stringtranslate.com

Желудочковая система

В нейроанатомии желудочковая система представляет собой набор из четырех взаимосвязанных полостей, известных как желудочки головного мозга . [1] [2] Внутри каждого желудочка находится область сосудистого сплетения , которая вырабатывает циркулирующую спинномозговую жидкость (СМЖ). Желудочковая система является продолжением центрального канала спинного мозга четвертого желудочка, [3] позволяя циркулировать потоку спинномозговой жидкости. [3] [4]

Вся желудочковая система и центральный канал спинного мозга выстланы эпендимой , специализированной формой эпителия , соединенного плотными соединениями , образующими барьер между кровью и спинномозговой жидкостью . [2]

Состав

Размер и расположение желудочковой системы в голове человека.

В состав системы входят четыре желудочка: [5]

Есть несколько отверстий , которые действуют как каналы, соединяющие желудочки. Межжелудочковые отверстия (также называемые отверстиями Монро) соединяют боковые желудочки с третьим желудочком, через которые может течь спинномозговая жидкость.

Желудочки

3D-рендеринг желудочков (боковая и передняя проекция).
Анатомия желудочковой системы.

Четыре полости человеческого мозга называются желудочками. [6] Двумя крупнейшими являются боковые желудочки головного мозга, третий желудочек находится в промежуточном мозге переднего мозга между правым и левым таламусом, а четвертый желудочек расположен в задней части моста и верхней половине продолговатого мозга . заднего мозга. Желудочки связаны с выработкой и циркуляцией спинномозговой жидкости . [7]

Разработка

Структуры желудочковой системы эмбриологически происходят из нервного канала , центра нервной трубки . [ нужна цитата ]

Как часть примитивной нервной трубки, которая разовьется в ствол мозга , нервный канал расширяется дорсально и латерально, образуя четвертый желудочек , тогда как нервный канал, который не расширяется и остается неизменным, находится на уровне среднего мозга выше четвертого. Желудочек образует водопровод мозга . Четвертый желудочек сужается в обексе (в каудальном отделе продолговатого мозга) и становится центральным каналом спинного мозга . [ нужна цитата ]

Более подробно, примерно на третьей неделе развития эмбрион представляет собой трехслойный диск. Зародыш покрыт на дорсальной поверхности слоем клеток, называемым эктодермой . В середине дорсальной поверхности эмбриона находится линейная структура, называемая хордой . По мере разрастания эктодермы хорда перемещается в середину развивающегося эмбриона. [8]

По мере развития мозга к четвертой неделе эмбриологического развития внутри эмбриона вокруг канала, рядом с местом, где будет развиваться голова, образуются три опухоли, известные как мозговые везикулы . Три первичных мозговых пузырька представляют собой различные компоненты центральной нервной системы : передний мозг , средний мозг и ромбэнцефалон . Они, в свою очередь, делятся на пять вторичных пузырьков. По мере того, как эти участки развиваются вокруг нервного канала, внутренний нервный канал становится известен как примитивные желудочки. Они образуют желудочковую систему мозга: [8] Нейральные стволовые клетки развивающегося мозга, в основном радиальные глиальные клетки , выстилают развивающуюся желудочковую систему в переходной зоне, называемой желудочковой зоной . [9]

Передние рога боковых желудочков отделяет прозрачная перегородка : тонкая треугольная вертикальная мембрана, которая проходит в виде листа от мозолистого тела до свода . На третьем месяце развития плода между двумя перегородочными пластинками образуется пространство, известное как пещера прозрачной перегородки (CSP), которое является маркером неправильного развития нервной системы плода. На пятом месяце развития пластинки начинают закрываться, и это закрытие завершается примерно через три-шесть месяцев после рождения. Слияние перегородочных пластинок объясняется быстрым развитием альвеол гиппокампа , миндалевидного тела , ядер перегородки , свода, мозолистого тела и других срединных структур. Отсутствие такого лимбического развития прерывает это задне-переднее слияние, что приводит к продолжению CSP во взрослом возрасте. [10]

Функция

Поток спинномозговой жидкости

МРТ, показывающая поток спинномозговой жидкости
Спинномозговая жидкость выходит через паутинные ворсинки в венозные синусы черепа.
Схематическое изображение венозных синусов, окружающих мозг.

