Újszülött neuronok áthaladása a GEB-n. Hematotesticularis biológiai gát. Fiziológia – hogyan működik a BBB

Vér-agy gát(BBB) ​​egy fiziológiai gát, amely elválasztja a vért a cerebrospinális folyadéktól és belső környezet központi idegrendszer hogy ez utóbbi állandó maradjon. Számos anyag, például aminosavak, hormonok, fémionok koncentrációja a vérben folyamatosan változik, különösen élesen étkezés után ill. a fizikai aktivitás. A legtöbb szerv elviseli az ilyen változásokat, azonban károsak lehetnek a központi idegrendszer működésére, ami kaotikus generációhoz vezethet. ideg impulzusok egyes idegsejtek, mivel sok véranyag (például a glicin aminosav és a noradrenalin hormon) neurotranszmitterként működik, és egyes ionok (például K +) megváltoztathatják az idegsejtek ingerlékenységét.

A vér-agy gát szerkezete

A következő struktúrák vesznek részt a vér-agy gát létrehozásában:

• Kapilláris endotélium, melynek sejtjei szorosan szorosan kapcsolódnak egymáshoz, aminek következtében a központi idegrendszer hajszálerei kevésbé átjárhatóak az egész szervezetben. Ez az összetevő a legfontosabb a BBB létrehozásában.
• Viszonylag vastag alapmembrán, amely kívülről körülveszi az egyes kapillárisokat.
• Az asztrociták cibulinszerű "lábai", amelyek szorosan tapadnak a kapillárisok köré. Bár ezek a struktúrák hozzájárulnak a BBB kialakulásához, szerepük nem annyira az, hogy közvetlenül biztosítsák az átjárhatóságot, hanem inkább az endothelsejtek serkentése szoros csomópontok kialakítására.

A vér-agy gát permeabilitása

A vér-agy gát szelektív permeabilitással rendelkezik: az idegrendszer táplálásához szükséges anyagok könnyített diffúzióval szállíthatók ki belőle: glükóz (a GLUT 1 transzporter közreműködésével), esszenciális aminosavak és néhány elektrolit. lipidek (zsírok, zsírsav) és alacsony molekulatömegű zsírban oldódó anyagok (oxigén, szén-dioxid, etanol, nikotin, érzéstelenítők) passzívan átdiffundálhatnak a BBB membránokon. Az olyan anyagok, mint a fehérjék, a legtöbb toxin és anyagcseretermék nem képesek leküzdeni, sőt az alacsony molekulatömegű aminosavak és káliumionok még aktívan letöltődnek az agyból a vérbe. Különösen egy egyedülálló Na + -K + -2Cl kotranszportert használnak a K + alacsony koncentrációjának fenntartásához.

Az anyagok ellenkező irányú - az agyból a vérbe - átjutását sokkal kevésbé szabályozzák, mert a cerebrospinalis anyag az arachnoid boholyain keresztül áramlik a vénás ágyba.

A vér-agy gát eloszlása

A BBB nem azonos a központi idegrendszer különböző részein, például a plexus csomópontokban (lat. Plexus choroidus) Az agykamrák kapillárisai jól áteresztőek, de körülveszik őket ependimális sejtek, amelyeket már szoros csomópontok kötnek össze. Néha a plexus kapcsolatokban lévő gátat megkülönböztetik a vér-agy gáttól, és hemato-spinalis-cerebrospinalis gátnak nevezik, bár sok közös vonásuk van.

Néhány funkcionális struktúrák Az agyban a vér-agy gát megakadályozza őket abban, hogy elvégezzék a munkájukat, ezért megfosztják őket tőle, ezeket a területeket a navkolunochkovy szervek néven egyesítik, mivel az agy kamrái közelében helyezkednek el. Például a hányás központja medulla oblongata a negyedik kamránál figyelnie kell a mérgező anyagok jelenlétét a vérben. A hipotalamusznak pedig, amely a harmadik kamra alján található, folyamatosan éreznie kell a vér kémiai összetételét, hogy szabályozza. víz-só egyensúly, testhőmérséklet és sok más élettani mutató. Különösen aktív válaszként olyan vérfehérjékre, mint az angiotenzin II, amely serkenti az ivást, és az interleukin-1, amely lázat okoz.

Újszülötteknél és csecsemőknél a vér-agy gát is fejletlen, így különösen érzékenyek a mérgező anyagokra.

Klinikai jelentősége

Bizonyos gyógyszerek átjutnak a BBB-n fontos jellemzője farmakokinetikájuk. Különösen fontos figyelembe venni az idegrendszer szerveinek kezelésében. Például egyes antibiotikumok valójában nem képesek behatolni az agy és a gerincvelő szöveteibe, míg mások meglehetősen könnyen. A BBB megtartja a dopamint és a szerotonint, de átengedi a savas prekurzoraikat, az L-DOPA-t és az 5-hidroxi-triptofánt.

Fontos klinikai megfigyelés az, hogy a vér-agy gát megszakadt a tumor növekedési területein - a kapillárisok ismét nem érintkeznek normálisan az asztrocitákkal. Ez segít a központi idegrendszeri daganatok diagnosztizálásában: ha 131 I-vel jelölt albumint használunk, az elsősorban a daganatszövetbe hatol be, így lokalizálható.

