Beyne kan temini
Beyne kan akışı bir parçası olan kan akışı tedarik beyne oksijen , glikoz ve diğer besinler ve metabolizma ürünleri ve kaldırır karbon dioksit . Bazı anatomik ve fizyolojik özelliklere tabidir . Bunun nedeni, bir organ olarak beynin çok yüksek bir bazal metabolizmaya sahip olmasıdır - insan beyni, istirahatte vücudun toplam oksijen ihtiyacının beşte birini zaten kullanır. Ayrıca diğer vücut hücrelerinden farklı olarak sinir hücreleri enerji gereksinimlerini oksijen olmadan yani anaerobik olarak yeterli ölçüde karşılayamazlar . Bu nedenle, sürekli oksijen ve substrat tedarikini sağlamak için birkaç güvenlik sistemi vardır.
Dört büyük arter, insanların ve memelilerin çoğunun beynini oksijen bakımından zengin kanla besler (eski adı: "arteryel kan"). İki her iki tarafında bulunmaktadır boyun , internal karotid arterler içinde (arteriae carotides internae) ön ve vertebral arterlerin (arteriae vertebrales) arkasında . Kan, beyinden geçtikten sonra , damarlara göre bazı özellikleri olan özel venöz serebral kan iletkenleri (sinus durae matris) aracılığıyla akar .
Temel bilgiler
100 ml beyin maddesi başına kan hacmi, dinlenme sırasında 4 ml'nin biraz altındadır İnsan beyin dokusundaki normal kan akışı, dakikada 100 g doku başına 40 ila 50 ml kan arasındadır . Bu önemli ölçüde daha yüksektir içinde gri madde (90 ml / 100 g / dk) göre , beyaz madde (25 mi / 100 g / dak). Kan akış hızındaki yarı yarıya bir düşüş kolayca telafi edilebilir (diğer şeylerin yanı sıra daha yüksek oksijen tükenmesi ile). Bununla birlikte, 20 ml / 100 g / dk'nın altına bir düşüş, başlangıçta tersine çevrilebilir başarısızlık fenomenine yol açar. Kan akış hızı 15 ml / 100 g / dk'nın altına düştüğünde, hücreler kademeli olarak birkaç dakika ila birkaç saat içinde ölür . 10 ml / 100 g / dak'dan daha azı sinir hücreleri tarafından tolere edilmez - nihai hücre ölümü sekiz ila on dakika içinde gerçekleşir.
anatomi
Aşağıda, aksi açıkça belirtilmedikçe, insanlardaki anatomik durum açıklanmaktadır.
- Dolaşım sisteminin temel yapısı için ana makaleye bakın: Kan dolaşımı ve kan
Kolları
İki sözde anastomoz arasında bağlantılar olsa bile, kollardaki bir ön ve bir arka devre arasında ayrım yapmak yaygındır .
Ön dolaşım
Arteriyel içeri akışa ana katkı , boynun her iki yanındaki ortak karotis arterinden ( arteria carotis communis dextra et sinistra ) ortaya çıkan sağ ve sol iç karotid arterler ( arteria carotis interna dextra et sinistra ) tarafından yapılır. Karotid arter, sırayla, aort kemerinin ana çıkışlarından biridir . Sizin nabız kolayca yapabilirsiniz hissedilebilir baş Turner kasının (ön Musculus sternokleidomastoideus ).
Kafatasına karotis kanalından girdikten sonra , her iki tarafta iç karotid arterden göze ( oftalmik arter ) bir damar ayrılır . Ayrıca daha küçük dalları bırakmadan sonra, ön dolaşım ana gövdelerinde ayrılır, orta serebral arter ( arteria serebri media ) ve ön serebral arter ( arteria serebri anterior , hayvanlarda denilen arteria serebri rostralis ). İlki , arka devreden beslenen temporal lob parçaları ve tüm oksipital lob hariç olmak üzere, her bir serebral hemisferin orta ( medial ) kısmına bakan tarafı ( lateral ) besler. Derin çekirdek alanları ( bazal gangliya , talamus ) karışık bir kaynağa sahiptir. İki anterior serebral arter, çok kısa anterior iletişim atardamarıyla birbirine bağlanır .
