歷史是一條流淌不絕的長(zhǎng)河——浩浩宇宙,、茫茫長(zhǎng)天,,人顯得異常渺小,,人的生命很短暫,又太過(guò)脆弱,。醫(yī)者總是為蕓蕓眾生提供呵護(hù),、安慰和幫助。正因?yàn)閹浊陙?lái)醫(yī)學(xué)家們的刻苦鉆研和勇敢的探索發(fā)現(xiàn),,才使得人真正成為萬(wàn)物之靈,,人的生命至尊至偉。 人類對(duì)腦脊液的研究和發(fā)現(xiàn),,是一部上下五千年醫(yī)學(xué)史,。人體作為一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng),尤其是神經(jīng)系統(tǒng),,腦脊液發(fā)現(xiàn)的歷史,,是漫長(zhǎng)而曲折的。古代醫(yī)學(xué)家們對(duì)腦脊液的認(rèn)知,,由于當(dāng)時(shí)各種歷史條件和技術(shù)背景的限制,,有些從現(xiàn)在看來(lái)也許是荒誕的。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,,解剖學(xué),、分子生物、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),、人工智能技術(shù)的發(fā)展,,為我們深入認(rèn)識(shí)神經(jīng)系統(tǒng)、腦脊液提供了極大地便利條件,,但是人類對(duì)腦脊液的認(rèn)知遠(yuǎn)未完成?,F(xiàn)在的很多認(rèn)知,也許在將來(lái)的某個(gè)階段看來(lái),,也可能是荒誕和錯(cuò)誤的認(rèn)知,,但這并不能阻擋醫(yī)學(xué)科學(xué)家們對(duì)腦脊液孜孜不倦的不斷探索和研究。 筆者認(rèn)為有必要了解一下腦脊液的醫(yī)學(xué)史,,以一種“上帝”俯瞰的角度來(lái)縱覽整個(gè)人類追求生命的真諦——人類腦脊液,、神經(jīng)系統(tǒng)的認(rèn)知,這不僅是醫(yī)學(xué)歷史的重要部分,,也是人類的一部生存史與奮斗史,。 概要 我們知道腦脊液是一種存在于大腦蛛網(wǎng)膜下腔和腦室的液體。 可是直到公元16世紀(jì)早期,,人們才認(rèn)識(shí)到腦脊液原來(lái)是以一種“液體”狀態(tài)存在,,并且又花了三個(gè)多世紀(jì)才意識(shí)到它的確切位置。 醫(yī)學(xué)史學(xué)家普遍認(rèn)為意大利醫(yī)生科圖尼奧(Cotugno)是發(fā)現(xiàn)腦脊髓液的奠基人。 科圖尼奧 Domenico Cotugno (1736-1822) 來(lái)源:researchgate.net 動(dòng)物精神的統(tǒng)治 從遠(yuǎn)古到16世紀(jì),,基于來(lái)自希波克拉底(公元前460-370年)和蓋倫(Galen)(公元130-200年)的信仰,,人們普遍認(rèn)為人類的思想來(lái)自于大腦腦室內(nèi)的動(dòng)物精神“spiritus animalis”(希臘語(yǔ): πνεε μαψυχικóv )。蓋倫將腦脊液描述為“為全身提供能量的腦室內(nèi)氣態(tài)體液“,。他認(rèn)為腦室中的殘留物可能是腦脊液的痕跡,。在蓋倫之前,被認(rèn)為是解剖學(xué)之父的赫洛菲洛斯(Herophilos)(公元前335-280),,在他的著作中描述過(guò)所有腦室,,但是沒(méi)有關(guān)于腦室內(nèi)任何液體的記載。蓋倫將“動(dòng)物精神”作為理解神經(jīng)系統(tǒng)功能的核心概念,,經(jīng)歷了上千年世紀(jì),,超越了黑暗時(shí)代,一直到18世紀(jì),。 文藝復(fù)興之前的時(shí)代,,一直沒(méi)有尸體解剖。直到1315年,,第一次公開尸檢是由解剖學(xué)家Mondino de Luzzi舉辦,。此后尸體解剖越來(lái)越盛行,佛羅米亞學(xué)者維薩利斯( Andreas Vesalius)于1543年記錄了四個(gè)包含脈絡(luò)叢的腦室,。 