Меню

Ток ликвора от сосудистых сплетений боковых желудочков головного мозга

В водовороте жизни
МРТ-визуализация мозга и жидких сред организма

В наши дни одно из первых мест среди причин смертности и наступления инвалидизации населения занимают врожденные и приобретенные патологии головного мозга: от инсультов и онкологических заболеваний до травм и нервно-психических расстройств. Неудивительно, что поддержание здоровья мозга является одной из центральных проблем современной медицины. Поэтому такое важное место отводится развитию методов прогнозирования, ранней диагностики и мониторинга эффективности лечения нейропатологий различного происхождения. Среди современных технологий прижизненного неинвазивного изучения состояния центральной нервной системы лидируют методы лучевой диагностики, при этом пальма первенства принадлежит магнитно-резонансной томографии, которая предлагает наиболее широкий спектр подходов к визуализации мозговых тканей и структур

Головной мозг – ​одна из наиболее хорошо снабжаемых кровью областей человеческого тела. Адекватное функционирование всех отделов высшей нервной системы и сопутствующих структур обеспечивает достаточный приток артериальной крови и отток венозной, а также постоянная циркуляция спинномозговой жидкости (ликвора). Нарушение скорости, давления, вязкости и других параметров этих биологических жидкостей может вызвать тяжелую патологию со смертельным исходом. При этом большинство работ в этой области посвящено изучению артериального звена мозговой гемодинамики, а исследования роли венозной и ликворной систем единичны. И хотя опыт последних лет существенно расширил наши знания о ликвородинамике, до сих пор есть много нерешенных и спорных вопросов.

МРТ В ЛИДЕРАХ В основе патологических процессов в организме человека всегда лежат нарушения движения какой-либо биологической жидкости (крови, лимфы, мочи, желчи, внутрисуставной и др.), основным компонентом которой является вода. В разных органах человека в норме и при патологии существуют разные условия для перемещения таких жидкостей, что отражается на их линейной и объемной скоростях, характере дви­жения, взаимодействии со стенками проводящих систем и других динамических параметрах.
Диагностическая визуализация и количественная оценка скоростных характеристик перемещения этих субстратов считаются основой клинической диагностики во многих медицинских отраслях: кардиологии, неврологии и нейрохирургии, урологии, гастроэнтерологии и др., однако технологии прижизненной визуализации движения биожидкостей в организме человека были изобретены и внедрены в клиническую практику лишь в последние 60–70 лет.
В этом отношении МРТ является уникальной, так как именно атомы водорода молекул воды и органических соединений дают «основу» МРТ-сигнала. Остальные методы позволяют оценить ­перемещение жидкости в организме только опосредованно, по перемещению различных меток (радиоактивных изотопов, красителей и др.), которые нельзя назвать полностью безопасными. Кроме того, введение таких инородных веществ в достаточно хрупкую систему, которой является любая биожидкость, может приводить к неконтролируемому изменению параметров ее движения

На основе имеющихся на сегодня сведений мы не можем создать целостную картину, описывающую нарушение баланса между жидкими средами центральной нервной системы при различных патологиях. Одна из причин – ​недостатки существующих инструментальных методов визуализации, поэтому разработка новых подходов и оригинальных методик чрезвычайно перспективна.

Комплексный подход к морфологической и функциональной оценке мозговой ткани могут предложить современные методы лучевой диагностики: магнитно-резонансная томография (МРТ), мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) и ультразвуковое исследование (УЗИ). Однако на сегодня лишь МРТ позволяет неинвазивно и даже без использования контрастных средств визуализировать поток жидкости и оценить его количественные параметры. Модификации этого метода (МР-ангиография, МР-венография, МР-миелография) позволяют получить большой объем дополнительной информации для оценки функциональных параметров потока биологических жидкостей, что открывает возможности ранней диагностики широкого спектра заболеваний.

Когда мозгу не хватает крови

Актуальный вопрос современной медицинской диагностики с учетом широкой распространенности острых и хронических нарушений мозгового кровообращения – оценка сосудов и кровотока в головном мозге. Магистральные кровеносные сосуды, снабжающие головной мозг, – ​внутренние сонные и позвоночные артерии. Изменения именно в их бассейнах наиболее часто приводят к сосудисто-мозговым катастрофам.

С помощью двумерной фазово-контрастной МР-ангиографии (2D PCA) можно оценить количественные характеристики магистрального кровотока на нескольких уровнях в просвете мозговых артерий. Вверху – визуализация неравномерности распределения скоростных характеристик в просвете разных сегментов внутренних сонных артерий – парных крупных артерий шеи и головы, по данным 2D PCA. Срезы устанавливались перпендикулярно ходу артерий на шейном уровне, с одновременным захватом правого и левого сосуда. В специальной программе полученные томограммы обрабатывались с созданием геометрической фигуры, отграничивающей так называемую область интереса (в данном случае – просвет артерии), внутри которой определялись значения объемной, пиковой и средней скоростей кровотока, а также площадь поперечного сечения сосуда в каждую из фаз цикла сердечной деятельности. Цифрами отмечены уровни визуализации кровотока во внутренних сонных артериях, стрелками – просветы артерий на разных уровнях

Современные методики МРТ позволяют в рамках одного обследования качественно и количественно оценить магистральный и тканевой кровоток, включая расположение и просвет магистральных артерий, параметры потока крови, характеристики соответствующего бассейна кровоснабжения, а также признаки нарушения мозгового кровообращения.

Так, для оценки выраженности гемодинамических нарушений при различных врожденных и приобретенных пороках сердца, крупных артериальных сосудов и их ветвей в мире широко используется двумерная фазово-контрастная МР-ангиография (2D PCA), которая позволяет визуализировать течение и картировать скорость движения крови в плоскости «томографического среза» (Stalder et al., 2008; Hsieh et al., 2015).

