Neuroglie se dělí na makroglie a mikroglie. Vystupují makrogliové buňky - astrocyty, oligodendrocyty a ependymocyty nervový systém důležité funkce.
Oligodendrocyty tvoří kolem dužinaté (myelinové) pochvy nervových vláken(obr. 59). Oligodendrocyty také obklopují neurony ze všech stran a zajišťují jim výživu a sekreci.
Astrocyty vykonávají podpůrnou funkci, vyplňují prostor mezi neurony a nahrazují mrtvé nervové buňky. Neuron obvykle ukončuje axony mnoha dalších nervových buněk, z nichž všechny jsou od sebe izolovány astrocyty. Astrocyty velmi často končí svými procesy na cévách, tvoří tzv. cévní nohy (obr. 60) a podílejí se na tvorbě hematoencefalické bariéry. Astrocyty jsou také schopny ničit mikroby a škodlivé látky.
Ependymocyty- Jedná se o epiteliální buňky vystýlající dutiny mozkových komor. Jeden proces ependymocytu dosáhne krevní cévy. Předpokládá se, že ependymocyty jsou prostředníky mezi krevní cévou a dutinou mozkových komor naplněnou mozkomíšním mokem.
Zdroj buněk mikroglie slouží jako mozkové pleny, stěna cévy A cévnatka mozkových komor. Mikrogliální buňky jsou schopné pohybu. Zachycují a následně zpracovávají mikroby, cizorodé látky a mrtvé mozkové elementy, které se dostaly do těla. Shluky mikrogliálních buněk jsou často pozorovány v blízkosti oblastí poškozené dřeně.
Neurogliální buňky hrají hlavní roli při vytváření bariéry mezi krví a mozkem, tzv hematoencefalická bariéra. Ne všechny látky, které se dostanou do krve, mohou proniknout do mozku. Jsou zadržovány hematoencefalickou bariérou, která chrání mozek před vstupem různých pro něj škodlivých látek z krve a také mnoha bakterií. Astrocyty se spolu s dalšími strukturními formacemi podílejí na výkonu bariérových funkcí. Cévní stonky astrocytů obklopují krevní kapiláru ze všech stran a navzájem se těsně spojují.
Pokud je z nějakého důvodu narušena hematoencefalická bariéra, pak mohou mikroby nebo nepotřebné látky proniknout do mozku a především do mozkomíšního moku. mozkomíšní, nebo mozkomíšního moku nebo alkohol- jedná se o vnitřní prostředí mozku, které udržuje složení solí, podílí se na výživě mozkových buněk a odstraňování produktů rozpadu z nich. Udržuje také intrakraniální tlak a působí jako hydraulický polštář pro mozek, chrání nervové buňky před poškozením při chůzi, běhu, skákání a dalších pohybech.
Mozkomíšní mok vyplňuje komory mozku, centrální kanál mícha, prostor mezi membránami mozku a míchy. Neustále cirkuluje. Porušení jeho oběhu vede k poruchám centrálního nervového systému. Množství mozkomíšního moku u dospělého člověka je 120–150 ml. Hlavním místem jeho vzniku je choroidní plexus komor mozku. Cerebrospinální mok se obnovuje 3–7krát denně. Postrádá enzymy a imunitní orgány, neobsahuje velký počet lymfocyty. Obsahuje méně bílkovin než krev a má přibližně stejný obsah minerálních solí jako krev.
Mnoho látek, které jsou v krvi nebo uměle zavedeny do krve, nevstupuje do mozkomíšního moku, a tedy do mozkových buněk. Hematoencefalická bariéra je pro mnohé biologicky prakticky neprostupná účinné látky krev: adrenalin, acetylcholin, serotonin, kyselina gama-aminomáselná, inzulin, tyroxin atd. Je také špatně propustný pro řadu antibiotik, například penicilin, tetracyklin, streptomycin. Některá léčiva, například mnohá antibiotika, musí být proto injikována přímo do mozkomíšního moku k léčbě neuronů v míše nebo mozku propíchnutím membrán míchy. Látky jako alkohol, chloroform, morfin a tetanový toxin přitom snadno pronikají hematoencefalickou bariérou do mozkomíšního moku a rychle působí na mozkové neurony.
Permeabilita hematoencefalické bariéry je regulována centrálním nervovým systémem. Díky tomu si mozek může do jisté míry sám regulovat svůj funkční stav. Navíc v určitých oblastech mozku je hematoencefalická bariéra špatně definována. V těchto oblastech nejsou kapiláry zcela obklopeny astrocyty a neurony mohou přímo kontaktovat kapiláry. Hematoencefalická bariéra je slabě vyjádřena v hypotalamu, epifýze, neurohypofýze a na hranici prodloužené míchy a míchy. Vysoká propustnost bariéry v těchto oblastech mozku umožňuje centrálnímu nervovému systému získávat informace o složení krve a mozkomíšního moku a také zajistit, aby neurohormony vylučované v centrálním nervovém systému vstupovaly do krve.
