Отток ликвора: 8. Образование и отток спинномозговой жидкости

Содержание

Лечение гидроцефалии

Терапия с использованием шунта

При постановке диагноза «требующая лечения гидроцафалия» все чаще используется следующий метод терапии: установка шунта, регулирующего уровень ликвора. Это достигается путем встраивания постоянного искуственного стока, который направляет спинномозговую жидкость из увеличенных мозговых желудочков в другую полость тела. Нередко для этого используется отвод в брюшную полость, на языке специалистов вентрикуло-перитонеальное шунтирование. В отдельных случаях используется «вентрикуло-атриальное шунтирование» — соединение боковых желудочков головного мозга с предсердием.

Обычно в нейрохирурической Университетской клинике Тюбинген используется следующая методика имплантации — комбинированная система, состоящая, с одной стороны, из регулирующего блока, с помощью которого возможны настройки разницы давления между головой и брюшной полостью в положении лежа. А с другой стороны, дополнительный блок, саморегулирующийся за счет силы тяжести и предотвращающий таким образом черезмерный отток ликвора в положении стоя.

Вентрикуло-цистерностомия

Если отток спинномозговой жидкости из мозговых желудочков в окружающую мозг полость блокируется, такую болезнь принято называть закрытая гидроцефалия. При этом происходит застой ликвора в мозговых желудочках, они раздуваются и оказывают давление на соседние органы.
В таком случае терапия осуществяется посредством соединения ( и создания таким образом альтернативной возможности оттока ликвора) мозговых желудочков и окружающих головной мозг цистерн — вентрикуло-цистерностомия. Это осуществляется посредством минимально-инвазивной эндоскопической операции. Эндоскоп представляет из себя похожий на телескоп прибор, который вводится сковозь проделанное в черепной коробке отверстие в мозговые желудочки. Так как они наполнены прозрачной жидкостью, стенки и структуру мозговых желудочков можно очень четко различить.  Сверху через отверстие Монро бокового мозгового желудочка открывается доступ к третьему вентрикулу. С помощью высокоточных инструментов — нейрохирурги в Тюбингене привычно используют в этом случае лазер — вскрывается тонкое покрытие третьего вентрикула.

Таким образом восстанавливается отток ликвора в те места, где он поглощается. Установка вентрикуло-перитонеального шунта для направления излишков спинномозговой жидкости в брюшную полость больше не требуется. К сожалению, иногда функция саморегуляции оттока ликвора в головном мозге не восстанавливается даже после проведенной операции, что в итоге склоняет врачей к вентрикуло-перитонеальному шунтированию.

Пути оттока ликвора в лимфатическое русло при дистрессе Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ПУТИ ОТТОКА ЛИКВОРА В ЛИМФАТИЧЕСКОЕ РУСЛО

ПРИ ДИСТРЕССЕ

Бейсембаев А.А.

кафедра анатомии, топ. анатомии и оперативной хирургии, к.м.н., доцент

Габитов В.Х.

кафедра анатомии, топ. анатомии и оперативной хирургии, д.м.н.,проф.

Песин Я.М.

кафедра неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики, д.м.н., проф.

Салимзянова В.Р. студентка 4 курса, специальность «Лечебное дело» Кыргызско-Российский Славянский университет

Бишкек, Кыргызстан

В эксперименте изучена морфологическая картина головного мозга, твердой мозговой оболочки и глубоких шейных лимфатических узлов кролика на 15, 21, 30 и 45 сутки моделированной адреналином артериальной гипертензии. Результаты исследования показали, что на фоне постоянного применения адреналина у лабораторных животных в головном мозге наблюдалось увеличение объема крови в сосудах микроциркуляции и уменьшение тканевой жидкости. К 45 дню эксперимента в микроциркуляторном русле коры появились стазы в просветах венозных сосудов, внутрисосудистая агрегация эритроцитов, диапедез эритроцитов из капилляров, мелкие очаги кровоизлияний.

Ключевые слова: лимфоузел, головной мозг, твердая мозговая оболочка, ликвор, адреналин, артериальная гипертензия, дистресс.

127

WAYS OF OUTLET OF LIQUOR TO THE LYMPHATIC BED —

AT DISTRESS

Beisembaev AA., Gabitov V.H., Pesin Ya.M., Salimzyanova V.R.

Morphology of the brain, dura mater and deep cervical lymph nodes of the rabbits at 15, 21, 30 and 45 days of adrenaline-modeled arterial hypertension was studied experimentally. The results of the study detected that with the use of adrenaline blood volume in the rabbit’s brain was increased in microcirculation vessels and the tissue fluid was decreased. Phlebostasis, intravascular aggregation of erythrocytes, diapedesis from capillaries, small hemorrhages appeared in the microcirculatory bloodstream of the cortex.

Key words: lymph node, brain, dura mater, lymphatic drainage mechanism, adrenaline, arterial hypertension, distress.

ДИССТРЕСДА ЛИКВОРНИНГ ЛИМФА УЗАНИГА ЦУЙИЛИШ ЙУЛИ Бейсембаев А.А., Габитов В.Х., Песин Я.М., Салимзянова В.Р.

Тажрибада адреналин билан артериал гипертензия моделлаштирилиб, 15, 21, 30 ва 45 суткаларда куённинг бош мияси, каттик мия пардаси ва чукур буйин лимфа тугунлари морфологик картинаси урганилди. Тадкикот натижаси курсатишича, доимий равишда адреналин юбориш, лаборатория жониворлари бош миясида кон хджми купайиб, тукима суюклиги камаяди. 45-суткага келиб, пустлокнинг микроциркулятор узанларида стазлар, эритроцитларнинг томиричи агрегацияси, диапедези, майда кон куйилиш учоклари кузатилди.

Калит сузлар: лимфа тугуни, бош мияг, каттик мия пардаси, ликвор, адреналин, артериал гипертензия, дистресс.

Актуальность. Изменение артериального давления в интракраниальных сосудах

приводит, или к вазодилатации, или к вазоконстрикции сосудов мозга [1]. При нарушении ауторегуляции, появляются предпосылки для развития отёка головного мозга [2]. У больных с артериальной гипертензией появляется

ассиметрия скоростей в сером и белом веществе, стойкие нарушения оттока крови из венозной системы. Вес мозга за счет увеличившегося объема крови возрастает, мозг смещается вниз по направлению к большому затылочному отверстию и становится препятствием на пути перемещения спинномозговой жидкости в спинальный отсек спинномозгового канала.

Нарушается отток ликвора через отверстия Люшка и Мажанди. При увеличении объема крови в интракраниальных сосудах

количество тканевой жидкости уменьшается. В норме количество тканевой жидкости превышает

объем крови в интракраниальных сосудах [3, 4]. Создается ситуация, при которой соотношение между кровью, тканевой жидкостью и ликвором меняется в пользу увеличения объема крови. Поэтому терапия больных с патологией мозга в первую очередь должна быть направлена на сохранение соотношений между кровью, тканевой жидкостью, ликвором, и на восстановление циркуляции и оттока спинномозговой жидкости из полости черепа [2].

Лимфоликворный барьер обеспечивает сохранность

соотношений между кровью, тканевой жидкостью и ликвором. К анатомическим образованиям, обеспечивающим его работу, следует относить

прелимфатические пути

центральной нервной системы, лимфатические капилляры

подоболочечного клетчаточного пространства и зубчатой связки позвоночника, лимфатические узлы носоглотки, шейной и

паравертебральной областей [3, 4,

128

5]. При неотложных заболеваниях мозга нарушения ауторегуляции лимфодренажного механизма

наступают к концу первых суток. В этот же период заболевания регистрируется большинство

летальных исходов больных [3,4].

Целью настоящей работы являлось изучение изменений лимфатических узлов на путях оттока ликвора из полости черепа при длительном стрессе.

Материалы и методы исследования. Кроликам породы Шиншилла, массой 1,8-2,0 кг, вводился 0,18% раствор адреналина 2 раза в сутки с интервалом 10-12 часов, в течении 45 суток. Разовая терапевтическая доза — 0,05 миллилитров внутримышечно. После введения адреналина у животных в течение получаса сохранялось возбуждение, у отдельных особей появлялась агрессия по отношению к другим кроликам. У всех животных в течение 5-10 минут наблюдалась выраженная инъекция сосудов глаз. Забой животных производился на

15, 21, 30 и 45 сутки. Гистологическому обследованию была подвергнута ткань головного мозга, твердая мозговая оболочка, глубокие шейные лимфатические узлы. Морфометрическому

измерению были подвергнуты нейроны, перицеллюлярные

пространства, сосуды

микроциркуляции, тканевые щели твердой мозговой оболочки, лимфатические узлы. В работе

использовали

статистическим

метод с определением средней арифметической,

среднеквадратичной ошибки и достоверности различий при p < 0,05 с помощью статистического пакета SPSS 16.0.

Результаты собственных исследований. Выявлялось

полнокровие венозного русла в коре головного мозга, диапедез эритроцитов, участки локального отека вещества мозга в течение всего срока эксперимента. В отдельных участках коры мозга отмечались скопления сморщенных темных нервных клеток и

129

микроучастки клеточного

запустения. Сморщивание

нейронов наблюдалось: в правом полушарии на 15 и 30 сутки на 10,2% и 11,7% соответственно, в левом полушарии на 15 сутки -7,2%, к 30 суткам на — 10,3%, к 45 суткам эксперимента на — 6,0%, в сравнении с интактным контролем. Площадь перицеллюлярных

пространств увеличивалась. В правом полушарии на 18,4% -87,6%. В левом полушарии на 16,4% — 87,6%. Статистической достоверности между площадями перицеллюлярных пространств в правом и в левом полушариях не было.

Достоверные изменения между площадями сосудов микроциркуляции головного мозга правого и левого полушария замечена на 21 сутки эксперимента. Площадь сосудов

микроциркуляции в этот срок эксперимента в правом полушарии была на 76,3% больше, чем в левом.

При дистрессе сохранялось обратное соотношение между объёмом крови в

микроциркуляторных сосудах мозга и количеством тканевой жидкости в перицеллюлярных пространствах нейронов, в обоих полушариях.

Площадь тканевых щелей твердой мозговой оболочки превышала физиологический

показатель на 4,8% — 18,3%.

Мозговое вещество правого и левого шейных глубоких лимфатических узлов преобладало над корковым веществом, т.е. лимфатические узлы

фрагментированного типа и выполняли преимущественно

транспортную функцию.

Отмечена зависимость между размерами краевого, коркового и мозгового синусов. Так, к 15-м суткам эксперимента, они увеличивались, на 146%, 88% и 34% соответственно. На 21 сутки эксперимента краевой синус превышал показатель у интактных животных на 61%, корковый — на

130

152%, а мозговой синус стал больше показателя у здоровых кроликов на 195%. К 30 суткам наблюдалось уменьшение величин краевого, коркового и мозгового синусов, в сравнении с предыдущим сроком эксперимента. Краевой и корковый синусы превышали контрольные

показатели на 46% и 17,6%, а площадь мозгового синуса сравнялась с величинами интактной группы. К концу эксперимента эта же

закономерность между

изменяющимися размерами

краевого, коркового синусов сохранялась, размер мозгового синуса значительно увеличился. Краевой синус стал на 30% меньше, корковый синус превышал на 8,8%, а мозговой синус увеличился в 2 раза, по сравнению с величинами интактного контроля. Полученные результаты свидетельствуют, что длительный стресс приводит к определенным нарушениям

дренажа лимфы через глубокие шейные лимфатические узлы [5, 6].

Заключение. В условиях дистресса отмечалось

кровенаполнение сосудов

микроциркуляции и уменьшение тканевой жидкости в головном мозге кроликов. Сохранность работы лимфодренажного

механизма гематоэнцефалического барьера предотвратила развитие у лабораторных животных с экспериментальной артериальной гипертензией развитие отека головного мозга [4, 5, 7]. Тенденция к стойкому угнетению лимфодренажного механизма

центральной нервной системы, у лабораторных животных, начала формироваться к концу 45 дневного срока эксперимента. В свете полученных в эксперименте данных можно высказать предположение, что

фармакологические свойства

адреналина сохраняют работу лимфодренажного механизма

гематоэнцефалического барьера и функциональную активность

лимфатических узлов. Но динамическая недостаточность не

131

может сохраняться постоянно и медикаментозной коррекции при требует определённой нарушениях гемоциркуляции.

ЛИТЕРАТУРА

1. О сопряжении показателей линейного и объемного мозгового кровотока у пострадавших с черепно-мозговой травмой. / А. О. Трофимов, А. А. Копылов, А. Ю. Абашкин, А. Ю. Шелудяков, М. Ю. Юрьев, М. В. Карельский. // Медицинский альманах.-2018.- № 5 (56).- С. 123-127.

2. Теория хаоса и иммуноморфология (в порядке дискуссии) /А. И. Краюшкин, А. И. Перепелкин, А. Т. Яковлев, А. А. Коробкеев, Л. И. Александрова, Е. А. Загороднева, Н. Г. Краюшкина // Волгоградский научно-медицинский журнал.- 2017.- №2.- С. 21-26.

3. Показания и тактика проведения лимфотропной терапии в неврологической практике./ Я. М. Песин, И. Н. Лопаткина, А. А. Бейсембаев, Н. В. Яворская, С. С. Великородов // Вестник Кыргызско-Российского славянского университета.- 2018.- Т. 18.-№ 6.- С. 72-74.

4. Lymphatic drainage system of the brain: a novel target for intervention of 132 neurological diseases / B. L. Sun, L. L. Mao, M. F. Yang, H. Yuan, X. Y. Yang, L. H. Wang, T. Yang, J. Y. Sun, R. A. Colvin // Progress in Neurobiology.- 2018.- Т. 163-164.- С. 118-143.

5. Реакция соматических и висцеральных лимфатических узлов при длительных стрессорных воздействиях / А.А. Бейсембаев, Я.М. Песин, В.Х. Габитов, К.В. Азарова // Вестник Кыргызско-Российского славянского университета.- 2017.- Т. 17.- № 3.- С. 150-152.

6. Структурная характеристика брыжеечных лимфатических узлов крыс при остром эмоциональном стрессе. / С. В. Клочкова, Н. Т. Алексеева, А. Г. Кварацхелия, Д. Б. Никитюк, Д. В. Баженов // Журнал анатомии и гистопатологии.- 2017.- Т. 6.- № 3.- С. 33-37.

7. Современные представления об общих закономерностях макро-микроскопической анатомии лимфоидных органов / Д. Б. Никитюк, С. В. Клочкова, Н. Т. Алексеева, А. Г. Кварацхелия // Журнал анатомии и гистопатологии.- 2015.- 4(2).- С. 9-13.

Гидроцефалия — не приговор! — Милосердие.ru

Этим текстом мы начинаем серию публикаций, посвященных заболеваниям нейрохирургического профиля. Проект подготовлен совместно с МБОО помощи детям с нейрохирургическими заболеваниями «Ты ему нужен». Мы хотим, чтобы эти «страшные» диагнозы не давили на родителей и не отнимали у них надежду. В наших публикациях лучшие специалисты и опытные родители расскажут о путях излечения и преодоления, дадут рекомендации и покажут, что жизнь может продолжаться при любых, даже таких сложных, заболеваниях.

Ранняя помощь при гидроцефалии – это шанс на нормальную жизнь. Профессиональное ведение болезни и грамотная реабилитация могут на 60% уменьшить осложнения и степень инвалидизации.

Что это такое

Греческое слово «гидроцефалия» используется специалистами наравне с русским термином «водянка головного мозга». Если перевести дословно с др.-греч. ὕδωρ «вода» + κεφαλή «голова», так и получится – «вода в голове».

Однако речь идет не о воде, а о спинномозговой жидкости (ликвор), которая скапливается в желудочках головного мозга и/или в пространстве между оболочками головного мозга. Ликвор производится в желудочках, потом циркулирует внутри черепа, потом – перемещается в кровеносную систему через особые вены. Это такая «подушка безопасности». Он предохраняет головной и спинной мозг от внешних механических воздействий, то есть смягчает удары и другие резкие воздействия. А также выводит из мозга вредные вещества и доставляет полезные, то есть поддерживает обменные процессы между кровью и мозгом.

Обычно ликвора совсем немного, у младенцев – всего 50 мл. Но если вдруг производство ликвора становится чрезмерным или затрудняется отток – появляется его избыток, повышается внутричерепное давление. Именно этот синдром и называется гидроцефалией.

Избыток ликвора давит на мозг – и это может привести к грубым неврологическим расстройствам, снижению зрения, слабости в верхних и нижних конечностях, снижению интеллектуальных способностей, самое главное – к летальному исходу.

Причина

Нейрохирурги насчитывают более 180 причин, способных вызвать развитие гидроцефалии. Она может быть врожденная (когда ребенок рождается с избыточным количеством ликвора в голове) или приобретенная вследствие других проблем:

– травматическая (развивается после перенесенной травмы, например, родовой, кровоизлияния в мозг),
– воспалительная (развивается после нейроинфекций),
– опухолевая (опухоль блокирует отток ликвора или стимулирует усиленную выработку),
– сосудистая (вследствие сосудистых заболеваний головного мозга),
– идиопатическая (когда причина не ясна).

В зоне риска – недоношенные дети и дети с иссеченной спинномозговой грыжей (т.к. спинной мозг связан с головным, часто гидроцефалия проявляется как сопутствующее заболевание). Чаще всего гидроцефалию обнаруживают до трехмесячного возраста, у мальчиков она развивается чаще, чем у девочек.

Аленка. Сбросить стигмы

Светлана Лисунова, активист МБОО помощи детям с нейрохирургическими заболеваниями «Ты ему нужен», мама Аленки с постгемморагической окклюзионной гидроцефалией, рассказывает:

«Я стояла под дверью реанимации и только слышала: «Это уже труп. Что ты в нее вцепилась», «Представь, что это аборт», «Лучше сейчас один раз поплачь, чем потом всю жизнь плакать»

Тяжелые роды. Кровоизлияние в мозг. Про дочь сразу сказали: «не выживет». И, вероятно, поэтому не особенно ею занимались. В реанимации она лежала 12 часов без искусственной вентиляции легких. Просто лежала и задыхалась.

«Больничный? Вот умрет – приходи за больничным». Крестить не разрешили: «Нечего тут грязными рясами трясти». Сцеженное молоко не брали: «Нам тут твоя козья моча не нужна».

В три месяца Аленку, не дождавшись ее смерти, все-таки выписали домой. Уже через неделю Светлана поняла: нарастает гидроцефалия. Аленка резко плакала, сильно срыгивала, глаза ее буквально лезли на лоб – наверное, ее мучили сильные головные боли. Скапливающийся ликвор стал давить на мозг.

Светлана – врач по образованию. Распознать гидроцефалию она могла. А что дальше? Конечно, она, ортопед по специальности, проходила курс нейрохирургии в очень усеченном виде. Но что именно? Достала учебники. «Состояние, не совместимое с жизнью… умирают в первые дни жизни… родители, страдающие наркотической и алкогольной зависимостью…»

Следующие десять лет жизни Светлана посвятила тому, чтобы опровергнуть каждую из этих строчек того заскорузлого учебника. Сбросить стигмы.

Сегодня она – активист общественной организации «Ты ему нужен». А ее Аленка – 10-летняя красавица и отличница. Ее друзья, подопечные, коллеги – сотни родителей детей с гидроцефалией.

Среди них нет ни одного человека с зависимостями. Подавляющее большинство случаев гидроцефалии, с которыми она сталкивается, корнями уходят в родовые травмы, кровоизлияния в мозг. Небольшой процент детей получили врожденную гидроцефалию (обычно она тоже связана с внутриутробными травмами – авариями и проч.). И небольшой процент гидроцефалий связан с перенесенными матерью во время беременности инфекциями.

Методы лечения

Своевременное – раннее – вмешательство делает гидроцефалию не такой фатальной, как раньше. Современные методы лечения спасают 95% пациентов с подобным диагнозом. Оперативное вмешательство — фактически единственный метод борьбы с заболеванием. Медикаментозные методы в большинстве случаев могут лишь замедлить течение болезни, но не устраняют первопричину.

