Esittely
Aivo-selkäydinneste (Cerebrospinaalineste, CSF) on kirkas, plasman kaltainen neste (plasman ultrasuodos), joka uittaa keskushermostoa (CNS). Se sijaitsee keskeisessä selkäydinkanavassa, kammiojärjestelmässä ja subaraknoidaalisessa tilassa.
Kuvassa 1 on 3D-kuva CSF-kierrosta sellaisena kuin se näyttäisi kallon sisällä.
- CSF:llä on elintärkeitä toimintoja, kuten: Tuki; Iskunvaimennin; Homeostaasi; Ravitsemus; Immuunitoiminta.
- Aikuisen CSF:n tilavuudeksi arvioidaan 150 ml, josta 125 ml jakautuu subaraknoidaalitiloihin ja 25 ml kammioihin.
- Aivo-selkäydinnestettä (CSF) tuottavat ependymaalisolut reunustavat aivokammioita ja selkäytimen keskuskanavaa
- CSF:ää erittyy pääasiassa suonikalvopleksuksesta, ja muiden lähteiden merkitys on heikommin määritelty; aikuinen tuottaa 400-600 ml vuorokaudessa.
- Jatkuva aivoselkäydinnesteen eritys vaikuttaa siihen, että aivoselkäydinneste uusiutuu täydellisesti neljä-viisi kertaa vuorokaudessa keskimääräisellä nuorella aikuisella.
- CSF:n vaihtuvuuden väheneminen voi osaltaan vaikuttaa ikääntymisessä ja neurodegeneratiivisissa sairauksissa havaittavaan metaboliittien kertymiseen. CSF:n koostumus on tarkoin säädelty, ja kaikkia vaihteluita voidaan käyttää diagnostisiin tarkoituksiin
- Arachnoidaalisen materin ulokkeet (arachnoidaaliset granulaatiot) ovat vastuussa CSF:n resorptiosta duraalisiin laskimosuoniin.
- Synteesin ja resorption epätasapaino tai verenkierron tukkeutuminen johtaa CSF:n kertymiseen ja kohonneeseen kallonsisäiseen paineeseen, jota kutsutaan hydrokefalukseksi.
- CSF tutkitaan kliinisesti lannepunktiolla. Lannepunktiolla lääkärit voivat etsiä aivoselkäydinnesteestä poikkeavuuksia, joista voi olla apua erotusdiagnoosia laadittaessa
Rakenne ja toiminta
- Tuki – Aivoselkäydin tukee aivojen painoa arviolta 1500 grammaa ja ripustaa ne neutraalissa kelluvassa tilassa nettopainon ollessa noin 25 grammaa. Näin ollen koko aivojen tiheys on pehmustettu, mikä suojaa niitä murskautumasta luiseen kalloon.
- Iskunvaimennin – Se suojaa aivoja vaurioilta pään trauman aikana. Muussa tapauksessa pienikin pään lyöminen aiheuttaa vakavan aivovamman.
- Homeostaasi – CSF:n biokemiallisilla ainesosilla ja tilavuudella on elintärkeitä aivojen homeostaattisia tehtäviä:
- Ylläpitää vakaata keskushermoston sisälämpötilaa
- Biokemialliset ainesosat ja elektrolyytit ylläpitävät osmoottista painetta, joka on vastuussa normaalista aivoselkäydinpaineesta, joka on välttämätön normaalin aivoperfuusion ylläpitämiselle
- Biokemialliset jätetuotteet diffundoituvat aivoselkäydinliuokseen ja poistuvat aivoselkäydinliuoksen resorboituessa arabnoidaalisten granulaatioiden välityksellä laskimoveren kiertokulkuun, pieni osa aivoselkäydinliuoksesta poistuu myös imunesteverenkierron kautta.
4. Ravitsemus – CSF sisältää glukoosia, proteiineja, lipidejä ja elektrolyyttejä, jotka huolehtivat keskushermoston välttämättömästä ravinnosta.
5. Immuunitoiminta – CSF sisältää immunoglobuliineja ja mononukleaarisia soluja.
Alla olevalla 5 minuutin videolla on hyvä yhteenveto CSF:stä
Kammiot ja CSF
- CSF:ää tuotetaan pääosin rakenteessa nimeltä suonikalvopleksus lateraalisessa, kolmannessa ja neljännessä kammiossa.
- CSF virtaa sivukammiosta kolmanteen kammioon intertrikulaarisen foramenin (jota kutsutaan myös Monron forameniksi) kautta.
- Kolmas kammio ja neljäs kammio ovat yhteydessä toisiinsa aivojen akveduktin (jota kutsutaan myös Sylviuksen akveduktiksi) kautta.
- Tämän jälkeen aivoselkäydin virtaa subaraknoidaalitilaan Luschkan foramina (näitä on kaksi) ja Magendien foramenin (vain yksi) kautta.
- CSF:n imeytyminen verenkiertoon tapahtuu sinus sagittal superiorissa arachnoidaliksi kutsuttujen rakenteiden kautta.
Kun CSF:n paine on suurempi kuin laskimopaine, CSF virtaa verenkiertoon. Arachnoidalvillit toimivat kuitenkin ”yksisuuntaventtiileinä”…jos CSF:n paine on pienempi kuin laskimopaine, arachnoidalvillit EIVÄT päästä verta kammiojärjestelmään
Kuvassa 2 on esitetty kaaviokuva CSF:n verenkierrosta, CSF:n ulosvirtaussysteemeistä ja eri CSF-osastojen anatomiasta.
Verenkierto ja lymfaattiset verisuonet
Suonikalvopleksus on kammiojärjestelmässä sijaitseva fenestroitujen verikapillaarien ryhmä. Suonikalvopleksus syntetisoi enimmäkseen CSF:ää.
