Nhắc lại về giải phẫu
Hình - Quá trình sản xuất dịch não tuỷ.
Toàn bộ các khoang bao quanh não và tuỷ có thể tích từ 1600 đến 1700 ml. Dịch não tuỷ chiếm 150 ml của thể tích này. Phần còn lại là não và tuỷ. Dịch não tuỷ khư trú trong các não thất, trong các bể chứa quanh não, trong khoang dưới nhện bao quanh cả não và tuỷ. Các buồng này đều thông với nhau và áp suất dịch não tuỷ được điều hoà để giữ ở mức hằng định.
Dịch não tuỷ được sản xuất với tốc độ 500 ml/ngày, tức là nhiều gấp 3 đến 4 lần thể tích dịch não tuỷ. Khoảng 2/3 lượng dịch này được bài tiết từ các đám rối mạch mạc (choroid plexus) khư trú trong các não thất, chủ yếu là hai não thất bên.
Một số dịch não tuỷ được bài tiết từ các bề mặt màng não thất và màng nhện. Bản thân não cũng bài tiết một ít dịch não tuỷ qua các khoang quanh mạch. Sau khi được bài tiết từ các đám rối mạch mạc ở hai não thất bên và não thất III, dịch đi theo cống Sylvius vào não thất IV.Sau khi được bổ sung thêm một ít dịch nữa, dịch não tuỷ rời não thất IV qua các lỗ Luschka và Magendie vào bể chứa lớn (cysterna magna) nằm sau hành não và ở dưới tiểu não. Từ bể chứa lớn, gần như toàn bộ dịch não tuỷ chảy lên trên qua khoang dưới nhện bao quanh não. Từ đây dịch chảy vào vô số nhung mao màng nhện rồi qua các nhung mao này đổ vào máu tĩnh mạch của xoang tĩnh mạch dọc và các xoang tĩnh mạch khác.
Sự bài tiết dịch não tuỷ ở các đám rối mạch mạc
Đám rối mạch mạc là sự phát triển của các mạch máu giống như hình hoa lơ và được bao phủ bằng một lớp tế bào biểu mô. Đám rối mạch mạc trồi vào sừng thái dương của các não thất bên, vào phần sau của não thất III và vào mái của não thất IV.
Sự bài tiết dịch ở đám rối mạch mạc diễn ra như sau: Ion natri được vận chuyển tích cực từ máu qua các tế bào biểu mô vào dịch não tuỷ. Ion clo đi theo ion natri để trung hoà điện tích. Nước khuếch tán theo các ion này vào dịch não tuỷ để cân bằng áp suất thẩm thấu. Ngoài ra một lượng nhỏ glucose cũng được vận chuyển vào dịch não tuỷ. Ngược lại, ion kali và ion bicarbonat được vận chuyển từ dịch não tuỷ vào mao mạch.
Sự hấp thu của dịch não tuỷ qua nhung mao màng nhện
Nhung mao màng nhện là những cấu trúc rất nhỏ của màng nhện. Các nhung mao gom lại thành những đám lớn gọi là những hạt màng nhện trồi vào bên trong các xoang tĩnh mạch. Các tế bào biểu mô bao phủ nhung mao có những hốc khá rộng xuyên qua thân tế bào để cho dịch não tuỷ, các phân tử protein và ngay cả một số tế bào như hồng cầu, bạch cầu có thể đi qua để vào máu tĩnh mạch.
Các khoang quanh mạch và dịch não tuỷ
Các mạch máu lúc đầu đi trên bề mặt của não rồi xuyên vào bên trong não mang theo lớp màng nuôi cùng với chúng. Màng nuôi chỉ dính vào các mạch máu một cách lỏng lẻo, do đó giữa mạch máu và màng nuôi có một khoang gọi là khoang quanh mạch. Màng nuôi đi theo các mạch máu đến tận các tiểu động mạch và tiểu tĩnh mạch. Các mao mạch não không có màng bao quanh.
Các khoang quanh mạch đóng vai trò như một hệ bạch huyết của não. Một số nhỏ protein thoát khỏi các mao mạch của nhu mô vào khoảng kẽ của mô. Trong mô não không có các mạch bạch huyết vì vậy các protein này cùng với dịch kẽ của não chảy ra các khoang quanh mạch để vào khoang dưới màng nhện. Tại đây, protein cùng với dịch não tuỷ được hấp thu qua các nhung mao màng nhện vào máu tĩnh mạch.
Khoang quanh mạch cũng làm nhiệm vụ vận chuyển các chất ngoại lai từ não vào các khoang dưới nhện để được hấp thu vào máu, ví dụ khi não bị viêm, các bạch cầu chết, các mảnh mô tổn thương được mang khỏi não qua các khoang quanh mạch.
Tính chất và thành phần dịch não tuỷ
Dịch não tuỷ không màu, trong vắt, số lượng dao động trong khoảng từ 60 đến 100 ml. Tỷ trọng từ 1,001 đến 1,010; pH từ 7,3 đến 7,4. Nồng độ protein từ 15 đến 22 mg/dl; nồng độ glucose thấp hơn của huyết tương khoảng 30% (2,8 đến 4,2 mmol/lít). Về các chất điện giải: Nồng độ ion natri tương đương với nồng độ natri huyết tương; nồng độ ion clo cao hơn 15%; nồng độ ion kali thấp hơn 40%. Dịch não tuỷ hầu như không có tế bào, chỉ có khoảng 1-3 bạch cầu lympho/mm3 dịch và một vài tế bào nội mô.
