PENGHALANG DARAH-OTAK: STRUKTUR, FUNGSI, PENYAKIT - GEOGRAFÍA - 2025

The halangan darah otak adalah dinding separa telap antara darah dan otak. Ini terdiri dari sel-sel yang membentuk dinding kapilari darah serebrum. Halangan ini membolehkan neuron dalam sistem saraf pusat diasingkan secara kimia dari seluruh badan.

Otak adalah satu-satunya organ yang mempunyai sistem keselamatannya sendiri. Berkat penghalang darah-otak, nutrien penting dapat mencapainya sambil menyekat kemasukan bahan lain.

Atrocytes jenis 1 di sekitar kapilari di otak

Halangan ini berfungsi untuk menjaga fungsi neuron yang betul dengan mengawal masuk dan keluarnya bahan kimia di otak. Sayangnya, halangan ini berfungsi dengan berkesan dengan menyekat masuknya bahan asing ke otak sehingga biasanya juga mencegah ubat-ubatan sampai ke otak.

Walau apa pun, penyelidikan terus merancang ubat yang mempunyai syarat yang diperlukan untuk menembusi halangan ini. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa bahagian badan di mana tidak ada penghalang darah-otak; mereka dikenali sebagai organ peredaran darah.

Akhirnya, ada keadaan tertentu yang menghasilkan bukaan penghalang darah-otak. Ini memungkinkan pertukaran zat secara bebas, sehingga fungsi otak dapat diubah. Beberapa di antaranya adalah radang, trauma, atau penyakit seperti sklerosis berganda.

Struktur penghalang darah-otak

Penghalang darah-otak antara otak dan darah

Sebilangan bahan boleh melewati penghalang ini, tetapi yang lain tidak dapat, yang bermaksud bahawa ia adalah penghalang yang selektif telap.

Di sebahagian besar badan, sel-sel yang membentuk kapilari darah tidak melekat erat. Ini disebut sel endotel, dan mereka mempunyai jurang di antara mereka di mana pelbagai bahan boleh masuk dan keluar. Oleh itu, unsur-unsur ditukar antara plasma darah dan cairan yang mengelilingi sel-sel badan (cecair ekstraselular).

Walau bagaimanapun, dalam sistem saraf pusat, kapilari tidak mempunyai celah ini. Sebaliknya, sel dirajut dengan ketat. Ini menghalang banyak bahan meninggalkan darah.

Memang benar bahawa ada beberapa bahan tertentu yang dapat melintasi halangan ini. Mereka melakukannya dengan menggunakan protein khas yang mengangkutnya melalui dinding kapilari.

Sebagai contoh, pengangkut glukosa membenarkan glukosa memasuki otak untuk membekalkan bahan bakar. Selain itu, pengangkut ini menghalang produk sisa toksik daripada tinggal di otak.

Sel glial (pendukung) yang disebut astrocytes berkumpul di sekitar saluran darah di otak dan nampaknya memainkan peranan penting dalam pengembangan penghalang darah-otak. Ini juga kelihatan menyumbang kepada pengangkutan ion dari otak ke darah.

Sebaliknya, terdapat kawasan sistem saraf yang mempunyai penghalang otak-darah yang lebih telap daripada yang lain. Bahagian seterusnya menerangkan untuk apa ini.

ciri-ciri

Agar otak dapat berfungsi dengan baik, sangat penting untuk menjaga keseimbangan antara zat-zat di dalam neuron dan di dalam cairan ekstraselular yang ada di sekitarnya. Ini membolehkan mesej dihantar dengan betul di antara sel.

Sekiranya komponen cairan ekstraselular berubah, walaupun sedikit, transmisi ini akan diubah menyebabkan perubahan fungsi otak.

Oleh itu, penghalang darah-otak bertindak dengan mengatur komposisi cecair ini. Sebagai contoh, banyak makanan yang kita makan mengandungi bahan kimia yang dapat mengubah pertukaran maklumat antara neuron. Penghalang darah-otak menghalang zat-zat ini sampai ke otak, tetap berfungsi dengan baik.

Yang penting, penghalang darah-otak tidak mempunyai struktur yang seragam di seluruh sistem saraf. Terdapat tempat di mana ia lebih telap daripada yang lain. Ini berguna untuk membenarkan laluan bahan yang di tempat lain tidak dialu-alukan.

Contohnya ialah postem kawasan batang otak. Kawasan ini mengawal muntah, dan mempunyai penghalang otak-darah yang jauh lebih telap. Tujuannya agar neuron di kawasan itu dapat dengan cepat mengesan bahan toksik dalam darah.

Oleh itu, apabila beberapa racun yang berasal dari perut mencapai sistem peredaran darah, ia merangsang kawasan pasca-serebrum, menyebabkan muntah. Dengan cara ini, tubuh dapat mengeluarkan kandungan beracun dari perut sebelum mula berbahaya.

Ringkasnya, tiga fungsi utama penghalang darah-otak adalah:

- Melindungi otak dari bahan asing yang berpotensi berbahaya atau yang boleh mengubah fungsi otak.

- Melindungi dan memisahkan sistem saraf pusat dari hormon dan neurotransmitter yang berada di seluruh badan, mengelakkan kesan yang tidak diingini.

- Mengekalkan keseimbangan kimia yang berterusan di otak kita.

Bahan apa yang melintasi penghalang otak darah?

Sebilangan bahan lebih mudah diserang berbanding yang lain untuk melintasi penghalang darah-otak. Bahan dengan ciri-ciri berikut masuk lebih mudah daripada yang lain:

- Molekul kecil melewati penghalang darah-otak dengan lebih mudah daripada yang besar.