Современные методики имеют множество вариантов оперативного лечения гидроцефалии. Для того, чтобы вывести лишнюю жидкость из полости черепа, обычно применяется шунтирование. Оно заключается в установке шунта, который можно сравнить с трубопроводом. Он откачивает лишний ликвор и перекачивает его в другие полости тела – в брюшную полость, в область предсердия.

В качестве шунта используются силиконовые клапанные системы, которые помогают регулировать давление ликвора в полостях мозга. Дренажную систему (шунт) и уровень давления в ней (в случае программируемых шунтов) подбирает нейрохирург в зависимости от формы гидроцефалии и возраста ребенка. Операция шунтирования
бесплатная и входит в перечень ОМС.

В качестве оперативного лечения применяют и эндоскопические операции. Целью эндоскопической операции является создание анастомоза (соединения) между полостью третьего желудочка и базальными цистернами (вторая по величине полость головного мозга, являющаяся резервуаром для ликвора), расположенных у основания черепа. Такая операция уместна при нарушениях оттока в задней черепной ямке.

Также эндоскопические операции широко применяют, когда требуется устранить какое-либо препятствие на пути движения ликвора, например, удалить кисту. Все без исключения операции направлены на восстановление равновесия между выработкой и всасыванием (отведением) ликвора.

Аленка: ей все можно!

10 лет Светлана без устали объясняет неврологам на приеме, что «желудочек» – это не «маленький желудок», это – часть головного мозга. И шунт стоит у дочки не в животе, а в голове.

Но она не устала, она готова и дальше этим заниматься. Просвещать. Вдохновлять. Информировать.

«Зачем я пишу о дочке, ее успехах? Иногда так хочется забраться поглубже в берлогу и никого туда не пускать. Но я вижу, как эти посты вдохновляют тех родителей, которые только столкнулись с этим диагнозом. Они видят Аленку на лошади, на конкурсе чтецов, на встрече с продюсером Максимом Фадеевым – и верят в лучшее.

Однажды мы с Аленкой и моей старшей дочерью Настей отправились в конный поход, я нервничала из-за старшей и все время кричала ей: «Настя, держись! Настя, держись!»

Наконец инструктор не выдержал и говорит: «Да она и так лучше всех держится» и указывает на Аленку. Я смеюсь: «Да я знаю, я старшей кричу».

Аленка и в седле уверенно держится, и на сцене. В школе ни один спектакль без нее не обходится. Она, даже когда ходить еще не могла, играла… Колобка!

Чего ей никак пока не удается – всерьез заняться музыкой (часто лежим в больницах, сложно организовать постоянный график занятий) и танцами (танцы для колясочников ей не подходят – она уже вышла из коляски, а обычные пока не получаются)».

Но, глядя на Аленку и ее маму, можно уверенно сказать: «Это ПОКА не получаются!» Когда-то врачи, глядя на шунтозависимую Алену, говорили только: «Сидите около реанимации и не рыпайтесь!»

И только Дмитрий Юрьевич Зиненко (ныне – заведующий нейрохирургическим отделением НИКИ педиатрии им.Ю.Е.Вельтищева) сказал: «Вам можно все! Хоть в космос летите, хоть дайвингом занимайтесь».

«Неслучайно нас всех, его пациентов, в шутку называют «зиненкозависимыми». Он подарил нам шанс на обычную жизнь.

Аленка, например, не разрешает мне наклеивать на машину инвалидный знак. А есть такие дети с гидроцефалией, которым и вовсе не оформляли инвалидность. Они просто живут, как все. Конечно, невозможно совсем расслабиться и не думать про шунт. В любом состоянии хоть краешком сознания контролирую ее.

Не упала? Не ушиблась? Не тошнит ее? Если тошнит – сразу на скорую и в больницу. Если ребенка с шунтом вырвало – первым делом исключаем проблемы с шунтом. Все остальное – отравление, инфекция – потом. И все же я стараюсь не зацикливаться на мыслях о шунте, а просто жить. Вот, думаю, Аленке все-таки надо попробовать заняться музыкой: у нее идеальный слух».

Дмитрий Зиненко: гидроцефалия – загадочное заболевание

– Гидроцефалия – самое загадочное заболевание центральной нервной системы, у которого до сих пор нет общепринятого определения. Но, несмотря на это, мы научились излечивать гидроцефалию, – говорит заведующий отделением нейрохирургии НИКИ педиатрии Дмитрий Юрьевич Зиненко. – Если лечить ее вовремя и адекватно, то она проходит без последствий для ребенка.

– И спортом можно заниматься?

– Дети живут полноценной жизнью. Правда, нужно сказать, что причиной гидроцефалии могут быть: гипоксия, кровоизлияния, травма, инфекция и другие заболевания, которые сопровождаются поражением головного мозга, что и определяет тяжесть состояния ребенка, а не гидроцефалия как таковая. Но именно гидроцефалию своевременно распознать и адекватно вылечить можно.

– А могут специалисты ее «проглядеть»?

– Водянка головного мозга диагностируется чаще всего у детей до года. Она всегда протекает с повышенным внутричерепным давлением, которое имеет яркие проявления: быстрый рост окружности головы, вздутые вены на голове, набухающий родничок. Яркая картина, невозможно не заметить. Если говорить о диагностике, то чаще мы имеем дело с гипердиагностикой.

В 90% случаев диагноз «гидроцефалия» ставят там, где его нет.

А вот когда больному поставили шунт, тогда появляются другие проблемы. Чаще приходится сталкиваться, наоборот, с недооценкой тяжести состояния ребенка. Давление становится не высоким, а низким. А это еще больше тормозит развитие ребенка.

Иногда приходится сталкиваться с таким мнением: поставили шунт, желудочки уменьшились – и хорошо. А если ребенок по-прежнему не может находиться вертикально – это воспринимается как естественное проявление самой болезни.

А на самом деле, если желудочки уменьшились – это катастрофа. Голова перестала расти – это катастрофа. Ребенок не может долго находиться вертикально – это катастрофа. Это все признаки того, что шунт слишком хорошо работает. Надо поменять шунт и уменьшить отток жидкости. Из экономии, в основном, ставят шунты, которые не отвечают всем потребностям организма.

– Некачественные?

– Как вам сказать… Можно купить «Жигули». Хорошая машина. Но она обладает своим пределом возможностей. А можно купить «Мерседес». У него и возможностей побольше, и безопасность выше. Но и цена другая. Вот так и с шунтами. К сожалению, шунты на фиксированное давление – это такие «Жигули». Они доступны, но приводят к огромному количеству осложнений. Это как кран, который всегда открыт на один и тот же поток жидкости, который может не подходить конкретному ребенку.

Нужно сразу ставить программируемый шунт. Тогда мы можем регулировать отток жидкости для каждого ребенка индивидуально без повторных операций. Они дорогие, но в конечном счете они позволяют избежать многих осложнений и в целом для системы здравоохранения они обходились бы дешевле. Ну и самое главное – безопаснее для ребенка.

– Вы оперировали маленького Матвея вместе с известным индийским хирургом Сандипом Вайшья, когда уменьшали у него объем головы, последствие гидроцефалии. Для вас это был уникальный опыт?

– Конечно, любой обмен опытом бесценен. Мы тоже делаем такие операции, но было полезно поработать вместе с прекрасным хирургом, увидеть его технику, обсудить подходы. Эта операция сегодня эксклюзивна только потому, что сейчас такие большие головы стали редкостью. Гидроцефалия удачно лечится на ранних этапах. Совсем не
нужно ждать, пока голова станет такой большой.

Голова на день рождения: хирурги-волонтеры лечат сирот от гидроцефалии

Матвей: ждет маму

У Матвея от гидроцефалии выросла такая большая голова, что до трех лет он не мог даже ее поднять. Нет, не по недосмотру. Да, юная 17-летняя мама отказалась от него сразу после родов. Но заботливые руки Елены Евгеньевны Шатской, главврача того учреждения для детей-сирот в Рязанской области, которые приняли Матвея, и ее коллеги сделали для него все возможное. И даже невозможное. Шунтирование, проверка шунтов, замена. Все осложнял врожденный порок мозга.

Когда возможности региональных нейрохирургов были исчерпаны, Елена Евгеньевна добралась до федеральных. И вот уникальную операцию по уменьшению головы (краниопластику) трехлетнему Матвею в два этапа сделали лучшие российские нейрохирурги совместно с приглашенным индийским хирургом Сандипом Вайша.

После первой же операции малыш перевернулся на живот, а
после второй – начал вставать на четвереньки и поднимать голову.

Сегодня 4-летний Матвей может сам присаживаться и находиться в сидячем положении довольно долго. Это значит, что теперь он и ест, и гуляет сидя. У него расширился рацион питания (оказалось, он обожает бананы и клубничные творожки), увеличился обзор, появились новые эмоции.

– Даже такое тяжелое сочетание диагнозов не повод, чтобы «ставить крест» на ребенке. Мы не можем гарантировать ему обычную жизнь обычного малыша, но мы можем улучшить качество его жизни, дать ему шанс, использовать тот реабилитационный потенциал, который у него есть. Не знаю, будет ли он учиться в обычной школе, но есть надежда, что он будет ходить!

Самое главное наше переживание в том, что через год мы обязаны передать нашего улыбчивого мальчика в интернат для детей с тяжелой умственной отсталостью. А вот если бы у него нашлась семья! Мы бы с огромной радостью предоставили им все наши реабилитационные возможности, – мечтает Елена Евгеньевна. – Уверена, он составит чье-то родительское счастье!

Гидроцефалия: симптомы

Если вы заметили у маленького ребнека такие симптомы:

– быстрый прирост окружности головы,
– увеличенный и набухающий родничок,
– ярко выраженный венозный рисунок на лбу и на лице,
– глазодвигательные нарушения (косоглазие, симптом заходящего солнца, застой дисков зрительных нервов),
– если ребенок не держит голову, запрокидывает назад,
– плохо ест, плохо спит, часто плачет –

Срочно обратитесь к неврологу! Время в данном случае может работать против вас!

Ваши действия:

ШАГ 1. Получить у невролога направление на обследование (МРТ или КТ). Все обследования проводятся в рамках ОМС! МРТ маленьким детям проводится бесплатно, обследование делают под общим наркозом в стационаре дневного пребывания.

ШАГ 2. С результатами обследования обратиться к нейрохирургу. В случае отсутствия нейрохирурга в регионе (или для получения «второго мнения») направьте результаты обследования (снимок МРТ) на online-консультацию в профильную клинику (консудьтация проводится бесплатно, контакты медицинских организаций есть в памятке) или на почту МБОО «Ты ему нужен» с пометкой «на консультацию»: [email protected]

ШАГ 3. Больница проводит заочный врачебный консилиум по предоставленным вами медицинским документам и в случае необходимости госпитализации готовит для вас путевку, в которой будет указана дата госпитализации, перечень анализов для ребенка и
сопровождающего, контакты врача, адрес больницы и другая важная информация.

ШАГ 4. При постановке диагноза «Гидроцефалия» по результатам МРТ проводят хирургическое лечение. Метод хирургического вмешательства определяет нейрохирург в зависимости от вида болезни.

Варенька: страдания были связаны с шунтом

– Я еще в детстве знала, что у меня будет сын Степка и дочь Варенька. Но как-то не складывалось, – рассказывает Елена Кирина из города Сортавала (Карелия). Семь лет у нас с мужем не было детей. Обследовались, лечились. Наконец мне сказали, что я беременна и у меня двойня, от радости упала на пол и заревела. А потом в 14 недель на УЗИ стало понятно, что у Варюши синдром Денди-Уокера, мозжечок не развивается и она, скорее всего, не выживет, а если и выживет, то станет инвалидом. Нам предлагали сделать аборт, но при аборте мог пострадать Степка. Да и вообще я всегда была против абортов. Мы решили рожать. Весь оставшийся срок беременности я проплакала. На 33-й неделе начались роды. Сделали кесарево сечение. Варю я совсем не увидела – она не дышала, ее сразу унесли.

На 9-й день у Вари стала развиваться гидроцефалия. В три месяца ей поставили первый шунт. Но девочка страдала. В общей сложности она перенесла восемь операций. У нее засорялся шунт, был заражен ликвор. По сути она была обречена. Целый год она провела в больницах Петрозаводска и Петербурга. А Лена, которая не могла оставить надолго Степана (у него тоже были проблемы со здоровьем), провела за этот год времени в дороге больше, чем с дочерью.

– Дома у меня был маленький ребенок, а я бесконечно плакала и хотела задушить сама себя. Потому что другой мой ребенок одиноко умирал в больнице.

Проблема была в том, что Варю держали в инфекционном отделении, полагая, что ее симптомы – следствие вируса. А ее страдания были связаны именно с шунтом.

Шунтозависимые

При выписке ребенка из больницы нужно настоять на том, чтобы марка, модель дренажной системы (шунта) и уровень давления (в случае программируемых моделей шунтов) были вписаны в выписку. Это жизненно важно при экстренных ситуациях (например, дисфункции шунта) и при измерении давления в случае подозрения на
гипердренаж. У каждого программируемого шунта – своя система настройки давления!

Не со всеми видами шунта можно проходить через рамки металлоискателей. Возможны сбои настроек дренажной системы.

Избегать перегрева (бани, долгого нахождения на солнце), переохлаждения, травм головы, электромагнитного лечения. Каждый раз после того, как ребенок был подвергнут воздействию интенсивных магнитных полей, проверять настройку уровня давления клапана.

Не массировать область головы, шеи и живота.

При плохой работе дренажной системы возникают признаки дисфункции шунта, которые проявляются в следующей симптоматике: повышение внутричерепного давления, головные боли, тошнота, рвота, снижение уровня спонтанной активности.

При наличии температуры в сочетании с другими подозрительными симптомами (рвота, вялость) – срочно обращаться к неврологу или нейрохирургу!

Варенька: и не таких вытягивали!

Когда в год Лена привезла свою Варю домой, в Сортавалу, и ее положили в их местную больницу, врачи в недоумении разводили руками:

– Будем лежать и наблюдаться.
– То есть умирать?
– Ну, да.

И вот тут Лена поняла, что не может так просто ждать, когда дочь умрет. Она вызвала платную скорую и помчалась в Петербург. А оттуда на поезде, с Варей на руках – в Москву. «В дороге она у вас умрет!» – напутствовали ее в больнице. Но она нашла платного врача, который ее будет сопровождать, и поехала.

Она уже знала, что в Москве есть Дмитрий Зиненко, для которого гидроцефалия – не приговор и не страшилка.

– И не таких вытягивали, – сказал Дмитрий Юрьевич, глядя на Варю, у которой из шести килограммов общего веса четыре килограмма весила голова.

В Москве Варе поставили новый шунт, вывели его в предсердие, а позже – в брюшную полость. И девочка ожила. Лена с Варей прошли два курса в петербургском реабилитационном центре «21 век». И уже после первого курса Варя начала поднимать голову. А спустя год начала переворачиваться, ползать, садиться и ходить вдоль опоры.

– Главное – мы сейчас дома и все вместе! – не нарадуется Лена.

Трехлетний Степа, развитый по возрасту, лихо залез на стул и дотянулся до красок, которые спрятала мама. И вот они уже на пару с Варей малюют что-то на полу. Они здорово сработались – двойняшки.

– Родственники в Варе души не чают, – говорит Лена. – И главное – с тех пор, как Варя вернулась домой, у нас никогда не бывает ссор, никто ни на кого не кричит. Разве что дети подерутся друг с другом иногда. Ну, дети же!

Реабилитация

Шунтированный ребенок – не значит лежачий инвалид. Чтобы помочь такому ребенку в развитии, иногда необходимы дополнительные реабилитационные мероприятия. В первую очередь тем детям, которые в силу диагноза длительное время находятся в больницах, в лежачем положении.

Примерно через месяц после операции, если постоперационный период прошел успешно, можно приступать к реабилитации.

Реабилитолог или ортопед подберет персональные реабилитационные средства под ребенка:

– вертикализатор (шунтированные дети особенно нуждаются в вертикализации: им необходимо тренировать мышцы спины и шеи, избегать деформации позвоночника и приводить внутренние органы в функциональное (вертикальное) положение),

– специальный воротник-корсет, позволяющий ребенку удерживать голову в вертикальном положении,

– инвалидные коляски под индивидуальные размеры ребенка.

Невролог даст рекомендации по реабилитационным мероприятиям, таким, как массаж, ЛФК и пр.

Если вам нужна медицинская помощь или консультация, заявку на дистанционную консультацию и госпитализацию в профильные больницы можно подать здесь: zdorovr.ru

Скачайте памятку, в ней много полезной информации: контактов врачей, информации по лечению, уходу и реабилитации.

ПАМЯТКА для детей с диагнозом гидроцефалия 

Иллюстрации: Оксана Романова

Гидроцефалия у собак — Ветеринарный Центр «Прайд»

Гидроцефалия у собак – это патологическое скопление большого количества спинномозговой жидкости в головном мозге. Она может носить врождённый и приобретённый характеры, быть обструктивной или компенсаторной, внутренней (ликвор скапливается в желудочках) или наружной (ликвор скапливается между оболочек головного мозга).

Причины гидроцефалии у собак

  1. Врождённая гидроцефалия
    Наиболее распространена у той-пород (мальтезе, мопс, чихуахуа, той-пудель, йоркширский терьер, той-терьер, бостон терьер, пекинес и пр.). Она может наследоваться, быть результатом перенесенной внутриутробной инфекции или травмы при родах и считается самой распространённой из типов гидроцефалий.
  2. Приобретенная гидроцефалия
    Вторичная: Развивается на фоне основного порока нервной системы: киари-подобной мальформации, синдрома Денди-Уокера, гипоплазии мозжечка и т.д.;
    Обструктивная гидроцефалия (несообщающаяся): Вызвана нарушением оттока ликвора при новообразовании головного мозга, воспалении, инфекции;
    Необструктивная гидроцефалия (сообщающаяся): Затрудненный отток цереброспинальный жидкости (воспаление оболочек мозга при инфекциях, кровоизлияниях) или её избыточная продукция (новообразования хориоидного сплетения).

Симптомы гидроцефалии у собак

Наиболее яркие симптомы сопровождают врожденную форму гидроцефалии у собак. Такие щенки имеют непропорционально большую голову, «незакрытый родничок», отстают в развитии. Часто у таких собак расходящееся косоглазие. В поведении щенки отличаются от однопомётников агрессией, вялостью, дезориентацией, могут испытывать приступы судорог и потери сознания. Также щенки с гидроцефалией почти не поддаются дрессировке и не контролируют своё поведение дома.

Распространена среди той-пород врождённая гидроцефалия без проявления клинических признаков. Щенки внешне почти не отличаются от сверстников, но могут проявлять расстройство поведения и быть агрессивными.

Развиваясь с рождения, гидроцефалия не протекает с резким ухудшением самочувствия у собаки, но приобретённое заболевание у взрослого животного прогрессирует быстро и симптомы поражения нервной системы появляются резко. Одними из основных жалоб владельцев это появление судорог у взрослой собаки или потери сознания.

Приобретённая форма болезни развивается собак разных пород и в любом возрасте. В раннем возрасте более характерны инфекционные причины гидроцефалии, в среднем и пожилом – новообразования головного мозга, кровоизлияния.

При быстром течении гидроцефалии у собаки возможно прогрессирование неврологических нарушений до наступления комы и/или гибели.

Диагностика гидроцефалии у собак

Гидроцефалия у собак легко обнаруживается при развитии ярких клинических признаков врождённой формы заболевания (нарушение темпов роста, увеличение объема головы, косоглазие и пр.), но при судорогах или бессимптомном течении болезни она диагностируется только при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Преимущества МРТ в постановке диагноза и определении причины заболевания: обнаружение новообразования, признаков инфекции и воспаления мозговых оболочек, обнаружение первичной патологии (Киари-подобная мальформация).

МРТ проводится после предварительного обследования: анализы крови и УЗИ сердца.

При открытый швах черепа проводится УЗИ головного мозга, это исследование не устанавливает причину гидроцефалии, но подтверждает наличие избыточного количества спинномозговой жидкости. Чаще его проводят при невозможности проведения МРТ на момент обследования, при высоких анестезиологических рисках, слишком маленьком возрасте щенка. Обязательное условие для проведения УЗИ головного мозга – «открытый родничок».