5.6. Membránové potenciály nervových buněk
Není tajemstvím, že tělo si musí udržovat stálost svého vnitřního prostředí neboli homeostázu a vynakládat na to energii, jinak se nebude lišit od neživé přírody. Kůže tak chrání naše tělo před venkovní svět na úrovni orgánů.
Ukazuje se ale, že důležité jsou i další bariéry, které se tvoří mezi krví a určitými tkáněmi. Říká se jim histohematické. Tyto bariéry jsou nezbytné různé důvody. Někdy je nutné mechanicky omezit pronikání krve do tkání. Příklady takových bariér jsou:
- krev-artikulární bariéra - mezi krví a kloubními povrchy;
- hemato-oftalmologická bariéra - mezi krví a světlovodivými médii oční bulvy.
Každý z vlastní zkušenosti ví, že při krájení masa je jasné, že povrch kloubů je vždy zbaven kontaktu s krví. Pokud krev proudí do kloubní dutiny (hemartróza), přispívá to k jejímu přerůstání neboli ankylóze. Je jasné, proč je potřeba hemato-oftalmologická bariéra: uvnitř oka jsou průhledná média, např. sklovitý. Jeho úkolem je co nejméně pohlcovat procházející světlo. Pokud tato bariéra neexistuje, pak krev pronikne do sklivce a my budeme zbaveni schopnosti vidět.
Co je to BBB?
Jednou z nejzajímavějších a nejzáhadnějších histohematických bariér je hematoencefalická bariéra neboli bariéra mezi nimi kapilární krev a neurony centrálního nervového systému. V moderním pojetí, informační jazyk existuje zcela „chráněné spojení“ mezi kapilárami a mozkovou substancí.
Význam hematoencefalické bariéry (zkratka - BBB) spočívá v tom, že neurony nepřicházejí do přímého kontaktu s kapilární sítí, ale interagují se zásobujícími kapilárami prostřednictvím „prostředníků“. Těmito mediátory jsou astrocyty nebo neurogliální buňky.
Neuroglie je pomocná tkáň centrálního nervového systému, která plní mnoho funkcí, jako je podpora, podpora neuronů a trofická, vyživující je. V v tomto případě, astrocyty přímo odebírají z kapiláry vše, co neurony potřebují, a předávají jim to. Zároveň kontrolují, aby se do mozku nedostaly škodlivé a cizorodé látky.
Hematoencefalickou bariérou tedy neprocházejí nejen různé toxiny, ale i mnohé léky, a to je předmětem výzkumu moderní medicína, protože každý den počet léků, které jsou registrovány pro léčbu onemocnění mozku, stejně jako antibakteriální a antivirotika, vše přibývá.
Trocha historie
Slavný lékař a mikrobiolog Paul Ehrlich se stal světovou celebritou díky vynálezu salvarsanu neboli léku č. 606, který se stal prvním, sice toxickým, ale účinný lék pro léčbu chronické syfilis. Tento lék obsahoval arsen.
Ehrlich ale také hodně experimentoval s barvivy. Byl si jistý, že stejně jako barvivo pevně přilne k látce (indigo, fialová, karmínová), přilne i k patogennímu mikroorganismu, jakmile se taková látka najde. Samozřejmě musí být nejen pevně fixován k mikrobiální buňce, ale také musí být pro mikroby smrtící. Olej do ohně nepochybně „přilila“ skutečnost, že se oženil s dcerou slavného a bohatého textilního výrobce.
A Ehrlich začal experimentovat s různými a velmi jedovatými barvivy: anilinem a trypanem.
Preparováním laboratorních zvířat se přesvědčil, že barvivo proniká do všech orgánů a tkání, ale není schopno difundovat (pronikat) do mozku, který zůstal bledý.
Zpočátku byly jeho závěry nesprávné: předpokládal, že barvivo jednoduše nezbarví mozek, protože obsahuje hodně tuku, a barvivo odpuzuje.
A pak objevy předcházející objevu hematoencefalické bariéry pršely jako z rohu hojnosti a v hlavách vědců se postupně začala utvářet samotná myšlenka. Nejvyšší hodnota provedli následující experimenty:
- pokud je barvivo injikováno intravenózně, maximum, které může zabarvit, jsou choroidální choroidální plexusy komor mozku. Pak je pro něj „cesta uzavřena“;
- pokud vnutíte barvivo do mozkomíšního moku provedením lumbální punkce, pak byl mozek obarven. Barvivo se však z mozkomíšního moku nedostalo „ven“ a zbývající tkáně zůstaly bezbarvé.
