Circulus arteriosus Willisii: Schlaganfallursachen und Prävention

Schlaganfälle, früher als Apoplex bekannt, sind eine häufige und potenziell schwerwiegende Erkrankung. Da die Symptome oft nicht schmerzhaft sind, werden sie häufig unterschätzt, was zu einer verzögerten Behandlung und einer Verschlechterung der Genesungschancen führt. Ein Umdenken in diesem Bereich ist jedoch erfreulich. Es ist wichtig zu verstehen, dass es nicht "den einen" Schlaganfall gibt, sondern verschiedene Formen und Ursachen.

Anatomie und Funktion des Gehirns

Das Großhirn besteht aus der äußeren grauen Rinde und dem inneren weißen Mark. Eine wichtige Struktur ist die Capsula interna, die das Großhirn mit dem Rückenmark verbindet und zwischen den Basalganglien verläuft. Das Großhirn ist in zwei Hemisphären unterteilt, wobei die meisten Funktionen auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers gesteuert werden. Eine Ausnahme bildet die Sprache, die bei den meisten Rechtshändern links und bei einem Großteil der Linkshänder rechts lokalisiert ist.

Das Gehirn ist von einer knöchernen Hülle, dem Schädel, geschützt und schwimmt in einer Flüssigkeit, dem Liquor. Der Liquor wird in den Ventrikeln im Gehirn gebildet und fließt über Kanäle zum äußeren Liquorraum. Die Basalganglien, die stark miteinander verbunden sind und als Plexus cerebelli bezeichnet werden, steuern die Motorik. Störungen in diesem Bereich können zu charakteristischen Bewegungsstörungen führen.

Das Blut aus den oberflächlichen Hirnvenen fließt in die Sinus, venöse Leiter zwischen den Blättern der harten Hirnhaut (Dura mater). Das Blut aus den tiefen Hirnvenen gelangt ebenfalls dorthin.

Die Bedeutung der Hirndurchblutung

Die Durchblutung des Gehirns beträgt etwa 700-900 ml/min, was etwa einem Fünftel des Herzminutenvolumens entspricht. Diese Durchblutung wird durch eine Autoregulation konstant gehalten, da das Gehirn sehr empfindlich auf Veränderungen reagiert. Kollateralen, Umgehungskreisläufe, können bei einer gestörten Durchblutung eine wichtige Rolle spielen. Neurologische Symptome treten auf, wenn die Hirndurchblutung unter 30 % des Normalwerts sinkt.

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Ursachen von Schlaganfällen

Ohne eine Computertomographie (CT) ist es schwierig, zwischen einem ischämischen Schlaganfall (80-85 % der Fälle) und einer Blutung (15-20 %) zu unterscheiden. Ischämische Insulte stehen an dritter Stelle der Todesursachen in den Industrieländern und sind die häufigste neurologische Erkrankung.

Risikofaktoren für Schlaganfälle sind:

1. Bluthochdruck: Konsequente Behandlung ist wichtig.
2. Diabetes mellitus: Stoffwechselstörungen können die Gefäße schädigen.
3. Nikotinabusus: Schädlich für die Gefäße.
4. Erhöhte Blutfette: Fördern Arteriosklerose.
5. Übergewicht: Oft verbunden mit anderen Risikofaktoren.

Weitere Ursachen sind:

1. Arteriosklerose der großen Gefäße: Embolusquelle, Stenose oder Verschluss. Eine Karotisstenose (Verengung der Halsschlagader) kann lange symptomfrei bleiben.
2. Arteriosklerose der kleinen Gefäße: Führt zu vielen kleinen Infarkten, oft schleichend und zunächst ohne Symptome.
3. Herzerkrankungen: Können Embolien verursachen.
4. Seltene Ursachen: Entzündungen der Hirngefäße, Gerinnungsstörungen.

Klassifikation und Symptome von Schlaganfällen

Schlaganfälle können in verschiedene Formen eingeteilt werden:

1. Vollendeter Schlaganfall: Plötzliche neurologische Störung mit möglicher kurzer Bewusstlosigkeit, z.B. Blindheit, Lähmungen, Sensibilitätsstörungen oder Schwindel. Die Symptome entwickeln sich akut innerhalb von Minuten bis Stunden.
2. Progressiver Schlaganfall: Die Symptome nehmen langsam zu.

