Спинномозговая жидкость (ликвор)

Обзор спинномозговой жидкости (ликвора)

Спинномозговая жидкость (ЦСЖ, ликвор) — это прозрачная бесцветная жидкость организма, находящаяся в головном и спинном мозге. Она вырабатывается в основном сосудистыми сплетениями внутри желудочков головного мозга. Ликвор циркулирует через желудочки, субарахноидальное пространство, окружающее головной и спинной мозг, и центральный канал спинного мозга.

Ликвор выполняет несколько жизненно важных функций:

• Плавучесть: Снижает эффективный вес мозга, предотвращая его раздавливание под собственным весом.
• Защита: Действует как амортизатор, защищая головной и спинной мозг от травм.
• Химическая стабильность: Обеспечивает стабильную химическую среду для центральной нервной системы (ЦНС).
• Удаление отходов: Очищает мозг от продуктов метаболизма.
• Транспорт питательных веществ: Может играть роль в транспортировке питательных веществ.

Анализ ликвора является важнейшим диагностическим инструментом для оценки широкого спектра неврологических состояний, поражающих Центральную нервную систему (ЦНС).

Забор ликвора (люмбальная пункция)

Ликвор обычно получают с помощью люмбальной пункции (ЛП). Эта процедура включает введение специальной иглы в субарахноидальное пространство в нижней части спины (поясничной области), обычно между позвонками L3/L4 или L4/L5, ниже уровня, где заканчивается спинной мозг у взрослых.

Во время ЛП можно оценить несколько параметров и собрать образцы ликвора для лабораторного анализа:

• Измерение начального давления ликвора.
• Оценка внешнего вида ликвора (цвет, прозрачность).
• Сбор ликвора в стерильные пробирки для различных лабораторных тестов (например, подсчет клеток, белок, глюкоза, микробиология, цитология).
• Иногда используется в терапевтических целях (например, введение лекарств, дренирование избыточной жидкости).

Стандартные компоненты анализа ликвора

Рутинный анализ ликвора обычно включает оценку физических свойств, химического состава и микроскопическое исследование.

Внешний вид и физические свойства

• Прозрачность/Помутнение: Нормальный ликвор кристально чистый, как вода. Помутнение указывает на повышенное количество клеток (лейкоцитов, эритроцитов), микроорганизмов (бактерий, грибков) или значительно повышенный уровень белка.

• Цвет: Нормальный ликвор бесцветен. Аномальная окраска может указывать на основную патологию:

  • Розовый/Красный: Присутствие эритроцитов из-за кровотечения в ликвор (субарахноидальное кровоизлияние) или травматичной пункции.
  • Желтый/Оранжевый/Коричневый (Ксантохромия): Указывает на присутствие билирубина (в результате распада эритроцитов после кровоизлияния), очень высокий уровень белка или меланин (редко, при метастатической меланоме).
  • Зеленоватый: Может указывать на тяжелую инфекцию с гноем (гнойный менингит) или высокий уровень билирубина, окисляющегося до биливердина.
  • Мутный/Молочный: Предполагает большое количество лейкоцитов (инфекция/воспаление), микроорганизмов или очень высокий уровень белка.

• Наличие крови (Эритроцитархия): Эритроциты в норме отсутствуют. Их присутствие требует дифференциации между травматичной пункцией (кровь, занесенная во время процедуры ЛП) и истинным субарахноидальным кровоизлиянием (САК) или другим кровотечением в ЦНС. Характеристики, предполагающие травматичную пункцию, включают просветление крови от пробирки 1 к пробирке 4 и отсутствие ксантохромии (после центрифугирования). Истинное САК обычно показывает постоянное наличие крови во всех пробирках и развитие ксантохромии через несколько часов.

  • Ликвор кажется бесцветным, если количество эритроцитов < ~150/мкл.
  • Серовато-розовый при количестве около 600-1000 эритроцитов/мкл.
  • Розовато-красный при количестве около 2000-50 000 эритроцитов/мкл.
  • Видимо кровянистый при > 50 000 эритроцитов/мкл.

  Причины истинной крови в ликворе включают геморрагический инсульт, разрыв аневризмы, черепно-мозговую травму, кровоизлияние в опухоль или геморрагический энцефалит. Эритроциты обычно исчезают в течение нескольких дней или недель в зависимости от причины и тяжести.

