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Sistema ventricular

En neuroanatomía , el sistema ventricular es un conjunto de cuatro cavidades interconectadas conocidas como ventrículos cerebrales en el cerebro . [ 1 ] [ 2 ] Dentro de cada ven...

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En neuroanatomía , el sistema ventricular es un conjunto de cuatro cavidades interconectadas conocidas como ventrículos cerebrales en el cerebro . [ 1 ] [ 2 ] Dentro de cada ventrículo hay una región del plexo coroideo que produce el líquido cefalorraquídeo (LCR) circulante . El sistema ventricular es continuo con el canal central de la médula espinal desde el cuarto ventrículo, [ 3 ] permitiendo el flujo de LCR. [ 3 ] [ 4 ]

Todo el sistema ventricular y el canal central de la médula espinal están revestidos de epéndimo , una forma especializada de epitelio conectado por uniones estrechas que forman la barrera hematoencefálica . [ 2 ]

Estructura

Representación 3D de los ventrículos (vistas lateral y anterior)

El sistema comprende cuatro ventrículos: [ 5 ]

Existen varios forámenes , aberturas que actúan como canales, que conectan los ventrículos. Los forámenes interventriculares (también llamados forámenes de Monro) conectan los ventrículos laterales con el tercer ventrículo, a través del cual fluye el líquido cefalorraquídeo.

Ventrículos

Las cuatro cavidades del cerebro humano se denominan ventrículos. [ 6 ] Los dos más grandes son los ventrículos laterales en el cerebro, el tercer ventrículo se encuentra en el diencéfalo del prosencéfalo entre el tálamo derecho e izquierdo, y el cuarto ventrículo se localiza en la parte posterior del puente de Varolio y la mitad superior del bulbo raquídeo del rombencéfalo. Los ventrículos se encargan de la producción y circulación del líquido cefalorraquídeo . [ 7 ]

Desarrollo

Las estructuras del sistema ventricular derivan embriológicamente del canal neural , el centro del tubo neural .

Como parte del tubo neural primitivo que se desarrollará en el tronco encefálico , el canal neural se expande dorsal y lateralmente, creando el cuarto ventrículo , mientras que el canal neural que no se expande y permanece igual a la altura del mesencéfalo, superior al cuarto ventrículo, forma el acueducto cerebral . El cuarto ventrículo se estrecha en el óbex (en la médula oblongada caudal) para convertirse en el canal central de la médula espinal .

En mayor detalle, alrededor de la tercera semana de desarrollo, el embrión es un disco de tres capas. La superficie dorsal del embrión está cubierta por una capa de células llamada ectodermo . En el centro de la superficie dorsal del embrión se encuentra una estructura lineal llamada notocorda . A medida que el ectodermo prolifera, la notocorda se desplaza hacia el centro del embrión en desarrollo. [ 8 ]

A medida que el cerebro se desarrolla , en la cuarta semana del desarrollo embrionario se han formado tres hinchazones conocidas como vesículas cerebrales dentro del embrión alrededor del canal, cerca de donde se desarrollará la cabeza. Las tres vesículas cerebrales primarias representan diferentes componentes del sistema nervioso central : el prosencéfalo , el mesencéfalo y el rombencéfalo . Estos a su vez se dividen en cinco vesículas secundarias. A medida que estas secciones se desarrollan alrededor del canal neural, el canal neural interno se conoce como ventrículos primitivos . Estos forman el sistema ventricular del cerebro: [ 8 ] Las células madre neurales del cerebro en desarrollo, principalmente células gliales radiales , recubren el sistema ventricular en desarrollo en una zona transitoria llamada zona ventricular . [ 9 ]

El septum pellucidum , una membrana delgada, triangular y vertical que se extiende como una lámina desde el cuerpo calloso hasta el fórnix , separa los cuernos anteriores de los ventrículos laterales . Durante el tercer mes de gestación, se forma un espacio entre dos láminas septales, conocido como la cavidad del septum pellucidum (CSP), que es un indicador de malformación neural fetal. Durante el quinto mes de gestación, las láminas comienzan a cerrarse, completándose este cierre entre los tres y los seis meses posteriores al nacimiento. La fusión de las láminas septales se atribuye al rápido desarrollo de los alveos del hipocampo , la amígdala , los núcleos septales , el fórnix, el cuerpo calloso y otras estructuras de la línea media. La falta de este desarrollo límbico interrumpe esta fusión posterior-anterior, lo que resulta en la persistencia de la CSP en la edad adulta. [ 10 ]

