第二章 脑血管生理
第一节 脑部血液供应系统
一、颈动脉系
(一)颈外动脉(external carotid artery)
平甲状软骨上缘从颈总动脉分出,分布至颈前部、面部及颅部(皮肤、肌肉、筋膜、颅骨、硬脑膜等)。先居颈内动脉内侧,后经其前方转至外侧,有9个分支。
1.甲状腺上动脉(superior thyroid artery)
在舌骨大角下方从颈外动脉起始部前壁发出,沿甲状软骨侧面下行至甲状腺侧叶上缘,分支供应甲状腺和喉。主要分支有舌骨支、喉上动脉、环甲肌支、胸锁乳突肌支、腺支。
2.舌动脉(lingual artery)
平舌骨大角起自颈外动脉前壁,向前内行,经舌骨舌肌深面入舌,分支供应舌、口腔底和腭扁桃体等。主要分支有舌骨支、舌背动脉、舌下动脉、舌深动脉。
3.面动脉(facial artery)
于舌动脉稍上起自颈外动脉前壁,分支滋养下颌下腺、面部及腭扁桃体。主要分支有腭升动脉、扁桃体动脉、腺支、颏下动脉、下唇动脉、鼻外侧支及内眦动脉。
4.胸锁乳突肌动脉(sternocleidomastoid branches)
平面动脉高度发自颈外动脉后壁,供应胸锁乳突肌动脉。
5.枕动脉(occipital artery)
于二腹肌后腹下缘起自颈外动脉后壁,分布于颅顶后部。主要分支有胸锁乳突肌支、乳突支、耳支、肌支、降支、脑膜支、枕支。
6.耳后动脉(posterior auricular artery)
于二腹肌后腹上缘起自颈外动脉后壁,或与枕动脉共干发出,在乳突前方上升,分布于耳廓以上的头皮。主要分支有茎乳动脉、耳支、枕支。
7.咽升动脉(ascending pharyngeal artery)
从颈外动脉起始部的内壁发出,沿咽侧壁上升至颅底,沿途发支供应颈深肌、淋巴结、交感干、迷走神经、舌下神经及咽、软鄂、鼓室、扁桃体等。主要分支有咽支、鼓室下动脉、脑膜后动脉。
8.颞浅动脉(superficial temporal artery)
为颈外动脉的终末延续,从下颌颈后方开始、向上经颧突表面至颞部,与耳颞神经和颞浅静脉伴行,颞浅动脉为颅内、颅外动脉吻合的首选动脉。主要分支有腮腺支、面横动脉、耳前支、颧眶动脉、颞中动脉、顶支、额支。
9.上颌动脉(maxillary artery;又称颌内动脉,internal maxillary artery)
为颈外动脉的另一终末支,在下颌颈处由颈外动脉呈直角分出,经下颌颈深面入颞下窝,在翼内、翼外肌之间走行至翼腭窝,沿途分支至外耳道、鼓室、牙及牙龈、鼻腔、腭、咀嚼肌、硬脑膜等处。全程可分为3段:下颌部、翼肌部、翼腭部。
(1)上颌动脉下颌部:
在下颌颈及蝶下颌韧带之间,向内经耳颞神经及翼外肌下方,至下牙槽神经的前方。主要分支有耳深动脉、鼓室前动脉、下牙槽动脉、脑膜中动脉、脑膜副动脉。
(2)上颌动脉翼肌部:
经行翼外肌深面及翼外肌两头之间的部分。主要分支有咬肌动脉、翼肌支、颞深前动脉、颞深后动脉、颊动脉。
(3)上颌动脉翼腭部:
从翼外肌两头间入翼腭窝,达蝶腭神经节前方。主要分支有上牙槽后动脉、眶下动脉、腭降动脉、蝶腭动脉、翼管动脉、咽支。
(二)颈内动脉(internal carotid artery)
颈内动脉为颈总动脉两终支之一。约在第4颈椎平面、甲状软骨上缘处由颈总动脉分出,直径为4~5mm。其行程以颅底动脉管外口为界,分成颅外段和颅内段。
1.颈内动脉颅外段
颅外段又名颈段,居颈外动脉后外方,继转其后内侧,沿咽侧壁上升至颅底。其始处由梭形膨大,为颈动脉窦(carotid sinus),是压力感受器,可调节血压。颈总动脉分叉处的后壁上有一个扁椭圆形小体借结缔组织附于壁上,称颈动脉球(carotid glomus),为化学感受器,可感受血液中的CO2和O2的分压,以调节呼吸。