Die Realität ist jedoch oft komplexer und hängt von Faktoren wie den Folgen eines Ödems, der Versorgung durch Kollateralen und der Beteiligung mehrerer Gefäße ab.

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Die Lokalisation der Schädigung beeinflusst die Symptome:

1. Rindeninfarkt: Einzelne Ausfälle, z.B. isolierte Armparese.
2. Infarkt der Capsula interna: Deutliche Halbseitenlähmung.
3. Stammverschluss: Wie bei der Arteria carotis interna, aber mit häufigeren Bewusstseinsstörungen und intrakraniellem Druckanstieg durch ausgedehntes Ödem. Kleine Schäden im Hirnstamm können aufgrund der engen Lage von Zentren und Bahnen große Auswirkungen haben, z.B. Atem- oder Kreislaufstörungen.
4. Cerebellare Ataxie: Folge einer gestörten Bewegungskoordination oder Gleichgewichtsregulation im Kleinhirn.

Das klassische Symptom von Hirninfarkten ist die zentrale Lähmung. Spastik tritt in Ruhe nicht auf, sondern verstärkt sich bei Bewegungen.

Diagnose und Therapie

Die Unterscheidung zwischen einem ischämischen Schlaganfall und einer Blutung ist klinisch kaum möglich. Eine Computertomographie (CT) kann einen Infarkt jedoch erst nach 12-24 Stunden erkennen.

Ein Schlaganfall ist immer ein medizinischer Notfall. Eine schnelle und effektive Therapie kann den Infarkt begrenzen und die Prognose verbessern. Spezielle Schlaganfallstationen (Stroke Units) bieten alle notwendigen Therapiemöglichkeiten.

Die Akuttherapie umfasst:

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1. Allgemeine Maßnahmen: Überwachung von Atmung und Kreislauf, ggf. Beatmung, Bekämpfung von Atemnot und Fieber.
2. Thrombolyse: Auflösung von Thromben/Embolien mit Medikamenten (z.B. Urokinase, tPA i.v.) innerhalb der ersten 6 Stunden, idealerweise innerhalb von 3 Stunden. Diese aggressive Therapie kann gute Erfolge zeigen, birgt aber ein Blutungsrisiko und ist nicht für jeden Patienten geeignet.
3. Thrombektomie: Mechanische Entfernung des Thrombus, insbesondere bei Verschluss großer Gefäße.
4. Gerinnungshemmung: Aufhalten der Thrombus- und Emboliebildung mit Heparin i.v. (enge Überwachung erforderlich) oder nach einigen Wochen mit Marcumar oral (ebenfalls Überwachung erforderlich). Nach 6-12 Monaten kann oft auf ASS (Acetylsalicylsäure) in geringer Dosierung umgestiegen werden.

Die Rehabilitation umfasst:

1. Physiotherapie: Richtige Lagerung gegen Spastik und Kontrakturen, Lockerungsübungen, ggf. Medikamente oder Operationen.
2. Ergotherapie: Training von Alltagsaktivitäten.
3. Logopädie: Behandlung von Sprachstörungen.

Die Sekundärprophylaxe umfasst:

1. Dauergabe von ASS oder Marcumar: Insbesondere bei bestimmten Herzrhythmusstörungen zur Verhinderung von Embolien.
2. Behandlung der Risikofaktoren: Bluthochdruck, Diabetes, erhöhte Blutfette, Nikotinabusus, Übergewicht.
3. Gesunde Ernährung: Z.B. mediterrane Ernährung.
4. Statine: Zur Senkung der Blutfette.