Áp suất dịch não tuỷ
Bình thường áp suất dịch não tuỷ ở tư thế nằm là từ 100 đến 150 mmH2O. Ở tư thế ngồi, áp suất này tăng thêm khoảng 10 đến 50 mmH2O. Áp suất dịch não tuỷ được điều hoà thông qua sự hấp thu của dịch qua nhung mao màng nhện vì tốc độ sản xuất dịch não tuỷ là hằng định. Hơn nữa các nhung mao hoạt động như những van chỉ cho phép dịch não tuỷ chảy vào máu tĩnh mạch mà không theo hướng ngược lại. Bình thường, khi áp suất dịch não tuỷ cao hơn áp suất trong xoang tĩnh mạch khoảng 1,5 mmHg thì van sẽ mở ra cho dịch não tuỷ chảy vào xoang. Khi áp suất dịch não tuỷ tăng lên nữa thì các van sẽ mở ra rất rộng. Vì vậy trong những điều kiện bình thường áp suất dịch não tuỷ không bao giờ chênh lệch quá nhiều so với áp suất ở xoang tĩnh mạch.
Một số tình trạng bệnh lý làm tăng áp suất dịch não tuỷ như u não, chảy máu hoặc nhiễm khuẩn trong hộp sọ. U não ngăn cản sự lưu thông của dịch não tuỷ đi lên phía trên qua khoang dưới màng nhện, do đó sự hấp thu dịch não tuỷ qua nhung mao màng nhện bị giảm hoặc không xẩy ra được. Trong chảy máu hoặc nhiễm trùng hộp sọ, sự xuất hiện đột ngột của một số lượng lớn tế bào trong dịch não tuỷ có thể làm tắc các kênh vận chuyển bên trong tế bào biểu mô của nhung mao màng nhện. Khi đó áp suất dịch não tuỷ có thể tăng lên đến 400 hoặc 600 mmH2O.
Chức năng của dịch não tuỷ
Chức năng quan trọng nhất của dịch não tuỷ là lót đệm cho não ở bên trong hộp sọ cứng. Não và dịch não tuỷ có cùng tỷ trọng do đó não nổi lên trong dịch. Nếu bị một cú đập vào đầu, nhờ có dịch não tuỷ, toàn bộ não chuyển động đồng thời với hộp sọ và không có phần nào của não bị biến dạng do cú đập này.
Dịch não tuỷ cũng đóng vai trò của một bình chứa để thích nghi với những thay đổi thể tích của hộp sọ: Nếu thể tích não hoặc thể tích máu tăng lên một lượng dịch não tuỷ tương đương sẽ được tái hấp thu thêm. Nếu thể tích não giảm, thể tích của dịch não tuỷ sẽ tăng lên.
Trong một chừng mực nào đó dịch não tuỷ cũng là nơi trao đổi chất dinh dưỡng của hệ thần kinh. Tuy nhiên, phần lớn quá trình trao đổi chất của não được thực hiện trực tiếp với máu.
Hàng rào máu - dịch não tuỷ và hàng rào máu - não
Thành phần của dịch não tuỷ không giống thành phần của dịch ngoại bào. Nhiều chất có phân tử lớn rất khó đi vào dịch não tuỷ hoặc vào dịch kẽ của não cho dù những chất này có thể đi vào các khoảng kẽ ở các nơi khác của cơ thể. Đó là do sự có mặt của hai loại hàng rào: Hàng rào máu-dịch não tuỷ ngăn cách giữa máu và dịch não tuỷ; hàng rào máu-não ngăn cách giữa máu và dịch kẽ của não. Hàng rào máu-dịch não tuỷ ở các đám rối mạch mạc. Hàng rào máu-não chính là thành các mao mạch não ở hầu hết các vùng của nhu mô não, trừ một số vùng của hypothalamus, tuyến tùng, vùng postrema. Tại những vùng này các chất khuếch tán dễ dàng vào khoảng kẽ. Điều này rất quan trọng vì tại đây có rất nhiều receptor cảm giác đáp ứng với những thay đổi trong các dịch của cơ thể (ví dụ sự thay đổi nồng độ của glucose/máu). Các đáp ứng này cung cấp những tín hiệu cho sự điều hoà ngược để đưa các yếu tố trở lại giá trị bình thường.
Nhìn chung, hàng rào máu-dịch não tuỷ và hàng rào máu-não có tính thấm cao với nước, CO2, O2 và hầu hết với các chất điện giải (natri, clo, kali) và hầu như không thấm với protein và các phân tử hữu cơ không hoà tan trong mỡ. Các hàng rào này ngăn cản sự thấm vào dịch não tuỷ hoặc vào nhu mô não nhiều loại thuốc điều trị như các kháng thể, các thuốc không hoà tan trong mỡ.
Tuy nhiên, sự khuếch tán giữa dịch não tuỷ và dịch kẽ của não lại xảy ra dễ dàng. Hầu như tất cả các chất đi vào dịch não tuỷ đều có thể khuếch tán dễ dàng vào máu. Một số thuốc không gây tác dụng trên não nếu được tiêm vào tĩnh mạch nhưng lại có hiệu quả điều trị nếu được tiêm vào dịch não tuỷ.