Durum ile farklı geviş getiren hayvanlar : Burada bölümü internal karotid arter o yalan dışında kranial kavite kapanmadan sonra doğum ve sadece kısmen kafatasının içine yalan açık kalmasıdır. Bu daha sonra kan akışını ikincil olarak maksiller arterden ( maksiller arter ) alır. Anatomistlerin mucize ağ ( rete mirabile ) dedikleri bu besleyici dalların ağız bölgesinde ince, geniş dallı bir küçük damar ağı oluşur . Yetişkin kedilerde bile , iç karotis arterin kafa boşluğunun dışında kalan kısmı kapanır . Burada maksiller arterin kendisi mucize bir ağ ( rete mirabile arteriae maxillaris ) oluşturur; buradaki birkaç dal ( rami retis ) orbital fissürden kraniyal boşluğa geçer ve ön dolaşıma kan akışını devralır.
Arka devre
Klavikula arterlerinden ( arteria subklavia ) ortaya çıkan ve servikal omurga boyunca uzanan sağ ve sol vertebral arterler ( arteria vertebralis dextra et sinistra ), karotis arterlerden daha küçük çapa sahiptir. Üst altı servikal omurun enine işlemlerinde açıklıklardan geçerler . İki vertebral arter, foramen magnum yoluyla kraniyal boşluğa girer ve eşleşmemiş baziler arteri oluşturmak için kaudal köprü seviyesinde birleşir .
Terminal segmentlerindeki vertebral arterler ve baziler arter , beyin sapına ve serebelluma dallar gönderir ( A. cerebelli inferior posterior , A. cerebelli inferior anterior , A. cerebelli superior ). Köprünün yukarısında, arteria basilaris tekrar bölünür ve iki arka serebral arter haline gelir , bu da arter oksipitallerin medial veya lateral kısımları ve serebrumun arka bölgelerinin yanı sıra diensefalon kaynağı kısımlarına neden olur . Gücü değişen bir posterior iletişim arter , her iki taraftaki posterior serebral arteri iç karotid arter ile birleştirir.
 |
 |
Serebral korteksin tedarik alanları : Arteria serebri anterior (maviyle vurgulanmıştır) |
Çeşitler
Normal popülasyonun yaklaşık üçte biri, bu “ders kitabı vakası” ndan tarif edilen kapların bireysel seyrinde sapmalar gösterir: Bir veya daha fazla Aa çok yaygındır . iletişimciler hipoplastik . A. cerebri anteriorunun gövdesi de hipoplastik olabilir, bu durumda karşı taraftaki damar, A. iletişimler anterior yoluyla beslemeyi devralır . Embriyonik besleme tipi, posterior serebral arterin karotis bölgesinden tek taraflı veya iki taraflı çıkışıdır , posterior iletişim yapan arter daha sonra ilk segmentini oluşturur ve son durumda serebrumun vasküler yatağı tamamen anterior dolaşım tarafından sağlanır. Pek çok insanda zayıf olan veya hiç olmayan tek taraflı bir vertebral arter vardır.
Bu varyantların kendiliğinden hastalık değeri yoktur ve sağlıklı kişilerde tamamen telafi edilir, ancak bireysel vakalarda inme için bir risk faktörü olabilir. Aksesuar serebral arter veya trigeminal arter gibi embriyonik anastomoz kalıntıları gibi ek damarlar da nadirdir .
Ön ve arka dolaşım arasındaki bağlantılar
Anterior iletişim arter , birinci bölümü ön serebral arterin , kısa bir bölümü iç karotid artere , arka iletişim arter ve birinci bölümü posterior serebral arter , altında bir halka şeklinde bir bağlantı meydana birlikte her iki tarafı da inceledi beynin tabanı ( circulus arteriosus cerebri Willisi ). Bu vasküler halka , iç karotid arterlerin akış alanlarını ve baziler arteri anatomik olarak bağlayan , ancak her zaman yeterince işlevsel olmayan bir anastomotik sistemi temsil eder . Prensip olarak (yani yeterli adaptasyon süresiyle), ancak, beyne giden tüm kan akışını sürdürmek için tek bir ana damarı etkinleştirebilir.
