Sinir sistemindeki tel gibi uzantilarin bileşimi nedir?

Sinir sistemini evdeki elektrik tesisatının bakır kabloları gibi hayal edenler genelde yanılır. O tel gibi görünen yapılar metalik iletkenler değil, nöronların akson ve dendrit adı verilen hücresel uzantılarıdır. Kimyasal bileşimleri homojen bir tel gibi tek tip değildir, temelde su, yapısal proteinler, yüksek oranda lipid ve iletimi sağlayan inorganik iyonlardan meydana gelir.

Bu uzantıların içini dolduran aksoplazma, yani akson sitoplazması, yaklaşık yüzde 75 ila 80 oranında sudur. Geriye kalan kuru ağırlığı ise teli ayakta tutan protein iskeleti oluşturur. İskeletin ana unsurları nörofilamanlar, mikrotübüller ve aktin mikrofilamanlarıdır. Mikrotübüller tübülin proteinlerinden kuruludur ve hücre gövdesinde üretilen moleküllerin uç noktalara ulaştırıldığı bir hücresel ray hattı gibi işler. Nörofilamanlar ise aksonun çapını ve mekanik direncini belirleyen özel ara filaman proteinleridir.

Uzantıyı dış ortamdan ayıran akson zarı, yani aksolemma, fosfolipitler, kolesterol ve glikolipitlerden oluşan bir lipid çift katmanıdır. Zarın asıl işlevsel kimyasını ise voltaj kapılı sodyum, potasyum ve kalsiyum kanalları ile sodyum ve potasyum pompaları gibi integral zar proteinleri belirler. Sinirsel iletim elektronların metal içinde akmasıyla değil, bu zar proteinleri üzerinden sodyum ve potasyum iyonlarının hücre içine ve dışına hızla yer değiştirmesiyle oluşan elektrokimyasal bir dengesizlikle gerçekleşir.

Hızlı iletim yapan liflerin etrafında ise Schwann hücreleri veya oligodendrositlerin zarlarından oluşan miyelin kılıf bulunur. Standart biyolojik zarların aksine miyelin kılıf, kuru ağırlığının yaklaşık yüzde 70 ila 80'i lipid, yalnızca yüzde 20 ila 30'u protein olan sıra dışı bir yalıtım katmanıdır. Kolesterol, sfingomiyelin ve galaktoserebrozit gibi lipidler elektriksel sızıntıyı önleyen bir yalıtkan görevi görür. Miyelin bazik proteini ve proteolipid protein gibi özel yapılar ise bu zarları birbirine sıkıca yapıştırır. Kısacası tel sandığımız yapı, protein iskeletli bir sıvı akışının etrafına sarılmış son derece hassas bir lipid ve iyon düzeneğidir.