KRAUJO-SMEGENŲ BARJERAS: STRUKTŪRA, FUNKCIJOS, LIGOS - GEOGRAFÍA - 2025

Kraujo-smegenų barjerą yra pusiau pralaidi sienelę tarp kraujo ir smegenų. Jį sudaro ląstelės, sudarančios smegenų kraujo kapiliarų sienas. Šis barjeras leidžia centrinės nervų sistemos neuronus chemiškai atskirti nuo likusio kūno.

Smegenys yra vienintelis organas, turintis savo apsaugos sistemą. Dėl kraujo ir smegenų barjero būtinos maistinės medžiagos gali jį pasiekti, tuo pačiu blokuodamos kitų medžiagų patekimą.

1 tipo atrocitai aplink galvos smegenų kapiliarus

Šis barjeras skirtas palaikyti tinkamą neuronų funkcionavimą kontroliuojant cheminių medžiagų patekimą ir išėjimą smegenyse. Deja, tačiau ši kliūtis veikia taip efektyviai, blokuodama pašalinių medžiagų patekimą į smegenis, kad paprastai taip pat neleidžia vaistams patekti į smegenis.

Bet kokiu atveju moksliniai tyrimai tęsia vaistų, kurie turi būtinus reikalavimus, kad galėtų prasiskverbti iš šios kliūties, kūrimą. Tačiau kai kuriuose kūno regionuose nėra kraujo-smegenų barjero; jie yra žinomi kaip ciruventrikuliniai organai.

Galiausiai yra tam tikros sąlygos, dėl kurių atsiranda kraujo-smegenų barjeras. Tai leidžia laisvai keistis medžiagomis, kad būtų pakeista smegenų veikla. Kai kurie iš jų yra uždegimas, traumos ar ligos, tokios kaip išsėtinė sklerozė.

Kraujo-smegenų barjero struktūra

Kraujo-smegenų barjeras tarp smegenų ir kraujo

Kai kurios medžiagos gali praeiti per šį barjerą, bet kitos negali, tai reiškia, kad tai selektyviai pralaidi barjera.

Didžiojoje kūno dalyje kraujo kapiliarus sudarančios ląstelės nėra tvirtai prigludusios. Tai vadinamos endotelio ląstelėmis ir tarp jų yra tarpai, pro kuriuos įvairios medžiagos gali patekti ir išeiti. Taigi, elementai keičiasi kraujo plazma ir skysčiu, supančiu kūno ląsteles (tarpląsteliniu skysčiu).

Tačiau centrinėje nervų sistemoje kapiliarai neturi šių plyšių. Verčiau ląstelės yra sandariai megztos. Tai neleidžia daugeliui medžiagų išeiti iš kraujo.

Tiesa, kad yra keletas specifinių medžiagų, kurios gali peržengti šią kliūtį. Jie tai daro pasitelkdami specialius baltymus, kurie perneša juos iš kapiliarų sienelių.

Pavyzdžiui, gliukozės pernešėjai leidžia gliukozei patekti į smegenis aprūpindami kurą. Be to, šie pernešėjai neleidžia smegenyse likti toksinėms atliekoms.

Gliaudinės (atraminės) ląstelės, vadinamos astrocitais, susikaupia aplink smegenų kraujagysles ir, atrodo, vaidina svarbų vaidmenį kuriant kraujo-smegenų barjerą. Jie taip pat prisideda prie jonų pernešimo iš smegenų į kraują.

Kita vertus, kai kuriose nervų sistemos srityse yra labiau pralaidus kraujo-smegenų barjeras. Kitame skyriuje paaiškinta, kam tai skirta.

funkcijos

Norint, kad smegenys tinkamai funkcionuotų, būtina išlaikyti pusiausvyrą tarp medžiagų, esančių neuronuose ir tarpląsteliniame skystyje, esančiame aplink juos. Tai leidžia tinkamai perduoti pranešimus tarp langelių.

