Скорость кровотока артерий и сосудов головного мозга
Кровоснабжение головного мозга и артерии головного мозга
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).
Артерии, составляющие виллизиев круг, образуют десятки тонких центральных (перфорирующих) ветвей, которые проникают в мозг через переднее продырявленное вещество вблизи перекреста зрительных нервов и через заднее продырявленное вещество позади сосцевидных тел. (Эти обозначения применимы для образований, расположенных на вентральной поверхности мозга, а также для небольших отверстий, образованных при прохождении многочисленных артерий, кровоснабжающих эти области.) Существует несколько классификаций перфорирующих артерий, однако условно их разделяют на короткие и длинные перфорирующие ветви.
(А) Мозг и структуры виллизиева круга (вид снизу). Левая височная доля частично удалена (в правой части изображения), чтобы показать сосудистое сплетение, расположенное в нижнем роге бокового желудочка.
(Б) Артерии, образующие виллизиев круг. Продемонстрированы четыре группы центральных ветвей. Таламоперфорирующие артерии относят к заднемедиальной группе, таламоколенчатые артерии — к заднелатеральной группе.
Учебное видео анатомии сосудов Виллизиева круга
Правое полушарие (вид с медиальной стороны).
Изображены корковые ветви трех мозговых артерий и кровоснабжаемые ими отделы.
Короткие центральные ветви берут начало от всех артерий виллизиева круга, а также от двух артерий сосудистых сплетений и обеспечивают кровоснабжение зрительного нерва, перекреста зрительных нервов, зрительного проводящего пути и гипоталамуса. Длинные центральные ветви начинаются от трех мозговых артерий и кровоснабжают таламус, полосатое тело и внутреннюю капсулу. К ним относят также артериальные ветви полосатого тела (чечевицеобразно-полосатые артерии), отходящие от передней и средней мозговых артерий.
1. Передняя мозговая артерия. Передняя мозговая артерия проходит на медиальную поверхность полушарий головного мозга над перекрестом зрительных нервов. Затем она огибает колено мозолистого тела, что позволяет с легкостью идентифицировать его при каротидной ангиографии (см. далее). Вблизи передней соединительной артерии передняя мозговая артерия отдает ветвь, образуя медиальную артерию полосатого тела, также известную как возвратная артерия Гюбнера. Функция этой артерии — кровоснабжение внутренней капсулы и головки полосатого тела.
Корковые ветви передней мозговой артерии кровоснабжают медиальную поверхность полушарий мозга на уровне теменно-затылочного борозды. Ветви этой артерии пересекаются в области лобной и латеральной поверхностей полушарий мозга.
2. Средняя мозговая артерия. Средняя мозговая артерия — наиболее крупная из ветвей внутренней сонной артерии, принимающая 60-80 % ее кровотока. Отходя от внутренней сонной артерии, средняя мозговая артерия сразу же отдает центральные ветви, а затем в глубине латеральной борозды направляется к поверхности островка мозга, где разветвляется на верхнюю и нижнюю части. Верхние ветви обеспечивают кровоснабжение лобной и теменной долей, а нижние — теменной и височной долей, а также средней части зрительной лучистости. Названия ветвей средней мозговой артерии и кровоснабжаемых ими отделов указаны в таблице ниже. Средняя мозговая артерия кровоснабжает 2/3 латеральной поверхности мозга.
В состав центральных ветвей средней мозговой артерии входят латеральные артерии полосатого тела, кровоснабжающие полосатое тело, внутреннюю капсулу и таламус. Окклюзия одной из латеральных артерий полосатого тела приводит к развитию классических проявлений инсульта («чистой» моторной гемиплегии). В этом случае происходит повреждение корково-спинномозгового проводящего пути в задней ножке внутренней капсулы, вызывающее контралатеральную гемиплегию (паралич мышц верхней и нижней конечностей, а также нижней части лица на стороне, противоположной поражению). Обратите внимание: полная информация о кровоснабжении внутренней капсулы представлена в отдельной статье на сайте.
3. Задняя мозговая артерия. Две задние мозговые артерии — конечные ветви основной артерии. Однако в эмбриональном периоде задние мозговые артерии отходят от внутренней сонной артерии, в связи с чем у 25 % людей внутренняя сонная артерия в виде крупной задней соединительной артерии остается основным источником кровоснабжения мозга с одной или обеих сторон.
