Цереброспинальная жидкость

Цереброспинальная жидкость (ЦСЖ, ликвор) — это биологическая жидкость, циркулирующая в желудочках головного мозга, субарахноидальном пространстве спинного и головного мозга, а также в центральном канале спинного мозга. Относится к внутренней среде организма, выполняет защитную, трофическую, экскреторную и регуляторную функции. Основные характеристики: прозрачная, бесцветная, с низкой вязкостью, плотностью около 1,005–1,009 г/мл, pH 7,32–7,35.

История изучения

Первые упоминания о жидкости, заполняющей полости мозга, встречаются в трудах древнегреческих врачей, однако систематическое изучение началось в XIX веке. В 1842 году французский физиолог Франсуа Мажанди описал циркуляцию ЦСЖ и её связь с желудочками мозга. В 1875 году немецкий невролог Генрих Квинке разработал метод люмбальной пункции, что позволило получать ликвор для диагностики. В XX веке исследования ЦСЖ стали основой для понимания патогенеза менингитов, гидроцефалии и других заболеваний центральной нервной системы (ЦНС). В 1912 году шведский учёный Эрик Видеманн впервые описал состав ликвора, а в 1950-х годах были разработаны методы количественного анализа белков и клеток ЦСЖ.

Образование и циркуляция

Анатомия ликворной системы

ЦСЖ образуется преимущественно в сосудистых сплетениях желудочков головного мозга — специализированных структурах, состоящих из капилляров, покрытых эпендимальными клетками. Основной объём (около 70–80 %) продуцируется в боковых желудочках, остальная часть — в III и IV желудочках. Процесс секреции включает активный транспорт ионов натрия, хлора и бикарбоната, за которыми пассивно следует вода.

Пути циркуляции

Ликвор движется по следующему маршруту:

• Из боковых желудочков через межжелудочковые отверстия (Монро) попадает в III желудочек.
• Из III желудочка через водопровод мозга (Сильвиев водопровод) поступает в IV желудочек.
• Из IV желудочка через срединное отверстие (Мажанди) и два боковых отверстия (Лушки) выходит в субарахноидальное пространство.
• Далее ЦСЖ циркулирует вокруг головного и спинного мозга, омывая их поверхности.
• Всасывание происходит через грануляции паутинной оболочки (пахионовы грануляции) в венозные синусы твёрдой мозговой оболочки, а также через лимфатические пути и спинномозговые корешки.

Общий объём ЦСЖ у взрослого человека составляет 120–150 мл, из которых около 30–40 мл находится в желудочках, остальное — в субарахноидальном пространстве. Скорость продукции — примерно 0,3–0,4 мл/мин, или 500–600 мл/сутки. Полный обмен жидкости происходит 3–4 раза в сутки.

Состав и функции

Химический состав

ЦСЖ отличается от плазмы крови по концентрации многих веществ. Основные компоненты:

• Вода — 99 %.
• Белки — 0,15–0,45 г/л (преимущественно альбумин, глобулины в меньшем количестве).
• Глюкоза — 2,2–3,9 ммоль/л (около 60–70 % от уровня глюкозы в плазме).
• Ионы: натрий (135–155 ммоль/л), хлор (115–130 ммоль/л), калий (2,5–3,5 ммоль/л), кальций (1,0–1,5 ммоль/л), магний (1,0–1,5 ммоль/л).
• Клетки — в норме до 5 клеток в 1 мкл (преимущественно лимфоциты, единичные моноциты).

Функции

• Механическая защита: амортизирует удары, предотвращая повреждение мозга при движениях головы и травмах.
• Поддержание гомеостаза: обеспечивает постоянство ионного состава, pH и осмотического давления в ЦНС.
• Трофическая: доставляет питательные вещества (глюкозу, аминокислоты) к нейронам и глиальным клеткам.
• Экскреторная: удаляет продукты метаболизма (например, молочную кислоту, углекислый газ) из межклеточного пространства мозга.
• Регуляция внутричерепного давления: изменения объёма ЦСЖ компенсируют колебания давления в замкнутой полости черепа.
• Иммунологическая: содержит иммуноглобулины и клетки иммунной системы, участвует в защите от инфекций.

