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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