Kizuizi cha damu-ubongo muundo wake na umuhimu. Vipengele vya muundo wa kimofolojia. Matumizi ya BBB katika pharmacology

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. Kutokana na kuwepo kwa 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 vyenye nguvu vipo kati ya ubongo, damu na tishu za gonads, damu na unyevu wa vyumba vya jicho, 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 inaweza kupunguza au kuwezesha utoaji wao kwa chombo. Kwa nambari vitu vyenye sumu hazipitiki, ambayo inaonyesha kazi yao ya kinga.

Taratibu muhimu zaidi zinazohakikisha utendaji wa vizuizi vya histohematological huzingatiwa zaidi kwa kutumia 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. Usogeaji wa vitu kwenye kizuizi cha ubongo-damu unajumuisha mifumo ya usafirishaji ya endothelium ya kuta za capillary, pamoja na usafirishaji wa vesicular ya vitu (pino- na exocytosis), usafirishaji kupitia chaneli na au bila ushiriki wa proteni za wabebaji, mifumo ya enzyme ambayo hurekebisha. au kuharibu vitu vinavyoingia. Tayari imetajwa kuwa katika tishu za neva mifumo maalumu ya usafiri wa majini inayotumia protini za aquaporin AQP1 na AQP4 inafanya kazi. 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 ulinzi na udhibiti wa ubongo. Inalinda ubongo kutokana na hatua ya idadi ya vitu vinavyotengenezwa katika tishu nyingine, vitu vya kigeni na sumu, inashiriki katika usafiri wa vitu kutoka kwa damu hadi kwa ubongo na ni mshiriki muhimu katika taratibu za homeostasis. maji ya ndani ubongo na pombe.

Kizuizi cha ubongo-damu kinaweza kupenya kwa vitu mbalimbali. Baadhi ya dutu hai za kibayolojia, kama vile catecholamines, kwa kweli haipiti 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 huruhusu vitu vyenye biolojia (cytokines,) kufikia 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 katika upenyezaji wa membrane za seli, hali. dutu intercellular, shughuli za mifumo ya enzyme ya seli, pino- na exocytosis. Upenyezaji wa BBB unaweza kuharibika sana chini ya hali ya ischemia ya tishu za ubongo, maambukizo, 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 ndani ya ubongo, wakati huo huo hupitisha vitu sawa vilivyoundwa kwenye ubongo kwa mwelekeo tofauti - 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.. Kupenyeza oksijeni kwa urahisi kaboni dioksidi, nikotini, ethanoli, heroini, viuavijasumu vyenye mumunyifu kwa mafuta ( kloramphenicol na nk.)

Glucose isiyo na lipid na zingine amino asidi muhimu haiwezi kupita ndani ya ubongo kwa kueneza rahisi. Wanga hutambuliwa na kusafirishwa na wasafirishaji maalum GLUT1 na GLUT3. Mfumo huu wa usafiri ni mahususi sana hivi kwamba hutofautisha 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 ukolezi, Na +, K + ions, amino asidi glycine, ambayo hufanya kama mpatanishi wa kuzuia, husafirishwa.

Kwa hivyo, uhamishaji wa vitu kwa kutumia mifumo mbali mbali hufanywa sio tu kupitia membrane ya plasma, bali pia kupitia miundo. vikwazo vya kibiolojia. Utafiti wa taratibu hizi ni muhimu kuelewa kiini cha michakato ya udhibiti katika mwili.

Neuroglia imegawanywa katika macroglia na microglia. Seli za macroglial - astrocytes, oligodendrocytes na ependymocytes hufanya kazi muhimu katika mfumo wa neva.

Oligodendrocytes kuunda sheaths za nyama (myelin) karibu na nyuzi za ujasiri (Mchoro 59). Oligodendrocytes pia huzunguka neurons pande zote na kutoa lishe na excretion kwao.

astrocytes kutekeleza kazi ya usaidizi, kujaza nafasi kati ya neurons, pamoja na kuchukua nafasi ya wafu seli za neva. Neuroni kawaida huishia kwenye akzoni za seli nyingine nyingi za neva, ambazo zote zimetengwa kutoka kwa kila mmoja na astrocytes. Astrocytes mara nyingi sana huisha na taratibu zao kwenye mishipa ya damu, na kutengeneza kinachojulikana pedicles ya mishipa (Mchoro 60) na kushiriki katika malezi ya kizuizi cha damu-ubongo. Astrocytes pia ina uwezo wa kuharibu microbes na vitu vyenye madhara.

ependymocytes ni seli za epithelial zinazoweka mashimo ya ventrikali za ubongo. Mchakato mmoja wa ependymocyte hufikia mshipa wa damu. Inaaminika kuwa ependymocytes ni wapatanishi kati ya chombo cha damu na cavity ya ventricles ya ubongo iliyojaa maji ya cerebrospinal.

chanzo cha seli microglia hutumika kama meninji, ukuta mishipa ya damu na choroid ventricles ya ubongo. Seli za microglial zinaweza kusonga. Wanachukua kukamata na usindikaji wa baadaye wa vijidudu, vitu vya kigeni ambavyo vimeingia ndani ya mwili, na vile vile vitu vilivyokufa vya ubongo. Mkusanyiko wa seli za microglial mara nyingi huzingatiwa karibu na maeneo ya medula iliyoharibiwa.

Seli za Neuroglia zina jukumu muhimu katika utekelezaji wa kizuizi kati ya damu na ubongo, kinachojulikana. kizuizi cha damu-ubongo. Sio vitu vyote vinavyoingia kwenye damu vinaweza kuingia kwenye ubongo. Wao huhifadhiwa na kizuizi cha damu-ubongo, ambacho hulinda ubongo kutokana na kuingia kwa vitu mbalimbali vinavyodhuru kutoka kwa damu, pamoja na bakteria nyingi. Katika utendaji wa kazi za kizuizi, pamoja na wengine miundo ya miundo astrocyte zinahusika. Miguu ya mishipa ya astrocytes huzunguka pande zote capillary ya damu, kuunganishwa kwa nguvu kwa kila mmoja.

