Kupita kwa niuroni wachanga kupitia GEB. Kizuizi cha kibaolojia cha hematotesticular. Fiziolojia - jinsi BBB inavyofanya kazi

Kizuizi cha damu-ubongo(BBB) ​​ni kizuizi cha kisaikolojia ambacho hutenganisha damu kutoka kwa maji ya ubongo na mazingira ya ndani kati mfumo wa neva ili kuweka mwisho mara kwa mara. Mkusanyiko wa vitu vingi, kama vile asidi ya amino, homoni, ioni za chuma kwenye damu hubadilika kila wakati, haswa kwa kasi baada ya kula au. shughuli za kimwili. Viungo vingi vinaweza kuvumilia mabadiliko hayo, hata hivyo, yanaweza kuwa na madhara kwa utendaji wa mfumo mkuu wa neva, na kusababisha kizazi cha machafuko. msukumo wa neva niuroni za mtu binafsi, kwa kuwa vitu vingi vya damu (kwa mfano, amino asidi glycine na norepinephrine ya homoni) hufanya kazi kama neurotransmitters, na ioni zingine (kwa mfano, K +) zinaweza kubadilisha msisimko wa seli za neva.

Muundo wa kizuizi cha damu-ubongo

Miundo ifuatayo inahusika katika kuunda kizuizi cha ubongo-damu:

• Endothelium ya capillary, seli ambazo zimeunganishwa kwa uthabiti na kwa karibu kwa njia ya miunganisho mikali, kama matokeo ya ambayo capillaries ya CNS haipitiki kwa mwili wote. Sehemu hii ndiyo muhimu zaidi katika uundaji wa BBB.
• Utando mnene kiasi wa basement unaozunguka kila kapilari kwa nje.
• "Miguu" ya cibulin ya astrocytes, ambayo hushikamana sana na capillaries. Ingawa miundo hii inachangia uundaji wa BBB, jukumu lao sio sana kutoa kutoweza kupenyeza moja kwa moja, lakini badala ya kuchochea endotheliocytes kuunda makutano magumu.

Upenyezaji wa kizuizi cha ubongo-damu

Kizuizi cha ubongo-damu kina upenyezaji wa kuchagua: vitu muhimu kwa lishe ya mfumo wa neva vinaweza kusafirishwa kutoka kwayo kwa uenezaji uliowezeshwa: sukari (pamoja na ushiriki wa kisafirishaji cha GLUT 1), asidi muhimu ya amino na elektroliti kadhaa. lipids (mafuta, asidi ya mafuta) na uzito wa chini wa Masi dutu mumunyifu wa mafuta (oksijeni, kaboni dioksidi, ethanoli, nikotini, dawa za ganzi) zinaweza kuenea kwa urahisi kupitia utando wa BBB. Dutu kama vile protini, sumu nyingi na bidhaa za kimetaboliki haziwezi kushinda, na asidi ya amino yenye uzito mdogo wa Masi na ioni za potasiamu hupakuliwa kikamilifu kutoka kwa ubongo hadi kwenye damu. Hasa, kipekee Na + -K + -2Cl msafiri mwenza hutumiwa kudumisha mkusanyiko wa chini wa K +.

Upitishaji wa vitu katika mwelekeo tofauti - kutoka kwa ubongo hadi kwa damu - hudhibitiwa kidogo sana, kwa sababu dutu ya cerebrospinal inapita kwenye kitanda cha venous kupitia villi ya araknoid.

Usambazaji wa kizuizi cha damu-ubongo

BBB sio sawa katika sehemu tofauti za mfumo mkuu wa neva, kwa mfano, katika makutano ya plexus (lat. Plexus choroidus) Kapilari za ventricles za ubongo zinapitisha vizuri, lakini zimezungukwa na seli za ependymal, ambazo tayari zimeunganishwa na makutano magumu. Wakati mwingine kizuizi katika miunganisho ya plexus hutofautishwa na kizuizi cha damu-ubongo na huitwa kizuizi cha hemato-spinal-cerebrospinal, ingawa zina mengi sawa.

Baadhi miundo ya utendaji Katika ubongo, kizuizi cha damu-ubongo huwazuia kufanya kazi zao, kwa hiyo wananyimwa, maeneo haya yanaunganishwa chini ya jina la viungo vya navkolunochkovy, kwa kuwa ziko karibu na ventricles ya ubongo. Kwa mfano, katikati ya kutapika medula oblongata katika ventricle ya nne, lazima kufuatilia uwepo wa vitu vya sumu katika damu. Na hypothalamus, ambayo iko chini ya ventrikali ya tatu, lazima ihisi kila wakati muundo wa kemikali wa damu ili kudhibiti. usawa wa maji-chumvi, joto la mwili na viashiria vingine vingi vya kisaikolojia. Hasa, ni kazi katika kukabiliana na protini za damu kama vile angiotensin II, ambayo huchochea kunywa, na interleukin-1, ambayo husababisha homa.

Kizuizi cha damu-ubongo pia hakijakuzwa kwa watoto wachanga na watoto wachanga, na kuwafanya wawe rahisi kuathiriwa na vitu vya sumu.

Umuhimu wa Kliniki

Uwezo wa dawa fulani kuvuka BBB ni sifa muhimu pharmacokinetics yao. Hasa, ni muhimu kuzingatia katika matibabu ya viungo vya mfumo wa neva. Kwa mfano, baadhi ya antibiotics haiwezi kupenya tishu za ubongo na uti wa mgongo, wakati wengine hufanya hivyo kwa urahisi kabisa. BBB huhifadhi dopamini ya amini na serotonini, lakini huruhusu kupitia vitangulizi vyake vya asidi, L-DOPA na 5-hydroxytryptophan.

muhimu uchunguzi wa kliniki ni kwamba kizuizi cha damu-ubongo kinavunjwa katika maeneo ya ukuaji wa tumor - tena, capillaries hawana mawasiliano ya kawaida na astrocytes. Hii husaidia katika utambuzi wa neoplasms katika CNS: ikiwa albumin iliyoandikwa na 131 I inatumiwa, itapenya kwanza kabisa ndani ya tishu za tumor, ili iweze kuwekwa ndani.