Недалеко от места отхождения от основной артерии задняя мозговая артерия разделяется и образует ветви, направляющиеся к среднему мозгу, заднюю артерию сосудистого сплетения, кровоснабжающую сосудистое сплетение бокового желудочка, а также центральные ветви, проходящие через заднее продырявленное вещество. Затем задняя мозговая артерия огибает средний мозг в сопровождении зрительного проводящего пути и обеспечивает снабжение кровью валика мозолистого тела, а также затылочной и теменной долей. Названия корковых ветвей и кровоснабжаемых ими отделов указаны в таблице ниже.
Центральные перфорирующие ветви задней мозговой артерии — таламоперфорирующие и таламо-коленчатые артерии — обеспечивают кровоснабжение таламуса, субталамического ядра и зрительной лучистости.
Обратите внимание: полная информация о центральных ветвях задней мозговой артерии представлена в таблице ниже.
Правое полушарие (вид сбоку). Показаны корковые ветви и отделы кровоснабжения трех мозговых артерий.
Схематичное изображение отделов кровоснабжения средней мозговой артерии, задней мозговой артерии и передней артерии сосудистого сплетения.
Передняя артерия сосудистого сплетения начинается от внутренней сонной артерии.
Полушария мозга (вид снизу). Показаны корковые ветви и отделы кровоснабжения трех мозговых артерий.
ПМА, СМА, ЗМА — передняя, средняя и задняя мозговые артерии соответственно. ВСА — внутренняя сонная артерия.
4. Нейроангиография. Артерии и вены мозга можно визуализировать под общим обезболиванием при серийном ангиографическом исследовании (с промежутками 2 с), следующим за быстрым (болюсным) введением рентгеноконтрастного вещества во внутреннюю сонную или позвоночную артерию. Контрастное вещество распространяется по артериям, капиллярам и венам мозга в течение приблизительно 10 секунд Во время артериальной фазы каротидной или вертебральной ангиографии можно получить соответствующие ангиограммы. Улучшить визуализацию сосудов в артериальную или венозную фазу исследования позволяет субтракция («удаление») изображения черепа в результате наложения его позитивных и негативных изображений.
Относительно недавно стали применять трехмерную ангиографию, при которой исследование проводят из двух незначительно различающихся проекций. Кроме того, изображения внутричерепных и внечерепных сосудов можно получить при помощи магнитно-резонансной ангиографии (MPA). МРА в качестве неинвазивного метода диагностики применяется достаточно широко, в том числе в качестве альтернативы традиционной рентгеноконтрастной ангиографии.
Артериальные фазы каротидных ангиограмм показаны на рисунках ниже.
На отдельном рисунке ниже показана паренхиматозная фаза ангиографии: контрастное вещество распространяется в просвете тонких концевых ветвей передней и средней мозговых артерий, кровоснабжающих паренхиму мозга (кору и подлежащее белое вещество) и частично анастомозирующих на поверхности полушарий.
Артериальная фаза каротидной ангиографии (латеральная проекция).
Введенное во внутреннюю сонную артерию (ВСА) контрастное вещество проходит через переднюю и среднюю мозговые артерии (ПМА и СМА соответственно).
Область основания черепа схематически заштрихована.
Артериальная фаза каротидной ангиографии справа (переднезадняя проекция).
Обратите внимание на перфузию части левой передней мозговой артерии (ПМА) за счет передней соединительной артерии.
ВСА — внутренняя сонная артерия. СМА — средняя мозговая артерия.
(А) Фрагмент каротидной ангиограммы (переднезадняя проекция).
Показана аневризма средней мозговой артерии. (Б) Фрагмент трехмерного изображения той же области.
ПМА, СМА — передняя и средняя мозговые артерии соответственно. ВСА — внутренняя сонная артерия.
Паренхиматозная фаза каротидной ангиографии (переднезадняя проекция).
ПМА, СМА — передняя и средняя мозговые артерии соответственно. ВСА — внутренняя сонная артерия.
б) Кровоснабжение задних отделов мозга. Кровоснабжение ствола мозга и мозжечка осуществляют позвоночные и основные артерии, а также их ветви.
Две позвоночные артерии отходят от подключичных артерий и поднимаются вертикально через поперечные отростки шести верхних шейных позвонков, а затем через большое затылочное отверстие проникают в череп. В полости черепа правая и левая позвоночные артерии сливаются в области нижней границы варолиева моста, образуя основную артерию. Основная артерия направляется вверх в базилярной части варолиева моста и у его переднего края делится на две задние мозговые артерии.