Función

Flujo de líquido cefalorraquídeo

Resonancia magnética que muestra el flujo de LCR

Los ventrículos están llenos de líquido cefalorraquídeo (LCR) que baña y amortigua el cerebro y la médula espinal dentro de sus límites óseos. El LCR es producido por células ependimarias modificadas del plexo coroideo que se encuentran en todos los componentes del sistema ventricular excepto en el acueducto cerebral y los cuernos posterior y anterior de los ventrículos laterales . El LCR fluye desde los ventrículos laterales a través de los forámenes interventriculares hacia el tercer ventrículo , y luego al cuarto ventrículo a través del acueducto cerebral en el mesencéfalo . Desde el cuarto ventrículo puede pasar al canal central de la médula espinal o a las cisternas subaracnoideas a través de tres pequeños forámenes: la abertura mediana central y las dos aberturas laterales .

Según la comprensión tradicional de la fisiología del líquido cefalorraquídeo (LCR), la mayor parte del LCR es producida por el plexo coroideo, circula a través de los ventrículos, las cisternas y el espacio subaracnoideo para ser absorbida por la sangre a través de las vellosidades aracnoideas .

El líquido fluye entonces alrededor del seno sagital superior para ser reabsorbido a través de las granulaciones aracnoideas (o vellosidades aracnoideas) hacia los senos venosos , tras lo cual pasa por la vena yugular y el sistema venoso principal . El LCR dentro de la médula espinal puede fluir hasta la cisterna lumbar al final de la médula, alrededor de la cola de caballo, donde se realizan las punciones lumbares .

El acueducto cerebral entre el tercer y el cuarto ventrículo es muy pequeño, al igual que los forámenes, lo que significa que pueden obstruirse fácilmente.

Protección del cerebro

El cerebro y la médula espinal están cubiertos por las meninges , las tres membranas protectoras formadas por la duramadre , la aracnoides y la piamadre . El líquido cefalorraquídeo (LCR) que se encuentra dentro del cráneo y la columna vertebral proporciona protección adicional y también flotabilidad , y se localiza en el espacio subaracnoideo entre la piamadre y la aracnoides.

El líquido cefalorraquídeo (LCR) que se produce en el sistema ventricular también es necesario para la estabilidad química y el suministro de nutrientes que el cerebro necesita. El LCR ayuda a proteger el cerebro de golpes y sacudidas en la cabeza, y también le proporciona flotabilidad y soporte contra la gravedad. (Dado que el cerebro y el LCR tienen una densidad similar, el cerebro flota en flotabilidad neutra, suspendido en el LCR). Esto permite que el cerebro crezca en tamaño y peso sin apoyarse en el suelo del cráneo, lo que destruiría el tejido nervioso. [ 11 ] [ 12 ]

Importancia clínica

La estrechez del acueducto cerebral y los forámenes hace que puedan obstruirse, por ejemplo, por sangre tras un accidente cerebrovascular hemorrágico. Dado que el plexo coroideo produce líquido cefalorraquídeo continuamente dentro de los ventrículos, una obstrucción en su salida provoca un aumento progresivo de la presión en los ventrículos laterales . En consecuencia, esto suele derivar en hidrocefalia . Médicamente, se la denomina hidrocefalia adquirida posthemorrágica, pero coloquialmente se la conoce como "agua en el cerebro". Se trata de una afección extremadamente grave, independientemente de la causa de la obstrucción. La ventriculostomía endoscópica del tercer ventrículo es un procedimiento quirúrgico para el tratamiento de la hidrocefalia en el que se crea una abertura en el suelo del tercer ventrículo mediante un endoscopio introducido en el sistema ventricular a través de un orificio de trépano . Esto permite que el líquido cefalorraquídeo fluya directamente a las cisternas basales , evitando así cualquier obstrucción. Un procedimiento quirúrgico para crear una abertura que permita acceder a cualquiera de los ventrículos se denomina ventriculostomía . Este procedimiento se realiza para drenar el líquido cefalorraquídeo acumulado, ya sea mediante un catéter temporal o una derivación permanente.