Ikiwa kwa sababu fulani kizuizi cha damu-ubongo kinavunjwa, basi microbes au vitu visivyohitajika vinaweza kuingia kwenye ubongo na, kwanza kabisa, kwenye maji ya cerebrospinal. Uti wa mgongo, au maji ya cerebrospinal, au pombe ni mazingira ya ndani ya ubongo yanayoiunga mkono utungaji wa chumvi kushiriki katika lishe ya seli za ubongo na kuondolewa kwa bidhaa za kuoza kutoka kwao. Pia inashikilia shinikizo la ndani, ni mto wa majimaji ya ubongo ambayo inalinda seli za ujasiri kutokana na uharibifu wakati wa kutembea, kukimbia, kuruka na harakati nyingine.


Kiowevu cha cerebrospinal hujaza ventrikali za ubongo, mfereji wa kati wa uti wa mgongo, nafasi kati ya utando wa ubongo na uti wa mgongo. Inazunguka mara kwa mara. Ukiukaji wa mzunguko wake husababisha matatizo ya mfumo mkuu wa neva. Kiasi cha maji ya cerebrospinal kwa mtu mzima ni 120-150 ml. Mahali kuu ya malezi yake ni mishipa ya fahamu ya choroid ventricles ya ubongo. Maji ya cerebrospinal yanafanywa upya mara 3-7 kwa siku. Inakosa enzymes na miili ya kinga, ina sivyo idadi kubwa ya lymphocytes. Ina protini kidogo kuliko damu na kuhusu maudhui sawa ya chumvi za madini kama damu.

Dutu nyingi ambazo ziko katika damu au zinaletwa kwa bandia ndani ya damu haziingizii maji ya cerebrospinal kabisa na, ipasavyo, ndani ya seli za ubongo. Kizuizi cha damu-ubongo kwa hakika hakiwezi kupenyeka kwa wengi kibayolojia vitu vyenye kazi damu: adrenaline, asetilikolini, serotonin, asidi ya gamma-aminobutyric, insulini, thyroxine, nk. Pia haipitiki sana kwa antibiotics nyingi, kama vile penicillin, tetracycline, streptomycin. Kwa hivyo, baadhi ya dawa, kama vile viuavijasumu vingi, kwa ajili ya kutibu uti wa mgongo au niuroni za ubongo zinapaswa kudungwa moja kwa moja kwenye giligili ya ubongo, kutoboa utando wa uti wa mgongo. Wakati huo huo, vitu kama vile pombe, klorofomu, morphine, sumu ya tetanasi hupenya kwa urahisi kizuizi cha damu-ubongo ndani ya giligili ya ubongo na kuchukua hatua haraka kwenye nyuroni za ubongo.

Upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo umewekwa na mfumo mkuu wa neva. Shukrani kwa hili, ubongo unaweza kwa kiasi fulani kudhibiti yake mwenyewe hali ya utendaji. Kwa kuongeza, katika baadhi ya maeneo ya ubongo, kizuizi cha damu-ubongo kinaonyeshwa dhaifu. Katika maeneo haya, capillaries hazizungukwa kabisa na astrocytes na neurons zinaweza kuwasiliana moja kwa moja na capillaries. Kizuizi cha damu-ubongo kinaonyeshwa dhaifu katika hypothalamus, tezi ya pineal, neurohypophysis, kwenye mpaka wa medula oblongata na uti wa mgongo. Upenyezaji mkubwa wa kizuizi katika maeneo haya ya ubongo huruhusu mfumo mkuu wa neva kupokea habari juu ya muundo wa damu na. maji ya cerebrospinal, na pia hakikisha kwamba homoni za neva zilizofichwa katika mfumo mkuu wa neva huingia kwenye damu.

5.6. Uwezo wa utando wa seli za ujasiri

1. Utangulizi 2

2. Sifa za muundo wa kimofolojia 4

3. Kazi za kizuizi cha damu na ubongo 5

4. Usafirishaji wa vitu kwenye kizuizi cha ubongo-damu 7

4.1 Usafiri wa seli 7

4.2 Upenyezaji wa Tubula 7

4.3 Usambazaji wa bure 8

4.4 Usambazaji uliowezeshwa 9

4.5 Usafiri amilifu 10

4.6 Usafiri wa vesicular 11

5. Maeneo ya ubongo bila kizuizi cha damu-ubongo 13

6. Uharibifu wa kizuizi cha damu na ubongo 14

7. Upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo kwa dawa za antibacterial 17

8. Kizuizi cha hemato-pombe 18

Fasihi 19

  1. Utangulizi

Kiumbe cha mwanadamu na wanyama wa juu kina idadi ya mifumo maalum ya kisaikolojia ambayo hutoa kukabiliana (kukabiliana) na hali zinazobadilika za kuwepo. Utaratibu huu unahusiana kwa karibu na hitaji la kudumisha uthabiti wa vigezo muhimu vya kisaikolojia, mazingira ya ndani kiumbe, muundo wa physico-kemikali ya maji ya tishu ya nafasi ya intercellular.

Miongoni mwa mifumo ya urekebishaji ya homeostatic iliyoundwa kulinda viungo na tishu kutoka kwa vitu vya kigeni na kudhibiti uthabiti wa muundo wa giligili ya seli ya tishu, nafasi inayoongoza inachukuliwa na kizuizi cha ubongo-damu.

Neno "kizuizi cha ubongo-damu" lilipendekezwa na L.S. Stern na R. Gauthier mnamo 1921. Kizuizi cha ubongo-damu (BBB) ​​​​ni cha idadi ya vizuizi vya ndani au vya historia-hematojeni ambavyo hutenganisha moja kwa moja kati ya virutubishi vya viungo vya mtu binafsi. kutoka kwa mazingira ya ndani ya ulimwengu - damu. BBB ni utaratibu changamano wa kisaikolojia ulio katika mfumo mkuu wa neva kwenye mpaka kati ya damu na tishu za neva, na hudhibiti mtiririko wa vitu vinavyozunguka katika damu kutoka kwa damu hadi kwenye maji ya cerebrospinal na tishu za neva. BBB inashiriki katika udhibiti wa utungaji wa maji ya cerebrospinal (CSF) (Agadzhanyan N.A., Torshin, V.I., 2001).