Желудочки заполнены спинномозговой жидкостью (СМЖ), которая омывает и смягчает головной и спинной мозг в пределах их костных границ. СМЖ продуцируется модифицированными эпендимальными клетками сосудистого сплетения , обнаруженными во всех компонентах желудочковой системы, за исключением водопровода головного мозга и задних и передних рогов боковых желудочков . ЦСЖ течет из боковых желудочков через межжелудочковые отверстия в третий желудочек , а затем в четвертый желудочек через церебральный водопровод в среднем мозге . Из четвертого желудочка он может пройти в центральный канал спинного мозга или в субарахноидальные цистерны через три небольших отверстия: центральное срединное отверстие и два латеральных отверстия . Согласно традиционному пониманию физиологии спинномозговой жидкости (СМЖ), большая часть спинномозговой жидкости вырабатывается сосудистым сплетением, циркулирует через желудочки, цистерны и субарахноидальное пространство и всасывается в кровь паутинными ворсинками. [ нужна цитата ]

Затем жидкость течет вокруг верхнего сагиттального синуса и реабсорбируется через паутинные грануляции (или паутинные ворсинки) в венозные синусы , после чего проходит через яремную вену и главную венозную систему . ликвор в спинном мозге может течь вплоть до поясничной цистерны на конце спинного мозга вокруг конского хвоста , где выполняются люмбальные пункции .

Мозговой водопровод между третьим и четвертым желудочками очень мал, как и отверстия, а это означает, что их можно легко закупорить.

Защита мозга

Головной и спинной мозг покрыты мозговыми оболочками , тремя защитными оболочками: твердой твердой мозговой оболочкой , паутинной и мягкой мозговой оболочкой . Спинномозговая жидкость (СМЖ) в черепе и позвоночнике обеспечивает дополнительную защиту, а также плавучесть и находится в субарахноидальном пространстве между мягкой мозговой оболочкой и паутинной оболочкой. [ нужна цитата ]

СМЖ, вырабатываемая в желудочковой системе, также необходима для химической стабильности и обеспечения мозга питательными веществами. СМЖ помогает защитить мозг от толчков и ударов по голове, а также обеспечивает плавучесть и поддержку мозга против силы тяжести. (Поскольку мозг и спинномозговая жидкость имеют одинаковую плотность, мозг плавает в нейтральной плавучести, подвешенный в спинномозговой жидкости.) Это позволяет мозгу расти в размерах и весе, не опираясь на дно черепа, что привело бы к разрушению нервной ткани. [11] [12]

Клиническое значение

Узость водопровода и отверстий головного мозга означает, что они могут блокироваться, например, кровью после геморрагического инсульта. Поскольку спинномозговая жидкость постоянно вырабатывается сосудистым сплетением внутри желудочков, блокировка оттока приводит к все более высокому давлению в боковых желудочках . Как следствие, это обычно приводит к гидроцефалии . С медицинской точки зрения это можно назвать постгеморрагической приобретенной гидроцефалией, но в просторечии ее часто называют «водой в мозгу». Это чрезвычайно серьезное состояние, независимо от причины закупорки. Эндоскопическая третья вентрикулостомия — это хирургическая процедура лечения гидроцефалии, при которой в дне третьего желудочка создается отверстие с помощью эндоскопа , помещаемого в желудочковую систему через трепанационное отверстие . Это позволяет спинномозговой жидкости течь непосредственно в базальные цистерны , минуя любые препятствия. Хирургическая процедура по созданию входного отверстия для доступа к любому из желудочков называется вентрикулостомией . Это делается для дренирования скопившейся спинномозговой жидкости либо через временный катетер, либо через постоянный шунт. [ нужна цитата ]

Другие заболевания желудочковой системы включают воспаление оболочек ( менингит ) или желудочков ( вентрикулит ), вызванное инфекцией или попаданием крови после травмы или кровотечения ( кровоизлияние в мозг или субарахноидальное кровоизлияние ).

