中樞神經系統疾病常引起血腦屏障結構和功能的劇烈變化。屏障的通透性顯著提高以致血漿白蛋白這樣的大分子物質都可通過屏障。嚴重腦損傷導致血腦屏障的嚴重破壞，使血清蛋白也可通過屏障進入腦組織。
新生兒核黃疸和血管性腦水腫，使腦毛細血管內皮細胞間緊密連接開放，屏障的通透性顯著提高以致血漿白蛋白(分子量為69000)這樣的大分子物質都可通過屏障。嚴重腦損傷導致血腦屏障的嚴重破壞，使血清蛋白也可通過屏障進入腦組織。隨損傷的修復，大分子物入腦首先停止。完全恢復後小分子物交換加快現象也會消失，此時血腦屏障功能已經正常。電離輻射、激光和超聲波都可使血腦屏障的通透性增加。
正常情況下中樞遞質幾乎都不能通過血腦屏障，這有利於維持腦內中樞遞質水平的穩定，排除腦外刺激因素的干擾。所以能如此，可能與腦毛細血管內皮細胞中的酶系統有關，已經發現其中含有單胺氧化酶，而多種中樞遞質是單胺類化合物，如兒茶酚胺、5羥色胺、組織胺等，都可被單胺氧化酶滅活，這種內皮細胞胞漿內的生物化學轉化作用加強了血腦屏障的功能，從而可使腦組織內環境保持穩定，少受一般循環血液中有強烈生理作用的物質含量劇烈變動的干擾。
①用分子量較小的辣根過氧化酶(一種蛋白質，分子量約40000，分子直徑約500～600納米)或其片段作為通透毛細血管壁的標記物，小分子量的辣根過氧化酶片段可以很快通過肌肉的毛細血管進入肌肉組織，但在腦毛細血管的這種酶片段則被阻於血管內而不能進入腦組織。在這種屏障作用中，基底膜和血管周足斷續膜只起輔助作用。
②腦毛細血管內皮細胞的胞飲作用微弱。因此，血管內皮細胞與腦組織間的物質交換也少。動物經電離輻射後其胞飲泡增多，血腦屏障的通透性也有所提高。
P> ◆物質的脂溶性
血中溶質必須通過腦毛細血管的內皮細胞才能到腦組織，而內皮細胞膜是以類脂為基架的雙分子層的膜結構，具有親脂性，脂溶性物質容易通過。因此血中溶質的脂溶性高低決定其通過屏障的難易和快慢。脂溶性越高的溶質通過屏障進入腦組織的速度也越快。根據這一規律可將某些中樞神經系統藥物加以改造，使之更容易進入腦組織以便更快發揮藥物的效果。例如，巴比妥是一種中樞麻醉藥但其親脂性弱，故進入腦組織很慢，但如改造成苯巴比妥，由於具有較強的親脂性，故能更容易通過血腦屏障進入腦組織，很快發揮其催眠麻醉效應。又如嗎啡改造成二乙醯嗎啡就比較容易通過親脂性內皮細胞膜到達腦組織更快發揮其鎮痛作用。
◆物質的親水性
不論帶正電荷或負電荷的溶質，溶於水時即與水分子的氧原子形成氫鍵，溶質所帶電荷越多形成氫鍵的能力越強，水溶性也越強，通過血腦屏障的能力也越差。但是水本身和葡萄糖等溶質因分子量很小，可通過內皮細胞和星形膠質細胞的連接部入腦。腎上腺素和去甲腎上腺素由於水溶性強而且羥基多，很難通過屏障入腦。氨基酸能通過血腦屏障，但胺則很難。
◆與血漿蛋白的結合程度
血漿中許多化合物是與血漿蛋白結合的。小分子化合物如激素，與血漿蛋白質結合後就不容易透過血腦屏障，因此無從發揮其生理效應;必須待其游離以後才能通過屏障發揮其效應。例如甲狀腺素，在血漿中有99%以上與血漿蛋白結合，游離的不到1%;腦脊液中甲狀腺素含量較低，但與血漿中游離的甲狀腺素含量相近，故仍能滿足生理的需要。游離的甲狀腺素很容易進入腦組織間液。任何能阻止甲狀腺素與血漿蛋白結合的藥物，都可以增加血漿中游離的甲狀腺素，增加通過屏障的劑量。
◆載體運轉系統
腦毛細血管內皮細胞有多種載體蛋白，能將血中物質運出內皮細胞。載體蛋白有較高的選擇性，一種載體蛋白常只能轉運一種物質，腦血管內皮細胞的特異性載體蛋白，可使一些難於通過血腦屏障的物質順利轉運迅速入腦，例如葡萄糖是腦組織代謝的主要能源，本來通過血腦屏障較慢，但借葡萄糖載體可以很快通過血腦屏障及時滿足腦代謝需要。已經肯定的載體有：己糖載體、中性氨基酸載體、鹼性氨基酸載體和短鏈的單羧基酸載體，它們都有利於合適轉運物質順利通過血腦屏障。
正常情況下中樞遞質幾乎都不能通過血腦屏障，這有利於維持腦內中樞遞質水平的穩定，排除腦外刺激因素的干擾。所以能如此，可能與腦毛細血管內皮細胞中的酶系統有關，已經發現其中含有單胺氧化酶，而多種中樞遞質是單胺類化合物，如兒茶酚胺、5羥色胺、組織胺等，都可被單胺氧化酶滅活，這種內皮細胞胞漿內的生物化學轉化作用加強了血腦屏障的功能，從而可使腦組織內環境保持穩定，少受一般循環血液中有強烈生理作用的物質含量劇烈變動的干擾。
①用分子量較小的辣根過氧化酶(一種蛋白質，分子量約40000，分子直徑約500～600納米)或其片段作為通透毛細血管壁的標記物，小分子量的辣根過氧化酶片段可以很快通過肌肉的毛細血管進入肌肉組織，但在腦毛細血管的這種酶片段則被阻於血管內而不能進入腦組織。在這種屏障作用中，基底膜和血管周足斷續膜只起輔助作用。
②腦毛細血管內皮細胞的胞飲作用微弱。因此，血管內皮細胞與腦組織間的物質交換也少。動物經電離輻射後其胞飲泡增多，血腦屏障的通透性也有所提高。
腦血管病是危害人類健康和生命最常見的疾病之一。因此，加強腦血管病的預防非常重要。要預防腦血管病，首先要控制導致腦血管病的危險因素。
1.高血壓病 高血壓早已被公認為腦血管病(包括出血性和缺血性腦血管病)最重要的危險因素，血壓的水平與腦血管病危險性的增加呈線性關係。而早期治療高血壓可以明顯降低腦血管病的發病率和死亡率。因此，對於35歲以上的人來說，應定期體檢了解有無高血壓，對收縮壓≥140毫米汞柱和舒張壓≥90毫米汞柱者必須進行規範治療。如果患了高血壓，應注意下述問題：1限制食鹽，飲食宜清淡; 2適當運動; 3堅持藥物治療，不間斷。
2.心臟病 包括各種心臟病。心-腦血管是一個體系，當心臟功能減弱時，由於心臟輸出量和循環血量減少，腦部的血液也相應減少。因此，積極治療各種心臟病，也是預防和治療腦血管病的重要措施。
3.糖尿病 糖尿病因其糖代謝的紊亂，可使體內大中小血管硬化、狹窄，從而致使缺血性腦血管病(腦梗死)發生。應從以下方面加以控制：①合理飲食，是治療糖尿病的基本方法，適當限制每天進食總量，但應供給勞動所必須的營養，應做到三大營養素(糖、脂肪、蛋白質)平衡，防止偏食;②適當運動，運動療法只適於糖尿病控制良好的病人，並應與飲食療法及藥物治療密切配合。
4.短暫性腦缺血發作 短暫性腦缺血發作是因一過性腦供血不足而出現的，表現為反覆發作的短暫的言語、運動、感覺障礙，這可能是嚴重腦血管病的先兆。如果在此期內能得到及時有效的治療，也可防止腦梗死的形成。
5.高脂血症 高脂血症與冠心病的發病有明顯關係，與腦血管病的因果關係看法不一，但預防高脂血症同樣重要。一般提倡綜合治療，包括：①合理飲食，多吃能降低血脂的食物;②應用降血脂的藥物;③作些適當的運動。
6.吸煙和酗酒 吸煙不僅是冠心病的危險因素之一，也是腦血管病的危險因素。流行病學研究顯示，吸煙者比不吸煙者的腦血管病發病率高，且每日吸煙量和吸煙持續時間長短也與腦血管病發病率成正比。酗酒對腦血管肯定有害，但少量飲酒可能有一定益處。因此提倡禁吸煙，少飲酒。
7.血液流變學異常 血液流變學異常也是腦血管病的危險因素之一。因此,定期檢查血液流變學是十分必要的。而有些藥物如阿司匹林，長期小劑量口服可能降低血小板聚集性，對心腦血管疾病的預防有一定的效果。
8.要警惕腦血管病再發 除了控制前面的危險因素外，患者本人應努力做到：①加強日常生活的鍛煉; ②以清淡、低膽固醇的食物為宜;③保持健康的心態和良好的情緒;④克服不良的嗜好。
此外，應避免造成腦血管病發生的一些誘因，如情緒不佳(生氣、激動)、飲食不節(暴飲暴食、飲酒不當)、過度勞累、用力過猛、超量運動、突然坐起等體位改變、大便秘結、看電視過久等。
總之，腦血管病對人類生命和健康的威脅是十分嚴重的，但如果大家都能清楚地認識它的危險因素並積極加以預防，腦血管病的發病率定會顯著下降。