Ветви первого порядка, отходящие от позвоночных и основной артерий, обеспечивают кровоснабжение ствола мозга.
1. Ветви позвоночной артерии. Задняя нижняя мозжечковая артерия кровоснабжает боковые поверхности продолговатого мозга, а затем формирует ветви, идущие к мозжечку. Передняя и задняя спинномозговые артерии обеспечивают кровоснабжение вентральной и дорсальной частей продолговатого мозга соответственно, а затем направляются вниз через большое затылочное отверстие.
2. Ветви основной артерии. Передняя нижняя мозжечковая и верхняя мозжечковые артерии кровоснабжают боковые поверхности варолиева моста, а затем формирует ветви, идущие к мозжечку. Передняя нижняя мозжечковая артерия отдает ветвь, кровоснабжающую внутреннее ухо,— артерию лабиринта.
Кровоснабжение медиальной части варолиева моста обеспечивают приблизительно 12 артерий варолиева моста.
Кровоснабжение среднего мозга обеспечивают задние мозговые и задние соединительные артерии, посредством которых задние мозговые артерии образуют анастомоз с внутренней сонной артерией.
Кровоснабжение задних отделов мозга.
Вертебральная ангиография (латеральная проекция).
Контрастное вещество введено в левую позвоночную артерию.
Артерии, кровоснабжающие верхнюю часть мозжечка, в некоторых отделах не видны за счет лежащих выше задних теменных ветвей задней мозговой артерии.
ЗМА — задняя мозговая артерия. ЗНМА—задняя нижняя мозжечковая артерия.
Вертебральная ангиография (вид сверху и спереди).
Показаны сосуды вертебробазилярного бассейна. Обратите внимание на крупную аневризму основной артерии в области бифуркации.
Клинически эта ситуация проявлялась постоянными головными болями.
ПНМА — передняя нижняя мозжечковая артерия. ЗИМА — задняя нижняя мозжечковая артерия.
в) Резюме. Артерии. Передняя соединительная артерия, две передние мозговые артерии, внутренняя сонная артерия, две задние соединительные артерии и две задние мозговые артерии образуют виллизиев круг.
От передней мозговой артерии отходит медиальная артерия полосатого тела (возвратная артерия Гюбнера), которая направляется к передненижней части внутренней капсулы, а затем огибает мозолистое тело и обеспечивает кровоснабжение медиальной поверхности полушарий мозга на уровне теменно-затылочной борозды, перекрещиваясь на латеральной поверхности.
Средняя мозговая артерия проходит в латеральной борозде и обеспечивает кровоснабжение 2/3 латеральной поверхности полушарий мозга. В состав центральных ветвей средней мозговой артерии входит латеральная артерия полосатого тела, кровоснабжающая верхний участок внутренней капсулы
Задняя мозговая артерия начинается от основной артерии и обеспечивает кровоснабжение валика мозолистого тела, а также затылочных и височных отделов коры полушарий.
Позвоночные артерии проходят через большое затылочное отверстие и обеспечивают кровоснабжение спинного мозга, задненижней части мозжечка, продолговатого мозга. Затем позвоночные артерии объединяются и формируют основную артерию, которая кровоснабжает передненижние и верхние отделы мозжечка, варолиев мост, внутреннее ухо. После этого основная артерия, разделяясь, образует задние мозговые артерии.
– Также рекомендуем “Вены и венозный отток от головного мозга”
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 10.11.2018
Источник
Скорость кровотока — интенсивность движения крови в различных отделах системы кровообращения. Она может быть выражена двумя показателями: в виде так наз. объемного расхода (объемная С. к.), т. е. количества крови, протекающей через поперечное сечение сосуда за единицу времени, в л/мин или мл/сек, и массового расхода (массовая С. к.), т. е. массы (веса) той же крови в кг/мин или г/сек. Между объемной Скоростью кровотока (Q) и массовой (Qm) существует соотношение: Qm = pQ, в к-ром р — плотность крови. Кроме того, существует понятие «линейная Скорость кровотока», отражающее быстроту движения конкретных частиц крови, в т.ч. форменных ее элементов и переносимых ею веществ; она характеризует перемещение частицы потока за единицу времени в м/сек, измеренное в конкретной точке. Линейная С. к. не одинакова по всему сечению сосуда — у стенки она равна нулю, в центре максимальна, т. к. кровоток осуществляется гл. обр. за счет перемещения масс крови, расположенных около оси сосуда. Распределение линейных С. к. по сечению сосуда называют профилем скоростей. Он зависит от характера течения крови по сосуду — является ли оно ламинарным, когда отдельные слои крови не перемешиваются (см. Гидродинамика), что свойственно большинству сосудов, или турбулентным, при к-ром слои крови хаотически перемешиваются, что наблюдается в крупных сосудах и сосудах с сильно нарушенной гладкостью русла, а также при малой вязкости крови (см. Вязкость). В первом случае имеет место так наз. параболический профиль скоростей (рис. 1, а), во втором случае он приближается к плоскопараллельному (рис. 1, б). Поэтому значение линейной С. к. в какой-либо одной точке сечения сосуда не может отражать интенсивность кровотока. Такой характеристикой может служить средняя по сечению сосуда С. к. (Wcp) или скорость идеального плоскопараллельного потока, по производительности равнозначного реальному течению, как ламинарному, так и турбулентному. Последняя выражается формулой:
Wср = Q/S, где S — площадь внутреннего сечения сосуда.
