Гематоэнцефалический барьер

Термин «гематоэнцефалический барьер» (от гр. haima -кровь, encephalon — мозг) был предложен Л.С.Штерн и Р.Готье в 1921 г. Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) принадлежит к числу внутренних, или гистогематических, барьеров (гематоофтальмического, легочного, перикардиального, перитонеального и дру­гих), которые отгораживают непосредственную питательную среду отдельных органов от универсальной внутренней среды крови. Было показано, что если ввести витальную краску — трипановый синий в кровеносное русло, то при интенсивном окра­шивании всех органов не окрашенной остается только централь­ная нервная система. Краска была обнаружена только в эпители­альных клетках сосудистых сплетений. Вещества оказываются эффективными лишь при введении их непосредственно в цереб­роспинальную жидкость.

Гематоэнцефалический барьер — это комплексный физиоло­гический механизм, находящийся в центральной нервной систе­ме на границе между кровью и нервной тканью и регулирующий поступление из крови в цереброспинальную жидкость и нервную ткань циркулирующих в крови веществ.

Особенности морфологического строения гематоэнцефалического барьера

Капилляры мозга отличаются тем, что эндотелиальные клетки не обладают ни порами, ни фенестрами. Соседние клетки черепицеобразно накладываются одна на другую. В области стыков клеток находятся замыкательные пластинки. Базальная мембрана имеет трехслойное строение и содержит мало перицитов. Главное отличие этой структуры — наличие глиальных элементов, расположенных между кровеносным сосудом и нейроном. Отростки астроцитов формируют своеобразный футляр вокруг капил­ляра, это исключает проникновение веществ в мозговую ткань, минуя глиальные элементы. Имеются перинейрональные глиоциты, находящиеся в тесном контакте с нейронами. В состав ГЭБ входит внеклеточное пространство, заполненное аморфным веществом углеводно-белковой природы (мукополисахариды и мукопротеины).

Функции гематоэнцефалического барьера

Гематоэнцефалический барьер выполняет ряд функций.

Защитная заключается в задержке доступа из крови в нерв­ную ткань различных веществ, могущих оказать повреждающее действие на мозг.

Регуляторная функция заключается в поддержании состава и постоянства цереброспинальной жидкости. Даже при изменении состава крови константы цереброспинальной жидкости не изме­няются.

ГЭБ работает как селективный фильтр, пропускающий в це­реброспинальную жидкость одни вещества и не пропускающий другие, которые могут циркулировать в крови, но чужды мозго­вой ткани. Так, не проходят через ГЭБ адреналин, норадреналин, ацетилхолин, дофамин, серотонин, гамма-аминомасляная кисло­та (ГАМК), пенициллин, стрептомицин. Билирубин всегда нахо­дится в крови, но никогда, даже при желтухе, он не проходит в мозг, оставляя неокрашенной лишь нервную ткань. Поэтому трудно получить эффективную концентрацию какого-либо ле­карственного препарата, чтобы оно достигло паренхимы мозга. Проходят через ГЭБ морфий, атропин, бром, стрихнин, кофеин, эфир, уретан, алкоголь и гамма-оксимасляная кислота (ГОМК). При лечении, например, туберкулезного менингита стрептоми­цин вводят непосредственно в цереброспинальную жидкость, ми­нуя барьер с помощью люмбальной пункции.

Необходимо учесть необычность действия многих веществ, введенных непосредственно в цереброспинальную жидкость. Трипановыи синий при введении в цереброспинальную жидкость вызывает судороги и смерть, аналогичное действие оказывает желчь. Ацетилхолин, введенный непосредственно в мозг, дейст­вует как адреномиметик, а адреналин, наоборот, — как холиномиметик: артериальное давление понижается, возникает брадикардия, температура тела вначале снижается, а потом повышается. Он вызывает наркотический сон, заторможенность и аналгезию. Ионы К⁺ выступают в качестве симпатомиметика, а Са²⁺ — пара-симпатомиметика. Лобелии — рефлекторный стимулятор дыха­ния, проникая через ГЭБ, вызывает ряд побочных реакций (голо­вокружение, рвоту, судороги). Инсулин при внутримышечных инъекциях снижает содержание сахара крови, а при непосредст­венном введении в цереброспинальную жидкость — повышает.

Защитная функция ГЭБ менее развита к моменту рождения и в раннем возрасте, формируясь в постнатальном периоде. Поэто­му у ребенка при различных заболеваниях часто появляются су­дороги и значительно повышается температура тела, что указывает на легкое проникновение в цереброспинальную жидкость ток­сических веществ, у взрослого человека такие явления не наблю­даются.