Masharti kuu ya BBB yanasisitiza yafuatayo:

Kizuizi cha damu-ubongo ndio zaidi sio malezi ya anatomiki, lakini dhana ya utendaji inayoonyesha utaratibu fulani wa kisaikolojia;

Kupenya kwa vitu ndani ya ubongo hufanyika hasa si kwa njia za CSF, lakini kupitia mfumo wa mzunguko katika ngazi ya capillary - kiini cha ujasiri;

Kama utaratibu wowote wa kisaikolojia uliopo katika mwili, kizuizi cha ubongo-damu kiko chini ya ushawishi wa udhibiti wa mifumo ya neva na ucheshi;

Miongoni mwa sababu zinazodhibiti kizuizi cha damu-ubongo, inayoongoza ni kiwango cha shughuli na kimetaboliki ya tishu za neva.

  1. Vipengele vya muundo wa kimofolojia

Kapilari za ubongo hutofautiana kwa kuwa seli za endothelial hazina pores wala fenestrae. Seli za jirani zimewekwa vigae juu ya nyingine. Endplates ziko katika eneo la makutano ya seli. Utando wa basement una muundo wa safu tatu na una pericytes chache. Tofauti kuu kati ya muundo huu ni uwepo wa vipengele vya glial vilivyo kati ya mishipa ya damu na neuron. Michakato ya astrocytes huunda aina ya sheath kuzunguka kapilari, ambayo haijumuishi kupenya kwa dutu kwenye tishu za ubongo, kupita vitu vya glial. Kuna gliocyte za perineuronal ambazo zinawasiliana kwa karibu na neurons. Muundo wa BBB ni pamoja na nafasi ya ziada ya seli iliyojaa dutu kuu ya amorphous ya asili ya protini-wanga (mucopolysaccharides na mucoproteins).

  1. Kazi za kizuizi cha damu-ubongo

Kizuizi cha damu-ubongo hudhibiti kupenya kwa vitu vyenye biolojia, metabolites, kemikali kutoka kwa damu hadi kwenye ubongo, na kuathiri miundo nyeti ya ubongo, huzuia vitu vya kigeni, vijidudu na sumu kuingia kwenye 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 hujumuisha, pamoja na kizuizi cha histo-hematiki, neuroglia na mfumo wa nafasi za maji ya cerebrospinal (Rosin Ya. A. 2000). Kizuizi cha histohematic kina kazi mbili: udhibiti na kinga. Kazi ya udhibiti inahakikisha uthabiti wa jamaa wa mali ya kimwili na physico-kemikali, muundo wa kemikali, shughuli za kisaikolojia za mazingira ya intercellular ya chombo, kulingana na hali yake ya kazi. Kazi ya kinga ya kizuizi cha histohematic ni kulinda viungo kutoka kwa ingress ya vitu vya kigeni au sumu ya 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 ujasiri 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 utendaji wa kizuizi cha damu-ubongo inaonekana kuwa sehemu muhimu ya 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 damu-ubongo unafanywa na sehemu za juu za mfumo mkuu wa neva na mambo ya humoral. 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, haswa katika tishu za ubongo. Kwa aina mbalimbali za ugonjwa wa ugonjwa wa 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. Athari za kifamasia zinaweza kuongeza au kupunguza kupenya ndani ya ubongo wa vitu mbalimbali vinavyoletwa kutoka nje au kuzunguka katika damu (Pokrovsky V.M., Korotko G.F., 2003).

  1. Usafirishaji wa vitu kwenye kizuizi cha ubongo-damu

Kizuizi cha damu-ubongo sio tu kuhifadhi na hairuhusu idadi ya vitu kutoka kwa damu kwenye dutu ya ubongo, lakini pia hufanya kazi kinyume - husafirisha vitu muhimu kwa kimetaboliki ya tishu za ubongo. Dutu za Hydrophobic na peptidi huingia kwenye ubongo ama kwa msaada wa mifumo maalum ya usafiri au kupitia njia za membrane ya seli. Kwa vitu vingine vingi, uenezaji wa passiv unawezekana.

Kuna njia kadhaa za usafirishaji wa dutu kupitia BBB

4.1 Usafirishaji wa seli

Katika capillaries ya viungo vya pembeni na tishu, usafiri wa vitu unafanywa hasa kwa njia ya fenestrations. ukuta wa mishipa na nafasi za intercellular. Kwa kawaida, hakuna mapungufu hayo kati ya seli za endothelial za vyombo vya ubongo. Katika suala hili, virutubisho huingia kwenye ubongo tu kupitia ukuta wa seli. Maji, glycerol na urea vinaweza kusambaa kwa urahisi kupitia makutano magumu kati ya seli za mwisho za BBB.

4.2 Upenyezaji wa Tubular

Dutu ndogo za polar, kama vile molekuli za maji, haziwezi kuenea kupitia sehemu za haidrofobu za membrane ya seli ya endotheliocyte. Licha ya hili, upenyezaji wa juu wa BBB kwa maji umethibitishwa.

Katika membrane ya seli ya endotheliocyte kuna njia maalum za hydrophilic - aquapores. Katika endothelium ya mishipa ya pembeni, hutengenezwa na protini ya aquaporin-1 (AQP1), usemi ambao unazuiwa na astrocytes katika seli za mishipa ya ubongo. Juu ya uso wa membrane ya seli ya mtandao wa capillary ya ubongo, hasa aquaporin-4 (AQP4) na aquaporin-9 (AQP9) zipo.

Kupitia aquapores, udhibiti wa maudhui ya maji katika dutu ya ubongo hutokea. Wanaruhusu kuenea kwa haraka kwa maji kwa mwelekeo wa ubongo na kwa mwelekeo wa kitanda cha mishipa, kulingana na gradient ya osmotic ya viwango vya electrolyte. Kwa glycerol, urea na idadi ya vitu vingine, njia zao wenyewe huundwa kwenye uso wa membrane za seli - aquaglyceroporins. Katika BBB, wao huwakilishwa hasa na protini ya aquaporin-9, ambayo pia huunda aquapores.

Mchakato wa usafirishaji wa molekuli kupitia njia maalum ni haraka kuliko uhamishaji wa kazi kwa msaada wa protini maalum za usafirishaji. Wakati huo huo, vitu mbalimbali vinavyotumika kwa biolojia vinaweza kuamsha au kuzima njia za usafiri ziko kwenye utando wa seli.