• Ксантохромия: Желтоватое окрашивание надосадочной жидкости ликвора после центрифугирования. В первую очередь это вызвано билирубином, высвобождающимся при распаде гемоглобина после кровотечения в субарахноидальное пространство. Обычно появляется в течение 2-12 часов после САК и может сохраняться в течение 2-4 недель или дольше. Очень высокий уровень белка (>150 мг/дл) или системная гипербилирубинемия также могут вызывать ксантохромию. «Застойная» ксантохромия может возникать при нарушении оттока ликвора (например, спинальный блок из-за опухоли), что приводит к накоплению белка и просачиванию билирубина.

• Фибриновый сгусток/пленка: Нормальный ликвор не содержит фибриногена и не должен свертываться. Образование фибринового сгустка или тонкой паутинообразной пленки после забора указывает на повышенный уровень белка, в частности фибриногена, что свидетельствует о значительном нарушении гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) или загрязнении кровью. Часто наблюдается при туберкулезном менингите, гнойном менингите, спинальном блоке или опухолях ЦНС.

• Начальное давление: Измеряется манометром во время ЛП (пациент лежит на боку). Нормальное давление у взрослых обычно составляет 10-18 см вод. ст. (или ~70-180 мм вод. ст.). Повышенное давление предполагает повышение внутричерепного давления (инфекция, опухоль, гидроцефалия, кровоизлияние, идиопатическая внутричерепная гипертензия). Низкое давление может возникать при утечке ликвора или обезвоживании.

• Относительная плотность (Удельный вес): Нормальный диапазон составляет примерно 1,003-1,008. Она увеличивается при более высоком содержании белка или клеток (например, менингит, уремия). Она уменьшается при повышенном содержании воды (например, гидроцефалия или гипергидратация).

Химический анализ

• Концентрация белка: Нормальный уровень белка в ликворе очень низок по сравнению с плазмой, так как ГЭБ ограничивает проникновение белка. Типичный уровень белка в люмбальном ликворе составляет 15-45 мг/дл (0,15-0,45 г/л). Уровни белка ниже в вентрикулярном и цистернальном ликворе.

  • Повышенный белок (Гиперпротеиноррахия): Указывает на нарушение ГЭБ или повышенный интратекальный (внутри ЦНС) синтез белка. Причины включают менингит (бактериальный, вирусный, грибковый, туберкулезный), энцефалит, субарахноидальное кровоизлияние, опухоли головного мозга (особенно вблизи ликворных пространств), абсцесс головного мозга, синдром Гийена-Барре (белково-клеточная диссоциация - высокий белок, нормальные клетки), рассеянный склероз (из-за интратекального синтеза IgG), спинальный блок/компрессию, энцефалопатию, черепно-мозговую травму (ЧМТ), паразитарные инфекции (цистицеркоз), арахноидит. Примерно 80-85% белка ликвора происходит из сыворотки крови (в основном альбумин), в то время как ~15-20% вырабатывается интратекально. Уровень альбумина в ликворе или соотношение альбумина ликвор/сыворотка (QAlb) является специфическим показателем проницаемости ГЭБ.
  • Сниженный белок (Гипопротеиноррахия): Встречается реже. Может наблюдаться при удалении больших объемов ликвора, утечках ликвора, повышенном внутричерепном давлении (иногда), гипертиреозе или иногда у детей младшего возраста.

• Глюкоза: Нормальная глюкоза ликвора обычно составляет около 60% от одновременного уровня глюкозы в крови (прибл. 40-70 мг/дл или 2,2-3,9 ммоль/л при нормальном уровне глюкозы в крови). Для интерпретации всегда следует одновременно измерять уровень глюкозы в крови.

  • Сниженная глюкоза (Гипогликоррахия): Глюкоза ликвора < 40 мг/дл или соотношение глюкозы ликвор/кровь < 0,4-0,5. Предполагает повышенное потребление глюкозы в ЦНС или нарушение транспорта через ГЭБ. Классический признак бактериального менингита. Также наблюдается при туберкулезном, грибковом и амебном менингите; карциноматозном/лимфоматозном менингите; саркоидозе; паразитарных инфекциях; иногда после субарахноидального кровоизлияния. При вирусном менингите уровень глюкозы в ликворе обычно нормальный.
  • Повышенная глюкоза (Гипергликоррахия): В первую очередь отражает высокий уровень глюкозы в крови (гипергликемию) при сахарном диабете. Редко повышается независимо; может незначительно возникать при некоторых типах энцефалита или травме головного мозга.