颈内动脉颈段前面有舌下神经、面总静脉和枕动脉横过,后面与颈上交感结、舌咽神经、迷走神经相邻。前内侧有颈外动脉,前外侧有颈内静脉。近颅底处,舌咽神经、迷走神经、副神经斜过其后方。进入颈动脉管时,颈内静脉恰位于其后方。
颈动脉通常不是笔直的,而是具有一定弧度。颈段的形态变异大体有3种:①呈轻度S形或C形弯曲;②在立体空间上呈螺旋状扭转;③中途扭转成环形。上述以弯曲为常见,后两种少见。变异常发生于颈内动脉起始上方3~6cm处,以中、老年人多见,似与动脉硬化有关。
2.颈内动脉颅内段
颈内动脉颅内段依行程可分为延续的5段:岩段、海绵窦段、膝段、床突上段和终段。
(1)岩段(petrous part):
从颅底颈动脉管外口起,到穿过硬脑膜至海绵窦之前止。全程皆走行于骨性管内。入管后,紧贴管壁垂直上行一段距离,然后急行转弯,于水平方向走向前内。行至岩部尖端时,出颈动脉内口,越过破裂孔软骨上方,从三叉神经神经半月节内侧进入颅中窝,在硬脑膜外走行一段后,穿过硬脑膜延续为海绵窦段。主要分支为:
1)颈鼓支(caroticotympanic branch):由颈内动脉后壁发出,经颈动脉管后壁小孔入鼓室,与颈外动脉的颈乳动脉鼓支吻合。
2)翼管支(vidian branch):伴翼管神经入翼管,与颈外动脉的上颌动脉发出的翼管动脉吻合。
3)原始三叉动脉(primitive trigeminal artery):是颈内动脉与基底动脉吻合支的胚胎残余动脉。
4)原始听动脉(primitive otic artery):发出后入内听道伴面神经及听神经走行。
(2)海绵窦段(cavernous part):
在岩部尖端,颈内动脉居三叉神经半月节内侧,仅被硬膜套分隔。在破裂孔软骨上方,动脉向上前内走行,于后床突外侧进入海绵窦。入窦后稍微上升便向前行,进入蝶鞍两侧的颈动脉沟中,略呈S形弯曲,直抵前床突内下方。然后,沿沟的弧度转向上内,在前床突的内下方依次穿过海绵窦顶部的硬脑膜和蛛网膜,进入颈动脉池移行为膝段。海绵窦段远端的直径为3.3~5.4mm。主要分支为:
1)脑膜垂体动脉(meningohypophysial artery):自海绵窦口处发出,立即分为3支,包括:①幕底支(basal tentortial branch)向后走行于小脑幕两层之间,分布于第Ⅲ、Ⅳ对脑神经及小脑幕;②背侧脑膜支(斜坡支,dorsal meningeal branch)向上至硬脑膜,并分布于斜坡、鞍背及展神经;③垂体下动脉(inferior hypophysial artery)主要分布于垂体后叶及鞍底。鞍底脑膜肿瘤时,可见脑膜垂体动脉及其分支增大。
2)海绵窦下动脉(inferior cavernous artery):在海绵窦中部向下发出,分布至海绵窦壁和第Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ对脑神经及三叉神经半月节,并于脑膜中动脉分支在棘孔处吻合。其中较大的一支为圆孔动脉。
3)下被囊动脉(inferior capsular artery):从海绵窦段前部下面发出1~2支,横过鞍底部,分布于硬脑膜。在垂体前方,与垂体下动脉分支及对侧同名动脉吻合。
(3)膝段(genicular part):
从海绵窦段走向后前,呈C形环绕前床突,由此穿破硬膜进入颈动脉池。因此,膝段是海绵窦段与床突上段间的转折部。主要分支为:
1)垂体上动脉(superior hypophysial artery):发数支分布于垂体前叶、漏斗、灰结节、乳头体、视交叉及视束。
2)眼动脉(ophthalmic artery):供应眼球、眼肌、泪腺及眶周皮肤。
(4)床突上段(supraclinoid part):
位于前后床突连线稍上方、颈动脉池的脑脊液中。床突上段的近段直径为2.4~4.1mm,其走行方向与海绵窦段正好相反,约在前穿质下方延续为终段。
(5)终段(terminal part):
