Központi idegrendszer anatómiája I. Agyhártyák, agykamrák, agy vérellátása
1
2013. október 3.
2
3
Agyhártyák (meninges encephali) •
•
•
•
Az agyburkok a velőcsővel együtt fejlődnek: a leptomeninx akkor differenciálódik, amikor az erek benőnek az agyhólyagokba. A pachymeninx differenciálódása némileg összefügg a koponya és a canalis vertebralis fejlődésével. Míg a pachymeninx egységes, rostos réteggé alakul, addig a leptomeninx két további rétegre és a kettő közötti üregrendszerre differenciálódik. A két réteg az arachnoidea és a pia mater; az üreg a spatium subarachnoideum vagy cavum subarachnoideale (a liquor cerebrospinalist tartalmazó térség). Dura mater (pachymeninx): képletei a (1) falx cerebri; (2) tentorium cerebelli (incisura tentorii); (3) falx cerebelli; (4) diaphragma sellae; (5) cavum trigeminale. Arachnoidea mater (leptomeninx): pókhálóhártya. Képletei a (1) spatium subarachnoideum (SSA; régebbi neve: cavum subarachnoideale); (2) granulationes arachnoideae; (3) trabeculae arachnoideae; (4) cisternae subarachnoideae. Pia mater (leptomeninx): követi az agy felszínét, körülveszi az agy felszínén futó erek falát (arachnoidea sejtekkel együtt). Kialakítja a plexus choroideusok tela choroidea nevű állományát; a gerinccsatornában kialakítja a (6) ligamentum denticulatum (gerincvelő) nevű szalagrendszert, mely hozzájárul a gerincvelő fixációjához. 4
Az agyburkok szövettani rétegei •
•
•
Dura mater - 1. stratum fibrosum (kollagénrostos és elasztikus rostos erős, tömött kötőszövet). 2. stratum neurotheliale (intercelluláris junkciókkal összekapcsolt, többrétegű, hámszerű sejtek): ez a réteg fenntartja a vér-likvor gát jelenségét (a dura ereit elválasztja a likvortértől). Arachnoidea mater: két rétegből áll, egyik réteg a dura neurothelrétegén fekszik – ez a réteg hámszerű sejtekből áll, melyeket intercelluláris junkciók kapcsolnak össze, és basalis lamina van alatta. A következő réteg ehhez kapcsolódik és stromának hívjuk: lazán összekapcsolódó, nyúlványos meningeális sejtek és kollagénrost kötegek alkotják. Ez a réteg alakítja ki az arachnoidea trabeculáit, melyek az agyfelszín felé (a pia mater felé) nyúlva fenntartják a subarachnoidealis térséget. Ezen sejtek egy populációja mesothelszerűen viselkedve határolja a subarachnoidealis folyadékteret (SSA): ebben van liquor cerebrospinalis, és itt futnak az agyvelőt ellátó erek. Pia mater: vékony, átlátszó kötőszöveti hártya, mely követi az agyvelő felszínét, beterjed a sulcusokba és kíséri az agyba belépő ereket is egy ideig (Virchow-Robin térségek). Több rétegben elhelyezkedő fibroblast-szerű sejtekből áll (sejtek neve: meningeális sejt). Az agyfelszínen lévő belső réteg lazább szerkezetű, míg a külső réteg a SSA-tól választja el. Az a külső réteg mesothel-szerű, a sejteket intercelluláris junkciók kötik össze, habár barrier funkciója tökéletlen. A belső pia-lemez kíséri az agyi ereket (a prekapilláris állapotig) az agyban az ún. Virchow-Robin térségeket alkotva. 5
6
Az agyburok rétegződése egy dura sinus falában (előző ábra magyarázata) • A sinus belső endothelje (1) és annak basalis laminája. • Dura mater stratum fibrosuma (2.1) • Dura mater stratum neurotheliale-ja (2.2) • Arachnoidea hámszerű rétege (3.1) + lamina basalis • Arachnoidea stromája (3.2); T: trabeculák; G: arachnoid szemcse (granulatio) szerkezete • Spatium subarachnoidale (SSA): 4 • Pia mater mesothel-szerű izoláló rétege (5.1) • Pia mater belső lazább rétege (5.2), amely majd a Virchow-Robin térségbe is beterjed. • Marginalis astrocyta (membrana limitans glialis superficialis – 6) az agy felszínén. 7
A pia mater elektronmikroszkó elektronmikroszkópos ké képe: a nyilak a kü külső lső (mesothelmesothel-szerű szerű) ré rétegre mutatnak (SA: spatium subarachnoideum). subarachnoideum). Az üres nyí nyíl a belső belső sejtré sejtréteget mutatja. Az agy felszí felszínén folytonos astrocytaastrocyta-réteg látszik (fekete vonalak).