Otras enfermedades del sistema ventricular incluyen la inflamación de las membranas ( meningitis ) o de los ventrículos ( ventriculitis ) causada por una infección o por la entrada de sangre tras un traumatismo o hemorragia ( hemorragia cerebral o hemorragia subaracnoidea ).

Durante la embriogénesis, en el plexo coroideo de los ventrículos, pueden formarse quistes del plexo coroideo .

El estudio científico de las tomografías computarizadas de los ventrículos a finales de la década de 1970 aportó nuevos conocimientos al estudio de los trastornos mentales . Los investigadores descubrieron que las personas con esquizofrenia presentaban ventrículos de mayor tamaño de lo normal (en términos de promedio grupal). Esto constituyó la primera evidencia de que la esquizofrenia tenía un origen biológico y reavivó el interés por su estudio mediante técnicas de imagen . La resonancia magnética (RM) ha sustituido a la tomografía computarizada en la investigación para la detección de anomalías ventriculares en enfermedades psiquiátricas.

Aún no se ha establecido si el agrandamiento de los ventrículos es causa o consecuencia de la esquizofrenia. También se observa agrandamiento de los ventrículos en la demencia orgánica y se ha explicado principalmente en términos de factores ambientales. [ 13 ] Además, se ha observado una gran variabilidad entre individuos, de tal manera que la diferencia porcentual en los promedios grupales en estudios sobre esquizofrenia (+16 %) se ha descrito como "una diferencia no muy significativa en el contexto de la variación normal" (que oscila entre el 25 % y el 350 % del promedio). [ 14 ]

La cavidad del septum pellucidum se ha asociado vagamente con la esquizofrenia , [ 15 ] el trastorno de estrés postraumático , [ 16 ] la lesión cerebral traumática , [ 17 ] así como con el trastorno de personalidad antisocial . [ 10 ] El CSP es una de las características distintivas de los individuos que presentan síntomas de demencia pugilística . [ 18 ]