Ursachen für hämorrhagische Schlaganfälle

Spontane Blutungen (nicht durch äußere Einflüsse verursacht) können folgende Ursachen haben:

1. Aneurysmen: Aussackungen eines Gefäßes, bevorzugt an den basalen Hirnarterien, insbesondere im vorderen Anteil des Circulus arteriosus Willisii oder der Aufteilung der Arteria cerebri media. Meist angeborene Schwäche der Gefäßwand.
2. Angiome: Angeborene Gefäßmissbildungen, die einen Kurzschluss zwischen Arterie und Vene bilden. Können in der Pubertät Beschwerden wie Kopfschmerzen, epileptische Anfälle und neurologische Symptome verursachen. Bei Ruptur kann es zur Blutung kommen.
3. Gerinnungsstörungen.
4. Tumore.

Aneurysmen sind gefährlich, da sie meist keine Symptome verursachen, manchmal aber neurologische Symptome. Die spontane Ruptur führt zur Subarachnoidalblutung (SAB), die oft mit Migräneanfällen, Infekten oder einem steifen Hals verwechselt wird.

Die Stadien der Subarachnoidalblutung sind:

1. Grad 1: Leichte Kopfschmerzen, leichter Meningismus.
2. Grad 2: Starke Kopfschmerzen, starker Meningismus, evtl. leichte neurologische Symptome.
3. Grad 3: Somnolent, desorientiert, evtl. Halbseitenlähmung.
4. Grad 4: Bewusstlos, evtl. Streckkrämpfe.
5. Grad 5: Tiefes Koma, evtl. Ausfall der Vitalfunktionen.

Die Inzidenz von Subarachnoidalblutungen liegt bei ca. 10/100.000 Einwohner pro Jahr.

Eine weitere Ursache für hämorrhagische Schlaganfälle sind Sinusvenenthrombosen (5-10/1 Mio. Einwohner). Die Abflussstauung durch den Thrombus führt zu einem Stauungsödem. Sehr akute Formen verlaufen unbehandelt in 50 % der Fälle tödlich. Die Therapie besteht in der Antikoagulation mit Heparin, selbst bei Blutung, da die Ursache eine Thrombose ist.

Der Circulus arteriosus Willisii im Detail

Unser Gehirn benötigt im Vergleich zu seinem Anteil an der Körpermasse überproportional viel Sauerstoff und Energie. Die Versorgung erfolgt:

1. Von der rechten und linken inneren Halsschlagader (Arteria carotis dextra et sinistra), die jeweils der gemeinsamen Halsschlagader entspringt.
2. Von der rechten und linken Wirbelarterie (Arteria vertebralis dextra et sinistra).

An der Hirnbasis vereinigen sich Äste dieser vier Arterien mittels Verbindungsarterien zu einem Gefäßkranz, dem Circulus arteriosus Willisii. Dieser Gefäßkranz trägt zu einer gleichmäßigen Durchblutung des Gehirns bei.

Schlaganfall bei Kindern

Die Inzidenz von Schlaganfällen im Kindesalter variiert in der Literatur stark (2-20 pro 100.000 Kinder pro Jahr). Die Ursachen unterscheiden sich von denen bei Erwachsenen. Arteriosklerotische Läsionen spielen bei Kindern keine Rolle. Oft sind Ischämien Folge einer Grunderkrankung, insbesondere der Sichelzellanämie. In Asien ist die Moyamoya-Erkrankung von Bedeutung, eine entzündliche Erkrankung des Circulus arteriosus Willisii, die sowohl zu ischämischen als auch zu hämorrhagischen Schlaganfällen führen kann. Angeborene Koagulopathien und Traumata des Halses (Dissektion der Arteria vertebralis) sind weitere Ursachen.

Wie beim Erwachsenen ist eine schnelle Diagnose entscheidend, um Spätschäden zu vermeiden. Schlaganfalltypische Symptome sollten bei Kindern nicht bagatellisiert werden. Computertomographie und Magnetresonanztomographie sind geeignete bildgebende Verfahren.

Aneurysmen im Circulus arteriosus Willisii

Aneurysmen sind Ausbuchtungen an den Wänden von Arterien mit einer angeborenen Schwäche der Gefäßwand. Sie liegen bevorzugt an den Aufzweigungsstellen im vorderen Anteil des Circulus arteriosus Willisii oder der Aufteilung der Arteria cerebri media. Die Größe variiert stark. Gefährlicherweise verursachen sie meist keine Symptome, manchmal aber neurologische Symptome. Die spontane Ruptur führt zur Subarachnoidalblutung.

