Шлагбаум из чего состоит: Как устроен шлагбаум?

Как устроен шлагбаум?

Дословно с немецкого шлагбаум переводится «упавшее дерево», а по сути — это устройство, которое служит для быстрого преграждения (или же наоборот, освобождения) пути на территориях, где необходимо обеспечить ограничение доступа. Изначально, шлагбаум представлял из себя стрелу (палку, бревно), которая поворачивалась вокруг вертикальной или горизонтальной оси. Сейчас же существуют автоматические шлагбаумы, снабжаемые огромным функционалом, например, фотоэлементами, которые позволяют выставлять шлагбаум в режимы «полный стоп» (когда для активации стрелы нужно использовать кнопки управления или брелок-передатчик) или «немедленное закрывание» (когда стрела автоматически опускается в тот момент, когда транспортное средство пропадает из зоны действия фотоэлементов), помимо этого современные шлагбаумы оборудуются системой резервного электропитания с N-ным количеством аккумуляторов, которая позволяет шлагбауму оставаться в рабочем состоянии при пропадании напряжения.

Давайте, наконец, посмотрим как может выглядеть шлагбаум изнутри:

и краткое описание каждой составляющей

1 — Шлагбаум G4000/4001

2 — Блок управления

3 — Белая алюминиевая стрела

4 — Красные светоотражающие наклейки

5 — Антенна

6 — Резиновые накладки на стрелу

7 — Сигнальные лампы на стрелу

8 — Сигнальная лампа

9 — Ключ-выключатель

10 — Система резервного электропитания

11- Стойка для фотоэлементов

12 — Фотоэлементы безопасности

13 — Стойка для считывателя магнитных карт

14 — Считыватель магнитных карт

15 — Фиксированная опора

16 — Электромагнитный датчик присутствия транспортного средства

А вот и блок управления в разрезе:

Еще отмечу, что это только своего рода стандарт, если можно так выразиться, и строение может значительно отличаться на тех или иных моделях. В общем, фантазии производителей нет предела.

Из чего состоит шлагбаум. Зачем нужны шлагбаумы

Мы живем в то время, когда автоматические механизмы уже не в новинку. ежедневно мы сталкиваемся с подобными механизмами, причем как в быту, так и на предприятиях или парковках. относятся к автоматике и шлагбаумы , которые еще пару десятилетий назад открывали и закрывали вручную. Технический прогресс, как известно, не стоит на месте, поэтому установленная в определенном месте горизонтальная перекладина так же подверглась автоматизации. основные функции шлагбаумов остались прежними – ограничение доступа к проезду или препятствием к нему, но эксплуатировать подобное оборудование сейчас значительно проще.

Вы можете шлагбаум купить в нашей компании «Всё для Ворот-саратов» и установить его на пропускном пункте, автостоянке или парковке и даже во дворе новостройки. Данное устройство не только ограничит проезд автомобиля на охраняемую территорию, но и будет управлять его движением, возможна совместная работа с системами контроля доступа Dооrhаn.

согласно статистическим данным, современные автоматические шлагбаумы заменяют работу двух служащих контрольно-пропускного пункта, а, следовательно, позволяют вам сэкономить. Помимо бесперебойной работы системы, вы получаете престиж и статус, который предусматривают следующие особенности конструкции:

В каждый шлагбаум встроен блок управления – за счет него механизм работает бесперебойно, по выбранной Вами логике.

Существует возможность установки устройств безопасности — фотоэлементов – которые позволяют остановить закрытие шлагбаума и попадании в зону действия фотодатчиков любого препятствия.

Элементы шлагбаума изготовлены из стали с нержавеющим покрытием поверх которого нанесено декоративное покрытие из порошковой краски, а стрелы – алюминиевые. То есть, данный механизм защищен от перепадов температуры и не подвергается коррозии.

если вы еще сомневаетесь, то знайте, что согласно исследованиям, автоматический шлагбаум повышает эффективность работы системы безопасности. Это, в первую очередь, связано со следующими преимуществами данной техники:

1. Высокая прочность и практичность использования.

2. Надежность конструкции, устойчивость к влиянию пыли и влаги.

3. Независимость от перепадов диапазона температуры воздуха.

4. адаптация к функционированию в экстремальных условиях.

5. Возможность встроить дополнительные высокотехнологичные устройства.

6. Экономичность – человеческие ресурсы проводят лишь техобслуживание шлагбаумов.

7. Мобильность в управлении открытием/закрытием – можно управлять как дистанционными ключами или карточками доступа, так и набором специального кода на кодовой клавиатуре.

Все эти вышеперечисленные характеристики только подтверждают шлагбаумы цена которых завит только от ваших предпочтений, как универсальную технику для КПП, парковок или стоянок.

Автоматический шлагбаум состоит из стойки с механизмом силового типа, стрелы и блока управления, электронного или на радиоуправлении. По своему принципу действия конструкции могут быть гидравлическими и электромеханическими.

У шлагбаумов электромеханического принципа действия силовой механизм содержит редуктор, электродвигатель и пружину балансировочного типа. У гидравлических — стрела начинает двигаться при помощи той же балансировочной пружины и гидропривода.

Рассмотрим подробнее конструкцию шлагбаума FAAC 615, который можно купить в Туле. Устройство состоит из стрелы и тумбы, в которой расположен электромотор, привод гидравлический, управленческий блок, пружина балансировочного типа, защитное устройство гидравлического типа, замок, который удерживает стрелу в определенном положении (закрытом или открытом) и устройство для разблокировки.

Когда подается питание, электромотор приводится в движение при помощи гидравлического насоса, нагнетающего масло в привод. Масло создает давление, которое при помощи поршня толкает коромысло, затем приводится в движение вал, на который крепится непосредственно стрела шлагбаума.

Для того, чтобы исключить механические повреждения автотранспортных средств, автоматический шлагбаум, который можно купить в Туле, обладает системой перепускных каналов, которая в мгновение остановит движение стрелы. При отключении электропитания, шлагбаум без труда переводится на ручное управление. Устанавливая на рабочее место конструкцию, стрелу можно расположить как справа, так и слева.
Автоматический тип шлагбаума удобен для быстрого управления над потоками транспорта. Это актуально на территории крупных офисов, торговых центров и банков. Эксплуатация его достаточно проста.

Материал, из которого изготовлен шлагбаум не обладает большой массой, поэтому в его конструкции нет электродвигателей мощного типа. Стрелу, обычно, оснащают резиновыми наладками и светоотражающими приборами. Длина стрелы может быть различной, но использовать ее длиной больше десяти метров становится неудобно и непрактично. Для широких проездов устанавливают один шлагбаум с левой стороны, а другой с правой, так будет практичней и намного дешевле.

При помощи электронных блоков можно задавать любой режим работы. Модель конструкции подбирается в зависимости от интенсивности работы, ширины проезда и необходимости интеграции системы безопасности.

Возврат к списку

Конструкция автоматического шлагбаума

Шлагбаумы применяются в качестве элемента контроля над движением транспорта на всевозможных объектах, имеющих ту или иную пропускную способность. Обычно они устанавливаются на въездах или пропускных пунктах организаций, предприятий, стоянок, деловых центров и гостиничных комплексов. Конструкция шлагбаума предполагает максимальное обеспечение управлением въезда транспортных средств на территорию, находящуюся под охраной.

Устройство шлагбаума автоматического представляет собой силовой механизм, стрелу и стойку, который оснащен электронным блоком управления. Когда въезд на территорию закрыт, стрела автоматического шлагбаума находится в горизонтальном положении, преграждая проезд транспорту.

При пропуске автомобилей конструкция шлагбаума, в частности, стрела, переводится в вертикальное положение.

Устройство шлагбаума – силовой механизм.

Конструкция шлагбаума электромеханического, его силового механизма, включает в себя такие устройства как балансировочная пружина, электродвигатель и редуктор. Именно балансировочная пружина и гидропривод приводят в движение стрелу гидравлических шлагбаумов.

Устройство шлагбаума – стрела.

Размер и длина стрелы автоматического шлагбаума зависят от его модели и могут быть различными.

Например, для контроля над движением транспорта в очень широких проездах могут применяться два шлагбаума одновременно.

При этом они работают в синхронном режиме и располагаются как бы «навстречу» друг другу.
Определенные модели подобных шлагбаумов имеют на стреле дополнительные элементы в виде световой сигнализации, опоры подвижной, шторки, а также профиля из резины на нижней части стрелы, выполняющего функцию бордюра безопасности.

Устройство шлагбаума – электронные блоки управления.

На автоматических шлагбаумах устанавливаются электронные блоки управления для обеспечения возможности выбирать определенный режим работы данного устройства контроля доступа. Наиболее популярный режим управления шлагбаумом – дистанционный. Он может осуществляться посредством кодовой клавиатуры, считывателя карточек или от кнопки. Дополнительный приемник радиоуправления, подключенный к электронному блоку, позволяет управлять шлагбаумом на расстоянии, используя обычный радио брелок. Помимо этого к электронному блоку управления можно подключить устройства, обеспечивающие максимальную безопасность въезда – различные фотоэлементы или металлодетекторы, которые дают возможность обнаружить присутствие автомобиля в данной, близкой к охраняемой, зоне.

Шлагбаумы: виды, особенности, сфера применения

Шлагба́ум (нем. Schlagbaum — упавшее дерево) — устройство для быстрого преграждения и освобождения пути в виде поворачивающейся вокруг горизонтальной (вертикальный шлагбаум) или вертикальной (горизонтальный шлагбаум) оси стрелы. Шлагбаумами обычно снабжены пересечения автомобильных и железнодорожных путей. Также их ставят для регулирования въезда на охраняемые территории.

Шлагбаум автоматический — современное решение для контроля въезда и выезда транспорта на закрытых огороженных территориях и других объектах, где необходимо ограничение доступа к ним (на промышленных, складских, торговых и офисных охраняемых зонах, автостоянках, местах парковки и пр.)

Конструкция шлагбаума

Конструкция любого шлагбаума состоит из двух основных элементов — стойки и стрелы. Дополнительно шлагбаумы могут быть оснащены автоматикой, ловителем, защитной юбкой, фотоэлементами и прочими устройствами безопасности и управления.

Стойка (тумба)

Стойка (тумба) шлагбаума является основой всей конструкции, на которую крепятся стрела и силовой механизм (электродвигатель и пр.). Корпус стойки обычно изготавливается из антивандального материала, стойкого к механическим повреждениям и коррозии.

Стрела

Стрела шлагбаума — элемент конструкции, предназначенный непосредственно для перекрытия проема. Как правило, стрелы изготавливаются из алюминия, также они бывают из нержавеющей стали, дерева и специальных сплавов. Длина стрелы зависит от ширины проезда, который необходимо перекрыть, и интенсивности использования шлагбаума. Стрелы бывают прямоугольного, треугольного и круглого сечения. Для безопасности они покрываются светоотражающей краской или наклейками яркого цвета (обычно это сочетание красного и белого).

Ловитель стрелы

Ловитель предназначен для остановки и удерживания стрелы при закрытии шлагбаума.

Юбка

Юбка — дополнительное устройство, служащее для обеспечения безопасного проезда транспортных средств через шлагбаум в условиях недостаточной видимости (туман, дождь, снег, темное время суток).

Устройства, подающие команды на открытие

Сейчас существует много различных устройств, которые взаимодействуют с шлагбаумами, в их число входят: удаленно установленные проводные кнопки, беспроводные брелоки, устройства контактного считывания карт и многие другие.

Шлагбаум в искусстве

Шлагбаумы, которые в XVIII-XIX веках приходилось пересекать при въезде во все города Российской империи, составляли неизменную часть дорожных впечатлений современников, и упоминаются во многих произведениях русской литературы. Нередко можно встретить описание процедуры пересечения городской границы: дежурный офицер проверяет и подписывает подорожные документы, и лишь затем отдает «инвалидному солдату» команду открыть шлагбаум: «Подвысь!». В пьесе В. К. Кюхельбекера «Ижорский» караульный офицер при въезде в Петербург не только проверяет у героя подорожную, но и задает вопрос «Где остановитесь?».

Шлагбаум в произведениях русских литераторов — зримая граница города, а в переносном смысле — препятствие, затруднение на пути. «Царственная дорога романа, вам казалось, вела к великолепнейшему дворцу: и вдруг ― на дороге шлагбаум в виде нравоучительных рассуждений: как бы ни были они глубоки, они — не искусство» — читаем мы в очерке Андрея Белого «Лев Толстой и культура» (1912).

Опасения А. С. Пушкина из стихотворения «Дорожные жалобы» (1830): «Иль мне в лоб шлагбаум влепит//Непроворный инвалид» — не уникальны. У И. И. Лажечникова в «Ледяном доме» (1835) можно прочесть: «он грезится мне и во сне, как шлагбаум, который, того и гляди, ударит меня по голове» . Вероятно, дежурные солдаты стремились как можно быстрее опустить тяжёлый шлагбаум, чтобы не пропустить никого недозволенного, что вызывало у путников вполне объяснимую тревогу. У М. Н. Волконского в историческом романе «Вязниковский самодур» (1914) описано, как поспешно опущенный шлагбаум убил камердинера.

Шлагбаумы у городских застав, с неизменной полосатой будкой дежурного, можно увидеть у многих русских художников, например на картинах К.-Ф. П. Бодри «Москва. Застава у въезда в город» (1849) или Н. А. Касаткина «У шлагбаума» (1890).

С появлением железных дорог шлагбаумы стали устанавливать у переездов. На фоне одного из таких шлагбаумов разворачивается сюжет картины В. Г. Перова «Сцена у железной дороги» (1868). Справа — фигура железнодорожной служительницы в шинели и с сигнальным флагом, в обязанности которой входило опускать и поднимать шлагбаум.

