Die arterielle Versorgung des Gehirns ist ein komplexes und lebenswichtiges System, das durch die ACI (Arteria carotis interna) und andere wichtige Arterien gewährleistet wird. Dieses Netzwerk sorgt für die kontinuierliche Versorgung des Gehirns mit sauerstoffreichem Blut, das für seine Funktion unerlässlich ist. Störungen in diesem System, wie z. B. Verengungen (Stenosen) oder Entzündungen, können schwerwiegende Folgen haben, bis hin zum Schlaganfall.
Anatomie der Hirnarterien
Das Gehirn wird hauptsächlich durch zwei paarige Arterien versorgt: die Arteria carotis interna (ACI) und die Arteria vertebralis.
Arteria Carotis Interna (ACI)
Die paarig angelegte Arteria carotis communis entspringt links direkt aus dem Aortenbogen und rechts aus dem Truncus brachiocephalicus. Die Carotiden gewährleisten die arterielle Versorgung von Kopf und Hals. An der Carotisgabel teilt sich die Arteria carotis communis in die Arteria carotis externa und die Arteria carotis interna. Die Arteria carotis externa ist für die Versorgung von Teilen des Halses und Gesichts zuständig, während die Arteria carotis interna Strukturen innerhalb des Gehirns und der Augen versorgt.
Verlauf und Abschnitte der ACI:
Die ACI lässt sich in verschiedene Abschnitte unterteilen:
- Pars cervicalis: Dieser Abschnitt verläuft im Halsbereich.
- Pars petrosa: Hier verläuft die ACI im Bereich des Felsenbeins und gibt die A. caroticotympanica und die A. canalis pterygoidei ab.
- Pars cavernosa: In diesem Abschnitt verläuft die ACI S-förmig im Sinus cavernosus und gibt Äste zur Hirnanhangsdrüse ab.
- Pars cerebralis: Dieser Abschnitt gibt die A. ophthalmica, A. hypophysialis superior, A. communicans posterior und A. choroidea anterior ab, bevor sie sich in ihre Endäste, die A. cerebri media und A. cerebri anterior, aufteilt.
Wichtige Äste der ACI:
- A. ophthalmica: Versorgt das Auge und die umliegenden Strukturen.
- A. hypophysialis superior: Versorgt die Hirnanhangsdrüse (Hypophyse).
- A. communicans posterior: Verbindet das Stromgebiet der ACI mit dem vertebrobasilären Stromgebiet.
- A. choroidea anterior: Versorgt Teile des Gehirns, einschließlich der Basalganglien und der inneren Kapsel.
- A. cerebri anterior (ACA): Versorgt den medialen Frontal- und Parietallappen sowie die basalen Vorderhirnstrukturen.
- A. cerebri media (MCA): Versorgt die Basalganglien (ohne Caput nuclei caudati), das Knie der Capsula interna, die Inselrinde, große laterale Anteile des Frontal-, Parietal- und Temporallappens.
Arteria Vertebralis und Arteria Basilaris
Die Arteriae vertebrales (AV) vereinigen sich zur Arteria basilaris. In der Sonografie wird die A. vertebralis abgangsnah häufig mit der A. Die A. basilaris spaltet sich in eine rechte und linke Arteria cerebri posterior auf.
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Wichtige Äste der Arteria Basilaris:
- A. cerebelli inferior anterior (AICA): Versorgt den Pedunculus cerebellaris medius und inferior, den unteren lateralen Pons und Teile des ventralen Cerebellums mit dem paarigen Flocculus.
- Aa. pontis: Versorgen den Pons (Brücke).
- A. cerebelli superior (SUCA): Versorgt den oberen lateralen Pons, den oberen Vermis cerebelli, den Pedunculus cerebellaris superior und die obere Kleinhirnhemisphäre.
- A. cerebri posterior (PCA): Versorgt den Okzipitallappen und den basalen Teil des Temporallappens sowie kaudale Abschnitte von Striatum und Thalamus.
Circulus Arteriosus Willisii
Der Circulus arteriosus Willisii ist ein arterieller Gefäßring an der Gehirnbasis. Er wird von den beiden Arteriae carotis internae und den Arteriae cerebri anteriores im vorderen Teil gebildet, die durch die Arteria communicans anterior verbunden sind. Der hintere Teil besteht aus der Arteria basilaris sowie der rechten und linken Arteria cerebri posterior und der beidseitigen Arteria communicans posterior.
Funktion des Circulus Arteriosus Willisii:
Der Circulus arteriosus Willisii spielt eine entscheidende Rolle bei der Blutversorgung des gesamten Gehirns. Er bildet einen Kollateralkreislauf, der Drücke zwischen den verschiedenen Stromgebieten ausgleichen und somit eine gleichmäßige Durchblutung sicherstellen kann. Zudem kann er langsam fortschreitende Einengungen der zufließenden Gefäße bis zu einem gewissen Maße kompensieren.
Funktion der Hirnarterien
Die Hauptfunktion der Hirnarterien besteht darin, das Gehirn kontinuierlich mit sauerstoffreichem Blut zu versorgen. Das Gehirn hat einen hohen Energiebedarf und nur eine sehr begrenzte Speicherkapazität, weshalb eine ununterbrochene Blutversorgung für seine Funktion unerlässlich ist.