Araknoidaaligranulaatiot ovat vastuussa CSF:n resorptiosta; ne valuttavat CSF:ää duraalisiin laskimosuoniin.
CSF valuu imunestekiertoon hajukanavaan rajoittuvien imukanavien kautta kulkiessaan värttinäluun läpi.
Kliininen merkitys
Hydrokefalia on patologinen tila, jossa aivoselkäydin kerääntyy epänormaalisti, mikä johtuu lisääntyneestä aivoselkäydintuotannosta, virtauksen estymisestä tai vähentyneestä imeytymisestä. Kammiot laajenevat, jotta niihin mahtuisi kohonnut CSF-tilavuus, mikä saattaa vahingoittaa aivoja painamalla niiden kudosta luista kalloa vasten. Hydrokefalia voi olla synnynnäinen tai hankittu.
CSF-vuoto on tila, jossa CSF pääsee karkaamaan subaraknoidaalitilasta ympäröivän kovakalvon reiän kautta. Vuodossa menetetyn CSF:n määrä on hyvin vaihteleva, vaihdellen merkityksettömistä hyvin huomattaviin määriin.
Syringomyelia, joka johtuu CSF:n verenkierron tukkeutumisesta.
Aivokalvotulehdus on tila, jossa aivojen päällysteet tulehtuvat. Aivokalvontulehdus luokitellaan kahteen luokkaan: aseptiseen ja bakteeriperäiseen. Aseptisen aivokalvontulehduksen voivat aiheuttaa esimerkiksi sienet, lääkkeet ja syövän etäpesäkkeet, mutta suurin osa aseptisista aivokalvontulehdustapauksista johtuu viruksista. Kuume, niskan jäykkyys ja valonarkuus ovat klassisia oireita. Diagnoosi tehdään LP:n kautta saadun aivoselkäydinnesteen analyysin avulla.
Subaraknoidaalivuoto (SAH) on veren vuotamista subaraknoidaalitilaan, jossa se sekoittuu aivoselkäydinnesteeseen. SAH:n aiheuttaa yleisimmin trauma, ja 80 % ei-traumaattisista SAH:ista johtuu aneurysman repeämästä. Muita ei-traumaattisia SAH:n syitä ovat muun muassa arteriovenoosiset epämuodostumat ja vaskuliitti.
Lumbaalipunktio ja aivoverenkierron analyysi – Lumbaalipunktio on steriili toimenpide, joka tehdään aivoverenkierron näytteiden saamiseksi diagnostisiin tarkoituksiin. Siinä neula viedään subaraknoidaalitilaan nikamien L2 ja L5 välisillä tasoilla. Yleisimmin lannepisto tehdään kuitenkin L4:n ja L5:n välillä. Tämän jälkeen näytteestä tehdään biokemialliset, mikrobiologiset ja sytologiset tutkimukset.
Johtopäätös
Virtsa- ja selkäydinnesteellä (CSF) on keskeinen rooli keskushermoston homeostaasin ylläpitämisessä.
Virtsanesteen tehtäviin kuuluu mm: (1) aivojen, selkäytimen ja hermojen kelluvuus; (2) tilavuuden säätely kallonontelossa; (3) ravintoaineiden kuljetus; (4) proteiinien tai peptidien kuljetus; (5) aivojen tilavuuden säätely osmoregulaation avulla; (6) puskurivaikutus ulkoisia voimia vastaan; (7) signaalinsiirto; (8) lääkekuljetus; (9) immuunijärjestelmän hallinta; (10) aineenvaihduntatuotteiden ja tarpeettomien aineiden poisto; ja lopuksi hermotoiminnan synnyttämän lämmön jäähdytys.
Voidakseen täyttää nämä tehtävät aivoselkäydin tarvitsee nestemäistä liikettä kammioissa ja subaraknoidaalitilassa.
Poikkeavuudet aivoselkäydinvirtauksessa tai infektioiden ja/tai ärsyttävien aineiden kulkeutuminen sinne voivat vaikuttaa vakavasti yksilön toimintakykyyn.
- 1.0 1.1 1.2 1.3 Adigun OO, Al-Dhahir MA. Anatomy, head and neck, cerebrospinal fluid.Available from:https://www.statpearls.com/kb/viewarticle/19195 (last accessed 14.2.2020)
- 2.0 2.1 2.2 Telano LN, Baker S. Physiology, Cerebral Spinal Fluid (CSF). InStatPearls 2018 Lokakuu 27. StatPearls Publishing. Saatavissa: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK519007/ (viimeinen haku 14.2.2020)
- Huff T, Tadi P, Varacallo M. Neuroanatomy, Cerebrospinal Fluid. Saatavissa osoitteesta:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470578/ (viimeisin haku 14.2.2020)
- Dr Cal Shipley MD Cerebrospinal fluid – function, production and circulation Saatavissa osoitteesta https://www.youtube.com/watch?v=asQo6cmOjd0&app=desktop (viimeisin haku 15.2.2020)
- Washingtonin tiedekunta Ventrikulaarinen järjestelmä ja aivoselkäydin Saatavissa: https://faculty.washington.edu/chudler/vent.html (viimeisin haku 14.2.2020)
- Matsumae M, Sato O, Hirayama A, Hayashi N, Takizawa K, Atsumi H, Sorimachi T. Aivo-selkäydinnesteen fysiologian tutkimus saavuttaa uuden horisontin: Aivo-selkäydinnesteen ja interstitiaalisen nesteen välinen intiimi vaihto voi edistää keskushermoston homeostaasin ylläpitoa. Neurologia medico-chirurgica. 2016;56(7):416-41. Saatavissa:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4945600/ (viimeinen haku 14.2.2020)
.