Az agy felszí felszínét marginalis astrocytaastrocyta-réteg fedi. Az astrocytá astrocytát kívül lamina basalis (nyí (nyílhegyek) borí borítja. Ezutá Ezután a pia mater kö következik (nyí (nyíl). Az astrocytá astrocytában GFAP filamentumok vannak.
8
Dura mater cranialis (kissé zsugorodott preparátum)
Arteria meningea media ágai
9
Pachymeninx vérellátása • Arteria meningea media (arteria maxillarisból) • Arteria meningea posterior (arteria pharyngea ascendensből) • Kisebb meningeális ágak az arteria carotis internából (a. meningea centralis), arteria ophthalmicából (r. meningeus anterior) és arteria occipitalisból. • Vénái az artériákat kísérik és a diploe vénáiba, és a dura sinusokba vezetődnek. 10
Pachymeninx beidegzése • Nervus trigeminus: ramus meningeusok mindhárom ágból (ophthalmicus, maxillaris, mandibularis). • Nervus vagus: ramus meningeus. • Plexus cervicalis: C1, 2-ből érző és szimpatikus vazomotor ágak a hátsó koponyaárok durájában. • Szimpatikus posztganglionáris rostok (vazomotor rostok) a ganglion cervicale superiusból jönnek. • Érző idegvégződések: szabad idegvégződések (fájdalom) és tapintótest-szerű lamellás idegvégződések (mechanoreceptor). 11
Vékony, peptiderg érzőidegek a dura materben (eredet: nervus trigeminus) Az idegvé idegvégző gződések sejttestjei a trigeminus ganglionjá ganglionjában vannak. MMA: arteria meningea media; media; SS: sinus sagittalis superior; superior; TS: sinus transversus. transversus. A rajz érzé rzékelteti a vé vékony idegrostok rendkí rendkívül nagy denzitá denzitását a durá durában. ban.
Az axonok fő transzmittere a calcitonin-génrelációs peptid (CGRP). Ezek az érzőrostok a periférián effektor funkciót is betöltenek: a peptidet felszabadítják és az vazodilatációt és hízósejt degranulációt vált ki.
12
Dura mater képletei a koponyában és a gerinccsatornában • Falx cerebri (nagyagysarló) • Falx cerebelli (kisagysarló) • Tentorium cerebelli (kisagysátor): incisura tentorii • Diaphragma sellae • Cavum trigeminale • Filum terminale externum: S3-S5 • A spinális dura tölcsérszerűen körülveszi a gerincvelői idegeket, kikísérve őket a foramen intervertebrale-ig. Itt a dura összeszövődik az idegek epineuriumával. 13
A falx cerebri és tentorium cerebelli a koponya üregét rekeszekre osztják (tentorial notch: incisura tentorii). A tentorium cerebelli a cerebrum tarkólebenyét választja el a kisagytól. A nagy dura lemezekben futnak a dura vénás sinusai. Incisura tentorii: az agytörzs áthaladására szolgál.
14
Basis cranii interna dura borítása és a dura idegei
15
A dura sinusok és falx képződése a dura rostos rétegéből. Emissariumvénák a fejbőr irányában, diploe vénák a koponyacsontok belsejében. Granulationes arachnoideae: a liquort a vénákba vezetik.
