Функции Нейроглии и гематоэнцефалический барьер

Рис. 10. Виды нейроглиальных клеток:

1 – эпендимоциты; 2 – протоплазматические астроциты, 3 – волокнистые астроциты, 4 – олигодендроциты; 5 – микроглия

1) Глиальные клетки составляют около половины от всего объема головного мозга (были описаны в 1846 г. Рудольфом Вирховым, который считал их склеивающим нейроны веществом). В ЦНС позвоночных животных и человека глиальные клетки принято разделять на следующие типы:

1. Астроциты (около 60% от общего числа клеток нейроглии) представляют собой звездообразные клетки с многочисленными тонкими отростками, оплетающими нейроны и стенки капилляров; основной элемент гематоэнцефалического барьера (см. ниже); регулирует водно-солевой обмен нервной ткани.

2. Олигодендроциты (около 25–30%) – более мелкие, округлые клетки с короткими отростками. Они окружают тела нейронов и формируют миелиновую оболочку аксонов. Отличаются высоким уровнем белкового и нуклеинового обмена; ответственны за транспорт веществ в нейроны. Участвуют в образовании миелиновых оболочек аксонов.

3. Радиальные глиальные клетки играют важную роль в развитии нервной системы млекопитающих. Они натянуты вдоль всей толщины спинного мозга, сетчатки, мозжечка к их поверхности, образуя продолговатые тяжи, вдоль которых развивающиеся нейроны мигрируют к своему месту назначения.

4. Эпендимиальные клетки (эпендима). Эпендима состоит из клеток цилиндрической формы, выстилающих желудочки головного мозга и центральный канал спинного мозга. Играет роль барьера между кровью и спинномозговой жидкостью; выполняет, по-видимому, и секреторную функцию.

5. Микроглия — мелкие округлые клетки в центральной нервной системе. Развиваются из клеток соединительной ткани и составляют около 10% от общего числа клеток нейроглии. Каждая клетка микроглии связана с системой «нейрон – нейроглия» и капиллярами мозга при помощи ветвящихся отростков. При инфекциях, интоксикациях (отравлениях), отеке мозга число клеток микроглии и их размеры увеличиваются. Выполняют роль фагоцитов, убирая омертвевшие участки нервной ткани.

6. Шванновские клетки являются аналогами глиальных клеток в периферических нервах и ганглиях. Они формируют миелиновую оболочку вокруг быстро проводящих толстых аксонов, а также плотно облегают тонкие аксоны, не формируя при этом миелинового слоя.

!!!!! Итак, важная функция нейроглии состоит в образовании оболочек вокруг длинных аксонов. Эти оболочки выполняют защитную функцию, они тесно связаны со структурными модификациями аксонов, необходимыми для проведения сигналов на большие расстояния.

В самом простом случае одиночный аксон или группа аксонов погружены в глиальную клетку. Так чаще всего происходит с очень тонкими волокнами. Клетки, образующие эти оболочки периферических нервов, представляют собой видоизмененные глиальные клетки – шванновские клетки. Аксоны, заключенные в такую оболочку, называются немиелинизированными, или безмякотными.

Для более крупных аксонов беспозвоночных животных: аксон окружают несколько свободных складок мембраны шванновской клетки. Эти слои создаются спиральным закручиванием мембраны шванновской клетки в процессе развития. Вследствие своей плотной упаковки и измененного состава такие слои образуют особую ткань – миелин. Миелинизированные оболочки составляют белое вещество нервной системы. Биохимической анализ показал, что миелин примерно на 80% состоит из липидов и на 20% из белков, причем одним из основных липидов является холестерин.

Одна шванновская клетка снабжает миелином аксон на протяжении около 1 мм. Соседние миелинизированные участки разделены просветом – перехватом Ранвье. Здесь плазматическая мембрана лишена оболочек. Таким образом, миелинизированное волокно состоит из миелинизированных участков, чередующихся с короткими оголенными участками.

Главная функция миелина – это обеспечение эффективного проведения сигнала на большие расстояния и создание условий для точной интеграции информации, приходящей из отдаленных друг от друга областей.

Глиальные клетки имеют более отрицательный потенциал, чем нервные, и не способны к генерации потенциалов действия. Мембрана глиальных клеток содержит различные ионные каналы, насосы и рецепторы.

Нейроглия выполняет функцию питания нейронов, опорную и защитную функции, формирует гематоэнцефалический барьер, миелиновую оболочку аксонов.

2) Гем а тоэнцефал и ческий барь е р (ГЭБ) – физиологический механизм, регулирующий обмен веществ между кровью, спинномозговой жидкостью и мозгом. (советским физиологом Л.С. Штерн и швейцарским ученым Р. Готь). ГЭБ осуществляет защитные функции, препятствуя проникновению в центральную нервную систему некоторых чужеродных веществ, введенных в кровь, или продуктов нарушенного обмена веществ, образовавшихся в самом организме. От проницаемости ГЭБ для различных веществ в направлении «кровь – мозг» и «мозг – кровь» зависит в значительной степени состояние нервных клеток головного и спинного мозга, особо чувствительных даже к небольшим колебаниям состава и физико-химических свойств окружающей среды. Установлено, что в мозге действует сложная многообразная система специфических образований, анатомические, физиологические, физико-химические и биохимические особенности которых обеспечивают их барьерные свойства. Через различные участки ГЭБ из крови в центральную нервную систему проникают те или иные вещества, необходимые для питания и деятельности нервных образований. Анатомическими элементами ГЭБ служат стенки мозговых капилляров и прекапилляров, сосудистые сплетения желудочков мозга, нейроглия, мозговые оболочки и т.д.

Для осуществления барьерных функций большое значение имеет вещество, находящееся между клетками стенок капилляров, в состав которого входят комплексы из белков и полисахаридов. Состояние этого вещества в значительной степени определяет проницаемость ГЭБ. Наряду с вредными веществами, ГЭБ может препятствовать проникновению в центральную нервную систему введенных в кровь лекарств, препаратов (например, соединений мышьяка, ртути, висмута, некоторых антибиотиков и др.), что затрудняет лечение ряда заболеваний мозга.

Дата добавления: 2015-06-04