Бассейны кровоснабжения головного мозга. Особенности кровоснабжения головного мозга

В физиологических условиях каждые 100 г ткани головного мозга в состоянии покоя за 1 мин получают 55 58 мл крови и потребляют 3 5 мл кислорода. Т. е. к головному мозгу, масса которого у взрослого человека составляет только 2 % массы тела, за 1 мин поступает 750 - 850 мл крови, почти 20 % всего кислорода и приблизительно столько же глюкозы. Постоянное поступление кислорода и глюкозы необходимо для сохранения энергетического субстрата мозга, нормального функционирования нейронов, поддержания их интегративной функции.

Головной мозг кровоснабжается двумя парными магистральными артериями головы - внутренними сонными и позвоночными. Две трети крови поставляют в мозг внутренние сонные артерии и одну треть позвоночные. Первые образуют каротидную систему, вторые вертебральнобазилярную. Внутренние сонные артерии являются ветвями общей сонной артерии. Они входят в полость черепа через внутреннее отверстие сонного канала височной кости, вступают в пещеристую пазуху (sinus cavemosus), где образуют S-образный изгиб. Эта часть внутренней сонной артерии получила название сифона, или пещеристой части. Потом она «прободает» твердую мозговую оболочку, после чего от нее отходит первая ветвь - глазная артерия, которая вместе со зрительным нервом через зрительный канал проникает в полость глазницы. От внутренней сонной артерии отходят также задняя соединительная и передняя ворсинчатая артерии. Ла- терально от перекреста зрительных нервов внутренняя сонная артерия разделяется на две конечные ветви: переднюю и среднюю мозговые артерии. Передняя мозговая артерия снабжает кровью передний отдел лобной доли и внутреннюю поверхность полушария, средняя мозговая артерия - значительную часть коры лобной, теменной и височной долей, подкорковые ядра и большую часть внутренней капсулы.

Рис 26.

Система мозговых сосудов с наиболее важными анастомозами:

1- передняя соединительная артерия; 2 - задняя мозговая артерия; 3 - верхняя мозжечковая артерия; 4 - правая подключичная артерия; 5- плечеголовной ствол; 6 - аорта; 7 - левая подключичная артерия; 8 - общая сонная артерия; 9 - наружная сонная артерия; 10 - внутренняя сонная артерия; 11 - позвоночная артерия; 12 - задняя соединительная артерия; 13 - средняя мозговая артерия; 14 - передняя мозговая артерия

I - аорта; 2 - плечеголовной ствол; 3 - подключичная артерия; 4 - общая сонная артерия; 5 - внутренняя сонная артерия; 6 - наружная сонная артерия; 7 - позвоночные артерии; 8 - основная артерия; 9 - передняя мозговая артерия; 10 - средняя мозговая артерия; II - задняя мозговая артерия; 12 - передняя соединительная артерия; 13 - задняя соедини- тельная артерия; 14 - глазная артерия; 15 - центральная артерия сетчатки; 16 - наружная челюстная артерия

Позвоночные артерии отходят от подключичной артерии. Они входят в череп через отверстия в поперечных отростках CI-CVI позвонков и попадают в его полость через затылочное отверстие. В области мозгового ствола (моста) обе позвоночные артерии сливаются в один спинальный ствол - основную (базилярную) артерию, которая разделяется на две задние мозговые артерии. Они питают кровью средний мозг, мост, мозжечок и затылочные доли полушарий большого мозга. Кроме того, от позвоночной артерии отходят две спинномозговые артерии (передняя и задняя), а также задняя нижняя артерия мозжечка. Передние мозговые артерии соединяет передняя соединительная артерия, а средние и задние мозговые артерии - задняя соединительная артерия. В результате соединения сосудов каротидного и вертебрально-базилярного бассейнов на нижней поверхности полушарий большого мозга образуется замкнутая система - артериальный (вилли- зиев) круг большого мозга (рис. 27).

Рис.27.

Сосуды головного мозга в зависимости от их функций распределяют на несколько групп.

Магистральные, или регионарные, сосуды - это внутренние сонные и позвоночные артерии в экстракраниальном отделе, а также сосуды артериального круга. Основное их назначение - регуляция мозгового кровообращения при наличии изменений системного артериального давления (АД).