Kılcal yatak
Kılcal kısımlar beyin gerçeğini oluşturan endotelyal hücreler ile sıkı bağlantıları sabit birbirine bağlanır, daha büyük moleküller (geçirimsiz) bariyer için geçirgen olmayan bir kan-beyin bariyeri . Daha az ölçüde, bazal membran ve astrosit çıkıntıları olan kılcal damarların kesintisiz popülasyonu da buna katkıda bulunur. Kan-beyin bariyeri, beyni kanda dolaşan potansiyel olarak zararlı maddelerden korur.
Kılcal yoğunluk, beynin münferit bölgelerinde farklıdır ve genellikle oldukça hassas bir şekilde ilgili bölgenin ortalama metabolik aktivitesine karşılık gelir. Vücudun geri kalanından farklı olarak, beynin kıl damarları her zaman tamamen sular altında kalır; yedek kapasite yoktur.
Giderler
Beyin küçük sahiptir venüllerde ve damarları diğer organlarda olduğu gibi, ancak bağımsız arterlerin çalıştırın. Derin ( Venae profundae cerebri ) ve yüzeysel ( Venae superficiales cerebri ) gruba ayrılırlar . En serebral damar magna serebri ( Galen ) , uzun sadece 1 cm yaklaşık ven altında spleniumundan çubuğu . Oksijenden fakir kan, anatomik olarak özel olarak oluşturulmuş serebral kan iletkenlerinde toplanır , sinus durae matris : Bunlar , içte endotel ile kaplı olan sert meninkslerin kopyalarıdır . Sinüsler birbirine bağlı bir sistemi oluşturmak ve son olarak akar internal juguler damarlar .
Embriyonik gelişme
İlk embriyonik gelişme , çiftli dorsal aort ve ayrıca altı branşiyal ark arteriyle bağlanan eşleştirilmiş ventral aorttur . Daha fazla geliştirmede, bireysel vasküler bölümler gerilerken diğerleri önemli ölçüde daha güçlü hale gelir. Sol dördüncü branşiyal ark arteri aort arkını , üçüncü ve dördüncü branşiyal ark arterleri arasındaki ventral aort ortak karotid arteri ve dış karotid arteri ve rostral bölgedeki dalları oluşturur. Üçüncü brankial ark arteri , dorsal aorta doğru devam eden iç karotid arterin ilk bölümü olur . Öte yandan, dorsal aortun üçüncü ve dördüncü branşiyal ark arterleri arasındaki bölümü geri çekilir (yandaki şekle bakın). İlkel iç karotid arter , gelecekteki beynin tabanında bir kraniyal ve bir kaudal dal olarak ikiye ayrılır. İlki başlangıçta 4. embriyonik haftada anterior serebral arteri ve anterior koroidal arteri oluşturur ; daha sonra çok daha güçlü olan media serebral arteri , birkaç yan daldan birinden 9. haftaya kadar gelişmez . Kaudal dal , diğer şeylerin yanı sıra serebellar arterlerin türetildiği nöral tüpe segmental arterler gönderir . Embriyonun 7. haftasında bu dal aynı zamanda arka serebral arteri de oluşturur . Yaklaşık aynı zamanda, kaudal dalın iki bölümü beyin sapının önünde birleşir ve eşleşmemiş baziler arteri oluşturur . Vertebral arterler, boyun bölgesinin ilkel segmental arterleri arasındaki daha küçük boylamasına (vücudun uzunlamasına yönünde) anastomozların füzyonundan oluşur. Erken baziler arterle bağlantı kurarlar . 9. hafta civarında, baziler arterdeki akış yönü arka serebral arter seviyesine kadar tersine çevrilir , böylece artık hemodinamik olarak tüm yavru damarlarla arka vasküler sisteme aittir. En sonunda, anterior iletişimsel arter, anterior serebral arterlerin kısmi füzyonu ile oluşturulur .
