Кровопостачання головного мозку. Дві третини всієї кількості крові, що притікає до мозку, доставляється внутрішніми сонними артеріями й одна третина – хребцевими. Перші утворюють каротидну, другі – вертебрально-базилярну системи
кровопостачання мозку. У межах кожної із цих систем розрізняють внутрішньо- і позачерепний відділи.
Каротидна система постачає кров’ю передню і середню частини головного мозку, вертебрально-базилярна – його задні відділи.
Від загальної сонної артерії відходить внутрішня сонна, яка у свою чергу в порожнині черепа віддає 5 гілок: очну, передню і середню мозкові, задню сполучну і передню артерію судинного сплетення.
Інтракраніальний відділ внутрішньої сонної артерії представляється дуже важливим у функціональному відношенні. Так, її внутрішньокістковий відрізок регулює шляхом вазоконстрикції приплив крові до мозку, а вигинам сифона приділяється роль механізмів, що зменшують коливання артеріального тиску.
Однією із найбільш уразливих ділянок каротидної системи є місце біфуркації загальної сонної артерії. Оскільки тут розташовується важливий регулятор системного і регіонарного церебрального кровообігу – каротидний синус, то атеросклеротичне ураження ділянки біфуркації ЗСА може призвести до суттєвих порушень регуляції кровообігу, наприклад до неадекватного зниження системного АТ.
Хребцеві артерії , які відходять від підключичних, входять у отвір поперечного відростку С VI і піднімаються у вузькому каналі, утвореному отворами поперечних відростків С VI -С ІI . При вході в порожнину черепа ці артерії роблять чотири вигини в різних площинах. Подібно сифону внутрішньої сонної артерії ці вигини зменшують амплітуду пульсової хвилі і сприяють рівномірному кровотоку. Аномалії кісткових структур проходження ХА можуть бути суттєвим фактором порушення кровообігу у цій артерії. Наприклад, при остеохондрозі шийного відділу хребта утворення остеофітів може призвести до екстравазальної компресії ХА.
Магістральні артерії головного мозку.
1 — дуга аорти; 2 — плечеголовний стовбур; 3 — ліва підключична артерія; 4 — права загальна сонна артерія; 5 — хребцева арттерія; 6 — зовнішня сонна артерія; 7 — внутрішня сонна артерія; 8 — базилярна артерія; 9 — очна артерія.
В інтракраніальному відділі хребцева артерія віддає послідовно: задні спинномозкові артерії, гілки, що утворюють передню спинномозкову артерію, а також саму крупну артерію – задню нижню мозочкову, після чого на рівні варолієвого моста хребцева артерія з’єднується з однойменною артерією протилежної сторони, утворюючиосновну (базилярну) артерію. Далі, хребцева артерія віддає гілки до мозочка, а потім на рівні переднього краю варолієвого моста розділяється на дві задні мозкові артерії.
У самій загальній формі схема кровопостачання кори всіх трьох поверхонь великих півкуль є наступною.
Кора внутрішніх поверхонь постачається кров’ю переважно передньою мозковою артерією, кора опуклої поверхні – середньою мозковою артерією, а кора нижньої поверхні півкуль – задньою мозковою артерією.
З найважливіших областей білої речовини півкуль великого мозку слід зазначити кровопостачання мозолистого тіла (передня і задня мозкові артерії), внутрішньої капсули (передня , середня, задня мозкові артерії і передня артерія судинного сплетення) і зорового вінця (задня і середня мозкові артерії).
Підкіркові вузли одержують кровопостачання зі стріарних артерій, що беруть початок від передньої і середньої мозкових артерій і передньої артерії судинного сплетення. Зоровий горб постачається кров’ю як від задньої сполучної артерії, передньої артерії судинного сплетення, так і від задньої мозкової артерії.
Середній мозок, вароліїв міст і довгастий мозок живляться численними артеріями, що є гілками хребцевих і основної артерій або їхніх великих гілок (задніх мозкових, мозочкових артерій) .
Кровопостачання мозочка здійснюється трьома парами мозочкових артерій, що відходять від основної і хребцевих артерій.
Зони суміжного кровопостачання півкуль мозку (тобто ділянки мозку, васкуляризація яких відбувається в пограничних зонах різних прилягаючих судинних басейнів) представлені територіями переважно на верхній і бічній поверхнях півкуль, переважно задніх відділів.