Артерии мягкой мозговой оболочки (шальные) - это сосуды с явно выраженной нутритивной функцией. Размер их просвета зависит от обменных потребностей ткани мозга. Главным регулятором тонуса этих сосудов являются продукты метаболизма мозговой ткани, особенно оксид углерода, под воздействием которого сосуды мозга расширяются.

Внутримозговые артерии и капилляры, которые непосредственно обеспечивают одну из основных функций сердечно-сосудистой системы, обмен между кровью и тканью мозга, - это «обменные сосуды».

Венозная система выполняет преимущественно дренажную функцию. Она характеризуется значительно большей емкостью в сравнении с артериальной системой. Поэтому вены мозга называют еще «емкостными сосудами». Они не остаются пассивным элементом сосудистой системы головного мозга, а принимают участие в регуляции мозгового кровообращения. Через поверхностные и глубокие вены мозга из сосудистых сплетений и глубоких отделов мозга происходит отток венозной крови в прямую (через большую мозговую вену) и другие венозные пазухи твердой мозговой оболочки. Из пазух кровь оттекает во внутренние яремные вены, потом в плечеголовные и в верхнюю полую вены.

В физиологических условиях каждые 100 г ткани головного мозга в со­стоянии покоя за 1 мин получают 55 58 мл крови и потребляют 3 5 мл кислорода. Т. е. к головному мозгу, масса которого у взрослого человека со­ставляет только 2 % массы тела, за 1 мин поступает 750 - 850 мл крови, поч­ти 20 % всего кислорода и приблизительно столько же глюкозы. Постоянное поступление кислорода и глюкозы необходимо для сохранения энергетиче­ского субстрата мозга, нормального функционирования нейронов, поддер­жания их интегративной функции.

Головной мозг кровоснабжается двумя парными магистральными арте­риями головы - внутренними сонными и позвоночными. Две трети крови поставляют в мозг внутренние сонные артерии и одну треть позвоночные. Первые образуют каротидную систему, вторые вертебрально-базилярную. Внутренние сонные артерии являются ветвями общей сонной артерии. Они входят в полость черепа через внутреннее отверстие сонного канала височной кости, вступают в пещеристую пазуху (sinus cavernosus), где образу­ют S-образный изгиб. Эта часть внутренней сонной артерии получила название сифона, или пещеристой части. Потом она «прободает» твердую мозговую обо­лочку, после чего от нее отходит первая ветвь - глазная артерия, которая вместе со зрительным нервом через зрительный канал проникает в полость глазницы. От внутренней сонной артерии отходят также задняя соединительная и перед­няя ворсинчатая артерии. Латерально от перекреста зрительных нервов вну­тренняя сонная артерия разделяется на две конечные ветви: переднюю и сред­нюю мозговые артерии. Передняя мозговая артерия снабжает кровью передний отдел лобной доли и внутреннюю поверхность полушария, средняя мозговая артерия - значительную часть коры лобной, теменной и височной долей, под­корковые ядра и большую часть внутренней капсулы.

Схема кровоснабжения головного мозга: 1 - передняя соединительная артерия; 2 - задняя мозговая артерия; 3 - верхняя мозжечковая артерия; 4 - правая подклю­чичная артерия; 5 - плечеголовной ствол; 6 - аорта; 7 - левая подключичная артерия; 8 - общая сонная артерия; 9 - наружная сонная артерия; 10 - внутренняя сонная артерия; 11 - позвоночная артерия; 12 - за­дняя соединительная артерия; 13 - средняя мозговая артерия; 14 - передняя мозговая артерия

Система мозговых сосудов с наиболее важными анастомозами: I - аорта; 2 - плечеголовной ствол; 3 - под­ключичная артерия; 4 - общая сонная артерия; 5 - внутренняя сонная артерия; 6 - наружная сонная артерия; 7 - позвоночные артерии; 8 - основная артерия; 9 - передняя мозго­вая артерия; 10 - средняя мозговая артерия; II - задняя мозговая артерия; 12 - передняя соединительная артерия; 13 - задняя соедини- тельная артерия; 14 - глазная артерия; 15 - центральная артерия сетчатки; 16 - наруж­ная челюстная артерия

