Цереброспинална течност, Симптоми на заболявания
Сега, след като се запознахме с нервните клетки (чийто механизъм е еднакъв при всички животни) и накратко разгледахме как тези клетки са се организирали в нервна система, която става все по-сложна в хода на еволюцията, докато достигне своя връх при хората, тоест при вас и мен, е време да разберем структурата на нервната система на части. Централната нервна система (главен и гръбначен мозък) е най-защитената част от тялото. Прешлените, които изграждат гръбначния стълб, всъщност са костни пръстени, свързани помежду си с плътен хрущял. Гръбначният мозък преминава през канала, създаден от тези защитни пръстени. В горния край на шията гръбначният мозък заобикаля foramen magnum и навлиза в черепната кухина, превръщайки се в мозъка. Мозъкът е заобиколен от плътно прилягаща костна обвивка - череп.
Само че защитата на костната обвивка е доста груба. Никой не харесва близкия контакт на такава деликатна структура като мозъка с плътна и твърда кост. За щастие няма такива смъртоносни костни прегръдки, тъй като както гръбначният, така и главният мозък са заобиколени от няколко обвивки, наречени менинги. Отвън е най-твърдият от тях - твърдата мозъчна обвивка, която на латински се нарича dura mater, тоест "тежка майка". (Името идва от древни времена, когато средновековните арабски учени са вярвали, че всички останали обвивки на тялото идват от тази черупка.) Тази черупка е наистина много твърда и здрава. Изградена е от плътна фиброзна тъкан и покрива вътрешността на костната повърхност на прешлените и черепа, като я омекотява и изравнява. Слоевете на твърдата мозъчна обвивка образуват няколко гънки, коитоначертайте демаркационни линии в централната нервна система. Един от листата се спуска от черепния свод и разделя целия голям мозък на дясно и ляво полукълбо. Друг лист навлиза в празнината, която разделя главния мозък от малкия мозък. В по-голямата си част обаче твърдата мозъчна обвивка все още служи за покриване на вътрешната костна повърхност на черепа и гръбначния стълб.
Най-близо до тъканта на гръбначния и главния мозък е пиа матер, която на латински се нарича pia mater („нежна майка“). Това е мека и деликатна обвивка, която плътно приляга към мозъчната тъкан, навлизайки във всичките й неравности, пукнатини и бразди, повтаряйки контура. Между пиа матер и твърдата мозъчна обвивка е арахноидът, наречен така заради деликатната си мрежеста структура. На гръцки менингите са meninx, така че възпалението на менингите, причинено от бактерии или вируси, се нарича менингит. Преди появата на модерната ера на антибиотиците, бактериалният менингит беше смъртоносна болест. Но дори менингите сами по себе си не са достатъчно надеждна защита за главния и гръбначния мозък. Между арахноида и пиа матер е субарахноидалното пространство, изпълнено с цереброспинална течност. Първо, цереброспиналната течност предпазва мозъка от прекомерна гравитация. Мозъкът е много мека тъкан, 85% от него се състои от вода. Това е, така да се каже, най-воднистата тъкан на нашето тяло. Съдържа повече вода дори от цяла кръв. Следователно не трябва да се очаква, че мозъкът е твърдо и твърдо образувание - не е така. Мозъкът е толкова мек, че ако просто го поставите на твърда повърхност, само гравитацията ще обезобрази структурата му. Гръбначно-мозъчната течност прави мозъка плаващ, неутрализирайкисамата сила на гравитацията. Можем да кажем, че мозъкът плува в цереброспиналната течност.
