Da das Gehirn seinen hohen Energiebedarf überwiegend durch aerobe Glykolyse deckt, ist es für die Ausführung seiner komplexen und lebenswichtigen Funktionen essentiell, dass es stets gut und vollständig durchblutet ist. Um dies zu gewährleisten, findet sich im Kopf- und Halsbereich ein ausgeklügeltes Blutversorgungssystem aus zwei Kreisläufen, aus denen die Hauptarterien der Gehirnversorgung entspringen. Um Ihnen einen Überblick zu verschaffen, werden im Folgenden dieses System und die Durchblutung des Rückenmarks prägnant und wesentlich dargestellt.

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Kopfarterien

Bild: “Arteries of the head” von Henry Gray. Lizenz: Public Domain


Arterien im Kopf- und Halsbereich

Vorderer und hinterer Kreislauf des ZNS

Der Kopf- und Halsbereich werden im Wesentlichen durch die beiden Karotiden (Aa. carotides communes) versorgt, die aus dem Aortenbogen entspringen. Dabei teilt sich die A. communis jeweils in eine A. carotis externa, die den Halsbereich inklusive beispielsweise der Schilddrüse, der Zunge, Teilen des Gesichts und der Schädelkalotte und einigen Kaumuskeln versorgt, und in eine A. carotis interna, die neben kleinen anderen Versorgungsgebieten vor allem für die intrazerebrale Blutversorgung zuständig ist. Außerdem entspringt aus der A. carotis interna jeweils eine A. ophthalmica zur Versorgung der Augen.

Durch den Canalis caroticus gelangt die A. carotis interna ins Gehirn und zweigt sich dort in die Aa. cerebri media und anterior auf. Dies stellt den sogenannten vorderen Teil des Kreislaufs, der auch Circulus arteriosus cerebri oder Circulus arteriosus Willisii genannt wird.

Der hinteren Teil des Kreislaufs wird durch die beiden Aa. vertebrales, die aus den Aa. subclaviae entspringen, gebildet. Nach der Abgabe von Ästen zum Rückenmark und zum Kleinhirn vereinen sich die beiden Aa. vertebrales zur unpaaren A. basilaris, aus der wiederum die paarige A. cerebri posterior entspringt. Durch sogenannte Arteriae communicantes zwischen den großen Hirnarterien wird der Kreislauf geschlossen.

irculus arteriosus Willisii

Bild: “Schematic representation of the circle of Willis, arteries of the brain and brain stem” von Rhcastilhos. Lizenz: Public Domain

Blutversorgung des Rückenmarks

Aa. spinales und Plexus venosus vertebralis im ZNS

Die arterielle Blutversorgung des Rückenmarks erfolgt durch die Aa. spinales anterior und posteriores, die jeweils aus den Aa. vertebralis entspringen und sich vertikal entlang dem Rückenmark nach unten ziehen. Die A. spinalis anterior verläuft dabei unpaar ventral, die Aa. spinales posteriores paarig dorsal des Rückenmarks.

Für ihre eigene Versorgung erhalten die Spinalarterien weiter kaudal Zufluss aus den Rr. (Rami) spinales, die aus den Rr. dorsales der Aa. intercostales posteriores entspringen, welche selbst wiederum von der Aorta abgehen.

Venöser Abfluss im ZNS

Der venöse Abfluss erfolgt über die jeweils einzeln vorhandene Vv. Spinales anterior und posterior. Diese stehen wiederum mit den das Rückenmark auf seiner ganzen Länge begleitenden Venenplexi (Plexus venosus vertebralis internus und externus), die sich im Epiduralraum zwischen Dura mater und den Wirbelknochen befinden, in Verbindung. Von hier wird das Blut in den Körperkreislauf zurückgeleitet.

Plexus venosus des Rückenmarks

Bild: “Plexus venosus des Rückenmarks” von Henry Gray. Lizenz: Public Domain

Infarkt der A. spinalis anterior

Das sogenannte Arteria-spinalis-anterior-Syndrom entsteht durch einen unvollständigen oder vollständigen Verschluss der das Rückenmark versorgenden A. spinalis anterior. Solch ein Spinalis-anterior-Infarkt kann zunächst einmal akute Schmerzen, Parästhesien und einen Ausfall des Temperatur- und Schmerzempfindens des Patienten kaudal des Ortes der Arterienstörung zur Folge haben. Die Funktion von Mastdarm und Blase kann beeinträchtigt sein. Vor allem imponiert das Syndrom aber mit einer beidseitigen unvollständigen querschnittsartigen Lähmung (Paraparese), die ebenfalls unterhalb der Läsionsstelle auftritt.

Arterien des vorderen und hinteren Kreislaufs mit Versorgungsgebiet

Zum vorderen Kreislauf zählen die jeweils paarigen Aa. cerebri anterior und media, die aus den beiden Karotiden entspringen. Der hintere Kreislauf wird durch die Vereinigung der Aa. vertebrales zur unpaaren A. basilaris gebildet, aus der wiederum die paarige A. cerebri posterior entspringt. Über Arteriae communicantes (anterior und posterior) sind die vordere, mittlere und hintere Hirnarterie miteinander zu einem Circulus arteriosus verbunden.

