Желудочковая система - Ventricular system

Желудочковая система
1317 CFS Circulation.jpg
Желудочковая система отвечает за производство и циркуляцию спинномозговой жидкости.
Желудочковая система человека цветные и анимированные.gif
Вращающийся 3D-рендеринг четырех желудочков и соединений. Сверху вниз:
Синий - Боковые желудочки
Голубой - Межжелудочковые отверстия (Монро)
Желтый - Третий желудочек
Красный - Церебральный акведук (Сильвий)
Фиолетовый - четвертый желудочек
Зеленый - продолжается с центральный канал
(Диафрагма чтобы субарахноидальное пространство не просматривалось)
Подробности
Идентификаторы
латинскийVentriculi cerebri
MeSHD002552
NeuroNames2497
FMA242787
Анатомические термины нейроанатомии

В желудочковая система представляет собой набор из четырех взаимосвязанных полостей, известных как желудочки в мозг.[1][2] В каждом желудочке есть область сосудистое сплетение который производит циркулирующие спинномозговая жидкость (CSF). Желудочковая система непрерывна с центральный канал из спинной мозг из четвертого желудочка,[3] позволяя потоку CSF циркулировать.[3][4]

Вся желудочковая система и центральный канал спинного мозга выстланы эпендима, специализированная форма эпителий связаны узкие стыки которые составляют барьер между кровью и спинномозговой жидкостью.[2]

Структура

Размер и расположение желудочковой системы в голове человека.

Система состоит из четырех желудочков:

Есть несколько отверстие отверстия, действующие как каналы, соединяющие желудочки. Межжелудочковые отверстия (также называемые отверстиями Монро) соединяют боковые желудочки с третьим желудочком, по которому может течь спинномозговая жидкость.

ИмяИзК
межжелудочковые отверстия (Монро)боковые желудочкитретий желудочек
мозговой акведук (Сильвий)третий желудочекчетвертый желудочек
средняя апертура (Magendie)четвертый желудочексубарахноидальное пространство через большая цистерна
Право и лево боковая апертура (Лушка)четвертый желудочексубарахноидальное пространство через цистерна большой мозговой вены

Желудочки

3D-рендеринг желудочков (вид сбоку и спереди).
Анатомия желудочковой системы.

Четыре полости человеческого мозга называются желудочками.[5] Два самых больших желудочка - это 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 в верхней половине продолговатый мозг заднего мозга. Желудочки связаны с производством и циркуляцией спинномозговая жидкость[6]

Разработка

Структуры желудочковой системы эмбриологически полученный из нервный канал, центр нервная трубка.

Как часть примитивной нервной трубки, которая разовьется в мозговой ствол нервный канал расширяется дорсально и латерально, создавая четвертый желудочек, тогда как нервный канал, который не расширяется и остается неизменным на уровне среднего мозга выше четвертого желудочка, образует мозговой акведук. Четвертый желудочек сужается на obex (в хвостовом мозговом веществе), чтобы стать центральный канал из спинной мозг.

Более подробно, примерно на третьей неделе развития эмбрион представляет собой трехслойный диск. Эмбрион покрыт спинной поверхность слоем клеток, называемым эктодерма. Посередине дорсальной поверхности зародыша находится линейная структура, называемая нотохорда. По мере разрастания эктодермы хорда втягивается в середину развивающегося эмбриона.[7]

Поскольку мозг развивается, к четвертой неделе эмбриологического развития три опухоли, известные как мозговые пузырьки сформировались внутри эмбриона вокруг канала, рядом с местом, где будет развиваться голова. Три первичных мозговых пузырька представляют собой разные компоненты Центральная нервная система: the передний мозг, средний мозг и ромбовидный мозг. Они, в свою очередь, делятся на пять вторичных пузырьков. По мере развития этих участков вокруг нервного канала внутренний нервный канал становится известен как примитивный желудочки. Они образуют желудочковую систему головного мозга:[7] В нервные стволовые клетки развивающегося мозга, в основном радиальные глиальные клетки, выровняйте развивающуюся желудочковую систему в переходной зоне, называемой желудочковая зона.[8]

