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En termes d'exploration non invasive des mouvements du liquide cérébro-spinal (LCS), l'IRM constitue une technique de choix.

De nombreuses études ont déjà confirmé et analysé les mouvements du LCS suivant le rythme cardiaque mais la contribution de la respiration thoracique aux fluctuations du LCS a été nettement moins explorée. Cette étude intitulée "
Characterization of cardiac- and respiratoiry-driven cerebrospinal fluide motion based on asynchrones phase-contrat magnetic résonance imagine in volunteers" tente d'y remédier.

Les auteurs proposent d'utiliser une technique d'analyse en IRM (2 Dimensional Phase-Contrast ou 2D-PC) qui permet d'observer les vitesses et déplacement des fluides au sein de la boite crânienne. S'agissant d'un phénomène périodique, cette fluctuation
peut être décomposée en une composante cardiaque et respiratoire, leurs rythmes respectifs étant suffisamment différents.
Les auteurs ont mesuré chez sept sujets sains :

  • La vitesse de déplacement du LCS
  • La quantité de déplacement du LCS

Les données ont été acquises en deux endroits distincts - #1 le foramen magnum et #2 l'aqueduc de Sylvius - et pour des cycles de respiration thoracique de 6, 10 et 16 secondes.
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Vitesse

Le tableau ci-dessous (Table 1) donne les mesures de la vitesse des mouvements du LCS après les avoir décomposées en leurs composantes cardiaque et respiratoire.
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A hauteur du foramen magnum, le LCS bouge à une vitesse d'environ 1,3 cm/s (1 + 0,3) principalement sous l'action de l'impulsion cardiaque.

Déplacements

Ci-dessous sont reportés les valeurs de déplacement en cm (Table 2e).

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Les fluctuations sont de l'ordre de 0,8 cm (0,5 + 0,3) dans chaque sens (céphalique et caudal) et principalement sous l'action de la respiration diaphragmatique. La durée du cycle respiratoire ne change pas significativement les valeurs.

Conclusion

Outre les phénomènes de production et sécrétion, le liquide cérébro-spinal subit des fluctuations en rythme avec les deux grands phénomènes cycliques de l'organisme : le battement cardiaque et la respiration pulmonaire.

Bien que c'est l'activité artérielle qui "secoue" le plus le LCS, c'est la respiration thoracique qui le meut de la plus grande quantité, probablement car elle s'étend sur un temps plus long (env. 3s pour la respiration, seulement 0,5s pour l'activité cardiaque).

Il est intéressant de noter que durant la phase d'inspiration thoracique, le liquide cérébro-spinal "monte" à l'intérieur de la cavité crânienne ainsi que dans les ventricules, et qu'il suit un mouvement inverse lors de la phase d'expiration diaphragmatique.

Le tout suivant des rythmes qui se superposent, rapide et court pour la composante vasculaire, lent et long pour la composante respiratoire.

Qu'on se le dise…