Mózgowie i rdzeń kręgowy zawieszone są w płynie mózgowo-rdzeniowym (liquor cerebrospinalis). Jest to bezbarwna ciecz zawierająca niewielkie ilości glukozy, potasu i białek, a także względnie duże ilości chlorku sodu i fosforanów wapnia. Nie ma w niej substancji, które nie występowałyby w osoczu krwi. Pojawiają się tam również, choć w niewielkiej liczbie, komórki – limfocyty i monocyty pochodzące z krwi lub z tkanek. Płyn ten wypełnia przestrzeń podpajęczynówkową oraz komory mózgowia, a także kanał środkowy rdzenia kręgowego. Jest go w sumie ok. 200 ml, z czego zaledwie od 10 do 30 ml znajduje się wewnątrz komór. Jeszcze na początku XX wieku uważano, że jest to wydzielina gruczołów zlokalizowanych w ścianach komór mózgu. Dopiero późniejsze badania wykazały, że jest to dializat osocza krwi.
1. Pochodzenie
W miejscach przechodzenia naczyń krwionośnych zaopatrujących mózgowie, przestrzeń podpajęczynówkowa wysłana jest przez oponę miękką. W niektórych miejscach opona ta wcina się do wnętrza komór. Komórki wyściółki tworzą w tych miejscach wyspecjalizowany nabłonek wydzielający. Cały ten układ, na który składają się naczynia włosowate, opona miękka i wyściółka, nazywany jest splotem naczyniówkowym. Występuje on w ścianach każdej z komór, w miejscach, gdzie ich wyściółka jest w bezpośrednim kontakcie z oponą miękką. Nieobecny jedynie w wodociągu mózgu oraz w przednim i tylnym rogu komory bocznej.
Pod względem czynnościowym splot naczyniówkowy jest trójwarstwową błoną leżącą pomiędzy krwią a płynem mózgowo-rdzeniowym. Pierwszą warstwą jest nabłonkowa ściana naczynia włosowatego. W odróżnieniu od ścian innych naczyń w mózgowiu, jest ona nieciągła, a występujące w niej „okienka” pozwalają na łatwy przepływ substancji. Druga warstwa jest właściwie szczątkowa. Składa się z włókien kolagenu oraz rozproszonych komórek opony miękkiej. Trzecią warstwę stanowią przekształcone komórki wyściółki – nabłonek splotu naczyniówkowego. Jego komórki połączone są między sobą siecią połączeń ścisłych, które uniemożliwiają przepływ większych cząsteczek drogą inną niż przez wnętrze komórki. Swobodnie przez te połączenia mogą przemieszczać się jedynie niektóre jony.
Splot naczyniówkowy jest silnie pofałdowany i tworzy liczne kosmki. Znacznie zwiększa to jego powierzchnię, która wynosi ok. 200 cm2. Jest ona dodatkowo powiększana dzięki obecności na powierzchni komórek nabłonka splotu naczyniówkowego licznych mikrokosmków.
Pomimo, że przez „okienka” w ścianach naczyń włosowatych z krwi mogą swobodnie przenikać różne substancje, skład płynu mózgowo-rdzeniowego jest znacząco różny od składu osocza. Jest w nim znacznie więcej jonów sodu, chloru i magnezu, a także znacznie mniej glukozy, jonów potasu i wapnia niż byłoby, gdyby stanowił on bezpośredni filtrat krwi. Dzieje się tak, ponieważ nabłonek splotu naczyniówkowego pełni funkcje bariery krew – płyn mózgowo-rdzeniowy. Związki chemiczne przechodzą przez jego komórki w sposób kontrolowany, w wyniku transportu aktywnego. Jedynie woda oraz niewielkie jony przepływają biernie, by utrzymać równowagę osmotyczną.
Znaczna większość płynu mózgowo-rdzeniowego wytwarzana jest przez splot naczyniówkowy, głównie (95%) przez jego część znajdującą się w komorach bocznych. Zróżnicowanie jego składu chemicznego w poszczególnych komorach wskazuje na to, że produkowany jest on także przez inne struktury. Wykazano to bezpośrednio u małp, których komory, po usunięciu całego splotu naczyniówkowego, wciąż wytwarzały pewną ilość płynu. Wprawdzie wciąż nie wiadomo, jaka dokładnie jego część powstaje w ten sposób w warunkach normalnych, ale szacuje się, że jest to ok. 25%.
2. Krążenie
Ludzki organizm wytwarza ok. 600 – 700 ml płynu mózgowo-rdzeniowego dziennie, natomiast łączna objętość komór mózgowia, kanału środkowego rdzenia kręgowego i przestrzeni podpajęczynówkowej to ok. 200 ml. Oznacza to, że płyn mózgowo-rdzeniowy wymieniany jest kilka razy dziennie. Musi więc krążyć od miejsca jego wytwarzania do miejsca, w którym jest wchłaniany. Odbywa się to następująca drogą:
- komory boczne – główne miejsce wytwarzania,
- przez otwór międzykomorowy do komory trzeciej,
- przez wodociąg mózgu do komory czwartej,
- przez otwory boczne i otwór pośrodkowy do przestrzeni podpajęczynówkowej,
- część płynu trafia do przestrzeni podpajęczynówkowej wokół rdzenia kręgowego i spływa w dół, do zbiornika lędźwiowego, skąd wraca do jamy czaszki,
- ze zbiorników u podstawy mózgowia ku górze, dookoła półkul mózgu,
- przez kosmki pajęczynówki do zatoki strzałkowej górnej, stąd trafia do żyły szyjnej wewnętrznej,
- większość płynu obmywającego rdzeń kręgowy odprowadzana jest do układu żylnego przez kosmki pajęczynówki towarzyszące korzeniom nerwów rdzeniowych.
3. Funkcje
Płyn mózgowo-rdzeniowy pełni w ośrodkowym układzie nerwowym różne funkcje. Otaczając mózgowie, stanowi dla niego osłonę przed wstrząsami, a także przed siłą ciążenia. Dzięki sile wyporu tego płynu, mózgowie ważące w powietrzu 1500 g w swoim rzeczywistym środowisku waży zaledwie niespełna 50 g.
Płyn ten odgrywa też rolę w przestrzennym układzie buforującym. Ponieważ jama czaszki jest sztywna, jeśli jeden z wypełniających ją elementów ma zwiększyć objętość, inny musi zmniejszyć swoją. Np. każde uderzenie serca powoduje chwilowy wzrost objętości krwi w tętnicach zaopatrujących mózgowie. Miejsce dla niej tworzy spływający częściowo do żył i przestrzeni podpajęczynówkowej rdzenia kręgowego płyn mózgowo-rdzeniowy.
Ponadto bierze on udział w odżywianiu ośrodkowego układu nerwowego oraz regulacji środowiska przestrzeni zewnątrzkomórkowej neuronów. Odbywa się to poprzez kontrolę zawartości płynu zewnątrzkomórkowego. Do płynu mózgowo-rdzeniowego trafiają substancje wydzielane przez neurony. Mogą one następnie być selektywnie wchłaniane przez nabłonek splotu naczyniówkowego lub też nieselektywnie usuwane przez kosmki pajęczynówki. Być może płyn mózgowo-rdzeniowy jest także drogą rozprzestrzeniania się po ośrodkowym układzie nerwowym neuroaktywnych hormonów.
4. Podsumowanie
