高中生物背景知识:脑脊液与内环境

脑脊液是包围着脑和脊髓的无色透明液体。与组织液主要由血浆渗出毛细血管形成不同，脑脊液主要由脑室的脉络丛上皮细胞和室管膜细胞分泌形成，只有少量由脑毛细血管和软脑膜血管内的血浆通过血管壁渗出产生。

脑脊液具有缓冲外界撞击的作用，可以保护脑和脊髓免受震荡。脑脊液对脑产生浮力，可以减小它对颅底神经和血管的压迫。脑脊液还是脑与血液进行物质交换的媒介，它的化学组成基本恒定，与组织液的化学组成大致相同，但与血浆的化学组成有较大的差别，如血浆中有血浆蛋白，脑脊液中蛋白质含量极少，Ca2、葡萄糖等的含量也比血浆少得多。这是因为在血液和脑脊液之间存在着一种特殊的屏障，称为血一脑脊液屏障。血一脑脊液屏障使得血液和脑脊液之间的物质交换具有严格的选择性，一些脂溶性的小分子物质如O2、CO2等较容易通过屏障，而非脂溶性的物质不易通过。形成该屏障的结构基础是脉络丛细胞间的紧密连接和脉络丛细胞中运输各种物质的载体系统，以及组成脑内毛细血管的内皮细胞紧密相连，使毛细血管通透性很低，从而阻挡了一些物质从血管进入脑脊液。在血液和脑组织之间也存在类似的屏障，称为血一脑屏障。

血一脑脊液屏障和血一脑屏障共同维持着脑组织内环境的稳定。例如，脑内神经元的活动受K、Ca”等离子浓度的影响较大，这两个屏障可以使脑内这些离子的浓度不易受到血液中离子浓度变化的影响，从而维持脑内离子浓度的相对稳定;它们还能阻止血液中的某些神经递质、激素等进入脑内，以保证中枢神经元正常的生理功能。由于血一脑脊液屏障和血一脑屏障的存在，临床上在治疗神经系统疾病时，需要考虑药物是否能通过它们;如果能通过，通过的难易程度如何。