Medios adicionales

Véase también

Referencias

  1. ↑ Grow, WA (2018). «Desarrollo del sistema nervioso». Neurociencia fundamental para aplicaciones básicas y clínicas . Elsevier. págs.  72–90.e1. doi : 10.1016/b978-0-323-39632-5.00005-0 . ISBN 978-0-323-39632-5El sistema ventricular es una elaboración de la luz de las porciones cefálicas del tubo neural, y su desarrollo es paralelo al del cerebro.
  2. 1 2 Shoykhet, Mish; Clark, Robert SB (2011). "Estructura, función y desarrollo del sistema nervioso". Cuidados intensivos pediátricos . Elsevier. págs. 783–804 . doi : 10.1016/b978-0-323-07307-3.10057-6 . ISBN  978-0-323-07307-3Los ventrículos contienen el plexo coroideo, que produce líquido cefalorraquídeo (LCR), y sirven como conductos para el flujo de LCR en el sistema nervioso central (SNC). Las paredes ventriculares están revestidas de células ependimarias, que están conectadas por uniones estrechas y constituyen una barrera entre el LCR y el cerebro.
  3. 1 2 Shoykhet, Mish; Clark, Robert SB (2011). "Estructura, función y desarrollo del sistema nervioso". Cuidados intensivos pediátricos . Elsevier. págs. 783–804 . doi : 10.1016/b978-0-323-07307-3.10057-6 . ISBN  978-0-323-07307-3El sistema ventricular surge del espacio hueco dentro del tubo neural en desarrollo y da origen a las cisternas dentro del SNC, desde el cerebro hasta la médula espinal .
  4. ↑ Vernau, William; Vernau, Karen A.; Sue Bailey, Cleta (2008). "Líquido cefalorraquídeo". Bioquímica clínica de los animales domésticos . Elsevier. págs. 769–819 . doi : 10.1016/b978-0-12-370491-7.00026-x . ISBN  978-0-12-370491-7S2CID 71013935. El líquido cefalorraquídeo fluye en grandes cantidades desde los sitios de producción hasta los sitios de absorción. El líquido formado en los ventrículos laterales fluye a través de los forámenes interventriculares pares ( agujero de Monro) hacia el tercer ventrículo, luego a través del acueducto mesencefálico (acueducto de Silvio) hacia el cuarto ventrículo. La mayor parte del LCR sale del cuarto ventrículo hacia el espacio subaracnoideo; una pequeña cantidad puede entrar en el canal central de la médula espinal. 
  5. ↑ Este artículo incorpora texto disponible bajo la licencia CC BY 4.0 . Betts, J Gordon; Desaix, Peter; Johnson, Eddie; Johnson, Jody E; Korol, Oksana; Kruse, Dean; Poe, Brandon; Wise, James; Womble, Mark D; Young, Kelly A (16 de julio de 2023). Anatomía y fisiología . Houston: OpenStax CNX. 13.3 Circulación y sistema nervioso central. ISBN  978-1-947172-04-3.
  6. ↑ Institutos Nacionales de Salud (13 de diciembre de 2011). "Ventrículos del cerebro" . nih.gov.
  7. ↑ Biblioteca de la Escuela Internacional de Medicina y Ciencias Aplicadas de Kisumu
  8. 1 2 Schoenwolf, Gary C. (2009). ""Desarrollo del cerebro y los nervios craneales"Embriología humana de Larsen (4.ª  ed.). Filadelfia: Churchill Livingstone/Elsevier . ISBN 9780443068119.
  9. ↑ Rakic, P (octubre de 2009). " Evolución de la neocorteza: una perspectiva desde la biología del desarrollo" . Nature Reviews. Neuroscience . 10 (10): 724–35 . doi : 10.1038/nrn2719 . PMC 2913577. PMID 19763105 .  
  10. 1 2 Raine, Adrian; Lee, Lydia; Yang, Yaling; Colletti, Patrick (2010). "Marcador del neurodesarrollo para el maldesarrollo límbico en el trastorno de personalidad antisocial y la psicopatía". BJPsych" . The British Journal of Psychiatry . 197 (3): 186– 192. doi : 10.1192/bjp.bp.110.078485 . PMC 2930915. PMID 20807962 .  
  11. ↑ Klein, SB y Thorne, BM. Psicología biológica. Worth Publishers: Nueva York. 2007.
  12. ↑ Saladin, Kenneth S. Anatomía y fisiología. La unidad de forma y función. 5.ª edición. McGraw-Hill: Nueva York. 2007
  13. ↑ Peper, Jiska S.; Brouwer, RM; Boomsma, DI; Kahn, RS; Hulshoff Pol, HE (2007). " Influencias genéticas en la estructura del cerebro humano: una revisión de estudios de neuroimagen en gemelos" . Human Brain Mapping . 28 (6): 464–73 . doi : 10.1002/hbm.20398 . PMC 6871295. PMID 17415783 .  
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  15. ↑ Galarza M, Merlo A, Ingratta A, Albanese E, Albanese A (2004). "Cavum septum pellucidum y su mayor prevalencia en la esquizofrenia: una clasificación neuroembriológica". The Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences . 16 (1): 41– 6. doi : 10.1176/appi.neuropsych.16.1.41 . PMID 14990758 . 
  16. ↑ May F, Chen Q, Gilbertson M, Shenton M, Pitman R (2004). "Cavum septum pellucidum en gemelos monocigóticos discordantes por exposición al combate: relación con el trastorno de estrés postraumático" ( PDF) . Biol. Psychiatry . 55 (6): 656–8 . doi : 10.1016/j.biopsych.2003.09.018 . PMC 2794416. PMID 15013837 .  
  17. ↑ Zhang L, Ravdin L, Relkin N, Zimmerman R, Jordan B, Lathan W, Uluğ A (2003). "Aumento de la difusión en el cerebro de boxeadores profesionales: ¿un signo preclínico de lesión cerebral traumática?" . American Journal of Neuroradiology . 24 (1): 52– 7. PMC 8148951. PMID 12533327 .  
  18. ↑ McKee, AC; Cantu, RC; Nowinski, CJ; Hedley-Whyte, ET; Gavett, BE; Budson, AE; Santini, VE; Lee, HS; Kubilus, CA; Stern, RA (julio de 2009). "Encefalopatía traumática crónica en atletas: tauopatía progresiva después de traumatismo craneoencefálico repetitivo" . Neuropathol Exp Neurol . 68 (7): 709–35 . doi : 10.1097/NEN.0b013e3181a9d503 . PMC 2945234. PMID 19535999 .