Примечания

Литература

В.

Как выбрать автоматический шлагбаум

Г. Перов. Сцена у железной дороги (1868)

1. Шлагбаум // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 4 т. — СПб., 1907-1909.
2. Короленко Владимир Галактионович. История моего современника. Книга первая. Часть третья. XVI. Уездный город Ровно. — 1905-1921.
3. Мережковский Дмитрий Сергеевич. 14 декабря. — 1918.
4. Кюхельбекер Вильгельм Карлович. Ижорский. — 1826.

В любой парковочной зоне автоматический шлагбаум поможет навести порядок. Это стойка, оснащенная силовым механизмом со стрелой. Широта применения, функциональность, доступность и долговечность – главные факторы этого современного парковочного атрибута.

Зачем нужна установка автоматического шлагбаума

Установка автоматического шлагбаума гарантированно обеспечит:

• свободные парковочные места во дворах жилых домов, чтобы машины соседних офисов и учреждений не имели возможности занять их;
• возможность использовать парковочные места магазинов, ресторанов, торговых центров и т. д. исключительно клиентами конкретной организации;
• освобождение стоянки офиса от машин с соседних домов для клиентов и сотрудников.

Новейшие модели шлагбаумов оснащены встроенной сигнальной лампой и имеют стильный дизайн. Выбирая шлагбаум, следует обратить внимание на характеристики: скорость, интенсивность, размер стрелы и т.д. Именно эти показатели определят цену изделия. Чтобы купить шлагбаум не сомневаясь, лучше обратиться к квалифицированному специалисту.

После приобретения необходима установка (монтаж) шлагбаума, т.е. бетонирование закладной и подвод кабеля, фотоэлементов и электропитания. Только специалист поможет правильно установить шлагбаум: отрегулировать пружины, настроить ограничители, электроподключение и т.д. Неправильная самостоятельная установка может привести к серьезным поломкам, ремонт которых окажется гораздо дороже, чем стоимость установки шлагбаума специалистом.

Как управлять шлагбаумом

Установив нужный блок управления и программу, можно дистанционно управлять шлагбаумом:

• карточкой;
• ключом;
• мобильным телефоном;
• пультом управления;
• кнопкой.

Довольно часто используют автоматические шлагбаумы во дворах высотных домов, для ограждения придомовой территории от въезда посторонних жильцов. В таких случаях устанавливается смешанный тип управления: охрана открывает и закрывает шлагбаум проводным способом, а жильцы, которым доступен въезд на территорию, с помощью любого вышеуказанного средства.

Установка шлагбаума

При правильной установке автоматического шлагбаума специалистом, в течение определенного времени (зависит от фирмы-изготовителя) производится обслуживание шлагбаума. Периодичность обслуживания напрямую зависит от интенсивности использования механизма, но не реже, чем один раз в год. Случаются и серьезные поломки, которые можно расценить только как ремонт шлагбаума. Согласно условиям эксплуатации, не следует проводить ремонт шлагбаумов самостоятельно. Для определения степени поломки необходимо вызвать специально обученного мастера, который проведетдиагностику и установит причину неисправности.

Компания “Белый слон” поможет выбрать, установить шлагбаум быстро и надежно. Мы проследим за тем, чтобы он всегда был в рабочем состоянии и, при необходимости, качественно произведем ремонт шлагбаумов любой сложности. Звоните, мы всегда на связи.

Простые в установке и использовании, автоматические шлагбаумы имеют высокую пропускную способность, а значит, поддерживают быстрое и непрерывное движение автомобильного потока. Так, в модели ASB6000 от компании AN-Motors максимальное время открытия-закрытия проема составляет 6 секунд.

При этом ASB6000 поставляется с уже отрегулированным положением стрелы, настроенными конечными положениями и подключенным блоком управления. Это значительно упрощает монтаж и использование шлагбаума. Особую популярность данная модель получила благодаря мощному двигателю с принудительной системой охлаждения, а также универсальности.

Как выбрать шлагбаум?

Шлагбаум AN-Motors

Перед покупкой автоматического шлагбаума нужно узнать точную ширину проезда и определиться с условиями эксплуатации. Так, автоматические системы AN-Motors применяются для проездов шириной до 6 м. Если ожидается интенсивный транспортный поток, стоит выбрать шлагбаумы с высокой скоростью подъема и опускания рейки, а также прочным стальным корпусом.

Удобная опция — ручная разблокировка или разблокировка ключом, котрая позволяет управлять шлагбаумом вручную при перебоях с энергоснабжением. В некоторых моделях производители предусмотрели возможность в случае отключения электропитания подключить аккумуляторную батарею.

При покупке автоматического шлагбаума обязательно обратите внимание на устройства, обеспечивающие безопасность его эксплуатации. Например, шлагбаум с функцией обнаружения препятствий останавливает стрелу и меняет направление движения, предотвращая аварийные случаи. В шлагбаумах AN-Motors и Nice предусмотрены плавный старт и замедление скорости рейки в конечной фазе. Это повышает не только безопасность, но и износостойкость устройств.

Безопасности много не бывает

Шлагбаум Nice

Использование дополнительных аксессуаров делает автоматические системы еще более безопасными.

Фотоэлементы сигнализируют системе о том, что в область действия шлагбаума попал человек или автомобиль. При этом срабатывает защитный механизм: стрела не опустится, если под нею будет препятствие. Радиус действия — до 3 м.

Сигнальные лампы (обычно оранжевого цвета) предупредят о движении стрелы шлагбаума тех, кто находится поблизости.

Катафоты (светоотражающие накладки на рейку) сделают шлагбаум заметным в темноте.

Идеальные помощники для контроля доступа автомобилей на охраняемую территорию — автоматические шлагбаумы. Они находят широкое применение на автостоянках, предприятиях, подземных парковках и других охраняемых территориях. Шлагбаумы популярных марок AN-Motors и Nice предлагает ГК «АЛЮТЕХ».

Шлагбаумы

Шлагбаумы предназначены для деления парковочного пространства и автодорожного контроля.

Шлагбаумы NICE (Италия) и CAME (Италия) — незаменимое оборудование для частных и корпоративных паркингов, въездов и выездов с территории стоянок, идеальная система автодорожного контроля.
Безопасность и простота эксплуатации обеспечивается невысоким напряжением, необходимым для работы шлагбаума (24 В).
Механизм блокировки предусматривает использование, как специального ключа, так и дистанционного управления.
Устройство спроектировано для использования в проездах и арках шириной до 12 метров.

Интересные факты о шлагбаумах

1. Шлагбаум происходит от нем. Schlagbaum — упавшее дерево. Шлагбаумы предназначены для контроля доступа на территорию — быстрого преграждения и освобождения пути. Устройство представляет собой стрелу, поворачивающуюся вокруг оси, как правило, горизонтальной, реже вертикальной. Шлагбаумами оснащают наиболее ответственные пересечения путей (железнодорожные переезды) и охраняемые территории.
2. В последнее время, в связи с всеобщим стремлением к комфорту, распространенными стали автоматические шлагбаумы с высокой скоростью открывания (закрывания). В зависимости от размеров стрелы, размер которой может достигать от 2 до 8 метров (для перекрытия более широких проездов устанавливают навстречу друг другу направленные шлагбаумы), время поворота составляет от 1,5 до 10 сек.
3. Типичный автоматический шлагбаум состоит из стрелы, стойки с силовым механизмом (электромеханическим или гидравлическим) и блока управления.

Варианты управления шлагбаумом:

• Кнопка
• Карточка
• Клавиатура с кодом,
• Пульт дистанционного управления.

К шлагбаумам можно подключать фотоэлементы и металлодетектеры.
Чтобы повысить безопасность работы автоматического шлагбаума на стрелу устанавливают световую сигнализацию, шторки подвижной опоры и бордюры безопасности (резиновый профиль).
В компании «Арсенал-А», Екатеринбург Вы можете купить автоматические шлагбаумы NICE (Италия) и CAME (Италия), заказать их установку и получить гарантийной и послегарантийное сервисное обслуживание.

рекомендации по подбору шлагбаумов CAME

серия	модель	максимальная ширина проезда
GARD	G2500	2. 5
GARD 3	G3000	2.75
	G3000I
GARD	G3750	3.75
	G3751
GARD 4	G4040Z
	G4040IZ
GARD	G4000	4
GARD	G6000	6.5
	G6500
	G6501
GARD 8	G2080Z	7.6
	G2080IZ
GARD 12	G12000	12

 

Шлагбаумы

Автоматический

Автоматический шлагбаум управляется самоблокирующимся механизмом и имеет такое устройство:

Благодаря блокам автоматического шлагбаума можно регулировать скорость движения стрелы и менять её движение. Кроме того, при отключении электричества автоматический шлагбаум работает также как механический.
Существует много видов автоматических шлагбаумов. Их различают по типу используемого привода, по интенсивности работы устройства и по ширине перекрываемого пространства.
По типу используемого привода шлагбаумы бывают электромеханическими и гидравлическими. В основе конструкции электромеханического шлагбаума находится электродвигатель, балансировочная пружина и редуктор.
Гидравлический шлагбаум включает в себя:

• гидропривод;
• балансировочная пружина.

Гидравлический шлагбаум имеет преимущество в работе при крайне высокой или крайне низкой температуре – от -55°С до +55°С.
Интенсивность работы определяется путём соотношения времени работы шлагбаума и общего времени (вместе с простоями).
Такой критерий как ширина перекрываемого пространства присутствует и у автоматических. Она варьируется в пределах 2,5–6 м и зависит от длины стрелы, но циклы поднятия и опускания шлагбаума будут полностью привязаны к длине.  
В связи с этим нередко устанавливается 2 шлагбаума со стрелами средней длины (примерно 3-4 метрав) друг напротив друга. Почему же чаще всего устанавливаются 6-метровые шлагбаумы? На самом деле, это оптимальное соотношение скорости и ограничительной функции шлагбаума. К примеру, скорость открывания шлагбаума со стрелой 6 метров составляет 5–8 секунд.
Важно заметить, что при установке автоматического металлического шлагбаума нельзя забывать о заземлении, электричество к нему подводится с помощью кабель-каналов.

Цепной

Если назначение большинства выше рассмотренных шлагбаумов – ограждать территорию от проникновения на неё нежелательных людей и транспорта, то цепной шлагбаум выполняет несколько иную функцию – он служит как барьер для ограждения территории, а также используется для парковки. Таким образом, цепной шлагбаум относится к парковочному типу. Конструкция автоматического цепного шлагбаума состоит из двигателя, блока управления и двух столбиков, соединённых цепью.
 
При помощи цепных шлагбаумов обозначаются границы частных владений и пресекается их несанкционированное пересечение, а также могут организовываться парковочные места.
Цепные шлагбаумы используются в торговых центрах, в офисах, банках и, конечно же, на дорогах.
Таким образом, существует очень большой выбор шлагбаумов. Они различаются по назначению (оградительные, парковочные), способу управления (механические, автоматические), длине стрелы (в среднем – 6 метров), её направлению (горизонтальные, вертикальные). Учёт всех этих критериев – это залог удачного выбора подходящего шлагбаума.

Антивандальный 

Основная задача, которую решает антивандальный шлагбаум, это предотвращение проникновения тяжелого транспорта или боевой техники на охраняемую территорию. Но в большинстве случаев они работают именно на психологическом уровне, сам вид такой преграды не вызывает желание прорваться через нее силой.

Особенности шлагбаумов откатного типа
Поскольку данное устройство должно выдерживать сильные удары, необходимо обеспечить достаточную прочность конструкции. Для этого обустраивается мощный фундамент, причем, не только под основной тумбой с механическим приводом, но и под опорной стойкой, фиксирующей антивандальный шлагбаум в его открытом положении.

• Для повышения надежности все элементы изготавливаются из качественных марок стали. Снаружи металл имеет антикоррозийное покрытие.
• Для обеспечения безопасности на стрелу наносятся различного рода обозначения, которые видны водителям даже ночью.
• Электропривод, управляющий работой подвижной стрелы, обязательно оборудуется блокиратором, который предотвращает ручное открытие откатного шлагбаума, находящегося в закрытом положении.
• Шлагбаум может управляться в ручном режиме, при отключенном электропитании.
• При монтаже откатной системы необходимо учитывать наличие свободного места для отката стрелы в открытое положение.
   

Автоматические шлагбаумы в Челябинске с дистанционным управлением, шлагбаумы CAME, NICE

В компании Ворота74ру в Челябинске можно купить автоматические шлагбаумы с установкой по ценам, которые всегда радуют наших клиентов.

Установка автоматического шлагбаума во дворе, перед въездом на парковку или в другом каком-либо случае, когда необходимо ограничить доступ посторонним транспортным средствам — это наиболее удобное и рентабельное решение.

По принципу действия автоматические шлагбаумы условно делят на 2 группы — электромеханические и гидравлические. Первые считаются дешевле, вторые — надежнее. Однако при правильной установке и эксплуатации оба типа достаточно надежны.

Конструктивно любой шлагбаум состоит из стойки и стрелы. Кроме того, современные шлагбаумы оснащены целым рядом дополнительных устройств. Все автоматические шлагбаумы обязательно имеют систему безопасности, блокирующую движение стрелы при появлении на ее пути помехи. Эта система состоит из фотоэлемента и электронного блока управления, который при появлении препятствия отключает устройство. Управление шлагбаумом осуществляется посредством кнопки или выключателя, установленных в определенном месте, с пульта управления шлагбаумом или миниатюрным радиобрелоком. Такой брелок для шлагбаума действует на расстоянии до 50 метров.