В процессе эмбриогенеза в сосудистом сплетении желудочков могут образовываться кисты сосудистого сплетения .

Научное изучение компьютерной томографии желудочков в конце 1970-х годов дало новый взгляд на изучение психических расстройств . Исследователи обнаружили, что у людей, страдающих шизофренией, желудочки (в среднем по группе) были больше, чем обычно. Это стало первым «доказательством» того, что шизофрения имеет биологическое происхождение, и привело к возобновлению интереса к ее изучению с использованием методов визуализации . Магнитно-резонансная томография (МРТ) заменила использование КТ в исследованиях для выявления желудочковых аномалий при психических заболеваниях.

Является ли увеличение желудочков причиной или следствием шизофрении, до сих пор не установлено. Увеличенные желудочки также встречаются при органической деменции и объясняются в основном факторами окружающей среды. [13] Также было обнаружено, что они чрезвычайно различаются между людьми, так что процентная разница в средних групповых показателях в исследованиях шизофрении (+16%) была описана как «не очень глубокая разница в контексте нормальных отклонений» (в пределах от 25% до 350% от среднего показателя). [14]

Пещера прозрачной перегородки была слабо связана с шизофренией , [15] посттравматическим стрессовым расстройством , [16] черепно-мозговой травмой , [17] , а также с антисоциальным расстройством личности . [10] CSP является одной из отличительных особенностей людей с симптомами боксерского слабоумия . [18]

