สิ่งกีดขวาง Hematoencephalic: โครงสร้างหน้าที่และโรค
อุปสรรคเลือดสมอง (BBB) เป็นผนังกึ่งดูดซึมระหว่างเลือดและสมอง มันถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ที่สร้างผนังของเส้นเลือดฝอยในสมอง สิ่งกีดขวางนี้ทำให้เซลล์ประสาทของระบบประสาทส่วนกลางถูกแยกทางเคมีออกจากสิ่งมีชีวิตที่เหลือ
Paul Ehrlich แพทย์ชาวเยอรมันผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี 1908 แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของกำแพงสมองเลือด
ใน 1, 888 เขาทำวิทยานิพนธ์ในการย้อมสีเนื้อเยื่อ. Ehrlich พยายามฉีดสีย้อมสีน้ำเงินที่เรียกว่าสวรรค์เข้าสู่กระแสเลือดของหนู เขาพบว่าเนื้อเยื่อทั้งหมดถูกย้อมเป็นสีน้ำเงินยกเว้นสมองและไขสันหลัง
อย่างไรก็ตามเมื่อเขาฉีดสีย้อมเดียวกันลงในน้ำไขสันหลังของโพรงสมองในสมองระบบประสาทส่วนกลางทั้งหมดกลายเป็นสีน้ำเงิน
การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่ามีสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและของเหลวในเซลล์ของสมอง (ของเหลวนอกเซลล์): อุปสรรคเลือดสมอง
สมองเป็นอวัยวะเดียวที่มีระบบความปลอดภัยของตัวเอง ต้องขอบคุณกำแพงกั้นสมองเลือดสารอาหารที่จำเป็นสามารถเข้าถึงได้ในขณะที่ปิดกั้นการเข้าใช้ของสารอื่น ๆ
สิ่งกีดขวางนี้ทำหน้าที่รักษาการทำงานของเซลล์ประสาทอย่างเหมาะสมโดยควบคุมการเข้าและออกของสารเคมีในสมอง ถึงแม้ว่าโชคไม่ดีที่สิ่งกีดขวางนี้ทำหน้าที่อย่างมีประสิทธิภาพในการปิดกั้นทางเดินของสารแปลกปลอมไปยังสมองซึ่งโดยปกติจะป้องกันไม่ให้ยาถึง
ไม่ว่าในกรณีใดการวิจัยยังคงออกแบบยาที่มีข้อกำหนดที่จำเป็นในการเจาะทะลุสิ่งกีดขวางนี้
อย่างไรก็ตามมีบางส่วนของร่างกายที่ไม่มีสิ่งกีดขวางสมองเลือด เหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในนามอวัยวะ circuventricular
ในที่สุดมีเงื่อนไขบางประการที่ทำให้เกิดการเปิดกั้นเลือดสมอง วิธีนี้ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนสารได้อย่างอิสระเพื่อให้สมองสามารถเปลี่ยนแปลงได้ บางคนมีการอักเสบบาดแผลหรือโรคต่าง ๆ เช่นหลายเส้นโลหิตตีบ
โครงสร้างของอุปสรรคเลือดสมอง
สารบางอย่างสามารถข้ามสิ่งกีดขวางนี้ได้ แต่สารบางอย่างไม่สามารถทำได้ ซึ่งหมายความว่ามันเป็นสิ่งกีดขวางที่สามารถซึมผ่านได้
ในส่วนใหญ่ของร่างกายเซลล์ที่ทำขึ้นเส้นเลือดฝอยไม่ผูกแน่น เหล่านี้เรียกว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือดและมีรอยแยกระหว่างกันซึ่งสารต่าง ๆ สามารถเข้าและออก ดังนั้นองค์ประกอบจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างพลาสมาในเลือดและของเหลวที่อยู่รอบ ๆ เซลล์ของสิ่งมีชีวิต (ของเหลวนอกเซลล์)
อย่างไรก็ตามในระบบประสาทส่วนกลางเส้นเลือดฝอยไม่มีรูกุญแจเหล่านี้ ในทางตรงกันข้ามเซลล์มีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิด เป็นการป้องกันสารหลายอย่างไม่ให้เลือดออก
มันเป็นความจริงที่ว่ามีสารที่เป็นรูปธรรมบางอย่างที่สามารถข้ามสิ่งกีดขวางนี้ได้ พวกเขาทำสิ่งนี้โดยใช้โปรตีนพิเศษที่ขนส่งพวกมันจากผนังของเส้นเลือดฝอย
ยกตัวอย่างเช่นตัวขนส่งกลูโคสยอมให้สารนี้เข้าไปในสมองเพื่อเป็นเชื้อเพลิง นอกจากนี้ตัวขนย้ายเหล่านี้ยังช่วยป้องกันของเสียที่เป็นพิษไม่ให้สะสมในสมอง
เซลล์ Glial (รองรับ) เรียกว่า astrocytes จับกันเป็นก้อนรอบ ๆ เส้นเลือดสมองและมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสิ่งกีดขวางในสมองและเลือด สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะมีส่วนช่วยในการเคลื่อนย้ายของไอออนจากสมองไปสู่เลือด