Kizuizi cha damu-ubongo ni muhimu sana kwa kuhakikisha homeostasis ya ubongo, lakini maswali mengi kuhusu malezi yake bado hayajafafanuliwa kikamilifu. Lakini tayari ni wazi kabisa kwamba BBB ndiyo inayotamkwa zaidi katika suala la utofautishaji, ugumu na msongamano wa kizuizi cha histohematological. Kitengo chake kikuu cha kimuundo na kazi ni seli za endothelial za capillaries za ubongo.

Kimetaboliki ya ubongo, kama hakuna chombo kingine chochote, inategemea vitu vinavyotoka kwenye damu. Mishipa mingi ya damu ambayo inahakikisha utendaji wa mfumo wa neva inajulikana na ukweli kwamba mchakato wa kupenya kwa vitu kupitia kuta zao huchaguliwa. Seli za endothelial za capillaries za ubongo zimeunganishwa na miunganisho mikali inayoendelea, kwa hivyo vitu vinaweza kupita kupitia seli zenyewe, lakini sio kati yao. Kwa uso wa nje capillaries adjoin seli glial - sehemu ya pili ya kizuizi damu-ubongo. Katika plexuses ya choroid ya ventricles ya ubongo, msingi wa anatomical wa kizuizi ni seli za epithelial, ambazo pia zimeunganishwa sana. Hivi sasa, kizuizi cha ubongo-damu kinazingatiwa sio anatomical na morphological, lakini kama elimu ya kazi, yenye uwezo wa kupita kwa kuchagua, na katika baadhi ya matukio, kutoa molekuli mbalimbali kwa seli za ujasiri kwa kutumia njia za usafiri za kazi. Kwa hivyo, kizuizi hufanya kazi za udhibiti na za kinga.

Kuna miundo katika ubongo ambapo kizuizi cha damu-ubongo ni dhaifu. Hii ni, kwanza kabisa, hypothalamus, pamoja na idadi ya fomu chini ya ventricles ya 3 na ya 4 - uwanja wa nyuma zaidi (eneo la postrema), viungo vya subfornical na subcommissural, na vile vile. tezi ya pineal. Uadilifu wa BBB unafadhaika katika vidonda vya ubongo vya ischemic na uchochezi.

Kizuizi cha damu-ubongo kinachukuliwa kuwa hatimaye kuundwa wakati mali ya seli hizi inakidhi hali mbili. Kwanza, kiwango cha endocytosis ya awamu ya kioevu (pinocytosis) ndani yao inapaswa kuwa chini sana. Pili, mawasiliano maalum yanapaswa kuundwa kati ya seli, ambazo zina sifa ya upinzani wa juu sana wa umeme. Inafikia maadili ya 1000-3000 Ohm/cm2 kwa kapilari za mater na kutoka 2000 hadi 8000 0m/cm2 kwa kapilari za ubongo za intraparenchymal. Kwa kulinganisha: thamani ya wastani Upinzani wa umeme wa transendothelial wa capillaries ya misuli ya mifupa ni 20 Ohm/cm2 tu.

Upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo kwa vitu vingi huamua kwa kiasi kikubwa na mali zao, pamoja na uwezo wa neurons kuunganisha vitu hivi peke yao. Dutu zinazoweza kushinda kizuizi hiki ni pamoja na oksijeni na dioksidi kaboni, pamoja na ayoni mbalimbali za chuma, glukosi, amino asidi muhimu na asidi ya mafuta muhimu kwa utendaji kazi wa kawaida ubongo. Usafirishaji wa glucose na vitamini unafanywa kwa kutumia flygbolag. Wakati huo huo, D- na L-glucose wana viwango tofauti vya kupenya kupitia kizuizi - kwa zamani ni zaidi ya mara 100 zaidi. Glucose inacheza jukumu la kuongoza katika kimetaboliki ya nishati ya ubongo, na katika usanisi wa idadi ya asidi ya amino na protini.

Sababu inayoongoza inayoamua utendaji wa kizuizi cha damu-ubongo ni kiwango cha kimetaboliki ya seli za ujasiri.

Kutoa neurons na vitu muhimu hufanyika si tu kwa msaada wa kufaa capillaries ya damu, lakini pia shukrani kwa taratibu za utando wa laini na arachnoid, kwa njia ambayo maji ya cerebrospinal huzunguka. Maji ya cerebrospinal hupatikana kwenye cavity ya fuvu, kwenye ventricles ya ubongo na katika nafasi kati ya meninges. Kwa wanadamu, kiasi chake ni kuhusu 100-150 ml. Shukrani kwa maji ya cerebrospinal, usawa wa osmotic wa seli za ujasiri huhifadhiwa na bidhaa za kimetaboliki ambazo zina sumu kwa mwili huondolewa. tishu za neva.

Upitishaji wa vitu kupitia kizuizi cha ubongo-damu inategemea sio tu juu ya upenyezaji wa ukuta wa mishipa kwao ( uzito wa Masi, malipo na lipophilicity ya dutu), lakini pia juu ya kuwepo au kutokuwepo kwa mfumo wa usafiri wa kazi.

Seli za endotheli za kapilari za ubongo zina wingi wa kisafirisha glukosi kisicho na insulini (GLUT-1), ambacho huhakikisha usafirishaji wa dutu hii kwenye kizuizi cha ubongo-damu. Shughuli ya kisafirishaji hiki inaweza kuhakikisha utoaji wa glukosi kwa kiwango cha juu mara 2-3 kuliko kile kinachohitajika na ubongo. hali ya kawaida.

Tabia za mifumo ya usafirishaji ya kizuizi cha ubongo-damu (kulingana na: Pardridge, Oldendorf, 1977)

Kwa watoto walio na kazi ya kuharibika ya msafirishaji huyu, kuna kupungua kwa kiwango cha sukari kwenye giligili ya ubongo na usumbufu katika ukuaji na utendaji wa ubongo.

Monocarboxylic asidi (L-lactate, acetate, pyruvate), pamoja na miili ya ketone kusafirishwa na mifumo tofauti ya stereospecific. Ingawa ukubwa wa usafiri wao ni wa chini kuliko ule wa glukosi, ni sehemu ndogo ya kimetaboliki kwa watoto wachanga na wakati wa njaa.

Usafirishaji wa choline ndani ya mfumo mkuu wa neva pia hupatanishwa na msafirishaji na unaweza kudhibitiwa na kiwango cha usanisi wa asetilikolini katika mfumo wa neva.