Poté bylo zcela logické předpokládat, že mozkomíšní mok je kapalina, která se nachází „na druhé straně“ bariéry, jejímž hlavním úkolem je chránit centrální nervový systém.
Termín BBB se poprvé objevil v roce 1900, tedy před sto šestnácti lety. V angličtině lékařská literatura nazývá se „hematoencefalická bariéra“ a v ruštině se tento název ujal ve formě „hematoencefalická bariéra“.
Následně byl tento fenomén dostatečně podrobně studován. Před druhou světovou válkou se objevily důkazy, že existuje hematoencefalická a hematoencefalická bariéra a existuje i hematoneurální varianta, která není v centrálním nervovém systému, ale nachází se v periferních nervech.
Struktura a funkce bariéry
Přesně od nepřetržitý provoz Náš život závisí na hematoencefalické bariéře. Náš mozek totiž spotřebuje pětinu celkového množství kyslíku a glukózy a přitom jeho hmotnost není 20 % celkové tělesné hmotnosti, ale asi 2 %, tedy spotřeba mozkem živin a kyslík je 10krát vyšší než aritmetický průměr.
Na rozdíl například od jaterních buněk funguje mozek pouze „na kyslík“ a aerobní glykolýza je jediná možná varianta existence všech neuronů bez výjimky. Pokud se dodávka neuronů zastaví během 10-12 sekund, člověk ztratí vědomí a po zastavení krevního oběhu je ve stavu klinické smrti, šance na plné zotavení mozkové funkce existují pouze 5-6 minut.
Tato doba se zvyšuje se silným ochlazením těla, ale s normální teplota těla, konečná smrt mozku nastává po 8-10 minutách, takže pouze intenzivní aktivita BBB nám umožňuje být „ve formě“.
Je známo, že mnoho neurologická onemocnění vyvinout pouze díky tomu, že je narušena propustnost hematoencefalické bariéry, a to ve směru jejího nárůstu.
Nebudeme se podrobně věnovat histologii a biochemii struktur tvořících bariéru. Poznamenejme pouze, že struktura hematoencefalické bariéry zahrnuje speciální strukturu kapilár. Jsou známy následující vlastnosti, které vedou ke vzniku bariéry:
- těsná spojení mezi endoteliálními buňkami vystýlajícími kapiláry zevnitř.
V jiných orgánech a tkáních je kapilární endotel vytvořen „nedbale“ a mezi buňkami jsou velké mezery, kterými dochází k volné výměně tkáňového moku s perivaskulárním prostorem. Tam, kde kapiláry tvoří hematoencefalickou bariéru, jsou endoteliální buňky umístěny velmi těsně a těsnost není porušena;
- energetické stanice - mitochondrie v kapilárách převyšují fyziologickou potřebu pro ty na jiných místech, protože hematoencefalická bariéra vyžaduje velké množství energie;
- výška endotelových buněk je výrazně nižší než v cévách jiných lokalizací a počet transportních enzymů v buněčné cytoplazmě je mnohem vyšší. To nám umožňuje přiřadit velkou roli transmembránovému cytoplazmatickému transportu;
- cévní endotel ve své hloubce obsahuje hustou, kostru tvořící bazální membránu, ke které zevně přiléhají výběžky astrocytů;
Kromě vlastností endotelu jsou mimo kapiláry speciální pomocné buňky - pericyty. Co je pericyt? Jedná se o buňku, která může regulovat lumen kapiláry zvenčí a v případě potřeby může mít funkce makrofágů k zachycení a zničení škodlivých buněk.
Proto před dosažením neuronů můžeme zaznamenat dvě obranné linie hematoencefalické bariéry: Prvním jsou těsná spojení endoteliálních buněk a aktivní transport a druhým je makrofágová aktivita pericytů.
Kromě toho hematoencefalická bariéra zahrnuje velké množství astrocytů, které tvoří největší množství této histohematické bariéry. Jsou to malé buňky, které obklopují neurony a podle definice své role mohou dělat „téměř všechno“.
Neustále si vyměňují látky s endotelem, kontrolují bezpečnost těsných spojení, aktivitu pericytů a lumen kapilár. Kromě toho mozek potřebuje cholesterol, ale nemůže proniknout z krve do mozkomíšního moku ani projít hematoencefalickou bariérou. Astrocyty proto kromě hlavních funkcí přebírají jeho syntézu.