Позвоночные артерии отходят от подключичной артерии. Они входят в че­реп через отверстия в поперечных отростках CI-CVI позвонков и попадают в его полость через затылочное отверстие. В области мозгового ствола (моста) обе позвоночные артерии сливаются в один спинальный ствол - основную (базилярную) артерию, которая разделяется на две задние мозговые артерии. Они питают кровью средний мозг, мост, мозжечок и затылочные доли полушарий большого мозга. Кроме того, от позвоночной артерии отходят две спинномоз­говые артерии (передняя и задняя), а также задняя нижняя артерия мозжечка.

Передние мозговые артерии соединяет передняя соединительная арте­рия, а средние и задние мозговые артерии - задняя соединительная артерия. В результате соединения сосудов каротидного и вертебрально-базилярного бассейнов на нижней поверхности полушарий большого мозга образуется замкнутая система - артериальный (виллизиев) круг большого мозга.

Различают четыре уровни коллатерального артериального кровоснаб­жения головного мозга. Это система артериального (виллизиевого) круга большого мозга, системы анастомозов на поверхности и внутри головного мозга - через капиллярную сеть между ветвями передней, средней и задней мозговых артерий, внечерепной уровень анастомозов - между ветвями экс­тра- и интракраниальных сосудов головы.

Коллатеральное кровоснабжение головного мозга играет важную роль в компенсации нарушений кровообращения в случае закупорки одной из моз­говых артерий. Вместе с тем многочисленные анастомозы между разными сосудистыми бассейнами могут играть и негативную роль по отношению к самому головному мозгу. Примером этого могут быть церебральные синдро­мы обкрадывания (steal syndrome).

Необходимо также отметить, что в подкорковой области анастомозы от­сутствуют, поэтому при поражении одной из артерий наступают необрати­мые изменения ткани мозга в области ее кровоснабжения.

Сосуды головного мозга в зависимости от их функций распределяют на несколько групп.

Магистральные, или регионарные, сосуды - это внутренние сонные и по­звоночные артерии в экстракраниальном отделе, а также сосуды артериаль­ного круга. Основное их назначение - регуляция мозгового кровообраще­ния при наличии изменений системного артериального давления (АД).

Артерии мягкой мозговой оболочки (шальные) - это сосуды с явно вы­раженной нутритивной функцией. Размер их просвета зависит от обменных потребностей ткани мозга. Главным регулятором тонуса этих сосудов являются продукты метаболизма мозговой ткани, особенно оксид углерода, под воздействием которого сосуды мозга расширяются.

Внутримозговые артерии и капилляры, которые непосредственно обе­спечивают одну из основных функций сердечно-сосудистой системы, об­мен между кровью и тканью мозга, - это «обменные сосуды».

Венозная система выполняет преимущественно дренажную функцию. Она характеризуется значительно большей емкостью в сравнении с артери­альной системой. Поэтому вены мозга называют еще «емкостными сосуда­ми». Они не остаются пассивным элементом сосудистой системы головного мозга, а принимают участие в регуляции мозгового кровообращения.

Через поверхностные и глубокие вены мозга из сосудистых сплетений и глубоких отделов мозга происходит отток венозной крови в прямую (че­рез большую мозговую вену) и другие венозные пазухи твердой мозговой оболочки. Из пазух кровь оттекает во внутренние яремные вены, потом в плечеголовные и в верхнюю полую вены.

Работа мозга полностью зависит от его непрерывного снабжения кровью, обогащенной кислородом. Контроль доставки крови происходит за счет способности мозга улавливать колебания давления в основных источниках его кровоснабжения - внутренней сонной и позвоночной артериях. Контроль напряжения кислорода в артериальной крови обеспечивает хемочувствительная зона продолговатого мозга, рецепторы которой реагируют на изменение концентрации газов дыхательной смеси во внутренней сонной артерии и спинномозговой жидкости. Регулирующие кровоснабжение мозга механизмы устроены тонко и совершенно, однако в случае повреждения или окклюзии артерий эмболом они становятся неэффективными.