16
A dura mater vénás sinusai • A sinusok a dura rostos rétegében jönnek létre. Merev falú, tág vénás csatornák, melyeket belül endothelium bélel. Az agyvelő vékony falú vénái a sinusokba ömlenek. A sinusokat név szerint a neuroanatómia jegyzet tartalmazza. A sinusok vére a sinus sigmoideus felé folyik, majd a vena jugularis internába kerül. • A sinusok falán áttüremkedik az arachnoidea és apró, gombafej-szerű képleteket hoz létre a sinus üregében. Ezek a granulationes arachnoideae (Pacchioni). Az arachnoidgranuláció szelepként működve, a nyomás grádiensnek megfelelően, a likvort a vénás vérbe engedi. A granuláció szöveti struktúráját a 6. számú dia mutatja be. A Pacchioniszemcsék legnagyobb számban a sinus sagittalis superior mentén figyelhetők meg. A szemcsék csoportosulvanövekedve a koponyacsontokon is benyomatot hagynak (foveolae granulares). 17
A sinus sagittalis superiort határoló dura lemezek és az arachnoidea granulációinak viszonyai (vénás kommunikáció a koponyán belüli- és koponyán kívüli vénák között: venae emissariae)
18
Az agyhártyák finomszerkezete, rétegződése, és két agyhártyai vérzéstípus feltüntetése a rétegeknek megfelelően
19
Epiduralis hematoma
20
Subduralis hematoma
21
Subarachnoidalis vérzés
22
Cisternae subarachnoideae (SSA: spatium subarachnoideum) • A cisternák a SSA tágulatai, likvor tölti ki őket. A cisternák méretüknél fogva lehetőséget adnak arra, hogy bizonyos képleteket (erek, agyidegek) a sebész jól meg tudjon közelíteni. • Cisterna lumbalis: lumbálpunkció (likvor mintavétel). • Cisterna magna (cerebellomedullaris posterior): cisterna punkció (likvor mintavétel). • Cisterna fossae lateralis cerebri • Cisterna chiasmatica: chiasma opticumnál. • Cisterna interpeduncularis: mesencephalon ventralis részén. • Cisterna ambiens: az agytörzs oldalánál. • Cisterna quadrigeminalis: tectum mesencephali felett. • Cisterna pericallosa: corpus callosum felett. • Cisterna laminae terminalis: lamina terminalisnál. • Cisterna carotica: az arteria carotis interna SSA-ban lévő szakasza körül. 23
Cisterna chiasmatica (chiasm.cist.) chiasm.cist.) Cisterna interpeduncularis (interped.cist.) interped.cist.) Cisterna laminae terminalis (lam.ter, lam.ter,cist.) cist.) Cisterna carotica (car.cist.) car.cist.)
MICROSURGICAL AND ENDOSCOPIC ANATOMY OF THE SUPRATENTORIAL ARACHNOIDAL MEMBRANES AND CISTERNS. Inoue, Kohei; Seker, Askin; Osawa, Shigeyuki; Alencastro, Luis; Matsushima, Toshio; Rhoton, Albert Neurosurgery. 65(4):644-665, October 2009. DOI: 10.1227/01.NEU.0000351774.81674.32
A SSA cisternái jól körülhatárolt térségek, jellegzetes képletekkel 24 Copyright © by the Congress of Neurological Surgeons. Published by Lippincott Williams & Wilkins, Inc.
4
A dura mater spinalisnak epiduralis tere van: a térben vénák és zsírszövet található (epidural space) Arachnoidea septum
25
Az alsó lumbalis (L3) szakaszon már nincs gerincvelő: ez a cauda equina és a filum terminale helye. Itt találjuk a cisterna lumbalist (csillag).
26
Az agy vérellátása: artériák • Arteria carotis interna: (1) a. cerebri anterior (ACA); (2) a. cerebri media (ACM); (3) a. choroidea anterior; (4) a. communicans posterior. • Arteria vertebralis: (1) a. spinalis posterior; (2) a. spinalis anterior; (3) a. cerebellaris posterior inferior. • Arteria basilaris: (1) a. labyrinthi; (2) a. cerebellaris anterior inferior; (3) rami ad pontem; (4) a. cerebellaris superior; (5) a. cerebri posterior. 27
Az agy vérellátása: vékony falú vénák • Venae superiores cerebri: a cerebrum convexitásán (főként a sinus sagittalis superiorba ömlenek) • Vena media superficialis cerebri: a sulcus lateralis cerebri-ben halad és a sinus cavernosusba ömlik. Két anasztomózisa van: (1) a vena anastomotica superior (Trolard) a sinus sagittalis superior felé; (2) a vena anastomotica inferior (Labbé) a sinus transversus felé. • Vena basalis (Rosenthal): a vena cerebri magna ága, a temporalis lebeny medialis, alsó felszínén. • Vena cerebri interna: a (1) vena thalamostriata; és a (2) vena choroidea egyesüléséből jön létre. • Vena cerebri magna (Galenus): a sinus rectusba ömlik. 28
Carotis angiográfia: ACA (arteria cerebri anterior); ACM (arteria cerebri media); arteria carotis interna (nyilak). A vénás fázisban a vénák és a sinus sagittalis superior látható (nyilak). Vénás fázis képe
29
ACA: arteria cerebri anterior
MCA: arteria cerebri media PCA: arteria cerebri posterior
A „watershed” watershed” zóna az arté artériá riák ellá ellátási terü területeinek hatá határán: érzé rzékeny a vé vérellá rellátás zavaraira, mert az agyi erek vé végarté gartériá riák.