Mimochodem, jeden z faktorů patogeneze roztroušená skleróza je porušením myelinizace dendritů a axonů. A pro tvorbu myelinu je potřeba cholesterol. Proto je stanovena role dysfunkce BBB ve vývoji demyelinizačních onemocnění a v Nedávno se studuje.
Kde nejsou žádné zábrany
Existují místa v centrálním nervovém systému, kde neexistuje hematoencefalická bariéra? Zdálo by se to nemožné: bylo vynaloženo tolik úsilí na vytvoření několika úrovní ochrany před vnějšími vlivy škodlivé látky. Ukazuje se však, že na některých místech BBB netvoří jedinou „zeď“ ochrany, ale jsou v ní díry. Jsou potřebné pro ty látky, které produkuje mozek a posílá je na periferii jako příkazy: to jsou hormony hypofýzy. Proto jsou volné plochy, právě v zóně hypofýzy a epifýzy. Existují proto, aby umožnily hormonům a neurotransmiterům volný průchod do krve.
Existuje další zóna bez BBB, která se nachází v oblasti kosočtverečné fossa nebo ve spodní části 4. komory mozku. Nachází se tam zvracení centrum. Je známo, že zvracení může nastat nejen kvůli mechanickému podráždění zadní stěny hltanu, ale také v přítomnosti toxinů, které se dostaly do krve. Proto právě v této oblasti existují speciální neurony, které neustále „monitorují“ kvalitu krve na přítomnost škodlivých látek.
Jakmile jejich koncentrace dosáhne určité hodnoty, dojde k aktivaci těchto neuronů, což způsobí pocit nevolnosti a následně zvracení. Abychom byli spravedliví, je třeba říci, že zvracení není vždy spojeno s koncentrací škodlivých látek. Někdy s výrazným nárůstem intrakraniální tlak(při hydrocefalu, meningitidě) se v důsledku přímého přetlaku při rozvoji syndromu aktivuje centrum zvracení
Biologické bariéry- soubor biologických membrán, které od sebe oddělují tkáně a regulují průnik (přenos) biologicky aktivních látek a léčivých látek a jejich distribuci v organismu.
Membrány, které tvoří biologické bariéry v lidském těle, jsou zastoupeny 4 typy. Každý typ membrány reguluje pronikání látek v závislosti na jejich fyzikálních a chemické vlastnosti.
Obecný název takových biologické bariéry - histohematické(hist-, histio-, histo-; řecké Histion - zdrobnělina od histos - tkáň + haima, haimatos - krev; synonyma: histiocytární bariéra, vnitřní bariéra,). Oni regulují metabolické procesy a zajistit stálost složení, fyzikální a chemické vlastnosti tkáňového moku a také oddálit přechod cizorodých sloučenin a meziproduktů látkové výměny do něj z krve, čímž se vytvoří adekvátní prostředí pro výkon specifických funkcí buněčných elementů. Histohematická biologická bariéra je membrána propustná pro lipidy, která odděluje relativně malý intravaskulární sektor (krevní plazma - přibližně 3,5 litru u lidí, kromě tvarované prvky krev) z mezibuněčného (intersticiálního) sektoru tekutiny (v průměru cca 10,5 l u člověka), ze které je buňkám dodáváno vše potřebné. Existují hematoencefalické, hematohepatické, hematolabyrintové, hematolienální, hematooftalmické, hematopulmonální, hematorenální, hematotestikulární, jaterní, placentární, hematolymfatické, hematosynoviální a další biologické bariéry.
Hlavními strukturními prvky histohematické bariéry jsou stěny krevních kapilár, které mají strukturní znaky svých endoteliálních buněk, strukturní znaky hlavní látky (glykosaminoglykany) a bazální membránu krevních cév; v mozku jsou perivaskulární astrogliální nohy, které zasahují do kapilár. Histohematické biologické bariéry jsou samoregulační systémy určené pro normální průběh metabolické procesy v orgánech a tkáních. Tyto systémy podléhají humorálním a nervovým vlivům.
Biologická bariéra krev-mozek
Biologická bariéra krev-mozek(z řečtiny - Haima - krev a enkephalos - mozek; synonymum: mozková bariéra) - histohematické bariéry mezi krví a mozkomíšním mokem. Je tvořena strukturou těsných spojení mezi endoteliálními buňkami a stěnou kapilár, bazální membránou, která obklopuje kapiláry, a neurogliálními buňkami, které ke kapilárám těsně přiléhají. Má dvojí funkci – regulační a ochrannou. Funkce bariéry závisí na permeabilitě meningeálních membrán, choroidálních plexů mozku, mezodermálních struktur a ultrastrukturálních elementů v podobě membránových mechanismů. K přechodu látek z krve do mozku dochází dvěma způsoby: přímo do mozku a s mozkomíšním mokem. Rychlost průjezdu léčivá látka přes tuto biologickou bariéru závisí na její rozpustnosti v lipidech. Lipofilní látky (např. diethylether, fluorotan) snadno pronikají do mozku, špatně rozpustné látky (tubokurarin, ditilin, metacin aj.) téměř nepronikají do mozkové tkáně. Pronikání cizích látek do mozku je spojeno s porušením ochrannou funkci hematoencefalická biologická bariéra, což v některých případech vede k rozvoji patologických procesů.