Vitamini hazijaunganishwa na ubongo na hutolewa kutoka kwa damu kwa kutumia mifumo maalum ya usafiri. Licha ya ukweli kwamba mifumo hii ina shughuli ya chini ya usafiri, chini ya hali ya kawaida inaweza kutoa usafiri wa kiasi cha vitamini muhimu kwa ubongo, lakini upungufu wao wa chakula unaweza kusababisha. matatizo ya neva. Baadhi ya protini za plasma zinaweza pia kuvuka kizuizi cha ubongo-damu. Njia moja wanayoingia ni kupitia transcytosis ya kipokezi. Hivi ndivyo insulini, transferrin, vasopressin na sababu ya ukuaji kama insulini hupenya kizuizi. Seli za endothelial za kapilari za ubongo zina vipokezi maalum vya protini hizi na zinaweza kutekeleza endocytosis ya changamano ya kipokezi cha protini. Ni muhimu kwamba, kama matokeo ya matukio yanayofuata, tata huvunjika, protini isiyo kamili inaweza kutolewa ndani. upande kinyume seli, na kipokezi kimeunganishwa tena kwenye utando. Kwa protini za polycationic na lectini, transcytosis pia ni njia ya kupenya kupitia BBB, lakini haihusiani na kazi ya vipokezi maalum.

Vipeperushi vingi vya nyuro katika damu haviwezi kuvuka BBB. Kwa hivyo, dopamini haina uwezo huu, ilhali L-DOPA hupenya BBB kwa kutumia mfumo wa usafiri wa asidi ya amino usio na upande. Kwa kuongezea, seli za kapilari zina vimeng'enya ambavyo hubadilisha nyurotransmita (cholinesterase, GABA transaminase, aminopeptidasi, n.k.), dawa na vitu vya sumu, ambayo hulinda ubongo sio tu kutoka kwa neurotransmitters zinazozunguka katika damu, lakini pia kutoka kwa sumu.

Protini za carrier pia hushiriki katika kazi ya BBB, kusafirisha vitu kutoka kwa seli za endothelial za capillaries za ubongo ndani ya damu, kuzuia kupenya kwao ndani ya ubongo, kwa mfano, b-glycoprotein.

Wakati wa ontogeny, kiwango cha usafiri vitu mbalimbali kupitia BBB inabadilika sana. Kwa hivyo, kiwango cha usafirishaji wa b-hydroxybutyrate, tryptophan, adenine, choline, na glukosi kwa watoto wachanga ni kubwa zaidi kuliko kwa watu wazima. Hii inaonyesha mahitaji ya juu kiasi kuendeleza ubongo katika substrates za nishati na macromolecular.

Kizuizi cha damu-ubongo Ni kizuizi cha kazi kinachozuia kupenya kwa idadi ya vitu kama vile viuavijasumu, kemikali zenye sumu na misombo ya bakteria kutoka kwa damu hadi kwenye tishu za neva.

Swali la 51. Kizuizi cha damu-ubongo na kazi zake

Katika moyo wa utendaji kazi kizuizi cha damu-ubongo uongo kupunguzwa upenyezaji, ambayo ni tabia ya capillaries damu katika tishu ya neva. Sehemu kuu ya kimuundo ya kizuizi hiki ni makutano yanayofuata ambayo yanahakikisha kuendelea kwa seli za endothelial za capillaries hizi.

Cytoplasm seli zao za endothelial haina fenestra, ambayo hupatikana katika maeneo mengine mengi, na vesicles ya pinocytic ni chache sana. Upenyezaji mdogo wa kapilari hizi kwa kiasi fulani unatokana na maeneo yaliyopanuliwa ya michakato ya chembe za neva zinazozizunguka.

Mishipa plexus linajumuisha mikunjo ya pia mater maudhui ya juu kapilari zilizopanuka ambazo hupenya ndani kabisa ya ventrikali za ubongo. Inapatikana kwenye paa la ventricles ya III na IV na katika sehemu ya kuta za ventricles za upande. Mishipa ya fahamu ya choroid huundwa na tishu huru za kiunganishi za pia mater, iliyofunikwa na safu moja ya epithelium ya cuboidal au ya chini, seli ambazo ioni za usafirishaji.

Nyumbani kazi plexus ya koroidi ni uzalishaji maji ya cerebrospinal, ambayo ina tu kiasi kidogo cha yabisi na hujaza kabisa ventrikali, mfereji wa kati wa uti wa mgongo, nafasi ya subarachnoid na nafasi ya perivascular. Maji ya cerebrospinal ni muhimu kwa kimetaboliki ya mfumo mkuu wa neva na hufanya kama utaratibu wa kuulinda kutokana na mshtuko wa mitambo.

maji ya cerebrospinal- uwazi, na wiani mdogo (1.004-1.008 g / ml) na ukolezi mdogo sana wa protini. Katika mililita moja ya maji haya, seli moja za desquamated na lymphocyte mbili hadi tano pia hupatikana. Maji ya cerebrospinal yanazalishwa kwa kuendelea na kuzunguka katika ventricles, ambayo inaelekezwa kwenye nafasi ya subbarachnoid.

Plexus ya mishipa.
Msingi wa plexus ya choroid huundwa na huru kiunganishi Na kiasi kikubwa capillaries ya damu (CC), inafunikwa na safu moja ya epithelium ya ujazo

Ndani yake vili utando wa araknoida ndio ufyonzwaji mkuu wa kiowevu cha ubongo kwenye mzunguko wa vena. (Katika tishu za neva za ubongo vyombo vya lymphatic kukosa.)

kupungua kunyonya ugiligili wa ubongo au kuziba kwa mtiririko wake kutoka kwa ventrikali husababisha hali inayojulikana kama hydrocephalus (Hidrojeni ya Kigiriki - maji +phalele - kichwa). Hydrocephalus ni ugonjwa wowote ambao mashimo ya mfumo mkuu wa neva yana kiasi cha ziada maji ya cerebrospinal, ambayo husababisha kuongezeka kwa shinikizo la ndani.

kuzaliwa hydrocephalus husababisha kuongezeka kwa kichwa, ikifuatana na ukiukwaji shughuli ya kiakili na udhaifu wa misuli. Watu wazima wana dalili nyingi za neva, pia husababishwa na uharibifu wa tishu za neva za ubongo.

