Tserebrospinaalvedelik (CSF): ajukaitse, moodustumine ja funktsioonid

Tserebrospinaalvedelik (CSF) peseb ja kaitseb kesknärvisüsteemi (aju ja seljaaju). "Cerebro" tähendab "aju"; "spinaal" on lühend "seljaaju"; ja vedelik on vedelik.

CSF moodustub veresoonte võrgustikest, mida nimetatakse korioodipleksideks, kõigis neljas ajukambris.

CSF voolab läbi subarahnoidaalse ruumi - ruum kahe koljule kõige lähemal asuva meningi kihi (arachnoidaalne kiht ja dura mater) vahel. CSF täidab ka aju vatsakesi ja voolab mööda seljaaju keskosa (keskkanal).

Kuidas CSF tekib ja liigub

CSF tekib peamiselt korioidplekseides lateraal-, kolmandas ja neljandas vatsakeses. Täiskasvanul toodetakse seda ligikaudu 400–600 ml ööpäevas; kogu koljus ja seljaaias olev koguhulk on tavaliselt umbes 120–150 ml, mis tähendab, et vedelik vahetub mitu korda päevas.

Liikumistee lühidalt:

• lateraalvatsakestest läbi interventrikulaarsete aukude (Monro) kolmandasse vatsakesse;
• kolmandast vatsakesest läbi serebraalse akvedukti (Sylviuse akvedukt) neljandasse vatsakesse;
• neljandast vatsakesest väljub CSF subarahnoidaalsesse ruumi läbi foramina of Magendie ja Luschka ning liigub üle aju pinnale ja mööda seljaaju külge;
• CSF imendub tagasi vereringesse peamiselt arahnoidaalpuhmikute (granulatsioonide) kaudu duraalsele venoossele sinusele.

Koostis ja omadused

CSF on selge ja värvitu vedelik, millel on järgmised tüüpilised omadused:

• peamine koostisosa on vesi (suurem osa);
• valgusisaldus on madalam kui veres (tavalised väärtused ~15–45 mg/dl ehk 0,15–0,45 g/l);
• glükoosisisaldus on tavaliselt ~60% vere glükoosist;
• tsellulaarne sisu normaalselt väga madal — mõned lümfotsüüdid (<5 rakk/µl) ja tavaliselt pole erütrotsüüte;
• ioonide kontsentratsioonid sarnanevad plasmaga, kuid kloriidide osakaal võib olla kõrgem ja kaalium madalam;
• osmolaalsus on ligikaudu sama kui plasmal (umbes 280–295 mOsm/kg).

Funktsioonid

• Mekhaaniline kaitse ja amortisatsioon: CSF toimib amortisaatorina, vähendades koljusse ja selgroo löökide mõju.
• Hüpokoopia ja kergendamine: aju efektne "kaal" väheneb, kuna aju uhub vesikeskkonnas — see vähendab alumise surve mõju haprale koele.
• Keemiline stabiilsus: CSF aitab hoida keskkonna ioonidest ja neurotransmitteritest stabiilsena, mis on oluline närvirakkude normaalseks talitluseks.
• Metaboliitide ja jääkainete eemaldamine: CSF transpordib metaboliidid ja jääkained ajukoest verre; hiljutised uurimused rõhutavad ka glüfaatilise süsteemi rolli jäätmete eemaldamisel une ajal.
• Transport ja signaalimine: CSF vahendab teatud hormoone, kasvufaktoreid ja neurotransmitteritega seotud molekule üle ajupindade.