ในทางตรงกันข้ามมีพื้นที่ของระบบประสาทที่มีอุปสรรคเลือดสมองที่ดูดซึมได้มากกว่าในคนอื่น ๆ ส่วนต่อไปนี้อธิบายสิ่งที่มีไว้สำหรับ
ฟังก์ชั่น
เพื่อให้มีการทำงานของสมองที่ดีจำเป็นต้องรักษาสมดุลระหว่างสารภายในเซลล์ประสาทและในของเหลวนอกเซลล์ที่อยู่รอบ ๆ สิ่งนี้ทำให้ข้อความถูกส่งระหว่างเซลล์อย่างเหมาะสม
หากส่วนประกอบของสารนอกเซลล์เปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยการส่งผ่านนี้จะถูกเปลี่ยนซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมอง
ดังนั้นอุปสรรคเลือดสมองทำหน้าที่ในการควบคุมองค์ประกอบของของเหลวนี้ ตัวอย่างเช่นอาหารหลายอย่างที่เรากินในปัจจุบันมีสารเคมีที่สามารถปรับเปลี่ยนการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเซลล์ประสาท อุปสรรคเลือดสมองป้องกันสารเหล่านี้จากการเข้าถึงสมองรักษาการทำงานที่ดี
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ากำแพงสมองเลือดไม่มีโครงสร้างที่สม่ำเสมอตลอดทั้งระบบประสาท มีสถานที่ที่มีการซึมผ่านได้มากกว่าสถานที่อื่น สิ่งนี้มีประโยชน์ในการอนุญาตให้ผ่านสารที่ไม่ได้รับการต้อนรับจากที่อื่น
ตัวอย่างคือพื้นที่ postrema ของก้านสมอง ภูมิภาคนี้ควบคุมการอาเจียนและมีอุปสรรคในการซึมผ่านของเลือดในสมองมากขึ้น โดยมีวัตถุประสงค์คือเซลล์ประสาทในพื้นที่นั้นสามารถตรวจจับสารพิษในเลือดได้อย่างรวดเร็ว
ดังนั้นเมื่อพิษบางชนิดที่มาจากกระเพาะอาหารถึงระบบไหลเวียนเลือดมันจะกระตุ้นบริเวณของหวานในสมองที่ทำให้อาเจียน ด้วยวิธีนี้สิ่งมีชีวิตสามารถขับไล่สารพิษออกจากกระเพาะอาหารก่อนที่มันจะเป็นอันตราย
โดยสรุปฟังก์ชั่นหลักสามอย่างของกำแพงเลือดสมองคือ:
- ปกป้องสมองจากสารแปลกปลอมที่อาจเป็นอันตรายหรืออาจเปลี่ยนการทำงานของสมอง
- ปกป้องและแยกระบบประสาทส่วนกลางจากฮอร์โมนและสารสื่อประสาทที่อยู่ในส่วนที่เหลือของร่างกายหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์
- รักษาสมดุลทางเคมีคงที่ในสมองของเรา
สารอะไรบ้างที่ขวางกั้นเลือดสมอง?
มีสารที่ไวต่อการสัมผัสข้ามสิ่งกีดขวางเลือดและสมอง สารที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้สามารถใส่ได้ง่ายกว่าสารอื่น:
- โมเลกุลขนาดเล็กผ่านอุปสรรคเลือดสมองได้ง่ายกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่
- สาร liposoluble ข้ามกำแพงสมองเลือดได้ง่ายในขณะที่สารที่ไม่ทำช้ากว่าหรือไม่สามารถข้ามได้ ยาชนิดหนึ่งที่ละลายในไขมันที่ไปถึงสมองของเราได้ง่ายคือ barbiturates ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ เอทานอลนิโคตินคาเฟอีนหรือเฮโรอีน
- โมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าน้อยกว่าจะผ่านสิ่งกีดขวางได้เร็วกว่าโมเลกุลที่มีประจุสูง
สารบางอย่างสามารถข้ามกำแพงสมองเลือด เหนือสิ่งอื่นใดพวกมันผ่านโมเลกุลของกลูโคสออกซิเจนและกรดอะมิโนที่จำเป็นต่อการทำงานของสมองอย่างเหมาะสม
กรดอะมิโนเช่นไทโรซีนทริปโตเฟนฟีนิลลาลานินวาลลีนหรือลูซินเข้าสู่เลือดและอุปสรรคสมอง - เลือดอย่างรวดเร็ว หลายสิ่งเหล่านี้เป็นสารตั้งต้นของสารสื่อประสาทที่ถูกสังเคราะห์ในสมอง
อย่างไรก็ตามอุปสรรคนี้ไม่รวมโมเลกุลขนาดใหญ่เกือบทั้งหมดและ 98% ของยาทั้งหมดที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็ก
นั่นคือสาเหตุที่มีปัญหาในการรักษาโรคทางสมองเนื่องจากยามักไม่ข้ามสิ่งกีดขวางหรือไม่อยู่ในปริมาณที่จำเป็น ในบางกรณีตัวแทนการรักษาสามารถฉีดเข้าไปในสมองโดยตรงเพื่อหลีกเลี่ยงอุปสรรคเลือดสมอง
ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการเข้าของ neurotoxins และ lipophilic ผ่าน transporter ที่ควบคุมโดย glycoprotein ที่เรียกว่า P.
