LIQUIDE CÉPHALO-RACHIDIEN: CARACTÉRISTIQUES, CIRCULATION, FONCTION - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Le liquide céphalo-rachidien ou liquide céphalo-rachidien est un liquide aqueux, transparent et incolore circulant 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, comme la protection du cerveau contre les chocs et le maintien d'un métabolisme adéquat.

Le liquide céphalo-rachidien s'écoule à travers des cavités qui existent dans le cerveau appelées ventricules cérébraux, à travers l'espace sous-arachnoïdien et à travers le canal épendymaire (dans la moelle épinière).

La quantité de liquide céphalo-rachidien qui circule chez une personne en bonne santé est comprise entre 100 et 150 ml, étant produit en continu réabsorbé. Lorsqu'il y a plus de production que d'absorption, la pression du liquide céphalo-rachidien augmente, entraînant une hydrocéphalie.

Il peut également arriver que les voies qui contiennent ce fluide se bloquent, provoquant son accumulation. Au contraire, il est également possible qu'il y ait une diminution due à un certain type de fuite ou d'extraction, ce qui provoquerait des maux de tête (maux de tête sévères).

Quelle est l'origine du liquide céphalo-rachidien?

Le liquide céphalo-rachidien circulant dans l'espace sous-arachnoïdien qui entoure le cerveau et la moelle épinière. Source: Utilisateur: Manuel OpenStax Anatomy and Physiology CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) via Wikimedia Commons)

70% du liquide céphalo-rachidien provient des plexus choroïdes, petites structures vasculaires dotées d'un grand nombre de capillaires. Le plasma sanguin pénètre dans ces organes pour former du 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 sont produits dans l'épendyme, qui provient de la membrane arachnoïdienne. Dans une moindre mesure, ils proviennent également du cerveau lui-même, plus précisément des espaces périvasculaires (autour des vaisseaux sanguins).

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

Les 150 ml de liquide céphalo-rachidien que possède un adulte se répartissent comme suit: environ 30 ml circulent dans les ventricules latéraux, 10 ml dans les troisième et quatrième ventricules; espace sous-arachnoïdien et citernes cérébrales, 25 ml; et 75 ml dans l'espace sous-arachnoïdien spinal. Cependant, son volume varie selon l'âge.

Circulation et réabsorption du liquide céphalo-rachidien

Le liquide céphalo-rachidien circule dans le système ventriculaire de notre cerveau. Il s'agit d'une série de cavités qui se trouvent à l'intérieur du cerveau.

Une fois sécrété, ce fluide circule des ventricules latéraux vers le troisième ventricule à travers le foramen interventriculaire de Monro. Le liquide céphalo-rachidien atteint alors le quatrième ventricule par l'aqueduc de Silvio. Le quatrième ventricule est celui situé à l'arrière du tronc cérébral.

Pour pénétrer dans l'espace sous-arachnoïdien, le fluide doit passer par trois ouvertures: l'ouverture médiane et l'ouverture latérale. On les appelle aussi l'orifice de Magendie et les orifices de Luschka. En passant par ces orifices, le liquide atteint la citerne magna et, plus tard, l'espace sous-arachnoïdien. Cet espace couvre tout le cerveau et la moelle épinière. Le liquide céphalo-rachidien atteint ce dernier par l'obex cérébral.

Quant à la réabsorption du liquide céphalo-rachidien, elle est directement proportionnelle à la pression du liquide. Autrement dit, si la pression augmente, la réabsorption augmente également.

Le liquide circule de l'espace sous-arachnoïdien dans le sang pour être absorbé par des structures appelées villosités arachnoïdiennes. Ceux-ci se connectent aux sinus veineux qui ont 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 peut également être réabsorbé dans les nerfs crâniens par les canaux lymphatiques. Il semble qu'elles soient essentielles surtout chez les nouveau-nés, chez lesquels les villosités arachnoïdes ne sont pas encore très bien réparties.

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

En outre, il pourrait être produit et absorbé en continu en raison de la filtration et de la réabsorption d'eau à travers les parois capillaires dans le fluide interstitiel du tissu cérébral environnant.

Caractéristiques

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

Protéger le système nerveux central

Ce fluide, avec les méninges, a une fonction d'amortissement à l'intérieur du crâne. En d'autres termes, cela réduit les impacts externes. Ainsi, face à tout coup ou contusion, il est moins probable qu'une partie aussi délicate que notre cerveau subisse des dommages.

Maintenir l'homéostasie interne

Il permet la circulation de substances neuromodulatrices. Ces substances sont très importantes pour la régulation des fonctions vitales et se composent d'hormones et de chimiorécepteurs hypothalamiques et hypophysaires.

Protection immunitaire

D'autre part, il protège également le système nerveux central des agents externes susceptibles de provoquer des maladies. De cette manière, il assure une protection immunitaire 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 d'éloigner les substances potentiellement nocives. Par exemple, les médicaments et métabolites dangereux.

Nutrition

Étant donné que le tissu épendymaire et les couches pia mater et arachnoïde du cerveau sont avasculaires (le sang ne circule pas à travers eux), ils ne reçoivent pas de nutriments 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.

Maintenez une pression adéquate

Le liquide céphalo-rachidien s'écoule pour compenser les modifications du volume sanguin intracrânien qui peuvent survenir occasionnellement. De cette manière, il maintient une pression intracrânienne constante.

Flottabilité

Le poids du cerveau humain est compris entre environ 1200 et 1400 grammes. Cependant, son poids net en suspension dans le liquide céphalo-rachidien est égal à 25 grammes.