Контрастная перфузионная МРТ позволяет оценивать тканевой кровоток на капиллярном уровне. Чаще всего в клинической практике используется метод динамической восприимчивости контраста (DSC), при котором внутривенно вводится агент, содержащий редкоземельный элемент гадолиний, широко применяемый в медицине как парамагнитное контрастное вещество (Federau et al., 2012).

Оба этих метода использовали новосибирские специалисты для изучения особенностей магистрального и тканевого кровотока при различной сосудистой патологии головного мозга. В исследовании участвовали как здоровые добровольцы, так и пациенты с патологией позвоночных и внутренних сонных артерий, признаками нарушения мозгового кровообращения, а также после острого инсульта в бассейне средней мозговой артерии.

С использованием рутинного протокола обследования оценен ход магистральных артерий, наличие и выраженность патологических очагов. Дополнительно всем обследуемым проведена 2D PCА, а части из них – ​еще и перфузионная МРТ.

В результате с помощью 2D PCА удалось визуализировать кровоток в поперечном сечении в разных сегментах позвоночных, внутренних сонных и средних мозговых артерий. В итоге выявлена неравномерность распределения потока крови в просвете сосуда, включая боковое смещение более быстрой центральной части. Этот эффект был наиболее выражен в участках артерии, расположенных после ее изгиба, как физиологического, так и патологического.

Кроме того, оказалось, что снижение объемной скорости кровотока (количества крови, протекающей через поперечное сечение сосуда за 1 мин.) тесно связано со степенью выраженности патологических очагов головного мозга. Эта взаимосвязь подтверждена данными перфузионной МРТ: в случае единичных и множественных очагов сосудистых поражений головного мозга скорость магистрального кровотока довольно тесно коррелировала со скоростью кровотока в капиллярах мозговой ткани.

Эти результаты свидетельствуют, что количествен­ная фазово-контрастная МРТ может с успехом применяться для оценки магистрального кровотока при нарушениях мозгового кровообращения, в первую очередь на стадии функциональных изменений, например при грозных предвестниках ишемического инсульта – ​транзиторных ишемических атаках, острых, коротких преходящих эпизодах неврологических нарушений. Однако для широкого использования подобных критериев требуются дополнительные исследования с увеличением числа наблюдений, чтобы учесть такие факторы, как пол, возраст, артериальное давление и др.

И стакан ликвора

В отличие от крови, о ликворе – ​спинномозговой жидкости, постоянно циркулирующей в полостях желудочков головного мозга, субарахноидальном пространстве (полости между мягкой и паутинной мозговыми оболочками) и ликворопроводящих путях головного и спинного мозга, знают далеко не все. В теле взрослого человека содержится в среднем 4–5 л крови и только около 120–150 мл ликвора, который обновляется несколько раз в сутки.

По химическому составу ликвор сходен с сывороткой крови: до 90 % составляет вода, остальное – ​неорганические (электролиты, неорганический фосфор, микроэлементы) и органические (аминокислоты, белки, углеводы, мочевина и др.) вещества, участвующие в метаболизме мозга.

Тонкосрезовые трехмерные МРТ-методики позволяют определить наличие стойких сужений тонких ликворных структур, патологических отверстий-фистул и нетипичных путей оттока спинномозговой жидкости: слева – свищ, дефект твердой мозговой оболочки, представляющий патологическое соединение (канал) между ликворным пространством височной области и крылонебной ямкой – щелевидным пространством черепа, в котором в норме ликвора нет. Ямка сообщается с носовой полостью, поэтому в случае свища ликвор начинает вытекать через нос; справа – выраженное воронковидное сужение дистальных отделов водопровода мозга у ребенка с вентрикуломегалией (увеличением желудочков)

Спинномозговая жидкость (ликвор) осуществляет целый ряд функций: служит механической защитой («гидравлической подушкой») для мозга, поддерживает внутричерепное давление, участвует в регуляции кровообращения в полости черепа и выводе продуктов метаболизма клеток, а также оказывает бактерицидное действие.
В сутки сосудистые сплетения боковых желудочков мозга синтезируют около полулитра ликвора, а поскольку объем ликворных полостей намного меньше, то спинномозговая жидкость ежедневно обновляется 4–5 раз

Процесс ликворообращения (по аналогии с кровообращением) включает три основных звена: продукцию (образование) спинномозговой жидкости, циркуляцию (перемещение) и отток (всасывание). Изменения в ликворной системе сопровождают многие неврологические и нейрохирургические заболевания. Такие патологии, как гидроцефалия (расширение желудочков головного мозга), опухоли головного и спинного мозга, субарахноидальные кисты, часто приводят к дисбалансу между продукцией, циркуляцией и всасыванием ликвора.

При этом до сих пор существуют трудности в диагностике подобных изменений, а имеющиеся методики не всегда позволяют правильно оценить морфологию ликворосодержащих структур либо обладают побочными эффектами, ограничивающими их применение. Тем не менее современные методы лучевой диагностики позволяют неивазивно, с минимальной лучевой нагрузкой или даже вообще без нее оценить ликворные пространства и полости.

Так, метод компьютерной томографии, основанный на использовании рентгеновских фотонов для получения изображения с помощью цифровой реконструкции, позволяет оценить изменения ликвородинамики, сопутствующие травматическим повреждениям. Но он обеспечивает лишь достаточно приблизительную оценку ликворосодержащих полостей и используется обычно для первичного диагностического скрининга.