В настоящее время в мире ведущим производителям автоматических шлагбаумов признаны компании BFT, CAME, FAAC, NICE. В нашей стране в последние годы хорошо зарекомендовали себя изделия российских производителей DOORHAN и ФАНТОМ. Каждому бренду присущи свои особенности.

Итальянские автоматические шлагбаумы марки CAME выпускаются в расчете на интенсивную ежедневную эксплуатацию. Для них характерны простота управления, высокий уровень безопасности, исключительная надежность. На предприятиях компании CAME, производящей шлагбаумы уже более 45 лет осуществляется тщательный контроль качества всех выпускаемых изделий.

Шлагбаумы этой марки сертифицированы в Российской Федерации, они прекрасно адаптированы к российским климатическим условиям и не требуют постоянного технического обслуживания. Для изготовления корпуса шлагбаума используется нержавеющая или окрашенная анодированная сталь, поэтому они не подвержены коррозии. Устройства управления шлагбаумов изготавливаются из экструдированного алюминия в антивандальном исполнении.

Наша компания осуществляет продажу автоматических шлагбаумов всех ведущих производителей. Узнать цену шлагбаума и стоимость установки вы можете, позвонив нам по телефону.

Заказать шлагбаум от производителя

Шлагбаумы

Автоматические шлагбаумы – универсальные преграждающие технические устройства, предназначенные для ограничения проезда на охраняемую территорию всех видов транспорта. Конструкция представляет собой стойку или невысокую колонну, в которой имеется электрический привод. И штангу, жестко закрепленную на механизме подъема.

 

Установка автоматических шлагбаумов пользуется повсеместной популярностью, так как небольшая конструкция, являясь средством управляемой преграды, не закрывает эффективное пространство и одновременно позволяет осуществить контроль количества прибывших на территорию автомобилей.

 

При интегрировании с системами управления доступом можно обеспечить контроль наличия сотрудников на месте посредством чип-карты или прочих средств в зависимости от модели.

К преимуществам использования шлагбаумов относится:

• Компактность механизм наряду с практическими качествами может стать архитектурным украшением.
• Практичность. Современные модели, заказать которые можно у нас под ключ, быстро открываются и снабжены датчиками контроля наличия преграды.
• Универсальность. Шлагбаум может быть установлен, как на однополосную, так и на многополосном проезде, что объясняется легкостью штанги и надежностью приводного механизма.
• Привлекательный внешний вид. Современные модели отличаются исключительным дизайном, который, несомненно, дополнит интерьер стоянки до совершенства.
• Доступная цена. В нашей компании монтаж и изготовление шлагбаумов намного дешевле, чем у конкурентов при этом качество на порядок выше.

Из чего состоит шлагбаум?

Автоматический шлагбаум, являясь электроприводным механизмом, состоит из следующих составных компонентов:

• Стойка, включающая мотор-редуктор, узел крепления стрелы, балансировочный механизм, магнитные концевые выключатели и плату управления.
• Стрела, выполнена из пластика или алюминиевого профиля, по краям которого имеется светоотражающий элемент.
• Маяк, устанавливается на конце стрелы для индикации состояния.

Конструкция откатных ворот

1. Электропривод.
2. Роликовые тележки 2шт.
3. Регулировочная пластина.
4. Несущая балка.
5. Закатной ролик.
6. Нижний ловитель.
7. Зубчатая рейка.
8. Верхний ловитель (от размера ворот).

Откатные ворота Экономия пространства, площади участка и зоны въезда перейти в каталог

Этапы нашей работы Поможем выбрать и оформить Ваш заказ всего за один звонок! Наши официальные партнёры

Хотите стать нашим партнёром? Заполните заявку и мы свяжемся с Вами в ближайшее время Оставить заявку на сотрудничество

Есть вопрос? Оставьте свои данные и мы свяжемся с Вами в ближайшее время

Индивидуальный проект Да, по Вашим пожеланиям и возможностям! Подробнее

Пару слов о нас

Наша компания занимается производством ворот, дверей и прочих ограждающих конструкций, а также металлической мебели с 2007г. Основное направление компании — металлообработка, производство станков, оборудования, производство быстровозводимых сооружений.

Благодаря высокоточному оборудованию имеющемуся в нашей компании, конструкции производятся высокого качества и в кратчайшие сроки.

Узнать больше о компании

К преимуществам использования шлагбаумов относится:

• Компактность механизм наряду с практическими качествами может стать архитектурным украшением.
• Практичность. Современные модели, заказать которые можно у нас под ключ, быстро открываются и снабжены датчиками контроля наличия преграды.
• Универсальность. Шлагбаум может быть установлен, как на однополосную, так и на многополосном проезде, что объясняется легкостью штанги и надежностью приводного механизма.
• Привлекательный внешний вид. Современные модели отличаются исключительным дизайном, который, несомненно, дополнит интерьер стоянки до совершенства.
• Доступная цена. В нашей компании монтаж и изготовление шлагбаумов намного дешевле, чем у конкурентов при этом качество на порядок выше.

Из чего состоит шлагбаум?

Автоматический шлагбаум, являясь электроприводным механизмом, состоит из следующих составных компонентов:

• Стойка, включающая мотор-редуктор, узел крепления стрелы, балансировочный механизм, магнитные концевые выключатели и плату управления.
• Стрела, выполнена из пластика или алюминиевого профиля, по краям которого имеется светоотражающий элемент.
• Маяк, устанавливается на конце стрелы для индикации состояния.

Выберите удобный для Вас офис

Правильная установка шлагбаума во дворе

Ставить при въезде на частную территорию ворота не всегда оправданно с финансовой стороны. Гораздо дешевле и удобнее заменить ворота простым шлагбаумом – он отлично вписывается в любую обстановку и хорошо ограничивает въезд.

Строение шлагбаума

Шлагбаумы имеют самую простую конструкцию, все ее составляющие можно приобрести в строительных магазинах. Как правило, простой шлагбаум состоит из:

• стрелы;
• небольшой стойки;
• улавливателя;
• блока управления;
• двигателя;
• фотоэлементов.

При этом основными элементами являются только три – стрела, двигатель и стойка, а остальные детали не всегда входят в комплект. Каждый элемент шлагбаума выполняет определенную функцию. Стрела – неотъемлемая часть конструкции; именно она преграждает дорогу автомобилям. Стрелы бывают двух видов – сгибающаяся и прямая. Длина стрелы может быть от 3 до 12 метров, в зависимости от ширины проезда. Изготавливают этот элемент из дерева или металла, и обязательно покрывают светоотражающей краской. Крепится стрела на стойке, которая прочно зафиксирована в грунте. Чтобы при закрытии стрела не повреждалась от удара о поверхность, существует улавливатель и система фотоэлементов. Данная система обеспечивает реверсивное движение основного элемента, когда объект попадает в соответствующую плоскость.

Монтаж шлагбаума – этапы выполнения

Для установки такой конструкции необходима подготовка места, ведь стойка должна крепиться на бетонное основание.  После разметки и подготовки нужно забетонировать участок грунта, правильно выставить и закрепить стойку, смонтировать стрелу. Каждый этап по-своему важен и имеет свои нюансы.

Подготовка территории

Место, где будет устанавливаться шлагбаум, должно быть свободным от высокой растительности, строений, столбов, проводов и подобных помех. При открывании стрела поднимается высоко вверх и не должна цепляться за что-либо, иначе долго она не прослужит. Лучше всего выбирать открытый участок, отдаленный от всевозможных построек и коммуникаций. Разумеется, установка шлагбаумов должна производиться после тщательного планирования.

Когда соответствующий участок выбран, нужно произвести замеры. Основным параметром здесь является длина запорной рамки. На данном этапе следует определиться и с материалами для изготовления стрелы, чтобы правильно высчитать вес конструкции и верно подобрать подъемный механизм. Чем выше мощность механизма, тем он дороже, поэтому грамотный выбор сэкономит вам определенную сумму. Сделать стрелу можно даже из пластика, но данный вариант самый недолговечный и самый ненадежный.

Строительство фундамента для стойки

После расчистки территории необходимо приготовить яму для фундамента. Располагаться он будет сбоку от проезжей части. Ширина отверстия не должна быть широкой, чтобы избежать рыхления почвы; стандартная глубина ямы около метра. Если грунт достаточно твердый, а стрела легкая, можно обойтись и без бетонирования, в остальных же случаях бетон обеспечит максимальную прочность и надежность всей конструкции. Раствор бетона делают стандартный – песок, цемент и щебень. В яму устанавливают закладную из металла квадратной формы; на поверхности закладной желательно сделать несколько небольших металлических петелек. После этого закладная заливается раствором цемента. Обязательно проверяют конструкцию уровнем: если фундамент не будет строго горизонтальным, стойка тоже будет перекошена. С другой стороны дороги делают немного меньший фундамент под держатель стрелы.

Сборка шлагбаума

Такие конструкции делятся на подъемные и поворотные, и каждый вид имеет свои особенности. А вот инструменты понадобятся одни и те же:

• шуруповерт; 
• дрель; 
• саморезы; 
• быстросохнущий клей

Сверяясь с инструкцией, соберите и скрепите детали между собой. Если ставится шлагбаум подъемный, в забетонированной опоре просверливают небольшое отверстие для крепления механизма. В местах соединения стрелы и основы хорошо промажьте все клеем и только потом закрутите саморезы. Это в некоторой степени защитит от кражи шлагбаума, что происходит достаточно часто. С противоположной стороны дороги вкапывают ограничитель для стрелы, который не даст ей опускаться слишком низко. Поворотный шлагбаум монтируется немного по-другому: стойку бетонируют, сверху надевают отрезок трубы большего диаметра, и уже на нее крепят болтами стрелу. Заключительным этапом будет монтаж проводки, если шлагбаум автоматический. Лучше всего прокладывать проводку в пластиковых трубах небольшого диаметра, подходят и водопроводные шланги.

Обязательно проверяют работу шлагбаума, регулируют поворот или подъем стрелы, выставляют нужную высоту. После этого всю конструкцию нужно покрыть антикоррозийным составом и покрасить. Стойка может быть однотонной. А вот для стрелы лучше выбрать контрастные цвета, например, белый и красный.

Вывод: шлагбаум можно установить собственными силами, но лучше обратиться к профессионалам своего дела! Наши менеджеры предложат Вам оптимальный вариант, а монтажники произведут качественную установку.

Анатомия, голова и шея, гематоэнцефалический барьер — StatPearls

Введение

Гематоэнцефалический барьер — это барьер между церебральной капиллярной кровью и интерстициальной жидкостью головного мозга. Он состоит из капиллярных эндотелиальных клеток и базальной мембраны, нейроглиальной мембраны и глиальных подоцитов, то есть проекций астроцитов. Эти 3 компонента работают синхронно друг с другом, ограничивая поступление различных веществ в мозговой кровоток, а затем и в паренхиму головного мозга.

Структуры центральной нервной системы (ЦНС) очень уникальны по структуре и функциям и поэтому требуют стабильной среды с составом, отличным от состава периферического кровообращения. По этой причине гематоэнцефалический барьер существует для поддержания гомеостатической среды, в которой структуры ЦНС могут функционировать без нарушения других функций организма. Он функционирует как полупроницаемая мембрана, которая отделяет периферическую кровь от спинномозговой жидкости (ЦСЖ) для поддержания гомеостаза в центральной нервной системе.Это достигается с помощью нескольких механизмов, которые регулируют состав и объем мозговых структур.

Структура и функция

Гематоэнцефалический барьер выполняет несколько важных функций, которые обеспечивают гомеостатическую среду в ЦНС.

Он делает это главным образом за счет регулирования состава и объема спинномозговой жидкости (ЦСЖ), которая окружает структуры ЦНС. Это достигается за счет использования плотных контактов между эндотелиальными клетками, выстилающими капилляры, высокоспецифичных транспортных белков, встроенных в базальную мембрану, и клеточных ферментов, которые изменяют вещества во время прохождения через клетки.

Между эндотелиальными клетками гематоэнцефалического барьера существуют плотные соединения, которые обеспечивают прохождение между клетками только некоторых избранных типов веществ. Кроме того, через эндотелиальные клетки может проходить только определенное количество веществ. К таким веществам относятся жирорастворимые вещества (например, кислород, углекислый газ). Гидрофильные вещества, например, гидрон и бикарбонат, не могут проходить через клетки и через гематоэнцефалический барьер.

Капилляры в ЦНС представляют собой непрерывные капилляры без фенестраций и с непрерывной базальной мембраной.Они содержат только несколько пиноцитозных пузырьков, что отличает их от других непрерывных капилляров организма и делает их подходящими для создания избирательного барьера, такого как гематоэнцефалический барьер.

Гематоэнцефалический барьер также предотвращает попадание токсинов и инородных веществ в ЦНС.

Опосредованный рецепторами транспорт позволяет глюкозе, ионам и другим особым молекулам преодолевать гематоэнцефалический барьер. Большинство крупных молекул и белков не могут проникнуть через барьер.

Эмбриология

Развитие гематоэнцефалического барьера начинается с ангиогенеза, при котором ранее существовавшие сосуды, управляемые фактором роста эндотелия сосудов (VEGF), вторгаются в развивающуюся нейроэктодерму и дают начало новым сосудам. Эти новые сосуды, образующиеся в нейроэктодерме, начинают проявлять многие свойства гематоэнцефалического барьера даже на ранних стадиях, включая экспрессию плотных контактов и переносчиков питательных веществ, которые позже будут играть роль в селективности этого физиологического барьера.Ранние сосуды также содержат высокие уровни трансцитотических везикул и демонстрируют высокую экспрессию молекул адгезии лейкоцитов (LAD) [1].

