В регуляции химического состава крови участвует ряд органов и физиологических систем. За миллионы лет своего существования организм человека и животного выработал множество сложнейших приспособительных механизмов, от взаимодействия которых зависят неизменность внутренней среды и бесперебойная, слаженная деятельность всех органов и тканей.
Среди этих механизмов немаловажное значение имеют так называемые тканевые барьеры, расположенные между кровью и межклеточной жидкостью органов. Исследования показали, что тканевые барьеры регулируют переход из крови в ткань органа питательных веществ, необходимых для его жизнедеятельности. Одновременно они способствуют быстрому удалению из органа уже использованных продуктов, отходов производства, если можно так сказать.
Мозговой барьер также является тканевым барьером; правда, он устроен сложнее других. И это понятно: ведь и «ответственности» у него, пожалуй, несколько больше, так как он охраняет наиболее важный и наиболее чувствительный ко всякого рода воздействиям орган, без которого жизнь высших организмов вообще немыслима.
И в мышечной ткани, и в тканях различных внутренних органов, и в мозгу находятся тончайшие разветвления кровеносных сосудов — капилляры. Их стенки проницаемы для одних веществ и почти непроницаемы для других. Они-то и являются первой линией обороны, передовыми форпостами тканевых барьеров.
Барьерными функциями обладает также соединительная ткань, окружающая капилляры, а в мозгу — нервное сплетение, известное под названием глия. По своему строению капилляры мозга отличаются от капилляров других органов. Стенки их окружены несколькими слоями ткани и служат надежной преградой между кровью и лежащими в глубине мозга нервными клетками. Глия представляет собой уже вторую линию обороны, а оболочка самой нервной клетки — третью. Таких линий обороны в мозгу много.
Для центральной нервной системы постоянство внутренней среды имеет исключительно важное значение. Нервные клетки, больше чем какие-либо другие, чувствительны к изменениям в составе и свойствах окружающей их тканевой жидкости.
Гемато-энцефалический барьер как верный часовой охраняет спинномозговую жидкость от всяческих колебаний и возможных изменений. Он активно участвует в питании головного и спинного мозга и обеспечивает поступление в центральную нервную систему питательных веществ в том количестве, которое необходимо для ее нормальной жизнедеятельности. Не больше и не меньше!
Конечно, мозговой барьер, как и другие тканевые барьеры, не является каким-то независимым, изолированным образованием в организме. Чутко и быстро отзываясь на изменения во внутренней среде мозга, на сигналы, поступающие из нервных центров и с периферии, барьер меняет в зависимости от условий свою проницаемость, повышает и понижает ее, регулируя питание мозговых клеток.
Когда в спинномозговой жидкости накапливаются в избытке какие-либо вещества, миллионы чувствительных нервных образований — рецепторов, разбросанных в стенках сосудов, в оболочках мозга, в нервной ткани, — сигнализируют о нарушении равновесия. И тотчас же центральная нервная система посылает клеткам, из которых складываются барьерные механизмы мозга, распоряжения: уменьшить проницаемость, ускорить «очищение» спинномозговой жидкости от одних веществ, задержать удаление из нее других. Основная задача мозгового барьера — регулировать питание и обмен веществ в центральной нервной системе. Но когда в крови появляются вещества, способные нарушить деятельность нервных клеток, когда, например, экспериментатор ввел животному в кровь какое-либо чужеродное вещество или человек отравился каким-то ядом, вступает в действие защитная функция барьера.
Огромный экспериментальный материал, накопленный в разных лабораториях и клиниках мира, показывает, что гемато-энцефалический барьер как бы оберегает мозг человека и животных от всевозможных случайностей, создает для нервных клеток постоянные и не изменяющиеся условия, не пропускает в нервную систему различные яды, которые могут оказаться для нее смертельными. Точная и бесперебойная работа многочисленных нервных клеток, умственная деятельность, психика, настроение, здоровье нередко зависят от состояния гемато-энцефалического барьера.
Способность барьера избирательно пропускать в центральную нервную систему одни вещества и задерживать другие, совершенно поразительная его приспособляемость к требованиям нервных клеток, тончайшее регулирование состава и свойств внутренней среды мозга — все это очень важно не только для мозга, но и для всего организма в целом.
Барьер — не крепостная стена и не дверь, запертая на замок. Это очень тонко реагирующий физиологический механизм, изменяющий свои свойства в зависимости от условий и потребностей организма.