Разделение передних рогов боковых желудочков - это прозрачная перегородка: тонкая треугольная вертикальная мембрана, которая идет листом от мозолистое тело вниз к свод. На третьем месяце развития плода между двумя пластинками перегородки образуется пространство, известное как пещера прозрачной перегородки (CSP), который является маркером недоразвития нервной системы плода. На пятом месяце развития пластинки начинают смыкаться, и это закрытие завершается примерно через три-шесть месяцев после рождения. Слияние пластин перегородки связано с быстрым развитием альвеи из гиппокамп, миндалина, септальные ядра, свод, мозолистое тело и другие структуры средней линии. Отсутствие такого лимбического развития прерывает это слияние задне-переднего отдела, что приводит к продолжению CSP во взрослом возрасте.[9]

Функция

Поток спинномозговой жидкости

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

Желудочки заполнены спинномозговая жидкость (CSF), который омывает и смягчает мозг и спинной мозг в их костлявых пределах. CSF производится модифицированным эпендимные клетки из сосудистое сплетение обнаружены во всех компонентах желудочковой системы, кроме мозговой акведук и задний и передние рога из боковые желудочки. ЦСЖ течет из боковых желудочков через межжелудочковые отверстия в третий желудочек, а затем четвертый желудочек через мозговой акведук в средний мозг. Из четвертого желудочка может переходить в центральный канал из спинной мозг или в субарахноидальные цистерны через три небольших отверстия: центральное средняя апертура и два боковые проемы.

Затем жидкость обтекает верхний сагиттальный синус быть поглощенным через арахноидальные грануляции (или паутинные ворсинки) в венозные синусы, после чего проходит через яремная вена и основные венозная система. ЦСЖ в спинном мозге может стекать вниз к поясничная цистерна на конце шнура вокруг конский хвост куда люмбальные проколы выполняются.

В мозговой акведук между в третьих и четвертый желудочек очень маленькие, как и отверстия, что означает, что их легко заблокировать.

Защита мозга

Головной и спинной мозг покрыты мозговые оболочки, три защитные мембраны из прочного твёрдая мозговая оболочка, то паутинная оболочка и pia mater. Спинномозговая жидкость (CSF) в череп и позвоночник обеспечивает дополнительную защиту, а также плавучесть, и находится в субарахноидальное пространство между мягкой мягкой мозговой оболочкой и паутинной оболочкой.

ЦСЖ, который вырабатывается в желудочковой системе, также необходим для химической стабильности и обеспечения мозга питательными веществами. CSF помогает защитить мозг от толчков и ударов по голове, а также обеспечивает плавучесть и поддержку мозга от силы тяжести. (Поскольку мозг и спинномозговая жидкость схожи по плотности, мозг парит в нейтральной плавучести, подвешен в спинномозговой жидкости.) Это позволяет мозгу увеличиваться в размерах и весе, не опираясь на пол черепа, что может разрушить нервную ткань.[10][11]

Клиническое значение

Узость церебрального водопровода и отверстий означает, что они могут быть заблокированы, например, кровью после геморрагического инсульта. Поскольку спинномозговая жидкость постоянно вырабатывается сосудистым сплетением желудочков, блокировка оттока приводит к все более высокому давлению в желудочках. боковые желудочки. Как следствие, это обычно приводит к гидроцефалия. С медицинской точки зрения это можно было бы назвать приобретенной постгеморрагической гидроцефалией, но неспециалисты часто называют ее «водой на мозге». Это чрезвычайно серьезное состояние независимо от причины закупорки. An эндоскопическая третья вентрикулостомия представляет собой хирургическую процедуру лечения гидроцефалии, при которой в дне третий желудочек используя эндоскоп помещается в желудочковую систему через заусенец отверстие. Это позволяет спинномозговая жидкость течь прямо к базальные цистерны, тем самым обходя любые препятствия. Хирургическая процедура по проделыванию входного отверстия для доступа к любому из желудочков называется хирургической. вентрикулостомия. Это делается для слива скопившейся спинномозговой жидкости через временный катетер или постоянный шунт.