Барьерные свойства гематоэнцефалического барьера созревают по мере того, как эндотелиальные клетки околоядерного сосудистого сплетения образуют плотные соединения и связываются с эндотелиальными клетками внутриутробно в период с 11 по 13 день беременности. Эти барьерные свойства включают образование плотных контактов, снижение трансцитоза, подавление молекул адгезии лейкоцитов и повышенную экспрессию транспортеров оттока в клеточной мембране.Последним этапом созревания гематоэнцефалического барьера является уплотнение межэндотелиальных плотных соединений.[2]

Физиологические варианты

В некоторых областях гематоэнцефалический барьер считается более слабым, и поэтому эти области более чувствительны к изменениям уровня метаболитов в крови.[3]

Такие области включают в себя:

1. 1. Шинальная железа — мелатонин

   4. Neurohypopophissisis: секреты нейрохормоны (например, окситоцин, вазопрессин / антидидиуретный гормон)

   5. площадь пострема, также называемая «Emetic Center», вызывается Токсины в крови, чтобы вызвать рвоту

   6. Median Examence гипоталамус

   8. комиссальный орган

   9. SUPRAOPTIC CREST

   10. Choroid Plexus — специализированная ткань мозга, которая имеет свою систему фильтрации

   Хирургические рекомендации

   Синдром трансуретральной резекции предстательной железы (ТУРП) является редким и потенциально опасным для жизни осложнением процедур ТУРПЖ, при котором у пациента может развиться дилюционная гипонатриемия. Во время резекции предстательной железы значительный объем жидкости может всасываться через открытые венозные каналы в кровоток. Если хирург использует стерильную воду или глицин в качестве ирриганта во время операции, у пациента может развиться внутрисосудистое уменьшение объема и последующая гипонатриемия. Пациентам с ранним диагнозом этого осложнения лечение можно начинать раньше, до того, как сниженная концентрация натрия преодолеет гематоэнцефалический барьер и мозг обнаружит гипонатриемию.[4][5]

   Клиническое значение

   Вазогенный отек может возникнуть при нарушении целостности гематоэнцефалического барьера.Такое нарушение может вызвать перемещение жидкости из сосудистого отдела во внеклеточный отдел. Согласно учению Монро-Келли, сумма объемов мозговой ткани, ЦСЖ и внутричерепной крови постоянна. Любое увеличение одного из этих трех компонентов всегда будет происходить за счет двух других. В случае вазогенного отека сдвиги объема во внеклеточные отделы головного мозга вызывают повышение внутричерепного давления, что приводит к сдавлению мозговых структур и сосудов. [6]

   В норме аммиак поступает в портальную циркуляцию и превращается в печени в мочевину. Однако при гепатоцеллюлярном заболевании, например у больных печеночной энцефалопатией, аммиак не превращается в мочевину; вместо этого он шунтируется через портосистемные коллатеральные сосуды в большой круг кровообращения, где преодолевает гематоэнцефалический барьер и вызывает отек нейронов и результирующую печеночную энцефалопатию. Транспортеры АТФ-связывающей кассеты (АВС) предотвращают накопление токсинов в мозге, выкачивая их из мозга.Накопление токсинов, таких как аммиак, при печеночной энцефалопатии или других случаях тяжелого заболевания печени подтверждает вывод о том, что заболевания печени изменяют экспрессию и функцию переносчиков ABC на гематоэнцефалическом барьере. Появляется все больше данных, позволяющих предположить, что измененная экспрессия транспортера ABC связана с развитием печеночной энцефалопатии.[7]

   Гематоэнцефалический барьер непроницаем для ионов водорода и бикарбоната; следовательно, эти ионы захватываются сосудистым компартментом и не попадают в мозговое кровообращение. Однако гематоэнцефалический барьер проницаем для углекислого газа (CO2). CO2 может проникать в мозг и превращаться в молекулы гидрона и бикарбоната. Таким образом, увеличение содержания CO2 в артериальной крови (PCO2) приводит к увеличению PCO2 в спинномозговой жидкости, что в конечном итоге приводит к увеличению концентрации H+ в спинномозговой жидкости и последующему снижению pH [8].

   Многие вазоактивные вещества не влияют на мозговое кровообращение, поскольку они не могут преодолевать гематоэнцефалический барьер из-за большого размера молекулы.Лептин, молекула, секретируемая адипоцитами, может преодолевать гематоэнцефалический барьер и воздействовать на нейроны аркуатного ядра гипоталамуса, стимулируя анорексигенные нейроны и подавляя орексигенные нейроны, что приводит к снижению аппетита и увеличению расхода энергии.[9]

   Диметилфумарат — это лекарство, используемое для лечения рассеянного склероза. Он работает за счет уменьшения трансэндотелиальной миграции активированных лейкоцитов через гематоэнцефалический барьер. Он также оказывает нейропротекторное действие за счет активации антиоксидантных путей.[10][11]

   Использование контрастных веществ (например, гадолиния) может выявить нарушение гематоэнцефалического барьера у пациентов с обострениями острого рассеянного склероза.

   Оптический нейромиелит, или «болезнь Девика», представляет собой заболевание, связанное с синхронным или почти синхронным развитием двустороннего оптического неврита и демиелинизации спинного мозга. Это приводит к повышению уровня антител к аквапорину 4 в сыворотке крови (антитела AQP4). AQP4 представляет собой белок, обнаруженный в отростках астроцитарной ножки, окружающих кровеносные сосуды, которые участвуют в поддержании гематоэнцефалического барьера.[12]

   L-ДОФА может преодолевать гематоэнцефалический барьер; дофамин не может. Карбидопа — это лекарство, которое не может проникнуть через гематоэнцефалический барьер; таким образом, он является предпочтительным лечением болезни Паркинсона из-за его исключительно периферического действия. [13]

   Физостигмин является ингибитором ацетилхолинэстеразы (АХЭ), который действует в каталитическом центре с субстратом и конкурирует за связывание субстрата с ферментом АХЭ. Он может преодолевать гематоэнцефалический барьер.[14]

   Примеры лекарств, которые могут проникать в барьер крови мозга для лечения инфекций CNS [15] [16]:

   • ISoniazid

   • Pyrazinamide

   • LineZolid

   • Metronidazole

   • Fluconazole

   • Фторхинолоны (некоторые)

   Рисунок

   Гематоэнцефалический барьер, Астроцит, Эндотелиальная клетка Белки плотного контакта, Белки-транспортеры, Кровеносный сосуд.Иллюстрация Эммы Грегори

   Ссылки

   1.

   Чапули С., Тадесс Арго А., Хорнг С., Кастро К., Чжан Дж., Асп Л., Лу Х., Лайтман Б.М., Мариани Дж.Н., Штраус Фарбер Р., Заславский Э., Нудельман Г., Рейн К.С., Джон Г.Р. Астроциты TYMP и VEGFA вызывают открытие гематоэнцефалического барьера при воспалительных поражениях центральной нервной системы. Головной мозг. 2015 июнь; 138 (часть 6): 1548-67. [Бесплатная статья PMC: PMC4614128] [PubMed: 25805644]

   2.

   Obermeier B, Daneman R, Ransohoff RM.Развитие, поддержание и нарушение гематоэнцефалического барьера. Нат Мед. 2013 Декабрь; 19 (12): 1584-96. [Бесплатная статья PMC: PMC4080800] [PubMed: 24309662]

   3.

   Кикер К. Происхождение околожелудочковых органов. Дж Анат. 2018 апрель; 232(4):540-553. [Бесплатная статья PMC: PMC5835788] [PubMed: 29280147]

   4.

   Benlamkaddem S, Houari N, Boukatta B, Sbai H, Kanjaa N. [ТУРП-синдром: о случае]. Pan Afr Med J. 2017; 28:243. [Бесплатная статья PMC: PMC5989192] [PubMed: 29881488]

   5.

   Дрезели Ф. [Нарушения гомеостаза натрия]. Анастезиол Интенсивмед Нотфалмед Шмерцтер. 2018 июль; 53 (7-08): 492-502. [PubMed: 30036896]

   6.

   Мокри Б. Гипотеза Монро-Келли: применение при истощении объема спинномозговой жидкости. Неврология. 2001 26 июня; 56 (12): 1746-8. [PubMed: 11425944]

   7.

   Fan Y, Liu X. Изменения экспрессии и функции переносчиков семейства ABC на гематоэнцефалическом барьере при печеночной недостаточности и их клиническое значение.Фармацевтика. 23 июля 2018 г.; 10(3) [бесплатная статья PMC: PMC6161250] [PubMed: 30041501]

   8.

   Nattie EE. Ионные механизмы кислотно-щелочной регуляции спинномозговой жидкости. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 1983 г., январь; 54 (1): 3–12. [PubMed: 6402473]

   9.

   Schuster F, Huber G, Stölting I, Wing EE, Saar K, Hübner N, Banks WA, Raasch W. Telmisartan предотвращает вызванное диетой ожирение и сохраняет транспорт лептина через кровь и мозг. барьер у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров.Арка Пфлюгера. 2018 ноябрь;470(11):1673-1689. [PubMed: 29978352]

   10.

   Кремер Т., Гроб Т., Менцель Л., Хирнет Т., Гримерт Э., Радюшкин К., Таль С.К., Метнер А., Шефер М.К.Е. Лечение диметилфумаратом после черепно-мозговой травмы предотвращает истощение антиоксидантного глутатиона мозга и обеспечивает нейропротекцию. Дж. Нейрохим. 2017 декабрь; 143(5):523-533. [PubMed: 28921587]

   11.

   Брейер Дж., Херих С., Шнайдер-Хоэндорф Т., Часан А.И., Веттшурек Н., Гросс К.С., Лузер К., Зарбок А., Рот Дж., Клотц Л., Виндль Х., Шваб Н.Двойное действие эфиров фумаровой кислоты синергически снижает адгезию к эндотелию человека. Мульт Склер. 2018 декабря; 24 (14): 1871-1882. [PubMed: 28984166]

   12.

   Yick LW, Ma OK, Ng RC, Kwan JS, Chan KH. Аутоантитела к аквапорину-4 у пациентов с расстройствами спектра оптиконейромиелита вызывают комплемент-независимые иммунопатологии у мышей. Фронт Иммунол. 2018;9:1438. [Статья бесплатно PMC: PMC6026644] [PubMed: 29988553]

   13.

   Ридерер П., Мюллер Т. Ингибиторы моноаминоксидазы-В в лечении болезни Паркинсона: клинико-фармакологические аспекты.J Neural Transm (Вена). 2018 ноябрь;125(11):1751-1757. [PubMed: 29569037]

   14.

   McHardy SF, Wang HL, McCowen SV, Valdez MC. Последние достижения в области ингибиторов и реактиваторов ацетилхолинэстеразы: обновленная информация о патентной литературе (2012–2015 гг. ). Мнение эксперта Ther Pat. 2017 апр; 27 (4): 455-476. [PubMed: 27967267]

   15.

   Саллинс А.К., Абдель-Рахман С.М. Фармакокинетика антибактериальных средств в ЦСЖ у детей и подростков. Педиатрические препараты. 2013 Апрель; 15 (2): 93-117.[PubMed: 23529866]

   16.

   Nau R, Sörgel F, Eiffert H. Проникновение лекарств через гемато-спинномозговую жидкость/гематоэнцефалический барьер для лечения инфекций центральной нервной системы. Clin Microbiol Rev. 2010 Oct; 23(4):858-83. [Бесплатная статья PMC: PMC2952976] [PubMed: 20930076]

   Что такое гематоэнцефалический барьер? — Институт мозга Квинсленда

   
   Мозг бесценен, и эволюция сделала все возможное, чтобы защитить его от повреждений.Наиболее очевидным является наш череп толщиной 7 мм, но мозг также окружен защитной жидкостью (цереброспинальной — головного и спинного мозга) и защитной оболочкой, называемой мозговыми оболочками. Оба обеспечивают дополнительную защиту от физических травм.

   Еще одним защитным элементом является гематоэнцефалический барьер. Как следует из названия, это барьер между кровеносными сосудами головного мозга (капиллярами) и клетками и другими компонентами, из которых состоит мозговая ткань. В то время как череп, мозговые оболочки и спинномозговая жидкость защищают от физических повреждений, гематоэнцефалический барьер обеспечивает защиту от болезнетворных патогенов и токсинов, которые могут присутствовать в нашей крови.

   Гематоэнцефалический барьер был открыт в конце 19 века, когда немецкий врач Пауль Эрлих ввел краситель в кровоток мыши. К его удивлению, краска проникла во все ткани, кроме головного и спинного мозга. Хотя это показало, что между мозгом и кровью существует барьер, только в 1960-х годах исследователи смогли использовать микроскопы, достаточно мощные, чтобы определить физический слой гематоэнцефалического барьера.

   Теперь мы знаем, что ключевой структурой гематоэнцефалического барьера, обеспечивающей барьер, является «плотное эндотелиальное соединение». Эндотелиальные клетки выстилают внутреннюю часть всех кровеносных сосудов. В капиллярах, образующих гематоэнцефалический барьер, эндотелиальные клетки вклиниваются очень близко друг к другу, образуя так называемые плотные соединения.

   Плотный зазор позволяет только небольшим молекулам, жирорастворимым молекулам и некоторым газам свободно проходить через стенку капилляра в ткань мозга. Некоторые более крупные молекулы, такие как глюкоза, могут проникать через транспортные белки, которые действуют как специальные двери, открывающиеся только для определенных молекул.

