Benyó Zoltán, Sándor Péter

Az agyi vérkeringés élettani alapjai: önszabályzó mechanizmusok

3. Mikrocirkuláció: intracerebralis capillarisok

Az agyi mikroérhálózat ugyan csak az agy térfogatának 1 ezrelékét képezi, de a capillaris erek hossza (kb. 650 km) és főleg felszíne (kb. 21,6 m2) már önmagában is jelzi azt a tényt, hogy valójában ez az agy sejtállományát életben és működésben tartó érszakasz. Capillaris endothelsejtek, az ezeket körülvevő basalis membrán, az astrocytatalpak és pericyták alakítják ki. Az intracerebralis capillarisok sajátosságai:

(1) Az agyi endothelsejtek cytoplasmajában actin- és myosinszerű filamentumok figyelhetők meg. Az endothelsejtekben 6 mm átmérőjű, specifikusan heavy meromyosinra festődő microfilamentumok laza hálózata figyelhető meg, ezek a sejtmembrán belső felszínének két ellentétes oldalához vannak „lehorgonyozva” („anchoring”). Humán agyi mikroerekből származó endothelialis sejtkultúrák modellként szolgálnak a vascularis eredetű faktorok agyi mikrocirkulációra gyakorolt hatásárának vizsgálatára (Nagy Z. és munkatársai, 1996), és ezeken a modelleken bizonyítást nyert, hogy thrombogen és fibrinolyticus faktorok hatására az agyi endothelialis sejtek kontrahálnak (Nagy Z. és munkatársai, 1995). Bizonyítást nyert, hogy az endothelsejtek – még a capillarisok szintjén is – innerváltak. Ez a körülmény nemcsak a cerebralis mikroérműködés, hanem a vér-agy gát működés neurális szabályozásának strukturális alapját is képezheti.

(2) A capillarisfal endothelsejtjei között nincsenek pórusok („nem fenesztrált capillarisok”), a sejtek szorosan illeszkednek egymáshoz („tight junction”), az egyes sejtek közötti kapcsolatot „ragasztóanyagok” (pl. az okkludin, kadherin) teszik szorossá, akadályozva a paracellularis, sejtek közötti anyagátjutást.

(3) A capillarisfalat képező endothelsejtekben csak nagyon kevés pinocytoticus vesiculát találunk. Ezeknek száma befolyásolja a sejttesten keresztüli, transcellularis anyagátjutást.

(4) Az endothelsejt cytoplasmájában enzimek találhatók, melyek az endothelsejtbe bejutott anyagok egy részét lebontva gátolják azok agyszövetbe való bejutását (pl. a monoaminooxidáz a katecholaminok bejutását).

(5) Az agyi capillarisfal endothelsejtjei más szervek capillaris endothelsejtjeihez viszonyítva nagyon nagy számban tartalmaznak mitochondriumokat. Ez igen jelentős funkcionális aktivitásukra, anyagcseréjük magas intenzitására utal.

(6) Érdekes körülmény, hogy – a perifériás capillarisok többségétől eltérően – az agyi capillarisok endothelsejtjeinek az ér lumene felé eső membránja és az agy interstitiuma felé eső membránja funkcionálisan egymástól eltérő tulajdonságokat mutat. Az endothelsejt luminalis és abluminalis membránjában ugyanis eltérő tulajdonságú receptorok helyezkednek el. Ezek limitálják a receptormediált anyagátjutást vagy csak a vérből az agy irányába, vagy csak az agyból a vérbe. (Pl. az IgG-molekulákat transzportáló FcR-receptorok az agyi capillaris endothelsejt luminalis oldalán nem mediálják az IgG átjutását a vér felől az agyba.) (Lásd: a vér-agy gáttal kapcsolatos 4. fejezetet és Pardridge, 2012, review-ját.)

(7) Az agy számos keringési és metabolikus zavarának térbeli elhelyezkedése szorosan összefügg az agyi mikroérstruktúra regionális sajátosságaival. Mikroszkópos szinten elsősorban a cortex mikroereinek architektonikáját ismerjük. Az arteriolák a kéregfelszínhez képest derékszögben, vertikálisan fúródnak a mélybe, és a corticalis mikroérszerkezet egymás mellett elhelyezkedő vertikális oszlopokba rendeződik. A vertikális arteriolák az agykéreg valamennyi rétegébe capillarisokat bocsájtanak. Az egymás melletti, felszínről mélybe fúródó arteriolákból eredő capillarisok az oszlopok distalis, intraparenchymalis végén mikroméretű határzónákat képeznek. A hypoxia vagy ischaemia következtében kialakuló NAD/NADH redox változások, vagy glukózanyagcsere-változások pontosan követik a mikroereknek ezt a columnaris felépítését. Két, különböző arteria által ellátott „oszlop” határterülete („boundary zone”) a tapasztalatok szerint az agy igen sérülékeny része: ischaemia következtében ezen határterületeken foltos („patchy”) áramláskiesések alakulnak ki.