На сегодняшний день наиболее информативным методом визуализации ликворных пространств является метод МРТ и его модификации. Так, по рутинным МРТ-изображениям можно оценить изменение размеров ликворных пространств и быстрый, турбулентный поток ликвора; по статическим изображениям в толстом срезе – ​визуализировать ликворные пространства и полости; по трехмерным тонкосрезовым снимкам – ​выявить наличие тонких мембран в субарахноидальных пространствах и цистернах, сужение тонких ликворных структур, наличие атипичных путей оттока ликвора. Оценить проходимость ликворных структур позволяют и динамические МРТ-методики.

В исследованиях новосибирских специалистов хорошо зарекомендовала себя методика количественной оценки потока (Quantitative Flow) на основе фазово-контрастной МРТ, с помощью которой можно оценить количественные параметры ликвородинамики на различных уровнях.

Читайте также:  Регулировка тока полуавтомата по первичке

Таким образом у пациентов с гидроцефалией удалось показать увеличение средней и объемной скорости потока спиномозговой жидкости на уровне водопровода мозга – ​участка центрального канала, соединяющего третий и четвертый желудочек мозга, в самом четвертом желудочке и так называемом отверстии Мажанди в его нижних отделах. При этом в базальных цистернах (расширении в основании мозга) отмечалось прогрессирующее снижение средней и объемной скоростей потока ликвора, которое зависело от степени выраженности гидроцефалии.

Такие изменения динамики спинномозговой жидкости свидетельствуют о нарушении механизмов ее всасывания. А в качестве диагностических критериев стадии декомпенсации у пациентов с гидроцефалией можно использовать значения средней и объемной скоростей потока на уровне базальных цистерн (˂ 0,40 и 0,50 мл/с соответственно).

С помощью МРТ-методики количественной оценки потока (QF) на основе фазово-контрастной МРТ можно провести многоуровневую качественную и количественную оценку параметров потока спинномозговой жидкости. Один из таких уровней – большое затылочное отверстие (вверху). Внизу – представление этих же результатов МРТ специальной программой, с помощью которой можно отследить пульсирующий характер потока ликвора. На графике показаны изменения объемной скорости потока спинномозговой жидкости за время одного сердечного цикла в переднем и заднем отделах субарахноидального пространства на уровне большого затылочного отверстия

У пациентов с синдромом внутричерепной гипертензии об ускоренной эвакуации ликвора из полости черепа свидетельствует увеличение (примерно на треть) скоростей потока спинномозговой жидкости на уровне водопровода мозга, четвертого желудочка и большого затылочного отверстия. Так как у таких больных желудочковая система имеет нормальные размеры, то это либо повышенное образование ликвора, что встречается редко (например, при опухолевых поражениях сосудистых сплетений), либо его накопление в соединительной ткани и межклеточных пространствах мозга.

В данном случае на скорость перемещения ликвора может влиять много параметров, в том числе состояние артериального русла и скорость распространения по нему пульсовой волны повышенного давления, вызванной выбросом крови из левого желудочка сердца. У пациентов с синдромом внутричерепной гипертензии пульсовая волна распространяется быстрее, что свидетельствует о повышенной жесткости стенок мелких сосудов, которая может быть следствием накопления жидкости в межклеточных пространствах соединительной ткани.

Своевременная и точная диагностика заболеваний центральной нервной системы представляет важную медицинскую и медико-социальную проблему в связи с ростом заболеваний головного мозга. Достигнутый на сегодня прогресс в изучении причин, механизма и диагностики нейропатологий во многом обязан широкому внедрению новейших методов нейровизуализации на основе метода МРТ. С помощью различных модификаций метода МРТ удалось раскрыть механизмы динамики крови и спинномозговой жидкости в головном и спинном мозге, изучить структуру и особенности метаболизма в мозговой ткани.

В современной медицинской литературе имеется достаточно много сведений об использовании МРТ в неврологии. Однако лишь недавно были открыты новые возможности МРТ в диагностике мозговых патологий на самых ранних стадиях – ​на уровне микроциркуляции и первых метаболических изменений. В частности, результаты, полученные новосибирскими исследователями, подтверждают, что современные подходы в МРТ существенно расширяют наши знания о патофизиологии расстройств ликвородинамики, а методики нейровизуализации дают возможность мониторинга этой системы при терапевтическом и оперативном лечении.

К сожалению, большинство этих методов настолько сложны и трудоемки, что их могут применять лишь в специализированных центрах, что не всегда возможно с учетом состояния пациента. Именно поэтому необходимо и дальше совершенствовать лучевую диагностику на основе самых современных возможностей МРТ – ​это будет неоценимым вкладом в развитие не только дифференциальной диагностики патологий головного мозга, но и неврологии и нейрохирургии в целом.

Богомякова О. Б., Станкевич Ю. А., Колпаков К. И. и др. Расчетные параметры для оценки взаимодействия жидких сред центральной нервной системы по данным лучевой интроскопии (Часть 1) // Вест. рентгенологии и радиологии. 2020. Т. 104. № 4. С. 244–252.

Тулупов А. А., Летягин А. Ю., Курбатов В. П. и др. Возможности магнитно-резонансной томографии в визуализации периферического кровотока // Вест. НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. 2004. Т. 2. № 1. С. 57–69.

Bogomyakova O., Stankevich Yu., Mesropyan N. et al. Evaluation of the flow of cerebrospinal fluid as well as gender and age characteristics in patients with communicating hydrocephalus, using phase-contrast magnetic resonance imaging // Acta Neurologica Belgica. 2016. V. 116. N. 4. P. 495–501.

Federau C., Maeder Ph., O’Brien K. et al. Quantitative measurement of brain perfusion with intravoxel incoherent motion MR imaging // Radiology. 2012. V. 265. N. 3. P. 874–81.

Hsieh K., Stein K., Mono M.-L. et al. In-vivo phase contrast magnetic resonance angiography of the cerebrovascular system: a comparative study with duplex sonography // Swiss medical weekly. 2015. w14155.