fizyoloji
Çok az ancak çok yüksek perfüzyona karşı koruma sağlayan "güvenlik sistemlerinden" biri, serebral kan akışının otomatik düzenlenmesidir. Direnç damarlarının etkili olmalarını sağlamak tansiyon beyinde (sözde perfüzyon basıncı, sistemik kan basıncı arasındaki fark olan sonuçlar içi basıncı çeşitli kompleks birbiri ile kontrol mekanizmasının hemen hemen sabit), sistemik kan basıncı dalgalanabilir ise 50 ile 170 mmHg arasında. Bunlar Bayliss etkisi ile düzenleme sempatik ve parasempatik büyük damarların innervasyon ve doğrudan miyosit arasında düz kas etkili endokrin ve kimyasal faktörlerin ( pH , adenosin , potasyum ve diğerleri). Bu adaptasyonun sınırları, kalıcı yüksek tansiyon ile yukarı doğru kayar ; Uzun vadeli, kötü kontrol edilen diabetes mellitus , genel otoregülasyon yeteneğini etkileyebilir.
Artmış nöronal aktiviteye sahip beyin bölgelerine daha fazla kan verilir. Reaktif hiperemi veya nörovasküler kenetlenme olarak bilinen bu fenomenin mekanizmaları , direnç damarlarının lokal karbondioksit kısmi basıncına , diğer vazoaktif faktörlere ve vazotonusun nörojenik kontrolüne reaksiyonunu içerir, ancak ayrıntılı olarak tam olarak anlaşılmamıştır.
Ölçüm ve görüntüleme yöntemleri
Beyni besleyen damarlar özellikle anjiyografi ile görüntüleme yöntemleriyle görselleştirilebilir . Dijital çıkarımlı anjiyografi için radyoopak bir kontrast madde uygulanır; X ışınları ile tarama sırasında iskelet kısımları elimine edilir. Bu, yalnızca kontrast ortamının içinden aktığı damarların gösterildiği anlamına gelir.
Daha yeni bir yöntem, kontrast madde ( MR anjiyografi ) uygulandıktan sonra manyetik rezonans tomografi görüntülerinin üç boyutlu yeniden yapılandırılmasıdır . Bu, giderek invaziv anjiyografinin yerini alıyor. Kontrast madde içermeyen vasküler görüntüleme için niteliksel olarak düşük MR sekansları da vardır (uçuş zamanı manyetik rezonans anjiyografi). Kontrast madde verildikten sonra bilgisayarlı tomografi ile vasküler görüntüleme de mümkündür . Mikrosirkülasyondaki dolaşımdaki değişiklikler, pozitron emisyon tomografisi , SPECT ve özel (oksijen satürasyonu ağırlıklı ) MR sinyali ( BOLD kontrast ) ile görselleştirilebilir . Optik yöntemler , hemoglobin konsantrasyonundaki değişiklikleri ölçmeye dayanır . Sadece yüzeye yakın kan akışındaki değişiklikleri ölçmek için kullanılabilirler.
Doppler ekstrakraniyal ve çift yönlü sonografi damar kesitlerinin, duvar değişiklikleri değerlendirme sağlar ve geniş ekstrakraniyal damarların (kafatası dışında) akış özelliklerini. Kullanma transkraniyal Doppler ve çift yönlü sonografi yetişkinlerde , mümkündür ile seçilen intrakranial damarların akış hızlarını ve profillerini ölçmek kraniyal calotte veya foramen Magnum (göz çukuru üzerinden) de transorbitally temporal "kemik pencere" ve transnuchal (boynun üzerinde) . Bu bebeklik döneminde çok daha kolaydır ve kan akış parametreleri , fontanelden ve arteriae cerebri anteriores'e sorunsuz bir şekilde incelenebilir.
Vertebrobasiler serebral damarların çıkarma anjiyografik gösterimi
Venöz dolaşımın MR anjiyografisi
Fonksiyonel MR - daha fazla kan akışına sahip renkli alanlar
Ortak karotis arterin renk kodlu dubleks sonografisi - aşağıdaki Doppler eğrisi
patoloji
İskemik İnme
Yukarıda anlatılan damarlardan birinin aniden kapanması genellikle felce, ilgili bölgedeki beyin dokusunun hızlı ölümüne yol açar. İlgili başarısızlıklar (nörolojik eksiklikler), farklı, neredeyse tamamen fark edilmeyen başarısızlıklardan bilinçsizliğe ve ölüme kadar çok farklı şekillerde ortaya çıkabilir. Kan beslemesindeki kesintinin süresine ve semptomların geri döndürülebilirliğine bağlı olarak, geçici iskemik atak (TIA), tam bir enfarkttan ayırt edilir. Ön dolaşım sistemindeki tıkanıklıklarda hemipleji , afazi (konuşma bozuklukları) ve duyu bozuklukları baskınken, arka dolaşım sisteminde görme alanı açıkları , baş dönmesi , ataksi (bozulmuş koordinasyon) ve bozulmuş bilinç baskındır. İskemik enfarktlara genellikle ya büyük besleyici damarların arteriosklerotik daralmaları ve ardından plak rüptürü ve trombozu ya da özellikle atriyal fibrilasyonda meydana gelebilen kan pıhtılarının birikmesi ( emboli ) neden olur .