Hematohepatická biologická bariéra
Hematohepatická biologická bariéra(z řeckého slova - Haima - krev + hepar - játra) určuje relativní stálost vlastností a složení vnitřního prostředí jater a má dvě funkce - ochrannou a regulační. První funkce reguluje pronikání fyziologicky aktivních látek do jater; druhý - chrání před pronikáním cizích látek do jater.
Biologická bariéra krevního labyrintu
Biologická bariéra krevního labyrintu- specializované bariérové útvary, jejichž selektivní propustnost je podstatným faktorem normální funkci zvukové a vestibulární analyzátory.
Určuje průnik jak fyziologicky aktivních biogenních, tak dalších léčivých látek do labyrintu.
Biologická bariéra krevních lézí
Biologická bariéra krevních lézí(z řeckého slova - Haima - krev + lien - slezina) se nachází mezi krví a tkáňovým mokem sleziny; má regulační a ochranné funkce.
Krevní oční biologická bariéra
Krevní oční biologická bariéra(z řeckého slova Haima - krev + oftalmos - oko) je fyziologický mechanismus, který plní bariérovou funkci vůči průhlednému médiu oka. Reguluje relativní stálost složení nitrooční tekutiny, ovlivňuje metabolismus rohovky, čočky a dalších očních tkání. V genezi nitrooční tekutiny zásadní roli patří do epitelu řasnatého tělíska a epitelu kapilár. Jsou hlavními anatomickými bariérami, přes které dochází k výměně mezi nitrooční tekutinou a krví.
Krevní-plicní biologická bariéra
Krevní-plicní biologická bariéra(z řeckého slova Haima - krev a latiny - Pulmo - plíce) reguluje, chrání relativní stálost složení a vlastností vnitřního prostředí plic, homeostázu plicní tkáně. Látky cizí tělu se hromadí v plicích extrémně pomalu. Spolu s tím se antibiotika hromadí ve významných množstvích v dýchacích orgánech během elektroforetické inhalace. To se ale týká specifických antibiotik používaných při léčbě plicních onemocnění.
Hematorenální biologická bariéra
Hematorenální biologická bariéra(z řeckého slova - Haima - krev a latinské slovo Ren - ledvina) se nachází mezi krví a cévní systém ledviny mají ochranné a regulační funkce, podílejí se na regulaci metabolismu, energie a elektrolytů.
Biologická bariéra krevních varlat
Krevní testis biologická bariéra (z řeckého slova - Haima - krev a latiny - Testis - varle) je biologická membrána, která odděluje krev od varlete.
Biologická bariéra jater
Biologická bariéra jater - běžné jméno biochemické a fyziologické procesy, vyskytující se v játrech, zaměřené na detoxikaci toxické látky, které se tvoří jako výsledek směny nebo přicházejí zvenčí.
Placentární biologická bariéra
Placentární biologická bariéra- biologická membrána, která odděluje krev matky od krve embrya a plodu. Látky a léky s molekulovou hmotností menší než 500 D rychle procházejí placentární bariérou; u látek s molekulovou hmotností větší než 1000 D je placenta prakticky nepropustná. I na propustnosti léky přes placentární bariéru je ovlivněna jejich rozpustnost v lipidech, schopnost vázat se na proteiny krevní plazmy, stupeň ionizace a aktivita placentárních enzymů schopných biotransformovat tyto léky (do 32-35 týdne těhotenství se zvyšuje propustnost placenty ). Se znalostí permeabilních vlastností léčiv je možné podpořit jejich aktivitu nebo zabránit jejich rozvoji. toxické účinky pro ovoce
Hematoencefalická bariéra je druh bariéry, která brání pronikání toxických látek, mikroorganismů a antibiotik z krve do mozkové tkáně.
Mozková bariéra je filtr, přes který se z tepny dostávají do mozku užitečné látky a do žilního řečiště jsou odváděny různé odpadní látky. Bariéra na cestě do mozku je mechanismus, který chrání tkáně před cizími prvky a reguluje neměnnost složení mezibuněčné tekutiny.
