LƯU LƯỢNG MÁU NÃO - DỊCH NÃO TUỶ

LƯU LƯỢNG MÁU NÃO - DỊCH NÃO TUỶ

Ths.Bs. Trần Văn Tú

(Textbook of Medical Physiology -  Arthur C. Guyton and John E. Hall)

Lưu lượng máu não

Lưu lượng máu não bình thường

            Bình thường lượng máu qua não ở người lớn trung bình từ 50-60 ml/100 gram não/phút. Tổng lượng máu đi vào não từ 750-900 ml/phút, hay 15% của lượng máu đi ra từ tim.

Sự điều hoà lưu lượng máu não

            Giống như hầu hết các vùng mạch máu của cơ thể, lưu lượng máu não tăng cao liên quan đến chuyển hoá của mô. Ít nhất ba yếu tố ảnh hưởng có sức thuyết phục trong vai trò kiểm soát lưu lượng máu não: (1) nồng độ CO2, (2) nồng độ ion H+, và (3) nồng độ O2.

            Tăng lưu lượng mạch máu não trong việc đáp ứng với tăng nồng độ CO2 hay tăng nồng độ ion H+. Sự tăng lên nồng độ CO2 trong động mạch tưới máu não làm tăng nhiều lưu lượng tưới máu não, tăng lên 70% nồng độ CO2 trong động mạch làm tăng lưu lượng máu não gần gấp hai lần.

            CO2 được tin là làm tăng lưu máu não bởi đầu tiên kết hợp với nước trong dịch cơ thể để hình thành carbonic acid (H2CO3), sau đó phân ly acid này thành các ion H+. Ion H+ gây giãn các mạch máu não - Sự giãn này hầu như tỉ lệ trực tiếp với sự tăng nồng độ ion H+ lên đến một mức giới hạn lưu lượng máu là khoảng gấp hai lần bình thường.

            Bất kỳ chất khác làm tăng độ acid của nhu mô não, và vì thế tăng nồng độ H+, cũng giống như vậy sẽ làm tăng lưu lượng máu não. Nhiều chất bao gồm acid lactic, acid pyruvic, và bất kỳ chất có tính acid khác được hình thành trong quá trình chuyển hoá mô.

            Sự quan trọng của sự kiểm soát lưu lượng máu não bởi CO2 và ion H+. Sự tăng nồng độ H+ làm giảm nhiều hoạt động thần kinh. Bởi vậy, may thay khi nồng độ ion H+ tăng lên cũng gây tăng lưu lượng máu, điều này giúp mang ion H+, CO2, và các chất có thành phần acid khác ra khỏi nhu mô não. Việc mất CO2 loại bỏ acid carbonic sinh ra từ mô, cũng như loại bỏ các acid khác, điều này làm nồng độ H+ trở về bình thường. Như vậy, cơ chế này giúp duy trì nồng độ H+ hằng định trong các dịch não và do đó giúp duy trì mức độ hoạt động thần kinh bình thường, hằng định.

            Thiếu oxy cũng điều hoà lưu lượng máu não. Ngoại trừ các giai đoạn não hoạt động mạnh, tần suất sử dụng oxy của mô não vẫn trong giới hạn hẹp - chính xác khoảng 3.5 (± 0.2) ml oxy mỗi 100 gram nhu mô não mỗi phút. Nếu lưu lượng máu đến não giảm thì làm giảm tổng lượng oxy cung cấp, thiếu oxy gây giãn mạch ngay lập tức, giúp lưu lượng máu não và sự vận chuyển oxy đến mô não gần bình thường. Vì vậy, cơ chế điều hoà lưu lượng máu cục bộ này hầu như chính xác tương tự nhau ở não cũng như ở các mạch máu của mạch vành, trong cơ vân, và trong hầu hết các vùng tuần hoàn khác của cơ thể.