Собакам с отсутствующими клиническими признаками гидроцефалии, поступившим в состоянии эпистатуса или испытывающим кратковременные припадки, проводится комплекс диагностики: неврологический осмотр, анализы на скрытые инфекции, электроэнцефалограмма и МРТ.

Лечение гидроцефалии у собак

Гидроцефалия у собак поддаётся лечению, которое основано на удалении избыточного количества ликвора и воздействии на причину болезни.

Врождённая гидроцефалия с тяжёлым протеканием заболевания корректируется только хирургически с применением вентрикулоперитонеального шунтирования. Суть операции в создании искусственного сосуда (шунт) по которому избыточная цереброспинальная жидкость отводится в брюшную полость.

При вторичной гидроцефалии показаны: мочегонные под контролем обезвоживания организма собаки, стероидные противовоспалительные средства, антиконвульсанты, ингибиторы протонной помпы и пр. Антибиотики применяются в случае установленной бактериальной инфекции. Симптоматическая терапия чаще всего пожизненная, выбор данного типа лечения возможен при хорошей переносимости препаратов, Если нет прогрессирования гидроцефалии и в случае, когда противопоказано хирургическое вмешательство.

Острые приступы гидроцефалии у собак купируются в стационарном отделении под контролем работы жизненно важных систем органов, в короткие сроки решается вопрос хирургического вмешательства. Чем быстрее будет поставлен диагноз и назначено верное лечение, тем больше шансов в такой ситуации, что собака не получит необратимых изменений в центральной нервной системе.

Прогноз при гидроцефалии у собак

У собак с гидроцефалией прогноз может быть озвучен только после выявления причины заболевания и коррелирует с тяжестью клинических симптомов. Врач-невролог составляет план лечения гидроцефалии у собаки и корректирует сопутствующие патологии. При болезни, протекающей без явных клинических признаков и не сопровождающейся тяжелым проявлением симптомов прогноз благоприятный. Если гидроцефалия стала следствием новообразования головного мозга, то исход зависит от вида опухоли. Инфекции, травмы и пр. могут иметь прогноз от благоприятного до осторожного, исходя из тяжести поражения нервной системы.

Собаки, которые перенесли операцию по шунтированию должны регулярно проходить профилактический осмотр у врача-невролога.

Автор статьи:
ветеринарный врач
Смирнова Ольга Владимировна

Геморрагический церебральный инсульт

Геморрагическим инсультом называют кровоизлияние в вещество головного мозга, в желудочки или подоболочечные пространства.

Этиология и патогенез. Причиной кровоизлияния в мозг чаще всего становится гипертоническая болезнь и мелкие аневризмы мозговыхсосудов. Геморрагические инсульты могут развиваться также при атеросклерозе, артериальных и артериовенозных аневризмах, опухолях мозга, васкулитах. Различают кровоизлияния в большие полушария головного мозга, в ствол мозга и в мозжечок. По локализации в больших полушариях кровоизлияния делятся на латеральные — кнаружи от внутренней капсулы, медиальные — кнутри от неё и смешанные, занимающие всю область подкорковых ганглиев. При гипертонической болезни сосудистая стенка мелких артерий мозга подвергается гиалинизации. При атеросклерозе отложение холестерина приводит к сужению просвета сосудов и истончению сосудистой стенки за счёт дегенерации внутреннего эластического и мышечного слоёв. Постоянное повышение АД, а также его периодические подъёмы могут привести к разрыву изменённой стенки сосуда. Атеросклеротические изменения особенно ярко проявляются в крупных сосудах в местах их изгибов, поворотов, где происходят гемодинамические удары. В ряде случаев ток крови может отслаивать повреждённый участок интимы с формированием локального выпячивания — аневризмы.
Другим важным фактором развития локального поражения крупной артерии считают закупорку мелких сосудов, питающих её стенку. Нарушение кровообращения на этом участке приводит к некрозу интимы и мышечного слоя с последующим формированием аневризмы по вышеописанному механизму. Причиной кровоизлияния может быть также спонтанный разрыв врожденной артериальной или артериовенозной аневризм.

Клиническая картина. Клиническая картина при внутричерепных кровоизлияниях зависит от распространённости кровоизлияния, наличия и локализации внутримозговой гематомы. Для геморрагического инсульта характерно внезапное начало (чаще во время или после физической нагрузки, эмоционального эпизода, при активной деятельности, иногда под влиянием атмосферных условий) и быстрое нарастание угнетения сознания. При распространении крови в базальные цистерны нарушается отток ликвора по субарахноидальным пространствам, что способствует формированию в них ликворостаза и отёку-набуханию головного мозга. Раздражение интерорецепторов оболочек и стенок сосудов мозга продуктами распада эритроцитов обусловливают выраженную болевую реакцию, спазм сосудов и вторичные ишемические поражения мозга, особенно в гипоталамической области. Возникают также нарушения свертывающей системы крови по типу афибриногенемии. У больных при геморрагических инсультах часто выявляют изменения свёртывающей системы крови (замедление свёртывания).

Типы геморрагического инсульта

  • Субарахноидальное кровоизлияние встречается чаще всего и клинически характеризуется интенсивной головной болью, чаще в лобно-височных областях, сжимающего характера, светобоязнью, болями за глазными яблоками, которые усиливаются при их движении. Возможны повторные приступы рвоты и тошнота. Общее состояние больных удовлетворительное или средней тяжести. Наблюдается тенденция к подъему АД выше нормальных цифр, тахикардия (до 80-90 в минуту), температура тела повышается до субфебрильной. В самом начале заболевания выявляются умеренно выраженные оболочечные симптомы. При спинно-мозговой пункции в ликворе обнаруживают кровь. Что дает основание поставить диагноз внутричерепного кровоизлияния.
  • Паренхиматозно-субарахноидальное кровоизлияние чаще развивается у людей с гипертонической болезнью и атеросклерозом, протекает более тяжело, чем субарахноидальное, поскольку общемозговые и очаговые симптомы выражены значительно больше. В трети таких случаев образуется внутримозговая гематома. Сознание у больных нарушено, часто возникает двигательное возбуждение, возможны эпилептические припадки. Очаговые неврологические симптомы зависят от локализации кровоизлияния. Характерны высокое АД и тахикардия (до 90-110 в минуту). Температура тела обычно достигает 38-38,5°С. Общее состояние больных средней тяжести или тяжёлое. В общем анализе крови — лейкоцитоз со сдвигом лейкоцитарной формулы влево. Ликвор часто бывает кровянистым, ксантохромным и редко — нормальным. Ликворное давление, как правило, повышено.
  • Вентрикулярно-паренхиматозно-субарахноидальное кровоизлияние. Состояние больного тяжелое или крайне тяжелое.
    Возможно появление синдрома «трёх геми-» (гемианопсия, гемианастезия, гемиплегия). При раздражении кожи туловища и конечностей нередко возникают горметонические судороги с вытягиванием и приведением верхней конечности к туловищу. Гемодинамические показатели характеризуются неустойчивостью. При спинно-мозговой пункции ликвор интенсивно окрашен кровью. В клиническом анализе крови — лейкоцитоз со сдвигом лейкоцитарной формулы влево.  При этом типе кровоизлияния быстро развиваются выраженный дислокационный синдром, расстройства кровообращения, обусловленные нарушением микроциркуляции во всех отделах головного мозга по типу остановки мозгового кровотока. Своевременная диагностика геморрагического и ишемического инсультов имеет важное значение для назначения адекватной терапии. 

Лечение геморрагического инсульта. 
Медикаментозное лечение геморрагического инсульта должно быть направлено на уменьшение отёка головного мозга, головной боли, вегетативных расстройств, снижение АД, температурной реакции, ликвидацию рефлекторного спазма сосудов, нормализацию микроциркуляции, устранение нарушений свертывающей системы крови. 
При латеральных внутримозговых гематомах, которые не разрушают внутреннюю капсулу, показано их хирургическое удаление.

Врачи Морозовской больницы спасли годовалого малыша со сложнодоступной кистой в головном мозге

В Морозовскую детскую больницу маленького Ярослава доставили с приема невролога в одном из медицинских центров. Как рассказала мама мальчика, еще в ноябре у ребенка начались проблемы с глазами: один зрачок увеличился в размерах. Офтальмолог патологию исключила. В январе, когда развилось косоглазие, мама обратилась к неврологу. Врача насторожили результаты выполненного ультразвукового исследования и она вызвала бригаду скорой медицинской помощи.

В Морозовской больнице ребенку провели комплексную диагностику. МРТ-исследование показало арахноидальную кисту сильвеевой щели и хиазмально-селлярной области головного мозга. Как пояснил, нейрохирург Морозовской детской больницы Павел Лобанкин, полое округлое образование, имеющее тонкую оболочку и наполненное ликвором, сформировалось в области основания черепа, рядом с местом соединения позвоночного столба с черепом. При такой глубинной локализации кисты непросто определить методику проведения оперативного вмешательства: отсутствуют привычные места для ее дренирования. Учитывая небольшие клинические проявления и высокий риск экстренного хирургического вмешательства, врачи приняли решение тщательно проработать тактику и провести операцию в плановом порядке.

Повторное обследование накануне хирургического вмешательства продемонстрировало, что киста увеличилась, появились признаки воздействия на ствол головного мозга, начал ухудшаться отток ликвора. При этом, у ребенка наблюдался единственный симптом — глазодвигательные нарушения. Но при таком размере и расположении кисты, по мнению специалистов, возможно лавинообразное ухудшение состояния. Оперативное вмешательство, которое длилось два часа, выполнили врачи-нейрохирурги Павел Лобанкин и Александр Левов. Общее руководство процессом осуществлял заведующий нейрохирургическим отделением Матвей Лившиц.

«Как правило, мы находим естественное ликворное пространство, с которым можно сообщить полость кисты, создаётся сооустье и ликвор патологической полости постепенно туда изливается. В данной ситуации типичных доступных анатомических мест не было. У нас был один способ — связать кисту с пространством спинномозгового канала на шейном уровне. Но этот доступ осуществляется только эндоскопически, через желудочки головного мозга — естественные ликворные полости внутри головного мозга. У Ярослава желудочки не были расширены, что значительно ограничивало возможности для безопасной манипуляции в них. В связи с этим было решено завести эндоскоп под контролем нейронавигации. И если отправная точка проведения эндоскопа в желудочек известна, то выбрать направление движения — непросто. Это напоминает поиск иголки в стогу сена. Легко пойти не по тому каналу и не попасть в желудочек. Отмечу, тубус прибора был специально зарегистрирован в системе навигатора и под его контролем проведён по единственно верному, заранее спланированному и выверенному маршруту. Пункция желудочка, благодаря этому была выполнена с первого раза», — сообщил Павел Лобанкин.

Специалистам удалось точно завести эндоскоп в желудочек головного мозга пациента и тщательно осмотреть его под увеличением на мониторе высокого разрешения. Далее под контролем зрения через эндоскоп при помощи специального микрохирургического инструмента было выполнено сообщение кисты с естественными путями выведения ликвора, что обеспечило его хороший отток. Не возникло во время операции и каких-либо осложнений.

На следующий день после операции глазодвигательные нарушения у ребенка регрессировали и полностью восстановилось правильное положение глаз. Через десять дней малышу сняли швы. Ярослав уже дома и чувствует себя хорошо.

Лечение гидроцефалии у собак

Дренирование желудочков головного мозга при гидроцефалии головного мозга. Ветеринарная нейрохирургия.

Гидроцефалия головного мозга является заболеванием, характерным для собак карликовых пород. При гидроцефалии объем ликвора в желудочках головного мозга увеличен и, так как объем головного мозга остается неизменным, происходит уменьшение массы нервной ткани, что в свою очередь приводит к тяжелейшим неврологическим нарушениям.

Гидроцефалия головного мозга у собак может быть как врожденной, так и приобретенной болезнью, однако случаи врожденного заболевания встречаются гораздо чаще. Причинами, вызывающими приобретенную гидроцефалию, являются опухоли головного мозга, а также  кисты и абсцессы.

Клинические признаки гидроцефалии: хождение по кругу, запрокидывание головы назад, поведенческие нарушения, эпилиптиморфные припадки. Также для животных с гидроцефалией характерно куполообразное расширение черепа и не заращение «родничка»

Для диагностики заболевания используют инструментальные, лабораторные и клинические методы исследований: 

  • оценка неврологического статуса;
  • рентгенография черепной коробки;
  • ультразвуковое исследование головного мозга;
  • КТ,МРТ;
  • исследование ликвора.

Лечение гидроцефалии головного мозга может быть как консервативным, так и хирургическим. Выбор методики лечения зависит от причин возникновения заболевания и от степени его тяжести. 

Дренирование желудочков головного мозга – оперативное вмешательство, проводимое хирургами ветеринарного госпиталя «Фауна-сервис» при гидроцефалии головного мозга. Дренирование желудочков головного мозга проводится в том случае, когда при расширении желудочков возникает повышенное внутричерепное давление, которое сопровождается судорогами, атаксией, эпилиптиморфными припадками.

Для того, чтобы восстановить нормальный отток ликвора, в желудочки через трепанационное отверстие в черепе вводится катетер, снабженный специальным клапаном благодаря которому при повышении внутричерепного давления, ликвор оттекает в брюшную полость и состояние животного стабилизируется.

Отток спинномозговой жидкости: обзор исторических и современных данных о паутинных ворсинах, периневральных путях и дуральной лимфатической системе

Спинномозговая жидкость (CSF) вырабатывается сосудистыми сплетениями в желудочках головного мозга и циркулирует через субарахноидальное пространство черепа и позвоночного столба, обеспечивая плавучесть и поддерживая гомеостаз жидкости в головном и спинном мозге. Вопрос о том, как спинномозговая жидкость выводится из субарахноидального пространства, давно озадачил ученых и клиницистов.В течение многих десятилетий считалось, что паутинные ворсинки или грануляции, выходы паутинной ткани, которые выступают в дуральные венозные синусы, служат основным путем оттока. Однако в последние годы эта концепция все больше подвергается сомнению, поскольку накопились физиологические и визуальные данные нескольких видов, показывающие, что индикаторы, введенные в спинномозговую жидкость, вместо этого могут быть обнаружены в лимфатических сосудах, оттекающих от черепа и позвоночника. С недавним громким повторным открытием менингеальных лимфатических сосудов, расположенных в твердой мозговой оболочке, возникла еще одна дискуссия относительно точных анатомических путей, по которым спинномозговая жидкость достигает лимфатической системы, с одной стороны, благоприятствующей прямому оттоку к лимфатическим сосудам твердой мозговой оболочки внутри твердой мозговой оболочки. череп и позвоночник, а другая сторона выступает за пути вдоль выходящих черепных и спинномозговых нервов.В этом обзоре будет представлено краткое изложение исторических и современных данных о различных путях оттока, что позволит читателю получить дальнейшее представление о последних достижениях в этой области. Лучшее понимание этого фундаментального физиологического процесса может привести к новым терапевтическим подходам для широкого спектра неврологических состояний, включая гидроцефалию, нейродегенерацию и рассеянный склероз.

Ключевые слова: CSF; Оформление; Черепные нервы; Пластина Cribriform; Лимфатические сосуды; Менингеальный.

Функция и структура системы оттока спинномозговой жидкости | Жидкости и барьеры ЦНС

Введение

Функциональная анатомия структур, ответственных за возврат спинномозговой жидкости (ЦСЖ) в общий кровоток, основана на несколько противоречивых данных об их расположении, анатомических особенностях и функциональных возможностях. Системы двойного оттока для выхода спинномозговой жидкости из внутричерепного отсека спинномозговой жидкости контролируют баланс между производством и оттоком спинномозговой жидкости, что в конечном итоге влияет на постоянство церебральной среды.Эта основная информация имеет клиническое значение для понимания основ и клинических последствий нарушений систем оттока спинномозговой жидкости. Наше нынешнее понимание двух основных функциональных дренажных систем спинномозговой жидкости развивалось отдельно с распознаванием АВ-пути, происходящим задолго до нашего понимания важности лимфатического пути оттока.

Ранняя история изучения краниальных и спинных паутинных ворсинок

И Везалий, и Уиллис оценили присутствие паутинных грануляций в 16 и 17 веках.Детальное вскрытие Пачиони в 1705 году впервые выявило их связь со сагиттальным синусом, что позволило ему предположить секреторную роль этих структур. Luschka в более поздней части 19, века снова отметил паутинные структуры, проникающие в лакуну сагиттального синуса, что указывало на особую функцию этих арахноидальных выступов. Он также отметил, что паутинные грануляции представляют собой увеличение нормальных ворсинок паутинной оболочки [1].Тролард подтвердил свои открытия в 1870 году, которые описали проекции как в латеральную лакуну, так и непосредственно в верхний сагиттальный синус [2]. Почти в то же время Квинке проследил за распределением киновари, введенной в спинномозговую жидкость животных, и наблюдал под микроскопом материал, заключенный в паутинные грануляции, что указывало ему на роль ворсинок в удалении спинномозговой жидкости [3]. Кей и Ретциус [4] позже подтвердили этот вывод на людях после инъекции окрашенного желатина в образцы мозга и обнаружив, что он проникает в ворсинчатые структуры и попадает в латеральную лакуну и венозный синус, чтобы вернуть спинномозговую жидкость обратно в кровь.Также интересно отметить, что некоторые цветные индикаторы (трипановый синий) в его экспериментах были обнаружены в шейных лимфатических узлах.

Кушинг (1901) первоначально полагал, что арахноидальные выступы должны быть клапанной структурой, чтобы соответствовать требованиям для одностороннего переноса спинномозговой жидкости в большой круг кровообращения. Позже Виид (1914) убедил его, что эти структуры представляют собой полупроницаемый слепой дивертикул, вкрапленный между венозной кровью в пазухах головного мозга и спинномозговой жидкостью в субарахноидальном пространстве [5].Предположительно, как осмотические, так и гидростатические различия действовали на фильтрацию жидкости из субарахноидального пространства в венозные синусы. Однако в раннем обзоре Дэвсон [6] пришел к выводу, что физиологические исследования, демонстрирующие удаление белка и твердых частиц из субарахноидального пространства в черепные пазухи, сделали вывод о том, что паутинная ворсинка (АВ) представляет собой слепую полупроницаемую сумку, непригодной для жизни и что единственная сила, необходимая для обеспечения однонаправленного прохождения жидкости в венозную кровь, — это благоприятное дифференциальное гидростатическое давление.Почти полвека спустя точка зрения Вида относительно формы и функции АВ была опровергнута, и была предложена новая концепция, касающаяся функциональной анатомии дренажа спинномозговой жидкости из краниального субарахноидального пространства [5].

Это было задолго до 20-го века, прежде чем функциональная взаимосвязь между спинномозговой AV и венами задних корешков и лимфатической системой была полностью оценена, хотя Элман (1923) описал субарахноидальное пространство вокруг дорсального корешка спинномозговых нервов, которое содержало кластеры арахноидальные клетки [7].Он также наблюдал за распределением гранул берлинской синей после субарахноидальной инъекции в этих скоплениях, регионарной твердой мозговой оболочке и в регионарных спинномозговых венах. Wisclocki [8], используя химические индикаторы, описал богатое сплетение сосудов вокруг спинного корешка, которое, как он обнаружил, похоже на внутричерепные венозные синусы по форме и расположено вблизи спинномозгового субарахноидального пространства. Это предполагает менингеальные отношения с этими венозными каналами, подобные тем, которые обнаруживаются в черепном отделе.Большее понимание этой взаимосвязи и потенциальной функции оттока спинномозговой жидкости должно было произойти несколько позже, в середине двадцатого века.

