Pia mater - Pia mater

Pia mater
Gray770-en.svg
Схема поперечного сечения спинного мозга и его оболочек . (На границе твердая мозговая оболочка - это черная линия, паутинная оболочка - синяя линия, а мягкая мозговая оболочка - красная линия.)
Gray767.png
Спинной мозг и его оболочки
Идентификаторы
MeSH D010841
TA98 A14.1.01.301
TA2 5405
FMA 9590
Анатомическая терминология

Пиа матер ( / р . Ə м т ər / или / р я ə м ɑː т ər / ), который часто называют просто как Пиа, это тонкий внутренний слой из мозговых оболочек , мембраны окружающие головной и спинной мозг . Pia mater в переводе с латинского означает «нежная мать». Две другие менингеальные оболочки - это твердая мозговая оболочка и паутинная оболочка . И мягкая оболочка, и паутинная оболочка являются производными нервного гребня, в то время как твердая мозговая оболочка происходит от эмбриональной мезодермы . Мягкая мозговая оболочка представляет собой тонкую волокнистую ткань , проницаемую для воды и мелких растворенных веществ. Мягкая мозговая оболочка позволяет кровеносным сосудам проходить и питать мозг. Предполагается, что периваскулярное пространство между кровеносными сосудами и мягкой мозговой оболочкой является частью псевдолимфатической системы мозга ( глимфатической системы ). Когда мягкая мозговая оболочка раздражается и воспаляется, возникает менингит .

Состав

Мягкая мозговая оболочка - это тонкая, полупрозрачная, сетчатая менингеальная оболочка, охватывающая почти всю поверхность мозга. Он отсутствует только в естественных отверстиях между желудочками , срединном и боковом отверстиях . Мягкая мозговая оболочка плотно прилегает к поверхности мозга и неплотно соединяется с паутинным слоем. Из-за этого континуума слои часто называют мягкой паутинной оболочкой или лептоменингами . Субарахноидальное пространство существует между паутинной слоем и Пиа, в котором сосудистом сплетении выбросы и поддерживает спинномозговую жидкость (CSF). Субарахноидальное пространство содержит трабекулы или фиброзные нити, которые соединяют и придают стабильность двум слоям, обеспечивая соответствующую защиту и движение белков, электролитов, ионов и глюкозы, содержащихся в спинномозговой жидкости.

Тонкая мембрана состоит из волокнистой соединительной ткани , которая покрыта слоем плоских клеток, непроницаемых для жидкости на ее внешней поверхности. Сеть кровеносных сосудов едет в головной и спинной мозг путем переплетения через PIA мембраны. Эти капилляры отвечают за питание мозга. Эта сосудистая мембрана удерживается ареолярной тканью, покрытой мезотелиальными клетками тонких нитей соединительной ткани, называемых паутинными трабекулами . В периваскулярных пространствах мягкая мозговая оболочка начинается как мезотелиальная выстилка на внешней поверхности, но затем клетки исчезают, замещаясь элементами нейроглии .

Хотя мягкая мозговая оболочка в основном структурно схожа во всем, она охватывает как нервную ткань спинного мозга, так и проходит по трещинам коры головного мозга. Ее часто подразделяют на две категории: мягкая мозговая оболочка черепа (pia mater encephali) и мягкая мозговая оболочка спинного мозга (pia mater spinalis).

Черепная мягкая мозговая оболочка

Часть мягкой мозговой оболочки, охватывающая мозг, называется черепной мягкой мозговой оболочкой. Он прикреплен к мозгу с помощью отростков астроцитов , которые представляют собой глиальные клетки, отвечающие за многие функции, включая поддержание внеклеточного пространства. Черепная мягкая мозговая оболочка соединяется с эпендимой , которая выстилает желудочки головного мозга, образуя сосудистые сплетения , производящие спинномозговую жидкость . Функция мягкой мозговой оболочки вместе с другими менингеальными слоями заключается в защите центральной нервной системы, содержащей спинномозговую жидкость, которая смягчает мозг и позвоночник.