Obecné informace o hematoencefalické bariéře
Přirozená bariéra pomáhá chránit mozkovou tkáň před všemi druhy cizí těla a toxické odpady, které pronikly do krve nebo se vytvořily přímo v těle. Bariéra zachycuje složky, které mohou poškodit velmi citlivé buňky v mozku a míše.
Funkcí BBB je vytvořit druh štítu, který podporuje selektivní propustnost.
Přirozená bariéra na cestě do mozkové tkáně umožňuje některým látkám projít a pro ostatní je neprostupná. Je pravda, že neprostupnost této bariéry je relativní a závisí na zdraví člověka, délce pobytu a koncentraci různé látky v jeho krvi, všeho druhu vnější důvody. Samotná bariéra se skládá z různých anatomických součástí. A ty nejen chrání mozek, ale také hlídají jeho výživu, zajišťují životní funkce, odstraňují odpadní látky.
BBB je mechanismus, který usnadňuje vstup látek přítomných v krvi užitečné komponenty do mozkomíšního moku a nervové tkáně. Není to nějaká sbírka orgánů, ale funkční koncept. Většina užitečné látky se do mozkové tkáně nedostává likérovými cestami, ale kapilárami.
Fyziologie - jak funguje BBB
Mozková bariéra není samostatný orgán těla, ale soubor různých anatomických složek. Tyto komponenty fungují jako bariéry a mají další prospěšné vlastnosti. Mozkové kapiláry jsou prvními složkami obsaženými ve struktuře této zvláštní bariéry.
Hlavním úkolem mozkových kapilár je dodávat krev přímo do lidského mozku. Vše se do mozku dostává přes buněčné stěny potřebnou výživu a metabolické produkty jsou naopak vylučovány. Tento proces probíhá nepřetržitě. Ale ne všechny látky v krvi mohou proniknout těmito stěnami.
Mozkové kapiláry jsou jakousi počáteční linií obrany. Pro některé látky je průchodná, pro jiné je však polopropustná nebo zcela neprostupná. Struktura kapilár, přesněji jejich vnitřní vrstva, je taková, že různé složky se z krve do mozkomíšního moku přesouvají štěrbinami mezi buňkami a také nejtenčími zónami těchto buněk.
Navíc stěny kapilár nemají takové póry jako buňky jiných orgánů. Tyto prvky jsou jednoduše navršeny na sebe. Spáry mezi nimi jsou zakryty speciálními deskami. Mezery mezi buňkami jsou příliš úzké. Pohyb tekutiny z kapilár do nervové tkáně probíhá přes jejich stěny.
Struktura kapilárních buněk má některé rysy. Buňky se skládají ze sady mitochondrií a to je známka toho, co se v nich děje energetické procesy. V kapilárních buňkách je příliš málo vakuol, zejména na straně sousedící s kapilárním lumen. Ale na hranici s nervovou hmotou je jejich počet mnohem vyšší. A to naznačuje, že propustnost kapiláry ve směru z oběhového systému do mozkové tkáně je mnohem nižší než v opačném směru.
Důležitou roli při realizaci blokačního úkolu kapilár hraje velmi stabilní membrána s vrstvou glykokalyx umístěná pod krytem endoteliálních elementů. A složky tvořící tuto vrstvu vytvářejí jakousi síť, která je další bariérou pro molekuly různých složek. Mozkové kapiláry obsahují enzymy, které snižují aktivitu určitých chemických složek, které se přesouvají z krve do lidské mozkové tkáně.
Ale samotné kapiláry k provedení bariérového úkolu nestačí. Druhá linie obstrukce se nachází mezi kapilárami a neurony. V tomto místě příroda vytvořila propletení astrocytů s jejich procesy a vznik další ochranné vrstvy – neuroglie.
Téměř celá povrchová vrstva mozkových kapilár je pokryta díky přísavným patkám astrocytů. Mohou také rozšířit lumen kapiláry, nebo naopak snížit. S jejich pomocí jsou vyživovány neurony. Přísavné nohy vytahují z krve nutriční složky potřebné pro neurony a vracejí odpadní produkty.
Ale přirozenou bariéru tvoří nejen neuroglie. Měkké membrány, které obalují mozek, stejně jako cévní výplety jeho postranních komor, se vyznačují obstrukčními vlastnostmi. Propustnost cévních výpletů, respektive jejich kapilár, je mnohem vyšší než u mozkových kapilár. A mezery mezi jejich buňkami jsou mnohem širší, ale jsou uzavřeny velmi silnými kontakty. Zde se nachází třetí stupeň BBB.
