- โครงสร้างของกำแพงเลือดและสมอง
- คุณสมบัติ
- สารอะไรที่ขวางกั้นเลือดสมอง?
- อวัยวะในสมอง
- เงื่อนไขที่มีผลต่ออุปสรรคเลือดและสมอง
- อ้างอิง
อุปสรรคเลือดสมองเป็นกำแพง semipermeable ระหว่างเลือดและสมอง มันถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ที่ประกอบเป็นผนังของเส้นเลือดฝอยในสมอง อุปสรรคนี้ช่วยให้เซลล์ประสาทในระบบประสาทส่วนกลางแยกทางเคมีออกจากส่วนอื่น ๆ ของร่างกายได้
สมองเป็นอวัยวะเดียวที่มีระบบรักษาความปลอดภัยในตัวเอง ด้วยอุปสรรคเลือดและสมองสารอาหารที่จำเป็นสามารถเข้าถึงได้ในขณะที่ปิดกั้นการเข้ามาของสารอื่น ๆ
atrocytes ประเภทที่ 1 รอบ ๆ เส้นเลือดฝอยในสมอง
อุปสรรคนี้ทำหน้าที่รักษาการทำงานที่เหมาะสมของเซลล์ประสาทโดยควบคุมการเข้าและออกของสารเคมีในสมอง อย่างไรก็ตามน่าเสียดายที่อุปสรรคนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปิดกั้นทางเดินของสารแปลกปลอมเข้าสู่สมองซึ่งโดยปกติจะป้องกันไม่ให้ยาไปถึงสมอง
ไม่ว่าในกรณีใดการวิจัยยังคงออกแบบยาที่มีข้อกำหนดที่จำเป็นในการเจาะสิ่งกีดขวางนี้ อย่างไรก็ตามมีบางบริเวณของร่างกายที่ไม่มีสิ่งกีดขวางเลือด - สมอง พวกมันเป็นที่รู้จักกันในนามของอวัยวะ
ในที่สุดมีเงื่อนไขบางอย่างที่ทำให้เกิดการเปิดของอุปสรรคเลือดและสมอง สิ่งนี้ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนสารได้อย่างอิสระเพื่อให้การทำงานของสมองเปลี่ยนแปลงได้ บางคนมีอาการอักเสบการบาดเจ็บหรือโรคเช่นเส้นโลหิตตีบหลายเส้น
โครงสร้างของกำแพงเลือดและสมอง
เลือดสมองกั้นระหว่างสมองและเลือด
สารบางชนิดสามารถผ่านสิ่งกีดขวางนี้ได้ แต่สารอื่น ๆ ไม่สามารถผ่านได้ซึ่งหมายความว่าเป็นสิ่งกีดขวางที่เลือกได้
ในร่างกายส่วนใหญ่เซลล์ที่ประกอบเป็นเส้นเลือดฝอยจะไม่เกาะกันแน่น สิ่งเหล่านี้เรียกว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือดและมีช่องว่างระหว่างที่สารต่างๆสามารถเข้าและออกได้ ดังนั้นองค์ประกอบจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างพลาสมาในเลือดกับของเหลวที่อยู่รอบ ๆ เซลล์ของร่างกาย (ของเหลวนอกเซลล์)
อย่างไรก็ตามในระบบประสาทส่วนกลางเส้นเลือดฝอยจะไม่มีรอยแหว่งเหล่านี้ แต่เซลล์จะถูกถักอย่างแน่นหนา เป็นการป้องกันไม่ให้สารต่างๆออกจากเลือด
เป็นเรื่องจริงที่มีสารเฉพาะบางอย่างที่สามารถข้ามอุปสรรคนี้ไปได้ พวกมันทำโดยใช้โปรตีนชนิดพิเศษที่ลำเลียงผ่านผนังเส้นเลือดฝอย
ตัวอย่างเช่นตัวขนส่งกลูโคสช่วยให้กลูโคสเข้าสู่สมองเพื่อเป็นเชื้อเพลิง นอกจากนี้ตัวขนส่งเหล่านี้ยังป้องกันไม่ให้มีของเสียที่เป็นพิษตกค้างในสมอง
เซลล์ Glial (สนับสนุน) ที่เรียกว่าแอสโตรไซท์คลัสเตอร์รอบ ๆ หลอดเลือดในสมองและดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนากำแพงเลือดและสมอง สิ่งเหล่านี้มีส่วนช่วยในการขนส่งไอออนจากสมองไปยังเลือด
ในทางกลับกันมีพื้นที่ของระบบประสาทที่มีสิ่งกีดขวางเลือดสมองที่ซึมผ่านได้มากกว่าในส่วนอื่น ๆ ส่วนถัดไปจะอธิบายว่ามีไว้เพื่ออะไร
คุณสมบัติ
เพื่อให้สมองทำงานได้อย่างถูกต้องจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาสมดุลระหว่างสารภายในเซลล์ประสาทและในของเหลวนอกเซลล์ที่พบรอบตัว สิ่งนี้ช่วยให้สามารถส่งข้อความระหว่างเซลล์ได้อย่างเหมาะสม
