anjdjjjkflsMózg wymaga dużej ilości tlenu i glukozy, aby sprostać wysokiemu zapotrzebowaniu metabolicznemu. Dlatego jego krążenie ma strukturalne i funkcjonalne adaptacje, aby zapewnić utrzymanie stałego wysokiego przepływu krwi. Jakiekolwiek przerwy w tym dopływie prowadzą do utraty przytomności w ciągu kilku sekund i nieodwracalnego uszkodzenia neuronów po 4 minutach. Mózg jest tylko jednym z wielu narządów, które mają wyspecjalizowane krążenie.

W tym artykule poznamy strukturalne i funkcjonalne adaptacje krążenia mózgowego.

Adaptacje strukturalne

Krąg Willisa – zespolenie między tętnicą podstawną i tętnicą szyjną wewnętrzną. Zapewnia boczny przepływ krwi, chroniąc mózg przed niedokrwieniem. Oznacza to, że nawet w przypadku uszkodzenia jednej z tętnic przepływ krwi nie jest zaburzony.

Ryc. 1 – Krąg Willisa stanowi zaopatrzenie tętnicze mózgu i jest utworzony przez zespalające się tętnice

Bariera krew-mózg – wysoce selektywna bariera między krążeniem ogólnoustrojowym a płynem pozakomórkowym mózgu utworzona przez komórki śródbłonka. Jest ona przepuszczalna dla cząsteczek lipofilnych, takich jak O2 i CO2, a nieprzepuszczalna dla cząsteczek nierozpuszczalnych w lipidach, takich jak K+ i katecholaminy.

Jej główną funkcją jest ochrona mózgu przed potencjalnie szkodliwymi neurotoksynami i pomaga zapobiegać rozprzestrzenianiu się infekcji do mózgu (powodując zapalenie mózgu).

Adaptacje funkcjonalne

Autoregulacja miogenna

Mechanizm ten reguluje lokalny przepływ krwi do mózgu poprzez umożliwienie zmiany średnicy naczyń krwionośnych wraz z ciśnieniem krwi. Kiedy ciśnienie wzrasta, wazokonstrykcja występuje, aby ograniczyć przepływ krwi. Kiedy ciśnienie krwi spada, naczynia krwionośne rozszerzają się, aby zwiększyć przepływ krwi.

To utrzymuje mózgowy przepływ krwi względnie stały, kiedy są zmiany w ciśnieniu krwi. Zaczyna zawodzić, gdy średnie ciśnienie tętnicze krwi spada poniżej 50 mmHg, ponieważ naczynia nie mogą się dalej rozszerzać. To zmniejszenie przepływu krwi powoduje omdlenia.

Autoregulacja metaboliczna

Mechanizm ten reguluje również lokalny przepływ krwi do mózgu, pozwalając na zmianę średnicy naczyń krwionośnych w odpowiedzi na zmiany ciśnienia parcjalnego tętniczego CO2.

Metabolicznie aktywne tkanki mogą wytwarzać lokalną hiperkapnię (podwyższony poziom CO2), gdy ich aktywność przekracza ich dopływ krwi. Dlatego hiperkapnia jest znakiem, że krew i tlen są niewystarczające. Powoduje to rozszerzenie naczyń krwionośnych w celu zwiększenia przepływu krwi i zaopatrzenia tkanek, które mają większe zapotrzebowanie na tlen. I odwrotnie, w hipokapni następuje zwężenie naczyń krwionośnych.

Odruch Cushinga

Podwyższone ciśnienie śródczaszkowe, takie jak w przypadku guza mózgu lub krwotoku, może upośledzać mózgowy przepływ krwi, ponieważ napiera na naczynia krwionośne i zwęża ich światło.

Gdy tak się dzieje, jest wykrywane przez naczynioruchowe regiony kontrolne w pniu mózgu. To wyzwala wzrost współczulnej aktywności naczynioruchowej. Wzrost aktywności współczulnej powoduje obwodowe zwężenie naczyń krwionośnych, wzrost częstości akcji serca i siły skurczu. To podnosi ciśnienie tętnicze krwi, aby zmusić naczynia krwionośne do rozszerzenia i utrzymania odpowiedniego przepływu krwi mózgowej.

Wzrost ciśnienia krwi jest wykrywany przez baroreceptory (mechanoreceptory, które wyczuwają zmiany ciśnienia tętniczego) w łuku aorty i zatoki szyjnej. Baroreceptory zwiększają ton błędny do węzła zatokowo-przedsionkowego serca. Powoduje to bradykardię (zwolnienie akcji serca).

Dodatkowo, gdy ciśnienie wewnątrzczaszkowe wzrasta, pień mózgu jest uciskany, co skutkuje nieregularnym wzorcem oddychania. Dlatego klinicznie, nadciśnienie połączone z bradykardią i nieregularnym oddychaniem wskazuje na wysokie ciśnienie wewnątrzczaszkowe.

Znaczenie kliniczne – ataki paniki

Ataki paniki mogą powodować hiperwentylację u danej osoby. Powoduje to hipokapnię, ponieważ CO2 jest wydmuchiwany szybciej niż jego tempo produkcji. Wynikająca z tego hipokapnia powoduje skurcz naczyń mózgowych poprzez autoregulację metaboliczną, zmniejszając przepływ krwi (a więc tlenu i glukozy) do mózgu. W związku z tym tkanka mózgowa nie jest perfundowana w stopniu wystarczającym do utrzymania świadomości. Powoduje to omdlenia.

.