30
31
Carotis angiográfia vénás fázisa Vena superior cerebri Sinus sagittalis superior
Sinus sagittalis inferior
Labbé-véna Sinus rectus
Sinus transversus 32
Az előző ábra magyarázata
33
34
35
36
Az agyi átáramlás (Cerebral Blood Flow; CBF) a működéstől függ. Az agyi erek autoregulációja miatt a fokozott működés erősen megnöveli a vérátáramlást. A képeken ezt vérbe injektált izotóp kimutatásával tettük láthatóvá.
37
Agykamrák I. • Ventriculus lateralis (telencephalon): cornu anterius (frontale), posterius (occipitale), inferius (temporale), pars centralis. • Ventriculus tertius (diencephalon): foramen interventriculare, recessusok, lamina terminalis, tela choroidea. • Aqueductus mesencephali (aqueductus cerebri). • Ventriculus quartus (rhombencephalon): fossa rhomboidea, velum medullare superius, velum medullare inferius, recessus lateralis, aperturae. • Canalis centralis (medulla spinalis). 38
Agykamrák II. • Az agykamrákat és a canalis centralist hámszerű gliasejtréteg, az ependyma béleli. Az ependyma csillós (többnyire köbös) sejtekből áll. • Az ependyma alatt ún. subependymalis zóna van, melyben astrocyta nyúlványok és kapillárisok vannak. A subependymalis zónában még felnőtt korban is előfordulnak neuroblastok, ill. őssejtek. • Agy-likvor-gát: az ependymasejtek között intercelluláris junkciók vannak (a TJ kivételével). Ez a gát arra elég, hogy a nagy molekulákat kiszűrje. A sejtek iontranszporterekkel, akvaporinokkal, aminosav- és glükóz-transzporterekkel rendelkeznek, és ion-valamint folyadéktranszportot bonyolítanak le. Az ependyma átereszti az agyszövet felől érkező folyadékokat, melyek így némileg hozzájárulnak a keringő likvor mennyiségéhez. A likvorba juttatott kis molekulájú anyagok (pl.: gyógyszerek) is átmennek a gáton és bejutnak az agyszövetbe. 39
Agykamrák III.: plexus choroideus 1. • A plexusok a pia mater és ereinek képződményei, az agykamrák üregében vannak. Minden kamrának van plexusa. Az oldalkamrák és a III. kamra plexusai összefüggő képletek. • Plexus epithelből és lamina propriából (= tela choroidea) állanak. A tela choroidea a pia mater része, melyben igen gazdag kapilláris hálózat van. • A plexusokat a tenia choroideák rögzítik (pl.: a III. kamra felső részén a diencephalonhoz). A teniák is a pia mater képződményei. • A plexus lamina propriája a pia mater sejtjeit, kollagénrostokat és sok fenesztrált kapilláris tartalmaz. • A plexus epithel köbhám, amelynek sejtjeit tight junction-ök, desmosomák, nexusok kapcsolják össze. Basalis lamina van, a sejtek apikális felszínén mikrovillusok láthatók. A plexushámon makrofágok lehetnek (Kolmer-féle sejtek, epiplexus-sejtek). • A plexusok termelik a liquor cerebrospinalis-t. 40
Plexus choroideus 2.: funkciók • Vér-likvor-gát fenntartása: a plexus kapillárisai fenesztráltak és basalis laminával rendelkeznek – a fenesztrák és a BL úgy funkcionál mint a vese glomerulusokban: molekulaméret (töltés) szerint enged át (vagy nem) anyagokat. A plexus epithel tökéletes barrier a zonula occludensek miatt: itt csak transcelluláris transzport fordul elő; vagyis az epithel szekretál. • A likvor szekréciója: iontranszporterek és akvaporin révén jut át a folyadék (a klorid szekréciót szénsavanhidráz is segíti). Egyéb molekulák (glükóz, C-vitamin) aktív transzporttal jutnak a likvorba. • Molekulák felvétele (rezorpciója) a likvorból: gyógyszerek, bilirubin, leukotriének kerülnek ki a likvorból és transzportálódnak a tela choroidea kapillárisaiba (a transzporterek a májsejtekben is megtalálhatók). 41