• Лактат: Отражает анаэробный метаболизм в ЦНС. Нормальный уровень лактата в ликворе обычно составляет < 2,1-2,5 ммоль/л. Повышенные уровни (> 3,5 ммоль/л) с высокой вероятностью указывают на бактериальный менингит (даже если окраска по Граму отрицательная) и могут помочь отличить его от вирусного менингита (где лактат обычно нормальный или лишь слегка повышен). Также повышается при гипоксии, ишемии (инсульт), судорогах, опухолях головного мозга, митохондриальных заболеваниях и некоторых метаболических нарушениях.

• pH: В норме жестко регулируется на уровне 7,28-7,32. Значительное снижение (ацидоз) может происходить при тяжелых поражениях ЦНС, таких как обширные кровоизлияния, тяжелая травма головы, обширный инфаркт, гнойный менингит или эпилептический статус, что часто указывает на плохой прогноз. Системный ацидоз/алкалоз обычно вызывает меньшие сдвиги pH ликвора по сравнению с pH крови.

• Кетоновые тела: В норме отсутствуют. Их присутствие (кетоноррахия) предполагает измененный метаболизм мозга, потенциально наблюдаемый после операции на головном мозге, тяжелой ЧМТ, субарахноидального кровоизлияния или интенсивной стимуляции/возбуждения ЦНС, когда утилизация кетонов может быть нарушена.

• Нитриты: В норме не присутствуют. Их присутствие указывает на активность нитратредуцирующих бактерий и, следовательно, свидетельствует о бактериальном менингите, вызванном распространенными патогенами, такими как E. coli или Klebsiella. Однако многие распространенные возбудители менингита (например, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis, стафилококки, Mycobacterium tuberculosis) *не* вырабатывают нитриты, поэтому отрицательный тест не исключает бактериальный менингит.

Микроскопическое исследование (подсчет клеток и дифференциальный анализ)

Микроскопический анализ оценивает количество и типы клеток, присутствующих в ликворе.

• Общее количество клеток (Лейкоциты и Эритроциты): Выполняется с использованием камеры гемоцитометра. Нормальный ликвор у взрослых содержит очень мало лейкоцитов — обычно 0-5 лимфоцитов/моноцитов на микролитр (мкл или мм³). Эритроциты должны отсутствовать.

  • Плеоцитоз: Увеличение количества лейкоцитов в ликворе, указывающее на воспаление или инфекцию в ЦНС. Степень часто классифицируется:
    • Легкий: 6-70 клеток/мкл
    • Умеренный: 70-250 клеток/мкл
    • Выраженный: 250-1000 клеток/мкл
    • Тяжелый (Резко выраженный): >1000 клеток/мкл
    • Массивный: >10 000 клеток/мкл
  • Эритроциты подсчитываются для оценки кровотечения или травматичной пункции.

• Клеточный дифференциал (лейкоцитарная формула): Окрашенный цитоцентрифугированный препарат (цитоспин) исследуется под микроскопом для определения процентного соотношения различных типов лейкоцитов. Это имеет решающее значение для диагностики причины плеоцитоза.

  • Лимфоциты: Преобладают в нормальном ликворе (около 70%). Увеличение лимфоцитов (лимфоцитарный плеоцитоз) характерно для:

    • Вирусного менингита/энцефалита
    • Туберкулезного менингита (часто в смеси с моноцитами)
    • Грибкового менингита
    • Нейросифилиса
    • Рассеянного склероза (небольшое увеличение)
    • Паразитарных инфекций (например, цистицеркоз, токсоплазмоз)
    • Некоторых опухолей головного мозга (лимфома, лейкемия)
    • Синдрома Гийена-Барре (обычно в норме или небольшое увеличение)
    • Саркоидоза
    • Аутоиммунных/воспалительных энцефалопатий

  • Моноциты: Составляют большую часть оставшихся клеток в нормальном ликворе (около 30%). Увеличение (моноцитарный плеоцитоз), часто в смеси с лимфоцитами, предполагает хроническое или подострое воспаление:

    • Туберкулезный менингит
    • Нейросифилис
    • Грибковый менингит
    • Вирусный менингит (особенно на поздних стадиях)
    • Опухоли головного мозга
    • Рассеянный склероз
    • Хронические воспалительные состояния

  • Макрофаги: Происходящие из моноцитов, эти фагоцитирующие клетки в норме не присутствуют. Их появление указывает на реакцию на кровотечение (содержат гемосидерин или пигмент гематоидин после САК), предшествующее воспаление, инфекцию или присутствие инородного материала или некротической ткани. Часто наблюдаются после кровоизлияния в ЦНС или операции, или при определенных опухолях.

