Neuroscience For Kids (Polski)
The Blood-Brain Barrier („Keep Out”)
Więcej ponad 100 lat temu odkryto, że jeśli niebieski barwnik zostanie wstrzyknięty do krwiobiegu zwierzęcia, to tkanki całego ciała Z WYJĄTKIEM mózgu i rdzenia kręgowego staną się niebieskie. Aby to wyjaśnić, naukowcy doszli do wniosku, że istnieje „bariera krew-mózg” (BBB), która zapobiega przedostawaniu się materiałów z krwi do mózgu. Niedawno naukowcy odkryli znacznie więcej na temat struktury i funkcji BBB.
Anatomia BBB
BBB jest pół- przepuszczalny; to znaczy, pozwala niektórym materiałom przejść, ale zapobiega krzyżowaniu się innych. W większości części ciała najmniejsze naczynia krwionośne, zwane kapilarami, pokryte są komórkami śródbłonka. Tkanka śródbłonka ma małe przestrzenie między poszczególnymi komórkami, dzięki czemu substancje mogą łatwo przemieszczać się między wnętrzem a zewnętrzem naczynia. Jednak w mózgu komórki śródbłonka ściśle do siebie przylegają i substancje nie mogą wydostać się z krwiobiegu. (Niektóre cząsteczki, takie jak glukoza, są transportowane z krwi specjalnymi metodami.)
Komórki glejowe (astrocyty) tworzą warstwę wokół naczyń krwionośnych mózgu i może mieć znaczenie w rozwoju BBB. Astrocyty mogą być również odpowiedzialne za transport jonów z mózgu do krwi.
Funkcje BBB
BBB pełni kilka ważnych funkcji:
- Chroni mózg przed „obcymi substancjami” we krwi, które mogą uszkodzić mózg.
- Chroni mózg przed hormonami i neurotransmiterami w pozostałej części ciała.
- Utrzymuje stałe środowisko dla mózgu.
Ogólne właściwości BBB
- Duże cząsteczki nie przechodzą łatwo przez BBB.
- Cząsteczki rozpuszczalne w tłuszczach (tłuszczach) o niskiej zawartości lipidów nie wnikają do mózgu. Jednak cząsteczki rozpuszczalne w tłuszczach, takie jak leki barbituranowe, szybko przenikają do mózgu.
- Cząsteczki o wysokim ładunku elektrycznym są spowolnione.
BBB może można podzielić na:
- Nadciśnienie (wysokie ciśnienie krwi): wysokie ciśnienie krwi otwiera BBB.
- Rozwój: BBB jest obecny, ale może nie być w pełni ukształtowany po urodzeniu .
- Hiperosmolityczność: wysokie stężenie substancji we krwi może otworzyć BBB.
- Mikrofale: ekspozycja na mikrofale może otworzyć BBB.
- Promieniowanie: narażenie na promieniowanie może otworzyć BBB.
- Infekcja: narażenie na czynniki zakaźne może otworzyć BBB.
- Uraz, niedokrwienie, zapalenie, ucisk: uraz mózg może otworzyć BBB.
Narządy okołokomorowe
Istnieje kilka obszarów mózgu, w których BBB jest słaba. Pozwala to substancjom na dość swobodne przenikanie do mózgu. Obszary te są znane jako „narządy okołokomorowe”. Dzięki narządom okołokomorowym mózg jest w stanie monitorować skład krwi. Narządy okołokomorowe obejmują:
- Ciało szyszynki: Wydziela melatoninę i peptydy neuroaktywne. Związany z rytmami okołodobowymi.
- Przedsionka nerwowa (przysadka tylna): uwalnia do krwi neurohormony, takie jak oksytocyna i wazopresyna.
- Obszar postrema: „Centrum wymiotów”: kiedy toksyczna substancja dostanie się do krwioobiegu, dostać się do obszaru postrema i może spowodować rzucenie się zwierzęcia. W ten sposób zwierzę chroni się, usuwając toksyczną substancję z żołądka, zanim będzie można wyrządzić więcej szkód.
- Narząd podrzędny: ważny dla regulacji płynów ustrojowych.
- the lamina terminalis: obszar chemosensoryczny, który wykrywa peptydy i inne cząsteczki.
- Mediana wzniosu: reguluje przednią przysadkę mózgową poprzez uwalnianie neurohormonów.