- Bahan larut lemak dengan mudah melintasi penghalang darah-otak, sementara zat yang tidak melakukannya dengan lebih perlahan atau tidak dapat menyeberanginya. Satu jenis ubat larut lemak yang mudah sampai ke otak kita ialah barbiturat. Contoh lain ialah etanol, nikotin, kafein, atau heroin.

- Molekul dengan cas elektrik yang lebih rendah melepasi penghalang lebih cepat daripada yang mempunyai cas tinggi.

Sebilangan bahan boleh melintasi penghalang darah-otak. Yang paling penting, molekul glukosa, oksigen dan asid amino melaluinya, yang penting untuk berfungsi dengan baik otak.

Asid amino seperti tirosin, triptofan, phenylalanine, valine, atau leucine memasuki penghalang darah-otak dengan sangat cepat. Sebilangan besar ini adalah pendahulu kepada neurotransmitter yang disintesis di otak.

Walau bagaimanapun, halangan ini tidak termasuk semua molekul besar dan 98% daripada semua ubat yang terdiri daripada molekul kecil.

Itulah sebabnya mengapa terdapat kesukaran untuk mengubati penyakit otak, kerana ubat biasanya tidak melintasi penghalang atau tidak melakukannya dalam jumlah yang diperlukan. Dalam kes tertentu, agen terapeutik dapat disuntik terus ke otak untuk melewati penghalang darah-otak.

Pada masa yang sama, mencegah kemasukan neurotoksin dan bahan lipofilik melalui transporter yang diatur oleh apa yang disebut P-glikoprotein.

Organ peredaran darah

Seperti disebutkan, ada beberapa kawasan otak di mana penghalang darah-otak lebih lemah dan lebih telap. Ini menyebabkan bahan mudah sampai ke kawasan-kawasan ini.

Terima kasih kepada kawasan ini, otak dapat mengawal komposisi darah. Di dalam organ peredaran darah adalah:

- Kelenjar pineal: ia adalah struktur yang terletak di dalam otak kita, di antara mata. Ia berkaitan dengan irama biologi dan fungsi hormon penting. Membebaskan peptida melatonin dan neuroaaktif.

- Neurohypophysis: ini adalah lobus posterior kelenjar pituitari. Ia menyimpan bahan dari hipotalamus, terutamanya neurohormone seperti oxytocin dan vasopressin.

- Kawasan Aftermath: seperti yang disebutkan di atas, ia menghasilkan muntah untuk mengelakkan kita dari mabuk.

- Subfornical organ: penting dalam pengaturan cairan tubuh. Sebagai contoh, ia mempunyai peranan penting dalam rasa dahaga.

- Organ vaskular lamina terminal: juga menyumbang kepada keseimbangan dahaga dan cecair melalui pembebasan vasopresin. Mengesan peptida dan molekul lain.

- Keunggulan median: ia adalah kawasan hipotalamus yang mengatur hipofisis anterior melalui interaksi antara merangsang dan menghalang hormon hipotalamus.

Keadaan yang mempengaruhi penghalang darah-otak

Ada kemungkinan bahawa penghalang otak darah terganggu kerana penyakit yang berbeza. Juga, apabila penghalang ini dilemahkan, ia dapat meningkatkan kemungkinan atau mempercepat permulaan gangguan neurodegeneratif.

- Hipertensi atau tekanan darah tinggi: boleh menyebabkan halangan ini diubah, menjadi telap, yang boleh membahayakan tubuh kita.

- Radiasi: pendedahan radiasi yang lama dapat melemahkan penghalang darah-otak.

- Jangkitan: keradangan pada beberapa bahagian sistem saraf pusat menjadikan penghalang ini semakin lemah. Contohnya ialah meningitis, penyakit di mana serebral meninges (lapisan yang mengelilingi otak dan saraf tunjang) menjadi radang oleh pelbagai virus dan bakteria.

- Trauma, iskemia, strok … boleh menyebabkan kerosakan langsung pada otak, mempengaruhi penghalang darah-otak.

- Abses otak. Ia disebabkan oleh keradangan dan pengumpulan nanah di dalam otak. Jangkitan biasanya berasal dari telinga, mulut, sinus, dll. Walaupun boleh menjadi akibat trauma atau pembedahan. Dalam kebanyakan kes, terapi antibakteria selama 8 hingga 12 minggu diperlukan.

- Sklerosis berganda: nampaknya orang yang menghidap penyakit ini mengalami kebocoran pada penghalang darah-otak. Ini menyebabkan terlalu banyak sel darah putih sampai ke otak, di mana mereka secara tidak sengaja menyerang myelin.

Myelin adalah bahan yang merangkumi sel saraf dan membolehkan impuls saraf bergerak dengan cepat dan cekap. Sekiranya ia hancur, kemerosotan kognitif dan motorik progresif muncul.

Rujukan

1. Halangan darah otak. (sf). Diakses pada 22 April 2017, dari Wikipedia: en.wikipedia.org.
2. Penghalang Otak Darah ("Jauhkan"). (sf). Diakses pada 22 April 2017, dari Neurosains untuk kanak-kanak: fakulti.washington.edu.
3. Penghalang Otak Darah. (2 Julai 2014). Diperolehi dari BrainFacts: brainfacts.org.
4. Carlson, NR (2006). Fisiologi tingkah laku Edisi ke 8 Madrid: Pearson.