Новая концепция дренажной системы паутинных ворсинок

Пересмотр старой концепции краниальной системы оттока спинномозговой жидкости начался с исследований Уэлча и его коллег по изолированной АВ и концепции клапанов спинномозговой жидкости. Уэлчу и Фридману [5] казалось, что первое представление Кушинга относительно АВ было на самом деле правильным. Это было основано на перфузии изолированного краниального АВ у зеленой обезьяны (рис. 1).Они продемонстрировали с помощью световых микроскопических исследований, что ворсинки представляют собой лабиринт открытых трубок, когда ткань фиксируется при нормальном физиологическом давлении. Эти арахноидальные трубки были стерты, когда поток фиксирующей жидкости был в обратном направлении (рис. 2). Физиологические данные в этом исследовании подтверждают этот анатомический вид системы спинномозговой жидкости с потоком в направлении синуса, начиная с высоты 20–50 мм H 2 0 с кривой, выпуклой к оси давления (рис. 3). Поток перфузионной жидкости в ответ на давление не происходил в обратном направлении, как можно было бы ожидать из представленного анатомического устройства.Позднее Велч и Поллей [9] продемонстрировали поток частиц через АВ, используя ту же экспериментальную установку. Эти исследования показали, что частицы микрометрового размера могут проходить через синусовый интерфейс. Кроме того, повышение концентрации протеина в перфузате не препятствовало оттоку от менингеальной оболочки к синусной стороне препарата, хотя повышенная вязкость жидкости, как и ожидалось, несколько снизила скорость потока. Это открытие подтвердило более ранние исследования, которые показали, что AV-интерфейс проницаем для белков и твердых частиц.Также было замечено, что добавление вещества, активирующего поверхность (Твин 80), значительно снижает давление открытия, необходимое для инициирования потока от менингеальной области к стороне синуса экспериментального препарата. Это наблюдение предполагает, что давление открытия трубчатого канала связано с присущей ему липкостью клапанной конструкции. Первоначальные исследования на зеленой мартыше были позже распространены на собачью модель с аналогичными результатами [10].

Рисунок 1

Экспериментальное расположение камеры, закрывающей паутинные ворсинки .Верхняя камера окружает синусную сторону твердой мозговой оболочки, содержащую паутинные ворсинки, а нижняя камера — внешнюю поверхность синуса твердой мозговой оболочки (воспроизведено с разрешения Велча и Фридмана [5]).

Рисунок 2

Клапаны спинномозговой жидкости после изменения градиента спинномозговой жидкости к кровяному давлению . A: Открытая структура ворсинок (VO) при положительном градиенте давления. B: коллапс ворсинок (VC) при отрицательном градиенте (воспроизведено с разрешения Welch and Friedman [5]).

Рисунок 3

Кривая потока-давления через дуральный диск, содержащий паутинные ворсинки .Справа: направление потока нормальное — субарахноидальное пространство до просвета сагиттального синуса. Слева: поток из синуса в субарахноидальное пространство (воспроизведено с разрешения Welch and Friedman [5]).

Анатомия развития паутинных ворсинок

Обычно считается, что структуры, происходящие из паутинной ткани (паутинные ворсинки, АВ), изначально представляют собой выступ микроскопического размера, который не полностью проникает через твердую стенку твердой мозговой оболочки венозного синуса черепа. По мере созревания они продолжают увеличиваться в размерах и проникают в твердую мозговую оболочку с изменениями функциональной морфологии этих структур, которые затем можно увидеть без увеличения.На этой стадии они правильно называются паутинными грануляциями или паккионовыми телами. Было высказано предположение, что зрелость и увеличение давления в системе CSF обеспечивает стимул для этого преобразования [11]. У человека эти структуры присутствуют в большом количестве вдоль венозных синусов головного мозга, но особенно в верхнем сагиттальном синусе в области, где теменная затылочная вена входит в полость венозного синуса. Они также наблюдаются с некоторой регулярностью и плотностью вдоль поперечного венозного синуса, особенно в области слияния синусов.Арахноидальные ворсинки в области турецкого седла также наблюдались у людей с хорошо развитым межкавернозным синусом или венозным сплетением [12].

У плодов человека и новорожденных Gomez и др. [13] продемонстрировали у 26-недельного плода вдавления твердой мозговой оболочки в венозной стенке твердой мозговой оболочки. Эти углубления содержали скопления арахноидальных клеток, проникающих между волокнами твердой мозговой оболочки, причем некоторые из них достигали субэндотелиального положения. К 35 неделе эти углубления превратились в простые протрузии твердой мозговой оболочки с характеристиками АВ.Начиная с 39 недель количество и сложность ворсинок увеличивались. Эти результаты в целом согласуются с менее обширными более ранними исследованиями, касающимися появления вдавлений твердой мозговой оболочки, и соответствуют наблюдаемому созреванию субарахноидального пространства к 30-й неделе жизни плода [3]. Относительная малочисленность этих структур в позднем эмбриональном и раннем постнатальном периоде указывает на важность лимфатической системы в оттоке спинномозговой жидкости в этот ранний период развития [13, 14].

При старении АВ закрываются и дегенерируют, а паутинная оболочка утолщается. Возникает вместе с дегенеративными изменениями сосудистого сплетения. Эти изменения в системе спинномозговой жидкости приводят к застою спинномозговой жидкости и, возможно, играют важную роль в деменции у пожилых людей [15, 16].

Морфологические особенности краниальных паутинных ворсинок

Корреляция между новой концепцией открытого пути между ЦСЖ и кровью венозного синуса и морфологической конструкцией, представленной Велчем и его коллегами с использованием методов световой микроскопии, не получила всеобщего признания [5, 10] .Эта новая концепция дренажа спинномозговой жидкости по открытым путям была оценена с использованием как просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), так и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) в серии статей как на приматах, так и на низших животных. Эти исследования предложили противоречивые взгляды на природу соединения венозной крови и спинномозговой жидкости. Более ранние исследования с использованием как световой, так и усиленной микроскопии, по-видимому, подтверждают мнение о том, что эндотелий синуса не разрывается и, следовательно, любое движение CSF в кровь через AV обязательно должно происходить через интактные эндотелиальные клетки, хотя повторные исследования показали некоторые межэндотелиальные различия. щели, через которые проникала пероксидаза хрена [3, 17].У овец и собак Gomez et al , используя увеличивающееся давление жидкости в пазухах и спинномозговой жидкости, наблюдали эндотелиальные межклеточные щели [18]. Также наблюдался пиноцитоз, который также зависел от давления. Tripathi [19] продемонстрировал, что когда ткань фиксировалась при низком или отрицательном перепаде давления между субарахноидальным пространством и краниальным венозным синусом, эндотелиальная поверхность была непрерывной над арахноидальным интерфейсом со множеством микроворсинок. Когда фиксация ткани происходила при нормальном и повышенном давлении, наблюдались большие внутриклеточные вакуоли, которые имели развивающуюся открытую связь между CSF и венозной кровью.Tripathi (1968) впервые описал эту концепцию вакуолизации эндотелиальных клеток в канале Шлемма, но затем применил ее к системе AV оттока (рис. 4) [3, 20]. Открытие вакуолей в виде большой поры на поверхности эндотелиальных клеток показано на рисунке 5. На рисунке 6 электронные микрофотографии АВ демонстрируют связь этих вакуолей с субарахноидальным пространством и дуральной лакуной. Эти гистологические наблюдения позже были подтверждены Levine et al [21].Считалось, что внутриклеточные вакуоли являются основным путем оттока большого объема спинномозговой жидкости и твердых частиц. Однако арахноидальные поры не наблюдались при изменении градиента давления, используемого при фиксации ткани. Основываясь на собственных гистологических исследованиях материала post mortem человека и обзоре литературы, Аптон и Веллер [22] полагают, что анатомия АВ у животных и приматов несколько различается, и следует проявлять осторожность при экстраполяции между видами.Они особо отметили значительную роль пиноцитоза у низших животных по сравнению с ролью трансцеллюлярных вакуолей у обезьяны и человека. В целом, литература поддерживает идею, что дренаж CSF через арахноидальные грануляции происходит за счет эндотелиального пиноцитоза и вакуолизации, а также внеклеточных цистерн [23]. В самых последних исследованиях с использованием модели арахноидальной грануляционной мембраны in vitro или ex vivo , полученной из посмертных образцов человека, Grzybowski et al [24] и Glimcher et al [25] продемонстрировали, что морфологическая основа для путей CSF в этих биологически жизнеспособных трансплантатах, которые соответствуют ранее упомянутым исследованиям.

Рисунок 4

Схематическое изображение процесса внутриклеточной вакуолизации клеток в канале Шлемма (воспроизведено с разрешения Tripathi [20] ) .

Рисунок 5

Сканирующая электронная микрофотография гигантской вакуоли в выстилке мезотелиальных клеток паутинной ворсинки, видимой с апикальной стороны с прохождением индикаторного материала (коллоидный суспендированный торотраст) через естественное отверстие на апикальной поверхности вакуоли (стрелки; воспроизведено с разрешения Tripathi [19] ) .

Рисунок 6

Электронная микрофотография мезотелиальных клеток, выстилающих паутинную ворсинку, показывающая пустую гигантскую вакуоль (V) . Вакуоль справа имеет как базальное, так и апикальное отверстия, образуя таким образом вакуолярный трансцеллюлярный канал (длинная стрелка). Вакуоль слева имеет только базальное отверстие (короткие стрелки). САС: субарахноидальное пространство; L: dura lacuna (воспроизведено с разрешения Tripathi [19]).

Динамические исследования оттока спинномозговой жидкости через ворсинки паутинной оболочки

Как упоминалось ранее, Welch и его коллеги продемонстрировали в изолированной системе перфузии арахноидальных грануляций однонаправленный поток от мозговых оболочек к синусу и практически его отсутствие в обратном направлении (Рисунки 2 и 3).Также было обнаружено, что частицы размером до 7,5 мкм проходят через границу раздела ЦСЖ-кровь [9]. В серии элегантных исследований с использованием собранных AV и паутинной мембраны Grzybowski и соавторы [24, 25] измерили клеточную гидравлическую проводимость при нормальном физиологическом давлении (Таблица 1). Эксперименты продемонстрировали, что как в in vitro , так и в более позднем исследовании с использованием препарата ткани ex vivo наблюдался направленный поток, подобный тому, который обнаружен в экспериментальной модели Велча и Фридмана [5, 24].Они также обнаружили, что их образцы окклюзионной мембраны являются биологически жизнеспособными и стабильными во время исследования перфузии. Кроме того, с использованием модели ex vivo было показано, что движение частиц (от 0,1 до 2,0 мкм) пересекает мембрану в физиологическом направлении. Установление законности этой экспериментальной методологии должно позволить более полное понимание движения различных биологически важных веществ из спинномозговой жидкости в системный кровоток.

Таблица 1 Резюме для арахноидальных грануляций, перфузированных in vitro в физиологическом (направление от B к A) и нефизиологическом (направление от A до B)

Перепад давления, необходимый для отвода спинномозговой жидкости из субарахноидального пространства в верхний сагиттальный синус через АВ колеблется от 3 до 5 мм рт.У людей, использующих инфузию искусственной спинномозговой жидкости, давление в сагиттальном синусе (SSVP) остается постоянным в широком диапазоне искусственно повышенного давления CSF (CSFP) [3]. Диапазон был в пределах того, что наблюдали клинически. Shulman и др. на модели собаки показали, что при нормальных условиях среднее CSFP, SSVP и торкулярное венозное давление (TVP) составляет 147, 90,3 и 46 мм H 2 O соответственно [26]. Таким образом, SSVP составляет около 60% CSFP у нормального животного. У собак с гидроцефалией отношение CSFP к SSSP равно 0.98, а у нормального животного — 0,61. В этих условиях соотношение TVP / CSFP меняется мало, что, вероятно, связано с защитой, обеспечиваемой оболочкой торкулы в кости у собаки. Было проведено множество исследований, касающихся давления спинномозговой жидкости и абсорбции спинномозговой жидкости у человека и животных в нормальных условиях и при гидроцефалии. Оба исследования Mann et al на крысах и McComb at al на кроликах с использованием радиоактивно меченного инулина и сывороточного альбумина соответственно продемонстрировали отсутствие движения спинномозговой жидкости над полушариями головного мозга или в верхний сагиттальный синус при физиологическом давлении спинномозговой жидкости [ 27, 28].Следует принять во внимание, что у животных, использованных в этих исследованиях, АВ обычно отсутствовали или были скудными в местах верхнего сагиттального синуса, но наблюдались в основном у основания черепа. Эти результаты будут обсуждены в отношении системы оттока обонятельного нерва после представления анатомии и физиологии лимфатической системы оттока.

Функциональные последствия морфологических изменений ворсинок паутинной оболочки

Хотя было показано, что гидроцефалия может быть следствием инфекции мозговых оболочек, субарахноидального кровоизлияния и инфузии FGF-2 (фактора роста фибробластов) в спинномозговую жидкость, неясно, являются ли изменения в циркуляции и оттоке ликвора обусловлены патологическими изменениями субарахноидальных путей или специфическими изменениями в системе двойного оттока (AV и лимфатической).В посмертных исследованиях реакции АВ на субарахноидальное кровоизлияние было обнаружено, что наблюдаемая пролиферация арахноидальных клеток, вызванная воспалительной реакцией или продуктами свертывания крови, может приводить к затруднению оттока спинномозговой жидкости через АВ в венозные сосуды черепа. пазухи [29]. Нельзя исключить влияние на субарахноидальные пути или дренаж в обонятельную лимфатическую систему после субарахноидального кровоизлияния. Эта трудность также отмечается при оценке специфической роли патологических изменений в субарахноидальном пространстве, AV и лимфатических сосудах в развитии гидроцефалии после менингеальной инфекции.Сообщалось, что функциональные последствия полного или почти полного отсутствия АВ у человека приводят к развитию гидроцефалии [30]. В этих доказанных случаях развитие путей, используемых лимфатической системой и спинномозговой атриовентрикуляцией, не оценивалось, и, следовательно, они также могли сыграть свою роль. Та же проблема существует, когда на абсорбцию спинномозговой жидкости влияет заметное увеличение вязкости циркулирующей жидкости (например, высокое содержание белка). То есть измененное всасывание может происходить либо в АВ, либо в субарахноидальных и периневральных лимфатических путях.

Существуют также морфологические и функциональные изменения в АВ, которые влияют на абсорбцию спинномозговой жидкости, что приводит к различным изменениям внутричерепного давления (ВЧД). В исследованиях на неполовозрелых животных было отмечено, что дефицит витамина А может привести к утолщению и инфильтрации твердой мозговой оболочки вокруг АВ мукополисахаридами. Это, по-видимому, связано с уменьшением абсорбции спинномозговой жидкости и повышением ВЧД вследствие развития гидроцефалии [31]. В исследованиях вентрикуло-цистернальной перфузии на модели крупного рогатого скота было показано, что неблагоприятный эффект гиповитаминоза А напрямую связан со снижением абсорбции АВ [32].Сообщалось, что у младенцев вторичный гиповитаминоз может приводить к увеличению ВЧД и выбуханию родничка [33]. Токсичные уровни витамина А также могут влиять на морфологию и функцию AV, сосудистого сплетения и эпендимного эпителия. У пораженных животных размер АВ был уменьшен по сравнению с контрольной группой, а арахноидальный колпачок был тоньше и меньше. Было высказано предположение, что эти изменения были связаны с увеличением оттока спинномозговой жидкости с изменением функциональной морфологии сосудистого сплетения, что привело к низкому ВЧД [34].Как правило, токсические уровни ретинола в спинномозговой жидкости могут привести к синдрому идиопатической внутричерепной гипертензии [35].

Спинальные паутинные ворсинки

Ранние исследования спинномозговой AV продемонстрировали наличие арахноидальных скоплений и выступов в твердую мозговую оболочку и через нее в области ганглиев задних корешков, но они не полностью связывали это с венозными сосудами в регион или возможность того, что эти структуры представляют собой место оттока спинномозговой жидкости [3]. Элман оценил, что эти структуры были похожи на ворсинки черепа, и отметил связь с региональными венозными структурами [7].Вислоки считал, что эти спинномозговые венозные синусы эквивалентны синусам черепных вен и имеют особое отношение к арахноидальным ворсинкам [8]. Брайерли и Филдс, используя индикатор, вводимый в спинномозговую жидкость, продемонстрировали, что индикатор достиг спинномозгового эпидурального пространства и регионарных лимфатических сосудов [36]. В 1961 году Уэлч и Поллей повторно посетили у зеленой обезьяны анатомическое соотношение AV спинного корня и регионарных вен [37]. На рисунке 7 показано разнообразие этой взаимосвязи.Из этого исследования на зеленой обезьяне было очевидно, что АВ чаще проникает в эпидуральное пространство, но также наблюдалось проникновение в тонкостенные вены, расположенные вокруг ганглиев задних корешков. Эти данные и более ранние исследования, в которых использовалось движение индикатора из субарахноидального пространства позвоночника в прилегающие сосудистые структуры, поддерживают анатомическую основу системы спинномозгового AV оттока. В то время еще не было полностью оценено значение лимфатических сосудов в оттоке черепа и позвоночника.У обезьяны спинномозговые АВ, обнаруженные по отношению к венозным структурам, наблюдались только в 16% исследованных корней. Gomez и др. сообщили о несколько более высокой частоте спинномозговой AV у собак и овец [38]. Kido и соавт. обнаружили на трупах человека, что концентрация спинномозговой AV чаще встречается в грудном отделе [39]. Tubbs и др. пересмотрели взаимосвязь между спинномозговой AV и прилегающими венозными структурами у трупов взрослых людей [40]. Они не обнаружили АВ на каждом корне, но наибольшая концентрация была обнаружена в поясничной области и все в тесной связи с региональными венозными сосудами.Также наблюдалась прямая зависимость между размером прилегающей корешковой вены и наличием и количеством АВ.

Рисунок 7

Схематическое изображение типов менингеальных и сосудистых взаимоотношений, обнаруженных в корешках спинномозговых нервов . A: паутинные клетки твердой мозговой оболочки. B: полное проникновение паутинной ворсинки в интерстиций, окружающей корешок спинного мозга. C: проникновение паутинной ворсинки в эпидуральную спинномозговую вену D и арахноидальные пролиферации E в субарахноидальном пространстве (воспроизведено с разрешения Welch and Pollay [37]).

Marmarou и др. [41], работая на кошках, отделили краниальный отдел от спинного с помощью надувного баллона и обнаружили, что спинномозговой отдел составляет 16% абсорбции спинномозговой жидкости, а также то, что спинномозговое всасывание похоже на краниальное всасывание в чтобы не было различий по динамике давления. У овец было показано, что соотношение краниального и спинального клиренса радиоактивно меченного йода в отсек спинномозговой жидкости варьировалось в зависимости от метода, использованного в исследовании, болюсной инъекции или краниальной и спинномозговой инфузии [42].Выраженное в процентах от общего дренажа спинномозговой жидкости соотношение краниального и спинномозгового зазора посредством перфузии, болюсной инъекции и введения резервуаром как в черепные, так и в спинномозговые отделы, было оценено как 75:25, 88:12 и 75:25 соответственно. Был сделан вывод, что ок. 25% оттока спинномозговой жидкости происходит через спинномозговой AV. У людей, использующих люмбальную пункцию и радионуклидную цистернографию, Edsbagge и др. [43] рассчитали образование и отток спинномозговой жидкости с измерением активности радионуклидов в позвоночнике у молодых здоровых людей.Скорость снижения активности индикатора составляла около 20% в первый час и увеличивалась за счет физической активности у испытуемых людей. Среднее производство спинномозговой жидкости составляло ок. 0,35 мл / мин. Основываясь на снижении активности нуклидов в спинномозговом отделе, спинальная абсорбция составляла 0,11–0,23 мл / мин, исходя из чистого притока ЦСЖ желудочков в субарахноидальное пространство 0,45 и 0,48 мл / мин [43]. Эти значения были несколько выше, чем сообщалось ранее. Неурегулированный вопрос заключался в том, попадал ли дренаж через АВ в лимфатические сосуды, расположенные вокруг корешков спинного мозга, или в вены, в которые проникает некоторое количество АВ.Большинство исследований индикаторов подтверждают, что лимфатическая связь имеет большее значение в этой ситуации [36, 42].

Ранняя история изучения лимфодренажа спинномозговой жидкости

Хотя Шваб (1869) заметил, что вещества, вводимые в субарахноидальное пространство, в более позднее время могли быть обнаружены в шейных лимфатических узлах, именно Кей и Ретциус продемонстрировал путь, по которому индикатор достигает шейной лимфатической системы [4].