Мягкая мозговая оболочка черепа покрывает поверхность головного мозга. Этот слой проходит между извилинами головного мозга и пластинками мозжечка, загибаясь внутрь, образуя хориоидную телу третьего желудочка и сосудистые сплетения бокового и третьего желудочков . На уровне мозжечка мембрана мягкой мозговой оболочки более хрупкая из-за длины кровеносных сосудов, а также из-за уменьшения связи с корой головного мозга .

Мягкая мозговая оболочка спинного мозга

Мягкая мозговая оболочка спинного мозга плотно повторяет изгибы спинного мозга , окружает их и прикрепляется к нему через соединение с передней щелью . Мягкая мозговая оболочка прикрепляется к твердой мозговой оболочке через 21 пару зубчатых связок, которые проходят через паутинную оболочку и твердую мозговую оболочку спинного мозга. Эти зубчатые связки помогают закрепить спинной мозг и предотвращают движение из стороны в сторону, обеспечивая стабильность. Мембрана в этой области намного толще, чем мозговая оболочка черепа, из-за двухслойного состава мембраны мягкой мозговой оболочки. За эту толщину отвечает внешний слой, состоящий в основном из соединительной ткани. Между двумя слоями есть пространства, которые обмениваются информацией с субарахноидальной полостью, а также с кровеносными сосудами. В точке , где мягкая мозговая оболочка достигает спинной мозг или медуллярный конус в конце спинного мозга, мембрана проходит в виде тонкой нити под названием концевой нити или терминал, нить , содержащейся в поясничном бачке . Эта нить в конечном итоге сливается с твердой мозговой оболочкой и простирается до копчика или копчика. Затем он сливается с надкостницей , мембраной, находящейся на поверхности всех костей, и образует копчиковую связку. Там она называется центральной связкой и помогает при движениях туловища.

Функция

В сочетании с другими оболочками мозговых оболочек мягкая мозговая оболочка функционирует, чтобы покрывать и защищать центральную нервную систему (ЦНС), защищать кровеносные сосуды и закрывать венозные синусы рядом с ЦНС, удерживать спинномозговую жидкость (ЦСЖ) и образовывать перегородки с череп. CSF, мягкая мозговая оболочка и другие слои мозговых оболочек работают вместе как защитное устройство для мозга, при этом CSF часто называют четвертым слоем мозговых оболочек.

Производство и распространение CSF

Спинномозговая жидкость циркулирует через желудочки, цистерны и субарахноидальное пространство в головном и спинном мозге. Около 150 мл спинномозговой жидкости постоянно находится в обращении, постоянно рециркулируя за счет ежедневного производства почти 500 мл жидкости. ЦСЖ в основном секретируется сосудистым сплетением ; однако около одной трети спинномозговой жидкости секретируется мягкой мозговой оболочкой и другими эпендимными поверхностями желудочков (тонкая эпителиальная мембрана, выстилающая головной мозг и центральный канал ) и паутинными оболочками. ЦСЖ проходит от желудочков и мозжечка через три отверстия в головном мозге, попадает в головной мозг и завершает свой цикл в венозной крови через такие структуры, как паутинные грануляции . Мягкая мозговая оболочка охватывает каждую поверхностную щель мозга, кроме отверстий, чтобы обеспечить продолжение циркуляции спинномозговой жидкости.