Kanama
Başka bir sorun, kan damarları yırtıldığında ve kanama olduğunda ortaya çıkar. Burada da kanamanın yeri ve büyüklüğüne bağlı olarak çok çeşitli semptomlar mümkündür. Aşırı yüksek tansiyon , özellikle kan damarları hasar görmüşse, beyin dokusunda kanamaya da yol açabilir.
Travmanın neden olduğu kanama genellikle subdural veya epidural boşluğu etkiler . Çoğu insan , farkına bile varmadan beynin tabanındaki damarlarda küçük anevrizmalar taşır . Ani kopma , oldukça akut subaraknoid kanama tablosuna yol açar .
Drenaj bozukluğu
Kan çıkışı da bozulabilir. Bu daha kronik hastalıkların ana semptomları baş ağrıları , sürücü eksikliği , nöbetler ve görme bozukluklarıdır . Bu grup bozukluklar arasında sinüs trombozu , serebral ven trombozu ve bazı yazarlara göre psödotümör serebri bulunur .
Dolaşım yetmezliği
Tüm kan akışı başarısız olursa (örneğin kalp durması durumunda ), beyinde küresel hipoksi olarak bilinen genel bir oksijen eksikliği meydana gelir. Yani yaklaşık on saniye sonra bilinçsizliğe gelir . Beyin dokusu, iki ila üç dakikalık bir başarısızlıktan sonra ölmeye başlar ve yaklaşık on dakika sonra beyin ölümü gerçekleşir . Metabolik süreçler büyük ölçüde yavaşlarsa (hipotermi, belirli zehirlenme türleri), beyin önemli ölçüde daha uzun iskemi sürelerine de dayanabilir.
Tüm beyne kısa süreli azalmış kan akışı ve buna karşılık gelen geçici bir bilinç kaybı, senkop olarak adlandırılır . Örneğin, bir aritmiye dayanmaktadır.
Vasküler malformasyonlar
Serebral damarların malformasyonları çoğunlukla doğuştandır. Farklı yerlerde ortaya çıkarlar ve bazen aşırı oranlara ulaşırlar. Buna göre çok farklı semptomlar da mümkündür. Arteriovenöz ek olarak şantları , kavernomlardan , hemanjiomlar ve fistül sinüs sistemi ile bilinir. Vasküler malformasyonlar sıklıkla meydana fakomatozlar .
hikaye
Ana damarların tanımıyla birlikte beyne kan temini ile ilgili ilk yazılı varsayımlar, Yunan doktor ve Pergamonlu anatomist Galenus'a (MS 1. yüzyıl) dayanmaktadır . Bununla birlikte, bulgularını esas olarak hayvanların diseksiyonundan elde etti ve anatomik ilişkileri incelenmeden insanlara aktardı. İnsanlarda bir yeniden mucizeyi bu şekilde yanlış tarif etti . Geç antik çağda ve Orta Çağ'da Galen tartışılmaz bir otorite olarak kabul edildi, bu nedenle hatalarının çoğu ancak insan cesetlerinin diseksiyonunun üniversitelerde gerçekleştirildiği erken modern dönemde düzeltilebilirdi. İken Niccolò Massa muhtemelen Galen'e saygıdan dolayı - - ayrıca insanlarda mucize net gözlemledim iddia, çağdaşları Jacopo Berengario da Carpi ve Andreas Vesalius bu çelişki . Bununla birlikte, temel anatomik bilgi iki İngiliz doktora borçludur. William Harvey 1628'de kan akışının gerçek doğasını bir devre olarak kabul etti. İnsan beyninin damarlarının ve dolaşımdaki arteriozusun ilk ayrıntılı ve doğru açıklaması, Thomas Willis tarafından bir süre sonra sağlandı .