В течение следующих 30 лет многочисленные авторы продемонстрировали на живых животных, используя различные цветные или радиоактивно меченные индикаторы, что существует путь вдоль обонятельных и зрительных нервов, который в конечном итоге привел к накоплению индикаторов в шейных лимфатических узлах [3, 44].Используя рентгеновскую визуализацию, сначала Мортенсен и Салливан (1933), а затем Фабер (1937) показали выход торотраста и броминала у живых собак и кроликов соответственно, что выход проходил через обонятельные нервы в шейный отдел позвоночника. лимфатическая система обычно в течение пяти часов после субарахноидальной инъекции [45, 46]. Было обнаружено, что Au 198 , введенный в подслизистую ткань кролика, проникает через решетчатую пластинку в базальные цистерны и лобную долю [47].Jackson и др. [48] представили анатомическую схему модели открытой и закрытой периневральной манжеты для дренажа спинномозговой жидкости в шейную лимфатическую систему через обонятельное периневральное пространство (рис. 8). В то же время экспериментально на кроликах и кошках было показано, что лимфатическая система способна удалять как белок, так и эритроциты из спинномозговой жидкости [49, 50]. Примерно 25 лет спустя серия исследований на кошках и кроликах подтвердила ранние исследования о важности лимфатических сосудов в оттоке спинномозговой жидкости.Cserr и др. наблюдали важность лимфатического пути у кроликов, овец и кошек, используя радиоактивный индикатор альбумина, введенный в спинномозговую жидкость или непосредственно в мозг [51]. Они обнаружили, что от 14 до 47% введенного индикатора в мозг проходит через лимфатическую систему. Они также предположили, что лимфатическая система оттока спинномозговой жидкости может представлять собой афферентное звено иммунного ответа на антигены. Эти авторы подразумевали, что между мозгом и иммунной системой существует непрерывная и строго регулируемая связь [52].На модели крыс Weller et al также продемонстрировали важность лимфатической дренажной системы в оттоке жидкости из интерстициального пространства коры головного мозга [53]. Похоже, что отток церебральной интерстициальной жидкости в спинномозговую жидкость осуществляется через перивазулярные каналы, а затем поступает в лимфатическую систему через решетчатую пластинку (рис. 9). Это подтверждает мнение о том, что этот путь играет главную роль в круговороте церебральной интерстициальной жидкости. Также был проведен ряд исследований, в которых предлагались потенциальные участки дренажа вдоль многих других черепных нервов [51, 52, 54–56].Они схематически показаны на рисунке 10. Брэдбери и Коул наблюдали значительную концентрацию I 125 -альбумина в глубоких шейных лимфатических узлах после однократной инъекции в боковой желудочек, которая была довольно значительной как у кролика (14,4%), так и у кошки ( 12,9%) [56]. Прохождение индикатора в орбиту также имело место, но было количественно небольшим и не было обнаружено в шейных лимфатических сосудах через 6 часов, если оно вообще было обнаружено. В более поздней статье Bradbury и др. [57] представили схему гипотетического пути оттока из спинномозговой жидкости белкового индикатора, введенного в мозг, который затем вошел в субарахноидальный спинномозговой жидкости через перивазулярные пространства (рис. 11).Из этих более ранних исследований следует, что дренаж интерстициальной жидкости головного мозга в первую очередь, если не исключительно, осуществляется через носовую лимфатическую систему оттока и играет важную роль не только в регулировании объема мозговой жидкости, но и в обеспечении строго регулируемой связи между мозгом и мозгом. иммунная система [51, 52, 57]. Оборот церебральной интерстициальной жидкости составляет около 10% от общего оборота компартмента спинномозговой жидкости [3]. На скорость переноса спинномозговой жидкости из отделения спинномозговой жидкости в лимфатическую систему оттока также отрицательно влияют положение животного, поднятое головой, препятствие в области решетчатой ​​кости и индикаторы с более высокой молекулярной массой [58].

Рисунок 8

Схематические изображения двух моделей обонятельного периневрального пути к системе оттока лимфы через нос (воспроизведено с разрешения Джексона и др. [48] ) .

Рисунок 9

Схематическая диаграмма, иллюстрирующая модель обмена интерстициальной жидкости в головном мозге, основанная на секреции церебральных ISF гематоэнцефалическим барьером (открытые стрелки) и массовом потоке ISF из мозга в спинномозговую жидкость через периваскулярные пространства (изогнутые стрелки) .ЦСЖ секретируется сосудистым сплетением (пустые стрелки) и выводится вместе с ISF из субарахноидального пространства в венозную кровь и лимфу (воспроизведено с разрешения Cserr et al [51]).

Рисунок 10

Схема периневральных путей вдоль черепных нервов для субарахноидального ЦСЖ-лимфатических соединений (тонкие изогнутые стрелки) и в краниальную венозную кровь через паутинные ворсинки (большие изогнутые стрелки; воспроизведено с разрешения Cserr et al [51] ) .

Рисунок 11

Схема оттока спинномозговой жидкости по субарахноидальным путям в носовые лимфатические сосуды через периневральный путь обонятельного нерва после инъекции в хвостатое ядро ​​(воспроизведено с разрешения Bradbury и др. [57] ) .

Прошло почти десять лет, прежде чем появилось больше количественных данных, подтверждающих важность лимфатической системы оттока спинномозговой жидкости в поддержании церебральной среды и ее относительную важность в глобальном оттоке спинномозговой жидкости по сравнению с ролью АВ [44].

Функциональная морфология лимфатической дренажной системы спинномозговой жидкости

Анатомические аспекты

Ранние качественные исследования показали, что анатомическая основа для прохождения индикаторов состояла из периневральных пространств определенных черепных нервов, которые на выходе из черепа позволяли движение ЦСЖ, исходящая из базального субарахноидального пространства, входит либо в интерстициальную ткань, либо непосредственно в шейную лимфатическую систему. Эта точка зрения обычно ограничивалась дренажом спинномозговой жидкости в носовые лимфатические сосуды через периневральную оболочку обонятельного нерва после проникновения через решетчатую пластинку, хотя для глазных или слуховых черепных нервов была обнаружена неполная информация [54–56].Ультраструктурные исследования обонятельного нерва кролика после инфузии пероксидазы хрена (HRP) показали, что HRP перемещается по периневральному пространству и течет в лимфатические сосуды, слизистые железы, межклеточные пространства носового эпителия и венулы [59]. При посмертном исследовании у людей после субарахноидального кровоизлияния эти периневральные пространства содержали эритроциты как дистально, так и проксимально в обонятельных нервах. Железные пигменты были обнаружены также в шейных лимфатических узлах [60].Kida и др. обнаружили частицы углерода вдоль субарахноидального пространства в носовую полость, орбиту и улитку, но только носовой путь показал прямое сообщение краниальной спинномозговой жидкости с лимфатическими сосудами [61]. Используя HRP в качестве маркера, была продемонстрирована связь между субарахноидальным пространством и лимфатическими сосудами вестибульной лестницы и [55]. Анатомия пути вдоль зрительного нерва менее ясна, но при введении контрастного вещества было показано, что есть утечка на дистальном конце оболочки зрительного нерва (ONS).На терминальном (дистальном) конце этой оболочки слой нейроэндотелиальных клеток довольно тонкий и имеется ряд межклеточных филаментов и пороподобных отверстий [62]. После инъекции HRP в спинномозговую теку Gomez и соавт. наблюдали HRP в субарахноидальном пространстве вокруг зрительного нерва, где она проникала внутрь нерва, занимая внеклеточные пространства между нервными элементами, вплоть до области cribosa пластинки. После пересечения периневральной склеры он распространился на сосудистую оболочку и был замечен в капиллярах сосудистой оболочки, венулах и венах, пересекающих межэндотелиальные пространства [62].У собаки вливание синего красителя Эванса в спинномозговую жидкость большой цистерны выявляет дренаж в орбиту, приводящий к проптозу [54]. Предположительно это происходит через водянистую влагу Шлемна и носослезный канал [63].

Наиболее убедительные доказательства, определяющие анатомическую основу системы оттока лимфатических сосудов из носа, были продемонстрированы Johnston и др. , которые проследили путь оттока цветных микрофильмов, введенных в спинномозговую жидкость [64]. Эти анатомические препараты были выполнены на свиньях, кроликах, крысах, мышах, обезьянах и через семь дней после смерти у людей.Лимфатическая дренажная система спинномозговой жидкости была идентифицирована после инъекции желтого микрофила в отсек спинномозговой жидкости. Микрофилы заполняли субарахноидальное пространство и проникали в сеть лимфатических сосудов в подслизистой оболочке носа у исследованных животных. В целом выяснилось, что у низших животных микрофильмы не попадали в интерстиций слизистой оболочки носа, а попадали в лимфатические сосуды непосредственно из периневрального субарахноидального пространства. Фактическая конфигурация этого интерфейса не была ясна, но наиболее вероятное расположение — прямое соединение с лимфатическими сосудами, поскольку в интерстиции не было обнаружено никаких микрофильмов [64].У людей были некоторые экстравазации в интерстициальное пространство слизистой оболочки носа, которые могли быть в первую очередь связаны с порчей посмертных образцов . Это исследование прочно установило анатомическую основу системы лимфатического оттока, которая была ранее продемонстрирована ранними полуколичественными исследованиями [3, 48, 51] и последующими объемными исследованиями [44]. Фактическая микроскопическая конфигурация поверхности раздела между периневральным пространством и стенкой или просветом лимфатических сосудов остается неизвестной.При физиологических уровнях давления введенный микрофильтр не смог продемонстрировать проникновение в венозную систему черепа через АВ, хотя это не имело места, когда давление спинномозговой жидкости было повышено.

Объемный анализ лимфатической дренажной системы спинномозговой жидкости

Кида и др. [65] подтвердили в своих исследованиях на крысах, что после инъекции чернил в большую цистерну этот индикатор удаляется преимущественно через лимфатическую систему и в меньшей степени. так по AV. Этот вывод был подтвержден анатомическими, а не физиологическими данными.Это продолжающееся мнение в целом было подтверждено на людях посмертными исследованиями смертельных случаев субарахноидального кровоизлияния, когда эритроциты были обнаружены как в носовой лимфатической системе, так и в АВ. Bradbury et al. Обнаружили, что процент дозы индикатора, введенной в спинномозговую жидкость, обнаруженный в глубоких шейных лимфатических сосудах, составляет почти 30% спинномозговой жидкости, произведенной у кроликов, и 10-15% у кошек [3, 57]. Джонстон и его коллеги исследовали функциональные возможности лимфатической системы в серии отличительных публикаций, основанных на экспериментах, разработанных для количественной оценки различных компонентов общей дренажной системы спинномозговой жидкости у овец и крыс.Волюметрические исследования проводились в основном на бодрствующих овцах, у которых один вид радиоактивно меченного йода использовался для измерения оттока спинномозговой жидкости через носовые лимфатические пути и системы оттока черепа и позвоночника [66, 67]. Второй вид радиоактивно меченного йода использовали для коррекции фильтрации маркера спинномозговой жидкости, достигающего лимфатических сосудов из крови обратно в плазму из нелимфатических дренажных участков. В полученных уравнениях предполагалось, что AV и лимфатический путь были единственными местами абсорбции из системы CSF.Было разумно предположить, что значительная потеря индикатора не произошла через гематоэнцефалический барьер или сосудистое сплетение. Математическая модель была основана на простой, но разумной трехкомпонентной модели (спинномозговая жидкость, плазма и лимфа) и ожидаемых вариациях между животными как в отношении концентраций изотопов в различных частях, так и постоянстве или надежности анатомических структур. Ожидалось, что у находящихся в сознании животных, использованных в этих экспериментах, давление в отделениях спинномозговой жидкости и скорость производства жидкости и кровотока оставались в физиологических пределах.Они подтвердили общепринятое мнение о том, что часть спинномозговой жидкости проникает в поверхностные и глубокие шейные лимфатические узлы. Обнаружение индикатора в поясничных и межреберных узлах указывало на некоторый дренаж спинномозговой жидкости [66, 67]. Восстановление меченного радиоактивным изотопом человеческого сывороточного альбумина (HSA) как в лимфатической, так и в атриовентрикулярной дренажной системе было выполнено путем взятия проб как из канюлированных шейных лимфатических сосудов, так и из грудного протока, а также из венозной крови. Через 6 часов после инъекции в желудочек головного мозга 8.2% и 12,5% введенной дозы были восстановлены из лимфатического и AV оттока соответственно. Через 22 часа восстановление составило 25,1% и 20,8%. Эти данные продемонстрировали, что клиренс индикатора был почти одинаково распределен между лимфатической и AV дренажной системами в их модели на животных [66]. Не было значительной разницы в количестве, извлеченном в любой из систем оттока, когда индикатор был введен в спинномозговую жидкость в поясничном отделе. В более позднем исследовании общая скорость всасывания спинномозговой жидкости (лимфатический и атриовентрикулярный пути) была оценена как 3.48 мл / ч [67].

Boulton и др. изучали влияние давления на выведение индикатора из желудочковой системы. Они использовали аналогичную экспериментальную схему, в которой сбор радиоактивного индикатора из лимфатической и венозной систем оценивался в течение 3-часовой перфузии при низком давлении и аналогичного периода для оценки оттока при различных уровнях давления [68]. Результаты представлены в таблице 2. В среднем увеличение ВЧД на 10 см H 2 O Повышенный клиренс AV и лимфатической CSF 2.7 и 3,9 раза соответственно.

Таблица 2 Влияние давления на отток спинномозговой жидкости из желудочковой системы

Влияние блокировки шейных лимфатических сосудов и спинномозгового субарахноидального пространства на дренаж спинномозговой жидкости

При перевязке шейных лимфатических сосудов и шейных узлов сообщалось о значительных внутричерепных последствиях, таких как повышение ВЧД, ЭЭГ и поведенческих модификаций у подопытных животных [44]. Эти более ранние исследования показали важность лимфатических сосудов в поддержании нормального гомеостаза внутричерепной жидкости.Выведение индикаторов из спинномозговой жидкости через носовую лимфатическую систему после обструкции решетчатой ​​пластинки у крысы показало, что восстановленная доза составила 0,697% до лимфатической перевязки и 0,357% после перевязки. Был сделан вывод, что ок. 50% оттока было через лимфатические сосуды, а оставшаяся часть за счет как краниального, так и спинномозгового AV дренажа [69].

Чтобы оценить роль неназального лимфатического дренажа спинномозговой жидкости через решетчатую пластину у овец, краниальное субарахноидальное пространство было отделено от носовых путей оттока путем перекрытия решетчатой ​​пластинки и определения влияния на сопротивление оттоку оттока спинномозговой жидкости.Сопротивление оттоку спинномозговой жидкости увеличилось примерно в 2,7 раза, что сопровождалось повышением ВЧД и увеличением времени, необходимого для снижения давления до исходного уровня после болюсной инъекции [70]. У новорожденных овец Papaiconomou et al обнаружили, что герметизация решетчатой ​​пластины сдвигает кривую потока (абсорбции) ICP-CSF влево [14]. Когда черепное отделение было отделено от спинного, это влияние на поток давления усиливалось. То есть, чтобы справиться с абсорбцией спинномозговой жидкости, требовалось более высокое давление спинномозговой жидкости.Транспорт меченого радиоактивным изотопом индикатора в краниальную венозную кровь также был значительно увеличен в этих условиях. Это исследование, по-видимому, указывает на важную, но второстепенную роль краниального АВ в оттоке спинномозговой жидкости, особенно у новорожденных овец с повышенным ВЧД, после выделения лимфатической и спинномозговой систем оттока. Эту второстепенную роль можно было ожидать, так как в этой возрастной группе имеется относительно мало ворсинчатых структур вдоль верхнего сагиттального синуса [71, 72].

Развитие и функциональные возможности лимфатической дренажной системы спинномозговой жидкости

Развитие участков поглощения спинномозговой жидкости у крыс и свиней изучали в различные сроки до и после рождения Koh et al. [73].Лимфатические связи спинномозговой жидкости оценивали с использованием цветного микрофила и растворимого белкового комплекса Эвана синего. Свинья была выбрана потому, что синтез спинномозговой жидкости происходит до рождения, в то время как у крысы образование спинномозговой жидкости заметно усиливается в течение короткого времени (несколько недель) после рождения. У свиней связь ЦСЖ-лимфатическая не наблюдалась у плодов E80-81, но наблюдалась уже на E92. У крысы эти связи не наблюдались примерно через неделю после рождения. По-видимому, начало образования спинномозговой жидкости хорошо коррелировало с установлением системы лимфатического оттока у обоих видов.

Было проведено сравнение дренажа спинномозговой жидкости у плодов, новорожденных и взрослых овец [14, 74]. Сводные данные по сопротивлению оттоку и проводимости показаны в таблице 3. Значения во всех возрастных группах весьма схожи с самой высокой концентрацией радиоактивно меченного индикатора HSA, обнаруженного в шейных лимфатических сосудах. У крыс и мышей сопротивление оттока к дренажу спинномозговой жидкости увеличивается при рождении, а затем неуклонно снижается с возрастом [75, 76]. Было высказано предположение, что это было связано с дальнейшим развитием АВ и коррелировало с увеличением образования спинномозговой жидкости.Также было замечено, что положительный градиент давления в спинномозговой жидкости в сагиттальном синусе не наблюдался, что предполагает первичную роль лимфатических сосудов в этот ранний период времени. Показано, что общая скорость переноса спинномозговой жидкости и сопротивление оттоку в неонатальном периоде у овец аналогичны таковым у взрослых овец (таблица 3). Это исследование [14], как и более раннее исследование [74], в котором оценивался плод животного, показывает, что даже при меньшем количестве АВ, присутствующих в раннем возрасте, существует система оттока спинномозговой жидкости с мощностью, аналогичной способности взрослого человека.Изменение ВЧД и скорости потока, наблюдаемое у новорожденных после изоляции краниального компартмента СМЖ от лимфатического обонятельного оттока, позволило этим авторам предположить, что АВ играет ограниченную роль в раннем развитии и вторичную, но более заметную роль у взрослых животных [44, 73, 74].

Таблица 3 Динамика CSF у плодов, новорожденных и взрослых овец

Влияние старения на лимфатический CSF у крыс изучали на крысах Fisher 344 в возрастных интервалах от 3 до 19 месяцев [77].Через 30 минут после инъекции 125 I-HSA процент введенного / г ткани носовых раковин составил 6,68 ± 0,42 через 3 месяца, 4,78 ± 0,67 через 6 месяцев, 2,49 ± 0,31 через 12 месяцев и 2,42 ± 0,72 через 19 месяцев. . Это представляло собой значительное снижение дренажной способности лимфатической системы спинномозговой жидкости. Связанное с этим уменьшение образования спинномозговой жидкости с возрастом также способствует снижению оборачиваемости спинномозговой жидкости у пожилых людей [15].

Гидроцефалия и нарушение абсорбции спинномозговой жидкости лимфатической системой

У крыс с каолин-индуцированной коммуникативной гидроцефалией в боковой желудочек вводили радиоактивно меченый HSA и измеряли обогащение обонятельных носовых раковин [78].Присутствие метки 125 I в носовых раковинах составляло 0,99 ± 0,39 (% введенной дозы / г ткани) у животных с гидроцефалией по сравнению с 5,86 ± 0,32 у контрольных животных. Было высказано предположение, что нарушение субарахноидального пути к решетчатой ​​пластине и вокруг нее вызвало или способствовало развитию гидроцефалии. Это было продолжено в исследовании Rammling и др. , которые изучали проникновение синего красителя Эвана сразу после посмертной инъекции в большую цистерну крыс с врожденной гидроцефалией H-Tx [79].Визуализация красителя в обонятельной области контрольных крыс Sprague-Dawley, а также пораженных и незатронутых крыс H-Tx выявила меньшее количество красителя в обонятельной области крыс с гидроцефалией H-Tx. Заключение, как и в случае гидроцефалии, вызванной каолином, заключалось в том, что наблюдаемая гидроцефалия в первую очередь была вызвана обструкцией обонятельной части лимфатической дренажной системы ЦСЖ. Следует отметить, что у крыс наблюдается нехватка АВ, что предполагает основную роль лимфатической системы оттока у этого вида.

