Понятие защитного ограждения вокруг мозга зародилось еще в конце прошлого столетия на основе наблюдений ранних патологов, которые отмечали отсутствие желтой окраски мозга при наличии интенсивной желтухи всех органов тела при острой недостаточности печени.

Окраска наблюдалась только в участках поражения нервных тканей, например в окружении мозговых метастазов. Так зародилась концепция, согласно которой паренхима нервной системы и спинномозговая жидкость отмежевываются от системы кровообращения плотным морфологическим и физиологическим барьером.

При применении электронного микроскопа было открыто анатомическую основу этого своеобразного и единственного в целом организме защитного механизма. Было доказано, что эндотелиальные клетки сосудов мозга от всех отличаются:

• плотными соединениями между смежными эндотелиями;
• уменьшенным количеством пиноцитозных пузырьков в эндотелиальной цитоплазме;
• увеличенной в 3-5 раз количеством митохондрии и огрубевшей базальной оболочкой;
• размещением на поверхности клеточных оболочек этого эндотелия рецепторов глюкозы, а также энзимов систем, участвующих в активном транспорте некоторых ионов и аминокислот (y-глютаминцикла);
• тем, что астроциты покрывают своими выростами 80% внешней поверхности капилляров, а в их соседстве совсем нет коллагеновых волокон.

Замыкание барьера дополняется системой плотных соединений в месте контакта твердой и паутинной оболочек мозга и между эпителием хороидального сплетения. Арахноидальные клетки сочетаются десмосомами или подобного типа соединениями. Барьерную систему между спинномозговой жидкостью и тканями мозга обусловливают пиамезотелиальные клетки и эпендима желудочков, что со стороны мозговой паренхимы покрывается астроцитарными выростами.

Барьерная функция зависит от природы жидкостной субстанции, ее растворимости в липидных соединениях, а также от протеинов плазмы. Итак, вода просачивается легко, а электролиты несколько медленнее. Неэлектролиты диффундируют сквозь эндотелий пассивно, в зависимости от растворимости в липидах (алкоголь, билирубин, хлорамфеникол).

Безенергетичный перенос происходит при наличии сахара и некоторых аминокислот, а энергетический - при наличии других аминокислот и натрий-калиевого насоса. В нормальных условиях транспорт протеинов в обоих направлениях очень незначительный; немногочисленные молекулы иногда проходят через плотные соединения или транспортируются через пиноцитозные пузырьки.