- Rudi kwenye sehemu « Histolojia"

1. Mwili wa seli ya ujasiri - neuron: muundo, histology
2. Dendrites ya seli za ujasiri: muundo, histology
3. Axons ya seli za ujasiri: muundo, histology
4. Uwezo wa utando wa seli za ujasiri. Fiziolojia
5. Synapse: muundo, kazi
6. Seli za glial: oligodendrocytes, seli za Schwann, astrocytes, seli za ependymal
7. Microglia: muundo, historia
8. Mfumo mkuu wa neva (CNS): muundo, historia
9. Histolojia meninges. Muundo
10. Kizuizi cha damu-ubongo: muundo, histolojia

Kizuizi cha ubongo-damu (BBB)- kizuizi cha kisaikolojia kati ya mfumo wa mzunguko na mfumo mkuu wa neva.

Kizuizi cha damu-ubongo

BBB iko katika wanyama wote wenye uti wa mgongo; kazi yake kuu ni kudumisha homeostasis ya ubongo.

Kizuizi cha damu-ubongo hulinda tishu za neva kutoka kwa vijidudu vinavyozunguka kwenye damu, sumu, sababu za seli na humoral. mfumo wa kinga ambao huona tishu za ubongo kama kigeni. Inafanya kazi ya kichujio cha kuchagua sana ambacho kupitia virutubisho, na bidhaa za shughuli zake muhimu hutolewa ndani ya damu.

Mwili wa mwanadamu na wanyama wa juu wana idadi maalum mifumo ya kisaikolojia kutoa makabiliano (adaptation) kwa hali zinazobadilika kila mara za kuwepo. Utaratibu huu unahusiana kwa karibu na hitaji la uhifadhi wa lazima wa uthabiti wa vigezo muhimu vya kisaikolojia, mazingira ya ndani ya mwili. muundo wa kemikali maji ya tishu ya nafasi ya intercellular.

Miongoni mwa mifumo ya kurekebisha ya homeostatic iliyoundwa kulinda viungo na tishu kutoka kwa vitu vya kigeni na kudhibiti uthabiti wa muundo wa tishu. maji ya ndani, mahali pa kuongoza inachukuliwa na kizuizi cha damu-ubongo. Kwa ufafanuzi, L. S. Stern, kizuizi cha damu-ubongo huchanganya seti ya taratibu za kisaikolojia na uundaji wa anatomical sambamba katika mfumo mkuu wa neva unaohusika katika kusimamia utungaji wa maji ya cerebrospinal (CSF).

Katika maoni juu ya kizuizi cha ubongo-damu, yafuatayo yanasisitizwa kama vifungu kuu: 1) kupenya kwa vitu ndani ya ubongo hufanywa haswa sio kupitia giligili ya ubongo, lakini kupitia giligili ya ubongo. mfumo wa mzunguko katika ngazi ya capillary - kiini cha ujasiri; 2) kizuizi cha damu-ubongo ni kwa kiasi kikubwa sio malezi ya anatomiki, lakini dhana ya utendaji sifa ya utaratibu fulani wa kisaikolojia. Kama utaratibu wowote wa kisaikolojia uliopo katika mwili, kizuizi cha ubongo-damu kiko chini ya ushawishi wa udhibiti wa mifumo ya neva na ucheshi; 3) kati ya sababu zinazodhibiti kizuizi cha damu-ubongo, inayoongoza ni kiwango cha shughuli na kimetaboliki ya tishu za neva.

Kizuizi cha damu-ubongo hudhibiti kupenya kwa vitu vyenye biolojia, metabolites, vitu vya kemikali, inayoathiri miundo nyeti ya ubongo, huzuia vitu vya kigeni, microorganisms, sumu kutoka kwa ubongo.

Kazi kuu ambayo ni sifa ya kizuizi cha damu-ubongo ni upenyezaji wa ukuta wa seli. Kiwango cha lazima cha upenyezaji wa kisaikolojia, wa kutosha kwa hali ya kazi ya mwili, huamua mienendo ya mtiririko wa dutu hai ya kisaikolojia kwenye seli za ujasiri za ubongo.

Mpango wa kazi wa kizuizi cha damu-ubongo ni pamoja na neuroglia na mfumo wa nafasi za maji ya cerebrospinal pamoja na kizuizi cha histohematological. Kizuizi cha histohematic kina kazi mbili: udhibiti na kinga. Kazi ya udhibiti inahakikisha uthabiti wa jamaa wa kimwili na mali ya kimwili na kemikali, muundo wa kemikali, shughuli za kisaikolojia za mazingira ya intercellular ya chombo, kulingana na yake hali ya utendaji. Kazi ya kinga ya kizuizi cha histohematic ni kulinda viungo kutoka kwa ingress ya kigeni au vitu vya sumu asili ya endo- na exogenous.

Sehemu inayoongoza ya substrate ya morphological ya kizuizi cha damu-ubongo, ambayo inahakikisha kazi zake, ni ukuta wa capillary ya ubongo. Kuna njia mbili za kupenya kwa dutu ndani ya seli za ubongo: kupitia giligili ya ubongo, ambayo hutumika kama kiunga cha kati kati ya damu na seli ya neva au glial, ambayo hufanya kazi ya lishe (kinachojulikana kama njia ya maji ya cerebrospinal), na kupitia ukuta wa capillary. Katika kiumbe cha watu wazima, njia kuu ya harakati ya dutu kwenye seli za ujasiri ni hematogenous (kupitia kuta za capillaries); njia ya maji ya cerebrospinal inakuwa msaidizi, ziada.

Upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo hutegemea hali ya utendaji wa mwili, yaliyomo katika wapatanishi, homoni na ioni kwenye damu. Kuongezeka kwa mkusanyiko wao katika damu husababisha kupungua kwa upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo kwa vitu hivi.

Mfumo wa kazi wa kizuizi cha damu-ubongo inaonekana sehemu muhimu udhibiti wa neurohumoral. Hasa, kanuni ya maoni ya kemikali katika mwili inafanywa kupitia kizuizi cha damu-ubongo. Ni kwa njia hii kwamba utaratibu wa udhibiti wa homeostatic wa utungaji wa mazingira ya ndani ya mwili unafanywa.