Die Versorgungsgebiete der jeweiligen Hirnarterien gehen zwar fließend ineinander über, jedoch können einige Strukturen relativ deutlich den Arterien zugeordnet werden, von denen sie versorgt werden:

  1. A. cerebri anterior: Diese Arterie versorgt die Medialflächen des Kortex beider Hemisphären inklusive der Mantelkante und einem Stück der Konvexität darüber hinaus. Hier befindet sich beispielsweise ein Teil der sensomotorischen Rinde. Auch der Frontalpol wird von ihr erreicht.
  2. A. cerebri media: Die lateralen Anteile der Konvexität beider Hemisphären werden ganz überwiegend von ihr versorgt. Auch Basalganglien und Capsula interna erhalten aus der A. cerebri media den Löwenanteil ihres Zuflusses, genauso wie die beiden Sprachzentren (Broca und Wernicke).
  3. A. cerebri posterior: Sie ist hauptsächlich für den okzipitalen Pol zuständig, in dem als wichtige Struktur die Sehrinde liegt. Zusätzlich fallen Teile des Temporallappens in ihr Versorgungsgebiet.#
Versorgungsgebiete der drei großen Hirnarterien

Bild: “Versorgungsgebiete der drei großen Hirnarterien: A. cerebri anterior (blau), A. cerebri media (rot), A. cerebri posterior (gelb)” von Henry Gray. Lizenz: Public Domain

Krankheitsbilder der Blutversorgung des Gehirns

Das prominenteste und bekannteste Krankheitsbild, das das Gehirn betrifft, ist der Schlaganfall. Schlaganfälle können unterschiedliche Ursachen haben. In der überwiegenden Zahl der Fälle werden sie durch einen ischämischen Hirninfarkt, also einen Verschluss oder einer Stenose und daraus resultierenden Minderdurchblutung des Gehirngewebes, ausgelöst. Der andere Teil wird durch Hirnblutungen in verschiedenen Bereichen und durch weitere seltenere Ätiologien ausgelöst.

Die Hirnblutungen selbst können wiederum unterteilt werden in:

  • Subarachnoidale Blutung in der Computertomographie

    Bild: “Subarachnoidale Blutung in der Computertomographie. Man erkennt das Blut hyperdens in den basalen Zisternen” von Hellerhoff. Lizenz: CC BY-SA 3.0

    Intrazerebrale oder parenchymale Blutungen: Blutungen aus den kleinen Blutgefäßen im Hirngewebe

  • Epiduralblutung (extrazerebral): Einblutung in den Raum zwischen Schädelknochen und Dura mater mit Hämatombildung, meist durch Riss der A. meningea media beispielsweise durch Trauma; wird mit zunehmendem Alter seltener
  • Subduralblutung (extrazerebral): Einblutung in den Raum zwischen Dura mater und Arachnoidea durch den Abriss der Brückenvenen dort
  • Subarachnoidalblutung (extrazerebral): Blutung in den Subarachnoidalraum, z.B. durch ein rupturiertes Aneurysma (oft der A. cerebri media)

Des Weiteren gibt es auch den Begriff der intraventrikulären Blutung, bei der sich also Blut in den Hirnventrikeln findet. Dies kann auf verschiedenen Ätiologien beruhen, eine Subarachnoidalblutung ist eine mögliche Ursache.

Übersicht: Venen des Gehirns und des Hals- und Kopfbereichs

Der venöse Abfluss erfolgt über verschiedene Venensysteme, die jedoch alle in den dem Hirn eigenen Sinus durae matris münden. Aus dem Inneren des Gehirns erfolgt der Abfluss über die sogenannten tiefen Hirnvenen, darunter die V. interior cerebri und V. magna cerebri in den Sinus rectus.

Die Hirnoberfläche wird über diverse oberflächliche Hirnvenen drainiert, die ihrerseits Anschluss an die Sinus sagittales gewinnen (und auf dem Weg dorthin die Brückenvenen bilden, die bei der Entstehung von Subduralhämatomen die entscheidende Rolle spielen).

Die Sinus durae matris sind Duraduplikaturen, die das Blut aus dem Gehirn sammeln und hauptsächlich über die V. jugularis interna, die sich mit der V. subclavia zur V. brachiocephalica zusammenschließt, zurück zum Herzen leiten. Auch die extrakraniellen Venen zur Versorgung der Kopfhaut und des äußeren Schädels erhalten zum Teil über sogenannte Emissarien Anschluss an die Sinus des Hirns.

Der größte Anteil des Schädeläußeren sowie der Hals werden allerdings über Venen drainiert, die wiederum in die Vv. Jugulares externa und anterior münden. Diese beiden Jugularvenen münden ihrerseits meist in der V. subclavia.

Beliebte Prüfungsfragen zu Gefäßen und Blutversorgung des ZNS

Die richtigen Antworten befinden sich unterhalb der Quellenangabe.

1. Welche Aussage zur Epiduralblutung ist richtig?

  1. Sie entsteht durch einen Abriss der Brückenvenen.
  2. Ein Epiduralhämatom ist eine Krankheit des Alters.
  3. Ein Epiduralhämatom tritt meist ohne erkennbare Ursache auf.
  4. Häufig ist eine Läsion der A. meningea media die Ursache dafür.
  5. Typisch ist das zusätzliche Vorkommen von Blut in den Ventrikeln.

2. Was liegt nicht im Versorgungsgebiet der A. cerebri media?

  1. Die Basalganglien
  2. Die Sehrinde
  3. Ein Teil des sensomotorischen Rinde
  4. Große Teile der Capsula interna
  5. Das Broca-Sprachzentrum

3. Aus welcher Arterie entspringt die A. ophthalmica?

  1. A. carotis interna
  2. A. cerebri anterior
  3. A. cerebri media
  4. A. meningea media
  5. A. carotis externa

 

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