Nội dung chính [Ẩn]

1.Tìm hiểu về chất độc thần kinh
2.Cùng tìm hiểu về chất dẫn truyền thần kinh

Chất độc hại thần kinh là gì

1.Tìm hiểu về chất độc thần kinh

Viện Quốc gia về An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (NIOSH) báo cáo rằng việc tiếp xúc với các hóa chất độc hại thần kinh là một trong 10 nguyên nhân hàng đầu gây ra bệnh tật và thương tích liên quan đến công việc và hơn 25% các hóa chất mà Hiệp hội các nhà vệ sinh công nghiệp của chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH ) đã thiết lập giá trị ngưỡng giới hạn (TLV) (các nhãn hiệu), đã chứng minh được ảnh hưởng của chúng lên hệ thần kinh. Các nguồn khác ước tính rằng trong số 400 hóa chất được sử dụng phổ biến (chủ yếu là dung môi và các loại thuốc trừ sâu khác nhau), 42% là chất độc thần kinh. Do đó nhiễm độc thần kinh là một hậu quả quan trọng của việc con người tiếp xúc với các hóa chất công nghiệp.

Nghiên cứu các ảnh hưởng của chất độc trong hệ thần kinh đưa ra nhiều thách thức không thường gặp khi làm việc với các hệ thống khác. Trước hết là sự phức tạp tuyệt đối của hệ thần kinh con người. Chính sự phức tạp này phần lớn giúp phân biệt chúng ta với các loài sinh vật khác và tạo ra sự đa dạng về hành vi của con người.

Theo Giảng viên Trường Cao đẳng Y Dược Pasteur cho biết: Do sự phức tạp của nó, hệ thần kinh biểu hiện nhiều phản ứng khác nhau khi tiếp xúc với các hất độc hại. Chúng có thể bao gồm những thay đổi về nhịp tim, nhịp thở, nhận thức bằng giác quan, sự điều phối, tâm trạng và nhiều ảnh hưởng sinh lý, hành vi, nhận thức và cảm xúc khác. Việc định lượng những ảnh hưởng này đôi khi khó khăn, nhưng ngay cả khi có thể, thì ảnh hưởng này đối với sức khỏe con người thực sự có ý nghĩa hay không, vẫn chưa rõ ràng. Ví dụ, cảm giác hưng phấn hoặc buồn ngủ có độc hại không? Ngoài ra, mặc dù việc giảm tạm thời của thời gian phản ứng có thể không nguy hiểm đến tính mạng, nhưng trong môi trường công nghiệp nơi người lao động bị bao quanh bởi các mối nguy hiểm khác, việc mất khả năng phản ứng có thể dẫn đến thảm họa. Những cân nhắc như vậy phải trở thành một phần của đánh giá tổng thể chất độc thần kinh.

Không phải tất cả hóa chất công nghiệp đều là chất độc thần kinh, nhưng đối với những chất đó, tác dụng gây độc thần kinh thường là những chỉ số cực kỳ nhạy cảm khi phơi nhiễm ở mức độ thấp. Điều này phụ thuộc vào việc phát triển các phương pháp thích hợp để giám sát các ảnh hưởng không dễ phát hiện đó. Mặc dù chúng có thể gây ra một số khó khăn về định lượng khách quan và sự thay đổi cơ bản giữa các cá nhân, những những thay đổi trong hành vi thường được sử dụng làm điểm cuối của các chất độc thần kinh nhạy cảm và dễ đo lường.

Bên cạnh sự phức tạp, hệ thần kinh có mặt ở khắp mọi nơi, mạng lưới của nó kéo dài khắp cơ thể. Có thể phân chia mạng lưới này thành hệ thần kinh trung ương (bao gồm não và tủy sống), hệ thần kinh ngoại vi (gồm tất cả các thành phần khác, bao gồm cả dây thần kinh cảm giác và vận động). Sự phân chia này rất quan trọng đối với mục tiêu của các chất độc thần kinh vì một số chất độc thần kinh dường như chỉ nhắm vào hệ thần kinh trung ương hoặc ngoại vi, chứ không phải cả hai. Các hóa chất độc hại thần kinh có thể làm suy giảm chức năng của hệ thần kinh theo nhiều hướng như sau:

Sự phá hủy toàn bộ tế bào thần kinh có thể dẫn đến tổn thương vĩnh viễn vì tế bào thần kinh thường không tái tạo.

Hóa chất có thể làm gián đoạn xung điện dọc theo sợi trục, bằng cách gây hại cho vỏ myelin hoặc tính toàn vẹn của màng, hoặc bằng cách làm suy giảm sự tổng hợp hoặc hoạt động của các protein cần thiết cho sự dẫn truyền tín hiệu qua sợi trục.

Hóa chất cũng có thể ức chế chất dẫn truyền thần kinh bằng cách ngăn chặn sự tổng hợp, phóng thích hoặc liên kết của chúng với các thụ thể.

Suy giảm tổng hợp protein nói chung có thể ảnh hưởng không chỉ đến việc sản xuất chất dẫn truyền thần kinh, mà còn ảnh hưởng đến việc sản xuất các enzyme quan trọng phá vỡ chất dẫn truyền thần kinh khi chúng không còn cần thiết.