值得一提的是那個(gè)時(shí)代的達(dá)芬奇,,在他的作品也反映了腦室的模型(1490年),并在1504-1507年間創(chuàng)作的畫作,,以牛大腦的注蠟?zāi)>邽槟0?,非常精確地反映了腦室的解剖細(xì)節(jié),可惜的是幾個(gè)世紀(jì)都未公開,。 維薩里(Andreas Vesalius )(1514–1564)被稱為文藝復(fù)興時(shí)期最偉大的解剖學(xué)家,他重新點(diǎn)燃了解剖科學(xué),,幾乎打破了蓋倫在場(chǎng)上的束縛,。 達(dá)芬奇的作品,來(lái)源:researchgate.net 維薩里(Andreas Vesalius )(1514–1564) 來(lái)源:researchgate.net 此后的多位解剖學(xué)家,,雖然觀察和記載了腦室的概念,,但是并未發(fā)現(xiàn)腦脊液的存在,甚至有“大腦非常干燥”的記載,。 腦脊液的研究數(shù)十年后進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代,。一位叫馬薩(Nicolo Massa)的威尼斯醫(yī)生,在他的拉丁語(yǔ)作品中描述了腦室內(nèi)“大量”的液體:“觀察到從腦室通過(guò)孔隙溢出的水樣液體“,,”腦室總是充滿或半滿水樣的物質(zhì)”,。馬薩是第一位在進(jìn)行尸檢時(shí)觀察和報(bào)告顱內(nèi)腦室存在液體的人。 維基百科和后來(lái)的學(xué)者都公認(rèn)這一事件是整個(gè)神經(jīng)解剖學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)史上的一個(gè)重要里程碑,。在所有發(fā)現(xiàn)者中,,馬薩被認(rèn)為是第一個(gè)正確描述腦脊液的人,。 馬薩(Nicolo Massa)描述腦脊液第一人 1536年 來(lái)源:hindawi.com 1664年,威利斯(Thomas Willis)描述了腦室和腦導(dǎo)水管中液體的存在,。 他正確地認(rèn)識(shí)到腦脊液是從脈絡(luò)叢產(chǎn)生,,但錯(cuò)誤地認(rèn)為腦脊液最后流入鼻腔。另外一位學(xué)者勞爾(Richard Lower)在其后研究發(fā)現(xiàn),,腦脊液不會(huì)流入鼻腔,,鼻腔與腦脊液的循環(huán)無(wú)關(guān)。他研究了在頭骨底部使用對(duì)比材料(牛奶或其他黑色物質(zhì))的分布,,特別觀察了鼻腔和喉部,。 腦脊液循環(huán) 1692年瓦爾薩爾瓦(Antonio Mario Valsalva)描述了脊髓周圍蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)腦脊液的存在。 巴利維(Giorgio Baglivi)是18世紀(jì)著名的內(nèi)科醫(yī)生之一,,他不僅是纖維理論的發(fā)現(xiàn)者,,而且也是腦脊液/血液屏障概念的先驅(qū)。他還在1703年提出了腦脊髓生成/吸收穩(wěn)態(tài)的概念,,提出了腦脊液循環(huán)的概念,。在1738年,F(xiàn)antoni首先解釋了顱內(nèi)腔靜脈竇中腦脊液吸收的正確位置,。哈勒(Albrecht von Haller)也于1747年發(fā)表了腦脊液循環(huán)概念——?jiǎng)用}產(chǎn)生的腦脊液,,并回收到靜脈系統(tǒng)。 此外他是第一個(gè)描述腦脊液的物理化學(xué)特征,。 1741年至1744年間,,瑞典工程師威登伯格(Emanuel Swedenborg)在手稿中也記錄了腦脊液的詳細(xì)描述,但是由于他不是醫(yī)學(xué)科學(xué)家的身份,,該描述直到1887年才出版,。哈勒(Albrecht von Haller)在1764年的拉丁解剖學(xué)和生理學(xué)教科書中描述了大腦皮層的血液供應(yīng),聲稱參考了威登伯格的成果,。 正是意大利醫(yī)生科圖尼奧(Domenico Felice Cotugno)于1764年在拉丁文出版物中發(fā)現(xiàn)并描述了腦脊液,。