Kliiniline tähendus ja haigused

CSF muutused annavad olulist infot mitmete haiguste kohta. Levinumad näited:

• Meningiit: infektsiooni korral suureneb CSF valkude hulk ja leukotsüütide arv; bakteriaalne meningiit põhjustab tavaliselt tugeva valgu ja madala glükoosisisaldusega CSF-i.
• Subarahnoidaalne verejooks: venoosse või arteriaalse verejooksu korral võib CSF-is ilmuda veri või tekkida xantokroomia (kollakas värvuse tekkimine hemoglobiini lagunemisel).
• Vedeliku ummistus ehk hüdropotsefaalus (vedeliku kogunemine vatsakeste süsteemi): võib olla obstruktiivne (obstruktsioon akveduktis või foramina piirkonnas) või kommunikatiivne (häiritud imendumine). Ravi võib hõlmata shundi paigaldamist või endoskoopilist protseduuri (nt kolmanda vatsakese ventrikulostoomia).
• Normaalrõhuline hüdropotsefaalia (NPH): eakatel võib esineda gaituri (jalutuskäigu häire), dementsuse ja uriinipidamatuse triad; CSF-i dünaamika uurimine ja aeg-ajalt proovipõhine ravi võib aidata.
• Intrakraniaalne rõhu tõus või langus: CSF maht ja vool mõjutavad intrakraniiaalset rõhku (ICP); liiga suur või liiga madal rõhk põhjustab peavalu, iiveldust ja neuroloogilisi sümptomeid.

Uuringud ja proovid

CSF-i saab hinnata lumbarpunktsiooni (LP) ehk seljaajuvedeliku võtmise teel. LP võimaldab mõõta avaamissurvet ning analüüsida valgu-, glükoosi-, rakkude- ja mikrobioloogilist koostist. CSF-analüüs on oluline diagnostikavahend meningiitide, subarahnoidaalse verejooksu, neuroinflammatsiooni (nt sclerosis multiplex) ja muude seisundite hindamiseks.

Lisaks invasiivsetele meetoditele uuritakse järjest rohkem ka ajusiseseid voolu mustreid pildiuuringute (MRI) abil ning glüfaatilise süsteemi rolli une ja neurodegeneratsiooni kontekstis.

Praktilised märkused

• Normaalseks CSF-iks loetakse selget ja värvitut vedelikku. Pilvisus, värvimuutus või veri viitavad patoloogiale.
• Kui kahtlustatakse subarahnoidaalset verejooksu, võetakse sageli CSF-proov, kui CT-uuring on negatiivne, sest väike vere kogus võib CT-l ilmnemata jääda.
• CSF-i dünaamiline kontroll ja juhtimine on oluline neurokirurgias ja intensiivravis, eriti traumajärgse või operatsioonijärgse turse korral.

Aeg-ajalt mainitav lisapunkt: kuigi CSF on tihedalt seotud vereringega, ei ole see identne plasmaga — valkude ja rakkude proportsioonid ning teatud ioonide tasemed erinevad, mis peegeldab koljusisest piiratud keskkonda ja barjäärifunktsioone.

Mida teeb CSF

CSF aitab ajul hõljuda

Aju on ümbritsetud CSF-ga, mis aitab ajul hõljuda kolju sees nagu poi vees. Kuna aju on ümbritsetud vedelikuga, hõljub ta nagu kaaluks ta ainult 2% sellest, mida ta tegelikult kaalub. Kui aju ei hõljuks CSF-is, jääks ta kolju põhja. Aju kaal suruks aju põhja vastu koljut. Veri ei pääseks aju põhja, sest veresooned purustuksid aju raskuse tõttu nende peal. Ilma vereta (ja selle kaudu saadava hapnikuta) sureksid aju põhjas asuvad neuronid.

CSF on aju padi

CSF kaitseb aju, toimides nagu padi. Ilma CSF-ita lööks aju iga kord, kui inimene liigutaks oma pead, vastu kolju sisekülge. See võib aju vigastada.

Kui inimene saab löögi pähe, toimib CSF nagu autos olev turvapadi ja võib mõnikord hoida aju kolju sisemusse põrkumise eest. Kuid kui inimene lööb oma pead väga kõvasti - näiteks autoõnnetuses - ei suuda CSF kaitsta aju kolju löömise eest. See võib põhjustada ajurabanduse, ajuverejooksu, ajukahjustuse või isegi surma.

CSF loputab toksiine ajust välja.

