뇌실과 뇌척수액 : 뇌실계 순환 Ventricle of Brain

뇌실과 뇌척수액 : 뇌실계 순환

뇌의 뇌실은 뇌척수액(CSF)으로 채워지는 뇌 실질 내에 위치하는 공간의 의사소통을 위한 네트워크입니다. 뇌실 시스템은 2개의 가쪽뇌실, 셋째 뇌실, 대뇌 수로 및 넷째뇌실로 구성됩니다. 맥락막 신경총(choroid plexuses)은 뇌실에 위치하고 있으며, 뇌척수액(CSF)은 뇌실 및 지주막 아래 공간을 채우며 일정한 생산과 재 흡수를 반복합니다.

 

 

뇌실(Ventricle of Brain)

뇌실은 인간의 뇌 내부에 있는 공간을 말하며 뇌실막에 싸여있다. 뇌실은 가쪽뇌실, 셋째뇌실, 넷째뇌실의 세 가지가 있으며 모두 연결되어 있는 연속적인 공간이다. 가쪽뇌실은 좌우 2개가 있으며, 셋째뇌실과 넷째뇌실은 각각 하나씩 있어 모두 4개의 뇌실이 뇌실계를 구성한다. 뇌실의 내부는 뇌척수액이라고 하는 액체로 채워져 있으며 이 액체는 매일 일정한 양이 생산되고 분해되면서 뇌실계를 순환합니다.

 

 

 

 

뇌실 시스템은 발생학적으로 신경관의 발달 초기에 형성되는 신경관으로부터 나옵니다. 첫 번째 임신기간이 끝날 무렵 3개의 뇌소낭(전뇌 prosencephalon 또는 forebrain, 중간뇌 mesencephalon 또는 midbrain, 능뇌, 후뇌 rhombencephalon 또는 hindbrain)을 형성합니다. 신경관은 뇌실내에서 확장되어 가쪽 뇌실 및 셋째 뇌실의 형성을 유도합니다. 중뇌(mesencephalon)의 공간은 중뇌수도(cerebral aqueduct)를 형성합니다. 후뇌(rhombencephalon) 내 신경관의 팽창은 넷째 뇌실을 형성합니다. 가쪽 뇌실은 뇌실 내 공간을 통해 셋째 뇌실과 통하고, 셋째 뇌실은 중뇌수도를 통해 넷째 심실과 통하게 됩니다.  초기 발달 동안, 투명 중격은 2개의 대뇌 반구의 얇은 벽에 의해 형성되고, 유체를 담을 수 있는 공간을 유지하게 됩니다.

 

모세 혈관의 다발은 전뇌, 후뇌를 통과하고 뇌실막의 맥락총을 형성합니다. 뇌척수액(CSF)은 맥락막 신경총에서 분비되어 뇌실을 채웁니다. 뇌척수액은 임신 12주까지 넷째 뇌실 지붕에 형성된 3개의 구멍을 통해 넷째 뇌실 밖으로 흘러 나옵니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

가쪽뇌실(Lateral ventricles)

뇌실 시스템의 가장 큰 공간은 가쪽뇌실입니다. 각 가쪽뇌실은 삼각형 모양의 심방으로 형성된 중앙 부분과 3개의 가쪽 뿔 부분으로 나뉘어집니다. 뇌실의 중앙 부분은 마루엽(두정엽 parietal lobe)내에 위치합니다. 가쪽뇌실의 지붕은 뇌들보(뇌량 corpus callosum)에 의해 형성되고, 투명중격의 후부는 내측에 있습니다. 뇌궁(fornix)의 앞부분, 맥락총, 시상의 가쪽등면, 분계섬유줄(stria terminalis) 및 미상핵(caudate nucleus)은 가쪽뇌실 바닥을 형성합니다. 

 

 

 

 

 

 

뇌실간공(interventricular foramen)은 시상과 뇌궁의 앞 기둥 사이에 위치합니다. 2개의 뇌실간공(foramina of Monro)은 가쪽뇌실과  셋째뇌실과 연결합니다. 가쪽뇌실의 몸체는 공동(atrium)이라고 불리는 넓은영역에 의해 후두부 및 측두부 뿔과 연결됩니다.

