Dây thần kinh ngoại vi cấu tạo từ các bó sợi thần kinh được bao bọc bởi màng mô liên kết. Màng mô liên kết chiếm hơn 60% khối lượng dây thần kinh. Màng myelin chiếm khoảng 30% và 10% là khối lượng của các trục.
Sợi thần kinh là các nhánh của tế bào thần kinh (neuron) gồm có sợi dài gọi là sợi trục hay axon, còn sợi ngắn gọi là sợi nhánh hay dendrit.
Chiều dài các sợi trục ở các động vật có xương sống đạt hơn 1 m. Chiều dày của sợi bằng nhau theo suốt chiều dài của sợi và bằng mấy micromet.
Căn cứ vào cấu trúc, các sợi thần kinh được chia ra thành hai loại: sợi có myelin và sợi không có myelin.
Sợi có myelin tính từ giữa ra biên gồm có trục, bao myelin và một màng bao bọc ngoài cùng. Trục xuất phát trực tiếp từ thân neuron, gồm có nhiều tơ thần kinh (neurofibril) nằm suốt dọc chiều dài của sợi thần kinh. Các tơ thần kinh nằm trong một nguyên sinh chất bán lỏng (neuroplasma hay axoplasma). Xung quanh sợi trục là tế bào Schwann. Màng của tế bào Schwann cuộn quanh sợi trục, tạo thành nhiều lớp có chứa myelin – một loại lipid. Giữa sợi trục và bao myelin còn có một bao nguyên sinh chất nữa gọi là bao Mauthner. Ở những khoảng cách đều nhau trên sợi thần kinh có những eo vòng tròn được gọi là eo hay khe Ranvier (hình 4.12). Tại eo Ranier chỉ có màng của sợi trục (neurolemma) và bao Mauthener, không có myelin. Eo Ranvier là nơi trao đổi các ion và các chất dinh dưỡng giữa sợi trục với dịch kẽ. Khoảng cách giữa hai eo Ranvier dài khoảng 1- 2mm. ở cuối sợi thần kinh, sợi trục chia ra nhiều nhánh nhỏ không có myelin để toả vào các sợi cơ.
Hình 4.12
Sơđồ cấu tạo sợi thần kinh có myelin
Sợi thần kinh không có myelin chỉđược bao quanh bởi một màng liên kết mỏng. Giữa sợi trục và màng liên kết có nhân, khiến cho sợi thần kinh có dạng sần sùi. Cấu trúc của sợi thần kinh có myelin giống như một dây dẫn điện, có một sợi trục dẫn điện ở giữa và một bao cách
điện (bao myelin) ở xung quanh, không cho các ion đi qua. Mỗi bao do một tế bào Schwann tạo thành và nằm cách nhau một khoảng ngắn (tức là các eo Ranvier).
Theo chức năng, các sợi thần kinh được chia ra làm 3 loại: sợi hướng tâm, sợi liên hợp (hay trung gian) và sợi ly tâm.
− Các sợi hướng tâm (cảm giác) dẫn truyền các xung thần kinh từ các thụ cảm thể (receptor) ở các cơ quan cảm giác vào hệ thần kinh trung ương. Thân neuron có sợi thần kinh hướng tâm nằm trong các hạch thần kinh ở ngoài hệ
thần kinh trung ương.
− Các sợi liên hợp xuất phát từ thân neuron nằm trong hệ thần kinh trung ương. Tất cả các nhánh (axon và dendrit) thuộc neuron này cũng nằm trong hệ thần kinh trung ương. Chúng nối các neuron trong hệ thần kinh với nhau.
đường kính sợi nhỏ hơn 3 micromet. Thuộc nhóm này có các sợi thần kinh hướng tâm và các sợi thuộc hệ thần kinh thực vật.
− Nhóm 3 còn gọi là nhóm C. Các sợi thần kinh nhóm C được bọc bởi màng myelin rất mỏng, đường kính sợi dưới 2 micromet. Thuộc nhóm C có các sợi hướng tâm truyền cảm giác đau và cảm giác nhiệt. Thuộc nhóm C còn có các sợi thần kinh không có myelin, đường kính sợi từ 1 đến 1,3 micromet.
Dưới kính hiển vi điện tử có thể thấy rõ các sợi không có myelin cũng được bọc bởi màng myelin rất mỏng. Tỷ lệ giữa các sợi không có myelin và các sợi có myelin trong các dây thần kinh khác nhau dao động từ 1/1 đến 4/1. Trong số các sợi thần kinh không có myelin có khoảng 10 đến 20% thuộc sợi giao cảm. Ở động vật không xương sống các sợi thần kinh không có myelin chiếm đa số.
Khi sợi thần kinh bị đứt, thì phần ngoại vi của nó bị thoái hoá, tiêu biến. Sự tiêu biến
đoạn ngoại vi của sợi thần kinh sau khi nó bị tách khỏi tế bào thần kinh chứng tỏ rằng thân tế
bào thần kinh là trung tâm dinh dưỡng đối với các nhánh của nó. Khi nối đoạn ngoại vi bị
thoái hoá với đoạn trung tâm còn giữ mối liên hệ với thân neuron, đoạn ngoại vi được bắt đầu tái sinh. Sợi thần kinh bắt đầu mọc từđoạn trung tâm ra ngoại vi khoảng 2-3 ngày sau khi bị
cắt đứt và được nối lại. Sự tái sinh các sợi thần kinh diễn ra rất chậm, mỗi ngày chỉ phát triển
được 0,3-1mm. Thời gian sợi thần kinh tái sinh hoàn toàn diễn ra khá lâu, phải sau mấy tháng hoặc cả năm. Dấu hiệu phục hồi chức năng của sợi thần kinh trong cơ thường bắt đầu sau khoảng 1,5 tháng. Một số hormon (ACTH, corticoid...) và một số hoá chất (piromen) có tác dụng thúc đẩy sự tái sinh của các sợi thần kinh.