Udhibiti wa kazi za kizuizi cha ubongo-damu unafanywa na sehemu za juu za mfumo mkuu wa neva na. sababu za ucheshi. Jukumu kubwa katika udhibiti ni kwa ajili ya mfumo wa adrenal hypothalamic-pituitary. Katika udhibiti wa neurohumoral wa kizuizi cha damu-ubongo umuhimu kuwa na michakato ya metabolic hasa katika tishu za ubongo.

Katika aina mbalimbali patholojia ya ubongo, kwa mfano, majeraha, vidonda mbalimbali vya uchochezi vya tishu za ubongo, kuna haja ya kupunguza bandia kiwango cha upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo. Ushawishi wa pharmacological unaweza kuongeza au kupunguza kupenya ndani ya ubongo wa vitu mbalimbali vinavyoletwa kutoka nje au kuzunguka katika damu.

⇐ Iliyotangulia12345678910Inayofuata ⇒

KIZUIZI CHA HEMATO-ENEPHALIC(Kigiriki, haima, haimat damu + lat. encephalon, kutoka kwa Kigiriki, enkephalos ubongo) - utaratibu wa kisaikolojia ambao huchagua udhibiti wa kimetaboliki kati ya damu na mfumo mkuu wa neva. G.-e.

BBB. Umuhimu wake kwa muundo na kazi ya ubongo

b. pia hutekeleza kazi ya kinga, kuzuia kupenya ndani ya ugiligili wa ubongo na ubongo (kichwa na uti wa mgongo) ya baadhi ya vitu kigeni kwamba kuingia katika mfumo wa damu, na kati ya bidhaa metabolic sumu katika mwili katika baadhi patol, hali. Kwa hivyo, kazi zinazohusiana kwa karibu za ulinzi na udhibiti za G.-e zinajulikana kwa kawaida. b., kutoa kutofautiana kwa jamaa ya utungaji, fiz.-chem. na biol, mali ya kioevu ya cerebrospinal na utoshelevu wa microenvironment ya vipengele tofauti vya neva.

Juu ya kuwepo kwa utaratibu unaozuia mpito wa baadhi ya kemikali. misombo, hasa rangi, kutoka kwa damu hadi kwenye ubongo, ilionyesha P. Earl yao (1885), M. Lewandowski, (1900), Goldmann (E. Goldmann, 1913) na wengine. Neno "kizuizi cha ubongo-damu" lilipendekezwa. na L. S. Stern na Gauthier (R. Gauthier) mwaka wa 1921. Stern, kulingana na uchambuzi wa nyenzo kubwa ya majaribio, kwa mara ya kwanza ilitengeneza fiziol, misingi ya mafundisho ya G.-e. b. pia imefafanua thamani ya G. - e. b. kwa shughuli c. n. Na.

Morfol, substrate ya G. - e. b. ni mambo ya anatomia yaliyo kati ya damu na nyuroni: endothelium ya capillary, membrane ya basement ya seli, glia, mishipa ya fahamu ya choroid, utando wa ubongo. Umuhimu mkubwa katika miundo ya G. - e. b. ina kinachojulikana dutu kuu, muundo wa ambayo ni pamoja na complexes ya protini na polysaccharides - mucopolysaccharides. Waandishi wengi wana jukumu maalum katika utekelezaji wa kazi ya G. - e. b. kuhusishwa na seli za neuroglial. Miguu ya mwisho ya perivascular (sucker) ya astrocytes, iliyo karibu na uso wa nje wa kapilari, inaweza kuchagua kutoka kwa dutu ya damu muhimu kwa neurons lishe na kurudisha bidhaa zao za kimetaboliki kwenye damu [J. B. Brierley, 1957]. Wakati huo huo katika miundo yote ya G. - e. b. athari za enzymatic zinaweza kutokea ambazo huchangia urekebishaji, oxidation, neutralization na uharibifu wa vitu vinavyotoka kwa damu (A. Labori, 1964).

Kazi ya udhibiti inatathminiwa kwa kuamua mgawo wa upenyezaji (kwa usahihi zaidi, mgawo wa usambazaji), yaani, uwiano wa mkusanyiko wa dutu katika giligili ya cerebrospinal kwa ukolezi wake katika seramu ya damu. Kwa vipengele vingi vya damu vilivyosomwa, mgawo wa upenyezaji ni chini ya moja, na tu kwa ioni za magnesiamu na klorini ni kubwa zaidi kuliko moja. Thamani ya mgawo inategemea utungaji wa damu na maji ya cerebrospinal.

Matumizi ya dalili ya radioisotopu (tazama uchunguzi wa Radioisotopu) ilisababisha marekebisho fulani ya dhana ya G.-e. b. Imethibitishwa kuwa upenyezaji wa G. - e. b. zisizo sawa katika idara mbalimbali ubongo na, kwa upande wake, unaweza kubadilika kwa njia tofauti. Nadharia ya wingi wa miundo ya kizuizi (mfumo wa vikwazo vya ubongo), inayofanya kazi kulingana na kemia na mabadiliko ya mahitaji ya miundo fulani ya neva, imeenea. Imeanzishwa kuwa kuna maeneo "isiyo na kizuizi" katika ubongo (eneo la postrema, neurohypophysis, bua ya pituitary, epiphysis, tubercle ya kijivu), ambapo vitu vinavyoletwa ndani ya damu huingia karibu bila kuzuiwa. Katika baadhi ya idara za ubongo (kwa mfano, katika hypothalamus) upenyezaji wa G. - e. b. kuhusiana na amini za biogenic, elektroliti, vitu vingine vya kigeni, ni kubwa zaidi kuliko sehemu zingine za ubongo, ambayo inahakikisha upokeaji wa habari wa humoral kwa wakati unaofaa katika vituo vya juu vya uhuru; kuibuka kwa baadhi ya patol, michakato (ukiukaji wa mifumo ya udhibiti wa kazi, matatizo ya kujitegemea, syndromes ya diencephalic, nk) inaweza kuhusishwa na ongezeko au kupungua kwa upenyezaji wa G. - e. b.