他描述了在硬腦膜下、腦室內(nèi),、脊髓周圍和大腦半球內(nèi)存在腦脊液,,并還澄清了從腦室通過(guò)導(dǎo)水管進(jìn)入大腦和脊髓周圍的蛛網(wǎng)膜下腔的腦脊液循環(huán),即使人體處于垂直倒置的位置,。 此外,,科圖尼奧引入了新的尸檢方法,不再像前的解剖方法——將頭部與身體的其他部分分開,。 科圖尼奧(Domenico Felice Cotugno)1764年 來(lái)源:hindawi.com 科圖尼奧本人對(duì)哈勒的腦脊液發(fā)現(xiàn)給予了充分肯定,,在第十四章(第17頁(yè))中強(qiáng)調(diào):“毫無(wú)疑問(wèn),哈勒首先描述了腦室液(早在Cotugno重新發(fā)現(xiàn)之前)”。同樣哈勒于1762年在他的成果中描述的腦室液成果,,參考了早期對(duì)馬薩(Nicolo Massa)的研究,。這些事跡清晰地表明,就是在早期科學(xué)家們也意識(shí)到——科學(xué)研究是站在巨人的肩膀上,,并謙遜地以貢獻(xiàn)者身份來(lái)對(duì)待自己的工作,。 值得注意的是,科圖尼奧于1784年證實(shí)了動(dòng)物 - 魚類和海龜中存在腦脊液,。他不僅發(fā)現(xiàn)脊髓周圍的蛛網(wǎng)膜下腔和腦室中存在腦脊液,,而且還確定了腦脊液流動(dòng)的方向。但是直到1828年,,法國(guó)醫(yī)生馬讓迪(Fran?ois Magendie)才證實(shí)了腦室和蛛網(wǎng)膜下腔之間存在連接,,以及這些空間的連續(xù)性。顯然從那一刻起,,腦脊液循環(huán)已成為普遍受到公認(rèn),。馬讓迪成功地發(fā)明了枕骨下穿刺和測(cè)量腦脊液壓力的方法,而不是像科圖尼奧那樣通過(guò)尸檢研究,。馬讓迪在1842年的出版物中第一次正式使用了“腦脊液”一詞,。 1853年Faivre和Luschka的研究提出了腦脊液在腦室內(nèi)由脈絡(luò)叢產(chǎn)生的假設(shè),。1868年,,Weed提出了另一個(gè)開創(chuàng)性的想法,他描述腦脊液從腦室通過(guò)蛛網(wǎng)膜下腔到大腦的靜脈竇,。 馬讓迪(Magendie)1842正式使用腦脊液專有名字 來(lái)源:hindawi.com 1876年Key和Retzius在進(jìn)行尸檢研究時(shí)證明,,腦脊液通過(guò)蛛網(wǎng)膜下腔顆粒吸收進(jìn)入大腦靜脈竇,。1889年,內(nèi)科醫(yī)生Walter Essen Wynter在倫敦首次通過(guò)腰椎穿刺體內(nèi)獲得活體腦脊髓液樣本,。 兩年后,,腰穿技術(shù)由德國(guó)醫(yī)生昆克(Quincke)向公眾發(fā)布。 1925年Weed公布了腦脊液循環(huán)的具體細(xì)節(jié),,并得到了醫(yī)學(xué)界的廣泛認(rèn)可,。 庫(kù)欣的第三循環(huán)系統(tǒng),來(lái)源:semanticscholar.org 基于上述所有發(fā)現(xiàn),,1925年,被譽(yù)為神經(jīng)外科學(xué)之父的美國(guó)神經(jīng)外科醫(yī)生庫(kù)欣(Harvey Cushing)提出了除心血管循環(huán)和淋巴管循環(huán)之外的第三循環(huán)系統(tǒng)——腦脊液循環(huán)系統(tǒng),。 2006年馬德森(Madsen)又報(bào)告了第四循環(huán)系統(tǒng)——流經(jīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的脈動(dòng)波,,這種脈動(dòng)波與腦室擴(kuò)大相關(guān)。 現(xiàn)代磁共振MRI研究顯示腦脊液的脈動(dòng)波 來(lái)源: 神奇的古埃及 讀到這里,,讀者也許會(huì)問(wèn)腦脊液怎么有上下五千年的醫(yī)學(xué)史呢,?One more thing,出現(xiàn)了另一個(gè)令人震驚的歷史。