Changes in Regional Blood‐flow and Water Content of Brain and Spinal Cord in Acute and Chronic Experimental Hydrocephalus
Authors: HOCHWALD G. M. , BOAL R. D. , MARLIN A. E. , KUMAR A. J. 
Published: July 2010

SUMMARYThe effects of kaolin‐induced hydrocephalus on regional blood‐flow and water content of cat brain and spinal cord were measured. The rôle of the central canal of the spinal cord as an alternative pathway for cerebrospinal fluid in experimental hydrocephalus was also studied by positive contrast ventriculography.In comparison with normal cats, blood‐flow in the cerebrum, cerebellum and brain stem of cats with acute hydrocephalus was reduced by more than 20 per cent: in those with chronic hydrocephalus it was reduced by only 12 per cent. There was an absolute increase of 1 · 5 per cent in water content of the brain in cats with acute hydrocephalus. Water content in the spinal cord was increased by 6 per cent in cats with acute hydrocephalus and by 8 per cent in those with chronic hydrocephalus. When the increased water‐content was taken into account, hydrocephalus caused no significant change in blood‐flow in the cervical, thoracic or lumbar spinal cord.Contrast material perfused through the ventricles of hydrocephalic cats flowed directly into the enlarged central canal of the spinal cord. Kaolin‐induced arachnoiditis completely obstructed communication between the ventricles and the cranial subarachnoid space. The contrast material in the central canal communicated both with the cavities extending into the dorsal columns and with the spinal subarachnoid space.When kaolin was injected directly into the spinal subarachnoid space there was an increase in spinal water‐content, without an enlarged central canal.These results suggest that in addition to kaolin‐induced arachnoiditis, increased intraluminal pressure is necessary to enlarge the central canal.RÉSUMÉModifications de la circulation sanguine locale et de la teneur hydrique du cerveau et de la moelle épinière dans l'hydrocéphalie expérimentale aigüe et chroniqueLes effets de l'hydrocéphalic induite par le kaolin dans la circulation sanguine locale et la teneur hydrique du cerveau et de la moelle épinière de chat ont étéétudiés. Le rôle du canal de l'épendyme comme une voie suppléante pour le liquide céphalo‐rachidien a été aussi étudié.Par comparaison avec des chats normaux la circulation sanguine dans le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral des chats présentant une hydrocéphalie aigüe parait réduite de plus de 20 pour cent; la réduction atteint seulement 12 pour cent dans l'hydrocéphalie chronique. Il a été observé une augmentation absolue de 1 · 5 pour cent dans la teneur hydrique du cerveau chez les chats porteurs d'une hydrocéphalie aigue. La teneur hydrique de la moelle épinière était augmentée de six pour cent chez les chats porteurs d'hydrocéphalie aigue et de huit pour cent en cas d'hydrocéphalie chronique. Lorsqu'on tenait compte de cet accroissement de la teneur hydrique, l'hydrocéphalie ne provoquait pas de modifications significatives de la circulation sanguine dans les segments cervicaux, thoraciques et lombaires de la moelle épinière. Un materiel de contraste injecté dans les ventricules des chats hydrocéphales gagnait directement le canal de l'épendyme élargi. L'arachnoidite produite par le kaolin supprimait complètement la communication entre les ventricules et l'espace sous‐arachnoidien crânien. Le matériel de contraste du canal de l'épendyme communiquait avec les cavités s'étendant entre les colonnes dorsales et avec l'espace sousarachnoidien médullaire. Quand le kaolin était injecté directement dans l'espace sousarachnoidien médullaire, on observait une augmentation de la teneur hydrique de la moelle sans élargissement du canal de l'épendyme.Ces résultats suggèrent qu'en plus de l'arachnoidite produite par le kaolin, une pression intraluminal