4.3 Usambazaji wa bure

Njia rahisi zaidi ya usafiri katika BBB ni uenezaji wa bure (au wa passiv). Inaweza kufanywa wote kwa njia ya membrane ya seli ya endotheliocytes na kwa njia ya mawasiliano ya intercellular. Kwa uenezaji wa vitu, nguvu ya kuendesha gari ni tofauti katika mkusanyiko. Usambazaji wa vitu ni sawia na gradient ya ukolezi katika damu na tishu za ubongo. Haihitaji matumizi ya nishati ya seli.

Vipengele vya kimuundo vya lipophilic ya membrane ya seli, pamoja na miunganisho mikali ya seli, hupunguza kiwango cha vitu ambavyo vinaweza kuenea kwa uhuru kupitia BBB. Upenyezaji wa BBB moja kwa moja inategemea lipophilicity ya kila dutu maalum.

Upenyezaji wa BBB pia inategemea molekuli ya molar ya dutu hii. Molekuli zenye uzito wa zaidi ya 500 g/mol haziwezi kuenea kupitia BBB. Wakati huo huo, BBB sio kizuizi cha mitambo ambacho hupita kwa uhuru molekuli ndogo na hairuhusu kubwa zaidi. Mchakato wa uenezaji wa seli ni wa nguvu, wakati ni rahisi kwa dutu molekuli ya molar 200 g/mol kuliko kwa vitu vyenye 450 g/mol. Kadiri lipophilic na ndogo zaidi ya dutu hii, inavyoenea kwa urahisi utando wa seli.

Mwanafizikia wa Kijerumani Troyble G. mwaka wa 1971 aliweka mbele dhana kuhusu usafirishaji wa molekuli za molekuli ya chini kwenye utando wa seli. Kulingana na yeye, huingia kwenye seli kupitia mapengo madogo kati ya minyororo ya asidi ya mafuta ya safu mbili ya membrane. Mapungufu haya yanabadilika, malezi yao hauhitaji nishati ya seli. Nadharia ya Troible ilithibitishwa spectroscopically mwaka 1974.

Lipophilicity na uzito mdogo wa Masi sio hakikisho la upenyezaji wa BBB kwa kila dutu maalum. Misombo ya molekuli ya juu (kingamwili za monokloni, protini recombinant, na wengine) huhifadhiwa na BBB.

4.4 Usambazaji uliowezeshwa

Usambazaji uliowezeshwa ni aina maalum ya usambaaji kwenye utando wa seli. Dutu kadhaa zinazohitajika kwa ubongo, kama vile glukosi na asidi nyingi za amino, ni za polar na ni kubwa mno kwa usambaaji wa moja kwa moja kupitia utando wa seli. Kwao, mifumo maalum ya usafiri iko kwenye uso wa membrane za seli za endotheliocytes. Kwa mfano, kwa glucose na asidi ascorbic, hii ni usafiri wa GLUT-1. Idadi yao juu ya uso inakabiliwa na cavity ya chombo ni mara 4 zaidi kuliko juu ya uso unaoelekea ubongo.

Mbali na wasafirishaji wa glucose, juu ya uso wa endothelium kuna molekuli nyingi za protini zinazofanya kazi sawa kwa vitu vingine. Kwa mfano, MCT-1 na MCT-2 ni wajibu wa usafiri wa lactate, pyruvate, asidi mevalonic, butyrates na acetates. SLC-7 husafirisha arginine, lysine na ornithine. Katika jenomu ya panya, jeni 307 zinazohusika na usanisi wa protini za SLC zinazohusika na kuwezesha usambaaji kupitia utando wa seli ya vitu mbalimbali zimetambuliwa.

Wasafirishaji wanaweza kufanya uhamishaji wa vitu kwa njia moja au mbili. Tofauti na usafiri amilifu, uenezaji uliowezeshwa unaendelea kwa kasi ya ukolezi na hauhitaji matumizi ya nishati ya seli.

4.5 Usafiri amilifu

Tofauti na usafiri wa kupita kiasi, ambao hauhitaji nishati na huenda pamoja na gradient ya mkusanyiko, usafiri wa kazi unajumuisha uhamisho wa vitu dhidi ya gradient ya mkusanyiko na inahitaji matumizi makubwa ya nishati ya seli inayopatikana kutokana na kuvunjika kwa molekuli za ATP. Kwa usafirishaji hai wa vitu kutoka kwa mtiririko wa damu hadi kwa tishu za ubongo, wanazungumza juu ya utitiri wa vitu (eng. Utitiri), kwa upande mwingine - juu ya mtiririko wa nje (eng. efflux).

BBB ina wasafirishaji hai wa enkephalin, homoni ya antidiuretic, α-enkephalin (DDPPE). Kisafirishaji cha kwanza cha BBB Efflux kilichotambuliwa ni P-glycoprotein, ambayo imesimbwa na jeni la MDR1.

Baadaye, waligunduliwa kuwa wa darasa la ABC-transporters Kiingereza. Protini inayohusiana na Upinzani wa Dawa nyingi(MRP1), nk. Protini ya Upinzani wa Saratani ya Matiti(BCRP) iko kwa kiasi kikubwa juu ya uso unaoelekea lumen ya chombo.

Baadhi ya wasafirishaji wa Efflux- na Influx-transportive ni stereoisomer, yaani, wanahamisha tu stereoisomer fulani (enantiomer) ya dutu fulani. Kwa mfano, D-isomeri ya asidi aspartic ni mtangulizi wa N-methyl-D-aspartate (NMDA), ambayo huathiri usiri wa homoni mbalimbali: homoni ya luteinizing, testosterone, au oxytocin. L-isoma za asidi aspartic na glutamic ni amino asidi za kichocheo na ziada yao ni sumu kwa tishu za ubongo. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%AD%D0%91 - cite_note-153. Efflux-transporter ASCT2 (alanineserine-cysteine-transporter) ya BBB huleta L-isomeri ya asidi aspartic ndani ya damu, mkusanyiko ambao una athari ya sumu. D-isomer muhimu kwa ajili ya malezi ya NMDA huingia kwenye ubongo kwa msaada wa protini nyingine za usafiri (EAAT, SLC1A3, SLC1A2, SLC1A6).

Katika tishu za kifafa kwenye endothelium na astrocytes, kiwango kikubwa cha protini ya P-glycoprotein kipo ikilinganishwa na tishu za kawaida ubongo.

Wasafirishaji wa anion (OAT na OATP) pia ziko kwenye utando wa seli za endotheliocytes. Idadi kubwa ya Efflux-wasafirishaji huondoa idadi ya vitu kutoka kwa endotheliocytes ndani ya damu.

Kwa molekuli nyingi, bado haijulikani ikiwa hutolewa kwa usafiri amilifu (kwa matumizi ya nishati ya seli) au kwa usambaaji uliowezeshwa.

4.6 Usafiri wa vesicular

  1. Transcytosis ya receptor-mediated

Transcytosis ya receptor inahusisha uhamisho wa molekuli kubwa. Juu ya uso wa seli inakabiliwa na lumen ya chombo, kuna vipokezi maalum vya kutambua na kumfunga vitu fulani. Baada ya kuwasiliana na kipokezi na dutu inayolengwa, hufunga, sehemu ya utando huingizwa kwenye cavity ya seli na vesicle ya intracellular huundwa - vesicle. Kisha huenda kwenye uso wa seli ya mwisho inakabiliwa na tishu za neva, huunganisha nayo na hutoa vitu vilivyofungwa. Kwa hivyo, protini ya 75.2 kDa transferrin inayojumuisha amino asidi 679, lipoproteini za chini-wiani ambazo cholesterol, homoni za peptidi ya insulini huundwa, huhamishiwa kwenye nafasi ya ziada ya ubongo.

  1. Transcytosis ya kunyonya

Moja ya spishi ndogo za usafirishaji wa vesicular. Kuna "kushikamana" kwa idadi ya vitu vyenye chaji (cations) kwa membrane ya seli iliyoshtakiwa vibaya, ikifuatiwa na uundaji wa vesicle ya vesicular na uhamisho wake kwenye uso wa kinyume wa seli. Aina hii ya usafiri pia inaitwa cationic. Inapita kwa kasi zaidi kuliko transcytosis ya kipokezi.

  1. Maeneo ya ubongo bila kizuizi cha damu-ubongo

BBB iko katika kapilari za wengi, lakini sio maeneo yote ya ubongo. Hakuna BBB katika miundo 6 ya anatomia ya ubongo:

    Sehemu ya nyuma zaidi ya fossa ya rhomboid (chini ya ventrikali ya IV) iko kati ya pembetatu. ujasiri wa vagus yenye funiculus inayojitegemea inayoizunguka na kiini cha kiini nyembamba

    Mwili wa pineal

    Neurohypophysis

    Sahani iliyounganishwa - mabaki ya embryonic ya ukuta wa telencephalon, inayofunika uso wa juu wa thalamus. Medially, inakuwa nyembamba, huunda sahani ya convoluted - mkanda wa mishipa.

    Kiungo cha subfornical

    Mwili wa dhamira ndogo

Kipengele hiki cha histolojia kina uhalali wake. Kwa mfano, neurohypophysis inaweka ndani ya homoni za damu ambazo haziwezi kupitia BBB, na neurons hugundua uwepo wa vitu vya sumu katika damu na kuchochea kituo cha kutapika. Kizuizi cha kinga cha tishu za ubongo zilizo karibu na malezi haya ni mkusanyiko wa tanycytes. Ni seli za ependyma zilizo na makutano magumu.

  1. Uharibifu wa kizuizi cha damu-ubongo

Uharibifu wa BBB kwa wanadamu huzingatiwa katika magonjwa kadhaa.

    Ugonjwa wa upungufu wa protini wa GLUT-1

Ugonjwa wa upungufu wa protini wa GLUT-1 ni ugonjwa wa nadra wa urithi wa autosomal ambao kuna ukiukaji wa usanisi wa protini ya GLUT-1, ambayo inawajibika kwa upenyezaji wa BBB kwa sukari na asidi ya ascorbic. Ugonjwa hujidhihirisha katika utoto wa mapema. Ukosefu wa sukari kwenye tishu za ubongo husababisha ukuaji wa microcephaly, shida ya kisaikolojia, ataxia na shida zingine kadhaa za neva.

    Ulaji wa urithi wa asidi ya folic

Ulaji wa urithi wa asidi ya folic ni ugonjwa wa nadra wa urithi wa autosomal ambao kuna ukosefu wa usanisi wa protini ambayo inahakikisha upenyezaji wa BBB kwa asidi ya folic.

    Kisukari

Ugonjwa wa kisukari ni ugonjwa ambao idadi ya mabadiliko ya kazi na kimuundo hutokea katika viungo na tishu mbalimbali za mwili. Mabadiliko makubwa katika BBB pia yanajulikana, ambayo yanajidhihirisha katika upangaji upya wa physicochemical ya membrane ya seli za endothelial na vifungo vikali kati yao.

    Sclerosis nyingi

Multiple sclerosis ni ugonjwa sugu unaoendelea wa mfumo wa neva, ambapo kuna lesion kubwa ya protini. myelini tishu za ubongo. Mishipa ya ubongo ya watu wenye afya haipitiki kwa seli za damu, ikiwa ni pamoja na seli za kinga. Kwa wagonjwa wenye ugonjwa wa sclerosis nyingi, T-lymphocytes iliyoamilishwa huhamia kwenye parenchyma ya ubongo kupitia BBB, kiwango cha cytokines za uchochezi - g-interferon, TNF-a, IL-1 na wengine huongezeka; B-lymphocytes imeanzishwa. Matokeo yake, antibodies kwa protini ya myelini huanza kuunganishwa, ambayo inasababisha kuundwa kwa foci ya demyelination ya uchochezi.

    Kiharusi cha Ischemic

Kiharusi cha Ischemic ni ajali ya papo hapo ya cerebrovascular inayosababishwa na usambazaji wa kutosha wa damu kwa maeneo ya kati mfumo wa neva. Kiharusi cha Ischemic husababisha kutolewa kwa vioksidishaji, enzymes ya proteolytic na cytokines katika tishu za ubongo, ambayo hatimaye husababisha maendeleo ya edema ya cytotoxic na mabadiliko katika upenyezaji wa BBB. Matokeo yake, mchakato wa uhamiaji wa transendothelial wa leukocytes kwenye tishu za ubongo huzinduliwa, ambayo husababisha uharibifu wa seli za afya za tishu za neva.