在颈动脉池内,动脉末端弯向上后外,止于分叉处,形成突向后的弯曲。通常颈内动脉前穿质下分叉,也可在外侧裂水平分叉。在分叉前,颈内动脉的长度、管腔、走行方向及弯曲度存在差别。终段的主要分支包括从颈内动脉后外侧发出后交通动脉、脉络膜前动脉及偶尔发出的钩动脉。在分叉处,大脑前动脉走向前内,而走向外的大脑中动脉实际是颈内动脉的直接延续。
1)后交通动脉(posterior communicating artery):从终段发出,水平后行,与大脑后动脉吻合。全长15mm,当其粗大时起始部可发生漏斗样扩张,容易被误诊为动脉瘤;如其直径不超过3mm,应视为正常。其背侧为视束和大脑角,腹侧为蝶鞍,内侧为灰结节和乳头体,外侧为动眼神经和钩回。它是动脉瘤的好发部位,连接两大系统的血管桥,变异较大。主要分支有:①中央支(central branch,有2~8支)上行穿入脑底,可分为前、后两组,前组供应下丘脑(灰结节、漏斗、乳头体)、丘脑腹侧部和内囊后肢,后组主要供应底丘脑核(Luys体);②结节丘脑动脉(tuberothalamic artery)为后交通动脉中央支中最大者,供应灰结节、乳头体及内囊后肢。
2)脉络膜前动脉(anterior choroidal artery):从终段后交通动脉外侧发出,沿视束后行,至大脑角前缘转向后外,在钩回附近经脉络膜裂入侧脑室下角,参与形成脉络丛并与脉络膜后外动脉吻合。分布于海马旁回,钩、海马、齿状回前部,尾状核尾,视束外侧、灰结节、乳头体、大脑角底中1/3、外侧膝状体。主要分支为纹状体内囊动脉(striatocapsular artery),分布于内囊后肢下2/5、苍白球内侧部、黑质、红核等。
(三)大脑前动脉(anterior cerebral artery)
于视交叉外侧、嗅三角后方从颈内动脉几呈直角分出,水平走向前内,越过视神经上面进入大脑纵裂的终板池,经胼胝体下回斜向前上,沿胼胝体沟由前向后达胼胝体压部前方,弯曲向上移行为楔前动脉。在视交叉前方,左、右大脑前动脉借前交通动脉相连。分支供应额顶叶内侧面、尾状核、基底节、胼胝体及额叶的底面。主要包括大脑前动脉交通前段、前交通动脉、大脑前动脉交通后段及其分支。
大脑前动脉共分为5段:①A1,交通前段(precommunicating part)自分出至前交通动脉的一段。侧位片上常与大脑中动脉M1段重叠,正位片上横行至中线的一段,短而影密。②A2,胼胝体下段(subcallosal part)自前交通动脉起至胼胝体膝下方的一段。正位片上,自中线弯向上行。在A2起始部,发出眶额动脉。③A3,膝段(genicular part)呈C形,为环绕胼胝体膝,突向前方的一段,与胼胝体膝的形状和弧度基本一致。此段发出额极动脉。④A4,胼周段(pericallosal artery)在胼胝体沟内由前向后而行,达胼胝体压部稍前方,此段称胼周动脉。⑤A5,终段(terminal part)胼周动脉在胼胝体压部前方弯曲向上,移行为楔前动脉,此楔前动脉一段为终末段。
1.大脑前动脉交通前段
大脑前动脉交通前段又称A1段,从颈内动脉分出,至于前交通动脉连接处止,长约10mm,管径为1.0~3.0mm,但发育不良(管径< 1.0mm)或极度发育不良(< 0.5mm)也常见,以右侧发育不良者居多。前交通动脉交通前段发育不良与前交通动脉动脉瘤的发生率相关。
大脑前动脉起始2~5mm处发出1~3支中央支,称中央短动脉(short central artery)。它们可分成若干细支,稍向后外行,在前穿质内侧部入脑,供应尾状核前部、内囊前肢、纹状体前下部、下丘脑视上区、胼胝体膝、透明隔、穹隆部等处。
