stringtranslate.com

Желудочковая система

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

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

Структура

3D-рендеринг желудочков (боковая и передняя проекции)

Система состоит из четырех желудочков: [5]

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

Желудочки

Четыре полости человеческого мозга называются желудочками. [6] Две самые большие — боковые желудочки в головном мозге, 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 эмбрионально происходят из нервного канала , центра нервной трубки . [ необходима ссылка ]

Как часть примитивной нервной трубки, которая разовьется в ствол мозга , нервный канал расширяется дорсально и латерально, создавая четвертый желудочек , тогда как нервный канал, который не расширяется и остается таким же на уровне среднего мозга выше четвертого желудочка, образует водопровод мозга . Четвертый желудочек сужается в obex (в каудальной части продолговатого мозга), чтобы стать центральным каналом спинного мозга . [ требуется ссылка ]

Более подробно, около третьей недели развития эмбрион представляет собой трехслойный диск. Спинная поверхность эмбриона покрыта слоем клеток, называемых эктодермой . В середине дорсальной поверхности эмбриона находится линейная структура, называемая хордой . По мере того, как эктодерма разрастается, хорда втягивается в середину развивающегося эмбриона. [8]

По мере развития мозга , к четвертой неделе эмбриологического развития внутри эмбриона вокруг канала, около того места, где будет развиваться голова, образуются три припухлости, известные как мозговые пузыри . Три первичных мозговых пузыря представляют собой различные компоненты центральной нервной системы : передний мозг , средний мозг и ромбовидный мозг . Они, в свою очередь, делятся на пять вторичных пузырей. По мере развития этих отделов вокруг неврального канала внутренний невральный канал становится известным 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]

Разделяющая передние рога боковых желудочков прозрачная перегородка : тонкая, треугольная, вертикальная мембрана, которая идет как лист от мозолистого тела вниз к своду . В течение третьего месяца развития плода между двумя перегородочными пластинками образуется пространство, известное как пещера прозрачной перегородки (CSP), что является маркером неврального недоразвития плода. В течение пятого месяца 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 показывает поток цереброспинальной жидкости

Желудочки заполнены спинномозговой жидкостью (СМЖ), которая омывает и смягчает головной и спинной мозг в их костных границах. СМЖ вырабатывается модифицированными эпендимальными клетками сосудистого сплетения, обнаруженными во всех компонентах желудочковой системы, за исключением водопровода мозга и задних и передних рогов боковых желудочков . СМЖ течет из боковых желудочков через межжелудочковые отверстия в третий желудочек , а затем в четвертый желудочек через водопровод мозга в среднем мозге . Из четвертого желудочка она может пройти в центральный канал спинного мозга или в субарахноидальные цистерны через три небольших отверстия: центральное срединное отверстие и два боковых отверстия .

Согласно традиционному пониманию физиологии спинномозговой жидкости (СМЖ), большая ее часть вырабатывается сосудистым сплетением, циркулирует через желудочки, цистерны и субарахноидальное пространство, а затем всасывается в кровь ворсинками паутинной оболочки. [ необходима цитата ]

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

Водопровод мозга между третьим и четвертым желудочками очень мал, как и отверстия, а это значит, что их можно легко закупорить.

Защита мозга

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

СМЖ, которая вырабатывается 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 СМЖ имеют одинаковую плотность, мозг плавает в нейтральной плавучести, подвешенный в СМЖ.) Это позволяет мозгу увеличиваться в размерах и весе, не опираясь на дно черепа, что разрушило бы нервную ткань. [11] [12]