Kazi za ulinzi na udhibiti wa G. - e. b. zinasomwa kwa wanadamu na wanyama katika- na phylogeny, na vile vile ndani majimbo tofauti mwili - wakati wa hedhi na ujauzito, na mabadiliko ya joto la mwili na mazingira, katika hali ya utapiamlo, njaa na beriberi, na uchovu, usingizi, dysfunctions ya endocrine na uhuru, kukosa hewa, matatizo ya neva na matatizo viungo vya ndani, maambukizi, anesthesia, jeraha la kiwewe la ubongo, mshtuko, kuanzishwa kwa maduka ya dawa mbalimbali, madawa ya kulevya, yatokanayo na mionzi ya ionizing, nk Kwa hiyo, hasa, iligundua kuwa katika mchakato wa phylogenesis, seli za ujasiri huwa nyeti zaidi kwa mabadiliko katika muundo na tabia ya mazingira yao. Inasimamia uboreshaji wa mifumo ya kizuizi cha c. n. Na. Kwa hiyo, kwa mfano, vitu vingine hupenya kwa urahisi kutoka kwa damu ndani ya ubongo kwa kupangwa kwa chini, lakini huhifadhiwa na G.-e. b. katika viumbe vilivyopangwa zaidi. Mbali na hilo, G. - e. b. hutofautiana katika upenyezaji wa juu katika viinitete na watoto wachanga kwa kulinganisha na kiumbe cha watu wazima. Kuna dhana kwamba lability ya juu ya mfumo wa neva kwa watoto kwa kiasi fulani inategemea kuongezeka kwa upenyezaji wa G.-e yao.

Ya umuhimu mkubwa wa kinadharia na vitendo ni swali la kuchagua (upenyezaji wa kuchagua) G.-e. b. kuhusiana na vitu ambavyo mara nyingi vinakaribiana kwa maneno ya kemikali. muundo na biol, mali. Kwa hiyo, kwa mfano, L-dopa katika c. n. Na. hupenya kwa urahisi, na D-dopa na dopamine huchelewa. Uteuzi G.-e. b. wakati wa mpito wa vitu kutoka kwa damu hadi kwenye maji ya cerebrospinal na c. n. Na. hutamkwa zaidi kuliko wakati wa mpito kutoka kwa maji ya cerebrospinal hadi damu. G.-e. b. katika kesi hii sawa na chujio cha kuchagua katika mwelekeo wa damu - c. n. Na. au valve ya usalama katika mwelekeo kinyume (L. S. Stern na Gauthier, 1918).

Kulingana na dhana za kisasa, G.-e. b. ni mfumo wa kujitegemea, hali ya kukata inategemea mahitaji ya seli za ujasiri na kiwango cha michakato ya kimetaboliki si tu katika ubongo yenyewe, bali pia katika viungo vingine na tishu za mwili. Upenyezaji wa G. - e. b. umewekwa na mishipa na taratibu za ucheshi. Hata hivyo, bado hakuna nadharia inayoelezea kikamilifu utaratibu wa mpito wa vitu mbalimbali kutoka kwa damu kwenye maji ya cerebrospinal na tishu za ubongo.

Kusoma kazi ya kinga ya G. - e. b. Ina maana maalum kwa utambuzi wa pathojeni na katika matibabu ya magonjwa ya c. n. Na. Kupunguza upenyezaji wa kizuizi kunakuza kupenya ndani ya c. n. Na. si tu vitu vya kigeni, lakini pia bidhaa za kimetaboliki iliyofadhaika; wakati huo huo ongezeko la upinzani wa G. - e. b. hufunga (sehemu au kabisa) njia ya miili ya kinga, homoni, metabolites, wapatanishi. Upenyezaji mdogo wa G. - e. b. kuhusiana na baadhi ya madawa ya chemotherapeutic kutumika katika wedges, mazoezi (misombo ya arseniki, bismuth, zebaki, nk), antibiotics (kwa mfano, penicillin, streptomycin), kingamwili (antitoxins, agglutinins, hemolisini) mara nyingi ni kikwazo katika matibabu magonjwa c. . n. Na. Imependekezwa mbinu mbalimbali kuongezeka kwa upenyezaji wa G. - e. b. (joto kupita kiasi au hypothermia ya mwili, yatokanayo na eksirei, chanjo ya malaria, nk), lakini sio daima yenye ufanisi. Katika kesi hizi, kuanzishwa kwa pharmacol inawezekana. dawa, matibabu seramu, dutu hai za kibiolojia moja kwa moja kwenye ugiligili wa ubongo (sindano ya lumbar au suboksipitali kulingana na Stern).

Kwa kusoma kazi ya G. - e. b. kwa kawaida hutumika vitu vinavyopenya ndani ya giligili ya ubongo na ubongo kwa kiasi kidogo. Kwa kusudi hili, katika majaribio ya wanyama, tindikali (haswa trypan bluu) au dyes msingi, chumvi ya hydroiodide, picric au asidi salicylic na kuamua maudhui yao (mtihani wa kiasi au ubora) katika maji ya cerebrospinal na tishu za ubongo. Programu pana kupatikana njia za autoradiography (tazama), gistol., kemia, hadubini ya elektroni. ; Katika kabari, mazoezi ya bromini, iodini, salicylic, nitrate, uranine, hemolysin, glucose na mbinu nyingine za utafiti wa G. hutolewa. b. Kulingana na Walter (F. Walter, 1929), vitu vinavyotumiwa kwa kusudi hili lazima vikidhi mahitaji yafuatayo: kusambazwa katika damu na maji ya cerebrospinal kabla ya kutolewa, usivunja ndani ya mwili na usiunganishe na protini; hawapaswi kubadilisha hali ya G. - e. b. na kudhuru mwili. Kiashiria ambacho kinaweza kuhesabiwa kwa usahihi kinapaswa kuchaguliwa.

Kwa tahadhari zinazojulikana za utafiti wa hali ya G. - e. b. njia ya radioisotopu pia inaweza kutumika kwa wanadamu.

Tazama pia kazi za kizuizi, ugiligili wa ubongo.

Bibliografia: Kasil G. N. Kizuizi cha Hemato-ubongo, M., 1963; Stern L. S. Virutubisho vya moja kwa moja vya viungo na tishu, Taratibu za kisaikolojia, ambayo huamua muundo na mali zake, M., 1960; Katika k a in L. Kizuizi cha damu-ubongo, kwa kuzingatia maalum kwa matumizi ya isotopu za mionzi, Springfield, 1956; Mifumo ya kizuizi cha ubongo ed. na A. Lajtha, Amsterdam, 1968; Dob-b i n g J. Kizuizi cha damu-ubongo, Physiol. Mchungaji, v. 41, uk. 130, 1961; Mwongozo wa fiziolojia, sec. 1 - Neurophysiology, ed. na J. Shamba a. o., v. 3, Washington, 1960.

