Saltatorno prevodno vzbujanje zagotavlja dovolj hitro prevodnost nevronskih poti za vretenčarje. Akcijski potencial na izoliranih aksonih preskoči z enega neizoliranega obročnega kabla na drugega. Pri demielinizirajočih boleznih se izolacijski mielin razgradi in moti prevodnost vzbujanja.
Kaj je pozdravno prevodno vzbujanje?
Saltatorno prevodno vzbujanje zagotavlja dovolj hitro prevodnost nevronskih poti za vretenčarje. Saltatorno prevodno vzbujanje je oblika prevodnosti živca. V organizmu vretenčarjev so živčna vlakna električno izolirana iz okolice z mielinskimi ovojnicami in tako opravljajo funkcijo obloženega kabla. Vzbujanje a živčno vlakno se pojavi na prekinitvah te izolacijske plasti, ki jih imenujemo tudi vezni obroči ali vozli. Veliko živčnih vlaken vretenčarjev je tanke oblike. Tanki aksoni imajo počasnejšo prevodnost kot močna živčna vlakna. Za zagotovitev, da je hitrost prevodnosti živci zadostuje kljub njihovi tankosti, prevodnost vzbujanja vretenčarjev je saltatorne narave in za prenos akcijskih potencialov uporablja biokemične in bioelektrične procese. Pri tej vrsti vzbujevalne prevodnosti akcijski potencial preskakuje z enega obroča na vrvico, pri čemer izognemo oplaščene dele aksonov. Odvisno od napetosti natrijev s tem principom se za doseganje večje hitrosti prevodnosti uporabljajo črpalni in bioelektrični biokemijski procesi.
Funkcija in naloga
V obrobnem živčni sistem, Schwannove celice tvorijo mielin, ki se prekrije živci. Oligodendrociti to nalogo opravljajo v osrednjem delu živčni sistem. Aksone v obeh sistemih obloži mielin, ki ima električno izolacijski učinek. Izolacija aksonov se prekine na razdalji med 0.2 in 1.5 milimetra. Te prekinitve se imenujejo tudi vozlišča ali Ranvierjevi vezni obroči. Nasprotno pa se odseki, obloženi z mielinom, imenujejo internodije in zagotavljajo zmanjšano časovno konstanto membrane, ki zagotavlja hitrost prevodnosti 100 metrov na sekundo. Vezni obroči brez ovoja vsebujejo tudi napetost natrijev+ kanalov. Dokler akson ni vznemirjen, v njegovem vozlišču in vzdolž internodja prevladuje tako imenovani počivalni potencial. Obstaja potencialna razlika med znotrajceličnim prostorom in zunajceličnim prostorom akson s potencialom počitka. Ko se akcijski potencial nastane pri prvem obroču vzbujanja vodi, ko depolarizirajo svojo membrano preko praga, se napetostni kanali Na + odprejo. Po elektrokemijskih lastnostih ioni Na + nato prehajajo iz zunajceličnega prostora v znotrajcelični prostor. Plazemska membrana na ravni veznega obroča se depolarizira in kondenzator membrane se napolni v 0.1 ms. Na območju vezalnega obroča je znotrajcelični presežek nosilcev pozitivnega naboja v primerjavi z okolico zaradi dotoka natrijev ioni. Ustvari se električno polje. To polje ustvarja potencialno razliko vzdolž akson in vpliva na nabite delce na naslednji razdalji. Negativno nabite delce na naslednjem vezalnem obroču privlači presežek pozitivnega naboja v prvem obroču. Pozitivno nabiti delci med prvim in drugim nizom obročev se premikajo proti drugemu vozlišču. Ti naboji pozitivno premaknejo membranski potencial drugega vezalnega obroča, čeprav ioni tega niso dosegli. Na ta način vzbujanje preskoči iz vezalnega obroča na vezni obroč in ohrani lastnost zadostne depolarizacije membrane naslednjih vezalnih obročev.
Bolezni in motnje
Demijelinizacijske bolezni razgrajujejo mielinske ovojnice okoli živčnih vlaken. Vendar pa so ti mielinski ovoji predpogoj za saltativno vodenje vzbujanja. Brez mielinska ovojnica, v internodu nastanejo velike izgube toka. Zato so potrebna večja vzbujanja, da aksoni depolarizirajo naslednje obročne vrvice prek akcijski potencial. Običajno je po izgubah posredovani akcijski potencial premajhen, da bi ga naslednje vozlišče prepoznalo kot takega. Posledično vezni obroč ne oddaja vzbujanja. Pojav demielinizacije je znan tudi kot demielinizacija in spada med degenerativne bolezni. Starostni procesi, pa tudi toksični in vnetni procesi, lahko odstranijo oznake aksonov in ogrožajo saltativni prenos akcijskih potencialov. Vitamin pomanjkljivosti so lahko povezane tudi s tem pojavom. Natančneje premalo vitamin B6 in vitamin B12 je povezan z demielinizacijo. Taka Pomanjkanje vitamina je pogosto prisoten v alkoholizem, na primer. Demielinizacija živčni sistem lahko tudi v okviru zlorabe drog. Najbolj znan vnetni vzrok za demielinizacijo živci je avtoimunska bolezen multipla skleroza. Pacient sam imunski sistem uniči živčno tkivo v centralnem živčnem sistemu kot del bolezni. Drugi vzroki za demielinizacijo so lahko sladkorna bolezen, Lymska bolezen or genetske bolezni. Genetske bolezni z demielinizirajočimi lastnostmi vključujejo na primer Krabbejevo bolezen, Pelizaeus-Merzbacherjevo bolezen in Déjérine-Sottasov sindrom. Simptomi, povezani z demielinizacijo živčnega tkiva, so odvisni od lokacije demielinizacijskih lezij. Na primer v osrednjem živčevju lahko demielinizacija vodi do okvare senzoričnih organov, zlasti oči. Paraliza je mogoča tudi v primeru demielinizacije v centralnem živčnem sistemu, saj so tam nameščene motorične živčne poti in njihovi nadzorni centri. V perifernem živčnem sistemu je demielinizacija živcev redkeje povezana s paralizo. Po drugi strani pa lahko demielinizacija perifernih aksonov povzroči otrplost ali druge senzorične motnje. Diagnozo demielinizirajoče bolezni postavljamo s slikanjem, kot je slikanje z magnetno resonanco. Slike MRI običajno kažejo bela demielinizirajoča žarišča, kadar uporabimo kontrast.
