Строение и функции системы мозгового кровообращения в норме

Прежде чем говорить об особенностях строения и функции системы мозгового кровообращения у пациентов с ДСТ, необходимо иметь четкие представления о строении данной системы в норме.

Сосуды каротидного бассейна берут начало от дуги аорты: плечеголовной ствол, левая общая сонная артерия (ОСА). От плечеголовного ствола отходит правая ОСА. ОСА по своему ходу ветвей не дает и на уровне верхнего края щитовидного хряща делится на наружную сонную артерию (НСА) и внутреннюю сонную артерию (ВСА). Продолжением хода ОСА является ВСА. В ней различают шейную и внутричерепную (головную) части. Большинство авторов выделяют на протяжении ВСА 5 сегментов: шейный, каменистый, кавернозный, клиновидный, супраклиновидный. В полости черепа от ВСА отходит глазная артерия и более мелкие ветви к большому мозгу. Концевыми ветвями ВСА являются передняя (ПМА) и средняя (СМА) мозговые артерии [127, 132].

СМА – самая крупная ветвь ВСА, являющаяся ее продолжением. По Fischer ее делят на 5 сегментов, H Jibo et al. (1981). В.В. Крылов с соавт. (2002) выделяют

4 сегмента: сфeноидальный (М1), инсулярный (М2), oперкулярный (М3), кортикальный (М4). Она кровоснабжает часть верхнелатеральной поверхности лобной, теменной и височной долей полушария большого мозга и островок. В начальном своем отделе СМА через переднее продырявленное вещество посылает ряд мелких веточек к узлам основания мозга.

ПМА также является довольно крупной артерией. Она делится на 5 сегментов. Как и СМА, через переднее продырявленное вещество, в начале своего пути она отдает веточки к ядрам основания полушарий головного мозга. На уровне зрительного перекреста ПМА одной стороны анастомозирует с ПМА противоположной стороны при помощи передней соединительной артерии (ПСоА). Отдает ветви, кровоснабжающие кору медиальной поверхности лобной и теменной долей, мозолистое тело, обонятельную луковицу и обонятельный тракт [127, 132, 150, 155].

От ВСА начинается и задняя соединительная артерия (ЗСоА). Она направляется к ЗМА и вместе с ЗСоА противоположной стороны принимает участие в образовании виллизиева круга.

Вертебрально-базилярная система представлена позвоночными артериями (ПА), основной артерией (ОА) и задними мозговыми артериями (ЗМА).

ПА отходит от подключичной артерии и направляется кверху. Она вступает в поперечное отверстие VI шейного позвонка и поднимается вертикально кверху через одноименные отверстия всех шейных позвонков. Выйдя из поперечного отверстия II шейного позвонка, ПА поворачивает кнаружи и проходит через поперечное отверстие атланта. Далее она, располагаясь в борозде на передней поверхности атланта, вступает через большое затылочное отверстие в полость черепа. У заднего края моста мозга две ПА соединяются между собой и образуют один непарный сосуд – базилярную артерию, которая у переднего края моста делится на две ЗМА. Выделяют несколько сегментов ПА: 1) от подключичной артерии до входа в отверстие поперечного отростка С VI (VII), 2) шейный, 3) участок ПА на уровне СI-СII, где артерии делают поворот и образуют петлю, 4)

внутричерепной сегмент. Две ПА имеют одинаковый диаметр лишь в 1/3 случаев. При асимметрии левая артерия чаще шире правой [47, 128, 155].

ЗМА относятся к вертебрально-базилярной системе. В 8-10% случаев ЗМА начинается непосредственно от ВСА. В ней выделяют 4 сегмента. ЗМА отдают ветви к ножкам мозга, базальной и верхнелатеральной поверхности затылочной и височной долей полушарий большого мозга, через заднее продырявленное вещество – к узлам большого мозга, сосудистому сплетению боковых желудочков [128, 132, 155].

Исследователи, изучавшие строение мозговых артерий, отмечают, что их стенки значительно тоньше, чем стенки артерий такого же диаметра, расположенных в других органах. Это характерно и для мелких интрацеребральных артерий, и для более крупных артерий основания мозга. Это связано с тем, что они хорошо защищены от внешних механических воздействий.

«подушки» встречаются в сосудах органов, где происходят частые смены режима гемодинамики.

В стенках мелких интрацеребральных артерий принято различать три слоя: внутренний, средний и наружный. В сосудах мозга особенно слабо развит средний слой – media, мышечные клетки расположены редко. С уменьшением калибра сосуда мышцы почти исчезают, а средний слой оказывается состоящим из коллагеновых волокон, которые сливаются с адвентицией. При исследовании такой сосуд можно принять за склерозированный.

Крупные артерии основания мозга, включая внутричерепные отделы сонных и позвоночных артерий, имеют сходное строение. Стенки их состоят из трех слоев, выраженных четко в сосудах основания мозга. Эндотелий лежит непосредственно на эластической мембране, средний слой состоит из гладкомышечных волокон,

между которыми расположены извитые эластические волокна, наружный слой представлен грубыми коллагеновыми и отдельными эластическими волокнами.

ОСА, начальные участки ВСА и ПА являются артериями эластического типа. По мере приближения к черепу количество эластических волокон уменьшается и артерии становятся артериями мышечного типа.

Виллизиев круг (ВК) впервые описал в 1664 году Willis. Это сосудистый анастомоз основания мозга, состоящий из двух отделов: переднего и заднего. Передний отдел формируют системы ВСА, отходящие от них проксимальные сегменты двух ПМА, соединенные между собой одиночной ПСА. Задний отдел анастомоза представлен сосудами из вертебрально-базилярной системы: основной артерией и проксимальными сегментами ЗМА. Передний и задний отделы виллизиева круга соединены посредством ЗСоА. Диаметр соединительных артерий у взрослого человека обычно намного меньше диаметра остальных сосудов, образующих виллизиев круг, т.к.