A HARMADIK AGYKAMRA FELSZÍNE ÉS PLEXUS CHOROIDEUSA
1: fornix 2: commissura anterior 4: plexus choroideus 5: corpus callosum 8: adhesio interthalamica 9: foramen interventriculare 10: corpus mammillare 11: chiasma opticum 12: tobozmirigy 14: septum pellucidum 15: tectum mesencephali A nyilak a plexusra mutatnak. A hosszú hosszú barna nyí nyíl a cisterna quadrigeminalist mutatja. Mes: Mes: mesencephalon
Mes 42
43
(Magendie) Magendie) (Luschka) Luschka)
Likvor mennyisége: felnőttben 150 ml (ebből 25 ml van a kamrákban és 125 ml a SSA-ban). Naponta négyszer újratermelődik (kicserélődik). Nemcsak a plexusok, hanem az agyi szövetközti térségből származó folyadék is hozzáadódik. 44
Plexus choroideus vérellátása • Arteria choroidea anterior (oldalkamrai plexusok). Az arteria az ACI közvetlen ága. • Arteria choroidea posterior (ACP-ból): az oldalkamrai plexus hátsó része és a III. kamrai plexus. • Arteria inferior posterior cerebelli (IV. kamrai plexus): vertebrobasilaris ág. • Arteria inferior anterior cerebelli (IV. kamrai plexus): vertebrobasilaris ág. • Az artériák szimpatikus beidegzése a ggl. cervicale superiusból ered. 45
A III. agykamra és az oldalkamrák képe pneumoencephalogramon (PEG)
Ventriculus lateralis
Ventriculus tertius 46
Agykamrák és likvorterek MRI képen, az agy (fej) mediansagittalis képén
47
Az előző MRI képeken a cisternákat számokkal jelölték (néhányat alább felsorolunk) • • • • • • • • • •
Cisterna magna (1) Cisterna cerebelli superior (2) Cisterna quadrigeminalis (3) Cisterna pericallosa (4) Cisterna laminae terminalis (5) Cisterna premedullaris (7) Cisterna pontis (8) Cisterna interpeduncularis (9) Cisterna chiasmatica (10) A harmadik agykamra (III) és a negyedik agykamra (IV) jól látható. 48
A likvor keringése és felszívódása • A likvor fő termelődési helye a plexus choroideus. Az oldalkamrai plexusok által termelt folyadék a III. agykamrába jut, majd az aqueductus cerebri révén a IV. kamrába. Itt az aperturákon keresztül kijut a SSAba (cisterna magna), ahol folytatja útját: lefelé a gerinccsatronába, majd vissza, illetve az agyvelő felső felszíne felé. • A likvor a Pacchioni-szemcsék révén (a nyomáskülönbséget kihasználva) a sinusok vénás vérébe szívódik fel. • A likvor kisebb hányada az agyidegek és a gerincvelői idegek kilépési helyén is elhagyja a SSAt. Itt a dura átmegy az epineuriumba. Ezeken a helyeken a subarachnoidalis térség kinyílik és kommunikál az idegek nyiroktereivel. 49
Képek forrása • Benninghoff-Drenckhahn: Anatomie. Urban & Fischer, 2004. • Gliroy-MacPherson-Ross: Atlas of Anatomy. Thieme, 2008. • Haines: Neuroanatomy. Williams and Wilkins, 1995. • Szegedi Anatómiai Intézet Múzeuma és tudományos ábra gyűjteménye. 50