หากส่วนประกอบของของเหลวนอกเซลล์เปลี่ยนไปแม้เพียงเล็กน้อยการส่งผ่านนี้จะเปลี่ยนแปลงไปซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการทำงานของสมอง
ดังนั้นกำแพงเลือดและสมองจึงทำหน้าที่ควบคุมองค์ประกอบของของเหลวนี้ ตัวอย่างเช่นอาหารหลายชนิดที่เรารับประทานมีสารเคมีที่สามารถปรับเปลี่ยนการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเซลล์ประสาท กำแพงเลือดและสมองจะป้องกันไม่ให้สารเหล่านี้ไปถึงสมองทำให้ยังคงทำงานได้ดี
ที่สำคัญกำแพงเลือด - สมองไม่มีโครงสร้างที่สม่ำเสมอทั่วทั้งระบบประสาท มีที่ที่มันซึมกว่าที่อื่น สิ่งนี้มีประโยชน์ในการอนุญาตให้ผ่านสารที่ในที่อื่น ๆ ไม่ได้รับการต้อนรับ
ตัวอย่างคือเสาบริเวณก้านสมอง ภูมิภาคนี้ควบคุมการอาเจียนและมีสิ่งกีดขวางเลือดสมองที่ซึมผ่านได้มากขึ้น จุดประสงค์คือเซลล์ประสาทในบริเวณนั้นสามารถตรวจจับสารพิษในเลือดได้อย่างรวดเร็ว
ดังนั้นเมื่อพิษบางอย่างที่มาจากกระเพาะอาหารไปถึงระบบไหลเวียนโลหิตจะไปกระตุ้นบริเวณหลังสมองทำให้อาเจียน ด้วยวิธีนี้ร่างกายสามารถขับสารพิษออกจากกระเพาะอาหารก่อนที่มันจะเริ่มเป็นอันตราย
โดยสรุปหน้าที่หลักสามประการของอุปสรรคในเลือดและสมองคือ:
- ปกป้องสมองจากสิ่งแปลกปลอมที่อาจเป็นอันตรายหรืออาจทำให้การทำงานของสมองเปลี่ยนไป
- ปกป้องและแยกระบบประสาทส่วนกลางออกจากฮอร์โมนและสารสื่อประสาทที่อยู่ในส่วนอื่น ๆ ของร่างกายหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่ต้องการ
- รักษาสมดุลเคมีในสมองของเราให้คงที่
สารอะไรที่ขวางกั้นเลือดสมอง?
สารบางชนิดมีความอ่อนไหวมากกว่าสารอื่นที่จะข้ามกำแพงเลือดและสมอง สารที่มีลักษณะดังต่อไปนี้เข้าได้ง่ายกว่าสารอื่น ๆ :
- โมเลกุลขนาดเล็กผ่านอุปสรรคเลือดและสมองได้ง่ายกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่
- สารที่ละลายในไขมันสามารถข้ามอุปสรรคของเลือดสมองได้อย่างง่ายดายในขณะที่สารที่ไม่ทำช้ากว่าหรือไม่สามารถข้ามได้ ยาที่ละลายในไขมันชนิดหนึ่งที่ไปถึงสมองของเราได้ง่ายคือ barbiturates ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ เอทานอลนิโคตินคาเฟอีนหรือเฮโรอีน
- โมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าน้อยจะผ่านสิ่งกีดขวางได้เร็วกว่าโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าสูง
สารบางชนิดสามารถข้ามกำแพงเลือดและสมองได้ เหนือสิ่งอื่นใดโมเลกุลของกลูโคสออกซิเจนและกรดอะมิโนจะผ่านเข้าไปซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของสมองที่เหมาะสม
กรดอะมิโนเช่นไทโรซีนทริปโตเฟนฟีนิลอะลานีนวาลีนหรือลิวซีนเข้าสู่กำแพงเลือดและสมองเร็วมาก สารเหล่านี้จำนวนมากเป็นสารตั้งต้นของสารสื่อประสาทที่สังเคราะห์ในสมอง
อย่างไรก็ตามอุปสรรคนี้ไม่รวมโมเลกุลขนาดใหญ่และ 98% ของยาทั้งหมดที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็ก
นั่นคือเหตุผลที่มีความยากลำบากในการรักษาโรคสมองเนื่องจากยามักจะไม่ข้ามอุปสรรคหรือไม่ทำในปริมาณที่จำเป็น ในบางกรณีสามารถฉีดสารบำบัดเข้าสู่สมองได้โดยตรงเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางเลือดและสมอง
ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการเข้ามาของ neurotoxins และสาร lipophilic ผ่านตัวขนส่งที่ควบคุมโดย P-glycoprotein ที่เรียกว่า
อวัยวะในสมอง
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วมีหลายส่วนของสมองที่อุปสรรคเลือดและสมองอ่อนแอลงและซึมผ่านได้มากขึ้น ทำให้สารเข้าถึงบริเวณเหล่านี้ได้ง่าย
เนื่องจากบริเวณเหล่านี้สมองสามารถควบคุมองค์ประกอบของเลือดได้ ภายในอวัยวะที่เป็นวงจร ได้แก่ :
- ต่อมไพเนียล: เป็นโครงสร้างที่อยู่ภายในสมองของเราระหว่างดวงตา มันเกี่ยวข้องกับจังหวะทางชีวภาพและการทำงานของฮอร์โมนที่สำคัญของเรา ปล่อยเมลาโทนินและเปปไทด์ที่ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาท
- Neurohypophysis: เป็นกลีบหลังของต่อมใต้สมอง เก็บสารจากไฮโปทาลามัสซึ่งส่วนใหญ่เป็น neurohormones เช่น oxytocin และ vasopressin
- ผลพวง: ดังที่กล่าวมาแล้วทำให้อาเจียนเพื่อป้องกันไม่ให้เรามึนเมา
- อวัยวะย่อยสลาย: จำเป็นในการควบคุมของเหลวในร่างกาย ตัวอย่างเช่นมีบทบาทสำคัญในความรู้สึกกระหาย
- อวัยวะหลอดเลือดของลามินาเทอร์มินอล: ยังมีส่วนช่วยในการกระหายน้ำและความสมดุลของของเหลวผ่านการปล่อยวาโซเพรสซิน ตรวจจับเปปไทด์และโมเลกุลอื่น ๆ
- ความเด่นชัดปานกลาง: เป็นพื้นที่ของมลรัฐที่ควบคุมต่อมใต้สมองส่วนหน้าผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างการกระตุ้นและการยับยั้งฮอร์โมน hypothalamic
เงื่อนไขที่มีผลต่ออุปสรรคเลือดและสมอง
อาจเป็นไปได้ว่ากำแพงสมองถูกรบกวนเนื่องจากโรคที่แตกต่างกัน นอกจากนี้เมื่อสิ่งกีดขวางนี้อ่อนแอลงก็อาจเพิ่มโอกาสหรือเร่งการโจมตีของความผิดปกติของระบบประสาท
- ความดันโลหิตสูงหรือความดันโลหิตสูง: อาจทำให้อุปสรรคนี้เปลี่ยนแปลงกลายเป็นซึมเข้าไปได้ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อร่างกายของเราได้
- การฉายรังสี: การได้รับรังสีเป็นเวลานานอาจทำให้อุปสรรคเลือดและสมองลดลง
- การติดเชื้อ: การอักเสบของระบบประสาทส่วนกลางบางส่วนทำให้อุปสรรคนี้อ่อนแอลง ตัวอย่างเช่นโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบซึ่งเป็นโรคที่เยื่อหุ้มสมอง (ชั้นที่ล้อมรอบสมองและไขสันหลัง) อักเสบจากไวรัสและแบคทีเรียหลายชนิด
- การบาดเจ็บขาดเลือดโรคหลอดเลือดสมอง … อาจทำให้สมองได้รับความเสียหายโดยตรงส่งผลต่อสิ่งกีดขวางเลือดและสมอง
- ฝีในสมอง เกิดจากการอักเสบและการสะสมของหนองในสมอง การติดเชื้อมักมาจากหูปากรูจมูกเป็นต้น แม้ว่าอาจเป็นผลมาจากการบาดเจ็บหรือการผ่าตัด ในกรณีส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้ยาต้านแบคทีเรีย 8 ถึง 12 สัปดาห์
- โรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อม: ดูเหมือนว่าคนที่เป็นโรคนี้จะมีการรั่วของเลือด - สมอง สิ่งนี้ทำให้เซลล์เม็ดเลือดขาวไปถึงสมองมากเกินไปซึ่งพวกมันโจมตีไมอีลินผิดพลาด
ไมอีลินเป็นสารที่ปกคลุมเซลล์ประสาทและช่วยให้กระแสประสาทเดินทางได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ หากถูกทำลายความรู้ความเข้าใจและการเสื่อมสภาพของมอเตอร์จะปรากฏขึ้น
อ้างอิง
- เลือดสมองกั้น (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อ 22 เมษายน 2017 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org.
- กำแพงสมองของเลือด ("Keep Out") (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2017 จาก Neuroscience for kids: Faculty.washington.edu.
- อุปสรรคเลือด - สมอง (2 กรกฎาคม 2557). ดึงมาจาก BrainFacts: brainfacts.org.
- คาร์ลสัน, NR (2549). สรีรวิทยาของพฤติกรรม 8th Ed. Madrid: Pearson.