Дополнительные медиа

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Гроу, Вашингтон (2018). «Развитие нервной системы». Фундаментальная нейронаука для фундаментальных и клинических приложений . Эльзевир. стр. 72–90.д1. дои : 10.1016/b978-0-323-39632-5.00005-0. ISBN 978-0-323-39632-5. Желудочковая система представляет собой развитие просвета головных частей нервной трубки и развивается параллельно мозгу.
  2. ^ аб Шойхет, Миш; Кларк, Роберт С.Б. (2011). «Структура, функции и развитие нервной системы». Детская реанимационная помощь . Эльзевир. стр. 783–804. дои : 10.1016/b978-0-323-07307-3.10057-6. ISBN 978-0-323-07307-3. Желудочки содержат сосудистое сплетение, которое производит спинномозговую жидкость, и служат проводниками тока спинномозговой жидкости в ЦНС. Стенки желудочков выстланы эпендимальными клетками, которые соединены плотными соединениями и образуют ликворно-мозговой барьер.
  3. ^ аб Шойхет, Миш; Кларк, Роберт С.Б. (2011). «Структура, функции и развитие нервной системы». Детская реанимационная помощь . Эльзевир. стр. 783–804. дои : 10.1016/b978-0-323-07307-3.10057-6. ISBN 978-0-323-07307-3. Желудочковая система возникает из полого пространства развивающейся нервной трубки и дает начало цистернам в ЦНС, от головного до спинного мозга.
  4. ^ Вернау, Уильям; Вернау, Карен А.; Сью Бэйли, Клета (2008). "Спинномозговая жидкость". Клиническая биохимия домашних животных . Эльзевир. стр. 769–819. doi : 10.1016/b978-0-12-370491-7.00026-x. ISBN 978-0-12-370491-7. S2CID  71013935. Спинномозговая жидкость течет в больших количествах от мест производства к местам всасывания. Жидкость, образующаяся в боковых желудочках, поступает через парные межжелудочковые отверстия (отверстие Монро) в третий желудочек, затем через мезэнцефальный водопровод (сильвиев водопровод) в четвертый желудочек. Большая часть спинномозговой жидкости выходит из четвертого желудочка в субарахноидальное пространство; небольшое количество может попасть в центральный канал спинного мозга.
  5. ^  В эту статью включен текст, доступный по лицензии CC BY 4.0. Беттс, Дж. Гордон; Дезе, Питер; Джонсон, Эдди; Джонсон, Джоди Э; Король, Оксана; Круз, Дин; По, Брэндон; Мудро, Джеймс; Уомбл, Марк Д; Янг, Келли А. (16 июля 2023 г.). Анатомия и физиология . Хьюстон: OpenStax CNX. 13.3 Кровообращение и центральная нервная система. ISBN 978-1-947172-04-3.
  6. ^ Национальные институты здравоохранения (13 декабря 2011 г.). «Желудочки головного мозга». nih.gov.
  7. ^ Библиотека Кисуму Международной школы медицины и прикладных наук
  8. ^ ab Schoenwolf, Гэри К. (2009). "«Развитие головного мозга и черепно-мозговых нервов»Человеческая эмбриология Ларсена (4-е изд.). Филадельфия: Черчилль Ливингстон / Elsevier. ISBN 9780443068119.
  9. ^ Ракич, П. (октябрь 2009 г.). «Эволюция неокортекса: взгляд на биологию развития». Обзоры природы. Нейронаука . 10 (10): 724–35. дои : 10.1038/nrn2719. ПМЦ 2913577 . ПМИД  19763105. 
  10. ^ Аб Рейн, Адриан; Ли, Лидия; Ян, Ялин; Коллетти, Патрик (2010). «Маркер нервного развития лимбической недостаточности при антисоциальном расстройстве личности и психопатии». BJPsych». Британский журнал психиатрии . 197 (3): 186–192. doi : 10.1192/bjp.bp.110.078485. PMC 2930915. PMID  20807962. 
  11. ^ Кляйн, С.Б., и Торн, Б.М. Биологическая психология. Издательство Worth: Нью-Йорк. 2007.
  12. ^ Саладин, Кеннет С. Анатомия и физиология. Единица формы и функции. 5-е издание. МакГроу-Хилл: Нью-Йорк. 2007 год
  13. ^ Пепер, Джиска С.; Брауэр, Р.М.; Бумсма, Д.И.; Кан, РС; Хулсхофф Пол, HE (2007). «Генетическое влияние на структуру мозга человека: обзор исследований мозга у близнецов». Картирование человеческого мозга . 28 (6): 464–73. дои : 10.1002/hbm.20398. ПМК 6871295 . ПМИД  17415783. 
  14. ^ Аллен Дж.С., Дамасио Х., Грабовски Т.Дж. (август 2002 г.). «Нормальные нейроанатомические изменения в мозге человека: объемное МРТ-исследование». Американский журнал физической антропологии . 118 (4): 341–58. дои : 10.1002/ajpa.10092. ПМИД  12124914.
  15. ^ Галарза М, Мерло А, Ингратта А, Альбанезе Э, Альбанезе А (2004). «Полая прозрачная перегородка и ее повышенная распространенность при шизофрении: нейроэмбриологическая классификация». Журнал нейропсихиатрии и клинических нейронаук . 16 (1): 41–6. дои :10.1176/appi.neuropsych.16.1.41. ПМИД  14990758.
  16. ^ Мэй Ф, Чен К, Гилбертсон М, Шентон М, Питман Р (2004). «Полная перегородка прозрачной перегородки у монозиготных близнецов, дискордантных по боевому воздействию: связь с посттравматическим стрессовым расстройством» (PDF) . Биол. Психиатрия . 55 (6): 656–8. doi :10.1016/j.biopsych.2003.09.018. ПМК 2794416 . ПМИД  15013837. 
  17. ^ Чжан Л., Равдин Л., Релкин Н., Циммерман Р., Джордан Б., Латан В., Улуг А. (2003). «Повышенная диффузия в мозгу профессиональных боксеров: доклинический признак черепно-мозговой травмы?». Американский журнал нейрорадиологии . 24 (1): 52–7. ПМЦ 8148951 . ПМИД  12533327. 
  18. ^ Макки, AC; Канту, Колорадо; Новински, CJ; Хедли-Уайт, ET; Гаветт, Бельгия; Бадсон, А.Е.; Сантини, ВЕ; Ли, HS; Кубилус, Калифорния; Стерн, РА (июль 2009 г.). «Хроническая травматическая энцефалопатия у спортсменов: прогрессирующая таупатия после повторяющихся травм головы». Нейропатол Exp Neurol . 68 (7): 709–35. дои : 10.1097/NEN.0b013e3181a9d503. ПМЦ 2945234 . ПМИД  19535999.