а) Кровоснабжение передних отделов мозга . Кровоснабжение полушарий мозга осуществляют две внутренние сонные артерии и основная (базилярная) артерия.

Внутренние каротидные артерии через крышу пещеристого синуса проникают в субарахноидальное пространство, где отдают три ветви: глазную артерию, заднюю соединительную артерию и переднюю артерию сосудистого сплетения, а затем разделяются на переднюю и среднюю мозговые артерии.

Основная артерия на верхней границе варолиева моста разделяется на две задние мозговые артерии. Артериальный круг головного мозга - виллизиев круг -формируется за счет анастомоза задней мозговой и задней соединительной артерий с обеих сторон и анастомоза двух передних мозговых артерий с помощью передней соединительной артерии.

Кровоснабжение сосудистого сплетения бокового желудочка обеспечивают передняя артерия сосудистого сплетения (ветвь внутренней сонной артерии) и задняя артерия сосудистого сплетения (ветвь задней мозговой артерии).

Кровью, насыщенной питательными веществами и кислородом, - главное условие его нормальной деятельности - обеспечивает сосудистая система. Никакие другие клетки не перестают так быстро, как нервные, функционировать при резком уменьшении или прекращении кровоснабжения. Даже кратковременное нарушение притока крови к мозгу может привести к обмороку. Причина такой чувствительности - большая потребность нервных клеток в кислороде и питательных веществах, главным образом, глюкозе.

Суммарный мозговой кровоток у человека составляет около 50 мл крови в минуту на 100 г ткани мозга и является неизменным. У детей значения кровотока на 50% выше, чем у взрослых, у стариков - на 20% снижены. В нормальных условиях неизменность кровотока через мозг в целом наблюдается при колебаниях среднего артериального давления от 80 до 160 мм рт. ст. Влияют на суммарный мозговой кровоток очень резкие изменения напряжения кислорода и углекислого газа в артериальной крови. Постоянство суммарного мозгового кровотока поддерживается сложным регуляторным механизмом.

Кровоснабжение различных отделов мозга зависит от степени их активности.
При усиленной работе коры мозга (например, при чтении, решении задач)
кровоток в отдельных зонах возрастает на 20-60% вследствие расширения
мозговых сосудов. При общем возбуждении он увеличивается в 1,5-2 раза,
а в состоянии ярости - в 3 раза. При наркозе или гипотермии
корковый кровоток существенно уменьшается.

Система кровоснабжения головного мозга

Поступает кровь в головной мозг по 4 крупным сосудам: 2 внутренним сонным и 2 позвоночным артериям. Оттекает кровь от него по 2 внутренним яремным венам.

Внутренние сонные артерии
Внутренние сонные артерии - это ветви общих сонных артерий, левая - отходит от дуги аорты. Левая и правая общие сонные артерии располагаются в боковых областях шеи. Пульсовые колебания их стенок можно легко почувствовать через кожу, приложив пальцы к шее. Сильное пережатие сонных артерий нарушает кровоснабжение мозга. На уровне верхнего края гортани общая сонная артерия разделяется на наружную и внутреннюю сонные артерии. Внутренняя сонная артерия проникает в полость черепа, где принимает участие в кровоснабжении головного мозга и глазного яблока, наружная сонная артерия питает органы шеи, лицо, кожу головы.

Позвоночные артерии
Позвоночные артерии отходят от подключичных артерий, направляются к голове через цепочку отверстий в поперечных отростках шейных позвонков и попадают в полость черепа через большое затылочное отверстие.

Поскольку сосуды, питающие головной мозг, отходят от ветвей дуги аорты, скорость и давление крови в них высокие и имеют пульсовые колебания. Для их сглаживания при входе в череп внутренние сонные и позвоночные артерии образуют двойные изгибы (сифоны). Войдя в полость черепа, артерии соединяются между собой, образуя на нижней поверхности головного мозга так называемый виллизиев круг, или артериальный круг большого мозга. Он позволяет при затруднении доставки крови по какому-либо сосуду провести ее перераспределение за счет других источников и не допустить нарушения кровоснабжения участка мозга. Вместе с тем в нормальных условиях кровь, приносимая по разным артериям, не смешивается в сосудах виллизиева круга.

