Axon: Struktur, funksjon og sykdommer

An axon er en spesiell nerveprosess som overfører nerveimpulser fra en nervecelle til et målorgan som en kjertel eller muskel, eller til en annen nervecelle. I tillegg er aksoner i stand til å transportere visse molekyler i begge retninger mot cellen soma og også i motsatt retning via en prosess som kalles aksonal masse overføre.

Hva er Axon?

De axon er nerveprosessen til en celle, også kalt a neuritt, som overfører nerveimpulser fra nervecelle til andre nerveceller, eller til organer eller muskler. Impulsene inkluderer en slags befaling om å skille ut visse hormoner eller andre stoffer, og når det gjelder muskelfibre, forårsaker de sammentrekning eller avslapping. Axoner kan forgrene seg mot slutten og danne såkalte telodendroner i endene, knapplignende fortykninger som spiller en viktig rolle i kjemisk signaloverføring via synapser til målorganet. Hver nervecelle har vanligvis bare en singel axon, som kan nå en lengde på mindre enn 1 mm til mer enn 1 m, som for eksempel i axoner som strekker seg fra en nervecelle i en av ryggplexusene til muskler i fot og tær. Nervestrekningene har et tverrsnitt på bare 0.08 µm til 20 µm, slik at de kan være ekstremt tynne. De fleste aksoner er omgitt av en kappe av gliaceller (myelinisering), som fungerer som et støttestillas og elektrisk isolasjon av nevronene fra hverandre. Ifølge nylige funn utfører gliaceller også viktige oppgaver innen aksonal transport av stoffer og ved lagring, overføring og prosessering av informasjon i hjerne.

Anatomi og struktur

Axon stammer fra et karakteristisk fremspring av nervecellelegemet, axon hillock. Når de utvikler seg, får aksoner vanligvis en myelin skjede som tjener til å gi støtte og elektrisk isolasjon, samt andre viktige funksjoner. Den består av en lipidrik biomembran av gliaceller. Når det gjelder sentral nervesystemet (CNS) axoner, er biomembranen dannet av oligodendrocytter, en spesialisert type gliacelle, og i tilfelle av det perifere nervesystemet (PNS) utfører Schwanns celler denne funksjonen. Vanligvis inneholder myelinerte aksoner omtrent 1 um brede Ranvier-ledningsringer med 0.2 til 2 mm intervaller. De representerer regelmessige forstyrrelser av myelin skjede og konduktans. Nerveimpulser overføres ved Ranvier-snøreringene via ekstremt rask Na-iontransport. Impulsene "hopper" nesten fra snørering til snørering. Axoner inneholder et cytoskjelett for mekanisk stabilisering, som består av nevrofilamenter og nevrotubuli. Nevrotubuli utfører også flere oppgaver i transport av stoffer i axonet. Cytoplasmaet inne i aksonen, kalt aksoplasma, inneholder knapt noe ribosomer, som er nødvendige for proteinsyntese, så aksoner avhenger av tilførselen av proteiner fra kjernen og dermed også på den relativt langsomme transporten av stoffer i aksonen.

Funksjon og oppgaver

En viktig funksjon og oppgave for axonet er å overføre nervøse impulser fra cellekjernen til dendrittene til et annet (sammenkoblet) nevron eller til målorganer - vanligvis muskler eller kjertler. Mens overføring av signaler i aksonen er elektrisk, skjer signaloverføringen ved endehodene, telodendronene, kjemisk via nevrotransmittere. Det elektriske handlingspotensial blir "oversatt" til frigjøring av nevrotransmittere, som legger seg til spesielle reseptorer i reseptoren og i sin tur forårsaker en retranslasjon til et elektrisk handlingspotensial. I prinsippet skilles det mellom efferente og afferente aksoner. De "klassiske" aksonene er efferente overføringsretninger for nervesignalene, som overføres fra nervecellen til andre nevroner eller til målorganer. Axons, avhengig av hvilken nervesystemet de tilhører, kan være utsatt for vilje i sin signaloverføring (somatosensitiv, somatomotorisk) eller, i tilfelle av det autonome nervesystemet, kan overføre bevisstløse, viscerosensitive signaler for å kontrollere de autonome kroppssystemene. En annen funksjon av axoner er aksonal masse transportere. Det blir nødvendig fordi axoner ikke kan syntetisere proteiner som trengs for å opprettholde sine oppgaver og funksjoner "på stedet." De er avhengige av å skaffe seg proteiner fra perikaryon, sentrum av deres celle. Dette kan være en utfordring gitt den til tider enorme lengden på et axon på over 1 m. Axons har en langsom og rask axonal masse transport for å oppfylle denne oppgaven. Langsom transport av løsemiddel fungerer bare i retning bort fra perikaryon mot enden av axon. Rask løst transportfunksjon i begge retninger; derfor, i begrenset grad, kan stoffer også transporteres fra axoner til cytoplasmaet i nevronet.

Sykdommer

Ulykker som resulterer i knusing eller kutting av aksoner er forbundet med delvis eller fullstendig tap av funksjon av nerveledning. Dette betyr for eksempel at visse muskelområder er nesten lammet og raskt brytes ned av kroppen. Axons of the CNS mister sin regenerative kapasitet etter full modning, slik at avskårne axons ikke kan vokse igjen. Axoner av periferien nervesystemet er i stand til å regenerere til en viss grad. Hvis den myelin skjede er fortsatt intakt, men selve nervebanen er kuttet, er gjenvekst mulig med en hastighet på 2 til 3 mm per dag hvis gjenvekstenden ikke er for langt fra den avskilte enden. I noen tilfeller kan nevrokirurgisk inngrep oppnå forbedringer. Relativt vanlig er sykdommer som føre til degenerering av aksonene i form av demyelinisering. Som oftest, som i multippel sklerose (MS), dette er autoimmune prosesser som føre til gradvis demyelinisering av aksonene. Demyelinisering av aksoner fører til begrensninger i nerveledningshastighet og andre svekkelser, noe som gradvis resulterer i alvorlige effekter i motoren samordning og generelle funksjonsnedsettelser.

Typiske og vanlige nervesykdommer

  • Nervesmerter
  • Nervebetennelse
  • polynevropati
  • Epilepsi