Наибольшим разнообразием строения, размеров и расположения отличается ПСоА. Она может быть представлена двумя или более стволами, расположенными ступенеобразно, может иметь сетевидное строение (первичный эмбриональный тип), может быть нитевидной. В редких случаях ее диаметр может быть равен диаметру проксимального отдела ПМА. Иногда она может отсутствовать и ПМА между собой не анастомозируют. Обе ПМА могут быть ветвями одной ВСА, от которой вначале отходит один ствол, разделяющийся на правую и левую ПМА (передняя трифуркация ВСА). При этом проксимальная часть ствола ПМА на

противоположной стороне представлена тонким нитевидным сосудом или отсутствует [8, 132].

Форма ЗСоА менее вариабельна, чем ПСоА, но диаметр может быть разным. Чаще он меньше, чем у ПСоА. Иногда они сохраняют свои размеры такими же, какими они были в пренатальном периоде, оставаясь крупными стволами, что позволяет рассматривать их как проксимальный отдел ЗМА (Kaplan и Ford, 1966). У взрослого человека довольно часто ЗМА берет начало от ВСА – задняя трифуркация ВСА. Отмечено, что варианты ЗСоА почти постоянно сопровождаются изменением калибра и отхождения ЗМА. Редко встречается отсутствие одной или обеих ЗСоА. По данным Filds (1965) аномалии ЗСоА встречаются в 59% случаев. Может быть асимметрия виллизиева круга, обусловленная разными размерами парных артерий. Изредка может встречаться фетальный тип строения виллизиева круга, когда диаметры ЗСоА и сегмента P2 ЗМА равны и превышают диаметр сегмента Р1 ЗМА.

Среди сосудов основания мозга наиболее часты различные варианты в вертебрально-базилярной системе. Может быть асимметрия отхождения артерий, вариабельность их размеров, отсутствие некоторых из них, отклонение направления хода, различие в количестве и величине ветвей.

Особенности мозгового кровообращения связаны с высокими энергетическими потребностями нервной ткани и ее чувствительности к недостатку кислорода. Наиболее существенной характеристикой мозгового кровотока можно считать его постоянную адекватность тем физиологическим условиям, в которых он находится в конкретный момент. При необходимости возможно обеспечение повышенной активности тех или иных его отделов. В нормальных условиях мозговое кровообращение не зависит от изменений общего кровообращения и сдвигов общего АД. Наличие виллизиева круга и артерио- артериальных анастомозов обеспечивает возможность перемещения крови из одного артериального бассейна в другой. Замкнутый ВК по законам гидродинамики обеспечивает достаточно быстрый переток крови из зоны с

повышенным артериальным давлением в зоны с его более низким уровнем, например, при стенозе или окклюзии одного или нескольких сосудов [8, 104, 173].

Виллизиев круг обеспечивает коллатеральное кровообращение в условиях патологии, например, при окклюзии артерий, и выполняет функцию уравнивания и перераспределения потока крови по участкам мозга в нормальных условиях. Это возможно благодаря хорошей иннервации входящих в него сосудов. От особенностей его анатомического строения зависит, разовьется ли в создавшихся патологических условиях поражение мозга, какова будет его степень, локализация и клиническая симптоматика. Основным путем коллатерального кровообращения для поддержания нормального уровня мозгового кровотока является переток крови через виллизиев круг путем включения передней и задних соединительных артерий [8, 69, 89, 91]. Коллатеральное кровообращение имеет решающее значение в патогенезе ишемического инсульта, а аномалии виллизиева круга могут быть предпосылкой для его развития в случае присоединения дополнительного неблагоприятного фактора [104].

«кризового» течения артериальной гипертензии.

«Классический» замкнутый виллизиев круг встречается далеко не всегда. Если коллатерального кровообращения недостаточно для поддержания адекватной мозговой перфузии, включается другой компенсаторный механизм – расширение резистивных сосудов (артерий и артериол), так называемый миогенный контур ауторегуляции тонуса мозговых сосудов. Включение его происходит под воздействием головного мозга, регулирующего процесс сужения и расширения сосудов (нейрогенный контур ауторегуляции). Результатом является снижение периферического сосудистого сопротивления и увеличение объема крови, поступающей в мозг. Сосудистая система реагирует также на содержание в крови СО2, являющегося мощным сосудорасширяющим агентом. Быстрая и выраженная сосудистая реакция развивается как при повышении, так и при снижении парциального давления СО2 в артериальной крови (метаболический контур

ауторегуляции). Гиперкапния вызывает снижение тонуса преимущественно мелких артериол мозга. Периферическое сопротивление снижается, увеличивается скорость кровотока по внутричерепным артериям. Гипокапния обладает противоположным действием. Действие всех контуров ауторегуляции направлено на уменьшение отклонений от нормальных показателей кровотока. Компенсаторные возможности по поддержанию адекватного кровотока небезграничны. Важно определение способности к дополнительному увеличению тока крови в мозговых сосудах, обозначаемое как цереброваскулярный или гемодинамический резерв. Существуют исследования, свидетельствующие о том, что частота ишемических нарушений мозгового кровообращения чаще возникает у больных со сниженным цереброваскулярным резервом. Состояние цереброваскулярного резерва определяется уровнем реактивности системы ауторегуляции. Цереброваскулярная реактивность – это интегративный показатель адаптационных возможностей системы мозгового кровообращения, способности сосудов мозга реагировать на изменяющиеся условия функционирования и оптимизировать кровоток в соответствии с ними [18, 26, 27, 28, 29, 88, 90, 156, 183,

184].