Risikofaktoren für die Entstehung von Aneurysmen sind:

1. Genetische Veranlagung: Verwandte ersten Grades von Aneurysma-Patienten haben eine höhere Wahrscheinlichkeit, ebenfalls ein Aneurysma zu haben.
2. Bluthochdruck: Belastet die Gefäßwände zusätzlich.
3. Rauchen.

Ein Aneurysma birgt immer das Risiko des Aufreißens (Ruptur), was zu einer Blutung führt, die sofort operativ behandelt werden muss, da Lebensgefahr besteht.

Durchblutungsstörungen im Gehirn erkennen und behandeln

Bei Durchblutungsstörungen im Gehirn ist Zeit entscheidend. Je schneller Warnzeichen erkannt und behandelt werden, desto geringer ist das Risiko für Folgeschäden.

Das Gehirn benötigt eine kontinuierliche Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen über ein komplexes Netz aus Blutgefäßen. An der Basis des Gehirns treffen sich diese Gefäße im Circulus arteriosus Willisii.

Die Hauptursache für Durchblutungsstörungen ist eine Verengung der Gefäße durch Ablagerungen von Fetten, Entzündungszellen und Bindegewebe in der Gefäßwand (Arteriosklerose). Auch die westliche Ernährung scheint ein bedeutender Faktor zu sein.

Viele Ursachen von Durchblutungsstörungen im Gehirn sind beeinflussbar durch einen gesunden Lebensstil, Nahrungsergänzungsmittel und das Meiden von Risikofaktoren. In manchen Fällen spielen jedoch auch genetische Veranlagungen eine Rolle.

Symptome von Durchblutungsstörungen im Gehirn können sein:

1. Schwindel.
2. Gedächtnisstörungen.
3. Kopfschmerzen.
4. Konzentrationsprobleme.
5. Sehstörungen.
6. Depressionen.

Der Körper versucht, die verminderte Durchblutung des Gehirns aktiv auszugleichen:

1. Phase I: Maximale Erweiterung der Hirngefäße.
2. Phase II: Erhöhte Sauerstoffausnutzung aus dem verfügbaren Blut.
3. Phase III: Erschöpfung der Kompensationsmechanismen, was zu einer Unterversorgung der Nervenzellen führt.

Ein ischämischer Schlaganfall wird in über 80 % der Fälle durch ein Blutgerinnsel verursacht, das ein bereits verengtes Hirngefäß vollständig verschließt. Ein hämorrhagischer Schlaganfall ist seltener und wird durch eine Hirnblutung infolge eines Gefäßrisses verursacht.

Viele Betroffene haben vor dem eigentlichen Schlaganfall sogenannte „stille Warnsignale“ in Form einer transitorisch ischämischen Attacke (TIA), bei der die Symptome innerhalb weniger Minuten bis Stunden wieder verschwinden.

Was kann man selbst tun?

1. Frühe Warnzeichen ernst nehmen: Schwindel, Gedächtnisstörungen, Kopfschmerzen oder Konzentrationsprobleme können frühe Warnsignale sein.
2. Gesunden Lebensstil pflegen: Ausgewogene Ernährung, regelmäßige Bewegung, ausreichend Schlaf und Stressreduktion.
3. Risikofaktoren vermeiden: Rauchen, Übergewicht, Bluthochdruck, Diabetes.
4. Unterstützende Maßnahmen: Omega-3-Fettsäuren, B-Vitamine, pflanzliche Mittel wie Pycnogenol oder Aescin können die Mikrozirkulation und Gefäßgesundheit unterstützen.

Eine sichere Diagnose erfolgt durch eine neurologische Untersuchung und bildgebende Verfahren wie MRT, CT oder Doppler-Ultraschall der hirnversorgenden Gefäße.

Eine unbehandelte Durchblutungsstörung kann zu einem ischämischen Schlaganfall führen.

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