Мозкові артерії і їхні гілки формують дві принципово різні за будовою системи, що живлять головний мозок. Одна з них має характер артеріальної сітки, що розташовується в павутинній оболонці і покриває поверхню півкуль великого мозку. Від петель цієї судинної сітки відходять і занурюються у речовину мозку внутрішньомозкові артерії двох видів: короткі, що розгалужуються в корі, і довгі – у підлягаючій білій речовині мозку. По-іншому побудована судинна система підкіркових утворень, проміжного мозку і мозкового стовбура. Вона представлена артеріями, що відходять не від судинної сітки, а безпосередньо від судин основи мозку, які погружаються углиб речовини.
Внутрішньомозкові артерії обох систем, віддаючи численні гілки в речовину мозку, утворюють судинно-капілярну сітку. Так, наприклад, у корі густота капілярної сітки в 3-4 рази вище, ніж у підлягаючій білій речовині.
З посткапілярної сітки кори і білої речовини мозку основна частина крові відтікає в поверхневу венозну сітку, розташовану в павутинній оболонці, а з області підкіркових утворень – у глибокі вени мозку. Далі відтік крові відбувається в синуси, закладені у твердій мозковій оболонці, а потім у внутрішні яремні вени, частково в зовнішні яремні вени, очні вени і хребцеві венозні сплетення. Венозна система головного мозку характеризується множинністю шляхів відтоку і відсутністю клапанів, а також особливістю структури головних венозних магістралей (синусів), що забезпечує їх захист від здавлення. Все це сприяє безперешкодному відтокові венозної крові і тим самим охороняє мозок від підвищення внутрішньочерепного тиску.
Артерії головного мозку не є кінцевими, між ними є численні анастомози – колатералі. Колатеральне артеріальне кровопостачання мозку грає значну роль у компенсації порушень кровообігу в результаті закупорки однієї з мозкових артерій. Є чотири основні зони колатерального кровообігу (одна поза- і три внутрішньочерепні). Позачерепна зона – артеріальні з’єднання між поза- і внутрішньочерепними артеріями здійснюються в основному через очну артерію, що є гілкою внутрішньої сонної артерії і гілками зовнішньої сонної артерії (лицьова, поверхнева скронева, верхньощелепна артерії). Колатеральний зв’язок між зовнішньою сонною і хребцевою артеріями здійснюється, окрім задньої сполучної артерії, також потиличними гілками цих артерій.
Внутрішньочерепна зона представлена наступними анастомозами:
· вілізієвим колом
· між мозковими артеріями на поверхні мозку
· внутрішньомозкова судинно-капілярна сітка.
Найбільш значним колатеральним колектором є артеріальне коло великого мозку (вілізієве коло), у якому вертебрально-базилярна і каротидна системи об’єднуються через задні сполучні артерії, а сонні артерії – через передню сполучну артерію. Колатеральний кровообіг через передню сполучну артерію відіграє більшу роль, ніж через задню сполучну артерію.
Вілізієве коло.
Кіркові анастомози в більшій кількості є між гілками передньої і середньої мозкових артерій, а ніж між середньою і задньою артерією. Вони забезпечують достатні умови для перетоку крові у випадку закупорки в басейні однієї з них, тобто порівняно в обмеженій ділянці судинної системи.
На поверхні мозкового стовбура і спинного мозку анастомози представлені бідно. В цьому випадку мають велике значення анастомози судинно-капілярної сітки внутрішньомозкових артерій.
Ще одним колатеральним артеріальним колом судин мозку є ромб, або бульбарне артеріальне кільце Захарченко. Воно утворено двома хребцевими і гілками, що з’єднуються в передню спинномозкову артерію.
Виявляється, що стінки мозкових судин значно тонші, ніж стінки артерій в інших органах, причому ця особливість простежується як у дрібних, так і в артеріях великого калібру, судинах основи мозку. Іншою особливістю будови мозкових артерій є потужний розвиток еластичної мембрани. І, нарешті, третя структурна особливість стінок мозкових судин полягає в тому, що в них у більшій кількості виявляються особливі утворення, що одержали назву роlster – подушки. Ці структури розташовані в місцях розгалуження судин, містять гладкі і еластичні волокна, багато інервовані.
