人体的中央计算机（大脑）的屏蔽层（脑屏障）——《人体形态学》记3
坐驰 坐驰的读书笔记 1周前
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人体的中央计算机（大脑）的屏蔽层（脑屏障）——《人体形态学》记3
文丨坐驰
在之前的笔记中，我将人体类比为一台可以自主运行的机器，在这台机器中最为重要的是负责信息处理的中枢神经系统，包括脑和脊髓。之前笔记《绝妙！大脑的“冷却、避震系统”-脑脊液循环——〈人体解剖学〉记4》记录了为了保护大脑和脊髓人体创建的宏观避震建筑结构，相当于数据中心机房的房子和装修防水等基本设施条件。对于如此战略要地，除了一般的坚固房子和防水之外，还要具有抵御住各种特殊袭击的性能，比如防静电，防尘、防雷击、恒温等，才能达到一个稳定运行的环境。人体的大脑和脊髓同样需要一个非常稳定的微环境才能稳定运行。这套防止有害物质进入脑组织的结构称为“脑屏障”，脑屏障由三部分组成，包括血-脑屏障、血-脑脊液屏障、脑脊液-脑屏障。
第一部分 血-脑脊液屏障
这一屏障位于血液与脑、脊髓的神经元之间。有人用动物进行实验，对动物的静脉注射染料，结果发现除了脑和脊髓外其他的组织器官均被染色，说明了这之间有一道特殊的屏障存在。这道屏障能够将大多数大分子物质隔离在脑脊髓组织之外，对进出的物质进行选择性通过。
血脑屏障超微结构模式图
血脑屏障由脑毛细血管内皮细胞、基膜和神经胶质膜构成。脑毛细血管属于连续型毛细血管，血管壁上没有小孔，细胞之间连续且封闭，不存在细胞间隙。血管内皮细胞外的基膜同样完整连续，可阻挡某些物质的进入，是血脑屏障的主要结构。
星形胶质细胞
外层是由星形胶质细胞脚板构成的神经胶质膜，能够包绕毛细血管表面积的85%~99%。毛细血管内的血液与神经细胞之间的物质交换要通过胶质细胞完成，所以这些脚板可能会阻碍某些物质进出血管。
第二部分 血-脑脊液屏障
这一屏障位于脑室脉络丛的血液与脑脊液之间。血液中的水和小分子物质可以通过屏障进入脑脊液，蛋白质类大分子物质则不能进入脑脊液。
脑脊液循环模式图
脉络丛毛细血管内皮细胞上面有小孔，但是细胞间无间隙（有闭锁小带），内皮细胞上的小孔实现物质选择通过的作用。内皮细胞外同样有基膜起到一定隔离作用。
中枢神经系统胶质细胞与神经元和毛细血管的关系模式图
脉络丛上皮细胞由室管膜上皮细胞构成。在各脑室处，室管膜包裹脉络丛毛细血管等形成脉络丛。室管膜细胞具有产生脑脊液的功能。
第三部分 脑脊液-脑屏障
这一部分位于脑室和蛛网膜下隙的脑脊液与脑、脊髓的神经细胞之间。其结构基础为室管膜上皮、软脑膜和软膜下胶质膜。但室管膜上皮没有闭锁小带，不能有效地限制大分子物质通过，软脑膜和胶质膜屏蔽作用也很弱，所以脑脊液的化学成分与脑组织细胞外液的成分大致相同。
脑屏障的结构和位置关系
正是由于有了脑屏障的存在，尤其是血脑屏障和血脑脊液屏障，在这些屏障的正常工作下保证了脑和脊髓免受内外环境各种物理化学因素的影响，维持了脑和脊髓相对稳定的环境。当这一屏障失效时，脑和脊髓的神经元受到各种刺激，将导致脑水肿、脑出血、免疫异常等严重后果。
从微观再回到宏观，大脑作为人体的数据存储处理中心，是维持着人体生命活动的重要生理基础。相比于内脏，大脑更加脆弱，于是外面有坚硬的颅骨完整包裹进行加强防护，防止外来宏观伤害，颅骨内有脑脊液循环，能够很好的进行避震，进一步防止外部冲击的震动对大脑的损伤，同时脑脊液结构也是构成脑屏障的一部分，通过微观的细胞膜和细胞间结构实现细微物质过滤，防止有害物质对大脑的伤害。
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