《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 二、物質(zhì)通過血腦屏障的方式

物質(zhì)可以通過擴(kuò)散(diffusion)或載體轉(zhuǎn)運(yùn)(mediated transport)的方式由血液進(jìn)入腦組織，從腦組織進(jìn)入血液。

以擴(kuò)散方式通過血腦屏障的物質(zhì)最主要的是水和氣體。靜脈注入重水(D2O)的示蹤實(shí)驗(yàn)表明，腦中水分子交換的半壽期為12-25秒。水可以根據(jù)血漿滲透壓的改變而自由進(jìn)出腦組織。臨床上采用靜脈注入甘露醇一類的物質(zhì)，提高血漿滲透壓，可使腦脫水以降低顱內(nèi)壓，O2、CO2、N2O等氣體以及揮發(fā)性麻醉劑亦可迅速擴(kuò)散進(jìn)入腦組織。脂溶性物質(zhì)及脂溶劑容易透過親脂性的質(zhì)膜，因而也能迅速擴(kuò)散入腦，已知擴(kuò)散最快的物質(zhì)是乙醇。

葡萄糖、氨基酸和各種離子是靠載體轉(zhuǎn)運(yùn)的。由于葡萄糖載體轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的立體特異性(stereospecificity)，只有D－葡萄糖才能進(jìn)入腦，而L－型的則不能。各種氨基酸進(jìn)入腦組織的快慢不同，這與有無相應(yīng)的氨基酸載體以及載體的量與質(zhì)(特異性)有關(guān)。引人注目的是凡營養(yǎng)上必需的氨基酸大都轉(zhuǎn)運(yùn)迅速，而難以越過血腦屏障的都是非必需氨基酸。各種離子的轉(zhuǎn)運(yùn)快慢也不同，但都比進(jìn)出其他組織的速度慢得多?？蓴U(kuò)散入腦的物質(zhì)一旦解離形成離子則越過血腦屏障的速度減慢，例如NH3、水楊酸(未解離者)、CO2分別較NH＋4、水楊酸根、HCO3－進(jìn)入腦組織快。H＋的轉(zhuǎn)運(yùn)也很慢，與CO2的迅速擴(kuò)散呈鮮明對比。注意到這個(gè)特點(diǎn)對理解血液pH與腦組織pH的不一致很重要，即血液的Pco2比血液pH更能反映腦組織的酸堿度。當(dāng)用堿性藥物(NaHCO3)糾正糖尿病酸中毒時(shí)要謹(jǐn)慎，因?yàn)镃O2的擴(kuò)散比HCO3－的進(jìn)入腦組織要快，這就有可能使腦組織的pH進(jìn)一步下降。