Другие места абсорбции спинномозговой жидкости

Другими возможными участками абсорбции спинномозговой жидкости являются паутинная оболочка, сосудистое сплетение и церебральный капилляр. Использование модели ex vivo , содержащей АВ и прилегающую паутинную мембрану. Grzybowski и др. , используя препарат in vitro AV в качестве окклюзионной мембраны в перфузионной системе, продемонстрировали свойства текучести, аналогичные наблюдаемым в препарате перфузии ex vivo AV [24, 25].Это предполагает, что вся паутинная мембрана способна дренировать объем спинномозговой жидкости [24]. Это еще предстоит продемонстрировать на интактном животном. При нормальных обстоятельствах возможно, что Аквапорин 4, обнаруженный на границе раздела глиальных и эндотелиальных клеток, может влиять на абсорбцию интерстициальной жидкости в кровь при физиологическом давлении, хотя было убедительно продемонстрировано, что абсорбция и оборот церебральной интерстициальной жидкости адекватно обрабатываются носовыми полостями. лимфатическая система [51].Котранспортеры глюкозы и белка GLUT1, KCC1 и MCT1 обнаруживаются на мембранах эндотелиальных клеток, обращенных к просвету и мозгу. Хотя общая пассивная осмотическая проницаемость для воды, обеспечиваемая этими переносчиками, может быть значимой для гомеостаза мозга, их роль в чистом переносе воды через ГЭБ все еще недостаточно изучена [80]. Низкая проницаемость базальной мембраны и межклеточных соединений сосудистого сплетения, а также неадекватные гидростатические или осмотические градиенты делают маловероятным, что массовое перемещение спинномозговой жидкости в капилляры сосудистого сплетения происходит в нормальных физиологических условиях.

Дренаж спинномозговой жидкости при гидроцефалии

Йохансон и др. предположили, что аквапорин1 (AQP1) и аквапорин4 (AQP4) на гематоэнцефалическом барьере и гематоэнцефалическом барьере (эндотелиальные клетки капилляров головного мозга) соответственно могут быть изменен при экспериментальной гидроцефалии [15]. Некоторая компенсация гидроцефальной ситуации могла бы происходить за счет повышения регуляции AQP4 на глиально-эндотелиальном интерфейсе, ведущего к усилению транспорта церебральной интерстициальной жидкости в кровь, в то время как понижающая регуляция AQP1 в хориоидальных клетках уменьшала бы образование спинномозговой жидкости.Оба могут улучшить накопление жидкости при гидроцефалии. При сообщении воспалительной гидроцефалии у крыс было показано, что повышение уровня AQP4 в перивентрикулярной области сильно коррелировало с размером желудочков. AQP4 сначала был локализован на концах астроцитов, но позже вся мембрана астроцитов стала гипертрофированной в тяжелых случаях гидроцефалии [81]. Об аналогичном обновлении этого белка водного канала сообщалось у крыс H-Tx со спонтанно остановленной гидроцефалией, что предполагает средство компенсации нарушенного всасывания спинномозговой жидкости [82].Эффективность изменений аквапоринов в значительном улучшении гидроцефального состояния неизвестна, но это предполагает защитную реакцию.

Было показано, что закупорка одного из участков для отвода спинномозговой жидкости приводит к использованию оставшихся альтернативных участков. Дренаж CSF как в AV (черепной и спинномозговой), так и в лимфатической системах оттока резко увеличивается с увеличением давления CSF [44, 68]. Отсюда следует, что это произойдет в неповрежденной системе после того, как отток одной системы уменьшится с повышением сопротивления оттоку и ВЧД.Это трудно продемонстрировать, поскольку трудно показать, что патологический процесс, затрагивающий один путь, оставляет альтернативные пути морфологически и / или функционально нетронутыми. Это верно для большинства воспалительных моделей (например, каолина, кровотечения или инфекции) и некоторых врожденных моделей. Несмотря на то, что субарахноидальное кровоизлияние у человека может привести к гидроцефалии со значительными фиброзными изменениями в АВ, могут наблюдаться изменения проходимости субарахноидального пространства и свидетельство накопления эритроцитов в обонятельных периневральных путях.Было отмечено, что повышение уровня TGF-Beta 1 приводит к гидроцефалии после субарахноидального кровоизлияния, вызванного у мышей внутрижелудочковой инъекцией. Оказалось, что основным патологическим изменением было нарушение субарахноидального оттока спинномозговой жидкости из-за повышенной клеточности и фиброзных изменений лептоменинкса. В этих условиях трудно отделить измененную функцию одного сайта от других, участвующих в оттоке спинномозговой жидкости. У большинства экспериментальных животных временные рамки созревания различных систем оттока могут также затруднить интерпретацию возможностей альтернативных путей у очень молодых животных [14].Обнаружение отсутствия или недостаточности паутинных грануляций у людей с гидроцефалией предполагает важность этих структур в общем оттоке спинномозговой жидкости, но посмертное исследование у этих субъектов не полностью оценило лимфатическую систему, глобальное субарахноидальное пространство и спинномозговую АВ [ 30]. После хирургии основания черепа у 8% пациентов в послеоперационном периоде развивается гидроцефалия [83]. В этой группе пациентов у еще большего числа возникли утечки спинномозговой жидкости, которые потребовали шунтирования.Опять же, трудно изолировать ответственный участок поражения. Наблюдение за тем, что гидроцефалия обычно не наблюдается после удаления опухолей передней ямки или после устранения утечек спинномозговой жидкости из-за прерывания обонятельных корешков, покрывающих решетчатую область, может подтверждать важность краниального АВ в дренаже спинномозговой жидкости у приматов и меньшую роль лимфатических сосудов. дренажная система у этого вида. Было высказано предположение, что в случае плохого развития обонятельных луковиц потенциальная потеря обонятельных нейронов может привести к потере кондуита к шейным лимфатическим сосудам и, таким образом, к наблюдаемой гидроцефалии [44].

Важность спинномозговой AV в оттоке спинномозговой жидкости, по-видимому, подтверждается наблюдением, что нарушение краниального всасывания спинномозговой жидкости после окклюзии большой цистерны каолином первоначально приводило к более чем двукратному увеличению ВЧД и сопротивления оттоку (R o ) . ВЧД, но не R o , упало до нормальных значений через шесть недель [84]. Гистологическая оценка показала образование сиринкса в шейном и грудном отделах спинного мозга, в то время как белки-маркеры покидали субарахноидальное пространство спинного мозга через грудные и пояснично-крестцовые корешки.Присутствие продолжающегося повышения R o при нормальном ВЧД через шесть недель указывало на задействование путей периневрального оттока спинного мозга для компенсации нарушенного всасывания краниального спинномозговой жидкости [84]. На крысах, используя аналогичный метод обструкции краниальных абсорбционных путей, Voelz et al , используя индикатор ферритина, продемонстрировали прохождение из сиринкса центрального канала через разорванные эпендимальные и дорсальные столбики в экстрадуральные лимфатические сосуды [85]. Было высказано предположение, что у человека в вертикальном положении гидростатическое давление значительно отличается от давления у животных, и поэтому пути оттока спинномозговой жидкости могут иметь большее значение.Следует отметить, что хотя процент проходимости центрального канала у человека составляет 100% в возрасте до 1 года, он заметно снижается, начиная со второго десятилетия жизни. Окклюзия центрального канала началась на уровнях T6 и L5 – S2 [86]. Этот потенциальный путь может перестать работать после второго десятилетия жизни.

Вопрос об альтернативных путях после анатомического изменения одного из участков дренажа спинномозговой жидкости может наблюдаться при гиповитаминозе А. В некоторых исследованиях было отмечено, что как дефицит, так и избыток витамина А может привести к развитию гидроцефалии у животного [31, 87] .В этих исследованиях не проводилась оценка функции потенциального альтернативного лимфатического пути всасывания, который мог быть нарушен у этих же животных. Гипо- и гипервитаминоз А действительно приводит к значительным морфологическим изменениям АВ. Сообщалось, что изменения твердой мозговой оболочки затрагивают мукополисахаридную составляющую и что, поскольку АВ богаты мукополисахаридами, это может напрямую влиять на целостность этих структур и снижать функциональные возможности [34, 87, 88].Также сообщалось об истончении крышки AV-клеток и интерстициальном фиброзе, связанном с повышенным сопротивлением оттоку и абсорбции спинномозговой жидкости [88, 89]. Тот факт, что наблюдаемое повышение давления спинномозговой жидкости не приводит к развитию гидроцефалии, предполагает, что лимфатическая система может оставаться нетронутой и обеспечивать эффективный альтернативный путь оттока спинномозговой жидкости.

Динамика общего дренажа спинномозговой жидкости

Чтобы оценить взаимосвязь между образованием и абсорбцией спинномозговой жидкости, Дэвсон разработал регулируемую инфузионную систему, которая позволяла контролировать скорость инфузии и давление [3].У кролика устойчивость к оттоку спинномозговой жидкости была более чем в 10 раз выше, чем у человека. Эта разница коррелирует с соответствующей скоростью образования спинномозговой жидкости, которая у кролика составляет 10-12 мкл / мин, в то время как у человека она составляет ок. 350 мкл / мин. Он пришел к выводу, что если давление спинномозговой жидкости у всех видов примерно одинаково, то сопротивление оттоку обратно пропорционально объему жидкости, протекающей через субарахноидальное пространство. Cutler и др. [90] провели исследования у детей с использованием вентрикуло-цистернальной перфузионной системы, чтобы измерить взаимосвязь между образованием и абсорбцией спинномозговой жидкости, используя методику, аналогичную описанной Davson и другими [3].Расчет образования и абсорбции спинномозговой жидкости у людей был основан на разведении радиоактивно меченого HSA, проходящего по желудочково-спинномозговым путям спинномозговой жидкости. На рисунке 12 показана кривая, полученная в результате этого исследования. Абсорбция или отток спинномозговой жидкости (мл / мин) равен нулю до тех пор, пока давление на выходе (давление спинномозговой жидкости) не превысит 68 мм спинномозговой жидкости. Это качественно аналогично тому, что наблюдали при перфузии изолированного АВ или недавних исследованиях потоков жидкости in vivo, и in vitro, , измеренных в камере с АВ-мембраной [5, 24, 25].Пересечение линии абсорбции и образования пересекает при расходе около 0,37 мл / мин и давлении 112 мм CSF. Пересечение представляет собой равенство между образованием и абсорбцией спинномозговой жидкости. Давление в точке пересечения указывает на нормальное горизонтальное давление покоя у этих людей. Абсорбция спинномозговой жидкости линейно увеличивается с увеличением давления на выходе из спинномозговой жидкости в пределах 68–250 мм давления спинномозговой жидкости, что также было отмечено в других исследованиях постоянной инфузии [90]. Это исследование также показало, что образование спинномозговой жидкости остается неизменным в том же диапазоне давлений, который также наблюдался при гидроцефалии человека [3].В диапазоне давления спинномозговой жидкости, наблюдаемом в этом исследовании, венозное давление в верхнем сагиттальном синусе оставалось постоянным по отношению к давлению спинномозговой жидкости. Shulman и Ransohoff [91] наблюдали у детей с гидроцефалией, что обычный градиент перепада давления в пользу СМЖ и сагиттального синусового потока отменяется. Было обнаружено, что в этом же диапазоне давлений R 0 устойчив к давлению, но может отклоняться при значительно более высоких давлениях [92]. Mann и др. [93], используя систему внутрижелудочковой инфузии, продемонстрировали, что, когда скорость инфузии была на уровне 1 или ниже.0 мл / мин наблюдаемое повышение давления спинномозговой жидкости достигло устойчивого состояния при такой скорости инфузии. Это означает, что система дренажа или оттока спинномозговой жидкости все еще работала. Когда скорость инфузии была увеличена выше прибл. Последовавшее повышение давления 1,0 мл / мин никогда не достигало устойчивого состояния. В этих условиях податливость венозной системы (резерв объема) была исчерпана, и система оттока перестала работать. Предположительно, давление спинномозговой жидкости при такой скорости инфузии привело к коллапсу краниальной венозной системы и потере разницы между давлением спинномозговой жидкости и венозной жидкости и прекращению абсорбции.Давление при такой скорости инфузии достигало> 900 мм H 2 0. Полезным методом для оценки податливости, абсорбции и образования спинномозговой жидкости является метод болюсной инъекции [41]. Этот альтернативный метод выражает соотношение давление-объем в виде индекса давления-объема (PVI), который представляет собой объем, необходимый для повышения давления спинномозговой жидкости в 10 раз. Податливость (C) может быть вычислена с использованием однократной болюсной инъекции и записи введенного объема (V) и давления на исходном уровне (P o ) и на пике (P p ) как V / log 10 п. п. / P или .Этот метод болюса не только позволяет вычислить податливость (и обратную величину: эластичность) системы спинномозговой жидкости, но также и сопротивление оттоку адсорбционных путей [41]. У кошек было установлено, что около 2/3 податливости приходилось на краниальный отдел (48% супратенториальный и 20% инфратенториальный) и 1/3 — в спинномозговом отделе [41]. Черепный отдел составлял около 84% от общего поглощения спинномозговой жидкости при нормальных условиях. Спинальная абсорбционная способность, составляющая 16% от общей абсорбции, предполагает относительно небольшую роль спинномозговой паутинной оболочки в компенсации проблем, связанных с накоплением объема в пространстве спинномозговой жидкости [42].Lofgren и Swetnow продемонстрировали резкое изменение объема распределения между черепным и спинным отделами, когда объем CSF увеличивался выше нормального значения, что приводило к изменению распределения прироста объема в пользу спинного отдела [94]. Анализ исследований Кацмана и Хасси [95] на человеке, проведенных Мармару и др. [41], показал, что общая ПВИ у человека составляет ок. 25 мл. и распределение податливости между церебральным и спинным отделами — 2 к 1.

Рисунок 12

Наложенные линии регрессии для образования и абсорбции спинномозговой жидкости в зависимости от давления на выходе . Точка пересечения 112 мм указывает давление, при котором образование и поглощение равны. Также указывается давление, при котором абсорбция равна нулю (изменено и воспроизведено с разрешения Cutler и др. [90]).

Экстедт [96] обнаружил, что зависимость между оттоком спинномозговой жидкости и давлением прямолинейна вплоть до давления спинномозговой жидкости ок.6 кПа (61 см H 2 0) после достижения давления спинномозговой жидкости ок. 60 мм H 2 0 требуется для начала оттока спинномозговой жидкости. Это подсказало ему, что AV при открытии не растягивается под давлением. Теперь очевидно, что сопротивление оттоку и проводимость, которые он измерил у людей, представляют собой отток через краниальный и спинномозговой АВ и периневральную лимфатическую систему. Это говорит о том, что значения общего сопротивления вытеканию системы (R o ), а путь поглощающей способности может представлять собой комбинированное среднее значение для обоих путей.Используя технику болюсной инъекции, Соколовски [97] построил серию кривых давление-время (PT), из которых можно построить графики как давление-объем (PV), так и объем-время (VT). График PV отображает степень растяжимости системы и наличие зарезервированного пространства. Чем больше давление, тем быстрее из системы сливается лишняя жидкость. Расчетные кривые объем-время (VT) показывают, что скорость абсорбции является функцией давления. Предполагается, что наклон кривой этого типа в первую очередь определяется дренажным механизмом, хотя степень эластичности системы податливости также является важным фактором.Наблюдаемая моноэкспоненциальная кривая представляет нормальную систему, при которой абсорбция спинномозговой жидкости происходит быстро и полностью. Когда механизм (ы) абсорбции нарушается (как у пациента с гидроцефалией), отмечается двухкомпартментная кривая, которая может указывать на дефектную, длительную и неполную абсорбцию. Это подсказало Соколовски, что глобальная абсорбция спинномозговой жидкости состоит из двух механизмов оттока; одна система абсорбции высокого, а другая низкого давления, которые гармонично работают в нормальных условиях [97]. В качестве альтернативы это также может представлять собой вторичную систему абсорбции при наличии первичного дефекта абсорбции.Нельсон и Гудман поддержали эту концепцию и предположили, что система спинномозговой жидкости состоит из ряда клапанных механизмов с прогрессивно более высоким порогом открытия и выборочной блокировкой нижних или верхних элементов [98]. Это в целом согласуется с данными Lorenzo и др. [99], которые изучали взаимосвязь между абсорбцией спинномозговой жидкости и давлением оттока при гидроцефалии человека. Они наблюдали дефект абсорбции типа 1, состоящий из давления открытия> 68 мм вод. Ст. 2 O, но скорости абсорбции жидкости равной 0.0069 мл / мин / мм, что было аналогично контрольному значению 0,0076 мл / мин / мм. Дефект типа 2 имел нормальное давление открытия, но скорость абсорбции была значительно ниже контрольной и составляла 0,0026 мл / мин / мм. Другой подход, упомянутый ранее, — это модель овцы, в которой характеристики оттока лимфатической и AV-систем оттока оценивались отдельно либо путем индивидуального сбора оттока, либо путем изоляции из-за физической обструкции [68–70, 100]. Изолированные методы сбора показали, что на обе системы приходилось около половины абсорбции спинномозговой жидкости.В среднем увеличение ВЧД на 10 см вод. Более ранние исследования на половозрелых овцах [66, 67] показали, что отток спинномозговой жидкости через лимфатическую систему составляет 40-48% от общего количества. У молодых животных система лимфатического оттока, по-видимому, в значительной степени доминирует из-за некоторой задержки развития АВ как по количеству, так и по зрелости [14, 79]. Блокирование обонятельного периневрального пути на решетчатой ​​пластине нарушило транспорт спинномозговой жидкости, что значительно демонстрирует важность лимфатической системы в общем оттоке спинномозговой жидкости.На рисунке 13 видно, что абсорбция спинномозговой жидкости значительно снижается после блокирования оттока спинномозговой жидкости через решетчатую пластину у животного, у которого был запрещен доступ к спинномозговому отделу [72]. В этой экспериментальной подготовке кривая скорости оттока — ICP сдвинута вправо, и увеличение сопротивления оттоку потребовало большего давления для достижения того же потока, который наблюдался до обструкции. Значения ICP выше давления открытия. Это исследование предполагает, что краниальный АВ представляет собой систему оттока, работающую при высоком давлении спинномозговой жидкости, по сравнению с потоком через решетчатую пластину в систему оттока лимфатических сосудов через нос.Mollanji и др. [100] заблокировали решетчатую пластину, а в некоторых экспериментах также изолировали спинной отдел у овец и стимулировали систему инфузиями с постоянным потоком или постоянным давлением. Процент общего переноса CSF при различных давлениях, превышающих давление открытия, представлен на рисунке 14. Предполагается, что у овец давление открытия (OP) для потока CSF аналогично тому, которое наблюдается у человека (личное сообщение — Майлз Джонстон. ), и это, по-видимому, так и в данном исследовании.Из рисунков 14A и 14B, отток начинает происходить примерно в то же время выше давления открытия, хотя давление, необходимое для нелимфатического кровотока (краниальные и спинномозговые ворсинки), равное 50% от общего транспорта спинномозговой жидкости, почти на 10 см выше OP. Когда спинномозговой компартмент изолирован перевязкой (рис. 14В), точка, в которой АВ (краниальная) и лимфатическая системы достигают 50% от общего транспорта ЦСЖ, находится при более высоком ВЧД и предполагает важность спинномозговой АВ-системы в общем поглощении. CSF.Это неудивительно, поскольку было показано, что спинномозговой компартмент ответственен примерно за 25% от общего дренажа системы CSF.

Рисунок 13

Взаимосвязь между внутричерепным давлением (ВЧД) и скоростью потока (абсорбция спинномозговой жидкости) . Доступ ЦСЖ к субарахноидальному отделу спинного мозга был предотвращен. Закрашенные кружки представляют данные, полученные ранее, а белые кружки представляют данные, полученные после герметизации решетчатой ​​пластины. Давление открытия представляло собой расчетное пороговое давление, при котором индуцируется абсорбция спинномозговой жидкости (воспроизведено с разрешения Johnston and Papaiconomou [72]).

Рисунок 14

Оценки доли общего транспорта спинномозговой жидкости через решетчатую пластину (закрашенные кружки) и другие пути (краниальные и спинальные паутинные ворсинки), открытые круги в экспериментах с постоянным потоком (A) и постоянным давлением (B) . Решетчатый дренаж является преобладающим местом при низких и умеренных давлениях ВЧД. В A спинной компартмент не поврежден, в то время как в B спинной компартмент заблокирован (воспроизведено с разрешения Mollanji et al [100]).