Aju rakud teevad keemilisi reaktsioone, et muuta üks kemikaal teiseks kemikaaliks, mida aju vajab. Mõnikord jääb pärast keemilist reaktsiooni järele kemikaale, mida aju ei vaja. Neid kemikaale nimetatakse "jäätmeteks". Näiteks kui ajurakud kasutavad energia saamiseks hapnikku ja glükoosi (suhkrut), jääb üle süsinikdioksiidi (CO ₂). Liiga palju süsihappegaasi võib aju mürgitada.

Selleks, et vältida jäätmetekke kogunemist vereringeelundisse, toodavad kooroidipleksid umbes neli korda päevas uut vereringeelundit. Vana CSF voolab välja vereringesse, tuues endaga kaasa jäätmeid ja toksiine. Sel viisil loputab CSF aju kahjustavad asjad vereringesse. Seejärel saab vereringe viia need kemikaalid organitesse, mis saavad neist vabaneda, näiteks neerud ja kopsud. Näiteks kannab vereringe süsihappegaasi kopsudesse, kus seda saab välja hingata.

Need pildid MRT-st näitavad, et CSF liigub läbi aju.

Probleemid CSF-ga

Liiga palju

Peavigastused ja mõned haigused võivad põhjustada ajus liiga palju CSF-i kogunemist. Seda nimetatakse hüdrotsefaaliks. Üleliigne vedelik avaldab survet (pigistab) ajule. Seda nimetatakse suurenenud intrakraniaalseks rõhuks. Kui rõhk tõuseb piisavalt kõrgeks, purunevad aju veresooned ja veri ei pääse ajju. Kui inimese aju ei saa piisavalt verd ja hapnikku, jääb ta teadvuseta ja tema ajurakud surevad. Lõpuks inimene sureb.

Ilma ravita sureb 6 inimest 10-st hüdrotsefaaliahaigetest. Ülejäänud saavad füüsilise puude, vaimse puude ja/või muude ajuprobleemide tagajärjel.

Mitte piisavalt

Mõned probleemid võivad põhjustada ajuvereringe lekkimist läbi augu või rebendi dura materis (ajukelme kiht, mis asub kolju ja seljaaju luude kõrval). CSF-ilekked on tavaliselt tüsistuseks lümfipunktsiooni või teatavat liiki operatsioonide puhul peas, kaelas või ajus. Kuid ka pea või lülisamba vigastus võib põhjustada tserebraalvee lekke. Mõnikord ei leia arstid tsirkulatsioonilekke põhjust.

Enamikul inimestel paraneb CSF-ilekkeid ise, kui auk kõvakesta paraneb. Mõned CSF-lekked võivad siiski põhjustada tõsiseid tüsistusi:

• Bakterid, viirused või muud haigustekitajad võivad pääseda läbi sama augu, millest CSF lekib välja. See võib põhjustada ajuinfektsioone, näiteks meningiiti.
• Ilma piisava CSF-ita istub aju kolju põhjas. Aju kaal võib:
• Purustada veresooned aju põhjas
• Vajutage ajutüvele, põhjustades väga madalat vererõhku.
• Lükake aju alla läbi kolju põhjas oleva augu, kus ajutüvi pöördub seljaaju sisse. See võib põhjustada halvatust, ajukahjustust, koomat ja surma.

Lumbaalpunktsiooni puhul pistetakse nõel läbi kõvakesta (näidatud punasega), et jõuda CSF-ni. Nõel teeb dura mater'isse augu. Kui see auk ei parane, võib CSF lekkida välja.

Küsimused ja vastused

K:Mis on seljaaju vedelik?

K:Mida tähendavad "cerebro" ja "spinaalvedelik" sõna "tserebrospinaalvedelikus"?

K: Kus tehakse tserebrospinaalvedelikku?

K:Mis on subarahnoidaalne ruum?

K: Kuidas tserebrospinaalvedelik voolab?

K: Milline on seljaaju vedeliku funktsioon?

K:Millised struktuurid toodavad tserebrospinaalvedelikku?

Otsing