   Эндотелиальные клетки кровеносного сосуда окружены другими компонентами гематоэнцефалического барьера, которые непосредственно не участвуют в предотвращении попадания веществ из крови в мозг, но которые взаимодействуют с клетками, формирующими барьер, для изменения избирательности крови. мозговой барьер есть.

   Зачем нам это нужно?

   Гематоэнцефалический барьер предназначен для защиты от циркулирующих токсинов или патогенов, которые могут вызывать инфекции головного мозга, и в то же время позволяет жизненно важным питательным веществам достигать мозга.

   Другая его функция заключается в поддержании относительно постоянного уровня гормонов, питательных веществ и воды в мозге, колебания которого могут нарушить точно настроенную среду.

   Так что же происходит, если гематоэнцефалический барьер поврежден или нарушен каким-либо образом?

   Одним из распространенных способов этого является бактериальная инфекция, например, менингококковая инфекция. Менингококковые бактерии могут связываться со стенкой эндотелия, в результате чего плотные соединения немного приоткрываются. В результате гематоэнцефалический барьер становится более пористым, что позволяет бактериям и другим токсинам инфицировать ткань мозга, что может привести к воспалению, а иногда и к смерти.

   Также считается, что функция гематоэнцефалического барьера может снижаться при других состояниях. Например, при рассеянном склерозе дефектный гематоэнцефалический барьер позволяет лейкоцитам проникать в мозг и атаковать функции, передающие сообщения от одной клетки мозга (нейрона) к другой. Это вызывает проблемы с тем, как нейроны сигнализируют друг другу.

   Когда нам нужно пройти через это?

   Гематоэнцефалический барьер, как правило, очень эффективно предотвращает попадание нежелательных веществ в мозг, что имеет и обратную сторону.Подавляющее большинство потенциальных медикаментозных методов лечения с трудом преодолевают этот барьер, что создает огромное препятствие для лечения психических и неврологических расстройств.

   Один из возможных способов обойти эту проблему — «обмануть» гематоэнцефалический барьер, чтобы позволить лекарству пройти. Это так называемый подход «троянский конь», при котором лекарство сливается с молекулой, которая может преодолевать гематоэнцефалический барьер с помощью белка-переносчика.

   Другой подход заключается в временном открытии гематоэнцефалического барьера с помощью ультразвука.

   Ультразвук можно использовать для временного открытия гематоэнцефалического барьера.

   На мышах с болезнью Альцгеймера мы показали, что использование ультразвука для открытия гематоэнцефалического барьера может улучшить когнитивные функции и уменьшить количество токсичных бляшек, которые накапливаются в мозгу. Мы думаем, что это может быть связано со способностью ультразвука в сочетании с вводимыми микропузырьками газа временно и безопасно открывать гематоэнцефалический барьер, пропуская внутрь защитные факторы крови. Важно отметить, что этот подход не повреждает мозг.

   В новом исследовании мы показали, что, временно открывая гематоэнцефалический барьер, ультразвук пропускает больше терапевтических антител в мозг, улучшая патологию, подобную болезни Альцгеймера, и когнитивные функции в большей степени, чем при использовании ультразвука или препарата антитела по отдельности.

   Таким образом, ультразвук

   является многообещающим инструментом для временного и безопасного преодоления обычно очень полезного, но иногда проблематичного гематоэнцефалического барьера. Его можно использовать для улучшения доставки лекарств в мозг, что сделает лечение болезни Альцгеймера и других заболеваний головного мозга более рентабельным.

    

   ---

   Соавтором этой статьи является доктор Алан Вудрафф, научный писатель из Квинслендского института мозга.

   Юрген Гётц, директор Центра исследований стареющей деменции Клема Джонса, Университет Квинсленда

   Первоначально эта статья была опубликована на The Conversation. Прочитайте оригинальную статью.

   Как патогены проникают через гематоэнцефалический барьер

   Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) является важной иммунологической особенностью центральной нервной системы (ЦНС) человека.Состоящая из многих типов клеток, ГЭБ является как структурным, так и функциональным препятствием для микроорганизмов, таких как бактерии, грибки, вирусы или паразиты, которые могут циркулировать в кровотоке. В результате ГЭБ является ключевым регулятором проникновения микроорганизмов в ЦНС и существует на границе кровеносных сосудов и интерстициальной жидкости по всему мозгу. ГЭБ также существует на других пересечениях ЦНС и периферии, в том числе между кровью и клетками, продуцирующими спинномозговую жидкость. Его цель — защищать и регулировать микроокружение мозга.

   Состав гематоэнцефалического барьера

   ГЭБ состоит из нескольких типов клеток. Эти клетки выстилают микрососуды головного мозга и совместно защищают ЦНС и ее нейроны от любых патогенов, расположенных на периферии.

   Схема микрососудов в головном мозге, выстланных гематоэнцефалическим барьером. Гематоэнцефалический барьер представляет собой многоклеточную сложную структуру, состоящую из эндотелиальных клеток, перицитов и астроцитов, непосредственно контактирующих с тканью головного мозга. Источник: https://commons.com.wikimedia.org/wiki/Файл:Blood_vessels_brain_english.jpg ГЭБ представляет собой сложную структуру, повторяющую лабиринт сосудов головного мозга. Он состоит из 4 типов клеток:

   • Эндотелиальные клетки . Эти клетки выстилают внутреннюю часть кровеносных сосудов. В ГЭБ они тесно связаны друг с другом плотными контактами, образуя барьер. Эти клеточные соединения имеют решающее значение для микрососудов в нашем мозгу, поскольку они поддерживают целостность и проницаемость сосудов, тем самым регулируя прохождение через ГЭБ.
   • Перициты . Встраиваясь в базальную мембрану микрососудов, перициты тесно ассоциируют с эндотелиальными клетками ГЭБ. Считается, что перициты происходят от общего предшественника гладкомышечных клеток, и хотя они обеспечивают структурную поддержку микрососудам, они также передают сигналы эндотелиальным клеткам, чтобы влиять на проницаемость и рост. В головном мозге перициты могут также выполнять функции, подобные иммунным клеткам, такие как обнаружение, поглощение и уничтожение потенциально вредных микроорганизмов, происходящих из крови.
   • Астроциты . Астроциты, названные в честь их звездообразной формы, являются опорными клетками, которые вносят вклад в структурные свойства ГЭБ. Известно, что астроциты рекрутируют периферические клетки, такие как лейкоциты, в ЦНС через ГЭБ.
   • Микроглия . Как резидентная иммунная клетка ЦНС, микроглия находится сразу за ГЭБ. Хотя они обычно не считаются частью ГЭБ, микроглия исследует ЦНС на наличие микробов и обладает способностью поглощать и уничтожать тех, с кем они сталкиваются.Следовательно, микроглия представляет собой еще одну линию иммунологической защиты от потенциальных патогенов или токсинов, пересекающих ГЭБ.

   Преодоление гематоэнцефалического барьера

   ГЭБ эффективен для защиты ЦНС, но, как и многие другие барьеры, он не идеален. До сих пор ведутся здоровые споры о том, действительно ли ЦНС является иммунологически привилегированным участком, потому что он не непроницаем для периферических клеток и микроорганизмов. Эта проходимость вызывает вопросы. Как микроорганизмы попадают в ЦНС? Какие микроорганизмы могут проникать через ГЭБ?

   Три механизма переноса микроорганизмов через гематоэнцефалический барьер: A) трансцеллюлярный путь, B) парацеллюлярный путь и C) инфицированный фагоцитарный путь (троянский конь).

   Источник: https://cmr.asm.org/content/27/4/691. Трансцеллюлярное проникновение в ЦНС Микробы, проникающие через ГЭБ трансцеллюлярным путем, проникают в ЦНС через эндотелиальные клетки. Они получают доступ к просветной стороне эндотелия кровеносных сосудов, где проходят через сами эндотелиальные клетки. Преодолев барьер, эти микробы выходят через другую сторону клетки, которая находится в непосредственном контакте с астроцитами, микроглией и нейронами.

   Существует 2 механизма трансцеллюлярного проникновения в ЦНС: опосредованный абсорбцией и опосредованный рецептором-лигандом.Абсорбционно-опосредованный трансцитоз (АМТ) зависит от взаимодействия зарядов, а не от специфического связывания лиганд-рецептор. При АМТ неспецифические взаимодействия с эндотелиальной мембраной приводят к абсорбции белка, молекулы или микроба непосредственно эндотелиальной клеткой. Затем он транспортируется через клетку и высвобождается в ЦНС.

   Напротив, рецептор-лиганд-опосредованный трансцитоз (РМТ) требует специфического связывания между микробом (лигандом) и эндотелиальной клеткой (рецептором). Хотя процессы абсорбции для АМТ и РМТ схожи, взаимодействия хозяин-патоген требуют гораздо более высокой специфичности, тем самым ограничивая способность микробов проникать в эндотелиальные клетки через РМТ.Рецепторы, которые способствуют RMT, включают рецептор трансферрина, рецептор инсулина и белки 1 и 2, родственные рецептору липопротеинов низкой плотности (LRP1 и 2).

   Escherichia coli — популярная модель для изучения микробного переноса через ГЭБ. Большинство штаммов E . coli не опасны, однако отдельные штаммы E . coli , например E . coli K1, обладают уникальной способностью уклоняться от иммунного ответа хозяина и достигать высокого уровня бактериемии, что может привести к развитию бактериального менингита. Е . coli проникает в эндотелиальные клетки микрососудов головного мозга (BMEC) в первую очередь через RMT с использованием нескольких рецепторов, что приводит к связыванию хозяина и патогена между E . coli и BMEC. Эта патология чаще всего наблюдается у новорожденных и может передаваться от матери к ребенку во время родов.

   Проникновение в парацеллюлярную ЦНС

   Микробы, которые пересекают ГЭБ через парацеллюлярный метод, проходят между эндотелиальными клетками, как предполагает префикс «пара», означающий «рядом с».Как при трансцеллюлярном, так и при парацеллюлярном проникновении в ЦНС микробы должны прикрепиться к BMEC, прежде чем они будут перенесены. В этом сценарии микроорганизм прикрепляется к BMEC и проникает в ЦНС между двумя эндотелиальными клетками. Плотные соединения, якоря, которые удерживают соседние эндотелиальные клетки близко друг к другу, разрушаются во время этого механизма микробного переноса.

   По сравнению с трансцитозом меньше микроорганизмов используют парацеллюлярный транспорт для проникновения в ЦНС. Бледная трепонема , бактерия, вызывающая сифилис, проникает в нервную систему на ранних стадиях инфекции.Бактерия присутствует в межклеточных соединениях эндотелиальных клеток аорты, что позволяет предположить, что T. pallidum проникает в ткани парацеллюлярно. В то время как микробный лиганд и рецептор эндотелиальных клеток необходимы для начального связывания T . pallidum неизвестны, T . pallidum , по-видимому, взаимодействует с тромбоцитами, влияя на проницаемость эндотелиальных клеток и облегчая перенос ГЭБ.

   Зараженные фагоциты (метод троянского коня)

   В отличие от прямого перемещения микроорганизма через ГЭБ при транс- и парацеллюлярном микробном переносе, метод «троянского коня» представляет собой непрямую форму микробного переноса.ГЭБ проницаем для фагоцитирующих лейкоцитов, которые регулярно циркулируют в крови для обеспечения иммунологического надзора, мигрируя в ткани и из них. Некоторые микроорганизмы перенимают этот естественный процесс и используют его в своих интересах. В методе «троянский конь» микробный перенос происходит с трансмиграцией инфицированного фагоцита. Когда инфицированный лейкоцит пересекает ГЭБ, микроорганизм также получает доступ к ЦНС.

   Вирус иммунодефицита человека-1, ВИЧ-1, представляет собой лентивирус, который проникает в ЦНС вскоре после системной инфекции.Хотя существует несколько гипотез о том, как ВИЧ-1 проникает в ЦНС, наиболее вероятным является то, что вирус проникает в ЦНС через механизм «троянского коня». Хорошо известно, что вирус инфицирует лейкоциты хозяина, используя рецепторы CXCR4 и CCR5. Инфильтрирующие инфицированные моноциты могут быть первичным переносчиком ВИЧ-1 через ГЭБ.

   Важно отметить, что эти способы микробного переноса не являются взаимоисключающими, и микроорганизмы могут использовать более одного пути для проникновения в ЦНС.

   Терапия и гематоэнцефалический барьер

   Менингит, сифилис и СПИД являются тремя основными причинами смерти во всем мире.Все 3 вызваны микроорганизмами, которые способны проникать и инфицировать ЦНС, но, к сожалению, склонность ГЭБ к защите также препятствует лечению.

   Терапевтические подходы, разработанные в последнее десятилетие, используют существующие свойства и механизмы ГЭБ. Например, исследователи пытаются доставить нейрофармацевтические препараты в ЦНС, используя векторы доставки, нацеленные на рецепторы на BMEC, которые участвуют в RMT микробов. Нейрофармацевтические препараты также могут быть упакованы в биоразлагаемые наночастицы.Этот метод также использует существующие пути RMT для проникновения в ЦНС и может быть дополнительно нацелен на тканеспецифическое поглощение.

   Нейротерапевтический дизайн предполагает понимание нейроиммунологии в ГЭБ и во всем мозге. Лучшее понимание ГЭБ и механизмов проникновения микробов, наряду с новым пониманием сложной иммунной системы мозга, в конечном итоге поможет в разработке эффективных нейротерапевтических средств.