Mozková bariéra nejen chrání mozek před cizími a toxickými složkami přítomnými v krvi, ale také stabilizuje složení živné médium, který obsahuje nervové buňky.
Mozek dostává komponenty, které potřebuje pro život, díky přísavným nohám buněk a také prostřednictvím mozkomíšního moku. Mozek obsahuje extracelulární oblasti. A na dně mikrodrážek mozku jsou drobné průchody, které ústí do mezibuněčných oblastí. Díky nim proudí živná tekutina do mozku a slouží jako potrava pro neurony.
Existují 2 způsoby, jak krmit mozek:
díky mozkomíšnímu moku;
přes stěny kapilár.
U zdravý člověk Hlavní cesta vstupu složek do nervové tkáně je hematogenní a cesta louhu je další cestou. BBB rozhoduje o tom, které složky se přesunou do mozku a které ne.
Bariérová propustnost
Mozková bariéra nejen zastavuje a zabraňuje určitým látkám přítomným v krvi, aby se dostaly do mozku, ale také dodává látky nezbytné pro metabolismus. nervová tkáň Komponenty. Hydrofobní složky, stejně jako peptidy, se do mozkové tkáně přesouvají kanály buněčné membrány pomocí různých dopravní systémy nebo difúze.
Existují tyto způsoby pohybu přes BBB:
- Mezibuněčný. Podstata systému: výživné potraviny se dostávají do mozku přes buněčné stěny.
- Díky kanálům. V buněčné membráně jsou mezery – aquapory. Voda se přes ně dostává dovnitř. Pro glycerol existují i speciální pasáže na povrchu buněčných membrán – aquaglyceroporiny.
- Difúze. Pohyb složek může nastat přes buněčné membrány a přes mezibuněčné kontakty. Čím je látka lipofilnější a méně propustná, tím snadněji difunduje buněčnou membránou.
- Difúze (usnadněná). Mnoho složek prospěšných pro mozek (různé aminokyseliny) je příliš velkých na to, aby prošly buněčná membrána. Pro ně existují na povrchu buněk speciální transportéry a také molekuly bílkovin.
- Aktivní transportéry. Přenos různých látek vyžaduje vynaložení buněčné energie a probíhá díky aktivním transportérům.
- Vesikulární. Složky prospěšné pro mozek jsou navázány, přesunuty do extracelulárních oblastí a vázané prvky se uvolní.
BBB je přítomna v mnoha oblastech mozku. Ale není přítomen v šesti anatomických útvarech. Ve spodní části 4. komory není žádná bariéra, v šišinkové tělo, v neurohypofýze, v připojené ploténce mozku, v subfornálních a subkomisurálních orgánech.
Propustnost přirozené bariéry je dána zdravotním stavem člověka a také obsahem hormonů v krvi. Bolestivý stav vede ke zvýšené propustnosti.
K poškození bariérového štítu dochází u následujících onemocnění:
- bakteriální infekce centrálního nervového systému;
- viry;
- mozkové nádory;
- cukrovka.
U zdravého člověka tedy mozkový štít funguje perfektně a slouží jako bariéra pro průchod různých složek do mozku. To se děje díky kapilárám mozku. Jejich buňky nemají póry. Kromě toho astroglie také hrají roli další lipidové bariéry. Polární útvary neprocházejí přirozenými bariérami. Ale lipofilní molekuly putují do mozku velmi snadno. Bariéra se překonává především difuzí nebo aktivním pohybem. Jsou oblasti mozku v těle, kde bariéra nefunguje ( zadní stěna hypofýza, epifýza). Pokud je člověk nemocný, pak se propustnost zvyšuje.
Použití BBB ve farmakologii
Mozková bariéra je selektivně prostupná pro různé léky. Aby se vyléčily mozkové choroby, musí léky proniknout do mozkové tkáně. A to není vždy možné. Ale během zánětlivá onemocnění mozku se mírně zvyšuje propustnost bariéry, v důsledku čehož přes ni procházejí léky, které, kdy v dobré kondici by tuto překážku nepřekonal.
Při zánětlivých procesech je důležité překonat blokující bariéru. Koneckonců, je nutné dosáhnout průniku léků do mozku. Když je ale uměle překonána přirozená překážka, do mozku se občas přesunou nejen léky, ale i škodlivé toxiny.
V lékařská praxe nejvíc účinná metoda léčba mozku spočívá v injekčním podání léku do mozkových komor, jinými slovy, obcházení bariéry.
Léky, které nepronikají dobře mozkovou bariérou, mohou být injikovány pod membrány mozku. Tímto způsobem se léčí meningitida a také zánět mozku.
Léky jsou vyvíjeny s přihlédnutím k běžným možnostem mozková bariéra.
