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Physiologie du Liquide Cérébro-spinal
La sécrétion, la circulation, la résorption. L ’équilibre des pressions
cérébrale, liquidienne et veineuse
- Production- Circulation- Evacuation
Production du LCS
Production du LCR
• Plexus choroïdes– Sécrétion active
– Insensible aux variations physiologiques (en aigu)
• Production extraplexique– Ablation des plexus
– Liquide interstitiel /endothélium capillaire
– Ependyme
– Vaisseaux des espaces sous arachnoïdiens0.25% du poids cérébral
2 à 3 g0.25% du poids cérébral
2 à 3 g
80% 20%
Sécrétion du LCS
Phénomène actif
Sécrétion, Circulationet Réabsorption du LCS
Apparition du LCS
• Le système ventriculaire apparaît avant la formation des plexus choroides– Fermeture du tube neural– Gradient de pression ventriculo-amniotique– Elargissement ventriculaire/croissance cérébrale
Linéaire/exponentiel
• Role secrétoire du tissu nerveux (Weiss, Jelinek)
Plexus choroides
V4Velum
transversumDiencéph. Telenceph. Extraventr. Ventr. Lat
Amphibiens ++ +++ +++ ++ ++ ±
Reptiles '++ '++ +++ + ± ++
Oiseaux '++ '++ +++ 0 0 +++
Mammifères '++ ± +++ 0 0 +++
Hommes '++ ± +++ 0 0 +++
Quelques chiffres
• Nné : 50ml• Enfant : 80ml• Adulte : 140 ± 30ml
– Ventricules : 35ml
– ESA crânien : 25ml
– ESA rachidiens : 80ml
• 350µl/mn = 500ml/24h0,65%/mnsoit 350%/24h
• Souris : 0,325µl/mn (0,89%)
• Rat : 2,2 µl/mn (0,75%)
• Lapin : 10 µl/mn (0,43%)
• Chat : 20 µl/mn (0,45%)
• Chien : 50 µl/mn (0,40%)
• Chèvre : 154 µl/mn (0,65%)
COMPONENT CONVENTIONAL UNITS FACTOR RECOMMENDED SI UNITS
Albumin <10-30 mg/dL 10 100-300 mg/L
Cell Count <5 cells/µL 106 <5 X 106/L
Glucose 40-80 mg/dL 0.05551 2.8-4.4 mmol/L
Lactate Approximately 10% Activity fraction:Dehydrogenase approximately 0.1 of(LDH) serum level
Protein 12-60 mg/dL 10 120-600 mg/L
ProteinElectrophoresis
* Prealbumin 2-7% 0.01 Fraction: 0.2-0.07
* Albumin 56-76% 0.56-0.76
* Alpha-1 2-7 0.02-0.07Globulin
* Alpha-2 4-12% 0.04-0.12Globulin
Composition du LCS
LCS PlasmaDensité 1.0075 1.025Poids sec (g/100ml) 1 8.7Eau (g/100 ml) 99 91.3Glucose 61 92Sodium (meq/l) 141 137Potassium (meq/l) 3.3 4.9Calcium (meq/l) 2.5 5Total Base 15 162Chorures (meq/l) 124 101Bicarbonate (meq/l) 21 23Phosphates 0.48 1.3Lactates (meq/l) 1.7 1.7Cholesterol (mg/100 ml) 0.14 160Protéines (mg/100 ml) 28 7000
Composition du LCS et du plasma chez l’homme
Daprès Milhorat
Plexus choroides
• Phosphatases alcalines• Phosphatases acides• Mg++-ATPase• G-6-Phosphatase• Thiamine-Pyrophosphatase
• Adényl-cyclase• Oxydoreductase• Estérases
• Hydrolases• Cathepsin D• Gluthation-S-Transférase• NA+/K+-ATPase• Anhydrase carbonique• COMT• Typa A & B MAO
CSF
Stroma
Contrôle de la production de LCS
ß recept.
NA+
ATP cAMP VIPrecept.