Stalder A. F., Russe M. F., Frydrychowicz A. et al. Quantitative 2D and 3D phase contrast MRI: Optimized analysis of blood flow and vessel wall parameters // Magn Reson Med. 2008. V. 60. N. 5. P. 1218–1231.

Источник

Ток ликвора от сосудистых сплетений боковых желудочков головного мозга

Спинномозговая жидкость (ликвор) образуется в сосудистых сплетениях желудочков головного мозга в результате фильтрации через стенки капилляров жидкой части крови – плазмы с последующей секрецией в неё нейросекреторными и эпендимными клетками различных веществ. Сосудистые сплетения состоят из рыхлой волокнистой соединительной ткани, пронизанной большим количеством мелких кровеносных сосудов (капилляров), которые со стороны желудочков покрыты кубическим эпителием (эпендимой).

Из боковых желудочков (первого и второго) через межжелудочковые отверстия жидкость оттекает в третий желудочек, из третьего по водопроводу мозга – в четвертый, а из четвертого желудочка через три отверстия в нижнем парусе (срединное и боковые) – в мозжечково-мозговую цистерну подпаутинного пространства. В подпаутинном пространстве циркуляция спинномозговой жидкости происходит в разных направлениях, осуществляется она медленно и зависит от пульсации мозговых сосудов, от частоты дыхания, от движений головы и позвоночника

Спинномозговая жидкость из подпаутинного пространства оттекает в кровь через пахионовы грануляции (выпячивания) паутинной оболочки, проникающие в просвет венозных синусов твердой оболочки головного мозга (см. рис. 63), а также через кровеносные капилляры, расположенные у места выхода корешков черепных и спинномозговых нервов из полости черепа и из позвоночного канала. В норме спинномозговая жидкость образуется в желудочках и всасывается в кровь с одинаковой скоростью, благодаря чему объём её остаётся относительно постоянным.

Роль цереброспинальной жидкости в поддержании нормальной деятельности ЦНС очень значительна.

1. Окружая головной и спинной мозг снаружи, она является для них добавочной механической защитой от толчков и сотрясений.

2. За счёт соответствующих перемещений жидкость компенсирует колебания объёма мозга в разные фазы сокращений сердца.

Источник



Ток ликвора от сосудистых сплетений боковых желудочков головного мозга

Спинномозговую жидкость секретируют в желудочки мозга клетки сосудистого сплетения. Из латеральных желудочков спинномозговая жидкость оттекает в III желудочек через межжелудочковое отверстие Монро, а затем переходит по водопроводу мозга в IV желудочек.

Оттуда спинномозговая жидкость стекает в субарахноидальное пространство через срединную апертуру (отверстие Мажанди) и боковую апертуру IV желудочка (циркуляцией жидкости в центральном канале спинного мозга можно пренебречь).

Часть спинномозговой жидкости субарахноидального пространства стекает через большое затылочное отверстие и доходит до поясничной цистерны в течение 12 часов. Из субарахноиадального пространства нижней поверхности мозга спинномозговая жидкость направляется вверх через вырезку намета мозжечка и омывает поверхность полушарий мозга. Затем спинномозговая жидкость реабсорбируется в кровь через грануляции паутинной оболочки — пахионовы грануляции.

Пахионовы грануляции представляют с собой выросты паутинной оболочки размером с булавочную головку, вдающиеся в покрытые твердой мозговой оболочкой стенки основных мозговых синусов, особенно верхнего сагиттального синуса, в который открываются малые венозные лакуны. В эпителиальных клетках паутинной оболочки спинномозговая жидкость переносится в составе крупных вакуолей.

Однако до верхнего сагиттального синуса может не доходить около четверти спинномозговой жидкости. Часть спинномозговой жидкости оттекает в пахионовы грануляции, которые вдаются в спинномозговые вены, выходящие из межпозвоночных отверстий; другая часть переходит в лимфатические сосуды ад-вентиции артерий области нижней поверхности головного мозга и эпиневрия черепных нервов. Эти лимфатические сосуды направляются к шейным лимфатическим узлам.

Ежедневно образуется около 500 мл спинномозговой жидкости (300 мл секретируют клетки сосудистого сплетения, 200 мл образуется из других источников, которые описаны в главе 5). Общий объем спинномозговой жидкости в организме взрослого человека составляет 150 мл (25 мл циркулирует в системе желудочков и 100 мл — в субарахноидальном пространстве). Полная замена спинномозговой жидкости происходит от двух до трех раз в день. Нарушение обмена спинномозговой жидкость может привести к ее накоплению в системе желудочков — гидроцефалии.

Спинномозговая жидкость проходит из субарахноидального пространства в мозг по околососудистым пространствам артериол; кроме того, на этом уровне или на уровне эндотелия капилляров спинномозговая жидкость способна проникать в ножки астроцитов, клетки которых образуют плотные контакты. Астроциты участвуют в формировании гематоэнцефалического барьера. Гематоэнцефалический барьер — активный процесс, осуществляемый через водопроводящие каналы (поры) в плазматической мембране ножек астроцитов при участии интегрального белка мембраны — аквапорина-4 (AQP4). Жидкость высвобождается из астроцитов и переходит во внеклеточное пространство, где смешивается с жидкостью, высвобожденной в результате метаболических процессов клеток мозга.

Эта межклеточная жидкость «протекает» в мозге и попадает через поверхность эпендимы или мягкой мозговой оболочки в спинномозговую жидкость, в составе которой она выводится из мозга в кровяное русло. В случае недостаточности лимфатической системы мозга гематоэнцефалический барьер обеспечивает доставку различных секретируемых нейронами или клетками глии сигнальных молекул, а также элиминацию растворенных тканевых веществ и поддержание осмотического равновесия мозга.

Схема циркуляции спинномозговой жидкостиСхема циркуляции спинномозговой жидкости.