 
앞쪽의 뿔은 뇌실간공의 앞쪽에 위치합니다. 바닥과 측벽은 미상핵(caudate nucleus)의 머리에 의해 형성되고, 뇌량은 지붕과 앞쪽 경계를 구성하고, 투명중격(septum pellucidum)은 내벽을 만듭니다. 후부 뿔은 후두엽 내에 위치합니다. 뇌들보(뇌량 corpus callosum)와 뇌량팽대(splenium)의 섬유가 지붕을 이룹니다. 대겸자(forceps major)는 내측에 위치하고 후부 뿔의 둥근부분을 형성합니다. 

 

 

하부 또는 측부 뿔은 측두엽에 위치합니다. 측두엽의 섬유에 의해 지붕을 형성합니다 ; 내측 경계에는 분계섬유줄(stria terminalis)과 미상핵의 꼬리 부분을 형성합니다. 내벽과 바닥은 해마(hippocampus)와 그와 관련된 구조에 의해 형성됩니다. 편도체(amygdaloid)는 하행 뿔의 앞쪽 끝에 있습니다. 맥락총 동맥의 세혈관은 연뇌막(pia mater)을 통과하여 뇌실공으로 투영 되며 가쪽뇌실의 맥락총을 형성합니다. 맥락총은 뇌연막(dura meter, tela choroidea)의 이중 층으로 인접한 뇌 구조에 붙어 있습니다. 맥락총은 가쪽뇌실에서 아래쪽 뿔로 이어집니다. 앞과 뒤의 뿔에는 맥락막 신경총이 없습니다. 가쪽뇌실의 맥락총은 뇌실간공을 통해 반대쪽 뇌실과 셋째뇌실의 맥락총과 연결됩니다. 앞쪽 맥락총동맥(내경동맥의 가지)과 가쪽뒤맥락총동맥(후대뇌동맥의 가지)은 맥락총을 형성한다. 정맥 공급은 맥락총정맥으로부터 대뇌정맥으로 유출됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

셋째뇌실(제3뇌실, Third ventricle )

세 번째 뇌실은 뇌간(diencephalon)의 좁은 수직모양의 공동입니다. 얇은 뇌연막(dura meter, tela choroidea)은 내측 후 맥락총동맥(후대뇌동맥의 가지)로 부터 영양을 공급을 받고, 셋째뇌실의 천정을 형성합니다. 뇌궁(fornix)과 뇌들보(corpus callosum)는 상위에 위치해 있습니다. 측벽은 내측 시상과 시상하부(hypothalamus)에 의해 형성됩니다. 앞교차(anterior commissure), 종판(lamina terminalis) 및 시신경 교차(optic chiasm)는 앞쪽 벽을 형성합니다. 셋째 뇌실의 바닥은 시상하부, 회백융기(tuber cinereum), 유두체(mammillary bodies)와 중뇌의 위쪽 끈에 붙는 누두(infundibulum)에 의해 형성됩니다. 뒤 벽은 송과선(lamina terminalispineal gland)과 고삐교차연결(habenular commissure)에 의해 형성됩니다. 시상간격(interthalamic adhesions)은 기능적 중요성을 알 수 없는 회색 물질의 밴드이며, 뇌실의 공동을 가로 질러 외벽에 부착됩니다.

 

넷째 뇌실(제4뇌실, Fourth ventricle)

넷째 뇌실은 좁은 중뇌수도(cerebral aqueduct)에 의해 셋째 뇌실에 연결됩니다. 냇째 뇌실은 소뇌(cerebellum)의 전하방과 숨뇌(연수 medulla oblongata), 뇌교(pons)의 뒤쪽에 위치하는 다이아몬드 형태의 공동입니다. 상부 소뇌각(cerebellar peduncles)과 전후 연수창(anterior and posterior medullary vela)은 넷째 뇌실 지붕을 이룹니다. 뇌실정(fastigium)은 뇌실이 소뇌로 연장되는 곳입니다. 넷째 뇌실의 바닥은 마름오목(rhomboid fossa)이라 합니다. 외측 함요qn(lateral recess)는 등쪽 후하방의 소뇌각(cerebellar peduncle)의 뇌실 연장입니다.