อวัยวะภายใน
ดังที่กล่าวไว้มีบริเวณสมองหลายแห่งที่กั้นเลือดและสมองอ่อนแอและดูดซึมได้มากที่สุด ทำให้สารไปถึงบริเวณเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย
ต้องขอบคุณพื้นที่เหล่านี้สมองสามารถควบคุมองค์ประกอบของเลือด ภายในอวัยวะ circuventricular คือ:
- ต่อมไพเนียล: เป็นโครงสร้างที่ตั้งอยู่ภายในสมองของเราระหว่างดวงตา มันเกี่ยวข้องกับจังหวะทางชีวภาพของเราและการทำงานของฮอร์โมนที่สำคัญ มันปล่อยเมลาโทนิและเปปไทด์ neuroactive
- Neurohypophysis: เป็นกลีบหลังของต่อมใต้สมอง ร้านค้าสารจากมลรัฐส่วนใหญ่ neurohormones เช่นอุ้งและ vasopressin
- บริเวณ postrema: ดังกล่าวข้างต้นผลิตอาเจียนเพื่อป้องกันไม่ให้เราจากการเมาเหล้า
- อวัยวะใต้ผิวหนัง: จำเป็นในการควบคุมของเหลวในร่างกาย ตัวอย่างเช่นมันมีบทบาทสำคัญในความรู้สึกของความกระหาย
- อวัยวะของหลอดเลือด lamina: ยังช่วยในการกระหายน้ำและความสมดุลของของเหลวผ่านการปล่อย vasopressin ตรวจจับเปปไทด์และโมเลกุลอื่น ๆ
- สื่อเด่น: เป็นพื้นที่ของมลรัฐที่ควบคุมต่อมใต้สมองส่วนหน้าผ่านการทำงานร่วมกันระหว่างการกระตุ้น hypothalamic และยับยั้งฮอร์โมน
เงื่อนไขที่มีผลต่อการกั้นเลือดสมอง
อาจเป็นไปได้ว่าอุปสรรคของสมองและเลือดเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากโรคต่างๆ นอกจากนี้เมื่อสิ่งกีดขวางนี้อ่อนตัวลงก็เป็นไปได้ที่ความน่าจะเป็นเพิ่มขึ้นหรือเร่งการปรากฏตัวของความผิดปกติของระบบประสาท
- ความดันโลหิตสูงหรือความตึงเครียดสูง: สามารถทำให้สิ่งกีดขวางนี้มีการเปลี่ยนแปลงกลายเป็นซึมผ่านได้ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อร่างกายของเรา
- การแผ่รังสี: การได้รับรังสีเป็นเวลานานสามารถทำให้สิ่งกีดขวางสมองเลือดลดลง
- การติดเชื้อ: การอักเสบของระบบประสาทส่วนกลางบางส่วนทำให้จุดอ่อนนี้อ่อนแอ ตัวอย่างคือเยื่อหุ้มสมองอักเสบซึ่งเป็นโรคที่เยื่อหุ้มสมองสมอง (ชั้นที่ล้อมรอบสมองและไขสันหลัง) มีการอักเสบจากไวรัสและแบคทีเรียต่างๆ
- การบาดเจ็บ, ขาดเลือด, โรคหลอดเลือดสมอง ... สามารถทำให้เกิดความเสียหายโดยตรงกับสมอง, ส่งผลกระทบต่ออุปสรรคเลือดสมอง
- ฝีในสมอง มันเกิดจากการอักเสบและการสะสมของหนองในสมอง การติดเชื้อมักมาจากหูปากไซนัส ฯลฯ แม้ว่ามันอาจจะเป็นผลมาจากการบาดเจ็บหรือการผ่าตัด ในกรณีส่วนใหญ่ใช้เวลา 8 ถึง 12 สัปดาห์ในการรักษาด้วยยาต้านแบคทีเรีย
- หลายเส้นโลหิตตีบ: ดูเหมือนว่าคนที่เป็นโรคนี้มีรอยรั่วในกำแพงสมองเลือด นี่เป็นสาเหตุที่ทำให้เซลล์เม็ดเลือดขาวจำนวนมากเกินไปไปถึงสมอง
Myelin เป็นสารที่ครอบคลุมเซลล์ประสาทและช่วยให้เส้นประสาทเส้นประสาทเดินทางได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ถ้ามันถูกทำลายการเสื่อมสภาพทางปัญญาและความก้าวหน้าของมอเตอร์จะปรากฏขึ้น