Максимальная способность дренажных систем спинномозговой жидкости справляться с объемом спинномозговой жидкости, образовавшейся до развития вентрикуломегалии, полностью не определена. Измерение образования спинномозговой жидкости с помощью наружного дренажа значительно различается у пациентов с папилломой сосудистого сплетения с сопутствующей гидроцефалией. В некоторых случаях скорость образования, определенная таким образом, не сильно отличалась от нормального диапазона значений. Однако не было никакой оценки абсорбционной способности системы оттока, измеренной одновременно с отводом.Это указывает на то, что у этих пациентов также может быть нарушена система оттока]. Ответ системы спинномозговой жидкости на повышенную скорость образования спинномозговой жидкости (избыточное производство) был изучен у пациента с гидроцефалией, связанной с папилломой сосудистого сплетения, Eisenberg et al. [101] с использованием вентрикуло-поясничной перфузионной системы. Они продемонстрировали, что абсорбционная способность системы общего оттока в четыре раза (1,43 мл / мин) превышает скорость образования спинномозговой жидкости у детей (норма ~ 0.35 мл / мин). Скорость абсорбции (V a ) в этом случае была измерена при 130 мм вод. Ст. 2 O и составляет 0,59 мл / мин, что почти равно таковому у здоровых детей с беспрепятственными путями (V a = 0,61 мл / мин). После удаления опухоли сосудистого сплетения внутричерепное давление у ребенка нормализовалось, а размер головы упал до 50 -го перцентиля для возраста. Из этого исследования можно сделать вывод, что выше нормального максимального уровня абсорбции около 1.0 мл / мин, нарушение податливости мозга для размещения избыточной жидкости и влияние давления спинномозговой жидкости на краниальную венозную систему приведет к накоплению жидкости и вентрикуломегалии. Это согласуется с исследованиями перфузии, проведенными Манном на собаке, которые продемонстрировали, что абсорбционная способность системы спинномозговой жидкости превышается, когда инфузия в надкортикальное субарахноидальное пространство составляла ≥ 1,0 мл / мин [93].

Флуоресцентная визуализация лимфатического оттока спинномозговой жидкости у мышей

https: // doi.org / 10.1016 / j.jim.2017.06.010Получить права и контент

Основные моменты

Визуализация лимфатической помпы в периферических лимфатических сосудах после интратекальной инъекции.

Наблюдался перенос спинномозговой жидкости непосредственно в лимфатические сосуды туловища in vivo .

Периваскулярное распределение в передней спинномозговой артерии после интратекального родоразрешения

Abstract

Цереброспинальная жидкость (CSF), как известно, реабсорбируется лимфатическими сосудами и стекает в лимфатические узлы (LN) через периферические лимфатические узлы. сосуды.В периферических лимфатических сосудах сократительное насосное действие лимфангионов опосредует лимфодренаж; однако неизвестно, имеют ли лимфатические сосуды, дренирующие спинномозговую жидкость черепа и спинного мозга, аналогичную функцию. Здесь мы использовали неинвазивную визуализацию ближней инфракрасной флуоресценции (NIRFI), чтобы отобразить (i) распределение индоцианинового зеленого (ICG) вдоль нервной оси и (ii) пути оттока нагруженной ICG CSF в лимфатические сосуды после интратекального введения в поясничный отдел. Мы демонстрируем сократительную функцию лимфы в периферических лимфатических сосудах, оттекающих от носовых лимфатических сосудов к нижнечелюстным лимфатическим узлам.Кроме того, мы наблюдали афферентные седалищные лимфатические сосуды, которые также проявляют сократительную активность и транспортируют спинномозговую жидкость в седалищные лимфатические узлы. Этот образец дренажа также был визуализирован с помощью NIRFI после интратекальной грудной инъекции. In situ прижизненная визуализация после интратекальной поясничной инъекции синего красителя показывает распределение, аналогичное тому, которое наблюдалось in vivo с помощью ICG. NIRFI можно использовать в качестве инструмента для исследования патологии спинномозговой жидкости, включая неврологические нарушения, путем визуализации динамики оттока спинномозговой жидкости в лимфатические сосуды.

Аббревиатуры

CNS

центральная нервная система

DCLN

глубокий шейный лимфатический узел

MeILN

средний подвздошный лимфатический узел

NIRFI

ближняя инфракрасная флуоресцентная визуализация

PAS

периваскулярные артериальные пространства

Ключевые слова

оттока вокруг сосудов лимфатической системы

-инфракрасная флуоресцентная визуализация

Intrathecal

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2017 Elsevier BV Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Каков путь спинномозговой жидкости (CSF) от производства до клиренса у здорового человека?

Автор

Стивен Л. Нельсон, младший, доктор медицины, доктор философии, FAACPDM, FAAN, FAAP Руководитель, педиатрическая неврология, профессор педиатрии, неврологии, нейрохирургии и психиатрии, эпилептолог, медицинский директор Тулейнского центра аутизма и связанных с ним расстройств, содиректор , Центр нейрогенетики развития, Медицинский факультет Тулейнского университета

Стивен Л. Нельсон, младший, доктор медицинских наук, FAACPDM, FAAN, FAAP является членом следующих медицинских обществ: Американской академии церебрального паралича и медицины развития, Американской академии неврологии, Американская академия педиатрии, Американское общество эпилепсии, Американская медицинская ассоциация, Ассоциация военных хирургов США, Детское неврологическое общество, Южное педиатрическое неврологическое общество

Раскрытие информации: служить (d) в качестве докладчика или члена бюро докладчиков для: Biomarin ; Supernus
Полученный доход в размере 250 долларов США или более от: Biomarin; Supernus; Американский совет педиатрии.

Специальная редакционная коллегия

Франсиско Талавера, фармацевт, доктор философии Адъюнкт-профессор, Фармацевтический колледж Медицинского центра Университета Небраски; Главный редактор Medscape Drug Reference

Раскрытие: Получил зарплату от Medscape за работу. для: Medscape.

Главный редактор

Ясвиндер Чавла, доктор медицины, магистр делового администрирования Заведующий неврологией, Больница по делам ветеранов Хайнса; Профессор неврологии Медицинского центра Университета Лойола

Ясвиндер Чавла, доктор медицины, магистр делового администрирования является членом следующих медицинских обществ: Американской академии неврологии, Американской ассоциации нервно-мышечной и электродиагностической медицины, Американского общества клинической нейрофизиологии, Американской медицинской ассоциации

Раскрытие: Нечего раскрывать.

Дополнительные участники

Энтони М Мурро, доктор медицины Профессор, директор лаборатории, кафедра неврологии, Медицинский колледж Джорджии, Университет Риджентс

Энтони М Мурро, доктор медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американской академии неврологии, Американского общества эпилепсии

Раскрытие: Ничего не нужно раскрывать.

Благодарности

Альберто Дж. Эспай, доктор медицины, магистр Доцент, директор клинических исследований, Семейный центр Гарднера по болезни Паркинсона и двигательных расстройств, Медицинский колледж Университета Цинциннати

Альберто Дж. Эспай, доктор медицины, магистр наук является членом следующих медицинских обществ: Американской академии неврологии и Общества двигательных расстройств

Раскрытие информации: плата за консультационные услуги Abbott Консультации; Chelsea Therapeutics Консультации Консультации; Novartis Honoraria Выступление и обучение; Гонорар TEVA Консультации Консультации; Грант NIH / исследовательские фонды Премия за развитие карьеры K23; Эли Лилли Консультации Гонорар Консультации; Великие озера Нейротехнологии Другое; Фонд Майкла Дж. Фокса Грант / исследовательские фонды Другое; Роялти Липпинкотта Уильямса и Уилкинса; Американская академия неврологии Honoraria Выступление и преподавание

Eugenia-Daniela Hord, MD Инструктор, отделения анестезии и неврологии, Массачусетский центр боли больницы общего профиля, Гарвардская медицинская школа

Юджиния-Даниэла Хорд, доктор медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американской академии неврологии и Американского общества боли

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Очистка спинномозговой жидкости от крестцового отдела позвоночника по лимфатическим сосудам | Журнал экспериментальной медицины

Пути циркуляции и клиренса спинномозговой жидкости (CSF) в позвоночнике еще предстоит выяснить. Мы недавно показали с помощью динамической визуализации in vivo, что пути оттока спинномозговой жидкости у мышей проходят вдоль черепных нервов к экстракраниальным лимфатическим сосудам. Здесь мы используем ближнюю инфракрасную и магнитно-резонансную томографию, чтобы продемонстрировать поток индикаторов спинномозговой жидкости в позвоночнике и выявить основные спинномозговые пути оттока к лимфатическим сосудам у мышей.Мы обнаружили, что после внутрижелудочковой инъекции распространение индикаторов спинномозговой жидкости происходит как в центральном канале, так и в субарахноидальном пространстве спинного мозга по направлению к каудальному концу позвоночника. Отток индикаторов спинномозговой жидкости из субарахноидального пространства позвоночника происходил преимущественно из внутрипозвонковых областей крестцового отдела позвоночника в лимфатические сосуды, приводя к крестцовым и подвздошным ЛУ. Очистка спинномозговой жидкости от позвоночника до лимфатических сосудов может иметь значение при многих состояниях, включая рассеянный склероз и повреждение спинного мозга.

В последнее время наблюдается всплеск интереса к анатомическим путям и физиологии циркуляции и оттока спинномозговой жидкости (CSF). Традиционные концепции, такие как иммунная привилегия центральной нервной системы (ЦНС) и абсорбция спинномозговой жидкости паутинными ворсинками, были поставлены под сомнение несколькими открытиями, которые подчеркнули важную роль лимфатической системы в этих процессах (Aspelund et al., 2015; Louveau et al., 2015; Энгельхардт и др., 2017; Ma et al., 2017). Лучшее понимание функции лимфатической системы в очищении от спинномозговой жидкости имеет значение для многих заболеваний, таких как рассеянный склероз, нейродегенеративные расстройства и гидроцефалия (Bakker et al., 2016; Da Mesquita et al., 2018; Louveau et al. ., 2018; Hsu et al., 2019).

В наших предыдущих исследованиях мы обнаружили с помощью инъекций инертных макромолекулярных индикаторов в боковой желудочек или большую цистерну мышей, что основной поток индикаторов проходит через базальные цистерны к путям лимфатического оттока от черепа (Ma et al., 2017, 2019). В соответствии с предыдущими исследованиями было обнаружено, что отток спинномозговой жидкости происходит внутри оболочки выходящих черепных нервов и достигает экстракраниальных лимфатических сосудов (McComb, 1983; Bradbury and Cserr, 1985; Koh et al., 2005). Несмотря на предыдущие сообщения об обратном (Courtice and Simmonds, 1951), мы не нашли доказательств оттока спинномозговой жидкости непосредственно в кровь инертных индикаторов, даже с низкой молекулярной массой (Ma et al., 2017). Это привело к мысли, что отток спинномозговой жидкости происходит через лимфатические сосуды, а не через дуральные венозные синусы.

CSF имеет прямое сообщение между черепным и спинным отделами ЦНС через непрерывность субарахноидального пространства (SAS) в большом затылочном отверстии. Кроме того, свежая спинномозговая жидкость сосудистых сплетений имеет доступ к позвоночнику через центральный канал (ЦК) через отверстие в дне четвертого желудочка. Направление потока спинномозговой жидкости либо в спинномозговом SAS (Ishibashi, 1959; Di Chiro, 1966; Davson and Segal, 1996), либо в CC (Bradbury and Lathem, 1965; Milhorat et al., 1991; Cifuentes et al., 1992; Liu et al., 2018) является спорным. Большинство этих исследований проводилось в условиях анестезии, иммобилизации, что ограничивает циркуляцию спинномозговой жидкости (Ma et al., 2019), или включало прямые инъекции индикаторов в интратекальное пространство, что может искусственно вызывать нефизиологическое распределение индикаторов.

Было предложено несколько различных путей оттока спинномозговой жидкости из позвоночника. К ним относятся кровоток через ворсинки паутинной оболочки к спинным венам (Elman, 1923; Welch and Pollay, 1963; Kido et al., 1976), проходят вдоль спинномозговых нервных корешков к эпидуральной лимфатической системе (Iwanow, 1928; Brierley and Field, 1948) и проходят через паутинный слой спинномозговых оболочек в дуральные лимфатические сосуды (Zenker et al., 1994; Antila et al., 2017). Предыдущие группы оценили, что 16–25% от общего оттока спинномозговой жидкости может происходить из позвоночника (Marmarou et al., 1975; Bozanovic-Sosic et al., 2001; Asgari et al., 2017). Другие предположили, что пути спинномозгового оттока к лимфатическим сосудам не активны в нормальных условиях и что пути оттока черепа должны быть заблокированы и / или что для обеспечения оттока необходимо повысить давление спинномозговой жидкости (Miura et al., 1998; Voelz et al., 2007).

Таким образом, на данный момент ясно, что некоторые фундаментальные вопросы, касающиеся циркуляции и оттока спинномозговой жидкости в позвоночнике, остаются без ответа. Таким образом, в этом исследовании мы использовали неинвазивные методы ближней инфракрасной и магнитно-резонансной томографии (МРТ) после инфузий макромолекулярных индикаторов с минимальными скоростями и объемами в боковой желудочек мышей, чтобы изучить циркуляцию спинномозговой жидкости в позвоночнике и идентифицировать основной спинной мозг. пути оттока.Мы демонстрируем наличие движения спинномозговой жидкости к каудальному концу позвоночника как через СС, так и через спинной SAS к лимфатическим сосудам, дренирующим крестцовую область позвоночника.

Мы сначала стремились оценить распределение пегилированного индикатора IRDye680 (P40D680) ближнего инфракрасного диапазона (Proulx et al., 2017) в позвоночнике через 60 минут после интрацеребровентрикулярной инфузии. Две области позвоночника, которые мы определили как грудной и крестцовый, имели явно высокие индикаторы (рис.1, А и Б). Из-за искривления позвоночника, сделавшего эти области более доступными для визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне, не сразу стало ясно, распространился ли индикатор на крестцовую область через SAS позвоночника или непосредственно через CC от желудочков. Чтобы оценить этот вопрос, мы использовали неинвазивный метод динамической визуализации. Начиная через 5 минут после инфузии, одна группа мышей была визуализирована в грудной области, а другая группа была визуализирована в крестцовой области (рис. 1 C и видео 1 и 2).Удивительно, но крестцовая область, несмотря на ее удаленность от места инфузии бокового желудочка, продемонстрировала усиление сигнала, начинающееся в среднем на 17,0 ± 2,3 мин после инфузии, что было значительно быстрее, чем начальное усиление 23,7 ± 5,5 мин в грудной области ( Рис. 1 D), подразумевающий транспортировку трассера вниз по CC.

Поскольку вход CC находится на дне четвертого желудочка, инфузия индикатора в боковой желудочек, но не в большую цистерну, должна приводить к транспорту индикатора в хвостовой отдел позвоночника (Bradbury and Lathem, 1965).Чтобы проверить это, мы сравнили сигналы индикатора P40D680 в крестцовой области позвоночника у мышей, которым вводили индикатор i.c.v. или в большую цистерну (i.c.m .; Рис. S1). Сигналы в крестцовой области были значительно выше при i.c.v. группу по сравнению с i.c.m. группа (внутрикожная вакцинация 1855 ± 874 против i.c.m 374 ± 187 отсчетов, P <0,0001). Никаких значительных различий в грудном отделе не наблюдалось, что указывает на то, что индикаторы имеют доступ к SAS верхнего отдела позвоночника через любой путь инъекции (т.резюме. 7,231 ± 2,543 по сравнению с i.c.m. 5,555 ± 3,600 отсчетов, P = 0,388). Затем мы стремились предоставить гистологические доказательства наличия индикатора в CC спинного мозга после i.c.v. инъекция. Поскольку P40D680 не поддается фиксации, мы использовали краситель Evans blue (EB), который также можно оценить по его флуоресценции на срезах спинного мозга. Через 30 минут после инфузии ЭБ четко прослеживалась в СС грудного отдела спинного мозга (рис. 1 E). EB также был очевиден в SAS на этом уровне позвоночника. В поясничной области EB все еще можно было обнаружить в CC, хотя и с гораздо более слабой флуоресценцией (рис.1 F). Вероятно, это связано с его низкой молекулярной массой, поскольку EB легко диффундирует в паренхиму спинного мозга через эпендимную выстилку CC, аналогично нашим предыдущим наблюдениям в желудочках мозга (Ma et al., 2017). Вместе эти данные указывают на то, что направленный поток спинномозговой жидкости происходит внутри CC от желудочковой системы к хвостовому концу позвоночника.

Ранее мы показали, что мыши, которым позволяли оправиться от анестезии после инфузии индикаторов, демонстрировали резко ускоренную динамику спинномозговой жидкости (Ma et al., 2019). Поэтому мы предположили, что подобный экспериментальный подход может привести к пониманию циркуляции спинномозговой жидкости в позвоночнике. Мы вливали P40D680 i.c.v. и позволяли мышам либо оправиться от анестезии изофлураном (бодрствующая группа), либо удерживать их на грелке под анестезией (изофлурановая группа). Эксперименты также проводились на третьей группе мышей, анестезированных кетамином / медетомидином (группа кет / мед). Изменяя количество времени после i.c.v. инфузии (15, 30, 60 и 90 мин), мы исследовали, как динамика распределения индикаторов изменялась между бодрствующим и анестезированным состояниями.

Сначала мы оценили сигналы индикатора в грудном отделе позвоночника (рис. 2, A и B). У мышей, которым позволили проснуться, трассер распространился в эту область в большем количестве в ранние моменты времени по сравнению с мышами, находящимися под наркозом / кет-медом. В более поздние моменты времени индикаторные сигналы у бодрствующих мышей уменьшились, указывая на то, что индикатор был удален из грудного отдела SAS. У кет / мед-анестезированных мышей индикаторы сначала проявлялись через 30 мин, а затем усиливались с течением времени, указывая на более медленную динамику спинномозговой жидкости в этих условиях.Мыши, подвергнутые анестезии изофлураном, продемонстрировали промежуточный паттерн динамики индикаторов, при этом сигналы увеличивались до 60 мин, а затем снижались через 90 мин.

Используя этот подход для исследования крестцовой области позвоночника (рис. 2 C), было сделано несколько интересных наблюдений. Во-первых, исходный паттерн трассирующего сигнала демонстрировал очаговые скопления в областях между позвонками. В более поздние моменты времени количество межпозвонковых областей, содержащих трассер, увеличивалось, при этом у бодрствующих мышей было обнаружено больше участков, чем у анестезированных групп (рис.2 D). При изучении средних флуоресцентных сигналов в крестцовой области с течением времени (рис. 2 E) не было обнаружено значительных различий в ранние временные точки между тремя группами. Сигналы продолжали увеличиваться в этой области с течением времени во всех трех группах мышей; однако сигналы у мышей, анестезированных изофлураном, были значительно выше, чем у бодрствующих и анестезированных кетом / медом мышей, через 90 минут, что указывает на повышенное накопление индикатора в этой области в этих условиях. Наконец, из межпозвонковых областей были замечены очевидные сосудовидные структуры, наполненные индикаторами, которые были наиболее заметны у бодрствующих мышей, что побудило нас детально изучить возможные пути оттока спинномозговой жидкости из позвоночника.

Наконец, мы стремились подтвердить наши выводы с помощью МРТ. Мы разработали метод визуализации как желудочковой системы, так и всего позвоночника у мышей в рамках одного трехмерного (3D) сканирования и выполнения инфузии контрастных веществ в боковой желудочек через имплантированную канюлю, пока животные находились в магните. Это позволило нам получить базовое сканирование, а затем начать инфузию с низкой скоростью (0.1 мкл / мин в течение 60 мин) гадоспина D при выполнении сканирования каждые 6 мин под изофлурановой анестезией.

Используя этот протокол, мы обнаружили доказательства протекания контрастного вещества по CC с одновременным распространением контрастного вещества на SAS позвоночника (рис. 5 A и S3). Этот метод также позволил трехмерную динамическую визуализацию латерального и дорсального распространения контрастного вещества с течением времени в крестцовых межпозвонковых областях (рис.5, Б и В). Мы смогли подтвердить лимфатический отток как в крестцовые, так и в подвздошные лимфатические узлы (рис. 5, A и C; рис. S3; и видео 3). Никаких путей лимфатического оттока из других отделов позвоночника не наблюдалось, хотя визуализировалась медленная диффузия контрастного вещества по корешкам шейных нервов (рис. 5 A). Наконец, отсроченное усиление Gadospin D в мочевом пузыре (Fig. S3) согласуется с лимфатическим оттоком CSF (Ma et al., 2017). В целом, данные МРТ подтвердили концепцию каудальной циркуляции спинномозговой жидкости в позвоночнике к участкам лимфатического оттока в крестцовой области.

