- هيكل الحاجز الدموي الدماغي
- المميزات
- ما المواد التي تعبر حاجز الدم في الدماغ؟
- أعضاء محيط البطينين
- الحالات التي تؤثر على الحاجز الدموي الدماغي
- المراجع
على حاجز الدم في الدماغ هو جدار نصف نافذ بين الدم والدماغ. يتكون من الخلايا التي تشكل جدران الشعيرات الدموية الدماغية. يسمح هذا الحاجز للعصبونات في الجهاز العصبي المركزي بالعزل الكيميائي عن باقي الجسم.
الدماغ هو العضو الوحيد الذي لديه نظام أمان خاص به. بفضل الحاجز الدموي الدماغي ، يمكن أن تصل العناصر الغذائية الأساسية إليه بينما تمنع دخول المواد الأخرى.
النوع الأول من الخلايا الأذينية حول الشعيرات الدموية في الدماغ
يعمل هذا الحاجز على الحفاظ على الأداء السليم للخلايا العصبية من خلال التحكم في دخول وخروج المواد الكيميائية في الدماغ. ومع ذلك ، لسوء الحظ ، يعمل هذا الحاجز بشكل فعال للغاية عن طريق منع مرور المواد الغريبة إلى الدماغ بحيث يمنع عادةً وصول الأدوية إلى الدماغ.
على أي حال ، يستمر البحث في تصميم الأدوية التي لديها المتطلبات اللازمة لاختراق هذا الحاجز. ومع ذلك ، هناك بعض مناطق الجسم حيث لا يوجد حاجز دموي في الدماغ. تُعرف باسم الأعضاء الدائرية البطينية.
أخيرًا ، هناك ظروف معينة تؤدي إلى فتح الحاجز الدموي الدماغي. هذا يسمح بتبادل المواد بحرية ، بحيث يمكن تغيير وظائف المخ. بعضها عبارة عن التهاب أو رضح أو أمراض مثل التصلب المتعدد.
هيكل الحاجز الدموي الدماغي
حاجز الدم في الدماغ بين المخ والدم
يمكن لبعض المواد أن تمر عبر هذا الحاجز ، لكن البعض الآخر لا يمكنه ذلك ، مما يعني أنه حاجز قابل للاختراق بشكل انتقائي.
في كثير من أجزاء الجسم ، لا تلتصق الخلايا المكونة للشعيرات الدموية ببعضها البعض بإحكام. تسمى هذه الخلايا البطانية ، ولها فجوات بينها يمكن من خلالها دخول المواد المختلفة والخروج منها. وهكذا ، يتم تبادل العناصر بين بلازما الدم والسوائل المحيطة بخلايا الجسم (السائل خارج الخلية).
ومع ذلك ، في الجهاز العصبي المركزي ، لا تحتوي الشعيرات الدموية على هذه الشقوق. بدلا من ذلك ، الخلايا متماسكة بإحكام. هذا يمنع العديد من المواد من الخروج من الدم.
صحيح أن هناك بعض المواد المحددة التي يمكنها عبور هذا الحاجز. يفعلون ذلك عن طريق بروتينات خاصة تنقلهم من خلال جدران الشعيرات الدموية.
على سبيل المثال ، تسمح ناقلات الجلوكوز للجلوكوز بدخول الدماغ لتوفير الوقود. بالإضافة إلى ذلك ، تمنع وسائل النقل هذه بقاء منتجات النفايات السامة في الدماغ.
تتجمع الخلايا الدبقية (الداعمة) المسماة الخلايا النجمية حول الأوعية الدموية في الدماغ ويبدو أنها تلعب دورًا مهمًا في تطوير الحاجز الدموي الدماغي. يبدو أن هذه أيضًا تساهم في نقل الأيونات من الدماغ إلى الدم.
من ناحية أخرى ، هناك مناطق في الجهاز العصبي لديها حاجز دموي في الدماغ أكثر نفاذية من غيرها. يوضح القسم التالي الغرض من ذلك.
المميزات
لكي يعمل الدماغ بشكل صحيح ، من الضروري الحفاظ على التوازن بين المواد داخل الخلايا العصبية والسائل خارج الخلية الموجود حولها. هذا يسمح للرسائل أن تنتقل بشكل صحيح بين الخلايا.
إذا تغيرت مكونات السائل خارج الخلية ، ولو بشكل طفيف ، فسيتم تغيير هذا الانتقال ، مما يؤدي إلى حدوث تغييرات في وظائف المخ.
لذلك ، يعمل الحاجز الدموي الدماغي من خلال تنظيم تكوين هذا السائل. على سبيل المثال ، تحتوي العديد من الأطعمة التي نأكلها على مواد كيميائية يمكنها تعديل تبادل المعلومات بين الخلايا العصبية. يمنع الحاجز الدموي الدماغي هذه المواد من الوصول إلى الدماغ ، مما يحافظ على الأداء الجيد.
الأهم من ذلك ، أن الحاجز الدموي الدماغي لا يحتوي على بنية موحدة في جميع أنحاء الجهاز العصبي. هناك أماكن يكون فيها نفاذية أكثر من غيرها. هذا مفيد للسماح بمرور المواد غير المرحب بها في أماكن أخرى.
مثال على ذلك هو postem منطقة جذع الدماغ. تتحكم هذه المنطقة في القيء ولديها حاجز دموي في الدماغ أكثر نفاذية. والغرض منه هو أن الخلايا العصبية في تلك المنطقة يمكنها الكشف بسرعة عن المواد السامة في الدم.
وهكذا ، عندما يصل بعض السم الذي يخرج من المعدة إلى الدورة الدموية ، فإنه يحفز منطقة ما بعد الدماغ ، مما يسبب القيء. بهذه الطريقة ، يمكن للجسم طرد المحتويات السامة من المعدة قبل أن تبدأ في الإضرار بها.
باختصار ، الوظائف الرئيسية الثلاث للحاجز الدموي الدماغي هي:
- يحمي الدماغ من المواد الغريبة التي يحتمل أن تكون خطرة أو التي يمكن أن تغير وظائف المخ.
- يحمي ويفصل الجهاز العصبي المركزي عن الهرمونات والناقلات العصبية الموجودة في باقي الجسم متجنباً الآثار غير المرغوب فيها.
- يحافظ على توازن كيميائي ثابت في دماغنا.
ما المواد التي تعبر حاجز الدم في الدماغ؟
بعض المواد أكثر عرضة من غيرها لعبور الحاجز الدموي الدماغي. المواد ذات الخصائص التالية تدخل بسهولة أكثر من غيرها:
- تعبر الجزيئات الصغيرة الحاجز الدموي الدماغي بسهولة أكبر من الجزيئات الكبيرة.
- المواد القابلة للذوبان في الدهون تعبر بسهولة الحاجز الدموي الدماغي ، بينما تلك التي لا تفعل ذلك ببطء أكثر أو غير قادرة على عبوره. نوع واحد من الأدوية التي تذوب في الدهون والتي تصل بسهولة إلى الدماغ هي الباربيتورات. ومن الأمثلة الأخرى الإيثانول والنيكوتين والكافيين والهيروين.
- تمر الجزيئات ذات الشحنات الكهربائية الأقل بالحاجز بسرعة أكبر من الجزيئات ذات الشحنة العالية.
يمكن لبعض المواد عبور الحاجز الدموي الدماغي. قبل كل شيء ، تمر جزيئات الجلوكوز والأكسجين والأحماض الأمينية عبره ، والتي تعد ضرورية لعمل الدماغ بشكل صحيح.
تدخل الأحماض الأمينية مثل التيروزين أو التربتوفان أو فينيل ألانين أو فالين أو ليسين الحاجز الدموي الدماغي بسرعة كبيرة. العديد من هذه هي مقدمة للناقلات العصبية التي يتم تصنيعها في الدماغ.
ومع ذلك ، فإن هذا الحاجز يستثني عمليا جميع الجزيئات الكبيرة و 98٪ من جميع الأدوية التي تتكون من جزيئات صغيرة.
وهذا هو سبب وجود صعوبات في علاج أمراض الدماغ ، حيث أن الأدوية عادة لا تتجاوز الحاجز أو لا تتخطى الكميات اللازمة. في بعض الحالات ، يمكن حقن العوامل العلاجية مباشرة في الدماغ لتجاوز الحاجز الدموي الدماغي.
في الوقت نفسه ، يمنع دخول السموم العصبية والمواد المحبة للدهون من خلال ناقل ينظمه ما يسمى بالبروتين السكري.