Jei tarpląstelinio skysčio komponentai pasikeičia net šiek tiek, pasikeis šis perdavimas, dėl kurio gali pakisti smegenų veikla.

Todėl kraujo ir smegenų barjeras veikia reguliuodamas šio skysčio sudėtį. Pavyzdžiui, daugelyje mūsų valgomų maisto produktų yra chemikalų, galinčių pakeisti informacijos mainus tarp neuronų. Kraujo-smegenų barjeras neleidžia šioms medžiagoms patekti į smegenis, išlaikant gerą jų veikimą.

Svarbu tai, kad kraujo ir smegenų barjeras neturi vienodos struktūros visoje nervų sistemoje. Yra vietų, kur jis yra labiau pralaidus nei kiti. Tai naudinga norint leisti praeiti medžiagas, kurios kitose vietose nėra laukiamos.

Pavyzdys yra smegenų kamieno srities sritis. Šis regionas kontroliuoja vėmimą ir turi daug pralaidų kraujo-smegenų barjerą. Jos tikslas yra, kad toje vietoje esantys neuronai galėtų greitai aptikti toksiškas medžiagas kraujyje.

Taigi, kai nuo skrandžio patenkantys nuodai pasiekia kraujotakos sistemą, jie stimuliuoja smegenų smegenis, sukeldami vėmimą. Tokiu būdu kūnas gali išstumti iš skrandžio nuodingą turinį, kol jis nebus žalingas.

Apibendrinant galima pasakyti, kad trys pagrindinės kraujo ir smegenų barjero funkcijos yra šios:

- Apsaugo smegenis nuo potencialiai pavojingų pašalinių medžiagų ar galinčių pakeisti smegenų veiklą.

- Apsaugo ir atskiria centrinę nervų sistemą nuo hormonų ir neurotransmiterių, esančių likusiame kūne, išvengdamas nepageidaujamo poveikio.

- Palaiko nuolatinę cheminę pusiausvyrą mūsų smegenyse.

Kokios medžiagos kerta kraujo smegenų barjerą?

Kai kurios medžiagos yra jautresnės nei kitos kerta kraujo-smegenų barjerą. Medžiagos, turinčios šias savybes, patenka lengviau nei kitos:

- Mažos molekulės daug lengviau praeina kraujo ir smegenų barjerą nei didelės.

- Riebaluose tirpios medžiagos lengvai kerta kraujo-smegenų barjerą, tuo tarpu tos, kurios to nepadaro lėčiau arba nesugeba peržengti. Vienas iš riebaluose tirpių vaistų, lengvai pasiekiančių mūsų smegenis, yra barbitūratai. Kiti pavyzdžiai yra etanolis, nikotinas, kofeinas arba heroinas.

- Molekulės su mažesniu elektros krūviu praeina barjerą greičiau nei tos, kurių krūvis didelis.

Kai kurios medžiagos gali peržengti kraujo ir smegenų barjerą. Visų pirma, per ją praeina gliukozės, deguonies ir aminorūgščių molekulės, kurios yra būtinos tinkamam smegenų funkcionavimui.

Amino rūgštys, tokios kaip tirozinas, triptofanas, fenilalaninas, valinas ar leucinas, labai greitai patenka į kraujo-smegenų barjerą. Daugelis iš jų yra smegenų sintezuojamų neurotransmiterių pirmtakai.

Tačiau šis barjeras pašalina praktiškai visas dideles molekules ir 98% visų vaistų, kuriuos sudaro mažos molekulės.

Štai kodėl yra sunku gydyti smegenų ligas, nes vaistai paprastai neperžengia barjero arba jų nepadaroma reikiamu kiekiu. Tam tikrais atvejais terapinius vaistus galima švirkšti tiesiai į smegenis, kad būtų išvengta kraujo-smegenų barjero.

Tuo pačiu metu jis neleidžia patekti neurotoksinams ir lipofilinėms medžiagoms per transporterį, kurį reguliuoja vadinamasis P-glikoproteinas.

