生理的な障壁

生理的な障壁は、細胞内区画や組織への薬物の拡散を制限する半透過性の細胞構造です。生理的な障壁には、血管内皮、細胞膜、血液-脳、血液-脳脊髄液（CSF）、血液-胎盤、血液-精巣障壁の6つのタイプがあります。

血管内皮障壁はこれらの中で最も多孔性です。すべての小さなイオン化した、非イオン化した、脂溶性の分子が内皮細胞の間を容易に経由して間質空間に移行することができます。ただし、血漿蛋白に結合した薬物のような大規模な複合体は排除されます。

細胞膜は細胞内での薬物の吸収を容易にするリン脂質二重層です。薬物分子の大きさに応じて、薬物は受動拡散、バルクフロー、または活性輸送によって細胞膜を通過することができます。

脳を構成する毛細血管からなる血液-脳障壁は非常に特殊化しています。他の毛細血管とは異なり、これらは内皮細胞が緊密結合した接合部で結ばれており、親水性物質のほとんどの拡散を防止しています。脳へのアクセスを許可するのは脂溶性の分子やキャリアタンパク質によって活性的に輸送される分子のみです。

血液-脳脊髄液（CSF）障壁も血液-脳障壁と同様にほとんどの物質には透過性がありません。脳室上皮の毛細血管内皮は薬物の自由な通過を許すために隙間がありますが、親束穴によって脳室上皮細胞はしっかりと結合しており、分子の進入が制限されます。また、中枢神経系を取り囲む透明な均‒な液体であるCSF‒は薬物を希釈し、高い薬物濃度を達成することを防止します。

血液-胎盤障壁は、母体の血管と胎児の血管を多層の滋養膜細胞で分離しています。血液-脳や血液-脳脊髄液に比べると有効性的な障壁ではありません。これにより、バルビツール酸塩、気体麻酔薬、抗生物質、ステロイド、麻薬性鎮痛剤などの分子は簡単な拡散によって胎児に曝露されます。妊娠中は薬物の摂取を制限する必要があります。

最後に、血液-精巣障壁は隣接するセルトリ細胞によって緊密結合されているため、薬物が近隣の毛細血管に拡散し、精子に到達するのを制限します。