An sợi trục là một quá trình thần kinh đặc biệt truyền các xung thần kinh từ một tế bào thần kinh đến một cơ quan đích như tuyến hoặc cơ, hoặc đến một tế bào thần kinh khác. Ngoài ra, sợi trục có khả năng vận chuyển một số phân tử theo cả hai hướng đối với tế bào soma và cũng theo hướng ngược lại thông qua một quá trình được gọi là trục khối lượng chuyển khoản.
Sợi trục là gì?
Sản phẩm sợi trục là quá trình thần kinh của tế bào, còn được gọi là thần kinh, truyền các xung thần kinh từ tế bào thần kinh đến các tế bào thần kinh khác, hoặc các cơ quan hoặc cơ bắp. Các xung động bao gồm một số loại lệnh để tiết ra một số kích thích tố hoặc các chất khác, và trong trường hợp sợi cơ, chúng gây ra sự co lại hoặc thư giãn. Các sợi trục có thể phân nhánh về phía cuối và tạo thành cái gọi là telodendron ở các đầu, dày lên giống như nút đóng một vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu hóa học qua khớp thần kinh đến cơ quan đích. Mỗi tế bào thần kinh thường chỉ có một sợi trục, có thể đạt chiều dài dưới 1 mm đến hơn 1 m, chẳng hạn như ở sợi trục kéo dài từ tế bào thần kinh của một trong các đám rối cột sống đến cơ bàn chân và ngón chân. Các dây thần kinh có tiết diện chỉ từ 0.08 µm đến 20 µm, vì vậy chúng có thể cực kỳ mỏng. Hầu hết các sợi trục được bao quanh bởi một vỏ bọc của các tế bào thần kinh đệm (myelination), chúng đóng vai trò như một giá đỡ và cách điện giữa các tế bào thần kinh với nhau. Theo những phát hiện gần đây, tế bào thần kinh đệm cũng thực hiện các nhiệm vụ thiết yếu trong việc vận chuyển theo trục của các chất và lưu trữ, truyền tải và xử lý thông tin trong não.
Giải phẫu và cấu trúc
Sợi trục bắt nguồn từ phần nhô ra đặc trưng của thân tế bào thần kinh, đồi sợi trục. Khi chúng tiến triển, các sợi trục thường có được vỏ myelin cung cấp hỗ trợ và cách điện, cũng như các chức năng quan trọng khác. Nó bao gồm một màng sinh học giàu lipid của các tế bào thần kinh đệm. Trong trường hợp của trung tâm hệ thần kinh Các sợi trục (CNS), màng sinh học được hình thành từ tế bào oligodendrocytes, một loại tế bào thần kinh đệm chuyên biệt, và trong trường hợp của hệ thần kinh ngoại vi (PNS), các tế bào của Schwann thực hiện chức năng này. Thông thường, các sợi trục có myelin chứa các vòng dây Ranvier rộng khoảng 1 µm với khoảng cách từ 0.2 đến 2 mm. Chúng đại diện cho sự gián đoạn thường xuyên của vỏ myelin và độ dẫn. Các xung thần kinh được truyền tại các vòng viền Ranvier thông qua quá trình vận chuyển ion Na cực nhanh. Các xung hầu như "nhảy" từ vòng viền sang vòng viền. Các sợi trục chứa một bộ xương tế bào để ổn định cơ học, bộ xương này bao gồm các sợi thần kinh và các ống thần kinh. Các ống thần kinh cũng thực hiện các nhiệm vụ bổ sung trong việc vận chuyển các chất trong sợi trục. Tế bào chất chứa trong sợi trục, được gọi là sợi trục, hầu như không chứa ribosome, cần thiết cho quá trình tổng hợp protein, vì vậy sợi trục phụ thuộc vào việc cung cấp protein từ hạt nhân và do đó cũng dựa trên sự vận chuyển tương đối chậm của các chất trong sợi trục.
