Гематоэнцефалический барьер - не единое образование, а комплекс нескольких систем, который контролирует поступление различных веществ из крови в головной мозг:
1. Эндотелиальные клетки капилляров, соединенные щелевыми контактами и содержащие специализированные системы захвата для отдельных метаболических субстратов (например, глюкозы или аминокислот)
2. Базальная мембрана между эндотелием и прилегающими клетками
3. Прекапиллярные астроциты, контактирующие с капиллярами своими отростками
Аналогичным образом устроен эпителий сосудистых сплетений (гематоликворный барьер).
Гематоэнцефалического барьера, как правило, лишены срединные структуры мозга, расположенные вблизи желудочков. К их числу относятся area postrema, сосудистый орган терминальной пластинки, субфорникальный и субкомиссуральный органы, срединное возвышение гипоталамуса и нейрогипофиз.
При некоторых состояниях, таких как воспаление или инфекция, осмотическое повреждение, гипертензия, неоваскуляризация, целостность гематоэнцефалического барьера нарушается. Следствием нарушения целостности могут быть вазогенный отек, более полное проникновение антибиотиков или иных лекарственных средств, увеличение поступления в мозг потенциально токсичных веществ из общего кровотока.