Syntetická analgetika obsahující morfin jsou naopak vyžadována pouze k tomu, aby zbavila člověka bolesti, ale neprošla BBB. Existují antibiotika, která léčí zánětlivé procesy, které dokonale procházejí mozkovou bariérou. Patří mezi ně: Nifuratel, Macmiror, Bimaral, Metoklopramid. Léky dobře procházejí bariérou: Motilium, Motilak. Ampicilin a Cefazolin mají nejlepší stupeň průniku mozkovou bariérou. Schopnost pronikat do BBB je mnohem vyšší u sloučenin rozpustných v tucích než u látek rozpustných ve vodě.
Podle Sternovy definice je hematoencefalická bariéra (BBB) soubor fyziologických mechanismů a odpovídajících anatomických struktur v centrálním nervovém systému, které se podílejí na regulaci složení mozkomíšního moku (CSF). Tato definice je z knihy Pokrovského a Korotka „Fyziologie člověka“.
Hematoencefalická bariéra reguluje pronikání biologicky aktivních látek, metabolitů, chemických látek ovlivňujících citlivé struktury mozku z krve do mozku a zabraňuje vstupu cizorodých látek, mikroorganismů a toxinů do mozku.
V představách o hematoencefalické bariéře jsou jako hlavní ustanovení zdůrazněny následující:
1) pronikání látek do mozku se provádí hlavně ne likérovými cestami, ale skrz oběhový systém na kapilární úrovni - nervová buňka;
2) hematoencefalická bariéra z velké části není anatomický útvar, ale funkční koncept, který charakterizuje určitý fyziologický mechanismus. Jako každý fyziologický mechanismus existující v těle je hematoencefalická bariéra pod regulačním vlivem nervového a humorálního systému;
3) mezi faktory, které řídí hematoencefalickou bariéru, je na prvním místě úroveň aktivity a metabolismu nervové tkáně.
Hlavní funkcí charakterizující hematoencefalickou bariéru je propustnost buněčné stěny. Požadovaná úroveň fyziologické permeability, přiměřená funkčnímu stavu organismu, určuje dynamiku vstupu fyziologicky aktivních látek do nervových buněk mozku.
Propustnost hematoencefalické bariéry závisí na funkční stav tělo, obsah mediátorů, hormonů, iontů v krvi. Zvýšení jejich koncentrace v krvi vede ke snížení propustnosti hematoencefalické bariéry pro tyto látky.
Funkční diagram hematoencefalické bariéry zahrnuje spolu s histohematickou bariérou neuroglii a systém likvorových prostorů. Histohematická bariéra má dvojí funkci: regulační a ochrannou. Regulační funkce zajišťuje relativní stálost fyzikálních a fyzikálně-chemických vlastností, chemického složení a fyziologické aktivity mezibuněčného prostředí orgánu v závislosti na jeho funkčním stavu. Ochrannou funkcí histohematické bariéry je ochrana orgánů před vstupem cizorodých nebo toxických látek endo- a exogenní povahy.
Vedoucí složkou hematoencefalické bariéry, která zajišťuje její funkce, je stěna mozkové kapiláry. Existují dva mechanismy pronikání látky do mozkových buněk:
Prostřednictvím mozkomíšního moku, který slouží jako mezičlánek mezi krví a nervovou nebo gliovou buňkou, která plní nutriční funkci (tzv. mozkomíšní dráha)
Přes kapilární stěnu.
V dospělém organismu je hlavní cesta pohybu látek do nervových buněk hematogenní (přes stěny kapilár); likérová cesta se stává pomocnou, doplňkovou.
Morfologickým substrátem BBB jsou anatomické elementy umístěné mezi krví a nervové buňky(tzv. interendoteliální kontakty, obalující buňku ve formě těsného prstence a zabraňující pronikání látek z kapilár). Procesy gliových buněk (koncové patky astrocytů) obklopující kapiláru stahují její stěnu, čímž se zmenšuje filtrační plocha kapiláry a brání difúzi makromolekul. Podle jiných představ jsou gliové procesy kanály schopné selektivně extrahovat z krevního řečiště látky nezbytné pro výživu nervových buněk a vracet jejich metabolické produkty zpět do krve. Ve funkci BBB je důležitá tzv. enzymová bariéra. Ve stěnách mikrocév mozku, okolním stromatu pojivové tkáně a také v plexu choroidey byly nalezeny enzymy, které pomáhají neutralizovat a ničit látky pocházející z krve. Distribuce těchto enzymů je nerovnoměrná v kapilárách různých mozkových struktur, jejich aktivita se mění s věkem a za patologických podmínek.