Клиническое значение

Узость водопровода мозга и отверстий означает, что они могут быть заблокированы, например, кровью после геморрагического инсульта. Поскольку цереброспинальная 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 неспециалисты часто называют ее «водянкой мозга». Это чрезвычайно серьезное состояние независимо от причины закупорки. Эндоскопическая вентрикулостомия третьего желудочка — это хирургическая процедура для лечения гидроцефалии, при которой отверстие создается в дне третьего желудочка с помощью эндоскопа, помещенного в желудочковую систему через трепанационное отверстие . Это позволяет цереброспинальной жидкости течь непосредственно в базальные цистерны , тем самым обходя любые препятствия. Хирургическая процедура создания входного отверстия для доступа к любому из желудочков называется вентрикулостомией . Это делается для отвода накопленной спинномозговой жидкости либо через временный катетер, либо через постоянный шунт. [ необходима цитата ]

К другим заболеваниям желудочковой системы относятся воспаление оболочек ( менингит ) или желудочков ( вентрикулит ), вызванное инфекцией или попаданием крови после травмы или кровоизлияния ( кровоизлияние в мозг или субарахноидальное кровоизлияние ).

В период эмбриогенеза в сосудистых сплетениях желудочков могут образовываться кисты сосудистых сплетений .

Научное исследование КТ желудочков в конце 1970-х годов дало новое представление об изучении психических расстройств . Исследователи обнаружили, что у людей с шизофренией (в терминах средних показателей по группе) желудочки были больше обычных. Это стало первым «доказательством» того, что шизофрения имеет биологическое происхождение, и привело к возобновлению интереса к ее изучению с помощью методов визуализации . Магнитно-резонансная томография (МРТ) вытеснила использование КТ в исследованиях в роли обнаружения желудочковых аномалий при психиатрических заболеваниях.

Пока не установлено, являются ли увеличенные желудочки причиной или следствием шизофрении. Увеличенные желудочки также встречаются при органической деменции и в значительной степени объясняются факторами окружающей среды. [13] Также было обнаружено, что они чрезвычайно разнообразны между людьми, так что процентная разница в средних показателях по группам в исследованиях шизофрении (+16%) была описана как «не очень существенная разница в контексте нормальной вариации» (в диапазоне от 25% до 350% от среднего значения). [14]

Пещера прозрачной перегородки в некоторой степени связана с шизофренией , [15] посттравматическим стрессовым расстройством , [16] травматическим повреждением головного мозга , [17] а также с антисоциальным расстройством личности . [10] CSP является одной из отличительных черт людей, проявляющих симптомы слабоумия боксера . [18]