   Гематоэнцефалический барьер – обзор

   Факторы, регулирующие поступление иммунных клеток в глаз

   В то время как концепции гемато-ретинального барьера и гемато-водного барьера были сформированы на основе исключения транспорта больших молекул из поток крови в паренхиматозную ткань сетчатки и водянистую влагу (Greenwood, 1992), предполагалось, что эти барьеры естественным образом распространяются на клетки. Воспалительные процессы часто возникают в головном мозге и сетчатке, поэтому кажется, что эти барьеры легко разрушаются. Кроме того, вопреки более ранним представлениям, недавно были получены доказательства того, что нормальная ткань ЦНС «патрулируется» лимфоцитами (Sedgwick, 1997), хотя низкая частота экстравазатированных лимфоцитов в нормальной паренхиме ЦНС означает, что они редко встречаются в гистологических срезах и вполне вероятно, что инфильтрирующие Т-клетки являются активированными или бластными клетками, поскольку покоящиеся Т-клетки обычно не проникают в ткани (Sedgwick et al ., 1998). Как такие клетки получают доступ к нормальному мозгу и сетчатке, неясно. При воспалении или патологических состояниях, затрагивающих ЦНС, происходят изменения адгезионных свойств эндотелия, что способствует экстравазации лейкоцитов. Имеются убедительные in vitro доказательства того, что клетки, расположенные рядом с сосудами ЦНС, такие как астроциты и периваскулярные макрофаги (рис. 29.2), при активации способны синтезировать цитокины, такие как TNF, которые могут вызывать активацию молекул адгезии, таких как ICAM- 1 и E-селектин (Joo, 1994).Тот факт, что при аутоиммунных состояниях, таких как рассеянный склероз или увеит, аутореактивные Т-клетки попадают в ЦНС, подтверждает концепцию регулярного переноса Т-клеток в головной мозг (см. обзоры, Sedgwick, 1995, 1997).

   РИСУНОК 29.2. Схематическая диаграмма кровеносного сосуда в паренхиме головного мозга, иллюстрирующая компоненты стенки сосуда, которые вносят вклад в гематоэнцефалический барьер. От просвета кнаружи это сосудистые эндотелиальные клетки (EC), базальная пластинка (заштрихованная зона) и граница глии, состоящая из ножки астроцитов (A).Обратите внимание на относительное положение периваскулярной микроглии (МГ) и периваскулярных макрофагов (ПВМ).

   Во время и даже до явного воспаления в глазу вовлекаются несколько процессов, которые обеспечивают доступ не только лимфоцитов, но и нескольких других подмножеств воспалительных клеток, таких как моноциты, нейтрофилы, NK-клетки и ДК. Воспалительные клетки притягиваются к месту повреждения хемокинами (например, MIP-1α) и другими молекулами, высвобождаемыми тканевыми клетками, такими как астроциты, микроглия и клетки пигментного эпителия сетчатки (Miyagishi et al ., 1997; Gourmala и др. ., 1997; Crane и др. ., 1999). Эндотелиальные клетки также участвуют в этом процессе, высвобождая хемокины, но, что более важно, изменяя их адгезионную способность к циркулирующим лейкоцитам, экспрессируя специфические молекулы адгезии для рецепторов лейкоцитарного интегрина, таких как ICAMs-1, 2 и 3, VCAM и E-селекция (Mesri et al ). ., 1994). Во время этого процесса происходят морфологические изменения, которые сравнимы с появлением венул с высоким эндотелием (HEV) в лимфатических узлах (McMenamin et al ., 1992, 1993). Значительные дебаты были сосредоточены на том, происходит ли эмиграция лейкоцитов в ЦНС/эндотелий сетчатки трансцеллюлярно или парацеллюлярно в месте разъединенных плотных контактов (Greenwood, 1992).

   Как указывалось выше, в нормальных условиях несколько лимфоцитов, хотя и активированных, по-видимому, имеют доступ к ткани ЦНС, что позволяет им «патрулировать» ткани на наличие организмов, таких как вирусы и бактерии. Предполагается, что в нормальной сетчатке также действует низкоуровневый патрульный механизм.Недавно мы показали, что небольшое количество интерферон-γ-позитивных Т-лимфоцитов, по-видимому, инфильтрирует сетчатку до начала воспаления в модели экспериментального аутоиммунного увеоретинита (ЭАУ), индуцированного препаратом смешанных ретинальных антигенов. За этим следует сильная экспрессия хемокинов на эндотелиальных клетках в местах воспаления (MIP-1α и MCP-1) (Crane et al. ., 2000) (табл. 29.3). Моноциты/макрофаги, по-видимому, также способны располагаться экстраваскулярно в периваскулярных пространствах головного мозга и сетчатки (Dick et al ., 1995). Однако не все клетки, по-видимому, имеют одинаковый доступ к ЦНС. В частности, ДК, по-видимому, исключены из сетчатки, но явно свободно мигрируют в другие ненервные ткани глаза, включая увеальный тракт (, см. ниже ). Причина их исключения из нейральной сетчатки не ясна, но может быть связана с их относительным отсутствием экспрессии интегриновых рецепторов в состоянии покоя (Ruedl and Hubele, 1997).

   ТАБЛИЦА 29.3. Замороженный срез сетчатки крысы в ​​EAU (день 11).Иммуногистохимическая локализация (красно-коричневая реакция) МСР в эндотелии сосудов.

   Ожидается, что степень переноса Т-клеток в увеальный тракт с его менее развитыми сосудистыми барьерами (включая «дырявый» хориокапилляр) будет больше, чем в нервных тканях. Однако изначально сообщалось, что лимфоциты отсутствуют или встречаются редко в нормальных сосудах сосудистой оболочки глаза грызунов и в биоптатах радужной оболочки человека, изученных традиционными гистологическими методами. Однако недавнее иммуногистохимическое окрашивание тотальных препаратов ткани глаза выявило постоянную, но низкую плотность Т-клеток (4 клетки/мм ² в радужной оболочке крысы, 20 клеток/мм ² в нормальной сосудистой оболочке крысы) (McMenamin and Crewe, 1995; Батлер и Макменамин, 1996). Недавно появившиеся данные показали, что многие клетки и ткани во внутриглазной среде (сетчатка, роговица) являются проапоптозными, что может действовать как мощный механизм регуляции инфильтрации Т-клеток и других иммунных клеток во внутриглазные ткани и компартменты (Griffith et al. al , 1995; D’Orazio et al , 1999). Имеются убедительные доказательства того, что когда Fas+-лимфоциты инфильтрируют глаз и вступают в контакт с Fas-лиганд-позитивными тканями, выстилающими переднюю камеру, они подвергаются апоптозу in situ .Это также верно для других FasL-позитивных клеток глаза, таких как пигментный эпителий сетчатки.

   Когда в глазах происходит повреждение, опосредованное иммунными клетками, имеются четкие доказательства активации Т-клеток, но роль предполагаемых резидентных АПК в значительной степени неизвестна. Кандидаты в АПК включают паренхиматозные клетки, такие как астроциты, олигодендроциты и эндотелий, а также непаренхиматозные гематогенно-производные иммунные клетки, включая микроглию, периваскулярные макрофаги и другие популяции макрофагов. В этом обзоре будут подробно рассмотрены только непаренхиматозные иммунные клетки.Потенциальная роль паренхиматозных клеток как APC в контексте ЦНС широко обсуждалась Sedgwick and Hickey (1997). Кроме того, недавно были получены доказательства того, что астроциты, а не АПК, могут играть роль в подавлении иммунного ответа (Aloisi et al. ., 2000).

   Закон о прибрежных барьерных ресурсах

   В 1970-х и 1980-х годах Конгресс признал, что определенные действия и программы федерального правительства исторически субсидировали и поощряли развитие прибрежных барьеров, что приводило к потере природных ресурсов; угроза жизни, здоровью и имуществу людей; и расходы миллионов налоговых долларов каждый год.Чтобы устранить федеральный стимул к развитию этих районов, Закон о прибрежных барьерных ресурсах (CBRA) 1982 г. определил относительно неосвоенные прибрежные барьеры вдоль побережья Атлантического океана и Мексиканского залива как часть Системы прибрежных барьерных ресурсов Джона Х. Чейфи (CBRS) и сделал их области, неприемлемые для большинства новых федеральных расходов и финансовой помощи.

   Закон об улучшении прибрежных барьеров (CBIA) 1990 г. повторно уполномочил CBRA; расширил CBRS, включив в него неосвоенные прибрежные барьеры вдоль Флорида-Кис, Великих озер, Пуэрто-Рико и Ю.С. Виргинские острова; и добавил новую категорию прибрежных барьеров в CBRS, называемую «охраняемые районы» (OPA). OPA в основном состоят из заповедников и / или зон отдыха, таких как национальные заповедники дикой природы, государственные и национальные парки, местные заповедники и частные заповедники, хотя они также могут содержать частные территории, которые не предназначены для сохранения и / или отдыха.

   Закон поощряет сохранение биологически богатых прибрежных барьеров, подверженных ураганам, путем ограничения федеральных расходов, стимулирующих развитие, таких как федеральное страхование от наводнений.Районы в пределах CBRS могут быть застроены при условии, что частные застройщики или другие нефедеральные стороны несут полную стоимость. В период с 1982 по 2010 год CBRA сэкономило более 1 миллиарда долларов в федеральных долларах и сэкономит еще миллионы в будущем.

   Сбережения налогоплательщика

   В прошлом определенные действия и программы федерального правительства способствовали созданию хрупких, опасных и экологически чувствительных прибрежных барьеров. Закон о ресурсах прибрежных барьеров (CBRA) 1982 г. и поправки к нему ограничивают федеральные расходы и финансовую помощь, которые способствуют развитию обозначенных прибрежных барьеров.Результатом является экономия федеральных долларов, защита человеческих жизней и сохранение природных ресурсов. CBRA и поправки к нему не препятствуют и не регулируют развитие, они только отменяют федеральный стимул для развития определенных прибрежных барьеров. Таким образом, люди, решившие жить и инвестировать в эти опасные районы, несут полную стоимость строительства и реконструкции, а не перекладывают ее на американских налогоплательщиков. Экономическое исследование, проведенное Службой рыболовства и дикой природы США в 2002 году, показало, что к 2010 году CBRA сэкономит американским налогоплательщикам примерно 1 доллар. 3 миллиарда за счет ограничения федеральных расходов на дороги, системы сточных вод, питьевое водоснабжение и помощь при стихийных бедствиях.

   Экономия, оцененная в этом исследовании, является консервативной по следующим причинам: федеральные программы, которые Конгресс поручил изучить Службе, включают лишь часть федеральных программ, политики и источников финансирования, которые способствуют, защищают и восстанавливают развитие вдоль наших побережий; методы, используемые Службой для оценки экономии в соответствии с Законом Стаффорда, предполагают, что стоимость застроенного акра во всей зоне бедствия постоянна, но обычно это не так; затраты на инфраструктуру не учитывали геологию береговых барьеров и насколько дороже строить в этих местах, потому что они нестабильны и подвержены затоплению; Служба предположила, что на водно-болотных угодьях не велось никаких строительных работ, что, вероятно, имело место в некоторых районах; Служба учитывала только первоначальные затраты на строительство на месте, но не оценивала затраты на эксплуатацию и обслуживание инфраструктуры или подключение застройки к существующим объектам.

   Закон о прибрежных барьерных ресурсах, использование силы рыночных сил для сохранения побережья Америки и экономии денег налогоплательщиков.

    

   В соответствии с Законом о прибрежных барьерных ресурсах (CBRA) в 1982 г. была создана Система прибрежных барьерных ресурсов Джона Х. Чейфи (CBRS). CBRS состоит из неосвоенных прибрежных барьеров и других территорий, расположенных на побережье Соединенных Штатов, которые определены и изображены на серия карт под названием «Джон Х.Система ресурсов прибрежного барьера Чафи». Эти карты контролируют и указывают, какие земли затронуты CBRA. Карты поддерживаются Министерством внутренних дел через Службу рыболовства и дикой природы. Помимо трех незначительных исключений, только Конгресс имеет право добавлять или удалять земли из CBRS и создавать новые единицы. Эти исключения включают: (1) добровольные дополнения к CBRS владельцами собственности; (2) добавление избыточной федеральной собственности в CBRS; и (3) требование CBRA о 5-летнем обзоре, которое учитывает исключительно изменения, произошедшие с единицами Системы под действием естественных сил, таких как эрозия и нарастание.

   CBRS была переименована Pub. L. 106-167 в 1999 году в честь покойного сенатора Чейфи. В CBRA несколько раз вносились поправки, чтобы заменить некоторые карты новыми картами с измененными границами.

   Типы блоков CBRS

   CBRS содержит два типа блоков: системные блоки и охраняемые зоны (OPA). OPA обозначаются буквой «P» в конце номера устройства (например, FL-64P, P10P).

   Системные единицы  содержат области, которые были относительно неосвоены на момент их обозначения в рамках CBRS. Системные единицы в основном состоят из территорий, находящихся в частной собственности, хотя они также могут содержать территории, предназначенные для сохранения и/или отдыха. Границы областей, включенных в Системные единицы, как правило, должны следовать геоморфологическим, застройочным или культурным особенностям. Большинство новых федеральных расходов и финансовой помощи, включая федеральное страхование от наводнений, запрещены в рамках системных единиц. В настоящее время CBRS включает 588 системных единиц, охватывающих около 1,4 миллиона акров земли и связанную с ними водную среду обитания.

   OPA в основном состоят из заповедных зон и/или зон отдыха, таких как национальные заповедники дикой природы, государственные и национальные парки, местные заповедники и частные заповедники, хотя они могут также содержать частные территории, которые не предназначены для сохранения и/или отдых. Границы этих единиц, как правило, должны совпадать с границами заповедников или зон отдыха, таких как государственные парки и национальные заповедники.Единственным федеральным запретом на расходы в рамках OPA является запрет на федеральное страхование от наводнений. В настоящее время CBRS включает 282 OPA, охватывающих около 2,1 миллиона акров земли и связанную с ними водную среду обитания.