1862年埃及古物學(xué)家史密斯(Edwin Smith )發(fā)現(xiàn)了一種神奇的紙莎草,,1930年被學(xué)者Breasted翻譯成英文,。該文件有48個(gè)臨床病例描述了神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼和關(guān)節(jié)的疾病,。 人們相信它是杰出的醫(yī)生和古埃及的建筑師伊姆霍特普(Imhotep),,他是大約公元前3000年至2500年間的紙莎草的作者。紙莎草記載有不僅診斷和治療頭部和脊柱損傷以及坐骨神經(jīng)領(lǐng)域最古老的醫(yī)療信息來(lái)源,。也有大腦或腦膜的解剖學(xué)發(fā)現(xiàn),。在第167頁(yè)和第171頁(yè)的第6號(hào)案例中,描述了顱骨骨折和腦膜破裂的開放性頭部創(chuàng)傷:“它打破了病人頭部?jī)?nèi)部的液體...”,。 更引人注目的是第168頁(yè)的文字:“參加頭部外傷手術(shù)的外科醫(yī)生,,手指明顯感覺(jué)到腦組織的搏動(dòng)——類似于心臟搏動(dòng)”。 公元前3000年前的紙莎草 來(lái)源:hindawi.com Breasted于1930發(fā)表的紙莎草英文翻譯 來(lái)源:hindawi.com 連醫(yī)學(xué)史學(xué)家都承認(rèn),,由于紙莎草的發(fā)現(xiàn),,腦脊液的發(fā)現(xiàn)成為一部最長(zhǎng)的——上下五千年的醫(yī)學(xué)史。根據(jù)威爾金斯(Wilkins)的說(shuō)法,,這是第一份確認(rèn)顱內(nèi)液體的存在歷史性文件,。它似乎是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的充分證據(jù),因?yàn)闈M足了以下條件: 紙莎草中描述的現(xiàn)象是真實(shí)的和實(shí)際的,,它是由一位細(xì)心的觀察者直接注意到的,,并且也被公眾所知。由于科學(xué)發(fā)現(xiàn)不受知識(shí)產(chǎn)權(quán)法的約束,,因此有足夠的理由相信:Imhotep是第一個(gè)也是最早的腦脊液發(fā)現(xiàn)者,! 有人指出,即使荷馬在他的史詩(shī)“奧德賽”中也贊賞埃及人的杰出醫(yī)學(xué)知識(shí)和技能:“埃及全國(guó)每個(gè)人都是熟練的醫(yī)生”,。 現(xiàn)代學(xué)者Shehata在他的歷史考察中得出結(jié)論:“埃及醫(yī)學(xué)紙莎草的主要科學(xué)知識(shí)后來(lái)完全被希臘科學(xué)家亞里士多德,、希波克拉底、迪奧斯克里德斯和蓋倫吸收,,包括解剖學(xué),、醫(yī)學(xué)診斷、治療,、頭部損傷,、骨折、病理和道德準(zhǔn)則,。 而且Shehata完全接受Imhotep作為西方醫(yī)學(xué)之父,! 現(xiàn)代醫(yī)學(xué) 經(jīng)過(guò)上下五千年的探索發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)腦脊液的認(rèn)識(shí),,終于大白于天下——原來(lái)腦脊液是這樣子的: 腦脊液循環(huán),,來(lái)源:medical-animations.com 任何時(shí)候都有大約125-150 mL的腦脊液CSF,,并在腦室的腦室系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。大部分是從兩個(gè)側(cè)腦室內(nèi)產(chǎn)生的,。腦脊液穿過(guò)室間孔進(jìn)入第三腦室,,然后通過(guò)腦導(dǎo)水管進(jìn)入第四腦室。從第四腦室,,通過(guò)四個(gè)開口(這個(gè)開口為紀(jì)念Magendie,,被命名為Magendie孔)進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下腔 - 脊髓的中央管,中間孔和兩個(gè)側(cè)孔,。