Дополнительные медиа

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Grow, WA (2018). «Развитие нервной системы». Фундаментальная нейронаука для основных и клинических приложений . Elsevier. стр. 72–90.e1. doi :10.1016/b978-0-323-39632-5.00005-0. ISBN 978-0-323-39632-5Желудочковая система является развитием просвета цефалических частей нервной трубки, и ее развитие происходит параллельно развитию мозга.
  2. ^ ab Shoykhet, Mish; Clark, Robert SB (2011). «Структура, функция и развитие нервной системы». Детская интенсивная терапия . Elsevier. стр. 783–804. doi :10.1016/b978-0-323-07307-3.10057-6. ISBN 978-0-323-07307-3. Желудочки содержат сосудистое сплетение, которое производит СМЖ, и служат проводниками для потока СМЖ в ЦНС. Стенки желудочков выстланы эпендимальными клетками, которые соединены плотными соединениями и образуют барьер между СМЖ и мозгом.
  3. ^ ab Shoykhet, Mish; Clark, Robert SB (2011). «Структура, функция и развитие нервной системы». Детская интенсивная терапия . Elsevier. стр. 783–804. doi :10.1016/b978-0-323-07307-3.10057-6. ISBN 978-0-323-07307-3Желудочковая система возникает из полого пространства внутри развивающейся нервной трубки и дает начало цистернам в ЦНС, от головного мозга до спинного мозга.
  4. ^ Вернау, Уильям; Вернау, Карен А.; Сью Бейли, Клета (2008). «Спинномозговая жидкость». Клиническая биохимия домашних животных . Elsevier. 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 объемах от мест выработки к местам всасывания. Жидкость, образующаяся в боковых желудочках, течет через парные межжелудочковые отверстия (отверстие Монро) в третий желудочек, затем через мезэнцефальный водопровод (сильвиев водопровод) в четвертый желудочек. Большая часть СМЖ выходит из четвертого желудочка в субарахноидальное пространство; небольшое количество может поступать в центральный канал спинного мозга.
  5. ^  В этой статье используется текст, доступный по лицензии CC BY 4.0. Беттс, Дж. Гордон; Десэ, Питер; Джонсон, Эдди; Джонсон, Джоди Э.; Король, Оксана; Круз, Дин; По, Брэндон; Уайз, 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 мозга». nih.gov.
  7. ^ Международная школа медицины и прикладных наук, библиотека Кисуму
  8. ^ ab Шенвольф, Гэри С. (2009).«Развитие головного мозга и черепно-мозговых нервов»". Человеческая эмбриология Ларсена (4-е изд.). Филадельфия: Churchill Livingstone/Elsevier. ISBN 9780443068119.
  9. ^ Ракич, П. (октябрь 2009 г.). «Эволюция неокортекса: перспектива биологии развития». Nature Reviews. Neuroscience . 10 (10): 724–35. doi :10.1038/nrn2719. PMC 2913577. PMID 19763105  . 
  10. ^ ab Raine, Adrian; Lee, Lydia; Yang, Yaling; Colletti, Patrick (2010). "Нейроразвивающий маркер лимбического недоразвития 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. Worth Publishers: Нью-Йорк. 2007.
  12. ^ Саладин, Кеннет С. Анатомия и физиология. Единица формы и функции. 5-е издание. McGraw-Hill: Нью-Йорк. 2007
  13. ^ Peper, Jiska S.; Brouwer, RM; Boomsma, DI; Kahn, RS; Hulshoff Pol, HE (2007). «Генетические влияния на структуру человеческого мозга: обзор исследований визуализации мозга у близнецов». Human Brain Mapping . 28 (6): 464–73. doi :10.1002/hbm.20398. PMC 6871295. PMID 17415783  . 
  14. ^ Allen JS, Damasio H, Grabowski TJ (август 2002 г.). «Нормальные нейроанатомические вариации в человеческом мозге: исследование с использованием МРТ-объемов». American Journal of Physical Anthropology . 118 (4): 341–58. doi :10.1002/ajpa.10092. PMID  12124914.
  15. ^ Галарза М., Мерло А., Ингратта А., Альбанезе Э., Альбанезе А. (2004). «Cavum septum pellucidum и его повышенная распространенность при шизофрении: нейроэмбриологическая классификация». Журнал нейропсихиатрии и клинических нейронаук . 16 (1): 41–6. doi :10.1176/appi.neuropsych.16.1.41. PMID  14990758.
  16. ^ May F, Chen Q, Gilbertson M, Shenton M, Pitman R (2004). "Cavum septum pellucidum у монозиготных близнецов, дискордантных по воздействию боевых действий: связь с посттравматическим стрессовым расстройством" (PDF) . Biol. Psychiatry . 55 (6): 656–8. doi :10.1016/j.biopsych.2003.09.018. PMC 2794416 . PMID  15013837. 
  17. ^ Чжан Л., Равдин Л., Релкин Н., Циммерман Р., Джордан Б., Латан В., Улуг А. (2003). «Повышенная диффузия в мозге профессиональных боксеров: доклинический признак черепно-мозговой травмы?». Американский журнал нейрорадиологии . 24 (1): 52–7. PMC 8148951. PMID 12533327  . 
  18. ^ McKee, AC; Cantu, RC; Nowinski, CJ; Hedley-Whyte, ET; Gavett, BE; Budson, AE; Santini, VE; Lee, HS; Kubilus, CA; Stern, RA (июль 2009 г.). «Хроническая травматическая энцефалопатия у спортсменов: прогрессирующая тауопатия после повторяющейся травмы головы». Neuropathol Exp Neurol . 68 (7): 709–35. doi :10.1097/NEN.0b013e3181a9d503. PMC 2945234 . PMID  19535999.