Особенностью капиллярного русла мозга является наличие хориоидального сплетения. Это
сплетение образуется капиллярами и клетками однослойного кубического эпителия,
выстилающего полости желудочков мозга. Хориоидальное сплетение - место образование
ликвора, жидкости, заполняющей желудочки мозга. Переход веществ из крови в ликвор
определяется проницаемостью стенки капилляра и клеточной мембраны эпителия сплетения
(гематоликворный барьер) и в целом затруднен для водо-растворимых и заряженных молекул. В
свою очередь обмен веществ между ликвором и тканью мозга ограничивается лишь тонким слоем
хорошо проницаемой эпендимы. При объяснении закономерностей распределения веществ в
мозге допускают, что жидкость межклеточного пространства и ликвор желудочков мозга
представляют собой единое целое. В этой связи концентрация веществ в ликворе принимается
равной концентрации в межклеточном пространстве. Это допущение в значительной степени
справедливо для водо-растворимых веществ и в меньшей степени - для жирорастворимых.
Многие вещества, для которых гематоэнцефалический и гематоликворный барьеры не
проницаемы, оказывают действие на ЦНС при их введении в желудочки мозга.
5.1.1. Некоторые свойства гематоэнцефалического и гематоликворного барьеров
Проницаемость ГЭБ для различных веществ оценивают путем их введения в кровь, с
последующим определением в динамике концентрации в плазме, ликворе и гомогенате мозга.
Свойства веществ, влияющие на их способность проникать в мозг, по сути, идентичны свойствам,
регулирующим проникновение соединений через клеточные мембраны: жирорастворимые
соединения легко проникают в мозг, водо-растворимые - плохо; слабые кислоты и основания
диффундируют через ГЭБ и ликворный барьер только в неионизированной форме;
неионизированные молекулы веществ проникают через барьеры тем лучше, чем выше их
коэффициент распределения в системе масло/вода; диффундировать через барьеры может лишь
фракция вещества, не связанная с белками плазмы крови. В соответствии с изложенным,
жирорастворимые неэлектролиты, например хлорированные углеводороды, спирты,
ароматические углеводороды и др., легко проникают через ГЭБ. Напротив, чужеродные
органические электролиты, например азотсодержащие основания (алкалоиды, миорелаксанты и
т.д.) не проникают в ЦНС.
Необходимые мозгу вещества: субстраты обменных процессов, биорегуляторы (аминокислоты,
глюкоза, нуклеотиды и др.), переносятся через ГЭБ с помощью специальных механизмов
активного транспорта и проникают в ЦНС не зависимо от химических и физико-химических
свойств. Синтетические аналоги этих веществ, при поступлении в кровь, могут либо проникать в
ткань мозга с помощью имеющихся механизмов активного транспорта, либо блокировать
проникновение в ЦНС естественных метаболитов, конкурируя с ними за механизмы транспорта. И
то и другое может стать причиной формирования токсического процесса. Примером таких веществ
является -метил-m-тирозин. Эта аминокислота активно переносится из плазмы крови в мозг.
Здесь путем последовательного декарбоксилирования и гидроксилирования образуется молекула
вещества (метараминол), провоцирующего выброс норадреналина из пресинаптических нервных
окончаний с развитием соответствующих эффектов. При внутривенном введении метараминола
экспериментальным животным центральные эффекты не развиваются, так как вещество, не
будучи аминокислотой, не проникает через ГЭБ.
Проницаемость ГЭБ в значительной степени изменяется с возрастом и при различных
патологических состояниях (воспалительный процесс, ацидоз). У плода и новорожденных барьер
проницаем для токсикантов, не проникающих в мозг взрослого (например ионы свинца при остром
отравлении солями металла). При менингите в мозг проникают антибиотики, не проходящие через
ГЭБ здорового. В условиях эксперимента проницаемость гематоэнцефалического барьера можно
усилить, вводя в кровь гипертонический раствор арабинозы или другие соединения (алкоголь,
мочевину, нортриптилин и т.д.).
Вещества, для которых ГЭБ не проницаем, при введении в ликворное пространство (желудочки
мозга) проникают в мозговую ткань. Ацетилхолин, адреналин, гистамин, амфетамин, тубокурарин и
т.д. при этом способе введения быстро оказывают воздействие на ЦНС. Проникновение веществ
из ликвора в мозг осуществляется с ликворным током, противоположным по направлению току
жидкости в венозные синусы, формируемые твердой оболочкой мозга.