Другие заболевания желудочковой системы включают воспаление оболочек (менингит ) или желудочков (вентрикулит ) вызванный инфекционное заболевание или введение кровь после травмы или кровотечение (кровоизлияние в мозг или же субарахноидальное кровотечение ).

В течение эмбриогенез в сосудистое сплетение желудочков, кисты сосудистого сплетения может образоваться.

В научный исследование Компьютерная томография желудочков в конце 1970-х гг. дали новое понимание изучения психические расстройства. Исследователи обнаружили, что люди с шизофрения имели (в среднем по группе) желудочки большего размера, чем обычно. Это стало первым «доказательством» того, что шизофрения биологический по происхождению и привела к возобновлению интереса к его изучению за счет использования методы визуализации. Магнитно-резонансная томография (МРТ) вытеснила использование КТ в исследованиях для выявления желудочковых аномалий при психических заболеваниях.

Являются ли увеличенные желудочки причиной или следствием шизофрении, еще не установлено. Увеличенные желудочки также встречаются в органических слабоумие и были объяснены в основном с точки зрения факторов окружающей среды.[12] Также было обнаружено, что они сильно различаются между людьми, так что процентная разница в средних показателях группы в исследованиях шизофрении (+ 16%) была описана как «не очень глубокая разница в контексте нормальной вариации» (в диапазоне от 25%). до 350% от среднего).[13]

В пещера прозрачной перегородки был слабо связан с шизофрения,[14] пост-травматическое стрессовое растройство,[15] травматическое повреждение мозга,[16] а также с антисоциальное расстройство личности.[9] CSP - одна из отличительных черт людей, проявляющих симптомы пугилистическое слабоумие.[17]

Дополнительные изображения

  • Поперечный разрез, показывающий желудочки головного мозга.

  • 3D модель желудочковой системы

  • Схема, показывающая отношения желудочков к поверхности мозга.

  • Изображение слепка желудочковых полостей сверху.

  • Вид на желудочки и сосудистое сплетение

  • Боковые желудочки вместе с подкорковыми структурами в стеклянном мозге

Смотрите также

В этой статье используется анатомическая терминология.

