Главная
Барьерами физиологи называют приспособления, обеспечивающие постоянство внутренней среды всего организма или отдельных органов. Различают внешние и внутренние барьеры. Внешние барьеры защищают постоянство внутренней среды всего организма от влияния на нее окружающей обстановки. Таковы: 1) кожный покров и его придатки, защищающие организм главным образом от физических факторов (температура, влажность, свет и т. д.), 2) пищеварительный тракт, защищающий организм от химических агентов; особенно велика здесь обезвреживающая роль печени. К внешним барьерам относится также ретикуло-эндотелиальная система, не пропускающая в кровяной ток патогенных микробов и всякие другие, чуждые организму «инородные» тела.
Внутренние барьеры ограждают отдельные внутренние органы от общей внутренней среды организма, т. е. от крови. В сложном животном организме каждый отдельный орган имеет свою среду, наиболее отвечающую его структурным и функциональным особенностям. Это возможно только благодаря существованию особых механизмов, которые регулируют переход веществ, циркулирующих в крови, в межтканевую жидкость данного органа, т. е. благодаря существованию внутренних барьеров. Наиболее наглядный пример таких барьеров представляют плацентарный и гемато-энцефалический барьер.
Плацентарный барьер ограждает организм матери от многих веществ, циркулирующих в кровяном токе плода, и вместе с тем защищает организм плода от влияния на него определенных веществ, содержащихся в организме матери. Следовательно, это двусторонний барьер, выполняющий регуляторную функцию как в направлении от организма матери к плоду, так и в обратном — от плода к кровяному руслу матери.
Гемато-энцефалический барьер — односторонний барьер. Ограждая центральную нервную систему от веществ, случайно попавших в кровяной ток или постоянно в нем циркулирующих, барьер в обратном направлении пропускает все: вещества, содержащиеся в центральной нервной системе, легко и быстро переходят в кровь.
Гемато-энцефалический барьер защищает центральную нервную систему от действия на нее патогенных микроорганизмов и различных токсинов и обеспечивает постоянство среды, в которой функционирует головной и спинной мозг.
Эдвин Гольдман, пользуясь методом прижизненной окраски тканей, мог установить, что в то время как кожа, подкожная клетчатка, мышцы, сосуды, кости и все внутренние органы были интенсивно пропитаны синей краской, центральная нервная система вместе с мягкой оболочкой, ее окутывающей, оставались неокрашенными. Краска, введенная в кровь в небольшом количестве, не проникла ни в субарахноидальное пространство, ни в вещество мозга.
Кроме того, он показал, что в то время как кролики хорошо переносят однократное или даже двукратное внутривенное введение 30—50 мл 1 % раствора трипановой синьки, не давая никаких клинических симптомов со стороны нервной системы, они гибнут в судорогах после субарах-ноидальной инъекции 0,5 мл 0,5% раствора краски.
Название «гемато-энцефалический барьер» было предложено в 1921 г. советским физиологом Л.С. Штерн. Советскими учеными проведено систематическое и разностороннее исследование взаимоотношений, существующих между кровью и центральной нервной системой.
Ряд физиологов рассматривает цереброспинальную жидкость как внутреннюю среду, в которой существует и работает центральная нервная система. Ликвор связан с периваскулярными пространствами в толще головного и спинного мозга, с «тканевой» жидкостью, омывающей отдельные нервные клетки и волокна.
По их мнению, существует полный параллелизм между прохождением данного вещества в цереброспинальную жидкость и возможным воздействием его на нервные центры. Нейротропность некоторых лекарственных веществ и биологических токсинов, особенно сильно действующих на центральную нервную систему, связана с их способностью проходить через барьер. Пропуская из крови в ликвор одни вещества и задерживая другие, гемато-энцефалический барьер регулирует состав цереброспинальной жидкости и тем самым жидкости, питающей нервные клетки и волокна головного и спинного мозга.
В патологических условиях проницаемость барьера изменяется чаще всего в сторону увеличения. При заболеваниях центральной нервной системы, особенно при менингитах, в ликвор переходят из крови такие вещества, которые у здоровых людей задерживаются барьером. Однако и в условиях патологии барьер не уничтожается, а продолжает функционировать. При этом гемато-энцефалический барьер, обычно защищающий центральную нервную систему от воздействия на нее различных случайных и вредных веществ, циркулирующих в крови, может влиять в неблагоприятном для организма направлении. Дело в том, что токсины многих инфекций проникают через барьер, антитела же не проникают вовсе или проникают в ничтожном количестве. Большинство лекарственных веществ через барьер не проходит.
Отсюда возникает для клиники задача — овладеть барьером, научиться влиять на его функцию. Установлено, что некоторыми средствами проницаемость барьера может быть искусственно увеличена: диатермией головного мозга, рентгеновским облучением, инъекциями белковых веществ, повышением температуры (пирогенные методы терапии), введением в кровь уротропина, который не только сам проходит через барьер, но является проводником и для других лекарств. Переход веществ из крови в ликвор можно также усилить повторным извлечением цереброспинальной жидкости и введением в кровь гипертонических растворов поваренной соли.
Проницаемость барьера по отношению к ряду веществ изменяется под влиянием таких условий, как возраст, пол, гипер- или гипофункция эндокринных желез, состояние вегетативной нервной системы, асфиксия, голодание, утомление, шок, бессонница.
В клинике для повышения проницаемости гемато-энцефалического барьера чаще всего пользуются внутривенными вливаниями уротропина и повторными пункциями.
Предложены и способы лечения с введением лекарственных веществ в субарахноидальное пространство, как бы в обход барьера.
При введении в субарахноидальное пространство лекарственное вещество приходит в непосредственное соприкосновение с мягкой мозговой оболочкой, что облегчает переход его в центральную нервную систему. Ho, как показали многочисленные эксперименты с различными красящими веществами, наличие того или иного вещества в ликворе еще не гарантирует его проникновения в глубь мозговой ткани. В настоящее время говорят уже не об одном, а о трех барьерах, регулирующих взаимоотношения между кровью и центральной нервной системой.
1. Гемато-ликворный барьер, функционирующий между кровью и цереброспинальной жидкостью. Этот барьер в настоящее время лучше всего изучен и пользуется общим признанием. Морфологическим субстратом гемато-ликворного барьера считают эндотелий сосудов оболочек, эндотелий и эпителий сосудистых сплетений.
2. Ликворо-энцефалическнй барьер между ликвором и веществом мозга. Морфологическим субстратом его является мягкая мозговая оболочка и краевой слой глии, отделяющие паренхиму головного и спинного мозга от полостей, содержащих ликвор.
3. Гемато-энцефалический барьер в узком смысле слова, функционирующий между кровью и тканевой жидкостью, циркулирующей в глубине центральной нервной системы. Этот барьер может быть образован эндотелием и адвентицией сосудов мозга.
Вопрос о ликворо-энцефалическом барьере тесно связан с вопросом о действии на центральную нервную систему лекарств, введенных субарахноидально. Клиническая практика показывает, что лекарственные вещества, введенные субарахноидально, хорошо помогают при воспалительных заболеваниях оболочек, поскольку ликвор их непосредственно омывает, слабее действуют на воспалительный процесс в спинномозговых корешках и мало влияют на патологический процесс в. паренхиме. Все же существование ликворо-энцефалического барьера многими оспаривается.
Ряд авторов признает существование только гемато-ликворного и гемато-энцефалического барьеров. При этом некоторые считают единственным морфологическим субстратом барьера эндотелий капилляров. Барьер между кровью, питающей центральную нервную систему, и нервной тканью образует эндотелий капилляров мозга, барьер между кровью и ликвором — эндотелий капилляров сосудистого сплетения и мягкой мозговой оболочки. Барьерная функция — одна из физиологических функций ретикуло-эндотелиальной системы.
Определение степени проницаемости барьера. Наиболее употребительным методом определения степени проницаемости барьера у человека являлся так называемый бромный метод Вальтера. Больной получает в течение 5 дней приблизительно по 4 г бромистого натрия, после чего определяют количество брома в крови и в жидкости. Число, соответствующее количеству брома в крови, делится на число, показывающее количество брома в жидкости. Полученное частное называют коэффициентом проницаемости. У здоровых людей коэффициент проницаемости равен 2,9—3,5, т. е. у них брома в крови обнаруживается приблизительно втрое больше, чем в ликворе. Понятно, что для суждения о физиологическом состоянии барьера можно пользоваться и цифрами, относящимися к веществам, содержащимся в крови и проникающим в ликвор, как сахар, кальций, гормоны, витамины и т. д. Для этого надо только сначала установить нормальный коэффициент проницаемости данного вещества. В последнее время широко используются радиоактивные изотопы.