Мозговые артерии
От внутренней сонной артерии отходят передняя и средняя мозговые артерии, питающие внутреннюю и наружную поверхности полушарий мозга (лобную, теменную и височную доли) и глубокие отделы мозга. Задние мозговые артерии, питающие затылочные доли полушарий, и артерии, снабжающие кровью ствол мозга и мозжечок, являются ветвями позвоночных артерий. От позвоночных артерий отходят и сосуды, питающие спинной мозг. Из крупных мозговых артерий берут начало многочисленные тонкие артерии, погружающиеся в ткань мозга. Диаметр этих артерий колеблется в широких пределах, по длине их подразделяют на короткие - питающие кору мозга, и длинные - питающие белое вещество. Наибольший процент кровоизлияний в мозг наблюдается при патологических изменениях стенок именно этих артерий.

Разветвления мелких артерий образуют капиллярную сеть, неравномерно распределенную в головном мозге - плотность капилляров в сером веществе в 2-3 раза выше, чем в белом. В среднем на 100 г ткани мозга приходится 15´107 капилляров, а их суммарное сечение равно 20 кв. см.

Стенка капилляра не соприкасается с поверхностью нервных клеток, и передача кислорода и других веществ из крови в нервную клетку осуществляется при посредничестве особых клеток - астроцитов.

Гематоэнцефалический барьер
Регуляция транспортировки веществ из кровеносного капилляра в нервную ткань получила название гематоэнцефалического барьера. В норме из крови в мозг не проходят (задерживаются барьером) соединения йода, соли салициловой кислоты, антибиотики, иммунные тела. А значит, лекарственные средства, содержащие эти вещества, при введении в кровь не действуют на нервную систему. И наоборот, легко проходят через гематоэнцефалический барьер алкоголь , хлороформ, стрихнин, морфин, столбнячный токсин и др. Это объясняется быстрое действие на нервную систему этих веществ.

Для того чтобы избежать гематоэнцефалического барьера, антибиотики и другие химические вещества, используемые при лечении инфекционных заболеваний мозга, вводят непосредственно в жидкость, окружающую мозг, - ликвор (цереброспинальную жидкость). Делают это через прокол в поясничном отделе позвоночного столба или в подзатылочной области.

Внутренние яремные вены
Отток крови от головного мозга происходит по венам, впадающим в синусы твердой мозговой оболочки. Они представляют собой щелевидные каналы в плотной соединительнотканной оболочке мозга, просвет которых остается открытым при любых условиях. Такое устройство обеспечивает бесперебойный отток крови от мозга, что предотвращает ее застой. Синусы оставляют на внутренней поверхности черепа след в виде широких борозд. По системе синусов венозная кровь от мозга перемещается к яремному отверстию на основании черепа, оттуда берет начало внутренняя яремная вена. По правой и левой внутренним яремным венам кровь от мозга оттекает в систему верхней полой вены.

Синусы твердой мозговой оболочки через особые вены-выпускники, проходящие сквозь кости черепа, сообщаются с поверхностными (подкожными) венами головы. Это позволяет при определенных условиях «сбросить» часть венозной крови из полости черепа не во внутреннюю яремную вену, а через подкожные сосуды в наружную яремную вену.

Эволюция головного мозга привела человека на вершину пирамиды
живой природы. Головной мозг относится к центральной нервной системе
и выполняет в организме функции регуляции и координации деятельности
всех органов, осуществляет их связь с окружающей средой
и приспосабливает организм к происходящим изменениям.

Нарушения мозгового кровообращения

Временные нарушения мозгового кровообращения происходят по разным причинам. Из-за остеохондроза отверстия в шейных позвонках суживаются, проходящие в них сосуды сдавливаются, и кровоснабжение мозга затрудняется - появляются головные боли , мигрени и пр. При повышении артериального давления, сильном волнении или напряжении также появляются головные боли, головокружение, чувство тяжести в голове, иногда рвота и кратковременная потеря сознания.

