脳脊髄液（CSF）とは｜生成・構造・機能・関連疾患をわかりやすく解説

脳脊髄液（CSF）の生成・構造・機能と関連疾患を図解でわかりやすく解説。異常サインや診断・治療の基礎まで一目で理解できます。

脳脊髄液（CSF）は、中枢神経系（脳と脊髄）を浴び、保護するものです。"Cerebro "は「脳」、"Spinal "は「脊髄」の略称、"Fluid "は「液体」のことです。

髄液は、脳の4つの脳室のそれぞれにある絨毛膜叢という血管のネットワークによって作られています。

髄液は、頭蓋骨に最も近い2層の髄膜（くも膜と硬膜）の間の空間であるくも膜下腔を流れています。髄液は脳室も満たし、脊髄の真ん中を流れます（中心管）。

成分と量・圧力の目安

髄液は通常無色透明で、成人の総量は約120～150 mL程度です。脳室の絨毛膜叢で作られる量は1日およそ400～600 mL（一般的に約500 mL/日）で、常に産生と吸収が平衡して一定量が保たれます。開頭や腰椎穿刺で測る開放圧（開放時圧）は、横臥位でおおむね70～180 mmH2O（約7–18 cmH2O）が正常範囲とされています。

循環経路（流れ）

• 左右の側脳室 → モンロー孔（前脈絡叢） → 第三脳室
• 第三脳室 → 中脳水道（シルビウス水道） → 第四脳室
• 第四脳室 → マジェンディー孔・ルシュカ孔からくも膜下腔へ流出
• くも膜下腔を満たした髄液はくも膜顆粒（アラチノイド顆粒）を介して硬膜静脈洞へ吸収され、静脈血へ戻ります。脊髄の中心管も一部を通ります。

主な働き（機能）

• 物理的保護：外力から脳を浮かせ、衝撃を和らげるクッションの役割。
• 浮力の付与：脳の実効重量を軽くし、脳底部への圧迫を減らします。
• 化学的恒常性の維持：電解質や代謝産物を一定に保ち、ニューロンの活動環境を安定化。
• 代謝廃棄物の除去：脳内で生成された老廃物や代謝産物の排出経路の一つ（近年は「グリンパティック系」として睡眠中の髄液と間質液の交換が注目されています）。
• 輸送機能：ホルモンや栄養分、免疫関連物質を脳全体に運ぶ役割。

血液との境界（血液脳関門と血液髄液関門）

脳室の絨毛膜叢には血液―髄液関門（blood–CSF barrier）が存在し、毛細血管の上皮細胞同士のタイトジャンクションにより物質の選択的透過を制御します。これは血液脳関門（BBB）とは別の仕組みで、脳組織を有害物質から守る重要なバリアです。

臨床での評価（髄液検査と画像）

髄液の状態は腰椎穿刺（ルンバルパンクチャー）で得られる検体から評価されます。検査内容の代表例：

• 外観：正常は無色透明。濁っていれば細菌性髄膜炎、黄色（キサントクロミア）は過去の出血や高ビリルビン、赤色は穿刺時の血液混入か出血性病変を示唆。
• 細胞数：白血球（炎症の有無とタイプ）、赤血球（出血の評価）
• 蛋白：通常は低め（成人で概ね15–45 mg/dL程度）。上昇は炎症・出血・腫瘍など。
• 糖（グルコース）：血糖に比べ低めで、髄膜炎では細菌性で著明に低下することがある（髄液/血漿グルコース比がしばしば参照される）。
• 塗抹・培養・PCR：細菌・ウイルス・真菌の同定に重要。PCRはウイルス性髄膜炎の診断に有用。
• 圧測定（開放圧）：頭蓋内圧の評価に用いられる。

画像診断（CT、MRI、腰椎造影やシンチグラフィ）は、髄液の流れの評価や水頭症、出血、髄膜の病変、髄液漏などの検出に使われます。

代表的な関連疾患

• 髄膜炎（細菌性、ウイルス性、結核性など）：発熱、頭痛、項部硬直、意識障害を呈し、髄液検査で診断が確定することが多い。
• 髄液漏（低髄液圧）：外傷や手術、硬膜穿孔による髄液漏で起立性頭痛（起きると悪化する）をきたす。
• 水頭症：髄液の産生と吸収の不均衡や流路閉塞により脳室が拡大する。閉塞性（交通性でない）と交通性（吸収障害など）に分かれる。治療にはシャント手術や内視鏡下手術がある。
• 亜急性・慢性硬膜下血腫やくも膜下出血：血液が髄液中に混入し、特有の症状や髄液の見た目（キサントクロミア）を示す。
• 特発性頭蓋内高血圧症（偽脳腫瘍）：髄液圧が上昇し、頭痛や視力障害、乳頭腫脹を来す。
• 正常圧水頭症（NPH）：歩行障害、認知症、尿失禁の三徴（ウェッターリングの三徴）で示され、髄液の流体力学的異常が関与。

腰椎穿刺の注意点と合併症

• 硬膜穿刺後頭痛（姿勢依存性頭痛）が比較的多い。水分補給、安静、必要ならばエピドゥラル血パッチなどで治療。
• 出血傾向（抗凝固薬使用、血小板低下）のある患者では慎重に行う。
• 頭蓋内圧亢進（大きな占拠病変や傍突起性病変など）が疑われる場合、穿刺で脳ヘルニアを引き起こす恐れがあるため、事前に頭部画像検査を行うなどの配慮が必要。

