Pia mater - Pia mater

Pia mater
Kaavamainen poikkileikkaus selkäytimestä ja sen kalvoista . (Rajalla dura mater on musta viiva, arachnoid mater on sininen viiva ja pia mater on punainen viiva.)
Selkäydin ja sen kalvoja
Tunnisteet
MeSH	D010841
TA98	A14.1.01.301
TA2	5405
FMA	9590
Anatominen terminologia [ muokkaa Wikidatassa ]

Pia mater ( / s aɪ . Ə m eɪ t ər / tai / p i ə m ɑː t ər / ), jota usein kutsutaan yksinkertaisesti pia, on herkkä sisin kerros aivokalvot , kalvot ympäröivä aivot ja selkäydin . Pia mater on keskiaikainen latinalainen tarkoittaa "hellä äiti". Kaksi muuta aivokalvoa ovat dura mater ja arachnoid mater . Sekä pia että arachnoid mater ovat johdannaisia hermoharjasta, kun taas dura on peräisin alkion mesodermistä . Pia mater on ohut kuitukudos, joka läpäisee vettä ja pieniä liuenneita aineita. Pia mater antaa verisuonten kulkea ja ravita aivoja. Perivaskulaariset tila välillä verisuonia ja Pia mater ehdotetaan olevan osa pseudo imunestejärjestelmän aivoille ( glymphatic järjestelmä ). Kun pia mater ärtyy ja tulehtuu, seurauksena on aivokalvontulehdus .

Rakenne

Pia mater on ohut, läpikuultava, mesh-kaltainen aivokalvon kirjekuori, joka kattaa lähes koko aivojen pinnan. Sitä ei ole vain luonnollisia välisten aukkojen kammiot , mediaani aukko , ja lateraalinen aukko . Pia tarttuu tiukasti aivojen pintaan ja yhdistyy löyhästi arachnoid -kerrokseen. Tämän jatkuvuuden vuoksi kerroksista käytetään usein nimitystä pia arachnoid tai leptomeninges . Subaraknoidaalitilaan välillä arachnoid kerroksen ja Pia, johon suonipunokseen vapauttaa ja ylläpitää aivo-selkäydinnesteessä (CSF). Subaraknoidaalinen tila sisältää trabekulauksia tai kuitumaisia ​​filamentteja, jotka yhdistävät ja tuovat vakautta kahteen kerrokseen, mikä mahdollistaa CSF: n sisältämien proteiinien, elektrolyyttien, ionien ja glukoosin asianmukaisen suojan ja liikkumisen.

Ohut kalvo koostuu kuitumaisesta sidekudoksesta , jonka ulkopinnalla on nesteen läpäisemätön litteä solukerros. Verisuonten verkosto kulkee aivojen ja selkäytimen punontaa läpi pia kalvon. Nämä kapillaarit ovat vastuussa aivojen ravitsemisesta. Tätä verisuonikalvoa pitää yhdessä areolaarinen kudos, joka on peitetty mesoteliaalisoluilla herkistä sidekudoksen säikeistä, joita kutsutaan araknoidaalisiksi trabekulaatioiksi . Perivaskulaarisissa tiloissa pia mater alkaa mesoteelivuorena ulkopinnalla, mutta solut haalistuvat ja korvataan neuroglia -elementeillä.

Vaikka pia mater on lähinnä rakenteellisesti samanlainen, se ulottuu sekä selkäytimen hermokudokseen että aivokuoren halkeamiin . Se on usein jaettu kahteen luokkaan, kallon pia mater (pia mater encephali) ja selkärangan pia mater (pia mater spinalis).

Kallon pia mater

Aivoja ympäröivä pia mater -osa tunnetaan kallon pia materina. Se on ankkuroitu aivoihin astrosyyttien prosesseilla , jotka ovat gliasoluja, jotka vastaavat monista toiminnoista, mukaan lukien solunulkoisen tilan ylläpito . Kraniaalinen pia mater liittyy ependymaan , joka linjaa aivokammioita muodostamaan koroidipunoksia, jotka tuottavat aivo -selkäydinnestettä . Yhdessä muiden aivokalvon kerrosten kanssa pia materin tehtävänä on suojata keskushermostoa sisältämällä aivo -selkäydinneste, joka pehmittää aivoja ja selkärankaa.