В нормальных условиях каждые 100 грамм ткани мозга в состоянии покоя получают за 1 минуту 55,6 мл. крови, потребляя 3,5 мл. кислорода. Это значит, что к головному мозгу, масса которого составляет всего 2% от общей массы тела, за минуту поступает 850 мл. крови, 20% кислорода и столько же глюкозы. Бесперебойное поступление кислорода и глюкозы нужно для сохранения здорового субстрата мозга, функционирования нейронов и обеспечения их интегративной функции.

Сонные и позвоночные артерии

Человеческий мозг кровоснабжается, благодаря двум парным магистральным артериям головы - внутренним сонным и позвоночным артериям. Две трети всей крови поставляют в мозг сонные артерии, одну треть - позвоночные. Первые образуют сложную каротидную систему, вторые составляют вертебрально-базилярную. Внутренние сонные артерии - это ветви общей сонной артерии. Входя в полость черепа сквозь внутреннее отверстие сонного канала в височной кости, они вступают в пещеристую пазуху и образуют S-образный изгиб. Такая часть внутренней сонной артерии имеет название сифона. От сонной артерии отходят передняя ворсинчатая и задняя соединительная артерии. От перекреста зрительных нервов сонная артерия делится на две конечные ветви - это передняя и средняя мозговые артерии. Передняя артерия снабжает кровью отдел лобной доли мозга и внутреннюю поверхность полушария, а средняя мозговая артерия обеспечивает кровью значительную часть коры теменной, лобной и височной долей, а также подкорковые ядра и внутреннюю капсулу.

От подключичной артерии отходят позвоночные артерии. Они входят в череп сквозь отверстия в отростках позвонков и попадают в полость через затылочное отверстие. Обе позвоночные артерии в области мозгового ствола сливаются в единый спинальный ствол - базилярную артерию, разделяющуюся на две задние мозговые артерии. Эти артерии питают средний мозг, мозжечок, мост и затылочные доли в полушариях большого мозга. От позвоночной артерии также отходят две спинномозговые артерии и задняя нижняя мозжечковая артерия.

Коллатеральное артериальное кровоснабжение

Оно делится на четыре уровня: систему артериального круга большого мозга, систему анастомозов сверху и внутри мозг, кровоснабжение через капиллярную сеть мозговых артерий, а также на внечерепной уровень анастомозов. Коллатеральное кровоснабжение мозга играет важнейшую роль в компенсации нарушений нормального кровообращения в случае закупорки любой из мозговых артерий. Хотя многочисленные анастомозы между сосудистыми бассейнами играют и негативную роль. Примером этого служат церебральные синдромы обкрадывания. В подкорковой области анастомозов нет, поэтому при поражении артерии наступают необратимые губительный изменения мозговых тканей в области их кровоснабжения.

Сосуды головного мозга

Они, в зависимости от своих функций, подразделяются на несколько групп. Магистральные сосуды - внутренние сонные и позвоночные артерии, расположенные в экстракраниальном отделе, и сосуды артериального круга. Их основное назначение - бесперебойная регуляция мозгового кровообращения в случае изменений у человека системного артериального давления.

Артерии мягких мозговых оболочек - это сосуды с выраженной нутритивной функцией. Размеры их просвета зависят от обменных потребностей мозговой ткани. Главный регулятор тонуса этих сосудов - продукты метаболизма мозговых тканей, особенно оксид углерода, расширяющий сосуды мозга.

Внутримозговые капилляры и артерии непосредственно обеспечивают основную функцию сердечно-сосудистой системы. Это функция обмена между кровью и тканями мозга. Такие сосуды называют «обменными».

Венозная система выполняет дренажную функцию. Её характеризует значительно большая ёмкость по сравнению с артериальной системой. Вот почему вены мозга также называют «ёмкостными сосудами». Они не являются пассивным элементом всей сосудистой системы мозга, а принимают непосредственное участие в регуляции кровообращения.

Через глубокие и поверхностные вены мозга из сосудистых сплетений происходит отток венозной крови. Он идёт напрямую через большую мозговую вену, а также другие венозные пазухи мозговой оболочки. Затем из пазух кровь перетекает во внутренние яремные вены, из них - в плечеголовные. В конце концов кровь попадает в верхнюю полую вену. Так круг кровообращения мозга замыкается.