Apskritimo organai

Kaip minėta, yra keli smegenų regionai, kur kraujo-smegenų barjeras yra silpnesnis ir pralaidus. Dėl šios priežasties medžiagos lengvai pasiekia šiuos regionus.

Šių sričių dėka smegenys gali kontroliuoti kraujo sudėtį. Apskritimo organuose yra:

- Kanalinė liauka: tai struktūra, esanti mūsų smegenyse, tarp akių. Tai susiję su mūsų biologiniais ritmais ir svarbiomis hormoninėmis funkcijomis. Išskiria melatoniną ir neuroaktyvius peptidus.

- Neurohipofizė: tai hipofizės užpakalinė skiltis. Joje saugomos pagumburio medžiagos, daugiausia neurohormonai, tokie kaip oksitocinas ir vazopresinas.

- Povandeninis plotas: kaip minėta aukščiau, jis sukelia vėmimą, kad išvengtume apsvaigimo.

- Povandeninis organas: jis yra būtinas reguliuojant kūno skysčius. Pavyzdžiui, jis vaidina svarbų vaidmenį troškulio jausme.

- Galinės slankstelio kraujagyslinis organas: išskirdamas vazopresiną, jis taip pat prisideda prie troškulio ir skysčių balanso. Aptinka peptidus ir kitas molekules.

- Vidutinis iškilumas: tai yra pagumburio sritis, reguliuojanti priekinę hipofizę per sąveiką tarp stimuliuojančių ir slopinančių pagumburio hormonus.

Būklės, turinčios įtakos kraujo-smegenų barjerui

Gali būti, kad dėl skirtingų ligų sutrinka kraujo smegenų barjeras. Taip pat, susilpnėjus šiam barjerui, gali padidėti neurodegeneracinių sutrikimų atsiradimo tikimybė arba paspartėti.

- Hipertenzija ar padidėjęs kraujospūdis: jis gali pakeisti šį barjerą, tapti pralaidus, o tai gali būti pavojinga mūsų organizmui.

- radiacija: ilgas radiacijos poveikis gali susilpninti kraujo ir smegenų barjerą.

- Infekcijos: kai kurios centrinės nervų sistemos dalies uždegimas daro šį barjerą silpnesnį. Pavyzdys yra meningitas - liga, kai smegenų dangalus (sluoksnius, kurie supa smegenis ir nugaros smegenis) uždega įvairūs virusai ir bakterijos.

- Trauma, išemija, insultas … gali padaryti tiesioginį smegenų pažeidimą, pažeisdami kraujo ir smegenų barjerą.

- Smegenų abscesas. Tai yra dėl uždegimo ir pūlių kaupimosi smegenyse. Infekcija dažniausiai kyla iš ausies, burnos, sinusų ir kt. Nors tai gali būti traumos ar operacijos pasekmė. Daugeliu atvejų reikalingas 8–12 savaičių antibakterinis gydymas.

- Išsėtinė sklerozė: atrodo, kad šia liga sergantiems žmonėms yra kraujo-smegenų barjero nutekėjimas. Dėl to per daug baltųjų kraujo ląstelių patenka į smegenis, kur jos klaidingai puola mieliną.

Mielinas yra medžiaga, apimanti nervų ląsteles ir leidžianti nerviniams impulsams greitai ir efektyviai keliauti. Jei jis sunaikinamas, atsiranda progresinis pažinimo ir motorikos pablogėjimas.

Nuorodos

1. Kraujo smegenų barjeras. (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 22 d. Iš Vikipedijos: en.wikipedia.org.
2. Kraujo smegenų barjeras („Neišmeskite“). (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 22 d. Iš „Neuromokslų vaikams“: faculty.washington.edu.
3. Kraujo ir smegenų barjeras. (2014 m. Liepos 2 d.). Gauta iš „BrainFacts“: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Elgesio fiziologija 8-asis leidimas, Madridas: Pearsonas.