A vér-agy gát rendkívül fontos az agy homeosztázisának biztosításához, de a kialakulásával kapcsolatos számos kérdés még mindig nem teljesen tisztázott. De az már teljesen világos, hogy a BBB a legkifejezettebb a hisztohematológiai gát differenciálódása, összetettsége és sűrűsége szempontjából. Fő szerkezeti és funkcionális egysége az agy kapillárisainak endotélsejtjei.

Az agy anyagcseréje, mint egyetlen más szerv sem, a véráramból érkező anyagoktól függ. Számos, az idegrendszer működését biztosító véredényt megkülönbözteti az a tény, hogy az anyagok falán keresztül történő behatolása szelektív. Az agy kapillárisainak endothel sejtjeit folyamatos szoros csomópontok kötik össze, így az anyagok csak magukon a sejteken tudnak átjutni, köztük nem. Nak nek külső felület A kapillárisok a gliasejtekhez csatlakoznak - a vér-agy gát második összetevője. Az agykamrák choroid plexusaiban a gát anatómiai alapja a hámsejtek, amelyek szintén szorosan kapcsolódnak egymáshoz. A vér-agy gát jelenleg nem anatómiai és morfológiai, hanem mint funkcionális nevelés, amely képes szelektíven áthaladni, és bizonyos esetekben aktív transzportmechanizmusok segítségével különféle molekulákat juttatni az idegsejtekbe. Így a sorompó szabályozó és védelmi funkciókat lát el.

Vannak olyan struktúrák az agyban, ahol a vér-agy gát gyengül. Ez mindenekelőtt a hipotalamusz, valamint számos képződmény a 3. és 4. kamra alján - a leghátsó mező (area postrema), szubfornikus és subcommissuralis szervek, valamint tobozmirigy. Az ischaemiás és gyulladásos agyi elváltozások esetén a BBB integritása megzavarodik.

A vér-agy gát akkor tekinthető véglegesen kialakultnak, ha e sejtek tulajdonságai két feltételt teljesítenek. Először is, a folyadékfázisú endocitózis (pinocitózis) arányának rendkívül alacsonynak kell lennie. Másodszor, speciális szoros érintkezést kell kialakítani a cellák között, amelyeket nagyon nagy elektromos ellenállás jellemez. 1000-3000 Ohm/cm2 értéket ér el a pia mater kapillárisoknál és 2000-8000 0m/cm2 intraparenchymális agyi kapillárisoknál. Összehasonlításképp: átlagos érték A vázizom-kapillárisok transzendoteliális elektromos ellenállása mindössze 20 Ohm/cm2.

A vér-agy gát permeabilitását a legtöbb anyag esetében nagymértékben meghatározzák azok tulajdonságai, valamint az idegsejtek azon képessége, hogy ezeket az anyagokat önállóan szintetizálják. Azok az anyagok, amelyek képesek legyőzni ezt a gátat, elsősorban az oxigén és a szén-dioxid, valamint a különféle fémionok, glükóz, esszenciális aminosavak és zsírsavak. normál működés agy. A glükóz és a vitaminok szállítása hordozók segítségével történik. Ugyanakkor a D- és L-glükóz különböző mértékben penetrál a gáton - az előbbinél több mint 100-szor nagyobb. A glükóz játszik vezető szerepet mind az agy energia-anyagcseréjében, mind pedig számos aminosav és fehérje szintézisében.

A vér-agy gát működését meghatározó vezető tényező az idegsejtek anyagcseréjének szintje.

A neuronok szükséges anyagokkal való ellátása nem csak megfelelő segítségével történik hajszálerek, hanem a lágy és arachnoid membránok folyamatainak is köszönhetően, amelyeken keresztül a cerebrospinalis folyadék kering. A cerebrospinális folyadék a koponyaüregben, az agykamrákban és az agyhártyák közötti terekben található. Emberben a térfogata körülbelül 100-150 ml. Az agy-gerincvelői folyadéknak köszönhetően az idegsejtek ozmotikus egyensúlya megmarad, és a szervezetre mérgező anyagcseretermékek távoznak. idegszövet.

Az anyagok vér-agy gáton való átjutása nem csak az érfal áteresztőképességétől függ. molekuláris tömeg, az anyag töltése és lipofilitása), hanem az aktív szállítórendszer megléte vagy hiánya is.

Az agyi kapillárisok endotélsejtjei gazdagok sztereospecifikus inzulin-független glükóz transzporterben (GLUT-1), amely biztosítja ennek az anyagnak a vér-agy gáton való átjutását. Ennek a transzporternek az aktivitása 2-3-szor nagyobb mennyiségű glükóz szállítását tudja biztosítani, mint amennyit az agy igényel. normál körülmények között.

A vér-agy gát transzportrendszereinek jellemzői (Pardridge, Oldendorf, 1977 szerint)

Azoknál a gyermekeknél, akiknél ez a transzporter károsodott, jelentősen csökken a glükóz szintje az agy-gerincvelői folyadékban, és zavarok lépnek fel az agy fejlődésében és működésében.

Monokarbonsavak (L-laktát, acetát, piruvát), valamint keton testek külön sztereospecifikus rendszerek szállítják. Bár szállításuk intenzitása kisebb, mint a glükózé, fontos anyagcsere-szubsztrátot jelentenek újszülötteknél és éhezéskor.

A kolinnak a központi idegrendszerbe történő szállítását szintén a transzporter közvetíti, és az idegrendszerben az acetilkolin szintézisének sebességével szabályozható.