Читайте также:  Пример расчета расчетного тока

а) Гидроцефалия (от греч. hydor—вода и kephale—голова) — избыточное накопление спинномозговой жидкости в системе желудочков мозга. В большинстве случаев гидроцефалия возникает в результате накопления спинномозговой жидкости в системе желудочков мозга (вызывающего их дилатацию) или в субарахноидальном пространстве; исключение составляют состояния, при которых причиной избыточной продукции спинномозговой жидкости является редкое заболевание — папилломатоз клеток сосудистого сплетения. [Термин «гидроцефалия» не используют для описания избыточного «скопления» спинномозговой жидкости в системе желудочков и субарахноидальном пространстве при старческой атрофии мозга; иногда в этих случаях используют термин «гидроцефалия ex vacuo» (т.е. смешанная заместительная гидроцефалия).]

Гидроцефалия может быть вызвана такими патологическими процессами, как воспаление, опухоли, травмы и изменение осмолярности спинномозговой жидкости, В связи с этим распространенная теория о том, что причиной гидроцефалии может быть исключительно нарушение путей оттока спинномозговой жидкости, оказывается чрезмерно упрощенной и, вероятно, неверной.

Гидроцефалию у детей наблюдают при мальформации Арнольда-Киари, при которой мозжечок частично погружается в спинномозговой канал в результате недостаточного развития задней черепной ямки во внутриутробном периоде. При отсутствии лечения голова ребенка может достигать размеров футбольного мяча, а полушария мозга истончаются до толщины листа бумаги. Гидроцефалия практически всегда сочетается с расщеплением позвоночника.

Предотвратить серьезное повреждение мозга возможно только при раннем лечении. Попытка лечения заключается в установке катетера или шунта, один конец которого погружают в боковой желудочек, а другой — -во внутреннюю яремную вену.

Острая или подострая гидроцефалия может развиться при нарушении оттока спинномозговой жидкости в результате смещения мозжечка в большое затылочное отверстие или обструкции IV желудочка объемным новообразованием (опухолью или гематомой)/

Причиной гидроцефалии у любых возрастных групп может быть воспаление оболочек мозга — менингит. Одной из патогенетических составляющих развития гидроцефалии может быть лептоменингеальная адгезия, нарушающая циркуляцию спинномозговой жидкости на уровне оттока из желудочков, вырезки намета мозжечка и/или пахионовых грануляций.

б) Резюме. Спинномозговая жидкость. В области нижней поверхности мозга спинномозговая жидкость находится в большой цистерне мозга, цистерне моста, межножковой цистерне и охватывающей цистерне. Кроме того, спинномозговая жидкость распространяется вдоль оболочек зрительного нерва; повышение внутричерепного давления может вызвать сдавление центральной вены сетчатки, что приводит к отеку диска зрительного нерва. Дуральный мешок спинного мозга окружает спинной мозг и оканчивается на уровне II крестцового позвонка. Корешки спинномозговых нервов расположены в поясничной цистерне, в области которой проводят поясничную пункцию.

Секретируемая сосудистым сплетением спинномозговая жидкость поступает в субарахноидальное пространство через три отверстия IV желудочка; некоторая ее часть проходит в поясничную цистерну. Минуя вырезку намета мозжечка и субарахноидальное пространство головного мозга, спинномозговая жидкость направляется вверх к верхнему сагиттальному синусу и его лакунам через пахионовы грануляции. Нарушение циркуляции спинномозговой жидкости может привести к гидроцефалии.

Учебное видео — анатомии ликворной системы и желудочков головного мозга

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 10.11.2018

Источник

Ток ликвора от сосудистых сплетений боковых желудочков головного мозга

т елефон / ф акс : + 7 (496) 522- 81 — 90, + 7 (496) 522-84-90

эл. почта : info@biosensoran.ru

Экспресс-диагностические тест-полоски для биохимических исследований мочи, мониторинга и раннего выявления широкого спектра заболеваний человека, самоконтроля Сахарного Диабета 1- го, 2- го типа и других заболеваний мочеполовой системы, а также диагностика состояния алкогольного опьянения, состояния опоя, контроля трезвости детей и подростков, анализаторы мочи

ИССЛЕДОВАНИЕ СПИННОМОЗГОВОЙ ЖИДКОСТИ

Спинномозговая жидкость (ликвор) образуется в сосудистых сплетениях желудочков головного мозга, поступает в субарахноидальные пространства головного и спинного мозга в результате диализа плазмы крови через стенки сосудов. Оттекает ликвор из субарахноидального пространства в субдуральное, затем всасывается мелкими венами твердой мозговой оболочки в ток крови.

Ликвор, заключенный в эластический мешок твердой мозговой оболочки, окружает головной мозг в виде водяной подушки, а спинной – в виде рукава. При механических ударах передает давление равномерно во все стороны, предохраняя мозг, регулирует внутричерепное давление, поддерживает осмотическое давление в клетках мозга и его оболочках, транспортирует метаболиты, выполняет респираторную функцию, удаляет продукты метаболизма нервных клеток. Выполняя эти функции, ликвор обеспечивает постоянство внутренней среды нервной системы.

У взрослого человека одновременно в субарахноидальных пространствах и в желудочках мозга циркулирует 110 — 160 мл ликвора. Из них в боковых желудочках содержится 20-30 мл, в III — IV желудочке — 3-5 мл, в подпаутинном пространстве головного мозга — 20-30 мл, в спинно-мозговом канале — 50-70 мл. У грудных детей содержится 40-60 мл спинномозговой жидкости и количество ее увеличивается с ростом ребенка. Ликвор образуется непрерывно со скоростью 0,2 — 0,8 мл/мин, что зависит от внутричерепного давления. При этом чем давление ниже, тем быстрее происходит образование ликвора. Обновляется ликвор от 1 до 6 раз в сутки в зависимости от потребности организма. В сутки у здорового человека образуется 350-1150 мл спинномозговой жидкости.