まとめ

髄液（CSF）は中枢神経系を化学的・物理的に保護し、代謝物や信号物質の運搬を担う重要な体液です。正常な流れと吸収のバランスが崩れると水頭症や頭蓋内圧異常、感染などの疾患が生じるため、髄液の性状や圧を評価することは神経疾患の診断・治療において非常に重要です。

CSFの役割

CSFは脳を浮かせる働きがある

髄液に囲まれていることで、脳は頭蓋骨の中で水に浮かぶ浮き輪のような状態になっています。脳は髄液に囲まれているため、実際の重さの2％しかないように浮いているのです。もし脳が髄液に囲まれていなければ、頭蓋骨の底に沈んでいるはずです。脳の重みで、脳の底が頭蓋骨に押しつけられる。脳の重みで血管が押しつぶされ、血液が脳の底に届かなくなる。血液（と、血液が運ぶ酸素）が届かなければ、脳の底にある神経細胞は死んでしまう。

CSFは脳のクッションである

髄液はクッションのような役割を果たし、脳を保護しています。髄液がなければ、人が頭を動かすたびに脳が頭蓋骨の内側にぶつかることになります。これでは、脳を傷つけてしまいます。

人が頭を打ったとき、CSFは車のエアバッグのような働きをし、脳が頭蓋骨の内側にぶつかるのを防いでくれることがあります。しかし、交通事故などで頭を強く打った場合、CSFは脳が頭蓋骨にぶつかるのを防ぐことができません。その結果、脳震盪や脳内出血、脳損傷、あるいは死亡に至ることもあるのです。

CSFは脳内の毒素を洗い流してくれる

脳の細胞は、ある化学物質を脳が必要とする別の化学物質に変えるために化学反応を起こします。化学反応の後、脳が必要としない化学物質が残ってしまうことがあります。このような化学物質を "廃棄物 "と呼びます。たとえば、脳の細胞が酸素とグルコース（糖分）を使ってエネルギーを作り出すと、二酸化炭素（CO₂ ）が残ります。二酸化炭素が多すぎると、脳に毒を盛ることになります。

髄液に老廃物がたまらないように、脈絡叢は1日に4回ほど新しい髄液を作ります。古い髄液は血液中に排出され、老廃物や毒素を一緒に運びます。このように、髄液は脳を傷つける可能性のあるものを血流に洗い流しているのです。血流は、これらの化学物質を腎臓や肺など、取り除くことのできる臓器に運ぶことができます。例えば、血流は二酸化炭素を肺に運び、そこで息を吐き出すことができる。

脳内を移動する髄液のMRI写真です。

CSFの問題点

あまりに

頭部外傷や一部の病気により、脳内に髄液が過剰に溜まることがあります。これは水頭症と呼ばれます。余分な液体は、脳を圧迫します（圧迫）。これを頭蓋内圧の上昇といいます。圧力が高くなると、脳の血管がつぶれてしまい、血液が脳に届かなくなります。脳に十分な血液と酸素が行き渡らなくなると、意識不明になり、脳細胞が死んでしまいます。やがて、その人は死んでしまう。

治療を受けなければ、水頭症患者10人のうち6人は死亡します。残りの人は、身体障害、知的障害、その他の脳の問題を抱えることになります。

不十分

いくつかの問題により、硬膜（頭蓋骨と脊髄の骨の隣にある髄膜の層）の穴や裂け目から髄液が漏れることがあります。髄液漏は通常、腰椎穿刺や頭、首、または脳に対するある種の手術の合併症として起こります。しかし、頭部や脊椎の損傷も髄液漏の原因となりえます。時には、医師が髄液漏れの原因を見つけられないこともあります。

髄液漏の多くは、硬膜の穴が治れば自然によくなります。しかし、一部の髄液漏は重篤な合併症を引き起こすことがあります。

• 髄液が漏れている穴から、細菌、ウイルス、その他の病原体が侵入する可能性があります。これが髄膜炎などの脳感染症の原因となります。
• 脳は、脳脊髄液が十分にないと、頭蓋骨の底に沈んだ状態になります。脳の重さは、できます。
• 脳の底にある血管をつぶす
• 脳幹を圧迫し、超低血圧を引き起こす
• 頭蓋骨の底にある穴から脳を押し下げ、脳幹が脊髄に変わるところ。これにより、麻痺、脳損傷、昏睡、死亡が引き起こされることがあります。

腰椎穿刺では、髄液に到達するために硬膜（赤で示した部分）に針を刺します。針は硬膜に穴を開けます。その穴が治らないと髄液が漏れてしまいます。

質問と回答

Q:脳脊髄液とは何ですか?

Q:「脳脊髄液」の「cerebro」と「spinal」はどういう意味ですか?

Q:脳脊髄液はどこで作られるのですか?

Q:くも膜下腔とは何ですか?

Q:脳脊髄液はどのように流れるのですか?

Q:脳脊髄液の働きは何ですか?

Q:脳脊髄液を産生する構造は何ですか?

文字で検索