Мозок у порівнянні з іншими органами відрізняється великою чутливістю до нестачі кисню і живильних речовин. Наприклад, необхідна кількість кисню на рівний об’єм тканини у мозку в 10 раз більша, ніж у посмугованих м’язах і в 4 рази більша, ніж у міокарді. Виключення кровопостачання на декілька хвилин веде до ураження нервової тканини, а на 5 хвилин і більше – до її некрозу.
Безперебійне постачання мозку необхідною кількістю глюкози і кисню гарантується сталістю мозкового кровотоку. Воно забезпечується системою авторегуляції мозкового кровообігу. Реакція м’язових клітин у стінках мозкових артерій на зміну внутрішньосудинного тиску вперше описана А.А. Остроумовим і У. Бейлісом, і виражається у звуженні просвіту артерії при підвищенні артеріального тиску і розширення її у випадках його падіння. Внаслідок зазначеного ефекту мозковий кровоток підтримується на постійному рівні при коливаннях загального артеріального тиску між 60 і 200 мм рт.ст. При артеріальному тиску нижче 60 мм рт.ст. і вище 200 мм рт.ст. мозковий кровоток лінійно змінюється з артеріальним тиском.
Безсумнівну роль у регуляції мозкового кровообігу грає можливість мозкових судин змінювати тонус у відповідь на зміну хімізму крові і зокрема її газового складу.
Вплив кисню і вугільної кислоти на мозковий кровоток діаметрально протилежний. Під впливом низького рівня кисню в артеріальній крові спостерігається розширення мозкових судин. У відповідь на гіпероксигенацію, судини мозку звужуються. Зміна рівня вугільної кислоти призводить до зворотного ефекту.
Клінічні синдроми, що спостерігаються при ураженнях в басейнах різних артерій.
Синдром ураження внутрішньої сонної артерії. Для цього виду патології характерні симптоми ішемії у гілках сонної артерії, розвиток геміплегії, геміанестезії, геміанопсії та афазії. Нерідко наявний альтернуючий офтальмогеміплегічний синдром: на боці закупореної артерії – зниження гостроти зору аж до сліпоти, на протилежному – геміплегія.
Синдром ураження передньої мозкової артерії виражається у розвитку парезу ноги, протилежної осередку (або геміпарезу з переважанням ураження ноги), апраксії, у виникненні рефлексів орального автоматизму та змін психіки, характерних для ураження лобової частки.
Синдром ураження середньої мозкової артерії. Повна закупорка цієї артерії призводить до виникнення коми, розвивається геміплегія, геміанестезія, геміанопсія, парез зору, при осередку в домінантній півкулі – афазія.
Якщо виключаються глибокі гілки цієї артерії, осередок розм’якшення захоплює переважно внутрішню капсулу та підкіркові вузли, розвивається геміплегія, центральний парез м’язів обличчя та язика, не різко виражені чутливі порушення. Ураження домінантної півкулі може призвести до афазії.
Ушкодження кіркових гілок цієї артерії веде до різноманітних кіркових синдромів: моторної чи сенсорної афазії, дизартрії, явищ брахіо-фаціального монопарезу, розладів чутливості, порушення схеми тіла, астереогнозії, алексії, аграфії, акалькулії, апраксії.
При осередках у басейні задньої мозкової артерії основне діагностичне значення мають зорові розлади – зорова агнозія, геміанопсія зі збереженням макулярного зору, квадрантна геміанопсія. Може виникнути таламічний синдром з гіперпатією, пароксизмальним болем, розладами чутливості та ін. При локалізації осередку у домінантній півкулі можуть приєднуватися сенсорна та семантична афазія, алексія. Ураження гілок задньої мозкової артерії, які живлять гіпоталамус та ніжку мозку, веде до розвитку гіпоталамо-гіпофізарних та мезенцефальних синдромів.
Синдроми ураження базилярної артерії варіабельні у зв’язку із особливостями її анатомічної будови та рівнем закупорки судини. Симптоми тромбозу артерії виражаються у нудоті, запамороченні, болем в потилиці, шумом у вухах та голові. Можуть бути окорухові порушення, роздвоєність у очах, парез зору, порушення ковтання. До цих симптомів приєднуються парези кінцівок. При гострому розвитку синдрому різко виражені загальномозкові симптоми, глибока кома, тетраплегія, горметонія.