ПРАВИЛА ПОЛУЧЕНИЯ ЛИКВОРА

Для получения ликвора чаще всего используют люмбальную, субокципитальную и вентрикулярную пункцию. Во время люмбальной пункции необходимо первые 5 капель ликвора удалить, что позволяет освободиться от примеси «путевой» крови, попадающей в первую порцию ликвора в результате повреждения иглой кровеносных сосудов, расположенных в области эпидурального пространства или конского хвоста. Затем собрать 3 порции (в исключительных случаях две) в стерильные пробирки, плотно их закрыть, на каждой пробирке указать номер, имя и фамилию больного, время пункции, диагноз и необходимые исследования.

С помощью люмбальной пункции у взрослого человека можно без осложнений получить 8-10 мл ликвора,у детей, включая детей младшего возраста, 5-7 мл, у грудных детей 2-3 мл.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИКВОРА

Нормальная спинномозговая жидкость бесцветна, прозрачна как дистиллированная вода, состоит на 98,9 — 99,0 % из воды и 1,0 — 1,1 % сухого остатка. В нормальном ликворе взрослого человека практически отсутствуют клеточные элементы: в 1 мкл вентрикулярного ликвора — О — 1клетки, люмбального ликвора 2-3 клетки. Реакция ликвора слабощелочная, рН 7,4 — 7,5.

Некоторые показатели спинномозговой жидкости в зависимости от возраста представлены в таблице № 12.

Общее число клеток в 1мкл:

Помутнение ликвора наблюдается при существенном увеличении количества клеточных элементов (эритроцитов, лейкоцитов), бактерий и грибов, повышении содержания общего белка. Помутнение, вызванное клетками и грибами, уменьшается или исчезает после центрифугирования. Помутнение, связанное с бактериями, после центрифугирования не исчезает.

ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛИКВОРА С ПОМОЩЬЮ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ТЕСТ-ПОЛОСОК ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОМПАНИИ «БИОСЕНСОР АН»

Правила использования реагентных тест-полосок для исследования ликвора аналогичны правилам исследования мочи.

Капля исследуемого ликвора наносится на соответствующую реактивную сенсорную зону с помощью пипетки. Ликвор сразу пропитывает сенсорный элемент, окраска которой изменяется в зависимости от концентрации вещества. Результат исследования заносится в бланк.

Для исследования ликвора можно использовать диагностические тест-полоски:

Уриосм — осмоляльность

Уригем — кровь и гемоглобин

Урибилир — билирубин

Уриполиан — белок и рН

Уриглюк-1 — глюкоза

осмолярность

Относительная плотность ликвора (удельный вес) люмбального ликвора составляет 1,005 — 1,009 г/мл, соответственно осмоляльность 200 — 350 ммоль/кг, субокципитального 1,003 — 1,007 г/мл (100 – 300 ммоль/кг), вентрикулярного 1,002 — 1,004 г/мл (80 — 200 ммоль/кг). При определении осмолярности на приборе осмометре криогенным методом понижение точки замерзания нормального ликвора составляет у взрослых людей — 0,569° С (-0,54 — 0,603° С), у детей криоскопическая константа составляет .- 0,56°.

Повышение осмоляльности (относительной плотности) наблюдается при менингитах, уремии, сахарном диабете и др.

Осмоляльность ликвора определяется с помощью диагностических полосок «Уриосм».

КСАНТОХРОМИЯ (ГЕМОГЛОБИН И БИЛИРУБИН )

Механизмы возникновения.

Ксантохромия — желтая или желто-коричневая окраска ликвора. Такой цвет обусловлен присутствием оксигемоглобина, метгемоглобина и билирубина. Все три пигмента являются производными гемоглобина эритроцитов.

Красный гемоглобин, освободившись из лизированных эритроцитов, разбавляется ликвором и придает ему оранжевую окраску. Желтый билирубин образуется из гемоглобина. Ответственен за это превращение фермент гемоксидаза, находящийся в клетках сосудистого сплетения мозга, паутинной оболочки и коры головного мозга. Под влиянием этого фермента глобин отделяется от гема и гем превращается в билирубин. Активность гемоксидазы при патологии как правило увеличивается. Это является причиной активного появления билирубина в ликворе сразу за гемоглобином.

Метгемоглобин и метальбумин придают ликвору окраску от коричневой до темно-желтой. Эти продукты редукции появляются в ликворе при наличии инкапсулированных гематом и геморрагии.

При окислении билирубина в биливердин наблюдается зеленая окраска ликвора.

Возможна ложная ксантохромия при наличии в ликворе липохромов и пенициллина (макроскопически желтая окраска ликвора и отрицательная реакция на билирубин).

Зеленую окраску ликвора и резкое помутнение вызывает примесь гноя при гнойном менингите, прорыве абсцесса мозга в субарахноидальное пространство или желудочки.

Клинические аспекты.

Физиологическая ксантохромия наблюдается у новорожденных из-за несостоятельности гематоэнцефалического барьера; исчезает в конце 1 недели и обусловлена проникновением билирубина плазмы крови в ликвор. У недоношенных ксантохромия выражена больше, исчезает в конце 1 месяца жизни. У новорожденных с гемолитической анемией — массивная ксантохромия.

Застойная ксантохромия появляется в результате застоя крови в сосудах мозга и нарушения проницаемости их стенок. В этих условиях билирубин плазмы и в меньшей степени оксигемоглобин проникают в ликвор, окрашивая его в желтый цвет. Эта ксантохромия сопровождается значительным увеличением содержания белка в ликворе. Застойная ксантохромия наблюдается при опухолях центральной нервной системы и зависит от гистологии опухоли (все сосудистые опухоли сопровождаются ксантохромией), при блокаде субарахноидальных пространств, компрессии, туберкулезном менингите, арахноидитах.