Периваскулярные пространства

Мягкая мозговая оболочка способствует образованию периваскулярных пространств, которые служат лимфатической системой мозга. Кровеносные сосуды, которые проникают в мозг, сначала проходят по поверхности, а затем идут внутрь к мозгу. Это направление потока приводит к тому, что слой мягкой мозговой оболочки перемещается внутрь и слабо прилегает к сосудам, что приводит к образованию пространства, а именно периваскулярного пространства, между мягкой мягкой мозговой оболочкой и каждым кровеносным сосудом. Это очень важно, потому что в мозгу отсутствует настоящая лимфатическая система. В остальной части тела небольшое количество белка может просачиваться из паренхиматозных капилляров через лимфатическую систему. В мозгу он попадает в промежуточное пространство . Части белка могут выходить через очень проницаемую мягкую мозговую оболочку и попадать в субарахноидальное пространство, чтобы течь в спинномозговой жидкости (CSF), в конечном итоге попадая в вены головного мозга. Мягкая мозговая оболочка служит для создания этих периваскулярных пространств, позволяющих прохождение определенного материала, такого как жидкости, белки и даже посторонние твердые частицы, такие как мертвые лейкоциты, из кровотока в спинномозговую жидкость и, по сути, в мозг.

Проницаемость

Из-за высокой проницаемости мягкой мозговой оболочки и эпендимы вода и небольшие молекулы в спинномозговой жидкости могут проникать в интерстициальную жидкость головного мозга, поэтому интерстициальная мозговая жидкость и спинномозговая жидкость очень похожи по составу. Однако регулирование этой проницаемости достигается за счет обильного количества отростков астроцитов, которые отвечают за соединение капилляров и мягкой мозговой оболочки таким образом, чтобы ограничить объем свободной диффузии, попадающей в ЦНС.

Функцию мягкой мозговой оболочки проще визуализировать через эти обычные явления. Последнее свойство проявляется в случае травм головы. Когда голова соприкасается с другим объектом, мозг защищен от черепа из-за сходства плотности между этими двумя жидкостями, так что мозг не просто врезается в череп, а скорее его движение замедляется и останавливается из-за вязкость этой жидкости. Контраст проницаемости между мягкой мозговой оболочкой и гематоэнцефалическим барьером означает, что многие препараты, попадающие в кровоток, не могут попасть в мозг, а вместо этого должны вводиться в спинномозговую жидкость.

Компрессия спинного мозга

Мягкая мозговая оболочка также действует, чтобы справиться с деформацией спинного мозга при сжатии. Благодаря высокому модулю упругости мягкой мозговой оболочки, она способна сдерживать поверхность спинного мозга. Это ограничение останавливает удлинение спинного мозга, а также обеспечивает высокую энергию деформации. Эта энергия высокого напряжения полезна и отвечает за восстановление спинного мозга его первоначальной формы после периода декомпрессии.

Сенсорный

Афференты вентрального корешка - это немиелинизированные сенсорные аксоны, расположенные в мягкой мозговой оболочке. Эти афференты вентральных корешков передают сенсорную информацию от мягкой мозговой оболочки и позволяют передавать боль от грыжи диска и других травм позвоночника.

Эволюция

Значительное увеличение размера полушария головного мозга в результате эволюции стало возможным отчасти благодаря эволюции мягкой мозговой оболочки, которая позволяет питательным кровеносным сосудам проникать глубоко в переплетенное мозговое вещество, обеспечивая необходимые питательные вещества в этой большей нервной массе. . На протяжении всей жизни на Земле нервная система животных продолжала развиваться до более компактной и увеличенной организации нейронов и других клеток нервной системы. Этот процесс наиболее очевиден у позвоночных, и особенно у млекопитающих, у которых увеличенный размер мозга обычно конденсируется в меньшее пространство из-за наличия бороздок или трещин на поверхности полушария, разделенного на извилины, позволяя проникать большему количеству поверхностей коркового серого вещества. существовать. Развитие мозговых оболочек и наличие определенной мягкой мозговой оболочки впервые было отмечено у позвоночных, и это становится все более и более важной мембраной в головном мозге млекопитающих с более крупным мозгом.