Kraniaalinen pia mater peittää aivojen pinnan. Tämä kerros menee aivojen gyri- ja pikkuaivojen lamellien väliin, taittuen sisäänpäin, jolloin muodostuu kolmannen kammion tela chorioidea ja sivu- ja kolmannen kammion koroidipunokset . Pikkuaivojen tasolla pia mater -kalvo on hauraampi verisuonten pituuden ja heikentyneen yhteyden vuoksi aivokuoreen .

Selkärangan pia mater

Selkärangan pia mater seuraa tarkasti ja sulkee selkäytimen käyrät ja on kiinnitetty siihen etuosan halkeaman liitoksen kautta . Pia mater kiinnittyy dura materiin 21 parin hammassolmun kautta, jotka kulkevat selkäytimen araknoidaalisen ja dura materin läpi. Nämä hammasnivelsiteet auttavat kiinnittämään selkäytimen ja estävät liikkumisen sivulta toiselle, mikä tarjoaa vakautta. Tämän alueen kalvo on paljon paksumpi kuin kallon pia mater, johtuen pia-kalvon kaksikerroksisesta koostumuksesta. Ulompi kerros, joka koostuu enimmäkseen sidekudoksesta, on vastuussa tästä paksuudesta. Kahden kerroksen välissä on tiloja, jotka vaihtavat tietoja subaraknoidaalisen ontelon ja verisuonten kanssa. Kohdassa, jossa pia mater saavuttaa Selkäytimen kaventuvan alaosan tai medullaarinen kartio lopussa selkäytimen kalvo ulottuu ohuena hehkulanka kutsutaan filum terminale tai päätelaitteen filum, sisällä lannerangan vesisäiliö . Tämä hehkulampun lopulta sulautuu kovakalvo ja ulottuu niin pitkälle kuin häntäluun tai tailbone. Sitten se sulautuu periosteumiin , joka on kaikkien luiden pinnalla oleva kalvo, ja muodostaa coccygeal -nivelsiteen. Siellä sitä kutsutaan keskusnivelsiteeksi ja se auttaa kehon rungon liikkeissä.

Toiminto

Yhdessä muiden aivokalvojen kanssa pia mater -toiminnot peittävät ja suojaavat keskushermostoa (CNS), suojaavat verisuonia ja sulkevat laskimot, jotka ympäröivät keskushermostoa, sisältävät aivo -selkäydinnesteen (CSF) ja muodostavat väliseinät pääkallo. CSF, pia mater ja muut aivokalvojen kerrokset toimivat yhdessä aivojen suojalaitteena, ja CSF: ää kutsutaan usein aivokalvojen neljänneksi kerrokseksi.

CSF -tuotanto ja kierrätys

Aivo -selkäydinneste kiertää aivojen ja selkäytimen kammioiden, vesisäiliöiden ja subaraknoidaalisen tilan läpi . Noin 150 ml CSF: ää on aina liikkeessä ja kierrätetään jatkuvasti päivittäisen lähes 500 ml: n nesteen tuotannon avulla. CSF: ää erittää pääasiassa koroidipunos ; kuitenkin noin kolmannes CSF: stä erittyy pia mater ja muut kammion ependymaalipinnat (ohut aivojen ja keskuskanavan vuoraava epiteelikalvo ) ja araknoidaaliset kalvot. CSF kulkee kammioista ja pikkuaivoista kolmen aivokalvon läpi, tyhjenee aivoihin ja lopettaa kiertonsa laskimoverissä rakenteiden, kuten arachnoid -rakeiden, kautta . Pia kattaa kaikki aivojen pinnan raot lukuun ottamatta foraminaa, jotta CSF: n verenkierto voi jatkua.

Perivaskulaariset tilat

Pia mater mahdollistaa perivaskulaaristen tilojen muodostumisen, jotka auttavat toimimaan aivojen imukudoksena. Aivoihin tunkeutuvat verisuonet kulkevat ensin pinnan yli ja sitten sisäänpäin kohti aivoja. Tämä virtaussuunta johtaa siihen, että pia mater -kerros kuljetetaan sisäänpäin ja tarttuu löyhästi astioihin, mikä johtaa tilan, nimittäin perivaskulaarisen tilan, muodostumiseen pia materin ja jokaisen verisuonen väliin. Tämä on kriittistä, koska aivoista puuttuu todellinen imunestejärjestelmä. Muualla kehossa pieniä määriä proteiinia voi vuotaa parenkymaalisista kapillaareista imunestejärjestelmän kautta. Aivoissa tämä päätyy välitilaan . Proteiiniosat kykenevät poistumaan hyvin läpäisevän pia materin läpi ja siirtymään subaraknoidaaliseen tilaan virtaamaan aivo -selkäydinnesteeseen (CSF) ja lopulta päätymään aivojen laskimoihin. Pia mater palvelee näiden perivaskulaaristen tilojen luomista sallimaan tiettyjen materiaalien, kuten nesteiden, proteiinien ja jopa vieraiden hiukkasten, kuten kuolleiden valkosolujen, kulkeutumisen verenkierrosta CSF: ään ja lähinnä aivoihin.

