血腦屏障
最近審查：23.04.2024
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血腦屏障對於提供腦內平衡非常重要，但關於其形成的許多問題仍未完全了解。但現在已經清楚，BBB在組織血液學障礙的分化，複雜性和密度方面最為明顯。其主要結構和功能單位是大腦毛細血管的內皮細胞。
大腦的代謝與其他器官一樣，取決於血液中的物質。許多提供神經系統工作的血管的特徵在於物質穿過其壁的過程是有選擇性的。大腦毛細血管內皮細胞通過連續的連續接觸連接，所以物質只能通過細胞本身，但不能通過它們之間。膠質細胞是血腦屏障的第二個成分，粘附在毛細血管的外表面。在腦室血管叢中，屏障的解剖學基礎是上皮細胞，也緊密相連。目前，血 - 腦屏障不被認為是解剖和形態和作為能夠選擇性地通過地層的功能，並且在某些情況下，並且通過主動轉運機制，以各種分子裝置遞送至神經細胞。因此，屏障執行監管和保護功能
在大腦中，存在血腦屏障被削弱的結構。這一點，首先，下丘腦，以及在第三和第四腦室底部的數量地層 - 後箱（最後區），穹窿subkomissuralny和機構，以及松果體。BBB的完整性受到腦的缺血性和炎性病變的干擾。
當這些細胞的性質滿足兩種條件時，認為血腦屏障最終形成。首先，液相內吞（胞飲）的速度應該非常低。其次，電池之間必須形成特定的密集接觸，因此電阻非常高。軟硬腦膜的毛細血管的值為1000-3000Ω/ cm 2，腦實質內的毛細血管的值為2000-8000m / cm 2。作為比較：骨骼肌毛細血管跨內皮電阻的平均值僅為20歐姆/平方厘米。
大多數物質的血腦屏障的通透性很大程度上取決於它們的性質，以及神經元自身合成這些物質的能力。可以克服這種障礙的物質首先包括氧氣和二氧化碳，以及腦部正常功能所需的各種金屬離子，葡萄糖，必需氨基酸和脂肪酸。使用載體進行葡萄糖和維生素的運輸。同時，D-葡萄糖和L-葡萄糖在穿透屏障時具有不同的穿透率 - 首先它高出100倍以上。葡萄糖在腦的能量代謝和許多氨基酸和蛋白質的合成中起主要作用。
決定血腦屏障功能的主要因素是神經細胞代謝水平。
提供必需物質的神經元不僅在合適的血液毛細血管的幫助下進行，而且由於腦脊液循環的軟和蛛網殼的過程而進行。腦脊髓液位於顱骨腔內，腦室和大腦膜間。在人體中，其體積約為100-150毫升。由於腦脊液，維持了神經細胞的滲透平衡，並且去除了對神經組織有毒性的代謝產物。
代謝交換的方式和血腦屏障在代謝中的作用（關於Shepherd，1987）
物質通過血腦屏障不僅取決於血管壁對血腦屏障的通透性（分子量，物質的電荷和親脂性），還取決於是否存在主動運輸系統。
立體定向胰島素非依賴性葡萄糖轉運蛋白（GLUT-1），提供該物質通過血腦屏障的轉移，富含大腦毛細血管的內皮細胞。這種轉運蛋白的活性可以確保葡萄糖的輸送量是正常情況下大腦所需量的2-3倍。
血腦屏障運輸系統的特點（之後：Pardridge，Oldendorf，1977）
|
可移動 |
主要底物 |
Km，mM |
Vmax |
|
己糖 |
葡萄糖 |
9 |
1600 |
|
一元 |
乳酸 |
1.9 |
120 |
|
中性 |
苯丙氨酸 |
0.12 |
三十 |
|
鹼性 |
賴氨酸 |
0.10 |
6 |
|
謀殺 |
混合 |
0.22 |
6 |
|
嘌呤 |
腺嘌呤 |
0027 |
1 |
|
核苷 |
腺苷 |
0.018 |
0.7 |
在這種轉運蛋白功能受損的兒童中，腦脊液中的葡萄糖水平顯著降低，腦部發育和功能受到破壞。
單羧酸（L-乳酸鹽，乙酸鹽，丙酮酸鹽）以及酮體通過單獨的立體定向體系運輸。雖然它們的運輸強度低於葡萄糖的運輸，但它們是新生兒和禁食期間的重要代謝底物。
膽鹼向中樞神經系統的運輸也由載體介導，並且可以通過神經系統中乙酰膽鹼的合成速率來調節。
維生素不是由大腦合成的，而是通過特殊的運輸系統從血液中提供的。儘管這些系統的運輸活動相對較低，但在正常情況下，它們可以提供運輸大腦所需的維生素，但它們在食物中的缺乏會導致神經系統疾病。一些血漿蛋白也可以穿透血腦屏障。其滲透途徑之一是通過受體介導的胞吞作用。這就是胰島素，轉鐵蛋白，加壓素和胰島素樣生長因子如何穿透屏障。大腦毛細血管的內皮細胞具有這些蛋白質的特異性受體，並能夠進行蛋白質 - 受體複合物的內吞作用。重要的是，由於隨後的事件複合物解體，完整的蛋白質可以在細胞的相反側釋放，並且受體重新包埋在膜中。對於聚陽離子蛋白和凝集素，通過BBB穿透的方法也是胞吞作用，但它與特異性受體的操作無關。
存在於血液中的許多神經遞質不能穿透血腦屏障。因此，多巴胺不具有這種能力，而L-多巴使用中性氨基酸轉運系統穿透BBB。此外，毛細管細胞含有酶代謝的神經遞質（膽鹼酯酶，GABA轉氨酶氨肽等人），藥品和有毒物質，其提供從血液中循環神經遞質的大腦不僅保護，而且還對毒素。
GEB還參與將大腦毛細血管內皮細胞中的物質轉運到血液中的載體蛋白，阻止它們滲透到腦部，例如b-糖蛋白。
在個體發育過程中，各種物質通過BBB的運輸速度顯著變化。因此，新生兒中b-羥基丁酸，色氨酸，腺嘌呤，膽鹼和葡萄糖的轉運速度顯著高於成人。這反映了能量和大分子底物發育腦的需求相對較高。
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