            Các kinh nghiệm cho thấy một sự giảm PO2 < 30 mmHg (bình thường từ 35-40 mmHg) ngay lập tức bắt đầu tăng lưu lượng máu não. Đây là sự ngẫu nhiên bởi vì chức năng não bị rối loạn ở giá trị PO2 thấp không nhiều, đặc biệt ở mức PO2 < 20 mmHg. Thậm chí hôn mê có thể là hậu quả ở mức độ thấp này. Vì vậy, cơ chế oxy cho điều hoà cục bộ của lưu lượng máu não là một đáp ứng bảo vệ rất quan trọng chống lại sự giảm hoạt động thần kinh não và, vì thế chống lại rối loạn của chức năng thần kinh.

Liên quan giữa PCO2 động mạch và lưu lượng mạch máu não

Đo lưu lượng máu não, và ảnh hưởng của hoạt động não dựa trên lưu lượng

            Một phương pháp đã được phát triển để ghi nhận lưu lượng máu  đồng thời trong 256 đoạn riêng lẽ của vỏ não người. Để làm việc này, một chất kích hoạt phóng xạ, như là kích hoạt phóng xạ neon, được tiêm vào trong động mạch cảnh, rồi kích hoạt phóng xạ của mỗi đoạn vỏ não được ghi nhận như là một chất kích hoạt phóng xạ đi xuyên qua nhu mô não. Để làm điều này, 256 máy dò bức xạ nhỏ được ép ngược lại trên vỏ não. Sự tăng nhanh và giảm đi của kích hoạt phóng xạ trong mỗi đoạn mô là một cách trực tiếp của tần suất lưu lượng máu xuyên qua đoạn đó.

Dùng kỹ thuật này, nó có thể rõ hơn nếu lưu lượng máu trong mỗi đoạn riêng của sự thay đổi não như là từ 100%-150% trong vài giây trong việc đáp ứng với hoạt động thần kinh cục bộ. Chẳng hạn, làm đơn giản là nắm bàn tay lại sẽ gây ra ngay lập tức tăng lưu lượng máu ở vùng vỏ não vận động của não đối bên.

Tăng lưu lượng máu não ở vùng chẩm của não mèo khi kích thích ánh sáng vào mắt

Tự điều hoà lưu lượng máu não khi thay đổi áp lực động mạch

            Lưu lượng mạch máu não thì "tự điều hoà" rất tốt khi áp lực động mạch có giới hạn giữa 60 mmHg và 140 mmHg. Điều đó, huyết áp trung bình có thể giảm sâu xuống thấp như 60 mmHg hay tăng cao như 140 mmHg không gây thay đổi có ý nghĩa trong lưu lượng máu não. Ghi nhận sự rất hằng định của lưu lượng máu não khi huyết áp trung bình nằm giữa giới hạn 60 mmHg và 180 mmHg. Tuy nhiên, nếu áp lực động mạch rơi xuống dưới 60 mmHg, thì lưu lượng mạch máu não giảm rất nặng.

Vai trò của hệ thần kinh giao cảm trong kiểm soát lưu lượng máu não

            Hệ thống tuần hoàn não được phân bố giao cảm rất mạnh qua các sợi hướng lên của hạch giao cảm cổ trên ở cổ và rồi đi vào não cùng với các động mạch não. Tuy nhiên, cắt ngang các dây thần kinh giao cảm hay kích thích nó từ nhẹ đến vừa thường gây ra rất ít thay đổi trong lưu lượng máu não bởi vì cơ chế tự điều chỉnh lưu lượng máu não có thể làm mất tác dụng của các thần kinh này.

            Khi huyết áp trung bình thật sự tăng lên đến một mức độ cao khác thường, như là trong lúc hoạt động gắng sức hay trong những tình trạng khác của hoạt động tuần hoàn quá mức, hệ thần kinh giao cảm thường gây co những động mạch não có kích thước lớn hay vừa đủ để phòng ngừa tình trạng áp lực cao ảnh hưởng đến các mạch máu nhỏ hơn của não. Đây là sự quan trọng trong phòng ngừa xuất huyết mạch máu vào trong não - điều đó, giúp phòng ngừa xảy ra "đột quị não".