Läpäisevyys

Pia materin ja ependyman suuren läpäisevyyden vuoksi vesi ja pienet molekyylit CSF: ssä voivat päästä aivojen välivälinesteeseen, joten aivojen välinen aivoneste ja CSF ovat koostumukseltaan hyvin samankaltaisia. Tämän läpäisevyyden säätely saavutetaan kuitenkin runsaalla määrällä astrosyyttien jalkaprosesseja, jotka ovat vastuussa kapillaarien ja pia materin yhdistämisestä tavalla, joka auttaa rajoittamaan keskushermostoon menevän vapaan diffuusion määrää.

Pia materin toiminta kuvataan yksinkertaisemmin näiden tavallisten tapahtumien kautta. Tämä viimeinen ominaisuus ilmenee pään vammoissa. Kun pää joutuu kosketuksiin toisen esineen kanssa, aivot on suojattu kallolta näiden kahden nesteen tiheyden vuoksi, joten aivot eivät vain murskaa kallon läpi, vaan pikemminkin sen liike hidastuu ja pysähtyy. tämän nesteen viskoosi kyky. Läpäisevyyden kontrasti pia materin ja veri -aivoesteen välillä tarkoittaa, että monet verenkiertoon tulevat lääkkeet eivät pääse aivoihin, vaan ne on annettava aivo -selkäydinnesteeseen.

Selkäydinpuristus

Pia mater toimii myös käsittelemään selkäytimen muodonmuutosta puristettaessa. Pia materin suuren kimmomoduulin ansiosta se pystyy rajoittamaan selkäytimen pintaa. Tämä rajoitus pysäyttää selkäytimen pidentymisen ja tarjoaa suuren jännitysenergian. Tämä suuri jännitysenergia on hyödyllinen ja vastuussa selkäydinpalautuksesta alkuperäiseen muotoonsa dekompressiojakson jälkeen.

Aistinvarainen

Ventraaliset juuriaferenssit ovat myelinoimattomia aistiaksoneja, jotka sijaitsevat pia materissa. Nämä vatsan juurien afferentit välittävät aistitietoa pia materista ja mahdollistavat kivun siirtämisen levyn tyräyksestä ja muista selkärangan vammoista.

Evoluutio

Aivopuoliskon koon merkittävä lisääntyminen evoluution kautta on ollut mahdollista osittain verisuonten pia materin kehityksen kautta, mikä mahdollistaa ravinteiden verisuonten tunkeutumisen syvälle toisiinsa kietoutuneeseen aivoaineeseen ja tarjoaa tarvittavat ravinteet tässä suuremmassa hermomassassa . Koko elämän ajan maan päällä eläinten hermosto on edelleen kehittynyt kompaktimmaksi ja lisääntyneeksi neuronien ja muiden hermostosolujen organisaatioksi. Tämä prosessi on ilmeisin selkärankaisilla ja erityisesti nisäkkäillä, joissa aivojen lisääntynyt koko tiivistyy yleensä pienempään tilaan, koska aivopuoliskon pinnalla on sulcija tai halkeamia, jotka on jaettu gyriin, mikä mahdollistaa enemmän aivokuoren harmaata ainetta olla olemassa. Aivokalvojen kehitys ja määritellyn pia materin olemassaolo havaittiin ensin selkärankaisilla, ja se on ollut yhä merkittävämpi kalvo isompien nisäkkäiden aivoissa.

