Fluide céphalo-rachidien: caractéristiques, fonctions, circulation

Le liquide céphalo-rachidien (LCR), également appelé liquide céphalo- rachidien (LCR), consiste en un liquide aqueux limpide et incolore qui circule dans le système nerveux central. Il est composé de potassium, de sodium, de chlore, de calcium, de sels inorganiques (phosphates) et de composants organiques tels que le glucose. Il a plusieurs fonctions, telles que protéger le cerveau contre les chocs et maintenir un métabolisme adéquat.

Le liquide céphalo-rachidien circule dans des cavités du cerveau appelées ventricules cérébraux, dans l'espace sous-arachnoïdien et dans le canal épendymal (dans la moelle épinière).

La quantité de liquide céphalorachidien qui circule chez une personne en bonne santé est comprise entre 100 et 150 ml. Il est continuellement produit et réabsorbé.

Lorsqu'il y a plus de production que d'absorption, la pression du liquide céphalo-rachidien augmente; conduisant à l'hydrocéphalie. Il peut également arriver que les voies contenant ce fluide se bouchent et s’accumulent. Au contraire, il est également possible qu'il y ait une diminution due à un type de fuite ou d'extraction, ce qui provoquerait des maux de tête (maux de tête graves).

Un peu d'histoire…

On pense que le liquide céphalo-rachidien est connu depuis l'époque d'Hippocrate, qui l'a défini comme "l'eau entourant le cerveau" lorsqu'il tentait d'expliquer l'hydrocéphalie congénitale. Pour Galen, des débris provenant des ventricules cérébraux ont été expulsés par le nez.

Une meilleure approximation était celle écrite par Emanuel Swedenborg entre 1741 et 1744. Il affirmait qu'il s'agissait d'une "lymphe spirituelle" qui circulait du quatrième ventricule à la moelle épinière (Hajdu, 2003).

Sevillano García, Cacabelos Pérez et Cacho Gutiérrez (2011) mettent en lumière plusieurs événements historiques importants associés au liquide céphalo-rachidien:

La première description complète du liquide céphalo-rachidien, ainsi que de sa production et de sa réabsorption, a été faite par le médecin français François Magendie en 1827. En fait, il existe une structure anatomique qui porte son nom: le trou de Magendie. C'est un trou qui relie le quatrième ventricule du cerveau à l'espace sous-arachnoïdien.

En 1891, la première ponction lombaire (LP) a été réalisée, une méthode pour extraire le liquide céphalo-rachidien afin d'explorer d'éventuelles altérations. Cela a été fait par le médecin allemand Heinrich Quincke, qui a également étudié les variations et la pression de ce fluide.

La composition chimique n'a été déterminée qu'en 1912 par Mestrezar, Sicard et Guillain. Un peu plus tard, en 1920, le neurochirurgien Walter Dandy a effectué la première ponction cisternale (à l'arrière du crâne).

Comment est né le liquide céphalo-rachidien?

Le liquide céphalorachidien provient de 70% des plexus choroïdiens. Ils sont constitués de petites structures vasculaires comportant un grand nombre de capillaires. Le plasma sanguin est filtré dans ces organes pour former le liquide céphalo-rachidien. Il existe des plexus choroïdes dans les quatre ventricules, mais principalement dans les deux ventricules latéraux.

Cependant, les 30% restants de ce fluide se trouvent dans l'épendyme, qui provient de la membrane arachnoïdienne. Dans une moindre mesure, ils proviennent également du cerveau lui-même, en particulier des espaces périvasculaires (autour des vaisseaux sanguins).

Le liquide céphalo-rachidien est renouvelé toutes les 3 ou 4 heures, pour un total d'environ 500 ml par jour.

Les 150 ml de liquide céphalorachidien que possède un adulte sont répartis de la manière suivante: dans les ventricules latéraux, environ 30 ml circulent, 10 ml dans les troisième et quatrième ventricules; espace sous-arachnoïdien et citernes cérébrales, 25 ml; et 75 ml dans l’espace sous-arachnoïdien rachidien. Cependant, son volume varie selon l'âge.

Circulation et réabsorption du liquide céphalo-rachidien

Le liquide céphalo-rachidien traverse le système ventriculaire de notre cerveau. Cela consiste en une série de cavités qui se trouvent à l'intérieur du cerveau.

Une fois séparé, ce fluide circule des ventricules latéraux vers le troisième ventricule à travers le foramen ventriculaire de Monro. Ensuite, le liquide céphalorachidien atteint le quatrième ventricule à travers l'aqueduc de Silvio. Le quatrième ventricule est celui situé à l'arrière du tronc cérébral.