    Maambukizi ya bakteria ya mfumo mkuu wa neva

Ni microorganisms chache tu za pathogenic zinazoingia kwenye damu zinaweza kupenya BBB. Hizi ni pamoja na meningococci (lat. Neisseria meningitidis), aina fulani za streptococci - pamoja na pneumococci (lat. Streptococcus pneumoniae), Haemophilus influenzae (lat. mafua ya haemophilus), Listeria, Escherichia coli (lat. Escherichia coli) na idadi ya wengine. Wote wanaweza kupiga simu mabadiliko ya uchochezi ubongo wote - encephalitis, na utando wake - meningitis. Utaratibu halisi wa kupenya kwa vimelea hivi kwa njia ya BBB hauelewi kikamilifu, lakini imeonyeshwa kuwa michakato ya uchochezi huathiri utaratibu huu. Kwa hivyo, uvimbe unaosababishwa na Listeria unaweza kusababisha ukweli kwamba BBB inakuwa ya kupenya kwa bakteria hizi. Listeria iliyounganishwa na endotheliocytes ya capillaries ya ubongo hutoa idadi ya lipopolysaccharides na sumu, ambayo huathiri BBB na kuifanya kupenyeza kwa leukocytes. Leukocytes ambazo zimeingia ndani ya tishu za ubongo husababisha mchakato wa uchochezi, kama matokeo ambayo BBB pia inaruhusu bakteria kupita.

Pneumococci hutoa enzyme ya kundi la hemolysin, ambayo huunda pores katika endothelium, kwa njia ambayo wakala wa bakteria huingia.

Mbali na bakteria, virusi vingine vinaweza kupenya BBB kwenye tishu za ubongo. Hizi ni pamoja na cytomegalovirus, virusi vya ukimwi wa binadamu (VVU), na virusi vya T-lymphotropic ya binadamu (HTLV-1).

    uvimbe wa ubongo

Uvimbe wa ndani wa ubongo (glioblastomas, metastases ya ubongo, n.k.) hutoa idadi ya vitu ambavyo hutenganisha kazi ya BBB na kuvuruga upenyezaji wake wa kuchagua. Uharibifu huo wa kizuizi cha damu-ubongo karibu na tumor unaweza kusababisha edema ya ubongo ya vasogenic.

  1. Upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo kwa dawa za antibacterial

BBB inaruhusiwa kwa kuchagua kwa vitu mbalimbali vya dawa, ambayo huzingatiwa katika dawa wakati wa kuagiza madawa ya kulevya kwa ajili ya matibabu ya magonjwa ya mfumo mkuu wa neva (CNS). Dawa kama hizo lazima ziingie ndani ya tishu za ubongo ili kulenga seli. Ni muhimu pia kwamba katika magonjwa ya kuambukiza na ya uchochezi ya mfumo mkuu wa neva, upenyezaji wa BBB huongezeka, na vitu ambavyo kwa kawaida hutumika kama kizuizi kisichoweza kushindwa vinaweza kupita. Hii ni kweli hasa kwa dawa za antibacterial.

  1. Kizuizi cha hemato-pombe

Mbali na kizuizi cha damu-ubongo, pia kuna kizuizi cha hemato-pombe, ambayo hupunguza mfumo mkuu wa neva kutoka kwa damu. Inaundwa na seli za epithelial za makutano nyembamba zinazoweka plexus ya koroidi ya ventrikali za ubongo. Kizuizi cha hemato-pombe pia kina jukumu katika kudumisha homeostasis ya ubongo. Kupitia hiyo, vitamini, nucleotides na glucose huingia kwenye maji ya cerebrospinal kutoka kwa damu kwenye maji ya cerebrospinal. Mchango wa jumla wa kizuizi cha hemato-pombe kwa michakato ya kubadilishana kati ya ubongo na damu ni ndogo. Uso wa jumla wa kizuizi cha hemato-pombe cha plexuses ya choroid ya ventricles ya ubongo ni takriban mara 5000 ndogo kuliko eneo la kizuizi cha damu-ubongo.

Mbali na vikwazo vya damu-ubongo na hematoliquor katika mwili wa binadamu, kuna vikwazo vya hematoplacental, hemato-testicular, hemato-glomerular, hemato-retinal, hemato-thymus na hemato-mapafu.

Fasihi

    Agadzhanyan N. A., Torshin, V. I., Vlasova V. M. Misingi ya fiziolojia ya binadamu - Kitabu cha kiada kwa wanafunzi wa vyuo vikuu wanaosoma katika utaalam wa matibabu na kibaolojia. Toleo la 2, lililorekebishwa. - M.: RUDN, 2001. - 408s.

    Pokrovsky V.M., Korotko G.F., Fiziolojia ya Binadamu: Kitabu cha Maandishi - 2nd ed., Iliyorekebishwa. na ziada - M .: Dawa, 2003. - 656 s - (Fasihi ya masomo kwa wanafunzi wa vyuo vikuu vya matibabu).

Sio siri kwa mtu yeyote kwamba mwili lazima udumishe uthabiti wa mazingira yake ya ndani, au homeostasis, kwa kutumia nishati kwa hili, vinginevyo haitatofautiana na asili isiyo hai. Kwa hivyo, ngozi inalinda mwili wetu kutoka kwa ulimwengu wa nje kwenye kiwango cha chombo.

Lakini zinageuka kuwa vikwazo vingine vinavyotengeneza kati ya damu na tishu fulani pia ni muhimu. Wanaitwa histohematic. Vikwazo hivi ni muhimu kwa sababu mbalimbali. Wakati mwingine ni muhimu kupunguza kikomo kupenya kwa damu kwa tishu. Mifano ya vikwazo hivyo ni:

  • kizuizi cha hematoarticular - kati ya damu na nyuso za articular;
  • kizuizi cha hemato-ophthalmic - kati ya damu na vyombo vya habari vya kufanya mwanga vya mboni ya jicho.

Kila mtu anajua, kutokana na uzoefu wao wenyewe, kwamba wakati wa kuchonga nyama, ni wazi kwamba uso wa viungo daima hunyimwa kuwasiliana na damu. Katika tukio ambalo damu hutiwa ndani ya cavity ya pamoja (hemarthrosis), basi inachangia ukuaji wake, au ankylosis. Ni wazi kwa nini kizuizi cha damu-ophthalmic kinahitajika: kuna vyombo vya habari vya uwazi ndani ya jicho, kwa mfano, mwili wa vitreous. Kazi yake ni kunyonya mwanga unaopitishwa kidogo iwezekanavyo. Katika tukio ambalo kizuizi hiki haipo, basi damu itaingia ndani ya mwili wa vitreous, na tutanyimwa fursa ya kuona.