Патология

Менингит - это воспаление мягкой мозговой оболочки и паутинной оболочки. Это часто происходит из-за бактерий, попавших в субарахноидальное пространство, но также может быть вызвано вирусами, грибками, а также неинфекционными причинами, такими как некоторые лекарства. Считается, что бактериальный менингит вызывается бактериями, которые попадают в центральную нервную систему через кровоток. Молекулярные инструменты, которые потребуются этим патогенам для прохождения менингеальных слоев и гематоэнцефалического барьера , еще недостаточно изучены. Внутри субарахноидеи бактерии размножаются и вызывают воспаление из-за выделяемых токсинов, таких как перекись водорода (H 2 O 2 ). Было обнаружено, что эти токсины повреждают митохондрии и вызывают крупномасштабный иммунный ответ. Головная боль и менингизм часто являются признаками воспаления, передаваемого через сенсорные нервные волокна тройничного нерва в мягкой мозговой оболочке. Нейропсихологические эффекты, вызывающие инвалидность, наблюдаются почти у половины выживших после бактериального менингита. Исследование того, как бактерии проникают и проникают в менингеальные слои, является следующим шагом в предотвращении прогрессирования менингита.

Опухоль, растущая из мозговых оболочек, называется менингиомой . Большинство менингиом растут из паутинной оболочки внутрь, оказывая давление на мягкую мозговую оболочку и, следовательно, на головной или спинной мозг. Хотя менингиомы составляют 20% первичных опухолей головного мозга и 12% опухолей спинного мозга, 90% этих опухолей являются доброкачественными. Менингиомы имеют тенденцию к медленному росту, поэтому симптомы могут возникать спустя годы после первоначального образования опухоли. Симптомы часто включают головные боли и судороги из-за воздействия опухоли на сенсорные рецепторы. Доступные методы лечения этих опухолей включают хирургическое вмешательство и лучевую терапию.

Дополнительные изображения

Примечания

дальнейшее чтение

  • Мартини, Ф. Тиммонс, М. и Таллитч, Р. Анатомия человека . 5-е изд. Сан-Франциско: Пирсон / Бенджамин Каммингс, 2006.
  • Саладин, Кеннет. Анатомия и физиология - единство формы и функции. 5-е изд. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 2010. 485. Печать.
  • Грей, Генри (1918). Сьюзан Стендринг. изд. Анатомия человеческого тела (40 изд.). Леа и Фебигер.
  • Одзава, Хироши (2004). «Механические свойства и функция мягкой мозговой оболочки спинного мозга». Журнал нейрохирургии . 1 (1): 122–127. DOI : 10,3171 / spi.2004.1.1.0122 . PMID  15291032 .
  • Таббс Р., Солтер Дж., Грабб П., Оукс В. (2001). «Зубчатая связка: анатомия и функциональное значение». J Neurosurg . 94 (2 Suppl): 271–5. DOI : 10,3171 / spi.2001.94.2.0271 . PMID  11302630 .
  • Клинически ориентированная анатомия . Мур, Кейт и Артур Ф. Далли. Филадельфия, Липпинкотт Уильямс и Уилкинс 2006.
  • Паис В., Данаила Л., Паис Е. (2012). «От плюрипотентных стволовых клеток до многофункциональных кордоцитарных фенотипов в головном мозге человека: ультраструктурное исследование». Ultrastruct Pathol . 36 (4): 252–9. DOI : 10.3109 / 01913123.2012.669451 . PMID  22849527 . S2CID  19486572 .
  • Паис В., Данаила Л., Паис Е. (2013). «Сотрудничество кордоцитов и стволовых клеток в головном мозге человека с акцентом на ключевую роль кордоцитов в периваскулярных областях сломанных и тромбированных сосудов». Ultrastruct Pathol . 37 (6): 425–32. DOI : 10.3109 / 01913123.2013.846449 . PMID  24205927 . S2CID  432311 .
  • Паис В., Данаила Л., Паис Е. (2014). «Ниши сосудистых стволовых клеток и их значение в головном мозге». J Neurosurg Sci . 58 (3): 161–8. PMID  25033975 .