A vitaminokat az agy nem szintetizálja, hanem speciális szállítórendszerek segítségével a vérből szállítják. Annak ellenére, hogy ezek a rendszerek viszonylag alacsony transzportaktivitásúak, normál körülmények között képesek biztosítani az agy számára szükséges vitaminmennyiség szállítását, de táplálékhiányuk Neurológiai rendellenességek. Egyes plazmafehérjék a vér-agy gáton is átjuthatnak. Bejutásuk egyik módja a receptor által közvetített transzcitózis. Így hatol át a gáton az inzulin, a transzferrin, a vazopresszin és az inzulinszerű növekedési faktor. Az agyi kapillárisok endothel sejtjei specifikus receptorokkal rendelkeznek ezekre a fehérjékre, és képesek a fehérje-receptor komplex endocitózisára. Fontos, hogy a későbbi események hatására a komplex lebomlik, az ép fehérje felszabadulhat ellenkező oldalés a receptor újra beépül a membránba. A polikationos fehérjék és lektinek esetében a transzcitózis a BBB-n keresztüli behatolás módja is, de ez nem kapcsolódik specifikus receptorok működéséhez.

A vérben jelenlévő sok neurotranszmitter nem képes átjutni a BBB-n. Tehát a dopamin nem rendelkezik ezzel a képességgel, míg az L-DOPA a semleges aminosav transzport rendszer segítségével behatol a BBB-be. Emellett a kapillárissejtek neurotranszmittereket (kolinészteráz, GABA transzamináz, aminopeptidázok stb.) metabolizáló enzimeket, gyógyszereket, ill. mérgező anyagok, amely nemcsak a vérben keringő neurotranszmitterektől, hanem a méreganyagoktól is védi az agyat.

A hordozó fehérjék a BBB munkájában is részt vesznek, anyagokat szállítanak az agy kapillárisainak endotélsejtjéből a vérbe, megakadályozva azok behatolását az agyba, például a b-glikoproteint.

Az ontogénképzés során a szállítási sebesség különféle anyagok a BBB-n keresztül jelentősen megváltozik. Így a b-hidroxi-butirát, triptofán, adenin, kolin és glükóz szállítási sebessége újszülötteknél lényegesen magasabb, mint a felnőtteknél. Ez a viszonylag nagyobb keresletet tükrözi fejlődő agy energia- és makromolekuláris szubsztrátokban.

Vér-agy gát Ez egy funkcionális gát, amely megakadályozza számos anyag, például antibiotikumok, mérgező kémiai és bakteriális vegyületek behatolását a vérből az idegszövetbe.

51. kérdés. A vér-agy gát és funkciói

A működés középpontjában vér-agy gát csökkent permeabilitás rejlik, ami az idegszövetben lévő vérkapillárisokra jellemző. Ennek a gátnak a fő szerkezeti alkotóeleme a záró csomópontok, amelyek biztosítják ezen kapillárisok endothel sejtjeinek folytonosságát.

Citoplazma endoteliális sejtjeik nem tartalmaz fenestrát, amely sok más területen is megtalálható, és a pinocita hólyagok nagyon kevések. Ezen kapillárisok alacsony permeabilitása részben a körülöttük lévő neuroglia sejtfolyamatok kiterjedt területeinek köszönhető.

Ér plexus a pia mater redőiből áll magas tartalom kitágult fenestrált kapillárisok, amelyek mélyen behatolnak az agy kamráiba. A III. és IV. kamra tetején és az oldalkamrák falainak egy részében található. A choroid plexust a pia mater laza kötőszövete alkotja, amelyet egyetlen réteg kocka alakú vagy alacsony oszlopos hám borít, melynek sejtjei ionokat szállítanak.

itthon funkció choroid plexus a termelés gerincvelői folyadék, amely csak kis mennyiségben szilárd anyag, és teljesen kitölti a kamrákat, a gerincvelő központi csatornáját, a subarachnoidális teret és a perivaszkuláris teret. Az agy-gerincvelői folyadék fontos a központi idegrendszer anyagcseréjében, és egy olyan mechanizmusként működik, amely megvédi a mechanikai sokkoktól.

gerincvelői folyadék- átlátszó, alacsony sűrűségű (1,004-1,008 g/ml) és nagyon alacsony fehérjekoncentrációjú. Ennek a folyadéknak egy milliliterében egyetlen hámló sejt és 2-5 limfocita is található. A cerebrospinális folyadék folyamatosan termelődik és kering a kamrákban, ahonnan a subarachnoidális térbe kerül.

Vaszkuláris plexus.
A plexus érhártya alapját a laza alkotja kötőszöveti Val vel nagy mennyiség vérkapillárisok (CC), egyetlen réteg köbös hám borítja

Abban benne villi Az arachnoid membrán a cerebrospinális folyadék fő felszívódása a vénás keringésbe. (Az agy idegszövetében nyirokerek hiányzó.)

hanyatlás szívás Az agy-gerincvelői folyadék vagy a kamrákból való kiáramlásának elzáródása a hydrocephalus néven ismert állapothoz vezet (görögül hydro - víz + kephale - fej). A hydrocephalus minden olyan rendellenesség, amelyben a központi idegrendszer üregei vannak többlet összeget cerebrospinális folyadék, ami a koponyaűri nyomás növekedését okozza.

veleszületett vízfejűség a fej növekedéséhez vezet, amelyet megsértés kísér mentális tevékenységés izomgyengeség. A felnőtteknél számos neurológiai tünet jelentkezik, amelyeket szintén az agy idegszövetének károsodása okoz.