Các ảnh hưởng khác nhau của huyết áp trung bình (từ hạ huyết áp đến tăng huyết áp) lên lưu lượng mạch máu não

Vi tuần hoàn não

            Cũng đúng với hầu hết các mô khác của cơ thể, số lượng mao mạch trong não là lớn nhất, nơi cần cho sự chuyển hoá lớn nhất. Tần suất toàn bộ chuyển hoá của chất xám não (nơi thân tế bào thần kinh) gấp bốn lần nhiều hơn chất trắng; tương ứng, số lượng mao mạch và tần suất lưu lượng máu thì cũng khoảng gấp bốn lần so với chất trắng.

            Một đặc tính cấu trúc quan trọng của mao mạch não là nó ít có "lỗ rò" hơn các mao mạch ở hầu hết bất kỳ các mô nào của cơ thể. Một lý do cho điều này là các mao mạch được hỗ trợ bởi tất cả các vị trí bởi "các chân thần kinh đệm", các phần nhỏ nhô ra từ xung quanh tế bào thần kinh đệm tiếp giáp với tất cả các bề mặt của mao mạch và cung cấp sự hỗ trợ vật lý để phòng ngừa sự căng của các mao mạch trong trường hợp áp lực máu mao mạch tăng.

            Thành của các tiểu động mạch dẫn đến mao mạch não trở nên dày hơn ở những người áp lực mạch máu tăng cao, và các tiểu động mạch này vẫn co thắt có ý nghĩa ở tất cả thời gian để phòng ngừa sự lan truyền áp lực cao đến các mao mạch.

"Đột quị" não xảy ra khi mạch máu não bị tắc nghẽn

            Hầu như tất cả người già bị tắc nghẽn một vài động mạch nhỏ trong não, và cuối cùng 10% mạch máu bị tắc nghẽn là nguyên nhân gây rối loạn nặng chức năng não, tình trạng được gọi là "đột quị".

            Hầu hết các đột quị được gây ra bởi các mảng xơ vữa động mạch, xảy ra ở một hay nhiều động mạch nuôi dưỡng não. Các mảng này có thể hoạt hoá cơ chế đông máu của máu, gây ra một cục máu đông và tắc nghẽn bên trong dòng máu động mạch, do đó dẫn đến mất chức năng cấp tính trong một vùng cục bộ.

            Trong khoảng 1/4 những người tiến triển đột quị, áp lực máu cao làm một trong các mạch máu bị vỡ, tiếp theo xảy ra xuất huyết, chèn ép mô não cục bộ và hơn thế nữa gây ảnh hưởng đến chức năng não. Các ảnh hưởng thần kinh của một đột quị được xác định bởi những vùng não bi ảnh hưởng. Một trong những dạng thường gặp nhất của đột quị là tắc động mạch não giữa vùng mạch máu cung cấp cho đoạn giữa của một bên bán cầu. Chẳng hạn như, nếu động mạch não giữa bị tắc nghẽn ở bên trái của não thì bệnh nhân giống như loạn trí hoàn toàn vì mất chức năng vùng hiểu ngôn ngữ Wernick nằm ở bán cầu não bên trái, và bệnh nhân cũng có thể không nói được từ ngữ bởi vì mất vùng vận động ngôn ngữ Broca cho việc hình thành từ ngữ. Thêm vào đó, mất chức năng vùng kiểm soát vận động thần kinh ở bán cầu trái có thể gây ra liệt vận động phần lớn các cơ ở đối bên của cơ thể.

            Trong một cách thức tương tự, tắc một động mạch não sau sẽ gây ra nhồi máu thuỳ chẩm của bán cầu cùng bên tắc nghẽn, gây ra mất thị lực cả hai mắt ở một nửa của võng mạc cùng bên với tổn thương đột quị.