腦脊液存在于蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi),,覆蓋大腦和脊髓,并延伸至脊髓末端至骶骨下方,。蛛網(wǎng)膜下腔與內(nèi)耳骨性迷路有關(guān),,93%的人腦脊液與外淋巴連續(xù)。 腦脊液從腦室向外單向移動(dòng),,但在蛛網(wǎng)膜下腔多向移動(dòng),。流體運(yùn)動(dòng)是脈動(dòng)的,通過(guò)心臟搏動(dòng)匹配血管中產(chǎn)生的壓力波,。 CSF源自血漿并且與其大致相似,,除了CSF與血漿相比幾乎不含蛋白質(zhì)并且具有一些不同的電解質(zhì)水平。 由于其生產(chǎn)方式,,CSF具有比血漿更高的氯化物水平和相當(dāng)?shù)拟c水平,。 CSF含有約0.3%的血漿蛋白,或約15至40 mg / dL,,具體取決于取樣部位,。CSF通常不含紅細(xì)胞,最多只含有少量白細(xì)胞,。 CSF至少有以下主要功能:
CSF由脈絡(luò)叢分兩步產(chǎn)生,。 首先,,過(guò)濾形式的血漿從脈絡(luò)叢中的有孔毛細(xì)血管移動(dòng)到細(xì)胞間質(zhì),其中運(yùn)動(dòng)由毛細(xì)血管中的血液和間質(zhì)液之間的壓力差引導(dǎo),。然后,,這種液體需要通過(guò)襯在脈絡(luò)叢內(nèi)的上皮細(xì)胞進(jìn)入腦室,這是一個(gè)需要輸送鈉,、鉀和氯的活躍過(guò)程,,通過(guò)產(chǎn)生滲透壓將水吸入腦脊液。與從毛細(xì)血管進(jìn)入脈絡(luò)叢的血液不同,,襯在脈絡(luò)叢上的上皮細(xì)胞包含細(xì)胞之間的緊密連接 ,,這可以防止大多數(shù)物質(zhì)自由流入腦脊液。 CSF分泌存在晝夜節(jié)律變化,,其機(jī)制尚不完全清楚,,但可能與一天中自主神經(jīng)系統(tǒng)激活的差異有關(guān)。 腦脊液通過(guò)蛛網(wǎng)膜顆粒進(jìn)入硬腦膜靜脈竇返回血管系統(tǒng),。 這些是蛛網(wǎng)膜外膜進(jìn)入大腦周圍的靜脈竇,,用閥門確保單向引流。這是因?yàn)橹刖W(wǎng)膜和靜脈竇之間存在壓力差,。CSF也被認(rèn)為可以排出淋巴管,,特別是鼻子周圍的那些,通過(guò)嗅覺(jué)神經(jīng)通過(guò)篩狀板引流,。目前尚不清楚這種途徑和程度,,但可能涉及沿著一些顱神經(jīng)的CSF流動(dòng),并且在新生兒中更為突出,。CSF以每天三到四次的速度更新,。CSF也被視為通過(guò)顱神經(jīng)和脊神經(jīng)鞘以及室管膜再次吸收。 CSF的組成和速率受激素和血液和CSF的含量和壓力的影響,。例如,,當(dāng)CSF壓力較高時(shí),脈絡(luò)叢中的毛細(xì)血管血液與CSF之間的壓力差較小,,從而降低了流體進(jìn)入脈絡(luò)叢和CSF發(fā)生的速率,。 自主神經(jīng)系統(tǒng)影響脈絡(luò)叢CSF分泌,,交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活增加生成,副交感神經(jīng)系統(tǒng)減少生成,。 血液pH值的變化會(huì)影響碳酸酐酶的活性,,一些藥物(如呋塞米 ,作用于Na-K-Cl協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 )有可能影響膜通道,。 腦脊液的認(rèn)知遠(yuǎn)遠(yuǎn)未完成,,隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)家們孜孜不倦的研究和探索,更多的知識(shí)被發(fā)現(xiàn),,腦脊液的發(fā)展將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止5000年... 參考文獻(xiàn):
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