血脑屏障:结构,功能与疾病

血液 屏障是中央之间的天然屏障 神经系统 (CNS)和血液。 它仅允许物质的选择性运输。 破坏 血液 屏障罐 严重的脑部疾病。

什么是血脑屏障?

血液 屏障划分了大脑和血液中的环境状况。 大脑中会发生非常复杂且经过微调的过程,破坏过程将产生无法估量的后果。 这 血脑屏障 因此确保CNS免受 病原体,毒素, 抗体, 白细胞,血液中神经递质的影响以及PH水平的变化。 同时,必须确保为中枢神经系统提供功能所需的基本营养物质和物质。 这同样适用于去除脑代谢的降解产物。 因此,该屏障不是完全密封的,而是选择性地可渗透的。 重要物质在血液和大脑之间的传输受被动和主动扩散过程以及选择性化学过程的调节。 重要 分子,如 , 氧气以及重要的营养素可以通过 血脑屏障 没有限制。

解剖结构

血脑屏障 由内皮细胞,周细胞和星形胶质细胞组成。 内皮细胞形成毛细血管的最内壁层。 这些细胞尤其调节组织和血液之间的物质交换。 在血脑屏障中,内皮细胞具有所谓的紧密连接。 这些是膜​​的窄带 蛋白质 它们紧密地连接内皮细胞,从而形成许多物质不可渗透的层。 只有很小 分子 可以扩散穿过这一层。 因此,很大程度上防止了细胞与细胞间空间之间的物质交换。 而周细胞则位于毛细血管的外壁上,并且 结缔组织 细胞。 它们通过细胞-细胞通道,间隙连接与内皮细胞连接。 两种细胞通过这些通道的相互作用控制着膜电位,该电位负责物质的选择性扩散。 星形胶质细胞,即所谓的蜘蛛细胞,构成了中枢神经系统中所包含的大多数神经胶质细胞。 它们通过与神经元的接触为神经元提供营养。 血管。 神经递质的受体位于其膜中。 它们还通过膜限制器胶质周围血管(血液周围的限制膜)诱导并同时维持血脑屏障 船舶 的大脑)。

功能与任务

除了对中枢神经系统免受有害影响的保护功能外,血脑屏障还调节着血液与大脑之间的运输过程。 因此,存在各种物理和化学过程来控制这种运输。 大多数可穿过该屏障的可溶物质都通过扩散而穿过该屏障。 由于血脑屏障被紧密的连接处紧密密封,因此不会像其他器官那样通过细胞间裂发生扩散。 通过 毛细血管 船舶 在大脑中,物质只能通过跨膜运输来传递。 自由扩散代表了这种运输的最简单形式。 小亲脂性 分子 可以通过上皮细胞膜甚至紧密连接被动扩散。 小极性分子,例如 受到通道介导的渗透性的影响。 某些频道 蛋白质,水通道蛋白,介导 穿过血脑屏障,从而同时调节水 平衡 的大脑。 适用于大而极性但至关重要的营养分子,例如 葡萄糖 或很多 氨基酸某些转运分子有助于相应物质的扩散。 由于这些形式的扩散不需要能量,因此它们是被动扩散。 但是,也有一些物质只能通过使用ATP来运输,即通过增加能量来运输。 主动式运输机是所谓的“泵”,即使能量输入时也可以利用能量输入运输基板 浓度 坡度。 选定的分子还借助专门负责其转运的特殊受体穿越血脑屏障。

疾病

破坏血脑屏障可以 对各种神经系统疾病。 最初的疾病,例如 糖尿病 思维 炎症 在大脑中,或 脑瘤,经常会破坏此障碍。 长期后果是脑损伤。 肯定 病原体 可以越过血脑屏障。 这些包括HI病毒。 一些 ,例如大肠杆菌,有时也会通过释放特殊毒素来克服屏障的保护机制。 如果用于人体自身免疫防御系统的细胞克服了血脑屏障, 多发性硬化症 可以发展。 研究表明,神经退行性疾病,例如 阿尔茨海默氏症也会导致大脑和血液之间的屏障变得可渗透。 这可能是脑细胞大量死亡的起点。 已知神经系统疾病的主要危险因素是 酒精 虐待。 慢性的 酒精 食用会破坏血脑屏障,并产生无法估量的后果。 屏障的功能障碍有利于细菌感染和脑部自身免疫学诱发的炎症反应。 尼古丁 滥用也是血脑屏障损害的危险因素。 尼古丁 促进心血管疾病的发展,而心血管疾病反过来又对脑部性能产生重大影响。 吸烟者患细菌的风险更高 脑膜炎。 研究表明,血脑屏障的结构会因 尼古丁。 紧密连接 蛋白质 分布不同,无法再完全执行其功能。 的影响 电磁辐射 关于血脑屏障的研究也正在讨论中。 它的负面 健康 高能量密度的兆赫兹至千兆赫兹范围的效应已被记录下来。 高能量 密度 of 电磁辐射 导致受影响的组织可测量的热量。 加热损害血脑屏障的程度仍有待研究。

典型和常见的脑部疾病。

  • 痴呆
  • 克雅氏病
  • 记忆缺口
  • 脑出血
  • 脑膜炎