  • Нейтрофилы (Полиморфноядерные лейкоциты - ПМЯЛ): Практически отсутствуют в нормальном ликворе взрослого человека. Преобладание нейтрофилов (нейтрофильный плеоцитоз) убедительно свидетельствует об остром бактериальном менингите. Также наблюдается при:

    • Раннем вирусном менингите (транзиторно)
    • Раннем туберкулезном или грибковом менингите
    • Абсцессе головного мозга
    • Субдуральной эмпиеме
    • Амебном менингоэнцефалите
    • Химическом менингите (реакция на введенные вещества)
    • Ранней фазе после кровоизлияния (инсульт, САК) или инфаркта ЦНС
    • Васкулите ЦНС
    • Метастатической опухолевой инфильтрации

  • Эозинофилы: Отсутствуют в нормальном ликворе. Эозинофильный плеоцитоз (увеличение эозинофилов) встречается относительно редко и предполагает:

    • Паразитарные инфекции ЦНС (цистицеркоз, токсокароз, ангиостронгилез - частая причина во всем мире)
    • Грибковые инфекции (особенно Coccidioides)
    • Аллергические реакции (например, на шунты, лекарства, контрастные вещества, введенные в ликворное пространство)
    • Определенные типы менингита (например, идиопатический гиперэозинофильный синдром, некоторые медикаментозные)
    • Некоторые злокачественные новообразования (лимфома, лейкемия, опухоли головного мозга)
    • Узелковый полиартериит, саркоидоз с поражением ЦНС

  • Базофилы: Крайне редки в ликворе, даже при заболевании. Могут наблюдаться при некоторых хронических воспалительных или аллергических состояниях или определенных лейкемиях.

  • Плазматические клетки: Зрелые В-клетки, вырабатывающие антитела, отсутствуют в нормальном ликворе. Их присутствие указывает на хроническое воспаление или иммунную стимуляцию в ЦНС. Встречаются при:

    • Рассеянном склерозе (РС)
    • Подостром склерозирующем панэнцефалите (ПСПЭ)
    • Нейросифилисе
    • Туберкулезном менингите
    • Хроническом вирусном или грибковом менингите/энцефалите
    • Синдроме Гийена-Барре (иногда)
    • Саркоидозе
    • Лимфоме ЦНС / Множественной миеломе с поражением ЦНС

  • Незрелые лейкоциты (Бласты): Присутствие бластных клеток указывает на инфильтрацию ЦНС лейкемией (нейролейкемия), чаще всего острым лимфобластным лейкозом (ОЛЛ) или острым миелоидным лейкозом (ОМЛ).

  • Другие клетки (Арахноидальные, Эпендимальные): Клетки сосудистого сплетения, эпендимальные клетки, выстилающие желудочки, или арахноидальные клетки, выстилающие субарахноидальное пространство, могут иногда наблюдаться, особенно после травмы, операции или при определенных опухолях вблизи ликворных пространств.

  • Опухолевые клетки (Цитология): Микроскопическое исследование, специально направленное на поиск злокачественных клеток. Положительная цитология указывает на первичные опухоли ЦНС, распространяющиеся в ликвор (например, медуллобластома, эпендимома, глиома), или метастатическое распространение в лептоменингеальные оболочки (лептоменингеальный канцероматоз/лимфоматоз/меланоматоз) при таких видах рака, как рак молочной железы, легких, меланома, лимфома, лейкемия.

    

    МРТ показывает лептоменингеальное накопление контраста («сахарная глазурь»), характерное для лептоменингеального канцероматоза. Цитология ликвора имеет решающее значение для подтверждения наличия опухолевых клеток в таких случаях.

Микробиологическое исследование

• Окраска по Граму: Быстрое микроскопическое исследование на наличие бактерий. Чувствительность ограничена, но имеет решающее значение при подозрении на бактериальный менингит.
• Бактериальный посев и чувствительность: Для выявления конкретных бактерий, вызывающих менингит, и определения чувствительности к антибиотикам.
• Окраска на грибы (например, тушью) и посев: При подозрении на грибковый менингит (например, Cryptococcus).
• Окраска на кислотоустойчивые бактерии и посев: При подозрении на туберкулезный менингит (требует специализированных сред и более длительной инкубации).
• Вирусная ПЦР: Высокочувствительные тесты на специфические вирусные патогены (например, вирус простого герпеса (ВПГ), энтеровирусы, вирус ветряной оспы (ВЗВ)).
• Тесты на антигены: Экспресс-тесты на специфические бактериальные или грибковые антигены (например, криптококковый антиген).
• Серология на сифилис (VDRL): Тест на нейросифилис (хотя часто нечувствителен в ликворе).