Kizuizi cha kihistoria - ni seti ya miundo ya kimofolojia, taratibu za kisaikolojia na physico-kemikali zinazofanya kazi kwa ujumla na kudhibiti mtiririko wa vitu kati ya damu na viungo.

Vikwazo vya histohematic vinahusika katika kudumisha homeostasis ya mwili na miili ya mtu binafsi. Shukrani kwa uwepo vikwazo vya histohematic kila chombo huishi katika mazingira yake maalum, ambayo yanaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kutokana na muundo wa viungo vya mtu binafsi. Vikwazo hasa vikali vipo kati ya ubongo, damu na tishu za gonads, damu na unyevu wa vyumba vya jicho, na damu ya mama na fetusi.

Vikwazo vya histohematic vya viungo mbalimbali vina tofauti na idadi ya vipengele vya kawaida majengo. Kuwasiliana moja kwa moja na damu katika viungo vyote kuna safu ya kizuizi inayoundwa na endothelium ya capillaries ya damu. Kwa kuongezea, miundo ya HGB ni membrane ya chini ya ardhi ( safu ya kati) na seli za adventitial za viungo na tishu (safu ya nje). Vikwazo vya histohematic, kubadilisha upenyezaji wao kwa vitu mbalimbali, vinaweza kupunguza au kuwezesha utoaji wao kwa chombo. Kwa idadi ya vitu vya sumu, hazipatikani, ambayo inaonyesha kazi yao ya kinga.

Njia muhimu zaidi zinazohakikisha utendaji wa vizuizi vya histohematological huzingatiwa zaidi kwa mfano wa kizuizi cha ubongo-damu, uwepo na mali ambayo daktari mara nyingi anapaswa kuzingatia wakati wa kutumia. dawa na athari mbalimbali kwa mwili.

Kizuizi cha damu-ubongo

Kizuizi cha damu-ubongo ni seti ya miundo ya kimofolojia, taratibu za kisaikolojia na fizikia-kemikali zinazofanya kazi kwa ujumla na kudhibiti mtiririko wa vitu kati ya damu na tishu za ubongo.

Msingi wa morphological wa kizuizi cha damu-ubongo ni endothelium na membrane ya chini ya capillaries ya ubongo, vipengele vya kuingiliana na glycocalyx, astrocytes ya neuroglia, inayofunika uso mzima wa capillaries kwa miguu yao. Mifumo ya usafirishaji ya endothelium ya kuta za capillary inahusika katika harakati za vitu kwenye kizuizi cha ubongo-damu, pamoja na usafirishaji wa vesicular ya vitu (pino- na exocytosis), usafirishaji kupitia chaneli na au bila ushiriki wa proteni za carrier, mifumo ya enzyme. ambayo hurekebisha au kuharibu vitu vinavyoingia. Tayari imetajwa kuwa mifumo maalum ya usafiri wa maji hufanya kazi katika tishu za neva kwa kutumia protini za aquaporin AQP1 na AQP4. Mwisho huunda njia za maji zinazosimamia uundaji wa maji ya cerebrospinal na kubadilishana maji kati ya damu na tishu za ubongo.

Kapilari za ubongo hutofautiana na capillaries katika viungo vingine kwa kuwa seli za endothelial huunda ukuta unaoendelea. Katika maeneo ya mawasiliano, tabaka za nje za seli za endothelial huunganishwa, na kutengeneza kinachojulikana kama "makutano magumu".

Kizuizi cha damu-ubongo hufanya kazi za kinga na udhibiti wa ubongo. Inalinda ubongo kutokana na hatua ya idadi ya vitu vinavyoundwa katika tishu nyingine, vitu vya kigeni na sumu, inashiriki katika usafirishaji wa vitu kutoka kwa damu hadi kwa ubongo na ni mshiriki muhimu katika taratibu za homeostasis ya maji ya intercellular ya. ubongo na maji ya cerebrospinal.

Kizuizi cha ubongo-damu kinaweza kupenya kwa vitu mbalimbali. Baadhi ya dutu hai za kibayolojia, kama vile catecholamines, kwa kweli hazipiti kizuizi hiki. Mbali pekee ni maeneo madogo ya kizuizi kwenye mpaka na tezi ya pituitari, tezi ya pineal na baadhi ya maeneo ambapo upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo kwa vitu vingi ni juu. Katika maeneo haya, njia na mapungufu ya interrendothelial ya kupenya endothelium yalipatikana, kwa njia ambayo vitu kutoka kwa damu huingia ndani ya maji ya ziada ya tishu za ubongo au ndani yao wenyewe. Upenyezaji wa juu wa kizuizi cha damu-ubongo katika maeneo haya inaruhusu kibaolojia vitu vyenye kazi(cytokines,) hufikia neurons hizo za hypothalamus na seli za tezi, ambayo mzunguko wa udhibiti wa mifumo ya neuroendocrine ya mwili hufunga.

Kipengele cha tabia ya utendaji wa kizuizi cha damu-ubongo ni uwezekano wa kubadilisha upenyezaji wake kwa idadi ya vitu katika hali mbalimbali. Kwa hivyo, kizuizi cha damu-ubongo kinaweza, kwa kudhibiti upenyezaji, kubadilisha uhusiano kati ya damu na ubongo. Udhibiti unafanywa kwa kubadilisha idadi ya capillaries wazi, kasi ya mtiririko wa damu, mabadiliko ya upenyezaji. utando wa seli, majimbo dutu intercellular, shughuli za mifumo ya enzyme ya seli, pino- na exocytosis. Upenyezaji wa BBB unaweza kuharibika sana katika hali ya ischemia ya tishu za ubongo, maambukizi, ukuaji wa michakato ya uchochezi katika mfumo wa neva, na jeraha lake la kiwewe.

Inaaminika kuwa kizuizi cha damu-ubongo, wakati wa kuunda kikwazo kikubwa kwa kupenya kwa vitu vingi kutoka kwa damu hadi kwenye ubongo, wakati huo huo hupita vizuri vitu sawa vilivyoundwa katika ubongo kinyume chake - kutoka kwa ubongo hadi kwenye ubongo. damu.

Upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo kwa vitu mbalimbali ni tofauti sana. Dutu mumunyifu katika mafuta huwa na kuvuka BBB kwa urahisi zaidi kuliko dutu mumunyifu katika maji.. Kupenya kwa urahisi oksijeni, dioksidi kaboni, nikotini, ethanoli, heroini, viuavijasumu vyenye mumunyifu kwa mafuta ( kloramphenicol na nk.)

Glucose isiyo na lipid na baadhi ya asidi muhimu ya amino haziwezi kupita kwenye ubongo kwa mgawanyiko rahisi. Wanga hutambuliwa na kusafirishwa na wasafirishaji maalum GLUT1 na GLUT3. Mfumo huu wa usafiri ni mahususi sana hivi kwamba unatofautisha kati ya stereoisomers za D- na L-glucose: D-glucose husafirishwa, lakini L-glucose sivyo. Usafirishaji wa glukosi hadi kwenye tishu za ubongo haujali insulini, lakini unazuiwa na cytochalasin B.

Wabebaji wanahusika katika usafirishaji wa asidi ya amino ya upande wowote (kwa mfano, phenylalanine). Kwa uhamisho wa idadi ya vitu, njia za usafiri za kazi hutumiwa. Kwa mfano, kutokana na usafiri wa kazi dhidi ya gradients ya mkusanyiko, Na +, K + ions, amino asidi glycine, ambayo hufanya kama mpatanishi wa kuzuia, husafirishwa.

Kwa hivyo, uhamisho wa vitu kwa kutumia taratibu mbalimbali hufanyika si tu kwa njia ya utando wa plasma, lakini pia kupitia miundo ya vikwazo vya kibiolojia. Utafiti wa taratibu hizi ni muhimu ili kuelewa kiini cha michakato ya udhibiti katika mwili.

Mtu anashikwa na majeraha. Na sehemu ndogo tu ya vidonda husababishwa moja kwa moja na magonjwa ya mfumo mkuu wa neva.

Kutokana na baadhi ya vipengele vyake, mfumo wa neva unavutia sana kutoka kwa mtazamo wa sayansi. Jambo ni kwamba anatomy ni ngumu sana kuelewa. Kuunda msingi wake nyuzi za neva kuwa na wao wenyewe, tofauti na tishu nyingine za mwili wa binadamu, muundo.

Moja ya sifa kuu ni uwezo mdogo sana wa kuzaliwa upya. Hii haimaanishi kwamba mishipa iliyoharibiwa haipatikani, lakini urejesho wao ni polepole sana na unahitaji masharti fulani.

Kipengele kingine cha mfumo wa neva kwa ujumla, na mfumo mkuu wa neva hasa, ni kizuizi cha damu-ubongo (BBB).

Sio siri kwamba kichwa na uti wa mgongo ziko kwenye kioevu maalum, sawa katika muundo lakini hutofautiana nayo katika yaliyomo katika sehemu tofauti za protini na vitu vidogo. Maji ya cerebrospinal (au cerebrospinal) huundwa kutoka kwa damu na lymph chini ya hatua ya "chujio" maalum, jukumu ambalo linafanywa na kizuizi cha damu-ubongo.

Vifungo maalum na mawasiliano ya interrendothelial kuzuia kupenya ndani ya maji haya. Leo, wanasayansi hawajafikiri kikamilifu jinsi udhibiti wa uwezo wa kuchuja wa kizuizi hutokea, lakini inajulikana kwa uhakika kuwa matokeo yake yanabadilika na mabadiliko katika shughuli za kimetaboliki ya ubongo. Kwa kuongeza, kizuizi cha damu-ubongo kina tofauti katika idara mbalimbali ubongo, ambayo huamua uwezo wake tofauti wa kuchuja maji (damu na lymph).

Uchunguzi umeonyesha kuwa baadhi ya dutu hupenya BBB hasa kutoka mishipa ya damu, sehemu nyingine yao - kutoka kwa mfumo, na wengine wanaweza kutoka kwa mazingira yote kwa kiwango sawa. Mwenyewe, ya kipekee na haijachunguzwa hadi sasa, mfumo wa udhibiti wa kibinafsi wa utungaji wa maji ya cerebrospinal huhakikisha ugavi wa vitu kwa kiasi ambacho mfumo mkuu wa neva unahitaji. Hii hutokea kwa udhibiti wa kiasi cha sehemu ya kioevu, kiasi na muundo wa protini, pamoja na muundo wa ions zinazoingia (mwisho huwakilishwa na potasiamu na sodiamu).

Kizuizi cha damu-ubongo ni cha nini?

Kwanza kabisa, hatua yake inalenga kujenga mazingira ya pekee kwa mfumo mkuu wa neva, lakini pia hufanya kazi ya kinga, kuzuia kupenya kwa bakteria na virusi kwenye maji ya cerebrospinal kutoka kwa damu au mtiririko wa lymph. Ni muhimu kuelewa kwamba katika kesi ya ukiukwaji katika utendaji wa BBB, matokeo yatakuwa makubwa sana. Kwa hivyo, bakteria ambazo zimeingia kwenye giligili ya ubongo husababisha ugonjwa wa meningitis, encephalitis na wengine. michakato ya uchochezi meninges na tishu za ubongo.

Tafiti nyingi zilizofanywa na wataalam zimeonyesha uwezo wa kushawishi matokeo kizuizi cha damu-ubongo dawa mbalimbali. Aidha, awali kutumika dawa alianza kutambua kipengele hiki. Leo, madaktari wanafahamu vyema ni dawa gani na jinsi zinavyoathiri BBB. Aidha, tumejifunza kutumia mali hizi kwa manufaa ya mwanadamu.

Kwa hivyo, kizuizi cha damu-ubongo hufanya idadi kubwa sana kazi muhimu ambayo inasaidia hali bora ya viungo vya ndani vya mwili wa mwanadamu. Walakini, inapaswa kueleweka kuwa sifa kama hizo za kizuizi hufanya iwe nyeti sana kwa majeraha na kwa anuwai hali ya patholojia, ndiyo sababu ni muhimu kuelewa na kuzingatia vipengele hivi katika kuzuia na matibabu ya magonjwa.