Рекомендации

  1. ^ Grow, W.A. (2018). «Развитие нервной системы». Фундаментальная неврология для базовых и клинических приложений. Эльзевир. С. 72–90.e1. 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 ее развитие идет параллельно с развитием мозга.
  2. ^ а б Шойхет, Миш; Кларк, Роберт С. (2011). «Строение, функции и развитие нервной системы». Педиатрическая реанимация. Эльзевир. С. 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 для спинномозговой жидкости в ЦНС. Стенки желудочков выстланы эпендимными клетками, которые соединены плотными контактами и образуют спинномозговой барьер.
  3. ^ а б Шойхет, Миш; Кларк, Роберт С. (2011). «Строение, функции и развитие нервной системы». Педиатрическая реанимация. Эльзевир. С. 783–804. Дои:10.1016 / b978-0-323-07307-3.10057-6. ISBN  978-0-323-07307-3. Желудочковая система возникает из полого пространства внутри развивающейся нервной трубки и дает начало цистернам в ЦНС, от головного мозга к спинному мозгу.
  4. ^ Вернау, Уильям; Vernau, Karen A .; Сью Бейли, Клета (2008). "Спинномозговая жидкость". Клиническая биохимия домашних животных. Эльзевир. С. 769–819. Дои:10.1016 / b978-0-12-370491-7.00026-х. ISBN  978-0-12-370491-7. S2CID  71013935. Цереброспинальная жидкость в больших количествах течет от участков выработки к участкам абсорбции. Жидкость, образующаяся в боковых желудочках, течет через парные межжелудочковые отверстия (отверстие Монро) в третий желудочек, а затем через мезэнцефальный водопровод (водопровод Сильвия) в четвертый желудочек. Большая часть ЦСЖ выходит из четвертого желудочка в субарахноидальное пространство; небольшое количество может попасть в центральный канал спинного мозга.
  5. ^ Национальные институты здоровья (13 декабря 2011 г.). «Желудочки мозга». nih.gov.
  6. ^ Библиотека кисуму международной школы медицины и прикладных наук
  7. ^ а б Schoenwolf, Гэри С. (2009). ""Развитие головного мозга и черепных нервов"". Эмбриология человека Ларсена (4-е изд.). Филадельфия: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер. ISBN  9780443068119.
  8. ^ Ракич, П. (октябрь 2009 г.). «Эволюция неокортекса: взгляд из биологии развития». Обзоры природы. Неврология. 10 (10): 724–35. Дои:10.1038 / nrn2719. ЧВК  2913577. PMID  19763105.
  9. ^ а б Рейн, Адриан; Ли, Лидия; Ян, Ялинг; Коллетти, Патрик (2010). «Маркер нейроразвития лимбической недостаточности при антисоциальном расстройстве личности и психопатии». BJPsych ". Британский журнал психиатрии. 197 (3): 186–192. Дои:10.1192 / bjp.bp.110.078485. ЧВК  2930915. PMID  20807962.
  10. ^ Кляйн, С.Б., и Торн, Б.М. Биологическая психология. Издательство Worth: Нью-Йорк. 2007 г.
  11. ^ Саладин, Кеннет С. Анатомия и физиология. Единица формы и функции. 5-е издание. МакГроу-Хилл: Нью-Йорк. 2007 г.
  12. ^ Peper, Jiska S .; Брауэр, РМ; Boomsma, DI; Кан, RS; Hulshoff Pol, HE (2007). «Генетические влияния на структуру человеческого мозга: обзор исследований изображений мозга близнецов». Картирование человеческого мозга. 28 (6): 464–73. Дои:10.1002 / hbm.20398. ЧВК  6871295. PMID  17415783.
  13. ^ Аллен Дж. С., Дамасио Х., Грабовски Т. Дж. (Август 2002 г.). «Нормальные нейроанатомические изменения в человеческом мозге: объемное исследование МРТ». Американский журнал физической антропологии. 118 (4): 341–58. Дои:10.1002 / ajpa.10092. PMID  12124914.
  14. ^ 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 клинической неврологии. 16 (1): 41–6. Дои:10.1176 / appi.neuropsych.16.1.41. PMID  14990758.
  15. ^ Мэй Ф, Чен Кью, Гилбертсон М, Шентон М, Питман Р (2004). «Cavum septum pellucidum у монозиготных близнецов, не согласующихся с боевым воздействием: связь с посттравматическим стрессовым расстройством» (PDF). Биол. Психиатрия. 55 (6): 656–8. Дои:10.1016 / j.biopsych.2003.09.018. ЧВК  2794416. PMID  15013837.
  16. ^ Чжан Л., Равдин Л., Релкин Н., Циммерман Р., Джордан Б., Латан В., Улуğ А. (2003). «Повышенная диффузия в мозгу профессиональных боксеров: доклинический признак черепно-мозговой травмы?». Американский журнал нейрорадиологии. 24 (1): 52–7. PMID  12533327.
  17. ^ Макки, AC; Канту, RC; Новинский, CJ; Хедли-Уайт, ET; Gavett, BE; Budson, AE; Сантини, В.Е .; Ли, HS; Кубилус, Калифорния; Стерн, РА (июль 2009 г.). «Хроническая травматическая энцефалопатия у спортсменов: прогрессирующая таупатия после повторяющейся травмы головы». Neuropathol Exp Neurol. 68 (7): 709–35. Дои:10.1097 / NEN.0b013e3181a9d503. ЧВК  2945234. PMID  19535999.