Рис. 1. Схематическое изображение сечения кровеносных сосудов с различными профилями скоростей кровотока: о — параболический профиль скоростей кровотока в ламинарном потоке; б — плоскопараллельный профиль скорости кровотока в турбулентном потоке; стрелками указано направление кровотока, длина стрелки указывает величину скоростей кровотока в данном участке сосудистого русла.
Движение крови на любом участке сосуда осуществляется под действием разности давлений на концах этого участка. С. к. зависит поэтому от величины действующих в сосуде давлений. Для ламинарного течения связь объемной С. к. и действующих давлений описывается формулой Пуазейля (см. Гемодинамика): объемная С. к. пропорциональна действующей на поток разности давлений. Эта зависимость отражает характер движения крови в периферических сосудах. Для турбулентного течения та же связь описывается формулой Торричелли: объемная С. к. пропорциональна квадратному корню из разности давлений. Это характерно для течения крови в сердце, центральных сосудах и для случаев, когда число Рейнольдса (отношение произведения плотности жидкости, скорости ее течения и диаметра сосуда, по к-рому она течет, к вязкости жидкости) превосходит критическое значение — 2300.
Рис. 2. Диаграмма, отражающая объемную скорость кровотока в различных органах и тканях в покое (высота закрашенной части столбика) и при максимальном расширении сосудов (высота всего столбика) у человека весом около 70 кг: 1 — слюнные железы; 2 — почки; 3 — миокард; 4 — желудочно-кишечный тракт; 5 — кожа; 6 — печень (печеночная артерия); 7 — центральная нервная система; 8 — скелетные мышцы; 9 — подкожная клетчатка.
Рис. 3. График, отражающий суммарную площадь поперечного сечения кровеносных сосудов (пунктирная линия), среднюю линейную скорость кровотока (обозначено точками) и величину кровяного давления (сплошная линия) в разных отделах сосудистой системы в покое.
Объемная, массовая и линейная С. к. различны по интенсивности в разных сосудах, что связано с ветвлением сосудистой системы, ее структурой и основным назначением в той или иной области. В обменных сосудах С. к. определяется необходимостью обеспечить эффективный транскапиллярный обмен между кровью и тканевой жидкостью при очень малой протяженности этих сосудов (0,6—1,0 мм), в транспортных сосудах — доставить кровь на периферию и вновь возвратить ее к сердцу с минимальными энергетическими затратами, избежав агрегации форменных элементов. Наибольшая С. к. в устьях примыкающих к сердцу артерий (аорты и легочной артерии), она отражает суммарное потребление крови организмом и известна как секундный или минутный объем сердца, измеряемый соответственно в л/сек и л/мин (см. Кровообращение, физиология). Интенсивность кровотока в различных органах и тканях организма в покое и при максимальном их кровоснабжении различна (рис. 2). Большое различие наблюдается и в линейной С. к. в различных отделах сосудистой системы (рис. 3).
Рассмотренные характеристики отражают кровоток как процесс стационарный с равномерным движением крови. Реальное течение крови по системе кровообращения отличается, однако, неравномерностью и имеет выраженный динамический характер. Больше неравномерность выражена в сердце и в примыкающих к нему сосудах (движение в них происходит прерывисто, с остановками). В сосудах, удаленных от сердца, кровь движется непрерывно, но с пульсациями, уменьшающимися в направлении к периферии. В капиллярах и периферических венах течение крови близко к равномерному. Равномерность движения крови по обменным сосудам — капиллярам (несмотря на дискретный характер насосной функции сердца) имеет важное биологическое значение как условие непрерывности и постоянства обмена. Для движения крови в транспортных сосудах — артериях и крупных венах — неравномерность кровотока не существенна.
