Под твердой оболочкой, укрывающей головной мозг, расположены паутинная и сосудистые оболочки, между которыми образуется лептоменингеальное (субарахноидальное) пространство. Эта полость заполнена жидкостью прозрачного цвета с удельным весом, близким к единице, называемой ликвором, или цереброспинальной жидкостью.
Ликвор является продуктом секреторной деятельности эпителия сосудистых сплетений мозга, расположенных в боковых, третьем и четвертом желудочках мозга. Полностью на сегодня все функции ликвора не выяснены.
Окружая головной и спинной мозг, крупные сосуды и нервы, ликвор амортизирует толчки, предотвращает местные перенапряжения мозгового вещества при сотрясениях головы: благодаря неразрывности слоя жидкости местные нагрузки, распределяясь на большую площадь внутричерепного пространства, во много раз уменьшаются в силе.
Не исключена роль ликвора и в терморегуляции мозгового вещества. Ликворная система мозга особенно большую роль играет во время эмбрионального развития мозга. Но, как показали исследования Б. Н. Кдосовского и Е. Н. Космарской (1972), важное значение имеет ликвор и для функций мозга у взрослых. В лаборатории Клосовского проводили такие опыты: у двух собак вырабатывали условные рефлексы. Затем у одной из них удаляли все сосудистые сплетения мозга, а у другой, контрольной, производили также оперативные процедуры, но сосудистые сплетения оставляли. Через некоторое время исследовали условные рефлексы у обеих собак. У животного с удаленными сплетениями условные рефлексы были почти полностью утрачены, у контрольного - сохранялись.
Как показывают исследования М. А. Барона (1949), заключенный в черепе мозг под влиянием пульсовых колебаний кровотока, а также дыхательных движений совершает ритмические движения. По мере удаления от основания мозга подвижность соответствующих отделов больших полушарий возрастает благодаря суммированию дыхательных и пульсаторных колебаний участков мозговой ткани. При вдохе кровенаполнение мозга уменьшается, а при выдохе увеличивается.
В результате эффектных экспериментов с применением методик черепного окна, прижизненных стереомикроскопических наблюдений, сочетаемых с введением в ликвор нейтральной масляной эмульсии или окрашенных инфузорий - «туфелек», М. А. Бароном открыт ряд важных закономерностей в циркуляции ликвора, вскрыты физиологические процессы, проливающие свет на фильтрующую функцию ликворной системы мозга.
Как известно, лептоменингеальное пространство является вместилищем для спинномозговой жидкости. Лептоменингс включает систему ликвороносных каналов в систему лептоменингеальных ячей.
Ликвороносные каналы представляют сеть трубок, диаметр которых колеблется в пределах от 200 мк до 3 мм. Самые крупные каналы сообщаются с цистернами основания мозга. Отсюда каналы распространяются по бороздам больших полушарий, залегая в глубине последних. От более крупных отходят каналы меньшего диаметра. На всем своем пути они сильно ветвятся и анастомозируют между собой. В стенках каналов имеются отверстия, посредством которых каналы сообщаются с окружающими ячеями.
Мозговые артерии в лептоменингсе больших полушарий, как правило, залегают в просвете каналов. Диаметр каналов во много раз превышает диаметр артерий, заключенных в них, и полое пространство заполнено ликвором, который обеспечивает их защиту как от ударных нагрузок при сотрясении головы, так и при перегрузках, возникающих при резких изменениях кровяного давления.
Положение артерий в каналах дополнительно стабилизировано особыми соединительноткаными балкамиструнами, которые скрепляют различные артерии между собой и подвешивают целые артериальные разветвления к стенкам каналов. Нередко струны, прикрепленные обоими концами к стенке каналов, образуют в его просвете своеобразное ложе, в виде «гамака», в котором покоится артерия.
Пространство между паутинной и сосудистой оболочками заполнено ячеями многогранной формы. Располагаясь рядами, они напоминают пчелиные соты или мелкопористую губку. Стенки ячей образованы тончайшими лептоменингеальными перепонками, толщиной 2-10 мк. В разделяющих ячеи перепонках, так же как и в стенках каналов, имеются отверстия, но более многочисленные. Через эти отверстия ликвор протекает из одной ячеи в другую, как бы процеживаясь, проникшие в него посторонние вещества и токсические продукты тканевого распада остаются в стенках ячей. Так ликвор выполняет еще одну функцию - фильтрующую.
Защиту центральной нервной системы от попадания в нее ядовитых веществ, проникающих в кровь при заболеваниях, отравлениях и других обстоятельствах, осуществляет гематоэнцефалический барьер, т. е. барьер между кровью и мозгом. Барьерные (фильтрующие) функции здесь несут эндотелиальные стенки капилляров, глиальная ткань, оболочки мозга и некоторые сложные химические соединения, заполняющие щели между клетками и капиллярами и растворенные в ликворе.
Мозговой барьер, как и тканевые барьеры других органов, не является самостоятельным изолированным образованием в организме. Он находится в тесной взаимосвязи со всеми изменениями во внутренней среде организма и координируется центральной нервной системой. Тканевые элементы гематоэнцефалического барьера снабжены огромным количеством рецепторов, реагирующих на изменение химического состава, физико-химических и биологических свойств крови и ликвора.
Огромный экспериментальный материал, накопленный в лабораториях и клиниках разных стран, показывает, что гематоэнцефалический барьер имеет большое значение для деятельности головного и спинного мозга, так как даже незначительные изменения химического состава ликвора подчас оказывают на них решающее влияние. Точная и бесперебойная работа нервных клеток, умственная деятельность, психика, настроение нередко определяются состоянием гематоэнцефалического барьера.
Установлено также, что проницаемость барьера может изменяться в зависимости от различного физиологического и патологического состояния организма. Она увеличивается при голодании и недостатке кислорода, при утомлении, сильной боли, повышенной температуре до 41-42° и при падении ее до 34-35°. Многие инфекционные заболевания, травмы, облучение, наркоз также изменяют функцию мозгового барьера и способствуют проникновению различных веществ из крови в мозг.