Читайте также:  Сварочный ток в трансформаторе типа тд регулируется

Геморрагическая ксантохромия развивается при попадании крови в ликворное пространство, при этом до появления ксантохромии должно пройти определенное время. Вначале возникает оранжевая ксантохромия, вызванная гемоглобином, которая развивается после разрушения эритроцитов и наступает через 2 час в 70 % случаев, через 6 час в 90 %, через 12 час в 100 % случаев. Полностью исчезает она через 4-8 дней. Желтая ксантохромия появляется через 2-4 дня, исчезает через 12-40 дней, в среднем продолжается 22 дня. Геморрагическая ксантохромия характерна при травмах центральной нервной системы, геморрагических инсультах, субарахноидальных кровоизлияниях. Наличие ксантохромии при содержании белка в ликворе ниже 1,5 г/л и при отсутствии желтухи является показателем предшествующего кровоизлияния в головной или спинной мозг.

Диагностические тест-полоски «Уригем» и «Урибилир» используются для обнаружения и подтверждения варианта ксантохромии.

Тест-полоска «Урибилир» дает возможность диагностировать присутствие в ликворе билирубина (желтая ксантохромия).

Тест-полоску «Уригем» нужно использовать для обнаружения гемоглобина (оранжевая ксантохромия) после исключения присутствия эритроцитов при микроскопическом исследовании нативного препарата.

ЭРИТРОАРХИЯ (ЭРИТРОЦИТЫ)

Эритроархия (кровавый ликвор). Различают «путевую» эритроархию, вызванную попаданием в ликвор крови из травмированных во время пункции кровеносных сосудов, и истинную эритроархию, возникающую вследствие кровоизлияния в ликворные пространства при разрыве кровеносного сосуда во время геморрагического инсульта, опухоли мозга, черепно-мозговой травмы и др. При содержании эритроцитов менее 0,1-0,15 х 10 9 /л ликвор не имеет окраски. Большее количество эритроцитов придает ликвору сероватый, розовый, розовато-красный, кровянистый, кровавый цвет.

Для оценки эритроархии можно использовать диагностические полоски «Уригем».

ПРОТЕИНАРХИЯ (БЕЛОК)

В нормальном ликворе присутствует белок (протеинархия). Содержание белка в люмбальной ликворе — 0,22-0,33 г/л, желудочковом ликворе 0,12-0,20 г/л, цистернальной ликворе 0,10-0,22 г/л. При этом показатель 0,33 г/л рассматривается как величина, граничащая с патологией, а количество белка 0,22 г/л как гидроцефальный люмбальный ликвор. Качественный состав белка ликвора подобен составу белка сыворотки крови, однако количество белка ликвора существенно меньше из-за гематоэнцефалического барьера. В отличие от белковых фракций сыворотки в ликворе при электрофорезе выявляется фракция преальбумина. В таблице № 13 представлены белковые фракции ликвора.

Белки спинномозговой жидкости

Электрофорез на бумаге %

Электрофорез на агаре %

Основную массу общего ликворного белка составляет альбумин. Возраст почти не влияет на его содержание. Как правило имеется прямая зависимость между общим белком и альбумином, что свидетельствует о большей лабильности альбумина по сравнению с глобулинами.

Ликворный альбумин происходит из альбумина плазмы путем везикулярного транспорта через эндотелиальные клетки, выстилающие сосудистые и ликворные пространства. Альбумин считается важнейшим показателем доказательства нарушений функции гематоэнцефалического барьера. Почти всякое нарушение гематоэнцефалического барьера ведет к увеличению абсолютной концентрации альбумина в ликворе. Соотношение альбумин/глобулин в ликворе регулирует осмотическое давление в центральной нервной системе. Нормальное содержание общего белка в ликворе еще не свидетельствует об отсутствии патологии в ЦНС, на ее органическое поражение указывает изменение соотношений белковых фракций, которое определяется электрофорезом белка ликвора, сконцентрированного диализом (таблица № 13).

Клинические аспекты.

Гипопротеинархия — снижение уровня белка в люмбальном ликворе, ниже 0,22 г/л рассматривается как гидроцефильный ликвор.

Гиперпротеинархия — увеличение уровня белка в ликворе, служит показателем патологического процесса. Повышение белка в спино-мозговой жидкости при разных патологических процессах (воспаление, травма, опухоль) зависят от нарушения гемодинамики в сосудах мозга,

приводящей к увеличению проницаемости их стенок и поступлению белковых молекул плазмы крови в ликвор. Поступление крови в ликворные пространства при разрыве сосудов мозга или продуктов распада опухоли мозга усугубляют степень протеинархии.

Субарахноидальные кровоизлияния различной этиологии всегда сопровождаются гиперпротеинархией как в результате непосредственного поступления крови в ликворные пространства, так и нарушения проницаемости сосудистых стенок. При ишемических инсультах гиперпротеинархия наблюдается редко, содержание белка в ликворе колеблется от 0,3 до 1,0 г/л. При геморрагических инсультах отмечается высокая степень содержания белка — до 8,4 г/л.

Опухоли мозга вызывают гиперпротеинархию, которая зависит от гистологии опухоли. При глиомах больших полушарий вне зависимости от их расположения примерно в 70 % отмечается повышение содержания белка. При незрелых формах глиом гиперпротеинархия отмечается в 88 % случаев. Практически все сосудистые опухоли сопровождаются гиперпротеинархией. У больных с опухолями мозга альбумин/глобулиновый коэффициент в ликворе может оставаться в пределах нормы, но меняется соотношение белковых фракций глобулинов. Соотношение глобулиновых фракций при доброкачественных опухолях меняется незначительно в сторону увеличения альфа-глобулинов. При злокачественных опухолях степень изменения соотношения белковых фракций нарастает соответственно степени злокачественности опухоли. Наблюдается уменьшение количества альфа1 и альфа2-глобулинов и увеличение содержания бета- и гамма-глобулинов.