Patologia

Aivokalvontulehdus on pia ja arachnoid mater tulehdus. Tämä johtuu usein bakteereista, jotka ovat päässeet subaraknoidaaliseen tilaan, mutta ne voivat johtua myös viruksista, sienistä ja ei-tarttuvista syistä, kuten tietyistä lääkkeistä. Uskotaan, että bakteeri -aivokalvontulehdus johtuu bakteereista, jotka tulevat keskushermostoon verenkierron kautta. Molekyylityökaluja, joita nämä patogeenit vaativat aivokalvon ja veri -aivoesteen läpäisemiseksi, ei vielä tunneta hyvin. Subaraknoidin sisällä bakteerit replikoituvat ja aiheuttavat tulehdusta vapautuneista toksiineista, kuten vetyperoksidista (H ₂ O ₂ ). Näiden toksiinien on havaittu vahingoittavan mitokondrioita ja tuottavan laajamittaisen immuunivasteen. Päänsärky ja aivokalvontulehdus ovat usein merkkejä tulehduksesta, joka välittyy kolminaisten aistinvaraisten hermokuitujen kautta pia materissa. Neuropsykologisia vaikutuksia poistavia vaikutuksia näkyy jopa puolessa bakteeri -aivokalvontulehduksesta selviytyneistä. Tutkimus siitä, kuinka bakteerit tunkeutuvat ja pääsevät aivokalvon kerroksiin, on seuraava askel aivokalvontulehduksen etenemisen estämisessä.

Aivokalvosta kasvavaa kasvainta kutsutaan meningioomaksi . Useimmat aivokalvontulehdukset kasvavat arachnoid -materiaalista sisäänpäin painettaessa pia materia ja siten aivoja tai selkäydintä. Vaikka meningioomat muodostavat 20% primaarisista aivokasvaimista ja 12% selkäytimen kasvaimista, 90% näistä kasvaimista on hyvänlaatuisia. Meningioomat kasvavat yleensä hitaasti ja siksi oireita voi ilmaantua vuosia kasvaimen alkamisen jälkeen. Oireisiin kuuluu usein päänsärkyä ja kouristuksia, jotka johtuvat kasvaimen voimasta aistireseptoreihin. Näihin kasvaimiin käytettävissä olevat hoidot sisältävät leikkauksen ja säteilyn.

Lisäkuvia

• 

  Keskushermoston aivokalvot

• 

  Aivot, joissa on arachnoid mater, ja alue, josta se poistetaan, ja jossa näkyy läpikuultavan pia materin peittämät aivojen gyri.

• Toista mediaa

  Ihmisen aivojen leikkaus. Osoittaa pia materin poistamisen vasemmasta aivopuoliskosta .

• 

  Keskimääräinen aivojen sagitaalinen osa

• 

  Sivukammion alemman sarven koronaalinen osa

• 

  Kaavamainen esitys kallon yläosan poikkileikkauksesta, jossa näkyvät aivojen kalvot jne.

• 

  Kaavamainen päänahan osa

• 

  Aivokuoren ultrastruktuurikaavio ( Viorel Pais , 2012)

Huomautuksia

Lue lisää

• Martini, F. Timmons, M. ja Tallitsch, R. Human Anatomy . 5. painos. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings, 2006.
• Saladin, Kenneth. Anatomia ja fysiologia- muodon ja toiminnan yhtenäisyys. 5. ed. New York, NY: McGraw-Hill, 2010. 485. Tulosta.
• Gray, Henry (1918). Susan Standring. toim. Ihmiskehon anatomia (40 toim.). Lea ja Febiger.
• Ozawa, Hiroshi (2004). "Selkärangan mekaaniset ominaisuudet ja toiminta". Neurokirurgian lehti . 1 (1): 122–127. doi : 10.3171/spi.2004.1.1.0122 . PMID  15291032 .
• Tubbs R, Salter G, Grabb P, Oakes W (2001). "Hammastettu nivelside: anatomia ja toiminnallinen merkitys". J Neurokirurgi . 94 (2 Suppl): 271–5. doi : 10.3171/spi.2001.94.2.0271 . PMID  11302630 .
• Kliinisesti suuntautunut anatomia . Moore, Keith ja Arthur F. Dalley. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins 2006.
• Pais V, Danaila L, Pais E (2012). "Pluripotentteista kantasoluista monitoimisiin kordosyyttisiin fenotyyppeihin ihmisen aivoissa: ultrastruktuurinen tutkimus". Ultrastruct Pathol . 36 (4): 252–9. doi : 10.3109/01913123.2012.669451 . PMID  22849527 . S2CID  19486572 .
• Pais V, Danaila L, Pais E (2013). "Kordosyyttien ja kantasolujen yhteistyö ihmisen aivoissa painottaen kordosyyttien keskeistä roolia rikkoutuneiden ja veritulppien perivaskulaarisilla alueilla". Ultrastruct Pathol . 37 (6): 425–32. doi : 10.3109/01913123.2013.846449 . PMID  24205927 . S2CID  432311 .
• Pais V, Danaila L, Pais E (2014). "Verisuonten kantasolut ja niiden merkitys aivoissa". J Neurosurg Sei . 58 (3): 161–8. PMID  25033975 .