BBB ni nini?

Moja ya vikwazo vya kuvutia zaidi na vya ajabu vya tishu za damu ni kizuizi cha damu-ubongo, au kizuizi kati ya damu ya capillary na neurons ya mfumo mkuu wa neva. Akizungumza katika kisasa, lugha ya habari, kuna "uhusiano salama" kabisa kati ya capillaries na dutu ya ubongo.

Maana ya kizuizi cha damu-ubongo (kifupi - BBB) ni kwamba neurons hazigusani moja kwa moja na mtandao wa capillary, lakini huingiliana na capillaries za usambazaji kupitia "wapatanishi". Wapatanishi hawa ni astrocyte, au seli za neuroglial.

Neuroglia ni tishu msaidizi wa mfumo mkuu wa neva ambao hufanya kazi nyingi, kama vile msaada, neurons kusaidia, na trophic, kuwalisha. KATIKA kesi hii, astrocytes huchukua moja kwa moja kila kitu ambacho neurons zinahitaji kutoka kwa capillary na kuipitisha kwao. Wakati huo huo, wanadhibiti kwamba vitu vyenye madhara na vya kigeni haviingii kwenye ubongo.

Hivyo, si tu sumu mbalimbali, lakini pia madawa mengi, na hii ni somo la utafiti dawa za kisasa, kwa kuwa kila siku idadi ya madawa ya kulevya ambayo imesajiliwa kwa ajili ya matibabu ya magonjwa ya ubongo, pamoja na antibacterial na dawa za kuzuia virusi, kila kitu kinaongezeka.

Historia kidogo

Daktari maarufu na mtaalamu wa microbiologist, Paul Ehrlich, alipata shukrani maarufu duniani kwa uvumbuzi wa salvarsan, au maandalizi No. 606, ambayo yalikuwa ya kwanza, ingawa yenye sumu, lakini. dawa yenye ufanisi kwa matibabu ya syphilis ya muda mrefu. Dawa hii ina arseniki.

Lakini Ehrlich pia alijaribu sana rangi. Alikuwa na hakika kwamba kama vile rangi inavyoshikamana sana na kitambaa (indigo, zambarau, carmine), itashikamana na pathojeni ikiwa mtu atapata dutu kama hiyo. Bila shaka, ni lazima sio tu kuwa imara kwenye seli ya microbial, lakini pia kuwa mbaya kwa microbes. Bila shaka, "aliongeza mafuta kwenye moto" ilikuwa ukweli kwamba alioa binti wa mtengenezaji wa nguo anayejulikana na tajiri.

Na Ehrlich alianza kujaribu rangi mbalimbali na zenye sumu sana: aniline na trypan.

Kufungua wanyama wa maabara, alikuwa na hakika kwamba rangi iliingia ndani ya viungo vyote na tishu, lakini haikuweza kueneza (kupenya) ndani ya ubongo, ambayo ilibaki rangi.

Mwanzoni, hitimisho lake halikuwa sahihi: alipendekeza kuwa rangi pekee haikuchafua ubongo kutokana na ukweli kwamba ina mafuta mengi na huondoa rangi.

Na kisha uvumbuzi uliotangulia ugunduzi wa kizuizi cha damu-ubongo ulinyesha kama kutoka kwa cornucopia, na wazo lenyewe lilianza kuchukua sura katika akili za wanasayansi. Thamani ya juu zaidi alicheza majaribio yafuatayo:

  • ikiwa rangi inadungwa kwa njia ya mshipa, basi kiwango cha juu ambacho inaweza kuchafua ni plexus ya mishipa ya choroid ya ventricles ya ubongo. Zaidi ya hayo, “njia imefungwa kwake”;
  • ukilazimisha rangi ndani ya ugiligili wa ubongo kwa kufanya kuchomwa kwa lumbar, basi ubongo ulitiwa doa. Walakini, rangi haikutoka "nje" kutoka kwa pombe, na tishu zingine zilibaki bila rangi.

Baada ya hayo, ilizingatiwa kwa mantiki kwamba pombe ni kioevu ambacho iko "upande wa pili" wa kizuizi, kazi kuu ambayo ni kulinda mfumo mkuu wa neva.

Neno BBB lilionekana kwa mara ya kwanza mnamo 1900, miaka mia moja na kumi na sita iliyopita. Kwa Kingereza fasihi ya matibabu inaitwa "kizuizi cha damu-ubongo", na kwa Kirusi jina lilichukua mizizi kwa namna ya "kizuizi cha damu-ubongo".

Baadaye, jambo hili lilichunguzwa kwa undani wa kutosha. Kabla ya Vita vya Kidunia vya pili, kulikuwa na ushahidi kwamba kuna kizuizi cha damu-ubongo na damu-pombe, na pia kuna tofauti ya hematoneural, ambayo haipo katika mfumo mkuu wa neva, lakini iko kwenye mishipa ya pembeni.

Muundo na kazi za kizuizi

Ni kutokana na operesheni isiyoingiliwa ya kizuizi cha damu-ubongo ambayo maisha yetu inategemea. Baada ya yote, ubongo wetu hutumia sehemu ya tano ya jumla ya oksijeni na sukari, na wakati huo huo uzito wake sio 20% ya jumla ya uzito wa mwili, lakini karibu 2%, ambayo ni, matumizi ya ubongo. virutubisho na oksijeni ni mara 10 zaidi ya maana ya hesabu.

Tofauti, kwa mfano, seli za ini, ubongo hufanya kazi tu "kwenye oksijeni", na glycolysis ya aerobic ndiyo pekee lahaja iwezekanavyo kuwepo kwa niuroni zote bila ubaguzi. Katika tukio ambalo lishe ya neurons itaacha ndani ya sekunde 10-12, basi mtu hupoteza fahamu, na baada ya kukamatwa kwa mzunguko wa damu, akiwa katika hali. kifo cha kliniki, uwezekano wa kupona kamili kazi za ubongo zipo kwa dakika 5-6 tu.