Hệ thống dịch não tuỷ

            Toàn bộ khoang não bao quanh não và tuỷ sống có sức chứa khoảng 1600-1700 mL; khoảng 150 mL của sức chứa này là dịch não tuỷ và còn lại là não và tuỷ sống. Dịch này có ở trong các não thất của não, trong các bể xung quanh bên ngoài não, và trong khoang dưới nhện của cả não và tuỷ. Tất cả các khoang này được nối với một khoang khác, và áp lực dịch não tuỷ được duy trì ở một mức độ hằng định một cách đáng kinh ngạc.

Chức năng đệm của dịch não tuỷ

            Chức năng lớn nhất của dịch não tuỷ là lót đệm giữa não bên trong với phần rắn bên ngoài. Não và dịch não tuỷ có trọng lượng riêng gần giống nhau (chỉ khác biệt khoảng 4%), vì thế não dễ trôi trên dịch. Vì vậy, va chạm vào đầu, nếu nó không quá mạnh, cử động toàn bộ não cùng lúc với xương sọ, nên không có đoạn nào của não bị vặn xoắn khi bị đánh.

Chấn thương dội

            Khi bị va chạm vào đầu rất mạnh, nó có thể gây tổn thương não bên đầu bị va chạm tuy nhiên gây tổn thương bên đối diện. Hiện tượng này được biết như là "chấn thương dội", và nguyên nhân do ảnh hưởng này theo sau: khi va chạm vào đầu, dịch ở bên va chạm không bị ép khi xương sọ chuyển động, dịch đẩy não cùng với thời gian xương sọ bị đẩy. Trên vùng đối diện với vùng đầu bị va chạm, chuyển động đột ngột của toàn bộ xương sọ gây nên xương sọ ngay lập tức kéo não ra xa, do quán tính của não, tạo ra vỡ thứ phát khoảng chân không trong khung xương sọ ở vùng đối diện với nơi va chạm. Sau đó, khi xương sọ không kéo dài hơn nữa sự tăng tốc do va chạm, khoảng chân không đột ngột vỡ ra và đập vào não bên trong bề mặt của xương sọ.

            Các phần cực và mặt dưới của thuỳ trán và thuỳ thái dương, nơi não đến tiếp xúc với nhiều xương lồi lên ở đáy sọ, thường là vị trí của các tổn thương và đụng giập sau khi va chạm nặng vào đầu, như là trãi qua đấu quyền anh. Nếu sự đụng giập xảy ra cùng với bên va chạm tổn thương nó gây chấn thương cùng bên, nếu xảy ra đối bên thì đụng giập là chấn thương dội.

Sự hình thành, lưu lượng và hấp thu dịch não tuỷ

            Dịch não tuỷ được tạo thành với tần suất khoảng 500 mL mỗi ngày, gấp 3-5 lần số lượng thể tích toàn bộ dịch não tuỷ trong toàn bộ hệ thống dịch não tuỷ. Khoảng 2/3 hay hơn của lượng dịch này có nguồn gốc như: được bài tiết từ đám rối mạng mạch trong não thất tư, và chủ yếu là hai não thất bên. Thêm vào đó một lượng nhỏ của dịch được bài tiết bởi các bề mặt của lớp khoang màng não-tuỷ của tất cả các não thất và bởi các màng dưới nhện và một lượng nhỏ đến từ não qua các khoảng quanh mạch máu.

Con đường lưu thông dịch não tuỷ từ đám rối mạng mạch và rồi xuyên qua hệ thống dịch não tuỷ

            Dịch bài tiết trong não thất bên đầu tiên đi vào não thất ba, rồi sau đó thêm một ít dịch từ não thất ba, dịch đi xuống dưới dọc theo cống Sylvius vào trong não thất tư, nơi đây vẫn có một ít lượng dịch khác thêm vào. Cuối cùng dịch ra khỏi não thất tư vào ba lỗ nhỏ: hai lỗ bên Luschla và một lỗ giữa Magendie, đi vào bể maga, một khoãng dịch nằm phía sau hành não và bên dưới tiểu não.