accrue est nécessaire pour élargir le canal de l'épendyme.ZUSAMMENFASSUNGVeränderungen im regionalen Blutstrom und Wassergehalt des Gehirns und Rückenmarks bei akutem und chronischem experimentellem HydrocephalusEs wurde der Einfluß des durch Kaolin erzeugten Hydrocephalus auf den regionalen Blutstrom und Wassergehalt des Katzengehirns und ‐rückenmarks untersucht. Außerdem wurde die Rolle des Rückenmarkskanals als ein Alternativabfluß für den Liquor bei experimentellem Hydrocephalus untersucht. Im Vergleich zu gesunden Katzen war der Blutstrom im Großhirn, Kleinhirn und Hirnstamm von Katzen mit akutem Hydrocephalus um mehr als 20 Prozent reduziert: bei den Katzen mit chronischem Hydrocephalus war er nur um 12 Prozent reduziert, Es fand sich eine absolute Zunahme des Wassergehaltes von 1 · 5 Prozent der Katzengehirne mit akutem Hydrocephalus. Der Wassergehalt im Rückenmark nahm bei Katzen mit akutem Hydrocephalus um sechs Prozent zu, bei Katzen mit chronischem Hydrocephalus um acht Prozent. Unter Berücksichtigung des erhöhten Wassergehaltes wurde durch den Hydrocephalus keine signifikante Veründerung des Blutstromes im cervikalen, thorakalen oder lumbalen Rückenmark hervorgerufen. Wurde Kontrastmittel durch die Ventrikel hydrocephaler Katzen perfundiert, so floß es dierkt in den erweiterten Rückenmarkskanal. Durch eine durch Kaolin induzierte Arachnoiditis wurde die Verbindung zwischen den Ventrikeln und dem Subarachnoidalraum komplett verschlossen. Das Kontrastmittel im Rückenmarkskanal hatte sowohl mit den Hohlräumen, die bis in die Hinterstränge reichen, als auch mit dem spinalen Subarachnoidalraum Verbindung. Bei Injektion von Kaolin direkt in den spinalen Subarachnoidalraum resultierte ein erhöhter spinaler Wassergehalt ohne Erweiterung des Rückenmarkskanals.Diese Ergebnisse legen die Vermutung nahe, daß zusätzlich zu einer Kaolin‐ induzierten Arachnoiditis ein erhöhter intraluminal Druck erforderlich ist, um zu einer Erweiterung des Rückenmarkskanals zu führen.RESUMENCamhios en el flujo sanguíneo regional y en el contenido de agua en el cerebro y médula en la hidrocefalia experimental aguda y crónicaSe midieron los efectos de la hidrocefalia inducida por kaolin sobre el flujo sanguíneo regional y el contenido de agua en el cerebro y médula espinal del gato. Se estudió también el papel del epéndimo medular como una vía alternativa para el líquido cefalorraquídeo en la hidrocefalia experimental.En una comparación con gatos normales, el flujo sanguíneo en el cerebro, cerebelo y tronco cerebral de gatos con hidrocefalia aguda estaba reducido en más de un 20 por ciento y en aquellos con hidrocefalia crónica estaba reducido solamente en un 12 por ciento. Había un aumento absoluto de un 1 · 5 por ciento en el contenido de agua en el cerebro de gatos con hidrocefalia aguda. El contenido de agua en la médula espinal estaba aumentado en un seis por ciento en gatos con hidrocefalia aguda y en un ocho por ciento en aquellos con hidrocefalia crónica. Mientras que el aumento en contenido de agua se tuvo en cuenta, la hidrocefalia no causó ningún cambio en el flujo sanguíneo en la médula cervical, torácica o lumbar.El material de contraste perfundido a través de los ventrículos de gatos hidrocefálicos fluía directamente dentro del epéndimo agrandado de la médula. La aracnoiditis inducida por kaolin obstruía completamente la comunicación entre los ventriculos y los espacios craneales subaracnoideos. El material de contraste en el epéndimo comunicaba a la vez con las cavidades que se extendían en las columnas dorsales y con el espacio subaracnoideo espinal.Cuando el kaolin se inyectó directamente en el espacio subaracnoideo espinal hubo un aumento en el contenido de agua espinal sin agrandamiento del epéndimo.Estos resultados sugieren que además de la aracnoiditis inducida por kaolin es necesario un aumento de presión intraluminal para agrandar el epéndimo.