Wakati huu huongezeka kwa baridi kali ya mwili, lakini kwa joto la kawaida mwili, kifo cha mwisho cha ubongo hutokea baada ya dakika 8-10, hivyo tu shughuli kubwa ya BBB inaruhusu sisi kuwa "katika sura".

Inajulikana kuwa wengi magonjwa ya neva kuendeleza tu kutokana na ukweli kwamba upenyezaji wa kizuizi cha damu-ubongo huharibika, kuelekea ongezeko lake.

Hatutaingia kwa undani juu ya histolojia na biochemistry ya miundo inayounda kizuizi. Tunaona tu kwamba muundo wa kizuizi cha damu-ubongo ni pamoja na muundo maalum wa capillaries. Vipengele vifuatavyo vinavyosababisha kuonekana kwa kizuizi vinajulikana:

  • makutano tight kati ya seli endothelial bitana kapilari kutoka ndani.

Katika viungo vingine na tishu, endothelium ya capillary inafanywa "bila kujali", na kuna mapungufu makubwa kati ya seli ambazo kuna kubadilishana kwa bure kwa maji ya tishu na nafasi ya perivascular. Ambapo capillaries huunda kizuizi cha damu-ubongo, seli za endothelial zimefungwa sana na kukazwa hakuathiriwi;

  • vituo vya nishati - mitochondria katika capillaries huzidi mahitaji ya kisaikolojia katika maeneo mengine, kwani kizuizi cha damu-ubongo kinahitaji matumizi makubwa ya nishati;
  • urefu wa seli za endothelial ni chini sana kuliko katika vyombo vya ujanibishaji mwingine, na idadi ya enzymes za usafiri katika cytoplasm ya seli ni kubwa zaidi. Hii inaruhusu sisi kutoa jukumu kubwa kwa usafiri wa cytoplasmic ya transmembrane;
  • endothelium ya mishipa katika kina chake ina membrane mnene, ya chini ya mifupa, ambayo michakato ya astrocytes inaambatana kutoka nje;

Mbali na vipengele vya endothelium, nje ya capillaries kuna seli maalum za msaidizi - pericytes. Je, pericyte ni nini? Hii ni kiini ambacho kinaweza kudhibiti lumen ya capillary kutoka nje, na ikiwa ni lazima, inaweza kuwa na kazi za macrophage, kukamata na kuharibu seli hatari.

Kwa hiyo, kabla ya kufikia neurons, tunaweza kuona mistari miwili ya ulinzi wa kizuizi cha damu-ubongo.: ya kwanza ni makutano magumu ya endotheliocytes na usafiri wa kazi, na pili ni shughuli ya macrophage ya pericytes.

Zaidi ya hayo, kizuizi cha damu-ubongo ni pamoja na idadi kubwa ya astrocytes, ambayo hufanya molekuli kubwa zaidi ya kizuizi hiki cha histohematological. Hizi ni seli ndogo zinazozunguka neurons na, kwa ufafanuzi wa jukumu lao, zinaweza kufanya "karibu kila kitu."

Wao hubadilishana kila mara vitu na endothelium, kudhibiti usalama wa mawasiliano tight, shughuli za pericytes na lumen ya capillaries. Kwa kuongeza, ubongo unahitaji cholesterol, lakini hauwezi kupenya kutoka kwa damu ama kwenye maji ya cerebrospinal au kupitia kizuizi cha damu-ubongo. Kwa hiyo, astrocytes huchukua awali yake, pamoja na kazi kuu.

Kwa njia, moja ya sababu za pathogenesis sclerosis nyingi ni ukiukaji wa myelination ya dendrites na axons. Myelin inahitaji cholesterol kuunda. Kwa hiyo, jukumu la dysfunction ya BBB katika maendeleo ya magonjwa ya demyelinating imeanzishwa, na katika siku za hivi karibuni inasomwa.

Ambapo hakuna vikwazo

Je, kuna maeneo katika mfumo mkuu wa neva ambapo kizuizi cha damu-ubongo haipo? Inaweza kuonekana kuwa hii haiwezekani: kazi nyingi imewekwa katika kuunda viwango kadhaa vya ulinzi dhidi ya nje vitu vyenye madhara. Lakini zinageuka kuwa katika sehemu zingine BBB haijumuishi "ukuta" mmoja wa ulinzi, lakini kuna mashimo ndani yake. Zinahitajika kwa vitu hivyo vinavyozalishwa na ubongo na kutumwa kwa pembeni kama amri: hizi ni homoni za pituitari. Kwa hiyo, kuna maeneo ya bure, tu katika ukanda wa tezi ya pituitary, na epiphysis. Zinapatikana ili kuruhusu homoni na neurotransmitters kuingia kwa uhuru katika mfumo wa damu.

Kuna eneo lingine lisilo na BBB, ambalo liko katika eneo la rhomboid fossa au chini ya ventricle ya 4 ya ubongo. Kuna kituo cha kutapika. Inajulikana kuwa kutapika kunaweza kutokea si tu kutokana na hasira ya mitambo ukuta wa nyuma pharynx, lakini pia mbele ya sumu ambayo imeingia kwenye damu. Kwa hiyo, ni katika eneo hili kwamba kuna neurons maalum ambazo daima "hufuatilia" ubora wa damu kwa uwepo wa vitu vyenye madhara.

Mara tu mkusanyiko wao unapofikia thamani fulani, neurons hizi zimeanzishwa, na kusababisha hisia ya kichefuchefu, na kisha kutapika. Kwa haki, ni lazima kusema kwamba kutapika sio daima kuhusishwa na mkusanyiko wa vitu vyenye madhara. Wakati mwingine, na ongezeko kubwa shinikizo la ndani(na hydrocephalus, meningitis) kituo cha kutapika kimewashwa kwa sababu ya shinikizo la moja kwa moja wakati wa maendeleo ya ugonjwa huo.

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 vitu hupenya kupitia BBB hasa kutoka kwa mishipa ya damu, sehemu nyingine - kutoka kwa mfumo, na wengine wanaweza kutoka kwa vyombo vya habari vyote 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 kuunda 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 zinazodumisha hali bora viungo vya ndani kiumbe cha binadamu. 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.

Machapisho yanayofanana