CSF Cerebrospinale vloeistof

Introductie

Cerebrospinale vloeistof (CSF) is een heldere, plasma-achtige vloeistof (een ultrafiltraat van plasma) die het centrale zenuwstelsel (CNS) baadt. Het beslaat het centrale wervelkanaal, het ventriculaire systeem en de subarachnoïdale ruimte.

Afbeelding 1 toont een 3D-beeld van de CSF-circulatie zoals die er binnenin de schedel uit zou zien.

• CSF vervult vitale functies, waaronder: Ondersteuning; Schokdemper; Homeostase; Voeding; Immuunfunctie.
• Volwassen CSF volume wordt geschat op 150 ml met een verdeling van 125 ml in de subarachnoïdale ruimtes en 25 ml in de ventrikels.
• Ependymale cellen, die cerebraal spinaal vocht (CSF) aanmaken, bekleden de ventrikels van de hersenen en het centrale kanaal van het ruggenmerg
• CSF wordt voornamelijk afgescheiden door de plexus choroideus met andere bronnen die een meer slecht gedefinieerde rol spelen, een volwassene produceert tussen 400 en 600 ml per dag.
• De constante afscheiding van CSF draagt bij tot volledige CSF verversing vier tot vijf keer per etmaal in de gemiddelde jonge volwassene.
• Vermindering van de turnover van CSF kan bijdragen tot de accumulatie van metabolieten die bij veroudering en neurodegeneratieve ziekten wordt waargenomen. De samenstelling van CSF is nauw gereguleerd, en elke variatie kan worden gebruikt voor diagnostische doeleinden
• Out-pouching van de arachnoid mater (arachnoid granulations) zijn verantwoordelijk voor de resorptie van CSF in de dural veneuze sinussen.
• Een onevenwicht in de synthese en resorptie of een belemmering van de circulatie leidt tot ophoping van CSF en een verhoogde intracraniële druk, hydrocephalus genaamd.
• CSF wordt klinisch onderzocht door middel van een lumbaalpunctie. Met een lumbaalpunctie kunnen artsen kijken naar afwijkingen in het CSF, wat nuttig kan zijn bij het stellen van een differentiële diagnose

Structuur en functie

1. Ondersteuning – Het CSF ondersteunt het gewicht van de hersenen geschat op 1500 gm en hangt het in neutraal drijfvermogen op tot een netto gewicht van ongeveer 25 gm. De volledige hersendichtheid wordt dus opgevangen en beschermd tegen verplettering in de benige schedel.
2. Schokbreker – Het beschermt de hersenen tegen schade tijdens hoofdtrauma. Anders zal zelfs een kleine stoot tegen het hoofd resulteren in ernstig hersenletsel.
3. Homeostase – De biochemische bestanddelen en het volume van de CSF spelen een vitale homeostatische rol in de hersenen:

• Handhaaft een stabiele intrinsieke temperatuur van het CZS
• Biochemische bestanddelen en elektrolyten handhaven de osmotische druk die verantwoordelijk is voor een normale druk van het CZS, die essentieel is voor de instandhouding van een normale cerebrale perfusie
• Biochemische afvalstoffen diffunderen in het CZS en worden verwijderd wanneer het CZS door de arachnoïdale granulaties wordt geresorbeerd in de veneuze circulatie, een klein percentage van het CZS vloeit ook af in de lymfatische circulatie.

4. Voeding – Het CSF bevat glucose, eiwitten, lipiden, en elektrolyten, en levert essentiële voeding voor het CZS.

5. Immuunfunctie – Het CSF bevat immunoglobulinen en mononucleaire cellen.

De onderstaande video van 5 minuten is een geweldige samenvatting van het CSF

Ventrikels en CSF

• CSF wordt voornamelijk geproduceerd door een structuur die de plexus choroideus wordt genoemd in de laterale, derde en vierde ventrikels.
• CSF stroomt van de laterale ventrikel naar de derde ventrikel door het interventriculaire foramen (ook wel het foramen van Monro genoemd).
• De derde ventrikel en de vierde ventrikel zijn met elkaar verbonden door de cerebrale aquaduct (ook aquaduct van Sylvius genoemd).
• De liquor stroomt dan in de subarachnoïdale ruimte door de foramina van Luschka (er zijn er twee) en het foramen van Magendie (er is er maar één).
• Absorptie van CSF in de bloedstroom vindt plaats in de sinus superior sagittalis door structuren die villi arachnoide worden genoemd.
  

Wanneer de CSF druk groter is dan de veneuze druk, zal CSF in de bloedstroom stromen. De spinvliesvilli fungeren echter als “eenrichtingskleppen”… als de druk van het CSF lager is dan de veneuze druk, zullen de spinvliesvilli het bloed NIET in het ventriculaire systeem laten stromen

Afbeelding 2 toont een schema van de circulatie van CSF, CSF-uitstroomsystemen en de anatomie van de verschillende CSF-compartimenten.

Bloedvoorziening en lymfevaten

De plexus choroideus is een groep gefenestreerde bloedhaarvaten die zich in het ventriculaire systeem bevinden. De plexus choroideus synthetiseert voornamelijk CSF.