Pour entrer dans l'espace sous-arachnoïdien, le fluide doit passer par trois ouvertures: l'ouverture médiane et l'ouverture latérale. Ils s'appellent également l'orifice de Magendie et les orifices de Luschka. En passant par ces orifices, le liquide atteint la citerne puis l’espace sous-arachnoïdien. Cet espace couvre tout le cerveau et la moelle épinière. Le liquide céphalo-rachidien atteint ce dernier à travers l'obex cérébral.

Quant à la résorption du liquide céphalo-rachidien, elle est directement proportionnelle à la pression du fluide. En d’autres termes, si la pression augmente, résorption également.

Le liquide circule de l'espace sous-arachnoïdien au sang pour être absorbé par des structures appelées villosités arachnoïdiennes. Cela connecte avec les sinus veineux qui a une membrane qui recouvre le cerveau appelée la dure-mère. Ces sinus sont directement liés à la circulation sanguine.

Cependant, certains auteurs ont suggéré que le fluide puisse également être réabsorbé dans les nerfs crâniens par les canaux lymphatiques. Il semble qu’ils soient fondamentaux, en particulier chez les nouveau-nés, dans lesquels les villosités arachnoïdiennes ne sont pas encore très bien réparties.

D'autre part, il existe une autre hypothèse selon laquelle le liquide céphalo-rachidien ne coule pas de manière unidirectionnelle, mais dépend de plusieurs facteurs.

De plus, il pourrait être produit et absorbé en permanence du fait de la filtration et de la réabsorption d'eau à travers les parois capillaires du liquide interstitiel du tissu cérébral environnant.

Fonctions

Le liquide céphalo-rachidien a plusieurs fonctions importantes, telles que:

Protège le système nerveux central

Ce fluide, ainsi que les méninges, a une fonction tampon à l'intérieur du crâne. Autrement dit, cela réduit les impacts externes. Ainsi, face à un coup ou une ecchymose, il est moins probable qu'une partie aussi délicate que notre cerveau subisse des dommages.

Maintenir une homéostasie interne

Permet la circulation de substances neuromodulatrices. Ces substances sont très importantes pour la régulation des fonctions vitales et consistent en hormones de l'hypothalamus et hypophyse et en chimiorécepteurs.

Protection immunologique

D'autre part, il protège également le système nerveux central contre les agents externes susceptibles de provoquer des maladies. De cette manière, il joue une protection immunologique qui est également nécessaire dans cette partie de notre corps.

Excrétion des déchets

La circulation unidirectionnelle du liquide céphalo-rachidien dans le sang permet au cerveau de s'éloigner des substances potentiellement nocives. Par exemple, les médicaments et les métabolites dangereux.

La nutrition

Comme le tissu épendymal, la pie-mère et les couches cérébrales arachnoïdiennes sont avasculaires (le sang ne leur circule pas), ils ne reçoivent pas de nutriments à partir du sang. Cependant, comme le liquide céphalo-rachidien communique avec le système vasculaire, il peut capturer les nutriments qui s'y trouvent et les transporter vers ces tissus.

Maintenir une pression adéquate

Les écoulements de liquide céphalorachidien compensent les modifications du volume de sang intracrânien pouvant survenir occasionnellement. De cette manière, il maintient une pression intracrânienne constante.

La flottabilité

Le poids du cerveau humain est compris entre environ 1200 et 1400 grammes. Cependant, son poids net en suspension dans le liquide céphalorachidien équivaut à 25 grammes (Noback, 2005).

Par conséquent, il existe dans le cerveau une flottabilité neutre qui lui permet de maintenir sa densité sans être affecté par son propre poids. S'il n'était pas entouré de liquide, le sang ne pourrait pas traverser correctement le cerveau. En conséquence, les neurones situés dans la partie inférieure de celui-ci mourraient (Saladin, 2007).

Extraction de liquide céphalo-rachidien

Le liquide céphalo-rachidien peut être obtenu par trois méthodes différentes: la ponction lombaire, la ponction cisternale et la ponction ventriculaire. Les deux derniers nécessitent une intervention chirurgicale et sont beaucoup moins courants.

L'extraction du liquide céphalo-rachidien est principalement destinée aux examens médicaux. Les praticiens examinent les caractéristiques des fluides telles que la couleur, la pression, le taux de protéines, le taux de glucose, le nombre de globules rouges ou blancs, le taux de gamma globuline, etc. Afin d'évaluer l'existence de certaines conditions neurologiques.