Chức năng của hệ thần kinh có hoạt động bình thường hay không, phụ thuộc vào tất cả các bước trong quá trình truyền tín hiệu, và sự gián đoạn trong bất kỳ bước nào cũng có thể ảnh hưởng đến thần kinh. Vậy cơ chế dẫn truyền thần kinh là gì?

Theo giảng viên Cao đẳng Điều Dưỡng cho biết: Theo một nghĩa nào đó, hệ thần kinh là một mạng lưới khổng lồ bao gồm các tế bào thần kinh liên kết với nhau, hoặc các tế bào thần kinh, được hỗ trợ bởi nhiều loại tế bào bổ trợ khác. Tuy nhiên, mô tả này lại không chính xác về tính đơn giản của nó. Tế bào thần kinh có nhiều hình dạng, kích thước và chức năng, cấu trúc chung được mô tả là có đuôi gai, thân tế bào và sợi trục.

Cấu tạo của tế bào thần kinh

Các đuôi gai nhận tín hiệu hóa học từ một tế bào thần kinh liền kề. Sau đó, những tín hiệu này kích hoạt các xung điện dọc theo sợi trục và lần lượt kích thích việc giải phóng nhiều tín hiệu hóa học hơn ở cuối sợi trục. Bằng cách này, một kích thích có thể di chuyển toàn bộ chiều dài của cơ thể con người. Xung điện thường được duy trì dọc theo chiều dài của tế bào thần kinh với sự hỗ trợ của vỏ myelin, lớp vỏ này hoạt động như một chất cách điện bao quanh sợi trục. Các tế bào thần kinh kế tiếp nhau gặp nhau tại một khoảng trống được gọi là khớp thần kinh (synapse), và tại khoảng trống này mà các tín hiệu hóa học, hay còn gọi là chất dẫn truyền thần kinh, khuếch tán từ một tế bào thần kinh này đến các đuôi gai của tế bào tiếp theo.

Ngoài ra, các tế bào thần kinh có thể kết thúc tại các cơ hoặc các tuyến, giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh đến các thụ thể chuyên biệt tại các vị trí này. Người ta nhận thấy rằng những đặc điểm cơ bản này của hệ thần kinh là giống nhau trong một phạm vi phân loại rộng. Hầu hết các sinh vật đa bào có một số dạng hệ thần kinh bao gồm tế bào thần kinh, chất dẫn truyền thần kinh và dẫn truyền tín hiệu điện. Sự tương đồng này cung cấp cho chúng ta sự tin tưởng đáng kể trong việc sử dụng các kết quả thử nghiệm độc tính thần kinh ở động vật để dự đoán các tác động gây độc thần kinh ở người.

2.Cùng tìm hiểu về chất dẫn truyền thần kinh

Giao tiếp giữa tế bào thần kinh và các tế bào khác xảy ra bằng cả tín hiệu điện và hóa học. Các tín hiệu điện, phương tiện liên lạc nhanh nhất, được truyền giữa các tế bào thần kinh được đóng gói chặt chẽ thông qua các lỗ màng được gọi là các điểm nối khoảng cách. Các tín hiệu hóa học chậm hơn một chút bao gồm các chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng tại synapse, sau đó liên kết với các thụ thể trên tế bào sau synapse, kích hoạt phản ứng trong tế bào đó. Chất dẫn truyền thần kinh bao gồm một số loại phân tử, sự phóng thích của các phân tử này từ các túi chứa được kích thích bởi điện thế hoạt động trong tế bào trước synapse.

Chất dẫn truyền thần kinh phổ biến nhất tại các synapse thần kinh trong cơ thể con người là acetylcholine (ACh), một thành phần chủ yếu của hệ thần kinh ngoại vi. Phân tử này thường hoạt động theo kiểu kích thích, nghĩa là nó khởi động điện thế hoạt động trong tế bào thần kinh của sau synapse, mặc dù nó cũng có thể dùng để ức chế sự truyền tín hiệu ở một số synapse thần kinh.

Dù vai trò của nó là gì, ACh cũng bị thủy phân và hoạt động của nó bị chấm dứt bởi enzyme acetylcholinesterase (AChE) sau khi nó kích hoạt phản ứng trong tế bào sau synapse, và theo cách này, tín hiệu chỉ được gửi một lần. Các tín hiệu trong tương lai được truyền bởi các phân tử ACh mới được tổng hợp do tế bào thần kinh trước synapse giải phóng. Nếu các phân tử ACh không được phân giải, một ảnh hưởng sẽ được thấy với một số chất độc thần kinh được mô tả sau đó, sẽ dẫn đến sự kích thích liên tục và không thích đáng của tế bào sau synapse bởi các phân tử ACh tích lũy.

Các chất dẫn truyền thần kinh khác đã được biết đến, bao gồm acid γ-aminobutyric (GABA - một thành phần của hệ thần kinh trung ương), các amin (epinephrine, norepinephrine, dopamine, serotonin), acid amine (glycine, glutamate) và các peptide (enkephalins, endorphin). Hoạt động của chúng lên tế bào sau synapse có thể là kích thích hoặc ức chế, và có thể hướng tới một tế bào thần kinh khác, một sợi cơ hoặc một tế bào tuyến.