   Узнать больше:

    

   Что такое «незастроенный прибрежный барьер»?

   Закон о прибрежных барьерных ресурсах (CBRA) от 1982 года определяет «неосвоенный прибрежный барьер» как геологическую особенность осадконакопления, подверженную воздействию волн, приливов и ветра; и защищает водную среду обитания, обращенную к суше, от прямого нападения волн. CBRA далее определяет прибрежный барьер как все связанные водные среды обитания, включая прилегающие водно-болотные угодья, болота, эстуарии, бухты и прибрежные воды, но только в том случае, если такие особенности и связанные среды обитания содержат мало искусственных сооружений, и эти сооружения, а также связанная с ними деятельность людей с ними не препятствуют существенно геоморфологическим и экологическим процессам.

   Раздел 2 Закона о повторном разрешении прибрежных барьеров от 2000 г. определяет, что во время включения единицы Системы в Систему район прибрежного барьера считается незастроенным, если (1) плотность застройки составляет менее одной структуры на пять акры земли выше среднего уровня прилива; и (2) отсутствует полный набор существующей инфраструктуры, состоящей из дороги с армированным дорожным полотном, системы отвода сточных вод, электроснабжения и подачи пресной воды на каждый участок или строительную площадку в этом районе.

   CBRA стремился включить в CBRS относительно неразвитые прибрежные барьеры (т. е. те районы, на которых мало искусственных сооружений). До того, как CBRA был принят в 1982 году, министру внутренних дел было предписано сводным законом о согласовании бюджета 1981 года (Pub. L. 97-35) нанести на карту неосвоенные прибрежные барьеры для рассмотрения Конгрессом. Определения и критерии разграничения, которые руководили картографическими усилиями Министерства внутренних дел (Департамента), были опубликованы 16 августа 1982 года в Федеральном регистре (т.47, № 158). Департамент рассмотрел плотность построек и наличие инфраструктуры на местах для оценки состояния развития. Чтобы считаться развитой, плотность застройки на каждой прибрежной барьерной территории должна составлять более одной постройки на пять акров земли выше среднего уровня прилива до ее определения в CBRS. Кроме того, прибрежная заградительная зона считалась развитой, даже если на каждые пять акров земли выше среднего уровня прилива приходилось менее одного сооружения, если до определения на земле имелся полный комплект инфраструктуры. Полный комплект инфраструктуры включает в себя все следующие компоненты для каждого участка или строительной площадки в районе: дорога с армированным земляным полотном, система водоотведения, электроснабжение и снабжение пресной водой. Цель инфраструктурного критерия заключалась в том, чтобы исключить области, в которых наблюдалась интенсивная частная капитализация до ее включения в CBRS, демонстрирующая существенное практическое обязательство по завершению развития. Эти критерии были позже кодифицированы Законом о повторном разрешении ресурсов прибрежных барьеров 2000 года (Pub.L. 106-514) для рассмотрения министром внутренних дел при вынесении рекомендаций Конгрессу относительно дополнений или исключений из CBRS.

   При применении критерия плотности Служба обычно рассматривает всю единицу CBRS, а не отдельные подразделения. В тех случаях, когда существуют отдельные сегменты прибрежной барьерной единицы (т. е. районы, разделенные заливами или промежуточными районами, которые иным образом защищены или явно застроены), критерий плотности применяется к каждому отдельному сегменту.

   Гематоэнцефалический барьер и церебральный метаболизм (Раздел 4, Глава 11) Неврология в Интернете: Электронный учебник по неврологии | Кафедра нейробиологии и анатомии

   11.1 Гематоэнцефалический барьер поддерживает постоянство внутренней среды мозга

   Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) защищает нервную ткань от изменений состава крови и токсинов. В других частях тела внеклеточные концентрации гормонов, аминокислот и калия подвержены частым колебаниям, особенно после еды, физических упражнений или стрессовых ситуаций.Поскольку многие из этих молекул регулируют возбудимость нейронов, подобное изменение состава интерстициальной жидкости в ЦНС может привести к неконтролируемой активности мозга. Эндотелиальные клетки, образующие гематоэнцефалический барьер, узко специализированы, чтобы обеспечить точный контроль над веществами, которые входят или выходят из мозга.

   Открытие гематоэнцефалического барьера. Открытие ГЭБ датируется более чем 100-летней давностью, когда в 1880-х годах Пауль Эрлих заметил, что внутривенное введение некоторых красителей (напр. г. трипановый синий) окрашивал все органы, кроме головного и спинного мозга. Он пришел к выводу, что красители имеют более низкое сродство к связыванию с нервной системой по сравнению с другими тканями. В 1913 году Эдвин Гольдман, сотрудник Эрлиха, продемонстрировал, что те же самые красители при непосредственном введении в спинномозговую жидкость (ЦСЖ) легко окрашивают нервную ткань, но не другие ткани. Однако термин «гематоэнцефалический барьер» был придуман Левандовски в 1898 году после того, как он и его коллеги провели эксперименты, чтобы продемонстрировать, что нейротоксические агенты влияют на функцию мозга только при непосредственном введении в мозг, но не при введении в сосудистую систему.Потребовалось еще 70 лет, пока Риз и его коллеги локализовали барьер для капиллярных эндотелиальных клеток в мозге с помощью электронно-микроскопических исследований.

   Рисунок 11.1a Системная инъекция.	Рисунок 11.1b Внутрижелудочковая инъекция.

   Эндотелиальные клетки в капиллярах головного мозга являются местом ГЭБ.ГЭБ у взрослых состоит из сложной клеточной системы, состоящей из узкоспециализированной базальной мембраны, большого количества перицитов, встроенных в базальную мембрану, и концевых ножек астроцитов. В то время как эндотелиальные клетки формируют собственно барьер, взаимодействие с соседними клетками, по-видимому, необходимо для развития барьера. Эндотелиальные клетки головного мозга отличаются от эндотелиальных клеток других органов по двум важным признакам. Во-первых, между эндотелиальными клетками головного мозга присутствуют непрерывные плотные контакты.Эти плотные соединения предотвращают парацеллюлярное движение молекул. Во-вторых, отсутствуют обнаруживаемые трансэндотелиальные пути, такие как внутриклеточные везикулы. Эти свойства эндотелиальных клеток головного мозга обеспечивают барьер между кровью и мозгом. Некоторые из ключевых процессов изображены на рис. 11.1.

   Рисунок 11.2 Компоненты ГЭБ и транспорт молекул через барьер.

   1. Непрерывные плотные соединения, соединяющие эндотелиальные клетки в капиллярах головного мозга, ограничивают диффузию молекул через ГЭБ.
   2. Базальная (базальная) мембрана обеспечивает структурную поддержку капилляров, и предполагается, что специфические белки, присутствующие в базальной мембране, участвуют в развитии ГЭБ.
   3. Астроцитарные отростки стопы выделяют специфические факторы и необходимы для развития ГЭБ.Отростки астроцитов стопы содержат водные каналы (аквапорин-4), которые обеспечивают поглощение воды и способствуют отеку мозга.
   4. Транспортеры для глюкозы и незаменимых аминокислот облегчают перемещение этих растворенных веществ в мозг. Поскольку клетки мозга не могут синтезировать эти незаменимые аминокислоты, они поглощаются кровью.
   5. Вторичные транспортные системы вызывают отток малых молекул и заменимых аминокислот из мозга в кровь.
   6. Транспортеры ионов натрия на люминальной мембране и Na,K-АТФаза на антилюминальной мембране отвечают за перемещение натрия из крови в мозг. Большое количество митохондрий, присутствующих в эндотелиальных клетках головного мозга, обеспечивает энергию для функции этой Na,K-АТФазы.
   7. «Ферментный гематоэнцефалический барьер»: метаболические процессы в эндотелиальных клетках капилляров головного мозга важны для функции крови и мозга и контролируют поступление нейротрансмиттеров в мозг.

   11.2 Молекулярные компоненты плотных соединений

   Рисунок 11.3 Схематическое изображение соединительных молекул.

   Плотные контакты между эндотелиальными клетками отвечают за барьерную функцию. Окклюдин был первым интегральным мембранным белком, локализованным исключительно в пределах плотных контактов. Однако у мышей, несущих нулевую мутацию в гене occludin, развиваются морфологически нормальные плотные контакты, что указывает на то, что окклюзия не является существенной для правильного образования плотных контактов.Было показано, что в отличие от окклюзии клаудины необходимы для образования плотных контактов. Интегральные мембранные белки плотных контактов связаны с цитоскелетом через зоны окклюзии-1 (ЗО-1), ЗО-2 и ЗО-3. Кроме того, соединения, не связанные с окклюдином, перемежаются с плотными соединениями. В слипчивых соединениях обнаружены специфичные для эндотелия интегральные мембранные белки VE-кадгерины. Более того, семейство белков, называемых соединительными молекулами адгезии (JAM), и недавно открытые молекулы адгезии, селективной к эндотелиальным клеткам (ESAM), локализованы в плотных соединениях ГЭБ.Их точная функция в целостности ГЭБ еще предстоит определить.

   Все области головного мозга не имеют гематоэнцефалического барьера. Структуры, расположенные в стратегических позициях по средней линии желудочковой системы и лишенные ГЭБ, в совокупности называются околожелудочковыми органами (ОЦО). В этих небарьерных областях плотные соединения между эндотелиальными клетками прерывистые, что позволяет проникать молекулам. Многие из этих областей участвуют в гормональном контроле.

   Области головного мозга без гематоэнцефалического барьера:

   • Гипофиз
   • Срединное возвышение
   • Район пострема
   • Преоптическое углубление
   • Парафиз
   • Шишковидная железа
   • Эндотелий сосудистого сплетения

   Рисунок 11.4 Околожелудочковые органы

   Вещества с высокой растворимостью в липидах могут перемещаться через ГЭБ путем простой диффузии. Диффузия является основным механизмом проникновения большинства психоактивных веществ. На рис. 11.2 показано, что скорость проникновения диффундирующих в мозг соединений зависит от их растворимости в липидах. Растворимость в липидах оценивают по коэффициенту распределения масло/вода.

   На рис. 11.5а показано, как рассчитывается коэффициент распределения нефть/вода.На рис. 11.5b показана взаимосвязь между коэффициентом распределения нефть/вода и проникновением выбранных молекул в мозг.

   Рисунок 11.5a Распределение гидрофильных соединений.		Рисунок 11.5b Распределение гидрофобных соединений.		Рисунок 11.6 Зависимость между проникновением молекул в мозг и коэффициентом их распределения.

   Вода. Вода легко проникает в мозг. Вследствие высокой проницаемости вода свободно проникает в головной мозг и выходит из него по мере изменения осмолярности плазмы. Это явление имеет клиническое значение, так как внутривенное введение таких малопроницаемых соединений, как маннит, вызывает осмотическое обезвоживание мозга и снижает внутричерепное давление.Этот метод иногда используется у пациентов с черепно-мозговой травмой для снижения внутричерепного давления.

   Газы. Газы, такие как CO2, O2 и летучие анестетики, быстро диффундируют в мозг. Как следствие, скорость, с которой их концентрация в мозгу приходит в равновесие с плазмой, ограничивается в первую очередь скоростью мозгового кровотока.

   11.3 Транспорт глюкозы и аминокислот

   Рисунок 11.7 Транспорт глюкозы через ГЭБ.

   Опосредованный переносчиком транспорт позволяет молекулам с низкой растворимостью в липидах преодолевать гематоэнцефалический барьер. Глюкоза из крови поступает в мозг транспортным белком. Глюкоза является основным энергетическим субстратом мозга. Транспортный белок глюкозы (GLUT-1) в большом количестве содержится в эндотелиальных клетках капилляров головного мозга. Эти транспортеры переносят молекулы глюкозы через гематоэнцефалический барьер. Хотя редко, у пациентов с дефицитом Glut-1 (вызванным генетическими мутациями) могут быть серьезные трудности с обучением.Низкий уровень сахара-глюкозы в спинномозговой системе, но не в крови, будет определять состояние.

   Незаменимые аминокислоты не могут быть синтезированы мозгом и, следовательно, должны поступать в результате расщепления белка и пищи. Фенилаланин, лейцин, тирозин, изолейцин, валин, триптофан, метионин и гистидин, являющиеся незаменимыми аминокислотами, а также предшественник дофамина, L-ДОФА, попадают в мозг так же быстро, как и глюкоза. Эти аминокислоты транспортируются в мозг предпочитающими лейцин или транспортными белками L-типа.Эти соединения конкурируют друг с другом за проникновение в мозг. Следовательно, повышение уровня одного из них в плазме будет подавлять поглощение других. Эта конкуренция может быть важна при некоторых метаболических заболеваниях, таких как фенилкетонурия (ФКУ), когда высокие уровни фенилаланина в плазме снижают поглощение мозгом других незаменимых аминокислот.

   Небольшие нейтральные аминокислоты, такие как аланин, глицин, пролин и ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), значительно ограничены в их поступлении в мозг.Эти аминокислоты являются заменимыми аминокислотами и транспортируются предпочитающим аланин транспортным белком или транспортным белком А-типа. Транспортный белок А-типа отсутствует на люминальной поверхности гематоэнцефалического барьера. Напротив, эти небольшие нейтральные аминокислоты, по-видимому, транспортируются из мозга через гематоэнцефалический барьер.