— Vissza a szekcióhoz « Szövettan"

1. Az idegsejt teste - egy neuron: szerkezet, szövettan
2. Az idegsejtek dendritjei: szerkezet, szövettan
3. Az idegsejtek axonjai: szerkezet, szövettan
4. Az idegsejtek membránpotenciálja. Fiziológia
5. Szinapszis: szerkezet, funkciók
6. Gliasejtek: oligodendrociták, Schwann-sejtek, asztrociták, ependimális sejtek
7. Mikroglia: szerkezet, szövettan
8. Központi idegrendszer (CNS): szerkezet, szövettan
9. Szövettan agyhártya. Szerkezet
10. Vér-agy gát: szerkezet, szövettan

A vér-agy gát (BBB)- fiziológiai akadály a keringési rendszer és a központi idegrendszer között.

Vér-agy gát

A BBB minden gerincesben jelen van; fő funkciója az agy homeosztázisának fenntartása.

A vér-agy gát védi az idegszövetet a vérben keringő mikroorganizmusoktól, toxinoktól, sejtes és humorális tényezőktől immunrendszer amelyek az agyszövetet idegennek érzékelik. Erősen szelektív szűrő funkcióját látja el, amelyen keresztül tápanyagok, és létfontosságú tevékenységének termékei a véráramba ürülnek.

Az emberi test és a magasabb rendű állatok számos sajátossággal rendelkeznek élettani rendszerek alkalmazkodás (adaptáció) biztosítása a folyamatosan változó létfeltételekhez. Ez a folyamat szorosan összefügg az alapvető élettani paraméterek állandóságának kötelező megőrzésének szükségességével, a test belső környezetével, a fizikai kémiai összetétel az intercelluláris tér szöveti folyadéka.

A homeosztatikus adaptív mechanizmusok közé tartozik, amelyek célja a szervek és szövetek idegen anyagoktól való védelme, valamint a szövetek összetételének állandóságának szabályozása intersticiális folyadék, a vezető helyet a vér-agy gát foglalja el. L. S. Stern definíciója szerint a vér-agy gát fiziológiai mechanizmusokat és megfelelő anatómiai képződményeket egyesít a központi idegrendszerben, amelyek részt vesznek a cerebrospinális folyadék (CSF) összetételének szabályozásában.

A vér-agy gátról szóló elképzelésekben a következőket hangsúlyozzák fő rendelkezésekként: 1) az anyagok agyba való behatolása elsősorban nem a cerebrospinális folyadékon, hanem a keringési rendszer a kapilláris szinten - egy idegsejt; 2) a vér-agy gát nagyobb mértékben nem anatómiai képződmény, hanem funkcionális koncepció egy bizonyos fiziológiai mechanizmust jellemez. Mint minden, a szervezetben létező fiziológiai mechanizmus, a vér-agy gát is az ideg- és humorális rendszer szabályozó hatása alatt áll; 3) a vér-agy gátat szabályozó tényezők közül vezető szerepet játszik az idegszövet aktivitásának és anyagcseréjének szintje.

A vér-agy gát szabályozza a biológiailag aktív anyagok, metabolitok, vegyi anyagok, az agy érzékeny struktúráit érintve, megakadályozza az idegen anyagok, mikroorganizmusok, méreganyagok bejutását az agyba.

A vér-agy gát fő funkciója a sejtfal permeabilitása. A szervezet funkcionális állapotának megfelelő fiziológiai permeabilitás szükséges szintje határozza meg a fiziológiailag aktív anyagok agyi idegsejtjeibe való áramlásának dinamikáját.

A vér-agy gát funkcionális sémája magában foglalja a neurogliát és a cerebrospinális folyadék tereinek rendszerét, valamint a hisztohematológiai gátat. A hisztohematikus gátnak kettős funkciója van: szabályozó és védő. A szabályozó funkció biztosítja a relatív állandóságot a fizikai és fizikai és kémiai tulajdonságok, egy szerv sejtközi környezetének kémiai összetétele, élettani aktivitása, attól függően funkcionális állapot. A hisztohematikus gát védő funkciója a szervek védelme az idegen, ill mérgező anyagok endo- és exogén természet.

A vér-agy gát morfológiai szubsztrátjának vezető komponense, amely annak működését biztosítja, az agyi kapilláris fala. Az anyag agysejtekbe való behatolásának két mechanizmusa van: az agy-gerincvelői folyadékon keresztül, amely közbenső kapcsolatként szolgál a vér és a táplálkozási funkciót ellátó ideg- vagy gliasejt között (ún. és a kapilláris falán keresztül. Felnőtt szervezetben az anyag idegsejtekbe való mozgásának fő útvonala hematogén (a kapillárisok falain keresztül); a cerebrospinális folyadék útja kisegítővé, kiegészítővé válik.

A vér-agy gát permeabilitása a szervezet funkcionális állapotától, a vér mediátor-, hormon- és iontartalmától függ. A vérben való koncentrációjuk növekedése a vér-agy gát permeabilitásának csökkenéséhez vezet ezen anyagok tekintetében.

A vér-agy gát funkcionális rendszere úgy tűnik fontos összetevője neurohumorális szabályozás. Különösen a kémiai visszacsatolás elve a szervezetben a vér-agy gáton keresztül valósul meg. Ily módon valósul meg a szervezet belső környezetének összetételének homeosztatikus szabályozásának mechanizmusa.

A vér-agy gát funkcióinak szabályozását a központi idegrendszer magasabb rendű részei és humorális tényezők. A szabályozásban jelentős szerepet szánnak a hypothalamus-hipofízis-mellékvese rendszernek. A vér-agy gát neurohumorális szabályozásában fontosságát van anyagcsere folyamatok különösen az agyszövetben.