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Детали процедуры люмбальной пункции

• Позиционирование: Пациент обычно лежит на боку с подтянутыми к груди коленями (поза эмбриона) или сидит, наклонившись вперед над столом, чтобы открыть пространства между поясничными позвонками.
• Подготовка места: Нижняя часть спины очищается антисептическим раствором и обкладывается стерильным бельем. Вводится местный анестетик для обезболивания кожи и более глубоких тканей.
• Введение иглы: Специальная спинальная игла вводится между остистыми отростками (обычно в пространство L3/L4 или L4/L5) в субарахноидальное пространство.
• Измерение давления: Как только получен ток ликвора, при необходимости с помощью манометра измеряется начальное давление.
• Забор ликвора: Ликвору дают медленно капать в стерильные пробирки для сбора (обычно собирают 3-4 пробирки для разных тестов - например, пробирка 1 для химии/серологии, пробирка 2 для микробиологии, пробирка 3 для подсчета клеток/дифференциального анализа, пробирка 4 для сравнения подсчета клеток или специальных тестов).
• Удаление иглы и повязка: Игла извлекается, и накладывается стерильная повязка.
• После процедуры: Пациента могут попросить полежать ровно в течение некоторого времени (например, 30-60 минут), чтобы потенциально снизить риск постпункционной головной боли, хотя польза длительного постельного режима обсуждается. Рекомендуется адекватная гидратация.

Риски и преимущества люмбальной пункции

Преимущества:

• Предоставляет важную диагностическую информацию при серьезных неврологических состояниях (инфекции, воспаление, кровоизлияние, рак), которую невозможно получить иным путем.
• Позволяет измерить внутричерепное давление.
• Может быть терапевтической (например, удаление ликвора для снижения давления, введение интратекальных препаратов).

Риски:

• Постпункционная головная боль (ППГБ): Наиболее частое осложнение, обычно позиционная головная боль (хуже в вертикальном положении, лучше в положении лежа), вызванная утечкой ликвора. Обычно проходит спонтанно или при консервативных мерах (жидкости, кофеин, отдых); редко требует эпидуральной кровяной заплаты.
• Боль в спине: Локальная боль или дискомфорт в месте прокола является обычным явлением, но обычно носит временный характер.
• Кровотечение: Возможно незначительное кровотечение в месте прокола. Значительная спинальная эпидуральная или субдуральная гематома встречается редко, но является серьезной, особенно у пациентов с нарушениями свертываемости крови или принимающих антикоагулянты.
• Инфекция: Занесение инфекции (менингит) очень редко при соблюдении надлежащей стерильной техники.
• Повреждение нерва: Временное онемение или покалывание в ноге может возникнуть при раздражении нервного корешка; необратимое повреждение нерва встречается крайне редко.
• Вклинение головного мозга: Крайне редкое, но потенциально смертельное осложнение, если ЛП выполняется у пациента со значительно повышенным внутричерепным давлением и крупным объемным образованием, вызывающим разницу давлений внутри черепа. Визуализация головного мозга (КТ или МРТ) обычно выполняется перед ЛП при подозрении на повышенное внутричерепное давление или объемное образование.

Литература

1. See, S. J., & Zerah, M. (2007). Cerebrospinal fluid: analysis. In *Encyclopedia of Stress* (Second Edition) (pp. 421-427). Academic Press.
2. Fishman, R. A. (1992). *Cerebrospinal Fluid in Diseases of the Nervous System* (2nd ed.). W.B. Saunders Company.
3. National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS). (n.d.). Lumbar Puncture (Spinal Tap). NIH. Получено с https://www.ninds.nih.gov/health-information/diagnostic-tests/lumbar-puncture-spinal-tap
4. Mayo Clinic Staff. (n.d.). Spinal tap (lumbar puncture). Mayo Clinic Patient Care & Health Information. Получено с https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/spinal-tap/about/pac-20395111
5. Deisenhammer, F., Bartos, A., Egg, R., Gilhus, N. E., Giovannoni, G., Rauer, S., & Sellebjerg, F. (2006). EFNS guidelines on routine cerebrospinal fluid analysis. *European Journal of Neurology*, 13(9), 913–922. https://doi.org/10.1111/j.1468-1331.2006.01483.x
6. Lab Tests Online. (n.d.). CSF Analysis. Получено с https://labtestsonline.org/tests/csf-analysis