Zerebrale Autoregulation:
Das Gehirn verfügt über eine zerebrale Autoregulation, die den Blutfluss (CBF) in einem weiten Bereich des Blutdrucks konstant hält. Diese Autoregulation wird durch das vegetative Nervensystem und lokale Signalmoleküle gesteuert. Die zuführenden Gefäße sind von einem Geflecht aus noradrenergen, cholinergen, peptidergen und sensorischen Fasern umgeben, wodurch der Blutzufluss über den Gefäßtonus reguliert wird. Darüber hinaus kann die Durchblutung an die Aktivität einzelner Hirnbereiche mittels vasoaktiver Substanzen wie Stickstoffmonoxid (NO) angepasst werden.
Erkrankungen der Hirnarterien
Verschiedene Erkrankungen können die Hirnarterien betreffen und zu Durchblutungsstörungen des Gehirns führen. Zu den häufigsten Erkrankungen gehören:
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Carotisstenose
Die Carotisstenose ist eine Verengung der Halsschlagader (Arteria carotis), die meist durch Arteriosklerose verursacht wird. Ablagerungen (Plaques) an den inneren Gefäßwänden verengen das Gefäß und können zu einer verminderten oder ausbleibenden Durchblutung des Gehirngewebes führen.
Risikofaktoren für eine Carotisstenose:
- Alter
- Geschlecht (Männer sind häufiger betroffen)
- Bluthochdruck (arterielle Hypertonie)
- Erhöhte Blutfette (Hyperlipidämie)
- Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit)
- Rauchen
- Adipositas
Symptome einer Carotisstenose:
Viele Menschen mit einer Carotisstenose haben zunächst keine Symptome. Wenn Symptome auftreten, können sie folgende sein:
- Vorübergehende Sehstörungen (Amaurosis fugax)
- Sprachstörungen (Aphasie)
- Schwäche oder Taubheit in einem Arm oder Bein (Hemiparese oder Hemihypästhesie)
- Schwindel
- Bewusstseinsverlust
Diagnose einer Carotisstenose:
Die Diagnose einer Carotisstenose erfolgt in der Regel durch eine Ultraschalluntersuchung (Duplexsonografie) der Halsschlagadern. Weitere Untersuchungen wie eine CT-Angiografie oder MRT-Angiografie können erforderlich sein, um den Schweregrad der Stenose genauer zu beurteilen.
Behandlung einer Carotisstenose:
Die Behandlung einer Carotisstenose zielt darauf ab, einen Schlaganfall zu verhindern. Sie umfasst in der Regel:
- Medikamentöse Therapie: Thrombozytenaggregationshemmer (wie ASS) und Statine zur Senkung des Cholesterinspiegels.
- Operative Behandlung: In schweren Fällen kann eine Operation erforderlich sein, um die Verengung zu beseitigen (Thrombendarteriektomie) oder einen Stent einzusetzen (Carotisangioplastie).
Arteriitis Temporalis
Die Arteriitis temporalis ist eine Entzündung der Arteria temporalis superficialis, einer oberflächlichen Arterie im Kopfbereich. Sie führt zu starken pochenden Kopfschmerzen und einer schmerzhaft verhärteten A. temporalis superficialis auf der betroffenen Seite des Kopfes. Die Haut über der Arterie ist oftmals berührungsempfindlich.
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Behandlung der Arteriitis Temporalis:
Die Arteriitis temporalis wird in der Regel mit Kortikosteroiden behandelt, um die Entzündung zu reduzieren.
Dissektion der Arteria Carotis und Vertebralis
Eine Dissektion der Arteria carotis oder vertebralis ist eine Trennung der Schichten der Arterienwand (Tunica media und Tunica intima). Sie kann zu Nackenschmerzen und fokalen neurologischen Defiziten führen.
Ursachen einer Dissektion:
Die Ursachen einer Dissektion sind vielfältig und können traumatisch oder spontan sein. Risikofaktoren sind Bindegewebserkrankungen und Gefäßerkrankungen.
Behandlung einer Dissektion:
Die Behandlung einer Dissektion hängt von der Schwere der Symptome und dem Ausmaß der Dissektion ab. Sie kann eine medikamentöse Therapie mit Antikoagulantien oder eine interventionelle Therapie mit Stentimplantation umfassen.
Zerebrale Aneurysmen
Zerebrale Aneurysmen sind Aussackungen der Gefäßwand im Gehirn. Sie treten häufig im Bereich des Circulus arteriosus Willisii auf. Wenn ein Aneurysma platzt, kann es zu einer Subarachnoidalblutung (SAB) kommen, einer lebensbedrohlichen Komplikation.
Diagnose von zerebralen Aneurysmen:
Zerebrale Aneurysmen werden in der Regel durch bildgebende Verfahren wie CT-Angiografie oder MRT-Angiografie diagnostiziert.
Behandlung von zerebralen Aneurysmen:
Die Behandlung von zerebralen Aneurysmen zielt darauf ab, eine Ruptur zu verhindern. Sie kann eine operative Behandlung (Clipping) oder eine interventionelle Behandlung (Coiling) umfassen.
Diagnostische Verfahren
Zur Beurteilung der Hirnarterien stehen verschiedene diagnostische Verfahren zur Verfügung:
- Carotis-Duplex-Sonografie: Eine nicht-invasive Ultraschalluntersuchung zur Beurteilung der Halsschlagadern.
- CT-Angiografie: Eine Computertomografie mit Kontrastmittel zur Darstellung der Hirngefäße.
- MRT-Angiografie: Eine Magnetresonanztomografie zur Darstellung der Hirngefäße.
- Zerebrale Angiografie: Eine invasive Untersuchung, bei der ein Katheter in die Hirngefäße eingeführt und Kontrastmittel injiziert wird, um die Gefäße darzustellen.