Bể magna tiếp nối với khoang dưới nhện bao xung quanh toàn bộ não và tuỷ sống

            Hầu hết tất cả dịch não tuỷ theo dòng đi lên từ bể magna xuyên qua khoang dưới nhện xung quanh tiểu não. Từ đây, dòng dịch vào trong và xuyên qua hạt pacchioni (villi) ở khoang dưới nhện tại đây được phóng vào xoang tĩnh mạch dọc trên và các xoang tĩnh mạch khác của đại não. Vì vậy, bất kỳ dịch bổ sung nào làm đầy các tĩnh mạch sẽ xuyên qua các lỗ này của villi.

Sự bài tiết bởi đám rối mạng mạch

            Đám rối mạng mạch là một giống như cải hoa lơ phát triển các mạch máu bao phủ bởi một mảng dày tế bào biểu mô. Đám rối này phóng vào trong sừng thái dương mỗi não thất bên, phần sau của não thất ba, và phần mái của não thất tư.

            Sự bài tiết dịch vào trong của các não thất phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động vận chuyển của các ion natri xuyên qua các tế bào biểu mô lót bên ngoài của đám rối. Các ion natri kéo theo một lượng lớn ion cloride bởi vì điện tích dương ion natri tương phản với điện thế âm ion cloride.

            Hai hoạt động này cùng làm tăng NaCl có hoạt tính thẩm thấu trong dịch não tuỷ, tiếp theo gây ra thẩm thấu ngay lập tức của nước xuyên qua màng, vì vậy cung cấp dịch của sự bài tiết.

            Quá trình vận chuyển ít qua trọng hơn chuyển một lượng nhỏ glucose vào trong dịch não tuỷ và các ion bicarbonate (HCO3-) ra khỏi dịch não tuỷ vào trong mao mạch. Bởi vậy, kết quả dịch não tuỷ có các đặc tính sau đây: áp lực thẩm thấu gần bằng với áp lực thẩm thấu huyết tương, nồng độ ion Na+ cũng gần bằng với huyết tương; nồng độ ion Cl- lớn hơn khoảng 15% so với huyết tương, nồng đồ ion K+ ít hơn khoảng 40%; và nồng độ glucose ít hơn khoảng 30% so với huyết tương.

Sự hấp thu dịch não tuỷ xuyên qua Villi màng nhện

            Villi màng nhện ở kính hiển vi giống như ngón tay phóng vào trong màng nhện xuyên qua thành và đi vào các xoang tĩnh mạch. Khối kết của các villi này tạo nên cấu trúc dưới kính hiển vi gọi là các hạt màng nhện có thể thấy được là các phần nhô ra trong các xoang tĩnh mạch.

            Tế bào biểu mô bao phủ villi trên kính hiển vi điện tử có những túi xuyên qua trực tiếp các thân của tế bào lớn đủ để cho phép đi qua tự do một cách tương đối của (1) dịch não tuỷ, (2) các phân tử protein hoà tan, và (3) thậm chí phần lớn hồng cầu và bạch cầu đi vào các tĩnh mạch máu.

Các khoảng quanh mạch máu và dịch não tuỷ

            Các động mạch và tĩnh mạch lớn của não nằm ở trên bề mặt não, tuy nhiên những nhánh xuyên tận hướng vào trong, mang theo với nó một lớp màng mềm, màng này bao phủ não.

            Màng mềm chỉ dính lỏng lẽo với các mạch máu, vì thế có một khoảng trống, đó là khoảng quanh mạch máu, tồn tại giữa màng nuôi và mạch máu. Vì thế, khoảng quanh mạch máu cho phép cả hai các động mạch và tĩnh mạch đi vào trong não cũng như các tiểu động mạch và tiểu tĩnh mạch.

Chức năng mạch bạch huyết của các khoang quanh mạch máu

            Cũng giống như những nơi khác trong cơ thể, một lượng nhỏ protein rò ra khỏi các mao mạch não đi vào các khoang kẽ của não. Bởi vì không có mạch bạch huyết bên trong nhu mô não, protein quá mức trong nhu mô não rời khỏi mô theo cùng dịch xuyên qua các khoang quanh mạch máu vào trong khoang dưới nhện. Khi đến khoang dưới nhện, protein sau đó theo dòng dịch não tuỷ, được hấp thụ xuyên qua villi khoang dưới nhện vào trong các tĩnh mạch lớn của não. Vì thế, khoang quanh mạch máu, với tác dụng của nó, là một hệ thống bạch huyết chuyên biệt cho não.