Nál nél különféle típusok agyi patológia, például sérülések, az agyszövet különböző gyulladásos elváltozásai, szükség van a vér-agy gát permeabilitásának mesterséges csökkentésére. A farmakológiai hatások növelhetik vagy csökkenthetik a kívülről bejutott vagy a vérben keringő különféle anyagok bejutását az agyba.

⇐ Előző12345678910Következő ⇒

HEMATO-ENCEPHALIUS GÁT(görögül, haima, haimat vér + lat. encephalon, görögül enkephalos agy) - élettani mechanizmus, amely szelektíven szabályozza a vér és a központi idegrendszer közötti anyagcserét. G.-e.

BBB. Fontossága az agy szerkezetében és működésében

b. is végrehajtja védő funkció, meggátolja a véráramba kerülő egyes idegen anyagok, illetve a szervezetben képződő köztes anyagcseretermékek bejutását a cerebrospinális folyadékba és az agyba (fej és gerinc) egyes patol, állapotok esetén. Ezért a G.-e szorosan összefüggő védő és szabályozó funkcióit hagyományosan megkülönböztetik. b., amely a készítmény viszonylagos változatlanságát biztosítja, fiz.-chem. és biol, a cerebrospinalis folyadék tulajdonságai és a különálló idegelemek mikrokörnyezetének megfelelősége.

Egy olyan mechanizmus létezéséről, amely korlátozza valamely vegyi anyag átmenetét. P. Earl (1885), M. Lewandowski (1900), Goldmann (E. Goldmann, 1913) és mások a vérből az agyba jutó vegyületeket, főleg színezékeket. L. S. Stern és Gauthier (R. Gauthier) 1921-ben. Stern egy nagyméretű kísérleti anyag elemzése alapján először fogalmazta meg a fiziolt, G.-e. tanának alapjait. b. G. értékét is meghatározta - e. b. tevékenységhez c. n. Val vel.

Morfol, G. szubsztrátja - e. b. a vér és a neuronok között elhelyezkedő anatómiai elemek: kapilláris endotélium, sejtalapmembrán, glia, plexus érhártya, az agy membránjai. Nagyon fontos G. szerkezeteiben - pl. b. rendelkezik egy ún a fő anyag, amelynek összetétele fehérje és poliszacharid komplexeket - mukopoliszacharidokat - tartalmaz. Sok szerző különleges szerepet játszik G. funkciójának megvalósításában – pl. b. neuroglia sejteknek tulajdonítható. Az asztrociták terminális perivaszkuláris (szívó) lábai, amelyek a kapillárisok külső felületével szomszédosak, szelektíven kinyerhetik a véráramból a neuronok táplálásához szükséges anyagokat, és visszajuttathatják anyagcseretermékeiket a vérbe [J. B. Brierley, 1957]. Ugyanakkor G. összes szerkezetében - pl. b. enzimatikus reakciók léphetnek fel, amelyek hozzájárulnak a vérből származó anyagok szerkezetének átalakításához, oxidációjához, semlegesítéséhez és megsemmisítéséhez (A. Labori, 1964).

A szabályozó funkciót a permeabilitási együttható (pontosabban az eloszlási együttható) meghatározásával értékelik, vagyis az anyag agy-gerincvelői folyadékban és a vérszérumban lévő koncentrációjának arányát. A legtöbb vizsgált vérelemnél a permeabilitási együttható kisebb egynél, és csak a magnézium- és klórionoknál nagyobb egynél. Az együttható értéke a vér és a cerebrospinális folyadék összetételétől függ.

A radioizotópos indikáció alkalmazása (lásd Radioizotóp diagnosztika) a G.-e. fogalmának bizonyos felülvizsgálatához vezetett. b. Megállapítást nyert, hogy G. permeabilitása - pl. b. egyenlőtlen benne különböző osztályok az agy, és viszont különböző módokon változhat. Széles körben elterjedt a gátképződmények (agyi gátrendszer) sokféleségének elmélete, amely bizonyos idegrendszerek kémiájától és változó igényeitől függően működik. Megállapítást nyert, hogy az agyban vannak „akadálymentes” zónák (area postrema, neurohypophysis, hypophysis szár, epiphysis, szürke gümő), ahová szinte akadálytalanul bejutnak a vérbe juttatott anyagok. Az agy egyes részeiben (pl. hipotalamuszban) a G. permeabilitása - pl. b. a biogén aminokkal, elektrolitokkal, egyes idegen anyagokkal kapcsolatban magasabb, mint az agy más részein, ami biztosítja a humorális információk időben történő beérkezését a magasabb autonóm központokban; egyes patolok, folyamatok megjelenése (a funkciók szabályozási mechanizmusainak megsértése, autonóm rendellenességek, diencephalicus szindrómák stb.) összefüggésbe hozható a G. permeabilitásának növekedésével vagy csökkenésével - pl. b.

A G. védő és szabályozó funkciói - e. b. embereken és állatokon tanulmányozzák onto- és filogenezisben, valamint in különböző államok test - menstruáció és terhesség alatt, a testhőmérséklet változásával és környezet alultápláltság, éhezés és beriberi, fáradtság, álmatlanság, endokrin és autonóm diszfunkciók, fulladás esetén, idegrendszeri rendellenességekés rendellenességek belső szervek, fertőzések, érzéstelenítés, traumás agysérülés, sokk, különféle gyógyszerek, gyógyszerek bevezetése, ionizáló sugárzásnak való kitettség stb. Így különösen azt találták, hogy a filogenezis folyamatában az idegsejtek érzékenyebbé válnak az idegsejtek változásaira. környezetük összetétele és tulajdonságai . Célja a gátmechanizmusok fejlesztésének. n. Val vel. Így például egyes anyagok könnyen behatolnak a vérből az agyba alacsony szervezettségben, de a G.-e. b. jobban szervezett szervezetekben. Emellett G. - e. b. embrióknál és újszülötteknél nagy permeabilitásban különbözik egy felnőtt szervezettől. Feltételezhető, hogy a gyermekek idegrendszerének magas labilitása bizonyos mértékig függ a G.-e. fokozott permeabilitásától.

Nagy elméleti és gyakorlati jelentőségű a szelektivitás (szelektív permeabilitás) kérdése G.-e. b. olyan anyagokkal kapcsolatban, amelyek kémiai szempontból gyakran közel állnak egymáshoz. szerkezet és biol, tulajdonságok. Így például az L-dopa a c. n. Val vel. könnyen behatol, a D-dopa és a dopamin pedig késleltetett. Szelektivitás G.-e. b. az anyagoknak a vérből a cerebrospinális folyadékba való átmenete során és c. n. Val vel. sokkal hangsúlyosabb, mint a cerebrospinális folyadékból a vérbe való átmenet során. G.-e. b. ban ben ez az eset hasonló a szelektív szűrőhöz a vér irányában - c. n. Val vel. vagy az ellenkező irányú biztonsági szelep (L. S. Stern és Gauthier, 1918).

A mai fogalmak szerint a G.-e. b. egy önszabályozó rendszer, a vágás állapota az idegsejtek szükségleteitől és az anyagcsere-folyamatok szintjétől függ nemcsak magában az agyban, hanem a test más szerveiben és szöveteiben is. G. permeabilitása - e. b. idegek szabályozzák és humorális mechanizmusok. Ugyanakkor még mindig nincs olyan elmélet, amely teljes mértékben megmagyarázná a különböző anyagok vérből a cerebrospinális folyadékba és az agyszövetbe való átmenetének szabályszerűségét.

G. védő funkciójának tanulmányozása - pl. b. Megvan különleges jelentése c. kórokozó azonosítására és betegségek terápiájában. n. Val vel. A gát permeabilitásának csökkentése elősegíti a behatolást a c. n. Val vel. nemcsak idegen anyagok, hanem a megzavart anyagcsere termékei is; ugyanakkor G. ellenállásának növekedése - pl. b. lezárja (részben vagy teljesen) az utat a védőtestekhez, hormonokhoz, metabolitokhoz, közvetítőkhöz. G. rendkívül korlátozott permeabilitása - pl. b. egyes kemoterápiás szerekkel kapcsolatban az ékekben használt szerek, gyakorlat (arzén, bizmut, higany vegyületei stb.), antibiotikumok (pl. penicillin, streptomycin), antitestek (antitoxinok, agglutininek, hemolizinek) gyakran akadályt jelent a betegségek kezelésében c. . n. Val vel. Javasolt különféle módszerek a G. permeabilitásának növekedése - e. b. (a test túlmelegedése vagy hipotermiája, expozíció röntgensugarak, malária elleni védőoltás stb.), de nem mindig hatékonyak. Ezekben az esetekben a Pharmakol bevezetése lehetséges. gyógyszerek, kezelés szérumok, biológiailag aktív anyagok közvetlenül a cerebrospinális folyadékba (Stern szerint lumbalis vagy suboccipitalis injekció).

G. funkciójának tanulmányozására - pl. b. Általában olyan anyagokat használnak, amelyek kis mennyiségben behatolnak a cerebrospinális folyadékba és az agyba. Erre a célra az állatkísérletekben savas (elsősorban tripánkék) vagy bázikus színezékek, hidrojodid sói, pikrin ill. szalicil savés meghatározza tartalmukat (kvantitatív vagy kvalitatív teszt) a liquorban és az agyszövetben. Széles körű alkalmazás talált módszerek egy autoradiográfia (lásd), gistol., kémia, elektronmikroszkópia. ; Egy ékben gyakorlati bróm, jód, szalicil, nitrát, uran, hemolizin, glükóz és egyéb módszereket kínálnak a G. kutatására. b. Walter (F. Walter, 1929) szerint az erre a célra felhasznált anyagoknak a következő követelményeknek kell megfelelniük: a vérben és az agy-gerincvelői folyadékban eloszlanak, mielőtt felszabadulnának, nem bomlanak le a szervezetben és nem kötődnek fehérjékhez; nem szabad megváltoztatniuk G. állapotát - pl. b. és károsítja a szervezetet. Olyan mutatót kell kiválasztani, amely pontosan számszerűsíthető.

A G. állapotának kutatására vonatkozó ismert óvintézkedésekkel - e. b. radioizotópos módszer emberben is használható.

Lásd még: Barrier funkciók, Agy-gerincvelői folyadék.