Тази течност също противодейства на силите на инерцията. Костната обвивка на черепа предпазва мозъка от преките ефекти на удар (дори леко натискане може да разруши деликатната тъкан на мозъка). Подобна защита обаче едва ли ще спаси мозъка от унищожение сама по себе си, ако неволното движение на главата след удара накара мозъка да удари твърда кост или фиброзна твърда мозъчна обвивка. И за това абсолютно не е необходимо врагът да нанася удар в главата с тояга. Достатъчно е рязко завъртане на главата, така че незащитеният от течност мозък да бъде притиснат със сила в структурите на черепа, което само по себе си може да доведе до животозастрашаващо притискане на деликатната мозъчна тъкан. Това ще се случи, защото мозъкът ще се движи в посока, обратна на движението на главата. Гръбначно-мозъчната (гръбначно-мозъчната) течност служи като амортисьор, който омекотява ударите чрез потискане на относителните измествания на мозъка и черепа. Достатъчно силен удар или внезапно движение, дори и да няма видими щети, може да се окаже твърде грубо за мозъчната тъкан. Дори ако мозъкът не е пряко физически засегнат, внезапното завъртане на главата (както се случва например при бокс със страничен удар в челюстта) може да доведе до разтягане на черепните нерви и съдовете на мозъка, тъй като изостава от движението на главата поради инерция. Такъв удар може да доведе до загуба на съзнание, а понякога дори до смърт или тежко сътресение.
Гръбначно-мозъчната течност се намира и в кухините на главния и гръбначния мозък и това ни води до друго забележително заключение. Въпреки удивителната специализация и развитие на нашия мозък, централната нервна система на човека продължава да поддържа общ план.структури на кухата неврална тръба, план, който е в основата на анатомичната структура на първите примитивни хордови животни. В гръбначния мозък тази кухина става рудиментарна, превръщайки се в тесен централен канал, който обикновено е обрасъл при повечето възрастни. Този централен канал, подобно на самия гръбначен мозък, се разширява в черепната кухина. Веднага щом гръбначният мозък премине в главния, централният канал се превръща в поредица от специализирани кухини, наречени вентрикули на мозъка. Те са общо четири, номерирани са от върха на главата. В основата на мозъка централният канал се отваря в най-долния от тях, четвъртата камера. Последният комуникира чрез тесен отвор с третия вентрикул, който има дълга, тънка форма.
Над третата камера има отвор, който комуникира с двете предни вентрикули, разположени в мозъчната тъкан от двете страни на фисурата, която разделя мозъка на дясно и ляво полукълбо. Тези предно разположени странични вентрикули (както се наричат според анатомичната номенклатура) имат по-голям обем от третия и четвъртия вентрикул, като същевременно имат много сложна форма. Изпъкнали навън с извита линия, те обикалят мозъка по цялата дължина отпред назад, разположени близо един до друг в областта на челото и се разминават настрани, когато се приближат до тилната част на черепа. Страничните вентрикули имат израстъци, които се простират надолу и навън в долните части на мозъка.
Тези кухини - централния канал и вентрикулите на мозъка - са пълни с цереброспинална течност. Съставът на цереброспиналната течност е много подобен на този на кръвната плазма (течната част на кръвта минус клетките, циркулиращи в нея) и всъщност е нещоповече от просто филтрирана кръв. В менингите около вентрикулите има гъста мрежа от тънки съдове. Комбинацията от тези мрежи се нарича черупкови плексуси. Кръвоносните съдове на тези плексуси имат повишена пропускливост, като по този начин са източници на цереброспинална течност. Естествено, такива клетъчни и субклетъчни елементи на кръвта като еритроцити, левкоцити и тромбоцити не проникват през стените на кръвоносните съдове. Пропускливостта на съдовите плексуси не е толкова висока и не уврежда тялото. В допълнение, големите протеинови молекули не проникват през съдовите стени. Всички останали компоненти на кръвта преминават през стените на хороидния плексус и навлизат във вентрикулите на мозъка.
Гръбначно-мозъчната течност циркулира през вентрикуларната система, а от четвъртата камера през малки отвори отива в субарахноидалното (субарахноидално) пространство, заобикалящо пиа матер. Там, където субарахноидалното пространство се разширява повече от обикновено, течността се събира в така наречените цистерни. Най-голямото казанче се намира на границата с шийката и се нарича голямо казанче. При новороденото общият обем на цереброспиналната течност е само няколко капки, докато при възрастен достига 100-150 милилитра.