   11.4 Защита головного мозга от переносимых кровью нейротоксинов и лекарств

   P-гликопротеины представляют собой АТФ-управляемые насосы, которые придают множественную лекарственную устойчивость раковым клеткам, выкачивая лекарства из клеток. Эти белки экспрессируются в эндотелиальных клетках головного мозга, что может ограничивать проницаемость ГЭБ для гидрофобных соединений, таких как циклоспорин А и винбластин, путем перекачки их из эндотелиальных клеток обратно в кровь.

   Метаболические процессы в эндотелиальных клетках капилляров головного мозга важны для функции крови и мозга. Большинство нейротрансмиттеров, присутствующих в крови, не попадают в головной мозг из-за их низкой растворимости в липидах и отсутствия специфических транспортных переносчиков в люминальной мембране эндотелиальных клеток капилляров (см.1). Напротив, L-ДОФА, предшественник дофамина, имеет сродство к переносчику L-типа. Следовательно, он легче попадает в мозг из крови, чем это можно было бы предсказать на основании его растворимости в липидах. По этой причине пациентов с болезнью Паркинсона лечат L-ДОФА, а не дофамином. Однако проникновение L-ДОФА в головной мозг ограничено наличием ферментов L-ДОФА-декарбоксилазы и моноаминоксидазы в эндотелиальных клетках капилляров. Этот «ферментативный гематоэнцефалический барьер» ограничивает проникновение L-ДОФА в мозг и объясняет необходимость больших доз L-ДОФА при лечении болезни Паркинсона.Терапия в настоящее время усиливается одновременным лечением ингибитором декарбоксилазы L-ДОФА.

   	Рисунок 11.8b Транспорт леводопы через ГЭБ.

   Эндотелиальная моноаминоксидаза также может играть роль в инактивации нейротрансмиттеров, высвобождаемых при активности нейронов.Моноамины демонстрируют очень малое поглощение при попадании со стороны просвета. Системы поглощения моноаминов присутствуют на антилюминальной поверхности эндотелиальных клеток капилляров головного мозга. Эндотелиальные капилляры головного мозга также содержат множество других ферментов, метаболизирующих нейротрансмиттеры, таких как холинэстеразы, ГАМК-трансаминазы, аминопептидазы и эндопептидазы. Кроме того, в капиллярах головного мозга обнаружено несколько ферментов, метаболизирующих лекарства и токсины. Таким образом, «ферментативный гематоэнцефалический барьер» защищает мозг не только от циркулирующих нейротрансмиттеров, но и от многих токсинов.

   Нарушение ГЭБ и заболевание. Дисфункция ГЭБ может привести к повреждению нейронов и нарушению функции головного мозга. Такие заболевания, как энцефалит, рассеянный склероз (РС), инсульт или опухоли вызывают ухудшение ГЭБ с разрушительным влиянием на функцию нейронов. Эти условия снижают выработку белка плотных контактов клаудина. Опухоли головного мозга вызывают полное разрушение ГЭБ, что приводит к перитуморальному отеку. Кроме того, опухолевые клетки секретируют специфические факторы [например,фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), который индуцирует образование новых кровеносных сосудов (или ангиогенез)], которые имеют тенденцию к негерметичности.

   Рисунок 11. 9 Модификация молекул для улучшения проникновения в мозг.

   Обход ГЭБ лекарствами. Ряд препаратов потенциального терапевтического значения не проникает в головной мозг легко, поскольку они имеют низкую растворимость в липидах и не транспортируются специфическими переносчиками, присутствующими в ГЭБ.Чтобы преодолеть это ограничение, были разработаны схемы для улучшения проникновения лекарств в мозг. 1) Одним из способов обхода ГЭБ является введение препарата непосредственно в спинномозговую жидкость. Этот подход можно использовать для лечения пациентов с менингитом или раковыми клетками в спинномозговой жидкости. 2) Некоторые вазоактивные соединения, такие как брадикинин и гистамин, которые не изменяют ГЭБ у нормальных людей, могут повышать проницаемость ГЭБ при патологических состояниях. Эти соединения могут быть использованы для доставки химиотерапевтических агентов в головной мозг.3) Препараты могут быть синтезированы с высокой проницаемостью ГЭБ для улучшения проникновения в головной мозг. Большинство нейроактивных препаратов эффективны, поскольку они растворяются в липидах и легко попадают в мозг. Например, героин и морфин очень похожи по структуре. Однако героин, содержащий две ацетильные группы, лучше растворим в липидах. Эта большая растворимость героина в липидах объясняет его более быстрое начало действия. Попав в мозг, ацетильная группа героина ферментативно удаляется с образованием морфина, который очень медленно покидает мозг.Понимание процесса транспорта имеет решающее значение для разработки следующего поколения лекарств, полезных для лечения заболеваний головного мозга.

   11.5 Мозговой метаболизм и кровоток

   Церебральный метаболизм

   Мозг метаболически является одним из наиболее активных органов тела. Мозг не хранит избыточную энергию и почти всю необходимую энергию получает за счет аэробного окисления глюкозы. Следовательно, для удовлетворения энергетических потребностей ему требуется непрерывная подача глюкозы и кислорода.Большая часть энергетических затрат мозга расходуется на активный транспорт ионов для поддержания и восстановления мембранных потенциалов, разряжающихся в процессе возбуждения и проведения. Когда приток крови к мозгу прекращается и возникает недостаток кислорода и крови, наступает потеря сознания через 5-10 секунд. Если кровоток не возобновляется в течение нескольких минут, происходит необратимое повреждение головного мозга. Хорошо известно, что при кризах, например при остановке сердца, поражение головного мозга наступает раньше всего и является наиболее решающим в определении степени выздоровления.Отсутствие глюкозы в равной степени разрушительно, но период времени, приводящий к необратимым повреждениям от гипогликемии, больше, поскольку можно использовать другие субстраты.

   Различные области мозга имеют разные потребности в энергии, которые связаны с активностью нейронов в этих областях. Измерение количества глюкозы, используемой в минуту в различных областях мозга крысы и обезьяны в нормальном сознании, показывает, что утилизация глюкозы сильно различается по всему мозгу.При этом среднее значение в сером веществе примерно в пять раз больше, чем в белом веществе.

   Объем кровотока напрямую связан с мозговой активностью. В отдельной группе животных определяли объем притока крови к участкам головного мозга. Результаты показывают, что больше крови притекает к области мозга с высокой метаболической активностью.

   Рисунок 11.10 Связь между мозговым кровотоком и метаболизмом глюкозы.

   На рис. 11.10 показана превосходная корреляция между количеством потребляемой глюкозы и локальным мозговым кровотоком.
   Регуляция притока крови к области головного мозга достигается за счет контроля расширения мозговых сосудов. Расширение кровеносных сосудов контролируется местными факторами, такими как оксид азота (NO), PaCO2, PaO2 и pH. Высокий уровень NO, высокий PaCO2, низкий PaCO2 и низкий pH, возникающие в результате активности мозга, имеют тенденцию расширять кровеносные сосуды и увеличивать кровоток. Скорость производства этих химических веществ зависит от активности и скорости энергетического метаболизма. Следовательно, приток крови к области мозга связан с активностью нейронов в этой области.

   Утилизация глюкозы и визуализация головного мозга. Метаболизм глюкозы является основным источником энергии для мозга. Глюкоза из крови поступает в мозг с помощью транспортного белка Glut-1. Оказавшись внутри клетки мозга, он вступает в гликолитический путь, где превращается в пируват, а затем метаболизируется в цикле Кребса с образованием АТФ.Часть молекул АТФ используется для образования высокоэнергетических молекул фосфокреатина. В условиях аэробного метаболизма глюкоза способна обеспечить мозг достаточным количеством энергии за счет АТФ и фосфокреатина для поддержания нормальной функции. Когда возникает мозговая недостаточность, сначала происходит потеря фосфокреатина, за которой следует истощение АТФ, что обычно сигнализирует о серьезном повреждении мозга.

   Депривация глюкозы может привести к нарушению функции мозга. Гипогликемия, которая может возникнуть в результате избыточного инсулина, связана с изменениями психического состояния.Эти изменения могут быть быстро устранены введением глюкозы. В определенных обстоятельствах, например во время голодания, мозг может использовать в качестве субстрата «кетоновые тела» вместо глюкозы. Кетоновые тела, ацетоацетат и D-бета-гидроксибутират образуются в результате катаболизма жирных кислот в печени. Кетоновые тела метаболизируются с образованием ацил-КоА, который вступает в цикл трикарбоновых кислот (ЦТК) со скоростью, достаточной для удовлетворения метаболических потребностей мозга.

   Измерение локальной утилизации глюкозы.Местный энергетический обмен сопряжен с локальной функциональной активностью. Для измерения метаболизма глюкозы у экспериментальных животных применяли авторадиографический аналог глюкозы, 2-дезоксиглюкозу (2-ДГ).

   Рисунок 11. 11a Фосфорилированная дезоксиглюкоза является плохим субстратом для гликолиза.		Рисунок 11.11b Фосфорилированная глюкоза является отличным субстратом для гликолиза.

   Рисунок 11.4 иллюстрирует фундаментальный принцип метода радиоактивной дезоксиглюкозы для измерения локального использования глюкозы мозгом. Утилизация глюкозы начинается с фосфорилирования глюкозы гексокиназой. Образовавшийся глюкозо-6-фосфат не задерживается в тканях. Вместо этого он далее метаболизируется в такие продукты, как CO2 и H3O, которые покидают ткани.2-дезоксиглюкоза является аналогом глюкозы и транспортируется через гематоэнцефалический барьер с помощью системы переноса глюкозы. Внутри клеток головного мозга 2-дезоксиглюкоза фосфорилируется гексокиназой до дезоксиглюкозо-6-фосфата (ДГ-6-Ф) и не может далее расщепляться до СО2 и Н3О. Вместо этого он задерживается и накапливается в тканях в течение разумного периода времени. Поставив метку на дезоксиглюкозу (такую ​​как [18F] фтор-2-дезокси-D-глюкоза), можно измерить скорость образования меченой дезоксиглюкозо-6-фосфата.Количество 18ФДГ-6-фосфата можно определить непосредственно с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Метод 2-дезоксиглюкозы был модифицирован для использования человеком с помощью ПЭТ с короткоживущими изотопами, испускающими позитроны, помеченными 2-дезоксиглюкозой.

   11.6 Функциональная активация энергетического обмена

   Рисунок 11.12 Активация мозга в ответ на слуховую стимуляцию.

   Из-за связи метаболизма с функцией функциональная активация с помощью определенных стимулов приводит к региональному увеличению метаболизма глюкозы в соответствующих мозговых структурах.Движение пальцев и рук увеличивает метаболизм в соответствующих областях мозга. У праворуких добровольцев спонтанная речь увеличивала метаболическую активность в области Брока. Представление зрительных образов увеличивает утилизацию глюкозы в первичной зрительной коре.

   Функциональная МРТ. Вариант МРТ, называемый функциональной МРТ (фМРТ), основан на увеличении притока крови к определенным областям мозга, которое сопровождает активность нейронов. Увеличение кровотока приводит к локальному снижению дезоксигемоглобина из-за меньшей экстракции кислорода.Деоксигемоглобин является парамагнитным и служит источником сигнала в фМРТ. В отличие от ПЭТ, фМРТ использует сигнал, присущий мозгу, и стала предпочтительной технологией для исследования функций мозга.

   Рисунок 11.13 Основной принцип функциональной МРТ.

              
   11.7 Заболевания головного мозга и обмен веществ

   Судорожные расстройства являются функциональными нарушениями мозговой деятельности и приводят к выраженным изменениям метаболизма головного мозга и мозгового кровотока. Метаболические изменения, выявляемые с помощью ПЭТ, часто могут дополнять электрофизиологические записи для локализации эпилептогенных очагов. Эта информация помогает нейрохирургам хирургическим путем удалить эпилептогенный очаг.

   Метаболические измерения с помощью ПЭТ могут использоваться для определения размера инфаркта после ишемического инсульта. Опухоли головного мозга имеют высокие метаболические потребности и сильно васкуляризированы. ПЭТ или фМРТ можно использовать для обнаружения опухоли и оценки эффективности терапии.

    

   Барьеры-на-чипах: Измерение барьерной функции тканей в органах-на-чипах: Биомикрофлюидика: Том 12, № 4

   Нарушение тканевых барьеров, образованных клетками, является неотъемлемой частью патофизиологии многих заболеваний.Таким образом, глубокое понимание функции тканевого барьера необходимо при изучении причин и механизмов заболевания, а также при разработке новых методов лечения. Методы in vitro играют неотъемлемую роль в понимании функции тканевого барьера, и было разработано несколько методов для оценки барьерной целостности слоев культивируемых клеток, от микроскопии белков межклеточной адгезии до измерения ионных токов и потока воды. или транспорт молекул через клеточные барьеры.К сожалению, многие из нынешних методов in vitro страдают неполным воспроизведением микроокружения тканей и органов. Недавно для решения этой проблемы появились устройства «орган-на-чипе». Органы-на-чипе — это микрожидкостные устройства для культивирования клеток с непрерывно перфузируемыми микроканалами, населенными живыми клетками. Свобода изменения дизайна архитектуры устройства дает возможность воспроизвести физиологическую среду in vivo при измерении барьерной функции.Оценка барьеров в органах-на-чипе может быть сложной задачей, поскольку они могут потребовать специальных установок и иметь меньшие объемы, которые более чувствительны к условиям окружающей среды. Но они обеспечивают возможность непрерывного неинвазивного определения качества барьера, что позволяет лучше исследовать важные аспекты патофизиологии, биологических процессов и разрабатывать методы лечения, нацеленные на барьерные ткани. Здесь мы обсуждаем несколько методов оценки барьерной функции тканей в органах-на-чипах, выделяя преимущества и технические проблемы.