Bibliográfia: Kassil G. N. Hemato-brain barrier, M., 1963; Stern L. S. A szervek és szövetek közvetlen tápközege, Fiziológiai mechanizmusok, amelyek meghatározzák összetételét és tulajdonságait, M., 1960; In a k a in L. A vér-agy gát, különös tekintettel a radioaktív izotópok használatára, Springfield, 1956; Brain-barrier rendszerek szerk. A. Lajtha, Amszterdam, 1968; Dob-b i n g J. A vér-agy gát, Physiol. Rev., v. 41. o. 130, 1961; Élettani kézikönyv, 2. szakasz. 1 - Neurophysiology, szerk. írta: J. Field a. o., v. 3, Washington, 1960.

hisztohematikus gát - morfológiai struktúrák, fiziológiai és fizikai-kémiai mechanizmusok összessége, amelyek összességében működnek, és szabályozzák az anyagok áramlását a vér és a szervek között.

A hisztohematikus gátak részt vesznek a szervezet homeosztázisának fenntartásában és egyéni testek. A jelenlétnek köszönhetően hisztohematikus akadályok minden szerv a saját speciális környezetében él, amely jelentősen eltérhet az egyes összetevők összetételétől. Különösen erős gátak vannak az agy, az ivarmirigyek vére és szövetei, a szemüregek vére és nedvessége, valamint az anya és a magzat vére között.

A különböző szervek hisztohematikus gátjainak különbségei és számos eltérése van közös vonásaiépületek. A vérrel való közvetlen érintkezés minden szervben gátréteggel rendelkezik, amelyet a vérkapillárisok endotélium alkot. Ezenkívül a HGB struktúrái az alapmembrán ( középső réteg) és a szervek és szövetek járulékos sejtjei (külső réteg). A hisztohematikus gátak, amelyek megváltoztatják permeabilitását különböző anyagokkal szemben, korlátozhatják vagy megkönnyíthetik a szervbe való eljuttatásukat. Számos mérgező anyag esetében áthatolhatatlanok, ami megmutatja védő funkciójukat.

A hisztohematológiai gátak működését biztosító legfontosabb mechanizmusokat a vér-agy gát példáján tekintjük tovább, amelynek jelenlétét és tulajdonságait az orvosnak különösen gyakran figyelembe kell vennie az alkalmazás során. gyógyszerekés különféle hatások a szervezetre.

Vér-agy gát

Vér-agy gát morfológiai struktúrák, fiziológiai és fizikai-kémiai mechanizmusok összessége, amelyek összességében működnek, és szabályozzák az anyagok áramlását a vér és az agyszövet között.

A vér-agy gát morfológiai alapja az agyi hajszálerek endotéliuma és alapmembránja, az intersticiális elemek és a glikokalix, a neuroglia asztrociták, amelyek lábaikkal a kapillárisok teljes felületét lefedik. Az anyagok vér-agy gáton való áthaladása magában foglalja a kapillárisfalak endotéliumának transzportrendszereit, beleértve az anyagok hólyagos transzportját (pino- és exocitózis), a csatornákon történő szállítást hordozófehérjék részvételével vagy anélkül, enzimrendszereket, amelyek módosítják vagy megsemmisíti a bejövő anyagokat. Már említettük, hogy az AQP1 és AQP4 akvaporin fehérjék segítségével speciális víztranszportrendszerek működnek az idegszövetben. Ez utóbbiak vízcsatornákat képeznek, amelyek szabályozzák a cerebrospinális folyadék képződését, valamint a víz és az agyszövet közötti vízcserét.

Az agyi kapillárisok abban különböznek a többi szerv kapillárisaitól, hogy az endothelsejtek folytonos falat alkotnak. Az érintkezési pontokon az endoteliális sejtek külső rétegei egyesülnek, úgynevezett "szoros csomópontokat" alkotva.

A vér-agy gát védő és szabályozó funkciókat lát el az agy számára. Megvédi az agyat számos, más szövetekben képződő anyag, idegen és mérgező anyagok hatásától, részt vesz az anyagoknak a vérből az agyba történő szállításában, és fontos résztvevője a sejtközötti folyadék homeosztázisának mechanizmusainak. az agy és a cerebrospinális folyadék.

A vér-agy gát szelektíven permeábilis különféle anyagok számára. Egyes biológiailag aktív anyagok, például a katekolaminok gyakorlatilag nem jutnak át ezen a gáton. Az egyetlen kivétel az agyalapi mirigy, a tobozmirigy és néhány olyan terület, ahol a vér-agy gát permeabilitása sok anyag számára magas. Ezeken a területeken az endotéliumon áthatoló csatornákat és interendotheliális réseket találtak, amelyeken keresztül a vérből származó anyagok az agyszövet extracelluláris folyadékába vagy önmaguba hatolnak be. A vér-agy gát magas permeabilitása ezeken a területeken lehetővé teszi a biológiai hatóanyagok(citokinek,) elérik a hipotalamusz és a mirigysejtek azon idegsejtjeit, amelyeken a szervezet neuroendokrin rendszereinek szabályozó köre bezárul.

A vér-agy gát működésének jellemző sajátossága, hogy számos anyag esetében megváltoztathatja permeabilitását. különféle feltételek. Így a vér-agy gát a permeabilitás szabályozásával képes megváltoztatni a vér és az agy közötti kapcsolatot. A szabályozás a nyitott kapillárisok számának, a véráramlás sebességének, a permeabilitás változásának változtatásával történik sejtmembránok, Államok sejtközi anyag, sejtes enzimrendszerek aktivitása, pino- és exocitózis. A BBB permeabilitása jelentősen romolhat agyszöveti ischaemia, fertőzés, idegrendszeri gyulladásos folyamatok kialakulása és traumás sérülése esetén.

Úgy gondolják, hogy a vér-agy gát, miközben jelentős akadályt képez számos anyagnak a vérből az agyba való behatolásában, ugyanakkor jól átadja ugyanazokat az agyban képződött anyagokat az ellenkező irányba - az agyból az agyba. a vér.

A vér-agy gát permeabilitása a különböző anyagok számára nagyon eltérő. A zsírban oldódó anyagok könnyebben átjutnak a BBB-n, mint a vízben oldódó anyagok.. Könnyen behatol az oxigén, szén-dioxid, nikotin, etanol, heroin, zsírban oldódó antibiotikumok ( kloramfenikol satöbbi.)

A lipidekben oldhatatlan glükóz és néhány esszenciális aminosav nem jut be az agyba egyszerű diffúzióval. A szénhidrátokat a GLUT1 és GLUT3 speciális transzporterek ismerik fel és szállítják. Ez a transzportrendszer annyira specifikus, hogy különbséget tesz a D- és az L-glükóz sztereoizomerjei között: a D-glükóz transzportálódik, de az L-glükóz nem. A glükóz transzportja az agyszövetbe érzéketlen az inzulinra, de a citokalazin B gátolja.

A hordozók részt vesznek a semleges aminosavak (például a fenilalanin) szállításában. Számos anyag átviteléhez aktív transzportmechanizmusokat használnak. Például a koncentráció gradiensekkel szembeni aktív transzportnak köszönhetően a Na +, K + ionok a glicin aminosav transzportálódnak, amely gátló mediátorként működik.

Így az anyagok különféle mechanizmusok segítségével történő átvitele nem csak a plazmamembránokon, hanem a biológiai gátak szerkezetén is keresztül történik. E mechanizmusok tanulmányozása szükséges a szervezetben zajló szabályozási folyamatok lényegének megértéséhez.

Egy személy sérülésekkel van elfoglalva. És az elváltozásoknak csak egy kis részét okozzák közvetlenül a központi idegrendszer betegségei.

Az idegrendszer egyes tulajdonságai miatt a tudomány szempontjából igen érdekes. Az a helyzet, hogy az anatómiát rendkívül nehéz megérteni. Alapját képezve idegrostok saját, az emberi test többi szövetétől eltérő szerkezettel rendelkeznek.

Az egyik fő jellemzője a rendkívül alacsony regenerációs képesség. Ez nem azt jelenti, hogy a sérült idegek nem gyógyulnak meg, de a felépülésük nagyon lassú és igényes bizonyos feltételek.

Az idegrendszer általános, és különösen a központi idegrendszer másik jellemzője a vér-agy gát (BBB).

Nem titok, hogy a fej ill gerincvelő speciális folyadékban vannak, összetételükben hasonlóak, de különböznek tőle a különböző fehérjefrakciók és mikroelemek tartalmában. A vérből és a nyirokból egy speciális „szűrő” hatására jön létre a cerebrospinális (vagy agy-gerincvelői) folyadék, melynek szerepét a vér-agy gát látja el.

Különleges ketrecek Az interendoteliális érintkezők megakadályozzák a folyadékba való behatolást. A tudósok ma még nem teljesen rájöttek, hogyan történik a gát szűrőképességének szabályozása, de megbízhatóan ismert, hogy áteresztőképessége az agy metabolikus aktivitásának változásával változik. Ezenkívül a vér-agy gáton vannak különbségek különböző osztályok agy, amely meghatározza annak eltérő képességét a folyadékok (vér és nyirok) szűrésére.

Tanulmányok kimutatták, hogy egyes anyagok főként innen hatolnak be a BBB-be véredény, egy másik részük - a rendszerből, a többi pedig mindkét környezetből azonos ütemben érkezhet. Saját, egyedi és eddig feltáratlan, az agy-gerincvelői folyadék összetételének önszabályozó rendszere biztosítja a központi idegrendszernek szükséges mennyiségű anyagellátást. Ez történik a folyékony rész térfogatának, a fehérjék mennyiségének és összetételének, valamint a bejövő ionok összetételének szabályozásával (ez utóbbiakat a kálium és a nátrium képviseli).

Mire jó a vér-agy gát?

Hatása elsősorban a központi idegrendszer viszonylag elszigetelt környezetének megteremtésére irányul, de védő funkciót is ellát, megakadályozva a baktériumok és vírusok behatolását a vérből vagy a nyirokáramlásból a cerebrospinális folyadékba. Fontos megérteni, hogy a BBB működésének megsértése esetén a következmények nagyon súlyosak lesznek. Tehát a cerebrospinális folyadékba behatolt baktériumok agyhártyagyulladáshoz, agyvelőgyulladáshoz és egyéb gyulladásos folyamatok agyhártya és agyszövetek.

Számos szakértő által végzett tanulmány igazolta a befolyásoló képességet áteresztőképesség vér-agy gát különféle gyógyszerek. Ezen kívül a korábban használt gyógyszerek kezdett azonosulni ezt a funkciót. Ma az orvosok tisztában vannak azzal, hogy milyen gyógyszerek és hogyan hatnak a BBB-re. Sőt, megtanultuk ezeket a tulajdonságokat az ember javára használni.

Így a vér-agy gát számos nagyon jelentős funkciókat amelyek támogatják az emberi test belső szerveinek optimális állapotát. Meg kell azonban érteni, hogy a sorompó ilyen jellemzői nagyon érzékenyek a sérülésekre és a különféle esetekre kóros állapotok, ezért is olyan fontos ezeket a szempontokat megérteni és figyelembe venni a betegségek megelőzésében és kezelésében.