            Thêm vào đó, để vận chuyển dịch và protein, các khoang quanh mạch máu vận chuyển các chất lạ ra khỏi não. Chẳng han, mỗi lần nhiễm trùng xảy ra trong não, các bạch cầu chết và các mảnh vỡ nhiễm trùng được mang đi xuyên qua khoang quanh mạch máu.

Áp lực dịch não tuỷ

            Áp lực bình thường trong hệ thống dịch não tuỷ khi nằm trên mặt phẳng ngang trung bình 130 mmH2O (10 mm Hg), mặt dù áp lực này thậm chí có thể thấp như 65 mmH2O hay cao như 195 mm H2O ở người có sức khoẻ bình thường.

Điều hoà áp lực dịch não tuỷ bởi Villi màng nhện

            Tần suất bình thường của việc tạo dịch não tuỷ gần như rất hằng định, vì thế những thay đổi trong việc hình thành dịch não tuỷ hiếm khi là một yếu tố trong kiểm soát áp lực. Ngược lại chức năng villi khoang dưới nhện giống như "những cái van" cho dịch não tuỷ và các thành phần của nó chảy dễ dàng vào trong các xoang tĩnh mạch của nó, trong khi không cho phép máu chảy ngược theo hướng ngược lại. Bình thường, hoạt động van này của villi cho phép dịch não tuỷ bắt đầu chảy vào trong máu khi áp lực dịch não tuỷ khoảng 1.5 mmHg cao hơn áp lực của máu trong xoang tĩnh mạch. Tiếp theo, nếu áp lực dịch não tuỷ vẫn tăng cao, các van mở rộng hơn, vì thế dưới các điều kiện bình thường, áp lực dịch não tuỷ hầu như không bao giờ tăng hơn một vài mmHg so với áp lực xoang tĩnh mạch não.

            Ngược lại, trong trạng thái bệnh lý, các villi thỉnh thoảng bị tắc nghẽn bởi chất có phân tử lớn, bởi sự xơ hoá, hay sự tăng quá mức các tế bào máu qua lỗ rò vào trong dịch não tuỷ trong các bệnh của não. Sự tắc nghẽn có thể gây áp lực dịch não tuỷ tăng cao.

Áp lực dịch não tuỷ cao trong các tình trạng bệnh lý của não

            Thường một u não lớn gây tăng áp lực dịch não tuỷ bởi sự giảm tái hấp thu của dịch não tuỷ trở lại máu. Như là một hậu quả áp lực dịch não tuỷ có thể tăng đến 500 mmH2O (37 mmHg) hay khoảng gấp bốn lần bình thường.

            Áp lực dịch não tuỷ cũng xảy ra khi xuất huyết hay nhiễm trùng xảy trong hộp sọ, một lượng lớn hồng cầu và/hay bạch cầu đột ngột xuất hiện trong dịch não tuỷ, và nó có thể gây tắc nghẽn nghiêm trọng của các kênh hấp thu nhỏ xuyên qua villi màng nhện. Thỉnh thoảng trường hợp này cũng gây tăng áp lực dịch não tuỷ đến 400-600 mmH2O (khoảng bốn lần bình thường)

Một vài đứa trẻ được sinh ra có áp lực dịch não tuỷ tăng

            Thường trường hợp này được gây ra bởi sự đề kháng cao bất thường đối với sự tái hấp thu dịch xuyên qua villi khoang dưới nhện hậu quả từ việc có quá ít màng nhện hay từ những villi có bất thường hấp thu.