VIP+
CO2 H2CO3H+
HCO3-
HCO3-
Na+
K+
Anhydrase carbonique
Na+/K+ ATPase
AcetazolamideFurosémide ?AcetazolamideFurosémide ? 75%
Circulation du LCS
Circulation du LCS
- Ventricules- Citernes et ESA- Compartiment spinal
Sécrétion, Circulationet Réabsorption du LCS
Circulation du LCS
PLCS = D X ReD : Débit de productionRe : Résistance à l ’écoulement
- Adulte : 12 à 18 cm H2O- Enfant : 8 à 15 cm H2O- Nné : 2 à 4 cm H20-
- Position- Flux- Pression atmosphérique
PPC = PAM -PLCS
Hydrodynamique
• Pression• Flux• Résistance• Viscosité
P1 P2
Q = V/t
t
Laminaire
Turbulent
∆P
Flux
T° Visc.15 1.1425 0.8937 0.7040 0.65
Réabsorption du LCS
Réabsorption du LCS
• Villosités arachnoidiennes– Passif ?
– Linéaire / PV SLS
• Mais – Naissance ≈ 0
– “ invisibles” avant 6 mois
– Matures après 18 mois
• Espaces périvasculaires• Gaines périneurales • Lymphatiques• Canal centromédullaire
(enfant)
Phénomène passif ?Phénomène passif ?
Réabsorption crânienne du LCS
Réabsorption crânienne du LCS
-Passage direct- Filtration- Vacuolisation
Réabsorptionspinale du LCS
Flux du liquide intersticiel (ISF) et drainage vers le LCS et les lymphatiques
Espèces Tissu Débit de drainage d'ISFµl/g/mn LCS Lymphe
Rat Noyau caudé 0.18 12Capsule interne 0.19 15Mésencéphale 0.29 62
LapinNoyau caudé 0.11 30 50
Drainge (%) via
D’après CserrD’après Cserr
LCS
Site de production
ISF
Complexe capillaro-glial
ISF
Espaces périvasculairesCouche sous épendymaire
Plexus choroïdes
Veines choroïdiennes
Voies depassage
Chemins d’absorption
Lieu d’absorption
PlexusChoroïdes
CSF
Ventriculeset ESA
Villositésarachnoïdiennes
Tractusolfactif
Veines Lymphe
?
InteractionsISF / LCS
Épendymeet pie-mère
Les grands équilibres et le role du LCS
Tissu cérébral
Liquide interstitiel
Sang
LCS
Pression
Débit21ml/h
5mm Hg
Sec
réti
onAbsorption
PIC12 mm Hg
Etat physiologique
Pression
Débit21ml/h
5mm Hg
Sec
réti
onAbsorption
PIC12 mm Hg
Etat physiologique
CouchéCouché
Pression
Débit21ml/h-2 mm Hg
Sec
réti
onAbsorption
PIC5 mm Hg
Etat physiologique
DeboutDebout
Pression
Débit21ml/h
5mm HgS
ecré
tion
Absorption
Hyperproduction de LCS
Pression
Débit21ml/h
5mm Hg
Sec
réti
on
Absorptio
n
Augmentation des résistancesà l’écoulement
Desmoplastic form
Hydrocéphalie externe avec atrophie corticale
Pression
Débit21ml/h
5mm Hg
Sec
réti
on
Absortion
Hyperpression veineuse dans le SLS
Dilatation Ventriculaire
• Compression cérébrovasculaire
• Redistribution du LCS et/ou du liquide ExtraC
• Modification des propriétés biomécaniques du cerveau
• Pression de pulsation du LCS
• Perte de substance (atrophie)
• Macrocrânie (NR)
Neuromédiation ?
• Equilibre acido-basique
• Hormones • Substance P• Enképhalines• Endorphines
• Peptides• Cathécholoamines• Prostaglandines• Protéines...
Fonctions du LCS
• Fonctionnement cérébral
• Douleur• Psychiatrie• Neuroimmunologie• Neuroendocrinologie
• Pharmacologie• Role nutritionnel• Role protecteur• Voie d’excrétion et
d’élimination
Physiologie du LCS
• Introduction et Généralités
• Embryologie
• Anatomie
• Production/ Circulation/Résorption
• Les grandes fonctions du LCS
• Les grands équilibres intra-crâniens
Introduction et Généralités
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