В этом исследовании мы выяснили несколько аспектов циркуляции спинномозговой жидкости в позвоночнике, используя индикаторы объемного кровотока и визуализацию у мышей. Мы обнаружили, что направленный поток CSF происходит через CC от желудочков к каудальному концу позвоночника и что как в бодрствующем состоянии, так и в условиях анестезии, краниально-каудальное движение индикатора также существует в SAS спинного мозга. Это приводит к накоплению индикаторов в межпозвонковых областях крестцового отдела позвоночника, где отток спинномозговой жидкости происходит через лимфатические сосуды.

Это исследование предоставило убедительные доказательства нормального оттока спинномозговой жидкости к хвостовой части позвоночника внутри CC у мышей. Направление потока CSF в CC является спорной темой, поскольку в прошлом были опубликованы противоречивые данные (Bradbury and Lathem, 1965; Milhorat et al., 1991; Cifuentes et al., 1992; Liu et al., 2018). Наш вывод о каудально направленном потоке полностью согласуется с выводами Брэдбери и Латема (1965), использовавшими кроликов, и последующей работой на морских свинках и крысах (Nakayama, 1976; Cifuentes et al., 1992). Мы обнаружили, что индикатор в CC смог получить доступ к крестцовому SAS уже через 15 минут после инфузии. Дорсальные выходы для жидкости в CC с соединениями от внутренней конечной нити к SAS были обнаружены в крестцовом отделе позвоночника у крыс, кроликов, морских свинок и макак-резусов (Leduc et al., 1956; Bradbury and Lathem, 1965; Накаяма, 1976). У людей нормальному потоку в этом анатомическом пространстве часто не уделяют должного внимания, поскольку считается, что CC перекрывается после третьего десятилетия жизни (Saker et al., 2016). И это несмотря на хорошо известную связь между расширенными КК и развитием сирингомиелии (Gardner and Goodall, 1950; Williams and Bentley, 1980).

Считается, что принятые движущие силы для пульсирующего движения спинномозговой жидкости, дыхания и артериального пульса (O’Connell, 1943; Du Boulay et al., 1972; Dreha-Kulaczewski et al., 2015) вызывают направленный поток в позвоночнике. но вместо этого производить движение жидкости туда-сюда.В нашем исследовании индикатор удалялся из SAS грудной области у бодрствующих и анестезированных изофлураном мышей в более поздние моменты времени, с сильным усилением сигналов в крестцовой области в те же самые моменты времени. Доказательства каудального движения спинномозговой жидкости ранее были показаны у кошек и обезьян (Grundy, 1962; Post et al., 1974). На данный момент мы не можем полностью исключить, что индикатор достигает спинномозговой SAS из-за резкого повышения внутричерепного давления во время болюсной инфузии. Однако даже в условиях низкой скорости (0.1 мкл / мин) инфузии, как это было сделано во время исследования МРТ, мы смогли продемонстрировать каудальное движение контрастного вещества в спинномозговом SAS.

Другой важной причиной непонимания направленного потока спинномозговой жидкости в позвоночный столб является отсутствие подтвержденного анатомического пути оттока из этого отдела ЦНС. Как и в случае с краниальными паутинными ворсинками, физиологические доказательства оттока спинномозговой жидкости в спинномозговые вены in vivo отсутствуют.Наши результаты, демонстрирующие лимфатический отток, согласуются с несколькими предыдущими исследованиями, которые показали наличие индикаторов в лимфатических сосудах или LN, дренирующих позвоночник (Iwanow, 1928; Galkin, 1930; Brierley and Field, 1948; Woollam and Millen, 1958; Kida et al. al., 1993; Zenker et al., 1994; Boulton et al., 1996; Miura et al., 1998; Voelz et al., 2007; Kwon et al., 2017). Этим более ранним исследователям, как правило, требовалось использовать несколько инъекций индикатора, вводить большие объемы непосредственно в спинномозговую систему SAS или блокировать пути оттока из черепа, чтобы продемонстрировать отток из спинного мозга в лимфатические сосуды.Здесь мы показываем с помощью небольших инъекций индикатора или контрастного вещества в боковой желудочек, что отток спинномозговой жидкости через лимфатические сосуды может быть обнаружен в более физиологических условиях. Это согласуется с классической работой на кроликах из Brierley and Field (1948) с использованием туши для Индии и работой группы Майлза Джонстона (Boulton et al., 1996) на овцах с использованием радиоактивно меченного альбумина.

Подробная анатомия в местах оттока в лимфатические сосуды все еще нуждается в разъяснении.Мы предполагаем, что обогащенные индикатором области между позвоночными сегментами могут представлять пути оттока под субарахноидальным углом (McCabe and Low, 1969). В этих местах, где корешки спинномозговых нервов выходят из позвоночного столба, паутинная оболочка образует тупик в корневом ганглии. В ранних исследованиях было обнаружено, что частицы индийских чернил накапливаются в тупике, причем некоторые частицы обнаруживаются в близлежащих эпидуральных лимфатических сосудах (Iwanow, 1928; Brierley and Field, 1948). Было высказано предположение, что в этом конкретном месте отсутствует паутинный барьер, обеспечивающий потенциальный доступ к лимфатическим сосудам, расположенным в твердой мозговой оболочке спинного мозга или в эпидуральной ткани (Zenker et al., 1994). Хотя было обнаружено, что эти сети лимфатических сосудов особенно обогащены в шейном и грудном отделах (Antila et al., 2017; Jacob et al., 2019, Preprint ; Miura et al., 1998), мы смогли обнаружить CSF отток преимущественно на хвостовом конце. Как посмертная флуоресцентная визуализация в ближнем инфракрасном диапазоне у мышей Prox1-GFP, так и МРТ in vivo показали отсутствие значительного оттока в других местах позвоночника. Мы предполагаем, что пути оттока в конце позвоночника обеспечат потенциальный сток более низкого давления, что поможет распределить спинномозговую жидкость от места ее производства в желудочках по длине позвоночного столба.У людей отток на хвостовом конце, возможно, был бы даже более логичным, потому что наш вид проводит значительное количество времени в вертикальном положении.

Наконец, мы демонстрируем, что доля оттока спинномозговой жидкости из позвоночника, по-видимому, ограничена по сравнению с оттоком из черепа. Было обнаружено, что сопротивление оттоку спинномозговой жидкости из позвоночника было намного выше, чем из черепа, что указывает на то, что пути оттока спинного мозга менее открыты для объемного потока (Bozanovic-Sosic et al., 2001). Поддерживая эту концепцию, мы обнаружили, что сигналы индикатора все еще увеличивались в крестцовом отделе позвоночника через 90 минут у бодрствующих мышей, несмотря на наши более ранние данные, показывающие, что до 80% введенного индикатора уже достигло системной крови в этих условиях (Ma et al. , 2019). Неожиданно накопление индикаторов через 90 минут в крестцовой области было даже больше у мышей, анестезированных изофлураном. Вероятно, что это накопление в местах оттока изофлурана в спинной мозг представляет собой уменьшенный клиренс лимфатических сосудов.Снижение лимфатического клиренса может быть связано с известными эффектами иммобилизации тканей во время анестезии на начальный лимфатический захват (Proulx et al., 2017) и ингибирующими эффектами изофлурана на сократимость собирающих лимфатических сосудов (Bachmann et al., 2019). Несмотря на медленный относительный оборот спинномозговой жидкости в позвоночнике, все же очевидно, что нормальная циркуляция спинномозговой жидкости происходит в этом отделе ЦНС по пути лимфатического оттока.

Присутствие каудально направленного движения спинномозговой жидкости в позвоночнике к путям оттока лимфы через крестец у людей все еще требует подтверждения.Этот жидкостный путь может иметь последствия для таких заболеваний, как рассеянный склероз и сирингомиелия, а также после травмы спинного мозга. Кроме того, выяснение путей циркуляции спинномозговой жидкости может привести к оптимизированным стратегиям доставки лекарств в ЦНС и улучшенной интерпретации клинических проб составляющих спинномозговой жидкости при люмбальной пункции.

Мышей анестезировали (80 мг / кг кетамина и 0.2 мг / кг медетомидина или 2% изофлурана), помещали в стереотаксическую рамку (RWD) и поддерживали при температуре тела 37 ° C с помощью грелки (Stoelting). Затем использовали стоматологическое сверло (RWD) для истончения черепа на 0,95 мм латеральнее и 0,22 мм каудальнее брегмы. Стальную иглу 34G вводили в правый боковой желудочек на 2,35 мм вентрально от поверхности черепа. Болюс из 2,5 мкл 200 мкМ индикатора P40D680 (Proulx et al., 2013) вводился со скоростью 1 мкл / мин с помощью шприцевого насоса (Stoelting).Иглу оставляли на 2,5 мин, а затем медленно извлекали. Ex vivo анализ срезов мозга проводился, как описано ранее, чтобы гарантировать правильную инъекцию индикатора в боковой желудочек (Ma et al., 2017).

Для инфузии большой цистерны хирургическая процедура для доступа к этой структуре была выполнена, как описано ранее (Ineichen et al., 2017). После того как над затылочной костью / шейным отделом спинного мозга был сделан небольшой кожный разрез, три покрывающих мышечных слоя были осторожно рассечены под стереомикроскопом с использованием тонких щипцов и ножниц.Затем была произведена предварительная пункция атланто-затылочной мембраны с использованием канюли 34G, и инфузионная канюля была вставлена ​​через это отверстие в большую цистерну на глубину 250 мкм. Каплю гистоакрила добавляли к поверхности раздела канюли и атланто-затылочной мембраны, чтобы избежать рефлюкса спинномозговой жидкости во время инфузии. В целом 5 мкл 100 мкМ индикатора P40D680 вводили со скоростью 1 мкл / мин. После инфузии канюлю оставляли на 10 мин, чтобы избежать обратного потока. После извлечения канюли добавляли каплю гистоакрила, чтобы предотвратить образование свищей спинномозговой жидкости.

Для неинвазивной визуализации позвоночника мех, покрывающий грудную или крестцовую область позвоночника, был удален с помощью бритвы и крема для депиляции перед введением индикатора. После инфузии индикатора бокового желудочка мышей немедленно помещали под стереомикроскоп Zeiss StereoLumar.V12 с программным обеспечением AxioVision (Carl Zeiss) и камерой Photometrics Evolve 512 (Photometrics) в положении лежа на грелке (37 ° C).Сигнал автофлуоресценции на канале GFP был использован для позиционирования области позвоночника при 24-кратном увеличении. Динамическая визуализация была начата через 5 минут после завершения i.c.v. инфузия путем получения последовательности изображений (одно изображение каждые 15 с в течение 55 минут) с помощью фильтра Cy5, установленного для отслеживания сигналов индикаторов в ближнем инфракрасном диапазоне. Установки времени экспозиции и усиления камеры составляли 200 мс и 200 соответственно.

Чтобы оценить перенос индикатора в различные области позвоночника, на полученных видео поверх позвоночника была помещена круговая область интереса (ROI) с радиусом 500 мкм.Таблица интенсивности флуоресценции в счетах в зависимости от времени была создана с использованием функции измерения профиля и экспортирована в Microsoft Excel. Базовая интенсивность в счетчиках рассчитывалась как средний сигнал 10 самых низких последовательных кадров изображения. Затем эту базовую интенсивность вычитали из значений интенсивности флуоресценции для построения графика зависимости усиления флуоресцентного сигнала от времени в минутах. Затем мы исследовали, где сигнал начинает подниматься выше этого нормализованного нулевого значения, что указывает на прибытие индикатора в ROI.Чтобы убедиться, что увеличение не было вызвано нормальными колебаниями фонового сигнала, мы убедились, что сигнал увеличивался в течение четырех последовательных кадров. Момент времени, в который началось усиление сигнала, был записан как время прохождения индикатора.

За 20 мин до операции мышам подкожно вводили карпрофен (5 мг / кг). Мышей анестезировали ингаляцией 2% изофлурана и фиксировали в стереотаксической рамке.Под этим наркозом череп был истончен стоматологическим сверлом, и микроканюля 28G длиной 2,5 мм, совместимая с МРТ (# 328OP / PK / Spc; Plastics One), была вставлена ​​стереотаксически на 0,95 мм латеральнее и 0,22 мм каудальнее брегмы. и 2,50 мм вентрально от поверхности черепа. Перед инфузией животных переносили в сканер для животных с горизонтальным отверстием 9,4-Т (BioSpec Avance III 94/20; Bruker Biospin) с системой градиента BGA12S и ParaVision 6.0.1 (Bruker Biospin). Инфузия выполнялась с помощью шприцевого насоса NanoJet (Chemyx), в который вставлялся шприц Hamilton объемом 10 мкл, прикрепленный к 1.5-метровая линия ПЭ. На противоположном конце линию заполняли 10 мкл раствора гадоспина D и подсоединяли к канюле. Для визуализации всего позвоночника использовалась 2-канальная передающая / 16-канальная приемная объемная катушка с внутренним диаметром 60 мм (Bruker Biospin). Чтобы ограничить размер изображений и время сбора данных, использовались только восемь каналов. Визуализация выполнялась с помощью трехмерной последовательности эхо-сигналов с временным градиентом времени пролета с временем повторения / эхо-сигнала = 14,0 / 2,5 мс, углом поворота = 25 °, размером матрицы = 600 × 216 × 216, полем обзора = 80.0 × 28,8 × 28,8 мм, числовая апертура = 2, и t = 6 мин 3 с. После одного сбора раствор 6 мкл гадоспина D в 25 мМ гадолиния (nanoPET Pharma) вводили со скоростью 0,1 мкл в минуту. Затем серия из ≥18 сканирований продолжалась до ≥108 мин. Реконструкции трехмерных проекций максимальной интенсивности выполнялись с помощью Horos (версия 2.0.1, Horos Project). Для анализа интенсивности сигнала в программном обеспечении Horos области интереса создавались вручную вокруг крестцового отдела позвоночника, крестцового ЛУ и мочевого пузыря. Области интереса были нарисованы на двух участках для каждого животного, и сигналы от каждой из анатомических областей интереса были усреднены.Для определения фона круговые области интереса были нарисованы вне тела животного.

Особая благодарность доктору Майклу Детмару и доктору Клаусу Фассбендеру за постоянную поддержку, доктору Анне Поломской за подготовку индикатора P40D680 и доктору Маркусу Рудину за одобренный кантонами доступ к лицензии на животных. Мы также благодарим доктора Бритту Энгельхардт за ее критическое прочтение рукописи.

Эта работа была поддержана Synapsis Foundation и Heidi Seiler-Stiftung для S.T. Proulx и медицинский факультет Саарского университета (HOMFOR 2019) — Y. Decker.

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Вклад авторов: Q. Ma, Y. Decker и S.T. Пру задумал и разработал исследование; К. Ма, Ю. Деккер, А. Мюллер, Б.В. Инейхен, С.Т. Пру провел эксперименты и проанализировал данные; и Q.Ма, Ю. Деккер, С.Т. Пру составил рукопись. Все авторы одобрили окончательную версию рукописи и согласились нести ответственность за все аспекты работы.

Системы шунтирования спинномозговой жидкости (ЦСЖ)

Установка шунтирующих систем спинномозговой жидкости (CSF) для лечения гидроцефалии — обычная медицинская процедура и лечение, спасающее жизнь многих пациентов.Эти шунтирующие системы отводят лишнюю жидкость из мозга в другую часть тела, где жидкость всасывается в процессе кровообращения. Шунты CSF содержат три основных компонента: впускную трубку (катетер), клапан, регулирующий поток жидкости, и катетер оттока, который переносит жидкость в брюшную полость или сердце, где жидкость может абсорбироваться.

На рисунке 1 ниже показан вид сбоку имплантированной шунтирующей системы CSF.

Рис. 1: Вид сбоку имплантированной шунтирующей системы CSF.

Типы шунтирующих клапанов CSF

Существует два типа шунтирующих клапанов CSF: фиксированные и регулируемые. Фиксированные шунтирующие клапаны позволяют жидкости CSF стекать, когда давление CSF превышает определенный «фиксированный» порог. Регулируемые шунтирующие клапаны позволяют изменять количество жидкости, протекающей через клапан. Существует два типа регулируемых шунтирующих клапанов CSF: магнитные с внешней регулировкой и немагнитные с внешней регулировкой.

Магнитные шунтирующие клапаны с внешней регулировкой

Магнитные шунты с внешней регулировкой имеют механические части, которые можно неинвазивно перемещать извне тела.Чтобы отрегулировать эти клапаны, врач прикладывает магнитный инструмент к коже рядом с клапаном и вручную вращает его. Магнитное поле инструмента для программирования проходит через кожу, чтобы отрегулировать положение клапана. Этот процесс настройки клапана для слива большего или меньшего количества жидкости из мозга иногда называют «программированием», хотя в этом процессе нет электроники. После имплантации никаких дополнительных хирургических процедур для изменения настройки магнитного шунтирующего клапана с внешней регулировкой не требуется.

Немагнитные клапаны с внешней регулировкой

Эти типы шунтов НЕ используют внешнее магнитное поле для регулировки клапана. Некоторые клапаны имеют саморегулирующиеся механизмы регулирования потока, в то время как другие можно отрегулировать только с помощью минимально инвазивных хирургических процедур.

  • Текущее содержание с:

Анатомическая основа и физиологическая роль транспорта спинномозговой жидкости через решетчатую пластинку мыши — Penn State

@article {5b0776f866334da4b7c5d44f8cd8b197,

title = «Анатомическая основа и физиологическая роль спинномозговой жидкости

в мышиной пластине через криброспинальную пластину

0003″. «Спинномозговая жидкость (ЦСЖ) проходит через мозг, передавая химические сигналы и удаляя отходы.Производство спинномозговой жидкости в головном мозге уравновешивается постоянным оттоком спинномозговой жидкости, анатомическая основа которой плохо изучена. Здесь мы охарактеризовали анатомию и физиологическую функцию пути оттока спинномозговой жидкости вдоль обонятельных сенсорных нервов через решетчатую пластинку и в носовой эпителий. Химическая абляция обонятельных сенсорных нервов значительно уменьшила отток спинномозговой жидкости через решетчатую пластину. Уменьшение оттока спинномозговой жидкости не вызывало повышения внутричерепного давления (ВЧД), что согласуется с изменением характера оттока или продукции спинномозговой жидкости.Наши результаты показывают, что повреждение обонятельных сенсорных нейронов (например, из-за загрязнения воздуха) может способствовать изменению оборота и оттока спинномозговой жидкости, обеспечивая потенциальный механизм неврологических заболеваний. »,

author =« Norwood, {Jordan N.} and Qingguang Zhang Дэвид Кард, Аманда Крейн и Райан, {Тимоти М.} и Дрю, {Патрик Дж.} «,

note =» Информация о финансировании: Национальные институты здравоохранения F31NS105461 Государственный университет Пенсильвании, Государственный университет штата Пенсильвания, Национальный научный фонд, грант на повышение квалификации выпускников, CBET1705854 Макнайт, благотворительный фонд для Национальные институты неврологии, R01NS078168, Национальные институты здравоохранения, P01HD078233.Информация о финансировании: эта работа была поддержана грантом ученого фонда McKnight Endowment Fund for Neuroscience, грантом Национального института здравоохранения R01NS078168, P01HD078233 и грантом NSF CBET1705854 для PJD, а также грантом Huck Graduate Enrichment Grant и F31NS105461 от NIH для JH. Мы благодарим Б. Строубриджа за предложение ZnSO4, А. Ши и Д. Хартмана за помощь с SeeDB, Дж. Рихтсмайера и членов лаборатории Дрю за комментарии к рукописи. Все конфокальные изображения были сделаны с использованием лаборатории микроскопии и цитометрии Пенсильванского университета в Юниверсити-парке, штат Пенсильвания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *