Що таке гематоенцефалічний бар'єр?

Гематоенцефалічний бар`єр присутній у всіх хребетних. Він проходить між центральною нервовою і кровоносної системами. Далі розглянемо докладніше такий термін, як "гематоенцефалічний бар`єр": що це таке, які завдання він виконує. гематоенцефалічний бар`єр

історичні відомості

Перші свідчення про те, що існує гематоенцефалічний бар`єр, були отримані Паулем Ерліхом в 1885 році. Він з`ясував, що барвник, введений в кровотік щури, потрапив в усі тканини і органи, за винятком головного мозку. Ерліх висловив припущення, що речовина не поширилося на мозкові тканини в процесі внутрішньовенного введення через те, що не мало з ними споріднення. Цей висновок виявився невірним. У 1909 році учень Ерліха, Гольдман, визначив, що барвник синій трипановий не проникає при внутрішньовенному введенні в мозок, але забарвлює сплетіння судин шлуночків. У 1913 році він продемонстрував, що введене контрастну речовину в спинномозкову рідину коні або собаки розподіляється по тканинах спинного і головного мозку, але не зачіпає при цьому периферичні органи і системи. Грунтуючись на результатах дослідів, Гольдман висунув припущення про те, що між кров`ю і мозком існує перешкода, що запобігає проникнення нейротоксических з`єднань.

фізіологія людини

Головний мозок має вагу, приблизно рівний 2% від маси всього тіла. Споживання кисню ЦНС знаходиться в межах 20% від загального обсягу, що надходить в організм. Від інших органів головний мозок відрізняється найменшим запасом поживних сполук. За допомогою тільки анаеробного гліколізу забезпечувати свої енергетичні потреби нервові клітини не в змозі. При припиненні надходження крові в мозок через кілька секунд відбувається втрата свідомості, а через 10 хвилин гинуть нейрони. Фізіологія людини влаштована таким чином, що енергетичні потреби мозкових структур забезпечуються завдяки активному транспорту поживних сполук і кисню крізь гематоенцефалічний бар`єр. Кровоносні судини ЦНС мають деякі структурно-функціональними особливостями. Це відрізняє їх від кровоносних мереж інших систем і органів. Дані відмінності забезпечують харчування, підтримання гомеостазу і виведення продуктів життєдіяльності. будова гематоенцефалічного бар`єру

Гематоенцефалічний бар`єр: фізіологія

Нормальна діяльність мозку можлива тільки в умовах біохімічного та електролітного гомеостазу. Коливання вмісту кальцію в крові, рН та інших показників не повинні впливати на стан тканини нервів. Вона також повинна бути захищена від проникнення нейромедіаторів, що циркулюють в крові і здатних змінити активність нейронів. У мозок не повинні потрапляти чужорідні агенти: патогенні мікроорганізми і ксенобіотики. Особливості будови гематоенцефалічний бар`єр сприяють тому, що він є і імунологічних перешкодою, оскільки непроникний для великої кількості антитіл, мікроорганізмів і лейкоцитів. Порушення в гематоенцефалічний бар`єр можуть спровокувати ураження ЦНС. Безліч неврологічних патологій побічно або безпосередньо пов`язано з пошкодженням гематоенцефалічний бар`єр.

структура



Яке будова гематоенцефалічного бар`єру? В якості основного елемента виступають ендотеліальні клітини. Гематоенцефалічний бар`єр включає в себе також астроцити і перицитів. У церебральних судинах присутні щільні контакти між ендотеліальними клітинами. Проміжки між елементами гематоенцефалічний бар`єр менше, ніж в інших тканинах організму. Ендотеліальні клітини, астроцити і перицитів виступають як структурна основа гематоенцефалічного бар`єру не тільки у людей, але і у більшості хребетних. гематоенцефалічний бар`єр і його функції

формування

До кінця ХХ століття існувала думка, що у новонароджених і ембріона гематоенцефалічний бар`єр і його функції не розвинені в повній мірі. Таке досить широко поширена думка було обумовлено декількома невдалими дослідами. В ході експериментів ембріонам і дорослим тваринам вводилися барвники, пов`язані з білками, або інші маркери. Перші такі досліди були проведені в 1920 році. Введені ембріонам маркери поширювалися по тканині головного і рідини спинного мозку. У дорослих тварин цього не спостерігалося. У процесі проведення експериментів були допущені деякі помилки. Зокрема, в одних дослідах використовувався занадто великий обсяг барвника, в інших - було підвищений осмотичний тиск. В результаті цього відбувалося часткове пошкодження в судинній стінці, внаслідок чого маркер поширювався по тканині мозку. При правильній постановці досвіду проходження крізь гематоенцефалічний бар`єр не відзначалося. У крові ембріона в великому обсязі присутні молекули таких з`єднань, як трансферин, альфа1-фетопротеїн, альбумін. Ці речовини не виявляються, однак в міжклітинному просторі мозкової тканини, в ембріональному ендотелії, виявлено транспортер Р-глікопротеїн. Це, в свою чергу, свідчить про присутність гематоенцефалічного бар`єру в пренатальному періоді.