Chức năng và nhiệm vụ
Một chức năng và nhiệm vụ quan trọng của sợi trục là truyền các xung thần kinh từ nhân tế bào đến các đuôi của một tế bào thần kinh khác (liên kết với nhau) hoặc đến các cơ quan đích - thường là các cơ hoặc các tuyến. Trong khi việc truyền tín hiệu trong sợi trục là điện, thì việc truyền tín hiệu ở đầu cuối, các telodendron, xảy ra về mặt hóa học thông qua các chất dẫn truyền thần kinh. Điện thế hoạt động được “dịch” để giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, chất dẫn truyền này gắn vào các thụ thể đặc biệt của thụ thể và do đó gây ra sự chuyển dịch lại thành điện thế hoạt động điện. Về nguyên tắc, sự phân biệt được thực hiện giữa sợi trục hướng tâm và hướng tâm. Các sợi trục “cổ điển” là các hướng truyền tín hiệu thần kinh hiệu quả, được truyền từ tế bào thần kinh đến các tế bào thần kinh khác hoặc đến các cơ quan đích. Các sợi trục, tùy thuộc vào nó hệ thần kinh chúng thuộc về, có thể bị thay đổi trong quá trình truyền tín hiệu của chúng (cảm âm, somatomotor) hoặc, trong trường hợp của hệ thần kinh tự chủ, có thể truyền các tín hiệu vô thức, nhạy cảm với nội tạng để kiểm soát các hệ thống cơ thể tự trị. Một chức năng khác của sợi trục là trục khối lượng vận chuyển. Nó trở nên cần thiết vì sợi trục không thể tổng hợp protein cần thiết để duy trì các nhiệm vụ và chức năng của họ "tại chỗ." Họ phụ thuộc vào việc có được protein từ perikaryon, trung tâm tế bào của chúng. Đây có thể là một thách thức do chiều dài đôi khi rất lớn của sợi trục trên 1 m. Các sợi trục có một trục chậm và một trục nhanh khối lượng vận chuyển để hoàn thành nhiệm vụ này. Sự vận chuyển chất tan chậm chỉ hoạt động theo hướng từ perikaryon về phía cuối sợi trục. Chức năng vận chuyển chất tan nhanh theo cả hai hướng; do đó, ở một mức độ hạn chế, các chất cũng có thể được vận chuyển từ sợi trục đến tế bào chất của nơron.
Bệnh
Tai nạn dẫn đến nghiền nát hoặc cắt đứt sợi trục có liên quan đến mất một phần hoặc toàn bộ chức năng dẫn truyền thần kinh. Điều này có nghĩa là, ví dụ, một số vùng cơ hầu như bị tê liệt và cơ thể bị phá vỡ nhanh chóng. Các sợi trục của thần kinh trung ương mất khả năng phục hồi sau khi trưởng thành hoàn toàn, do đó các sợi trục bị cắt đứt không thể mọc lại. Các sợi trục của thiết bị ngoại vi hệ thần kinh có khả năng tái sinh ở một mức độ nhất định. Nếu vỏ myelin Vẫn còn nguyên vẹn nhưng đường dẫn truyền thần kinh tự nó bị cắt đứt, có thể mọc lại với tốc độ 2 đến 3 mm mỗi ngày nếu đầu mọc lại không quá xa đầu bị đứt. Trong một số trường hợp, can thiệp phẫu thuật thần kinh có thể đạt được những cải thiện. Tương đối phổ biến là các bệnh dẫn thoái hóa sợi trục dưới hình thức khử men. Thông thường, như trong đa xơ cứng (MS), đây là những quá trình tự miễn dịch dẫn để khử men dần dần của các sợi trục. Sự khử men của sợi trục dẫn đến hạn chế vận tốc dẫn truyền thần kinh và những suy giảm khác, dần dần dẫn đến những ảnh hưởng nghiêm trọng đến vận động phối hợp và suy giảm hiệu suất nói chung.
Rối loạn thần kinh điển hình và phổ biến
- Đau dây thần kinh
- Viêm dây thần kinh
- Bệnh lý thần kinh
- Bệnh động kinh