Arachnoid granulations zijn verantwoordelijk voor CSF resorptie; zij draineren CSF in de dural veneuze sinussen.

CSF draineert in de lymfatische circulatie, via lymfekanalen grenzend aan de olfactorische duct, als het door de cribriform plaat gaat.

Clinical Significance

Hydrocephalus is een pathologische toestand van abnormale ophoping van CSF veroorzaakt door verhoogde CSF productie, blokkering van flow, of verminderde absorptie. De ventrikels zwellen op om het verhoogde volume van het liquor op te vangen, wat schade aan de hersenen kan veroorzaken doordat het weefsel tegen de botten van de schedel wordt gedrukt. Hydrocefalie kan aangeboren of verworven zijn.

CSF Lek is een aandoening waarbij liquor uit de subarachnoïdale ruimte kan ontsnappen door een gat in de omringende dura. Het volume liquor dat bij een lek verloren gaat, varieert sterk, van onbeduidend tot zeer aanzienlijke hoeveelheden.

Syringomyelia door blokkering van de circulatie van liquor.

Meningitis is een aandoening waarbij de bekleding van de hersenen ontstoken raakt. Er zijn twee classificaties van meningitis: aseptische en bacteriële. Aseptische meningitis kan worden veroorzaakt door agentia zoals schimmels, medicijnen en kankeruitzaaiingen, maar de meerderheid van de gevallen van aseptische meningitis wordt veroorzaakt door virussen. Koorts, stijfheid van de nek en fotofobie zijn de klassieke symptomen. De diagnose wordt gesteld via een analyse van CSF verkregen via LP.

Subarachnoïdale bloeding (SAH) is het lekken van bloed in de subarachnoïdale ruimte waar het zich mengt met de CSF. SAH wordt meestal veroorzaakt door trauma, terwijl 80% van de niet-traumatische SAH’s wordt veroorzaakt door een ruptuur van een aneurysma. Andere niet-traumatische oorzaken van SAH zijn arterioveneuze malformaties en vasculitis.

Lumbaalpunctie en CSF-analyse – Lumbaalpunctie is een steriele procedure die wordt uitgevoerd om CSF-monsters voor diagnostische doeleinden te verkrijgen. Hierbij wordt een naald in de subarachnoïdale ruimte op het niveau tussen L2 en L5 wervels gebracht. Meestal wordt echter een lumbaalpunctie verricht tussen L4 en L5. Biochemische, microbiologische en cytologische studies worden dan uitgevoerd op het monster.

Conclusie

Cerebrospinale vloeistof (CSF) speelt een essentiële rol in het handhaven van de homeostase van het centrale zenuwstelsel.

De functies van CSF omvatten: (1) drijfvermogen van de hersenen, ruggenmerg en zenuwen; (2) volumeaanpassing in de schedelholte; (3) transport van voedingsstoffen; (4) transport van eiwitten of peptiden; (5) volumeregeling van de hersenen door osmoregulatie; (6) bufferende werking tegen externe krachten; (7) signaaltransductie; (8) medicijntransport; (9) controle van het immuunsysteem; (10) eliminatie van metabolieten en overbodige stoffen; en ten slotte koeling van warmte gegenereerd door neurale activiteit.

Om CSF deze functies te laten vervullen, is vloeistofachtige beweging in de ventrikels en subarachnoïdale ruimte noodzakelijk.

Afwijkingen in de CSF-stroom of introductie van infecties en of irriterende stoffen kan het functioneren van een individu ernstig beïnvloeden.

1. 1.0 1.1 1 1.2 1.3 Adigun OO, Al-Dhahir MA. Anatomie, hoofd en hals, cerebrospinale vloeistof.Available from:https://www.statpearls.com/kb/viewarticle/19195 (last accessed 14.2.2020)
2. 2.0 2.1 2.2 Telano LN, Baker S. Physiology, Cerebral Spinal Fluid (CSF). InStatPearls 2018 27 okt. StatPearls Publishing. Available from:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK519007/ (laatst bekeken op 14.2.2020)
3. Huff T, Tadi P, Varacallo M. Neuroanatomy, Cerebrospinal Fluid. Beschikbaar van:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470578/ (laatst bekeken op 14.2.2020)
4. Dr Cal Shipley MD Cerebrospinal fluid – function, production and circulation Beschikbaar van https://www.youtube.com/watch?v=asQo6cmOjd0&app=desktop (laatst bekeken op 15.2.
5. Washington faculteit Ventrikelsysteem en CSF Beschikbaar van:https://faculty.washington.edu/chudler/vent.html (laatst bekeken op 14.2.2020)
6. Matsumae M, Sato O, Hirayama A, Hayashi N, Takizawa K, Atsumi H, Sorimachi T. Research into the physiology of cerebrospinal fluid reaches a new horizon: intimate exchange between cerebrospinal fluid and interstitial fluid may contribute to maintenance of homeostasis in the central nervous system. Neurologia medico-chirurgica. 2016;56(7):416-41. Available from:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4945600/ (laatst bekeken op 14.2.2020)