Первичным звеном, где формируется динамика артериального кровотока, является восходящая часть аорты. Здесь кровоток в диастолу и в период изометрического сокращения левого желудочка отсутствует. При этом давление ввиду непрекращающегося питания мпкроциркуляторного бассейна непрерывно уменьшается. С началом фазы изгнания С. к. быстро нарастает, обусловливая резервирование крови в артериальной системе для последующего ее расхода в диастолу. В этот период, называемый периодом быстрого изгнания, на кривой давления формируется анакротический подъем. Максимум С. к. наступает через 0,05—0,08 сек. от начала изгнания и находится по времени близко к максимуму скорости нарастания давления. К моменту наступления максимума давления, соответствующего равновесию между притоком и оттоком крови, С. к. уже значительно снижена, а в остальную часть фазы изгнания, так наз. период редуцированного изгнания, она отстает от скорости оттока и к концу его падает до нуля. Ввиду кратковременности быстрого изгнания (0,09— 0,12 сек.) по сравнению с длительностью сердечного цикла средняя скорость кровотока в этот период в 7 — 10 раз превосходит секундный объем сердца, пиковая же скорость изгнания превосходит его в десятки раз. Начало диастолического периода на кривой С. к. обозначается отрицательным зубчиком, обусловленным небольшим обратным током крови в момент закрытия клапана аорты. Аналогичный характер имеет кровоток и в легочной артерии.
Изгнание крови ослабленным сердцем совершается менее энергично, пик скорости наступает позже, амплитуда снижается, особенно сильно при недостаточности желудочков.
Противоположные изменения наблюдаются у лиц с высоким функциональным резервом сердца. При недостаточности клапана аорты у них увеличена С. к. в фазу изгнания, но в остальную часть сердечного цикла, особенно в ранний диастолический период, на кривой С. к. регистрируется отрицательная волна, коррелирующая по амплитуде со степенью регургитации (см.).
Резко отличную форму имеют кривые Скорости кровотока в коронарных артериях, что обусловлено значительным или полным пережатием интрамуральных сосудов в систолу и их раскрытием при расслаблении миокарда. Особой конфигурацией отличаются также кривые С. к. в полых венах, отражающие динамическую структуру венозного возврата крови к сердцу. Наполнение правого предсердия осуществляется прерывисто в несколько фаз с тремя пиками, соответствующими фазам пресистолической, систолической и постсистолической аспирации крови.
Измерение Скорости кровотока производится разными методами. Ведущее значение в клин, практике имеет измерение минутного объема сердца (см. Кровообращение, Плетизмография, Реография). Широко распространена ультразвуковая допплер-тахография (см. Ультразвуковая диагностика). Метод позволяет зондировать с поверхности тела ультразвуковым лучом сосуды, расположенные в глубине организма. Точность метода зависит от точности ориентации датчика (см.). Та же задача в сосудистой хирургии успешно решается с использованием электромагнитных расходомеров, датчики к-рых накладываются на невскрытый, но обнаженный сосуд (см. Кровообращение,, методы и приборы для исследования).
В экспериментальных исследованиях сохранили свое значение средства измерения кровотока, требующие для присоединения прибора перерезки или пункции сосуда (капельный, пузырьковый, игольчатый пли щетинковый и другие флоуметры), отличающиеся высокой статической и динамической точностью, простотой и надежностью.
Библиография: Гайтон А. Физиология кровообращения, Минутный объем сердца и его регуляция, пер. с англ., М., 1969; Джонсон П. Периферическое кровообращение, пер. с англ., М., 1982; 3арецкий В. В. и др. Электромагнитная флоуметрия, М., 1974; Каро К. и др. Механика кровообращения, пер. с англ., М., 1981; Рашмеp Р. Динамика сердечно-сосудистой системы, пер. с англ., М., 1981; Савицкий H. Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики, Л., 1963; Современные методы исследования функций сердечно-сосудистой системы, под ред. Е. Б. Бабского и В. В. Ларина, М., 1963; Физиология кровообращения, Физиология сердца, под ред. Е. Б. Бабского и др., Л., 1980; Фолков Б. и Нил Э. Кровообращение, пер. с англ., М., 1976.
Е. К. Лукьянов, В. С. Сальманович.
Источник