(8) Az agyi capillarisok 90%-a állandóan nyitott, normokapniás, normotensiós állatokban többségük vérrel folyamatosan perfundált. [Csökkent vérnyomás mellett léteznek olyan agyterületek, ahol a capillarisok ugyan nyitottak, de bennük gyakorlatilag nincs véráramlás (Kuschinsky, 1996)]. Az egyes régiók capillarisdenzitása, véráramlása és oxidatív anyagcseréje egymással szoros összefüggésben van: a nagyobb denzitású területek véráramlása és a glukóz anyagcseréje magasabb (nagyagykéreg, nucl. cochlearis, corpus mamillare), a kisebb denzitásuaké alacsonyabb (kisagykéreg, hypothalamus, medullaris magvak). Ugyanezt az összefüggést azonban megfigyelhetjük egy-egy kisebb región belül is: pl. a hippocampus stratum molecularisában vagy a nagyagykéreg IV. rétegében a nagyobb capillarisdenzitás nagyobb véráramlással és intenzívebb glukózmetabolizmussal párosul.

(9) A cerebrovascularis capillarisok gyakorlatilag endothelsejtekből kialakult csövek, de funkciójuk jóval több, mint egy egyszerű folyadékellátó csőrendszeré. A capillaris endothelsejtek rendkívül aktívak. Érszűkítő (pl. endotelin) vagy értágító (pl. nitrogén-monoxid, vazoaktív intestinalis polipeptid, calcitonin gén related peptid) anyagok release-ével válaszolnak az intravasalis környezet (a vér), illetve az erek körüli extravasalis környezet (a sejtállomány és az interstitialis tér) tulajdonságainak változására. Ez a változás lehet a vér fizikai tulajdonságainak változása, pl. a shear stress érfalat „maszírozó” hatása (a capillarisban áramló vérnek az egységnyi érfelületre érintőlegesen ható ereje, amely ahhoz kell, hogy egységnyi sebességkülönbséget tartson fenn a vér két egységnyi távolságban lévő folyadékrétege között), de lehet a vér kémiai tulajdonságainak változása is (pl. a vérgázok aktuális partialis nyomásának vagy az arachidonsav lebomlásakor keletkező szabad gyökök koncentrációjának megváltozása).

(10) Fontos, kevéssé ismert tény, mely szerepet játszik a cerebrovascularis rezisztencia kialakításában az a körülmény, hogy (a) az intraparenchymás agyi capillarisokat kontrakciós/relaxációs képességgel rendelkező pericyták ölelik körül, és (b) a capillaris endothelsejtek nagy többségét körülvevő astrocyták közvetítésével ezt az érszakaszt neurális hatások is befolyásolják (lásd a 20.3.1. és 20.3.2. fejezetet).

Az agyi vérkeringés élettani alapjai: önszabályzó mechanizmusok

Tartalomjegyzék

Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 713 6

Orvostudomány Semmelweis Kiadó könyvei

Az orvos számára az agyi vérkeringés minden más szervünktől eltérő egyedi sajátosságainak vizsgálata a legérdekfeszítőbb kutatási területek közé tartozik. A kutatásoknak azonban csak akkor van igazán értelme, ha eredményei az agyi keringési katasztrófák megelőzését, az életmentést, a postischaemiás „neuronmentést” vagy a rehabilitációt szolgálják. Mik a feltételei annak, hogy a kutatások új eredményeit a betegágynál álló orvos értékesíteni tudja? Nyilvánvaló, hogy ha egy bonyolult, de korábban jól működő szerkezet elromlik, azt csak úgy lehet megjavítani, ha tisztában vagyunk eredeti, normális működésének részleteivel. Ha a gyógyító orvos nem ismeri a ziológiás agyi keringés alapvető sajátosságait és az azokat szabályozó mechanizmusokat, nehezen tud eligazodni és beavatkozni a pathologiás cerebrovascularis állapotok megszüntetése érdekében. Az agyi vérkeringés atalnak tekinthető kutatási területének hirtelen hatalmassá vált adattárában ma már nem könnyű eligazodni: a (főként angol nyelvű) tankönyvek csak 2-3 éves késéssel tudják követni a lényeges új információkat, ráadásul a legújabb információk nemcsak az agyi keringési szakfolyóiratokban, hanem szétszórtan, a legkülönbözőbb kutatási területek folyóirataiban látnak napvilágot. A könyv határozott célja, hogy segítséget nyújtson az egészséges agy legfontosabb vérkeringési sajátosságaival és az agyi vérellátás állandóságát biztosító önszabályzó mechanizmusokkal kapcsolatos korábbi és legújabb adatok rövid áttekintésében. Tudomásunk szerint ez az első összefoglaló munka, amely magyar nyelven ezzel a céllal nyomtatott formában közlésre került.

Hivatkozás: https://mersz.hu/sandor-benyo-az-agyi-verkeringes-elettani-alapjai-onszabalyzo-mechanizmusok//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero