:background_color(FFFFFF):format(jpeg)/images/library/13915/CSF.png){kind=logo}
Цереброспинальная жидкость (ЦСЖ) представляет собой прозрачную бесцветную плазмоподобную жидкость, омывающую центральную нервную систему (ЦНС) . Спинномозговая жидкость циркулирует через систему полостей в головном и спинном мозге; желудочки , субарахноидальное пространство головного и спинного мозга и центральный канал спинного мозга. Большая часть спинномозговой жидкости секретируется специализированной тканью, называемой сосудистым сплетением , которая расположена в пределах боковых , третьего и четвертого желудочков . Секреция спинномозговой жидкости равна ее удалению, поэтому в ЦНС постоянно находится около 150-270 миллилитров спинномозговой жидкости.
Основными функциями МСЖ являются амортизация головного и спинного мозга при механических ударах, обеспечение базовой иммунологической защиты ЦНС, удаление метаболических отходов, а также транспортировка нейромодуляторов и нейротрансмиттеров . СМЖ также очень полезна для клинической диагностики, и ее образцы обычно получают из субарахноидального пространства (СПА) с помощью люмбальной пункции .
В этой статье мы обсудим анатомию и функции спинномозговой жидкости.
| Секреция | Сосудистое сплетение (боковые, третий и четвертый желудочки), интерстициальное пространство и твердая оболочка рукавов нервных корешков |
| Производство | Боковой желудочек → третий желудочек → четвертый желудочек → центральный канал спинного мозга → субарахноидальное пространство |
| Поглощение | Арахноидальные грануляции, сосудистые сплетения и лимфатические сосуды |
| Функции | Удаление отходов, амортизация головного мозга и внутричерепных сосудисто-нервных структур, нейтральная плавучесть, электролитный гомеостаз |
Секреция
Сосудистое сплетение
Спинномозговая жидкость вырабатывается специализированной тканью, называемой сосудистым сплетением . Сосудистые сплетения располагаются в стенках боковых желудочков и в крыше третьего и четвертого желудочков. В сосудистом сплетении видны многочисленные ворсинки, через которые выделяется спинномозговая жидкость. Структурно каждая ворсинка состоит из трех компонентов;
- Слой видоизмененных эпендимальных клеток (клеток сосудистой оболочки), обращенный к просвету желудочков и секретирующий ЦСЖ. Клетки имеют множество апикальных отростков ворсинок и плотно связаны друг с другом через плотные соединения.
- Слой мягкой мозговой оболочки ( tela choroidea )
- Фенестрированный капилляр непосредственно под мягкой мозговой оболочкой.
Клетки хориоидеи поглощают различные химические вещества из основного кровеносного сосуда, которые они используют для активной секреции спинномозговой жидкости. Таким образом, ликворная жидкость представляет собой не просто ультрафильтрат крови , но отличается от нее по содержанию электролитов, глюкозы и белков. Сосудистый источник для сосудистых сплетений различается между боковым, третьим желудочком и четвертым желудочком.
- Передние отделы сосудистых сплетений боковых и третьего желудочков кровоснабжаются передней сосудистой артерией (ветвью внутренней сонной артерии ). В то время как их задние отделы васкуляризируются задними латеральной и медиальной хориоидальными артериями (ветвями задней мозговой артерии ).
- Сосудистое сплетение в четвертом желудочке кровоснабжается нижними мозжечковыми артериями .
:format(jpeg)/images/sequence/the-ventricles-of-the-brain/VbkuJNhCWOlgCJpltgcDZQ_Ventricles_of_the_brain.png)
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ)
Помимо участия в продукции ЦСЖ, слои сосудистого сплетения образуют избирательно проницаемый барьер, называемый гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ) .
Напомним, от поверхностного до глубокого, гематоэнцефалический барьер состоит из:
- Эпендимальные клетки хориоидеи и их плотные соединения
- Пиа матер
- Эндотелиальные клетки капилляров
- Базальная мембрана эндотелиальных капиллярных клеток
Функция гематоэнцефалического барьера заключается в контроле движения воды и растворенных веществ в спинномозговую жидкость, а также из спинномозговой жидкости в нервную ткань.
Гемато-ликворный барьер (BCSFB)
Гематоэнцефалический барьер часто путают с энцефалическим барьером, хотя на самом деле он является лишь его частью. Гемато-ликворный барьер на самом деле относится к плотным соединениям между эпендимальными клетками сосудистой оболочки, которые контролируют прохождение молекул между нижележащими капиллярами и спинномозговой жидкостью.
Если бы не плотные соединения (т. е. гемато-ликворный барьер), частицы, такие как электролиты и клетки крови, которые могут проходить через отверстия капилляров, попадали бы в спинномозговую жидкость и, таким образом, нарушали электролитический и биохимический баланс в крови. Этот барьер функционально важен и для обратного направления, от ЦСЖ к капиллярам; поскольку он предотвращает свободное попадание крупных молекул (например, различных видов лекарств) в кровеносные сосуды головного мозга.
Производство ЦСЖ
Цереброспинальная жидкость постоянно вырабатывается со скоростью секреции 0,2-0,7 мл/мин, что означает, что в сутки образуется 600-700 мл вновь вырабатываемой ЦСЖ. Поскольку общий объем спинномозговой жидкости в среднем составляет около 150-270 мл , это означает, что весь объем спинномозговой жидкости заменяется примерно 4 раза в день.
Путь спинномозговой жидкости следующий:
- ЦСЖ проходит из боковых желудочков в третий желудочек через межжелудочковое отверстие (монро) .
- Из третьего желудочка ЦСЖ течет через церебральный водопровод (сильвиев) в четвертый желудочек.
- Из четвертого желудочка некоторое количество спинномозговой жидкости вытекает через узкий проход, называемый обексом, и попадает в центральный канал спинного мозга. Однако большая часть ЦСЖ проходит через отверстия четвертого желудочка; срединное отверстие (Мажанди) и два боковых отверстия (Лушка) . Через эти отверстия ЦСЖ попадает в цистерну большой цистерны и мостомозжечковую цистерну соответственно.
- Оттуда ЦСЖ течет через субарахноидальное пространство головного и спинного мозга.
- В конечном итоге он реабсорбируется в венозные синусы твердой мозговой оболочки через паутинные грануляции .
Поглощение
Есть три общепризнанных пути, по которым спинномозговая жидкость выходит из субарахноидального пространства (САС) и попадает в церебральную венозную систему; арахноидальные грануляции, мелкие каналы, проходящие через решетчатую пластинку решетчатой кости, и глимфатическую систему.
Большая часть спинномозговой жидкости (ЦСЖ) всасывается в венозную систему через паутинные грануляции . Паутинные грануляции представляют собой выпячивания паутинной оболочки, которые прободают твердую мозговую оболочку и выпячиваются в просветы венозных синусов твердой мозговой оболочки. Ядро каждой грануляции переходит в субарахноидальное пространство, содержащее, таким образом, спинномозговую жидкость. Поверхность каждой паутинной грануляции содержит более мелкие выступы, называемые паутинными ворсинками , которые увеличивают ее абсорбирующую поверхность.
ЦСЖ выходит из субарахноидального пространства путем диффундирования через стенки паутинных грануляций. Арахноидальные грануляции обеспечивают клапанный механизм тока ЦСЖ, который обеспечивает приток ЦСЖ в кровоток, не допуская обратного тока крови в ЦСЖ. В норме давление ЦСЖ выше, чем в венозной системе, поэтому ЦСЖ поступает через ворсинки и грануляции в венозную кровь.
Наибольшее количество арахноидальных грануляций обнаруживается в верхних сагиттальных и поперечных пазухах . Таким образом, это места, где абсорбируется большая часть спинномозговой жидкости.
"Минутные" каналы в решетчатой пластинке
Второй путь состоит из небольших каналов, которые выходят из субарахноидального пространства через отверстия в решетчатой пластинке решетчатой кости . Эти каналы пересекают решетчатую пластинку вместе с обонятельными нитями обонятельного нерва (CN I) и впадают в лимфатические каналы слизистой оболочки носа.
Глимфатическая система
Третий путь обеспечивается глимфатической системой . Это недавно открытая система каналов, образованная астроглиальными клетками вокруг пиальных артерий. Его функция заключается в обеспечении входного пути для ЦСЖ в обмен на интерстициальную жидкость головного и спинного мозга. Это означает, что небольшое количество спинномозговой жидкости поступает в нервную ткань, в то время как такое же количество интерстициальной жидкости выходит в субарахноидальное пространство для выведения через дуральные венозные синусы.
Спинномозговая жидкость
Субарахноидальное пространство спинного мозга является продолжением головного мозга, так что спинномозговая жидкость, вырабатываемая в желудочках головного мозга, также может легко достигать спинного мозга. Вспомним, как ЦСЖ достигает полостей спинного мозга:
- Впадает из четвертого желудочка в центральный канал спинного мозга через obex
- Он проходит через срединное отверстие (Мажанди) и боковое отверстие (Лушка) и попадает в межножковую и четверохолмистую субарахноидальные цистерны. Отсюда он продолжается вниз через субарахноидальное пространство спинного мозга.
Спинномозговое субарахноидальное пространство относительно велико, вмещая около половины всего объема ЦСЖ в ЦНС. Он начинается от большого затылочного отверстия и заканчивается на уровне Л2 позвонка. Ниже мозгового конуса , примерно на уровне Л1-Л2, субарахноидальное пространство расширяется в дуральный мешок, называемый поясничной цистерной . Поясничная цистерна простирается от уровней L1 и L2-S2 позвонков и содержит дорсальные и вентральные корешки L2-Co спинномозговых нервов ( конский хвост ). Это клинически значимо, так как это место люмбальной пункции. (забор ЦСЖ для медицинских анализов). Учитывая, что спинномозговое и краниальное субарахноидальные пространства непрерывны, спинномозговая жидкость течет обратно в краниальное субарахноидальное пространство, через которое она элиминируется в дуральные венозные синусы.
Функции
ЦСЖ выполняет множество защитных и метаболических функций.
- ЦСЖ действует как амортизатор , обеспечивая жидкий буфер и, таким образом, защищая мозг от травм.
- Она обеспечивает нейтральную плавучесть , которая предотвращает сдавливание мозгом кровеносных сосудов и черепно-мозговых нервов внутренней поверхностью костей черепа.
- Она удаляет побочные продукты метаболизма и играет важную роль в гомеостазе и метаболизме центральной нервной системы.
Гомеостаз подразумевает регуляцию распределения веществ (например, электролитов) между клетками головного мозга и нейроэндокринными факторами. Незначительные изменения рН или состава ЦСЖ могут нарушать контроль температуры, артериального давления и гормональный обмен в подкорковых структурах.
Гидроцефалия
Наиболее значимым нарушением ликворотока является гидроцефалия. Гидроцефалия вызывается избыточным количеством спинномозговой жидкости, либо вызванным повышенной продукцией ( гиперсекреторная гидроцефалия ), препятствием ее оттоку ( несообщающаяся или обструктивная гидроцефалия ), либо нарушением всасывания через паутинные ворсинки ( мальабсорбционная гидроцефалия ). Гидроцефалия сопровождается аномальным увеличением головы у детей из-за аномального увеличения количества спинномозговой жидкости. Это создает повышенное давление внутри черепа, что приводит к дегенерации мозговой ткани.
Гидроцефалия классифицируется как обструктивная ( несообщающаяся ) при наличии препятствия ее оттоку из желудочковой системы в субарахноидальное пространство; или как сообщающийся, когда такого препятствия нет. Обструкции наиболее вероятны в узких проходах, таких как межжелудочковое отверстие, водопровод головного мозга, срединная апертура и боковые апертуры четвертого желудочка.
Мальабсорбционная гидроцефалия часто возникает после субарахноидального кровоизлияния и менингита, оба из которых могут вызывать окклюзионные спайки арахноидальных грануляций. Это также может быть результатом черепно-мозговой травмы и внутрижелудочкового кровоизлияния.
Гидроцефалия также может быть активной , если давление внутри желудочковой системы постоянно повышено. Активная гидроцефалия отличается от гидроцефалии с нормальным давлением, при которой давление спинномозговой жидкости повышается лишь периодически.