проникність



У процесі розвитку організму відзначається вдосконалення гематоенцефалічний бар`єр. Для поляризованих невеликих молекул, наприклад, сахарози і інуліну, проникність гематоенцефалічного бар`єру у новонародженого і ембріона істотно вище, ніж у дорослих. Аналогічний ефект виявлений і для іонів. Проходження інсуліну і амінокислот крізь гематоенцефалічний бар`єр значно прискорено. Це, ймовірно, пов`язано з великою потребою зростаючого мозку. Разом з цим у ембріона є бар`єр між тканиною і ликвором - "ременеві контакти" між елементами епендими. особливості будови

Механізми проходження крізь гематоенцефалічний бар`єр

Основних шляхів подолання бар`єру існує два:

  • гематогенний (Головний). В цьому випадку речовини проходять з потоком крові крізь капілярні стінки.
  • лікворному (Додатковий). В цьому випадку проникнення речовин здійснюється спільно з цереброспинальной рідиною. Лікворному шлях виступає як проміжна ланка між глиальной (нервової) клітиною і кров`ю.гематоенцефалічний бар`єр що це таке

Найлегше крізь гематоенцефалічний бар`єр проникнути молекулам невеликого розміру (кисню, наприклад) або елементів, легко розчинним в ліпідних мембранних компонентах, розташованих в гліальних клітинах (етанол, наприклад). За рахунок використання високоспеціалізованих механізмів для подолання гематоенцефалічного бар`єру через нього проникають грибки, бактерії, віруси. Наприклад, збудники герпесу проходять через нервові клітини слабкого організму і потрапляють в ЦНС.

Використання властивостей гематоенцефалічний бар`єр в фармакології

Сучасні ефективні медикаменти розробляються з урахуванням проникності гематоенцефалічного бар`єру. Наприклад, фармпромисловість випускає синтетичні анальгетики на основі морфіну. Але на відміну від нього препарати не проходять крізь гематоенцефалічний бар`єр. Завдяки цьому медикаменти ефективно позбавляють від болю, не роблячи при цьому пацієнта морфінозавісімим. Існують різні антибіотики, що проникають через гематоенцефалічний бар`єр. Багато з них вважаються незамінними при лікуванні тих чи інших інфекційних патологій. При цьому необхідно пам`ятати, що передозування препаратами може спровокувати серйозні ускладнення - параліч і загибель нервів. У зв`язку з цим фахівці вкрай не рекомендують самолікування антибіотиками. антибіотики проникають через гематоенцефалічний бар`єр

Медикаменти, що проходять крізь гематоенцефалічний бар`єр

Гематоенцефалічний бар`єр відрізняється виборчої проникністю. Так, деякі з біологічно активних сполук - катехоламіни, наприклад, - не проходять гематоенцефалічний бар`єр. Проте існують невеликі області поруч з гіпофізом, епіфізом і поруч ділянокгіпоталамуса, де дані речовини можуть проникнути через гематоенцефалічний бар`єр. Призначаючи лікування, лікар враховує особливості гематоенцефалічний бар`єр. Наприклад, в практичній гастроентерології проникність бар`єра береться до уваги в процесі оцінки інтенсивності побічної дії певних медикаментів на органи травлення. У цьому випадку перевагу намагаються віддавати тим лікам, які гірше проходять крізь гематоенцефалічний бар`єр. Що стосується антибіотиків, то серед добре проникають через бар`єр слід зазначити препарат "Ніфурател". Він відомий також під назвою "Макмірор". Добре долають гематоенцефалічний бар`єр прокинетики першого покоління. До них, зокрема, відносять такі кошти, як "Бімарал", "Метоклопрамид". Активною речовиною в них виступає бромопрід. гематоенцефалічний бар`єр фізіологія Добре проходять гематоенцефалічний бар`єр і препарати наступних поколінь прокинетиков. Серед них можна назвати такі медикаменти, як "Мотілак", "Мотилиум". У них активна речовина - домперидон. Гірше проникають через гематоенцефалічний бар`єр такі препарати, як "ІТОМЕД" і "Ганатон". У них діюча речовина - ітопрід. Найкраща ступінь проходження через гематоенцефалічний бар`єр відзначається у таких медикаментів, як "Ампіцилін" і "Цефазолін". Слід також сказати, що здатність проникати через гематоенцефалічний бар`єр у жиророзчинних сполук вище, ніж у водорозчинних.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!