Методы исследования

Люмбальная пункция

Основной метод получения ЦСЖ для анализа. Игла вводится между остистыми отростками позвонков (обычно L3–L4 или L4–L5) в субарахноидальное пространство. Процедура проводится под местной анестезией, позволяет измерить ликворное давление (в норме 70–200 мм вод. ст. в положении лёжа). Противопоказания: подозрение на внутричерепную гипертензию, инфекция в месте пункции, нарушения свёртываемости крови.

Лабораторный анализ

Исследование ЦСЖ включает:

• Физико-химические свойства: цвет, прозрачность, плотность, pH.
• Цитология: подсчёт клеток (плеоцитоз) и их дифференцировка.
• Биохимия: уровень белка, глюкозы, лактата, хлоридов.
• Микробиология: посев на питательные среды, ПЦР для выявления возбудителей.
• Иммуноферментный анализ: определение антител, олигоклональных иммуноглобулинов.

Инструментальные методы

• МРТ и КТ: визуализация желудочков, оценка объёма ЦСЖ, выявление гидроцефалии.
• Цистернография: введение контрастного вещества в ЦСЖ для оценки проходимости ликворных путей.
• Радиоизотопная сцинтиграфия: изучение динамики циркуляции с помощью радиофармпрепаратов.

Патологии, связанные с ЦСЖ

Гидроцефалия

Состояние, характеризующееся избыточным накоплением ЦСЖ в желудочках мозга, что приводит к повышению внутричерепного давления. Различают:

• Окклюзионная (закрытая): нарушение оттока ликвора из-за опухоли, стеноза водопровода или спаек.
• Сообщающаяся (открытая): нарушение всасывания ЦСЖ при сохранной проходимости путей.
• Атрофическая (ex vacuo): расширение желудочков вследствие атрофии мозга, без повышения давления.

Лечение включает шунтирующие операции (вентрикулоперитонеальное, вентрикулоатриальное шунтирование), эндоскопическую вентрикулостомию.

Менингит

Воспаление мозговых оболочек, при котором ЦСЖ изменяет свои свойства. При бактериальном менингите ликвор мутный, с высоким плеоцитозом (нейтрофилы), снижением глюкозы и повышением белка. При вирусном менингите — прозрачный, с лимфоцитарным плеоцитозом, нормальным уровнем глюкозы. Диагноз подтверждается посевом или ПЦР.

Ликворея

Истечение ЦСЖ из полости черепа или позвоночного канала вследствие травмы, хирургического вмешательства или врождённых дефектов. Различают назальную (через нос) и ушную (через ухо) ликворею. Требует хирургической коррекции.

Синдром низкого давления

Состояние, вызванное снижением объёма ЦСЖ (например, после люмбальной пункции или спонтанной утечки). Проявляется ортостатической головной болью, тошнотой, ригидностью затылочных мышц. Лечение — постельный режим, гидратация, эпидуральная аутокровяная заплатка.

Интересные факты

• ЦСЖ не содержит эритроцитов в норме; их появление указывает на кровоизлияние (субарахноидальное кровоизлияние).
• У новорождённых объём ЦСЖ составляет около 50 мл, а скорость продукции выше относительно массы тела.
• В древности ликвор считали «духовной жидкостью» или «пневмой», связывая с функциями души.
• В 2012 году учёные обнаружили, что ЦСЖ участвует в «очистке» мозга от токсинов во время сна (глимфатическая система).
• При некоторых нейродегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера) в ЦСЖ снижается уровень бета-амилоида и повышается уровень тау-белка.

Источники

• Анатомия человека: учебник / под ред. М. Р. Сапина. — М.: Медицина, 2001.
• Неврология: национальное руководство / под ред. Е. И. Гусева, А. Н. Коновалова, В. И. Скворцовой. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.
• Клиническая лабораторная диагностика: учебное пособие / под ред. В. В. Меньшикова. — М.: Медицина, 2004.
• Физиология человека: учебник / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М.: Медицина, 2003.
• Medical Physiology / W. F. Boron, E. L. Boulpaep. — Elsevier, 2016.
• Cerebrospinal Fluid in Clinical Neurology / H. Reiber. — Springer, 2015.