Parmi les symptômes détectés figurent l'hydrocéphalie, des infections telles que la méningite, les lésions cérébrales, les lésions de la moelle épinière, la sclérose en plaques, le syndrome de Guillain-Barré, l'encéphalite, l'épilepsie, la démence métabolique, les tumeurs de l'hypophyse, le syndrome de Reye, etc.

D'autre part, la ponction lombaire peut également avoir un usage thérapeutique. Il est possible d'injecter d'autres substances telles que des analgésiques, des antibiotiques, des anti-inflammatoires, etc.

Pour la ponction lombaire, une anesthésie locale sera appliquée, puis une aiguille sera insérée dans une partie spécifique de la région lombaire.

Dans le cisternal, le liquide de la cisterna magna sera extrait en insérant l'aiguille sous l'os occipital (dans la région postérieure du crâne).

Quant à la ponction ventriculaire, elle est réalisée très rarement et chez les personnes chez qui on soupçonne l'existence d'une hernie cérébrale. Pour ce faire, une incision est faite dans le crâne et l'aiguille est placée dans l'un des ventricules cérébraux.

Altérations du liquide céphalo-rachidien

Diverses anomalies du liquide céphalo-rachidien peuvent refléter différentes maladies. En l’analysant, il est possible de diagnostiquer des affections telles que des hémorragies, des infections, certains syndromes, etc.

Liquide céphalorachidien trouble

Lorsque le liquide céphalo-rachidien a un aspect trouble, cela signifie une augmentation de la quantité de vos cellules. Autrement dit, cela peut indiquer une accumulation de globules blancs ou de protéines.

Lorsqu'il y a plus de globules blancs sur la facture, il est possible que le corps tente de se défendre contre une infection telle que la méningite ou en tant que signe de l'existence d'une maladie démyélinisante.

S'il y a une plus grande quantité de protéines sur la facture, cela peut être un signe de diabète, de tumeurs, de blessures, d'infections ou d'inflammation.

Couleur du liquide céphalo-rachidien

Si la couleur du liquide est rougeâtre, il est possible qu'il y ait un type d'hémorragie ou d'obstruction dans la moelle épinière. Cependant, ce sang peut provenir de la ponction elle-même effectuée lors du test de ponction lombaire.

Par contre, quand il y a une augmentation des protéines ou des saignements il y a plus de trois jours, le liquide apparaît jaune, orange ou marron.

Altérations de la pression du liquide céphalo-rachidien

Une augmentation ou une diminution de la pression de ce liquide est la cause de certaines conditions médicales.

Lorsque la pression du liquide céphalorachidien est très élevée, on parle alors d’hypertension intracrânienne car elle entraîne une augmentation de la pression crânienne. De cette façon, les ventricules se dilatent et le tissu cérébral est opprimé, ce qui peut entraîner une mauvaise circulation sanguine et des blessures.

Parfois, cela se produit spontanément, alors que d'autres fois, cela est causé par d'autres affections telles que: tumeurs cérébrales, épanchements, caillots sanguins dans le cerveau, lupus, apnée du sommeil, certains médicaments tels que le lithium, etc.

Ses principaux symptômes sont les suivants: maux de tête graves, bourdonnements dans les oreilles, altération de la vision, difficultés d’accomplissement des tâches quotidiennes et problèmes neurologiques.

En revanche, une faible pression du liquide céphalo-rachidien peut provoquer des maux de tête. En fait, il n’est pas rare que cela se produise après une extraction lombaire. Par conséquent, pour éviter cela, le patient est invité à se reposer pendant 24 heures après le test.

Une autre cause est l'apparition d'une fistule céphalo-rachidienne, ce qui lui permet de s'échapper. Il apparaît généralement spontanément, traumatiquement ou chirurgicalement; bien qu'il soit également associé aux infections et aux tumeurs.

Altération de la glycémie dans le liquide céphalo-rachidien

Simplement, si des taux de glucose (sucre) élevés ou faibles apparaissent dans le liquide, cela indique qu'il y a plus ou moins de glucose dans le sang dans le sang.

Un faible niveau de glucose dans ce liquide peut également indiquer des infections telles que la méningite ou la tuberculose.

Niveaux élevés de gamma globuline

Lorsque ces taux augmentent dans le liquide céphalo-rachidien, cela peut être un signe de la présence de maladies telles que: sclérose en plaques, syndrome de Guillain-Barré ou neurosyphilis (conséquences de la syphilis sans traitement pendant plus de 10 ans).