Đo áp lực dịch não tuỷ

            Thường việc thực hiện đo áp lực dịch não tuỷ thì rất đơn giản và theo sau: đầu tiên nằm chính xác trên vị trí để áp lực trong ống sống bằng với áp lực hộp sọ. Sau đó một kim chọc tuỷ được chọc vào ống sống thắt lưng bên dưới phần thấp nhất của tuỷ, và kim được nối với một ống thuỷ tinh đứng được mở vào không khí ở trên đỉnh. Dịch não tuỷ được được cho phép tăng lên trong ống cao đến mức có thể. Nếu nó tăng cao trên mức 136 mm so với kim chọc dò, khi đó áp lực được gọi là 136 mmH2O hay chia cho 13.6 (là trọng lượng riêng của thuỷ ngân), khi đó áp lực khoảng 10 mmHg.

Áp lực dịch não tuỷ gây ra phù gai thị

            Về giải phẫu, màng cứng của não trãi dài như một cái bao xung quanh thần kinh thị và sau đó nối với củng mạc của mắt. Khi áp lực tăng lên trong hệ thống dịch não tuỷ, nó cũng tăng lên bên trong bao thần kinh thị. Động mạch và tĩnh mạch võng mạc xuyên vào bao này vài mm phía sau mắt và rồi đi dọc theo với các sợi thần kinh thị giác vào trong mỗi mắt. Vì vậy, (1) tăng áp lực dịch não tuỷ trước tiên đẩy dịch vào trong bao thần kinh thị và rồi dọc theo khoảng giữa các sợi thần kinh thị để đến bên dưới nhãn cầu; (2) áp lực cao làm giảm dịch trong các dây thần kinh thị chảy ra ngoài, gây ra sự ứ tụ quá mức dịch trong đĩa đệm ở trung tâm võng mạc; và (3) áp lực trong bao cũng gây cản trở dòng máu trong tĩnh mạch võng mạc, do đó làm tăng áp lực mao mạch võng mạc toàn bộ mắt, kết quả gây phù võng mạc nhiều hơn.

            Các mô của gai thị có nhiều vùng căng phồng hơn những phần còn lại của võng mạc trở nên phù nhiều hơn những phần còn lại của võng mạc và phồng lên vào trong khoang mắt. Sự phồng lên của đĩa đệm có thể quan sát được với đèn soi đáy mắt và được gọi là phù gai thị. Các chuyên gia thần kinh có thể đánh giá áp lực dịch não tuỷ bởi sự đánh độ phù gai thị nhô ra vào trong nhãn cầu.

Bất thường dòng chảy dịch não tuỷ có thể là nguyên nhân gây não nước

            "Não nước" nghĩa là sự tăng quá mức nước trong hộp sọ. Tình trạng này  thường được phân chia thành não nước có thông thương và não nước không có thông thương. Ở não nước có thông thương dòng dịch dễ dàng từ hệ thống não thất vào trong khoang dưới nhện, nhưng ngược lại ở não nước không có thông thương dòng dịch chảy ra ngoài bị tắc nghẽn ở một hay nhiều hơn các não thất.

            Thường dạng không thông thương của não nước được gây ra bởi sự tắc nghẽn của cống Sylvius, hậu quả từ bít lỗ trước khi sinh ở nhiều đứa trẻ hay từ tắc nghẽn bởi một u não ở bất kỳ lứa tuổi nào. Dịch được tạo ra từ đám rối mạng mạch trong hai não thất bên và não thất ba, làm thể tích của ba não thất này tăng lớn hơn. Điều này ép não vào xương sọ cứng bên ngoài. Ở những trẻ sơ sinh, tăng áp lực cũng gây ra toàn bộ đầu phồng lên bởi vì xương sọ chưa được hợp nhất.