Синдром ураження хребцевої артерії характеризується короткочасним порушенням свідомості, запамороченням, блюванням, вегетативними розладами, ністагмом. Він нерідко поєднується з порушенням кровообігу у задній нижній мозочковій артерії. При цьому розвивається синдром Валленберга-Захарченко.
Кровопостачання спинного мозку.
З внутрішньочерепної частини хребцевої артерії постачаються тільки самі верхні сегменти спинного мозку (сегменти CІ-ІV). У цілому ж спинний мозок одержує живлення з артеріальних магістралей, розташованих поза порожниною черепа і хребта. До них відносяться позачерепна частина хребцевої артерії, інші проксимальні гілки підключичних артерій, комплекс дорсальних сегментарних гілок аорти і повздовжніх артерій. Всі ці великі судинні стовбури з відповідними гілками складають віддалені артеріальні приводи спинного мозку. Ближніми приводами вважаються спинномозкові гілки і корінцево-спинномозкові артерії з їхніми розгалуженнями на поверхні спинного мозку до борознистих артерій і піальної судинної сітки включно.
Спинний мозок постачається передніми і задніми корінцево-спинномозковими артеріями. Число передніх корінцево-спинномозкових артерій невелике – від 2 до 5-6. Кожна передня корінцево-спинномозкова артерія, підійшовши до передньої серединної щілини, розділяється на низхідні і висхідні гілки. Вони йдуть уздовж країв цієї щілини, створюючи передню спинномозкову артерію. Серед передніх корінцево-спинномозкових артерій з порівняно великим діаметром відрізняється артерія, описана в 1881р. A.Adamkiewicz. Артерія Адамкевича входить у хребцевий канал з одним із корінців від Th5 до L5 (частіше з Th11-L1), звичайно зліва. При високому розташуванні артерії Адамкевича зустрічається додаткова артерія – артерія Депрож-Готерона. У цих випадках весь грудний і верхньопоперековий відділи спинного мозку живляться артерією Адамкевича, а самий каудальний – додатковою.
1 — аорта; 2 — глибока артерія шиї; 3 — передня радикуломедулярна артерія шийного потовщення; 4 — хребцева артерія; 5 — міжреберні артерії; 6 — верхня додаткова радикуломедулярна артерія; 7 — артерія Адамкевича) 8 — нижня додаткова радикуломедулярна артерія; 9 — здухвинно-поперекова артерія;
Роль передньої спинномозкової артерії подвійна. З одного боку, вона являє собою низхідну і висхідну гілки корінцево-спинномозкових артерій, з іншого боку – служить подовжнім анастомозом між ними. Задні корінцево-спинномозкові артерії поводяться аналогічно, вони також діляться на висхідні і низхідні гілки, утворюючи в сукупності задні спинно-мозкові артерії. Таких артерій дві – права і ліва. Число задніх корінцево-спинномозкових артерій від 6 до 16, тобто їх більше, ніж передніх.
Загальний план артеріального постачання спинного мозку представляється як сукупність розташованих один над іншим басейнів передніх і задніх корінцево-спинномозкових артерій.
По довжині спинного мозку виділяють два гемодинамічних артеріальних басейни: верхній (сегменти C 1 -Th 2 ), що одержує кров із хребцевих і деяких інших гілок підключичних артерій, і нижній (сегменти Th III -L V ), що постачається сегментарними гілками аорти.
Більш стабільними виявляються межі басейнів по його поперечнику. На поперечному зрізі будь-якого рівня необхідно розрізняти три зони судинного постачання. Перша з них охоплює передній ріг, передню сіру спайку, основу заднього рогу і прилягаючі до них ділянки передніх і бічних канатиків. Це найбільш масивний артеріальний басейн, що живить 4/5 його поперечника.
Заглибні гілки задніх спинномозкових артерій формують другий басейн спинного мозку. Він займає область задніх канатиків і заднього рогу.
Третій артеріальний басейн спинного мозку (периферичний) на поперечному зрізі займає крайові ділянки передніх і бічних канатиків. Цей басейн утворюється заглибними гілками відповідних ділянок перимедулярної сітки. Вентральна зона периферичного басейну одержує кров із гілок передньої спинномозкової, більш дорсальні ділянки – з аналогічних гілок задніх спинномозкових артерій.