Par conséquent, le cerveau a 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 circuler correctement dans le cerveau. En conséquence, les neurones situés dans la partie inférieure de celui-ci mourraient.

Extraction de liquide céphalo-rachidien

Dans une ponction lombaire, une aiguille est placée à travers la dure-mère (représentée en rouge) pour atteindre le LCR. L'aiguille crée un trou dans la dure-mère.

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.

La principale raison de l'élimination du liquide céphalo-rachidien est les examens médicaux. Les professionnels examinent les caractéristiques du liquide telles que sa couleur, sa pression, son taux de protéines, son taux de glucose, le nombre de globules rouges ou blancs, le taux de gamma globuline, etc. Le but est d'évaluer l'existence de certaines affections neurologiques.

4 flacons de liquide céphalo-rachidien humain d'apparence normale prélevés par ponction lombaire. Source: James Heilman, MD CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

Certains de ceux qui peuvent être détectés sont l'hydrocéphalie, les 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, la tumeur pituitaire, le syndrome de Reye, etc.

D'autre part, la ponction lombaire peut également avoir une utilité thérapeutique. Cela peut être fait pour 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 du bas du dos.

Dans la citerne, le fluide existant dans la citerne magna sera extrait en introduisant l'aiguille sous l'os occipital (dans la zone 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 pratiquée dans le crâne et l'aiguille est placée à l'intérieur de l'un des ventricules cérébraux.

Troubles du liquide céphalo-rachidien

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

Liquide céphalo-rachidien trouble

Lorsque le liquide céphalo-rachidien semble trouble, cela signifie une augmentation du nombre de ses cellules. Autrement dit, cela peut indiquer une accumulation de globules blancs ou de protéines.

Lorsqu'il y a plus de globules blancs que nécessaire, le corps peut essayer de se défendre contre une infection telle que la méningite ou un signe d'une maladie démyélinisante.

S'il y a plus de protéines que nécessaire, cela peut être un signe de diabète, de tumeurs, de blessure, d'infection ou d'inflammation.

Couleur du liquide céphalo-rachidien

Si la couleur du liquide est rougeâtre, il peut y avoir une sorte de saignement ou d'obstruction dans la moelle épinière. Cependant, ce sang peut provenir de la piqûre elle-même qui est réalisée lors du test de ponction lombaire.

En revanche, lorsqu'il y a une augmentation des protéines ou des saignements pendant plus de trois jours, le liquide apparaît jaune, orange ou brun.

Modifications de la pression du liquide céphalo-rachidien

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

Lorsque la pression du liquide céphalo-rachidien est très élevée, on parle d'hypertension intracrânienne car elle produit une augmentation de la pression crânienne. De cette façon, les ventricules se dilatent et le tissu cérébral est tendu, ce qui peut entraîner une mauvaise circulation sanguine et des blessures.

Parfois, il survient spontanément, tandis qu'à d'autres moments, il est déclenché par d'autres conditions telles que: tumeurs cérébrales, accidents vasculaires cérébraux, caillots sanguins dans le cerveau, lupus, apnée du sommeil, certains médicaments comme le lithium, etc.

Les principaux symptômes qu'il provoque sont des maux de tête sévères, des bourdonnements d'oreilles, des troubles visuels, des difficultés à accomplir les tâches quotidiennes et des problèmes neurologiques.

En revanche, une faible pression du liquide céphalo-rachidien peut provoquer des maux de tête. En fait, il n'est pas rare qu'elle survienne après une extraction lombaire. Donc, 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 du liquide céphalo-rachidien, qui permet son échappement. Il apparaît généralement spontanément, traumatique ou chirurgicalement; bien qu'il soit également associé à des infections et des tumeurs.

Altération des taux de glucose dans le liquide céphalo-rachidien

En termes simples, si des niveaux élevés ou faibles de glucose (sucre) apparaissent dans le liquide, c'est le reflet qu'il y a plus ou moins de glucose que le compte dans le sang.

Un faible taux 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 le signe de la présence de maladies telles que: la sclérose en plaques, le syndrome de Guillain-Barré ou la neurosyphilis (conséquences de la syphilis sans traitement depuis plus de 10 ans).

Références

1. QU'EST-CE QUE L'HYPERTENSION INTRACRANIENNE? (HIC). (sf). Récupéré le 21 novembre 2016 de la Fondation de recherche sur l'hypertension intracrânienne.
2. Collecte de liquide céphalo-rachidien (LCR). (sf). Extrait le 21 novembre 2016 de MedlinePlus.
3. Liquide cérébro-spinal. (sf). Récupéré le 21 novembre 2016 sur Wikipedia.
4. Chudler, E. (sd). Le système ventriculaire et le LCR. Récupéré le 21 novembre 2016 de l'Université de Washington.
5. Définition du liquide céphalo-rachidien. (sf). Extrait le 21 novembre 2016 de MedicineNet.
6. García, MS, Pérez, PC et Gutiérrez, JC (2011). Troubles du liquide céphalo-rachidien et de la circulation: hydrocéphalie, pseudotumeur cérébrale et syndrome d'hypotension artérielle. Programme de formation médicale continue accrédité en médecine, 10 (71), 4814-4824.
7. Hajdu SI (2003). "Une note de l'histoire: découverte du liquide céphalo-rachidien". Annales de la science clinique et de laboratoire. 33 (3): 334–6.
8. Noback, C.; Strominger, NL; Demarest RJ; Ruggiero, DA (2005). Le système nerveux humain. Humana Press. p. 93.
9. Saladin, K. (2007). Anatomie et physiologie: l'unité de la forme et de la fonction. McGraw Hill. p. 520.