Функции нейроглии (роль в проведении импульса)

Головной мозг человека состоит из сотен миллиардов клеток, причем нервные клетки (нейроны) не составляют большинство. Большая часть объема нервной ткани (до ⁹/₁₀ в некоторых областях мозга) занята клетками глии (от греч. склеивать). Дело в том, что нейрон выполняет в нашем организме гиганскую очень тонкую и трудную работу, для чего неоходимо освободить такую клетку от будничной деятельности, связанной с питанием, удалением шлаков, защитой от механических повреждений и т. д. — это обеспечивается другими, обслуживающими клетками, т. е. клетками глии (рис. 2.2.). В головном мозге выделяются три типа клеток глии: микроглию, олигодендроглию и астроглию, каждая из которых обеспечивает только ей предназначенную функцию. Клетки микроглии участвут в образовании мозговых оболочек, олигодендроглии — в образовании оболочек (милеиновх чехлов) вокруг отдельных отростков нервных клеток. Миелиновые оболочки вокруг периферических нервных волокон образуются специальными гниальными клетками — шванновскими клетками. Астроциты находятся вокруг нейронов, обеспечивая их механическую защиту, а кроме того, доставляют в нейрон питательные вещества и убирают шлаки. Клетки глии обеспечивают также электическуюизоляцию отдельных нейронов от воздействия других нейронов. Важной особенностью клеток глии является то, что в отличии от нейронов они сохраняют способность делиться на протяжении всей своей жизни. Это деление в некоторых случаях приводит к опухолевым заболеваниям головного мозга человека. Нервная клетка настолько специализирована, что утеряла способность к делению. Таким образом, нейроны нашего мозга, однажды образовавшись из клеток-предшественников (нейробластов), живут с нами всю нашу жизнь. На этом длительном пути мы только теряем нейроны нашего мозга.

Основные функции: создание между кровью и нейронами гемато-энцефалического барьера, необходимого как для защиты нейронов, так и главным образом для регуляции поступления веществ в ЦНС и их выведения в кровь; обеспечение реактивных свойств нервной ткани (образование рубцов после травмы, участие в реакциях воспаления, в образовании опухолей и др.). Различают астроглию, олигоглию, или олигодендроглию, и эпендиму, которые вместе составляют макроглию, а также микроглию, занимающую особое положение среди клеток нейроглии.

Астроглия (около 60% от общего числа клеток нейроглии) — звездообразные клетки с многочисленными тонкими отростками, оплетающими нейроны и стенки капилляров; основной элемент гемато-энцефалического барьера; регулирует водно-солевой обмен нервной ткани.

Олигоглия (около 25—30%) — более мелкие, округлые клетки с короткими отростками. Окружают тела нейронов и нервные проводники — аксоны. Отличаются высоким уровнем белкового и нуклеинового обмена; ответственны за транспорт веществ в нейроны. Участвуют в образовании миелиновых оболочек аксонов. 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 нейроглии (главным образом олигоглия) участвует в происхождении медленной спонтанной биоэлектрической активности, к которой относят a-волны электроэнцефалограммы. Система «нейрон — нейроглия» — единый функционально-метаболический комплекс, отличающийся цикличностью работы, адаптивностью реакций, способностью переключения определённых обменных процессов преимущественно в нейроны или в нейроглии в зависимости от характера и интенсивности физиологических и патологических воздействий на ЦНС.

Глиальные клетки не являются возбудимыми, то есть в них не возникает ПД. Однако в них так же, как и в типичных возбудимых клетках, имеется концентрационный градиент ионов. И когда соседние с ними нейроны проявляют высокую активность, то мембранный потенциал глиальных клеток меняется. Происходит это в результате следующих морфофизиологических особенностей:

• а) между глиальными и нервными клетками имеется очень небольшой ширины межклеточный промежуток (около 15 нм);
• б) между отдельными глиальными клетками имеются плотные контакты;
• в) мембрана глии легко проницаема для К.

Поэтому, когда в нейронах возникают ПД, в межклеточной жидкости повышается концентрация К (выходящий калиев ток обеспечивает реполяризацию мембраны). В результате К диффундирует внутрь глиальных клеток и их мембрана деполяризуется. Поэтому между деполяризованными и соседними глиальными клетками возникает электрический ток. Этот ток, в свою очередь, дополнительно повышает вход К в деполяризованные клетки.

В результате глиальные клетки существенно уменьшают внеклеточную концентрацию ионов калия около активных нейронов. Тем самым обеспечивается высокая «работоспособность» последних, так как активные нейроны не успевают закачивать калий внутрь клетки (Na, K-Hacoc за один «ход» выкачивает из клетки три иона натрия, а закачивает лишь два иона калия) и поэтому повышение его концентрации на внешней стороне мембраны может привести к снижению функциональной активности нейронов. Поглощаемый нейроглией К так же, как и медиаторы, затем, во время «отдыха», переводится из них в нейрон. Астроциты, выполняя указанные выше функции, облегчают нейронам выполнение их функций, то есть косвенно участвуют в регуляции функций организма. Причем этим не ограничивается роль астроцитов в функции нейронов, она, вероятно, более сложная. Дело в том, что на мембране астроцитов обнаружены рецепторы для большинства нейро-медиаторов. Хотя в настоящее время значение этих рецепторов еще не совсем понятно. Весьма существенно и то, что в астроцитах синтезируется ряд факторов, относимых к регуляторам роста. Ростовые факторы астроцитов участвуют в регуляции роста и развития нейронов.

Эта их функция особенно ярко проявляется в процессе становления ЦНС. во внутриутробном и раннем постнатальном периодах развития. Астроциты участвуют в иммунных механизмах мозга, защищая его от попадающих микроорганизмов. Олигодендроциты (их около 25−30% всех глиальных клеток) образуют миелиновую оболочку нейронов. На периферии эту функцию выполняют шванновские клетки. Кроме того, они могут поглощать микроорганизмы, то есть наряду с астроцитами участвуют в иммунных механизмах мозга. Эпендимные клетки Эпендимные клетки выстилают желудочки головного мозга, участвуя в процессах секреции спинномозговой жидкости (СМЖ) и в создании гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Микроглия составляет около 10% всех глиальных клеток. Микроглия, являясь частью ретикулоэндотелиальнои системы организма, участвует в фагоцитозе.