أعضاء محيط البطينين
كما ذكرنا ، هناك عدة مناطق في الدماغ يكون فيها الحاجز الدموي الدماغي أضعف وأكثر نفاذاً. يؤدي هذا إلى وصول المواد إلى هذه المناطق بسهولة.
بفضل هذه المناطق ، يمكن للدماغ التحكم في تكوين الدم. داخل الأعضاء الدائرية البطينية هي:
- الغدة الصنوبرية: وهي بنية تقع داخل دماغنا بين العينين. يتعلق بإيقاعاتنا البيولوجية والوظائف الهرمونية المهمة. يطلق الميلاتونين والببتيدات النشطة عصبيًا.
- النخامية العصبية: وهو الفص الخلفي للغدة النخامية. يقوم بتخزين المواد من منطقة ما تحت المهاد ، وخاصة الهرمونات العصبية مثل الأوكسيتوسين والفازوبريسين.
- منطقة ما بعد الصدمة: كما ذكرنا سابقاً ، ينتج عنها قيء يمنعنا من السكر.
- عضو تحت الجلد: أساسي في تنظيم سوائل الجسم. على سبيل المثال ، له دور مهم في الشعور بالعطش.
- عضو الأوعية الدموية في الصفيحة الطرفية: يساهم أيضًا في العطش وتوازن السوائل من خلال إطلاق الفازوبريسين. يكتشف الببتيدات والجزيئات الأخرى.
- البروز الوسيط: هي منطقة من منطقة ما تحت المهاد تنظم الغدة النخامية الأمامية من خلال التفاعلات بين تحفيز وتثبيط هرمونات الوطاء.
الحالات التي تؤثر على الحاجز الدموي الدماغي
من الممكن أن يكون الحاجز الدموي الدماغي مضطربًا بسبب أمراض مختلفة. أيضًا ، عندما يضعف هذا الحاجز ، فإنه قد يزيد من احتمالية حدوث الاضطرابات العصبية التنكسية أو يسرع ظهورها.
- ارتفاع ضغط الدم: يمكن أن يؤدي إلى تغيير هذا الحاجز ، ليصبح منفذاً ، مما قد يشكل خطورة على أجسامنا.
- الإشعاع: التعرض الطويل للإشعاع يمكن أن يضعف الحاجز الدموي الدماغي.
- الالتهابات: يؤدي التهاب جزء من الجهاز العصبي المركزي إلى ضعف هذا الحاجز. مثال على ذلك هو التهاب السحايا ، وهو مرض يصاب فيه السحايا الدماغية (الطبقات التي تحيط بالدماغ والحبل الشوكي) بالتهاب بسبب الفيروسات والبكتيريا المختلفة.
- الصدمة ، الإقفار ، السكتة الدماغية… يمكن أن تسبب أضرارا مباشرة للدماغ ، تؤثر على الحاجز الدموي الدماغي.
- خراج المخ. وهو ناتج عن التهاب وتراكم القيح داخل الدماغ. عادة ما تأتي العدوى من الأذن والفم والجيوب الأنفية وما إلى ذلك. على الرغم من أنه يمكن أن يكون نتيجة لصدمة أو جراحة. في معظم الحالات ، يكون العلاج المضاد للبكتيريا من 8 إلى 12 أسبوعًا ضروريًا.
- التصلب المتعدد: يبدو أن المصابين بهذا المرض لديهم تسربات في الحاجز الدموي الدماغي. يؤدي هذا إلى وصول عدد كبير جدًا من خلايا الدم البيضاء إلى الدماغ ، حيث تهاجم المايلين عن طريق الخطأ.
المايلين مادة تغطي الخلايا العصبية وتسمح للنبضات العصبية بالانتقال بسرعة وكفاءة. إذا تم تدميرها ، يظهر التدهور المعرفي والحركي التدريجي.
المراجع
- حاجز الدم في الدماغ. (سادس). تم الاسترجاع في 22 أبريل 2017 ، من ويكيبيديا: en.wikipedia.org.
- حاجز الدم في الدماغ ("ابق خارج"). (سادس). تم الاسترجاع في 22 أبريل 2017 ، من Neuroscience for kids: faculty.washington.edu.
- حاجز الدم في الدماغ. (2 يوليو 2014). تم الاسترجاع من BrainFacts: brainfacts.org.
- كارلسون ، إن آر (2006). فسيولوجيا السلوك 8. الطبعة مدريد: بيرسون.