Ayrıca bakınız
Edebiyat
- L. Edvinsson, ET MacKenzie, J. McCulloch: Serebral kan akışı ve metabolizma . Raven, New York 1993, ISBN 0-88167-918-6 .
- Karl Zilles, Gerd Rehkämper: Fonksiyonel Nöroanatomi . 1. baskı. Springer, Berlin 1993, ISBN 3-540-54690-1 .
- Detlev Drenckhahn, W. Zenker: Benninghoff. Anatomi. Urban & Schwarzenberg, Münih 1994, ISBN 3-541-00255-7 .
- Klaus Poeck, Werner Hacke: Nöroloji . Tamamen gözden geçirilmiş 10. baskı. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-63028-7 .
Bireysel kanıt
- ^ H. Ito, I. Kanno, H. Fukuda: İnsan serebral dolaşımı: pozitron emisyon tomografi çalışmaları. İçinde: Nükleer tıp Annals. Cilt 19, Sayı 2, Nisan 2005, sayfa 65-74, ISSN 0914-7187 . PMID 15909484 .
- ↑ Otto Detlev Creutzfeldt : Serebral korteksin genel nörofizyolojisi. İçinde: Otto Detlev Creutzfeldt (Ed.): Cortex cerebri. Springer Verlag, Berlin 1983, ISBN 3-540-12193-5 .
- ^ Klaus Poeck, Werner Hacke: Nöroloji. Tamamen gözden geçirilmiş 10. baskı. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-63028-7 .
- ↑ U. Gille: Kardiyovasküler ve bağışıklık sistemi, Angiologia. İçinde: Franz-Victor Salomon, H. Geyer, U. Gille: Anatomy for veterinary Medicine . Enke, Stuttgart 2004, ISBN 3-8304-1007-7 .
- ^ B. Hillen: Dolaşımdaki arteriozus (Willisii) değişkenliği: düzen mi yoksa anarşi mi? İçinde: Acta Anatomica Cilt 129, Sayı 1, 1987, s. 74-80 , ISSN 0001-5180 . PMID 3618101 .
- ↑ YM Chuang ve diğerleri: Daha fazla açıklamaya doğru: akut iskemik inmede vertebral arter hipoplazisinin rolü. İçinde: Avrupa nörolojisi. Cilt 55, Sayı 4, 2006, s. 193-197 , ISSN 0014-3022 . doi : 10.1159 / 000093868 . PMID 16772715 .
- ↑ A. Abanou ve diğerleri: Aksesuar orta serebral arter (AMCA). Teşhis ve tedavi edici sonuçlar. İçinde: Anatomia Clinica. Cilt 6, Sayı 4, 1984, s. 305-309, ISSN 0343-6098 . PMID 6525305 .
- ^ W. Kuschinsky: Beyindeki kılcal perfüzyon. İçinde: Pflügers Arşivi - Avrupa Fizyoloji Dergisi . Cilt 432, Sayı 3 Suppl, 1996, s. R42-R46, ISSN 0031-6768 . PMID 8994541 .
- ↑ L. Edvinsson, ET MacKenzie, J. McCulloch: Serebral Kan Akışı ve Metabolizma . Raven, New York 1993, ISBN 0-88167-918-6 .
- ↑ L. Sokoloff: Merkezi sinir sistemindeki yerel fonksiyonel aktivite, enerji metabolizması ve kan akışı arasındaki ilişkiler. İçinde: Federasyon işlemleri. Cilt 40, Sayı 8, Haziran 1981, sayfa 2311-2316, ISSN 0014-9446 . PMID 7238911 .
- ↑ W. Kuschinsky, M. Wahl: Serebral vasküler direncin yerel kimyasal ve nörojenik regülasyonu. İçinde: Fizyolojik İncelemeler . Cilt 58, Sayı 3, Temmuz 1978, sayfa 656-689, ISSN 0031-9333 . PMID 28540 .