Хронические воспалительные процессы (арахноидиты, арахноэнцефалиты, перивентральные энцефалиты) различной этиологии сопровождаются повышением содержания белка в ликворе примерно у 35% больных. При этом чаще наблюдается уровень белка в диапазоне 0,39 — 0,50 г/л, реже — в пределах 0,5 — 1,0 г/л. Если содержание белка достигает 1,5 -2,0 г/л, предполагается обострение воспалительного процесса. При воспалительных процессах в ЦНС в ликворе отмечается увеличение содержания альфа 1-, альфа 2- и гамма-глобулинов, процентное содержание альбумина уменьшается.

При абсцессе мозга в начальной стадии формирования количество белка в ликворе увеличивается незначительно. При вовлечении в процесс оболочек мозга или стенок боковых желудочков количество белка нарастает до 1,0 г/л (более 90 % случаев).

При цистицеркозе мозга, который практически всегда сопровождается хроническим арахноидитом, примерно в 80 % случаев уровень белка в ликворе повышено до 0,5 — 2,0 г/л независимо от локализации пузырей. Только при локализации цистицеркозных пузырей в заднечерепной ямке и в IV желудочке отмечается нормальное содержание белка.

У больных с черепно-мозговой травмой альбумин/глобулиновый коэффициент повышается за счет альбумина. Так как осмотическое давление альбумина выше чем глобулинов, перераспределение белковых фракций в этом случае является одним из защитных механизмов, предотвращающих отек мозга. В плазме крови больных в этот период содержание альбумина значительно снижено.

Диагностические тест-полоски «Урибел» можно использовать в качестве ориентировочного метода определения белка ликвора, так как эти тест-полоски позволяют определить практически только альбумин. Индикатор бромтимоловый синий в присутствии альбумина меняет исходно желтоватый цвет на бледно-зеленый, насыщенно-зеленый или темно-сине-зеленый в зависимости от содержания альбумина в ликворе. Если цвет реактивной зоны оказывается между цветами двух соседних этикеток, то результат определяется по наиболее близкой цветной зоне шкалы или промежуточному значению.

0,0 0,15 0,3 1,0 3,0 ≥ 10,0 г/л

ГЛИКОАРХИЯ (ГЛЮКОЗА)

В ликворе содержится глюкоза (таблица № 9). В субокципитальном и вентрикулярном ликворе концентрация глюкозы на 12-15 % выше, чем в люмбальном ликворе. Содержание глюкозы в ликворе у новорожденных и недоношенных несколько выше, что обусловлено недостаточностью гематоэнцефалического барьера.

Определение глюкозы в ликворе желательно проводить одновременно с исследованием ее в крови через 4-6 час после приема пищи. При нормальном уровне глюкозы в крови, в люмбальном ликворе концентрация глюкозы составляет примерно 60 % уровня в плазме. При гипергликемии разница между ликвором и кровью возрастает значительно, в ликворе глюкоза достигает только 30 — 35 % уровня плазмы.

Концентрация глюкозы в ликворе является результатом активного транспорта через гематоэнцефалический барьер, утилизации клетками паутинной оболочки, эпендимы, глии, нейронами и выхода в венозную систему. Уровень глюкозы в ликворе является одним из важных индикаторов функции гематоэнцефалического барьера и широко используется для его оценки. Глюкоза является основным субстратом для нейронов. Несмотря на то. что большинство нейронов получают глюкозу из кровотока, тем не менее у части из них, прилегающих к желудочкам мозга, может нарушаться трофика при изменении концентрации глюкозы в ликворе.

Клинические аспекты.

Гипогликоархия — снижение уровня глюкозы в ликворе наблюдается при бактериальном и гнойном менингитах. Причиной гипоглюкоархии при этих заболеваниях является усиленный гликолиз, нарушение переноса через гематоэнцефалический барьер, повышенное использование глюкозы клетками. Менингиты, вызванные грибами, в 40-50 % случаев протекают с гипогликоархией. Сходные изменения наблюдаются при амебных менингитах. При сифилитических менингитах снижения глюкозы в ликворе не наблюдается. При цистицеркозе, трихинелезе в 50 % случаев наблюдается уменьшение уровня глюкозы.

При первичных и метастатических опухолях оболочек мозга отмечается выраженная гипогликоархия, достигающая практически полного исчезновения глюкозы из ликвора (глиомы, саркомы, лимфомы, нейролейкемии, меланомы, метастатические карциномы из легких, желудка и др.). Основной причиной гипогликоархии при этом является интенсивное метаболизирование глюкозы клетками опухолей при нарушенной проницаемости гематоэнцефалического барьера.

При субарахноидальных кровоизлияниях отмечается в первые 24 часа небольшое снижение концентрации глюкозы в ликворе.

Гипергликоархия встречается относительно редко. При каждом обнаружении высокого уровня глюкозы в ликворе следует искать гипергликемию первичную или вторичную, хотя гипергликоархия не характерна даже для сахарного диабета.

Гипергликоархия выражена во время сна, что объясняется замедленным кровообращением и уменьшением общего мозгового метаболизма.

Комбинированное легкое или умеренное повышение глюкозы в крови и ликворе наблюдается при травме мозга и некоторых видах менингоэнцефалита.

Уровень глюкозы в спинномозговой жидкости при различных заболеваниях центральной нервной системы (в скобках число случаев), ммоль/л. В скобках — количество обследованных людей.

Источник