            Dạng thông thương của não nước thường được gây ra bởi tắc nghẽn dòng dịch trong khoang dưới nhện quanh hạch nền của não hay tắc nghẽn của villi khoang dưới nhện nơi dịch bình thường được hấp thụ vào các xoang tĩnh mạch. Vì thế dịch tụ lại cả hai bên ngoài não và ít hơn ở bên trong các não thất. Đây cũng là nguyên nhân đầu căng phồng lớn nếu xảy ra ở trẻ nhũ nhi khi xương sọ vẫn có thể bị kéo căng, và nó có thể gây tổn thương não ở bất kỳ tuổi nào. Một cách điều trị cho nhiều dạng não nước là phẫu thuật đặt ống dẫn lưu từ một trong các não thất đến khoang phúc mạc nơi có thể hấp thu lượng dịch quá mức vào trong máu.

Hàng rào dịch não tuỷ máu và máu não

            Các hàng rào có ở cả hai đám rối mạng mạch và các màng mao mạch mô trong tất cả những vùng cơ bản của nhu mô não ngoại trừ một vài vùng của dưới đồi, tuyến tùng và vùng postrema, nơi các chất khuếch tán dễ dàng vào trong các khoang mô. Sự dễ dàng khuếch tán trong những vùng này là quan trọng bởi vì nó có những thụ thể cảm giác đáp ứng với những thay đổi chuyên biệt trong dịch cơ thể, như là những thay đổi về áp lực thẩm thấu, nồng độ glucose, và những thụ thể của hormon peptide để điều hoà khát, như là angiotensin II. Hàng rào máu não cũng có những phân tử vận chuyển riêng biệt (như là phân tử leptin) có khả năng vận chuyển các hormon từ máu vào vùng hạ đồi nơi nó kết hợp với các thụ thể chuyên biệt để kiểm soát các chức năng khác nhau sự thèm ăn và hoạt động hệ thần kinh giao cảm.

            Nói chung, hàng rào dịch não-tuỷ máu và máu-não có tính thấm cao đối với nước, CO2, O2 và hầu hết các chất hoà tan trong mỡ như là alcohol, thuốc gây mê, tính thấm ít với các điện giải như Na+, Cl- và K+; và hầu như hoàn toàn không thấm đối với protein huyết tương, và hầu hết các phân tử lớn không tan trong mỡ. Vì vây, hàng rào máu-dịch não tuỷ và máu-não thường làm không thể đạt nồng độ điều trị của thuốc điều trị, như là các kháng thể protein, và các thuốc không tan trong mỡ, trong dịch não tuỷ hay nhu mô của não.

            Nguyên nhân tính thấm thấp của hàng rào dịch não tuỷ-máu và máu-não là cách thức bên trong các tế bào biểu mô của các mao mạch mô não được liên kết với tế bào biểu mô khác. Sự liên kết giữa chúng gọi là chức năng kết chặt.

Phù não

            Một trong những biến chứng nguy hiểm nhất của bất thường chức năng dịch não tuỷ là sự tiến triển phù não. Bởi vì não được bao bọc trong một hộp sọ cứng, tích tụ dịch ngoại bào chèn ép các mạch máu, thường gây ra giảm dòng máu và phá huỷ mô não.

            Nguyên nhân thường gặp của phù não hoặc là do tăng áp lực mao mạch hay tổn thương thành mao mạch làm thành bị rò với dịch. Một nguyên nhân thường gặp là va chạm mạnh vào đầu, dẫn đến chấn động não, làm mô não và mao mạch bị chấn thương vì thế dịch mao mạch rò vào mô chấn thương.

            Mỗi lần phù não bắt đầu, nó thường bắt đầu hai chu kỳ không thích hợp: (1) phù não chèn ép mạch máu, điều này làm giảm dòng máu và gây thiếu máu não cục bộ. Thiếu máu não cục bộ gây giãn các tiểu động mạch và gây tăng áp lực mao mạch hơn nữa. Tăng áp lực mao mạch tiếp tục gây phù dịch hơn nữa, vì thế phù càng diễn tiến xấu hơn. (2) Sự giảm lưu lượng máu não cũng làm giảm cung cấp oxy. Điều này làm tăng tính thấm mao mạch, cho phép tiếp tục rò dịch thêm nữa. Nó cũng đóng các bơm Na+ của các tế bào mô thần kinh, vì vậy làm các tế bào này phù thêm.