하방으로, 연수의 중심관으로 확장됩니다. 넷째 뇌실은 소뇌 편엽(cerebellum flocculus) 근처에 위치한 루시카(Luschka)의 외측구멍과 뇌실 지붕에 위치한 마장디 구멍(Magendie’s foramen 넷째뇌실정중구)을 통해 지주막아래(subarachnoid space)의 공간과 연결이 됩니다. 뇌척수액(CSF)의 대부분은 내측 구멍을 통해 유출이 됩니다. 중뇌수도는 맥락총을 포함하지 않습니다. 넷째 뇌실의 뇌연막(tela choroidea)은 후하 소뇌동맥의 가지에 의해 공급되며, 후수범(posterior medullary velum)에 위치합니다.

 

 

뇌척수액(Cerebrospinal fluid)

뇌척수액(CSF)는 뇌의 뇌실과 뇌 및 척수의 지주막 주위를 채우는 맑고 수분이 많은 액체입니다. 뇌척수액(CSF)은 주로 뇌실막의 맥락총에 의해 생성됩니다.(체적의 70 % 이하). 뇌척수액 대부분은 가쪽뇌실의 맥락총에 의해 형성됩니다. 뇌척수액(CSF)나머지 생산은 뇌에서 뇌실로 역행성 유입(transependymal flow)에 의해 이루어 집니다.

뇌척수액은 가쪽 뇌실에서 뇌실간공 - 셋째 뇌실 -중뇌수도(cerebral aqueduct) 및 넷째 뇌실로 흐릅니다. 극소량만이 척수의 중심관으로 들어갑니다. 뇌척수액의 흐름은 뇌척수액 (CSF) 생산시 발생하는 정수압(hydrostatic pressure, bulk flow), 큰 동맥의 혈관맥동 및 뇌실막 섬모(ependymal cilia)의 방향성 박동을 포함하는 요인들의 조합의 결과입니다. 중뇌수도와 같은 뇌실 시스템의 좁은 영역에서 CSF의 움직임을 선호하는 반면, 정수압(hydrostatic pressure)은 큰 뇌실 내에서 뇌척수액(CSF) 흐름의 주된 역할을 합니다. 섬모운동장애증후군(Immotile cilia syndrome)은 소아 수두증의 드문 원인입니다.

 

뇌실은 뇌척수액(CSF)이 포함된 교통시스템의 내부를 구성합니다. 체계의 외부는 지주막 아래 공간과 지주막 아래 탱크(cisterns 지주막하조)에 의해 형성됩니다. 두 부분 간의 의사 소통은 넷째뇌실정중구(Magendie’s foramen - 뇌수조(cistern magna) 안으로)과 루시카공(Luschka foramen)의 2개의 외벽 (뇌간 소뇌다리뇌각(cerebellopontine anlge) 및 교뇌수조(prepontine cistern)뇌관을 둘러싸는 공간)을 통해 넷째 뇌실 수준에서 발생합니다. 뇌척수액은 지주막 아래공간에서 정맥동으로 돌출하는 세포의 집단인 작은 거미막 융모(arachnoid villi)와 좀 더 거대한 거미막과립(arachnoid granulation)에 의해 정맥혈(정소 또는 정맥)으로 흡수됩니다.

 

성인의 교통시스템에 포함된 총 뇌척수액(CSF) 부피는 약 150mL이며 약 25%가 뇌실 시스템을 채웁니다. 뇌척수액(CSF)은 약 20 mL/h의 속도로 생산되며 400-500mL가 매일 생산되고 흡수됩니다. 뇌척수액(CSF) 흡수 능력은 일반적으로 생산 속도의 약 2~4 배 입니다. 정상 뇌척수액의 압력은 성인에서는 5-15 mmHg(65-195mm H2O). 6살 미만의 소아에서 정상 CSF 압력은 10-100 mm H2O 사이의 범위. 뇌척수액은 외상에 대한 보호, 신경 세포 및 신경 교세포 활성에 의해 생성되는 대사 물질의 제거, 뇌에 생리 활성 물질(호르몬 및 신경 펩타이드와 같은) 수송을 진화 과정에서 두뇌 성장을 지원하는 데 중요한 역할을 합니다.