Тъй като цереброспиналната течност постоянно тече във вентрикулите, тя трябва по някакъв начин да изтече от мозъка. В арахноида има малки области, наречени арахноидни власинки. Тези въси са богато снабдени с кръвоносни съдове, в които се абсорбира цереброспиналната течност. Следователно има система за активна циркулация на течности между хороидните плексуси на вентрикулите на мозъка, където се образува от кръвта, и кръвта, къдетоцереброспиналната течност се абсорбира от вилозните съдове, преминавайки през вентрикулите.
Винаги съществува възможност за пречки в циркулацията на цереброспиналната течност. Например, изходящ тракт може да бъде блокиран от мозъчен тумор, който притиска изхода от която и да е камера. В хороидните плексуси ще се образува течност, която, след като влезе в блокирания вентрикул, няма да намери изход. Налягането във вентрикула ще се повиши и това покачване може да доведе до увреждане на мозъчната тъкан. Възпалението на менингите (менингит) също може да доведе до блокиране на изтичането на течност, което е също толкова плачевно. В такива случаи възниква състояние, наречено хидроцефалия (от гръцките думи hydr - "вода" и cephalon - "глава"), или по-просто воднянка на мозъка. Това състояние е особено опасно, ако се появи в ранна детска възраст малко след раждането, преди черепът да е имал време да вкостени напълно. Повишаването на вътречерепното налягане в такива случаи води до грозно разширяване на черепа.
Най-лесният начин за отстраняване на излишната гръбначно-мозъчна течност е чрез лумбална пункция, тоест чрез вкарване на игла в пролуката между четвъртия и петия лумбален прешлен. На това място вече няма гръбначен мозък, чиято тъкан завършва малко по-високо и иглата може да бъде поставена без страх от увреждане на гръбначния мозък. Снопът от нерви, който преминава в това място на гръбначния канал, свободно преминава през тънка игла. Цереброспиналната течност, макар и с много по-големи технически трудности, може да бъде получена и чрез пункция на голяма цистерна на мозъка, а също и директно от вентрикулите, ако състоянието на пациента е толкова тежко, че рискът от краниотомия се отдръпва на заден план в сравнение с него. По ниворазделянето на гръбначно-мозъчната течност и нейният анализ може да предостави полезни данни за това дали даден пациент има мозъчен тумор, абсцес, менингит или друго инфекциозно увреждане на мозъка и неговите мембрани.
Мозъкът е много взискателен и по друг начин. Когато работи, мозъкът изразходва много кислород. Всъщност по време на физическа почивка една четвърт от целия кислород, консумиран от тялото, се консумира от мозъка, въпреки че теглото му е равно на 1/50 от телесното тегло. Консумацията на кислород се състои в окисляването на простата захар (глюкоза), която се доставя в мозъка през кръвоносните съдове. Мозъкът е много чувствителен към липса както на кислород, така и на глюкоза. Увреждането му настъпва при липса на тези вещества по-бързо от увреждането на всеки друг орган. (Мозъкът се проваля първи, когато умира от задушаване и мозъкът е този, който се проваля първи, ако бебето не поеме първата си глътка въздух дълго време след раждането.)
Притокът на кръв през мозъка се контролира много стриктно от тялото и не подлежи на такива колебания, които другите органи на нашето тяло могат да издържат. Освен това, въпреки че има лекарства, които могат да разширят съдовете на мозъка, няма лекарства, които да ги стесняват, като по този начин намаляват кръвоснабдяването на мозъка. Мозъчният тумор може да разруши кръвно-мозъчната бариера. Вярно е, че подобно унищожаване има своята положителна страна. Лекарството, белязано с радиоактивен йод, може да се инжектира във вена и ще влезе в мозъка на мястото на тумора, което ще помогне на лекарите да определят точно местоположението на тумора, като регистрират огнище на повишена радиоактивност в мозъчната тъкан.