Кровопостачання сегменту спинного мозку
1 — зона кровопостачання задньої спинальної артерії 2 — заглиблені гілки; 3 — передня спинальна артерія; 4 — задня спинальна артерія
Таким чином, кожна передня і задня корінцево-спинномозкова артерія живить певну зону по довжині і по поперечнику спинного мозку.
Венозна кров по дрібним інтрамедулярним судинам збирається в більш великі колектори, що на поверхні спинного мозку утворюють декілька подовжніх спинномозкових вен. У вентральному відділі спинного мозку борознисті вени впадають у передню спинномозкову вену. Ще одна подовжня непарна вена проходить по задній поверхні спинного мозку.
З перимедулярної венозної сітки кров відтікає по переднім і заднім корінцевим венам. На рівні нижньої половини спинного мозку часто (майже в 90% випадку) є одна велика корінцева вена Адамкевича.
У системі судин, що постачають спинний мозок, розрізняють чотири рівні анастомотичних зв’язків, через які може здійснюватися колатеральний кровообіг.
Перший рівень – анастомози між шийними, міжреберними, поперековими і крижовими артеріями (екстравертебральні анастомози). Другий рівень – анастомози між розгалуженнями rami spinalis до розподілу їх на корінцево-спинномозкові артерії усередині хребцевого каналу. Третій рівень – перимедулярна мережа, утворена передньою і задніми спинальними артеріями. Четвертий рівень – анастомози усередині мозку, у більшості випадків функціонально незначні. Найбільше значення мають е кстравертебральні і перимедулярні анастомози .
Патофізіологічні механізми порушень кровообігу в спинному і головному мозку мають багато загального.
При порушеннях кровообігу (у випадку повної закупорки артерії) в спинному мозку частіше і сильніше страждають області, що в нормальних умовах постачаються більше за інших, тобто шийне і поперекове потовщення. Це пояснюється тим, що обмеження припливу крові до потовщень не може компенсуватися за рахунок посилення колатерального кровообігу із сусідніх басейнів із слабко забезпеченим режимом кровопостачання (верхньої шийної і середньої грудної області). Коли ж є тільки стеноз судини , то сильніше уражається область його кінцевих розгалужень (крайова зона). Такими областями є сегменти С3-4 і середньогрудна область, особливо четвертий грудний сегмент.
Інфаркти в спинному мозку майже завжди захоплюють декілька сегментів. У переважній більшості випадків страждає басейн гілок передньої спинальної артерії, що постачають велику частину поперечника спинного мозку.
У залежності від локалізації і поширеності судинного процесу виникають різні спинальні синдроми. Нерідко розвивається картина поперечного ураження спинного мозку з млявим, а пізніше спастичним паралічем кінцівок, із провідниковими розладами чутливості нижче осередку і сегментарними – на рівні осередку, із порушеннями функцій тазових органів і вегетативними розладами. Задні стовпи звичайно не уражаються, тому глибока і тактильна чутливість не порушується. Цей синдром, що виник гостро або підгостро при ураженні передньої спинальної артерії в грудному відділі, одержав назву “синдром Преображенского” .
Інколи спостерігається синдром Броун-Секара. Розвиток його пояснюється тим, що aa. centralis можуть постачати то ліву, то праву половину мозку і закупорка їх веде до ураження лише половини спинного мозку. Виникають центральний параліч, розлади глибокої чутливості на стороні ураження і розлади поверхневої чутливості на протилежній.
Судинні ураження нервової системи є найважливішою проблемоюклінічної невропатології (90 млн хворих або 0,15% всього населення). Убільшості країн світу смертність від захворювань судин мозку посідає вструктурі загальної смертності перше-друге місце (до 15 млн у рік, в Україні –100 тис.). Найбільш важким за своїми наслідками судинним ураженням мозку єінсульт, при якому перспективи відновлення працездатності значно обмежені. Біляполовини всіх випадків інсульту виникає у людей до 60 років, у зв’язку з чимсуспільство втрачає велику кількість спеціалістів працездатного віку (від інсульту помирають 4,6 млн. у рік).