Heunber返动脉(recurrent artery of Heunber)又称为前内侧丘纹静脉,从大脑前动脉与前交通动脉相接处发出。起始处位于终板池内,返折后行至颈内动脉分叉处转向前穿质,发出2~3支入脑。分布于尾状核、豆状核前部及内囊前肢,有时还发支供应内囊膝和后肢前部。该动脉在行程中还发出1~2条皮质支分布眶回内侧皮质。
2.前交通动脉(anterior communicating artery)
前交通动脉位于两侧大脑前动脉之间,长1~2mm,是动脉瘤的好发部位之一。前交通动脉从后下面发出2~4个下丘脑支(hypothalamic branches),向后分布于下丘脑视前区、视交叉、结节和漏斗。
3.大脑前动脉交通后段
大脑前动脉交通后段从前交通动脉水平起,至楔前动脉止。此段走行于大脑纵裂内,贴附半球内侧面,在终板池内沿终板前方上升,进入胼胝体池,绕胼胝体膝,沿胼胝体沟走向后方,至胼胝体压部稍前延伸为楔前动脉,主干称为胼周动脉。主要分支为:
(1)内侧眶额动脉(internal orbitofrontal artery):
起自胼胝体下段(A2)的起始部,前行分支供应额叶眶面的直回、嗅沟及眶回内侧部,于眶面外侧部与大脑中动脉的外侧眶额动脉吻合。
(2)额极动脉(frontopolar artery):
于膝段(A3)发出,沿额底前上行至额极,供应额叶及额极内、外侧面。
(3)额前内侧动脉(anterior internal frontal artery):
于胼胝体膝附近发出,沿额叶内侧面前上行,分2~3支越过半球上内缘至背外侧的额上沟,供应额中回上半。
(4)额中间内侧动脉(middle internal frontal artery):
于胼胝体膝上方呈直角发出,斜过扣带回,至额上中回中部越过半球的上内缘至额上沟,供应扣带回和额上回内、外侧面及额中回上半中部。
(5)额后内侧动脉(posterior internal frontal artery):
于胼胝体中部发出,后上行,于额上回后部过上内缘至背外侧面,供应扣带回、额上回、额中回上半后部、中央前回上1/4。
(6)旁中央动脉(paracentral artery):
于胼胝体后部发出,后上行,于中央小叶处越过半球上内缘达中央前、后回上1/4。供应扣带回、旁中央小叶及中央前、后回上1/4。
(7)楔前动脉(precuneal artery):
为大脑前动脉的延续,在胼胝体压部稍前方弯向后上,经顶下沟至楔前叶。越过上内缘至顶上小叶,直至顶间沟。常分两支分布至扣带回后部、楔前叶前2/3、顶上小叶及顶下小叶上缘。
(8)胼胝体动脉(callosal artery):
在胼胝体压部前方从大脑前动脉主干下缘发出,沿胼胝体沟后行,分布于胼胝体压部及附近皮质。
(四)大脑中动脉(middle cerebral artery)
大脑中动脉可呈双干型、单干型、三干型或多干型。供应大脑半球凸面、基底节、额叶下面,并与大脑前动脉、大脑后动脉有丰富的吻合。大脑中动脉一般分为5段:M1(水平段,horizontal part)、M2(环绕段,circumferential part)、M3(侧裂段,lateral fissure part)、M4(分叉段,bifurcating part)、M5(终段,terminal part)。
1.大脑中动脉M1、M2段及其分支
大脑中动脉为颈内动脉的直接延续,从视交叉外侧、嗅三角和前穿质下方颈内动脉分叉起,水平外行,抵达前床突附近的外侧裂窝止,此段为水平段(M1),长14~30mm。其后大脑中动脉呈C形环绕岛叶前端进入外侧裂,此段为环绕段(M2)。M2由上干和下干在分叉处分开,在外侧裂池中向后上走行10~22mm后再接近。分叉处为动脉瘤的好发部位。此两段主要分支为:
(1)豆纹动脉(lenticulostriate artery):
从大脑中动脉起始部算起,在10mm以内发出的称内侧豆纹动脉,在10~20mm范围内发出的称外侧豆纹动脉,总数2~19支,它们全部发自大脑中动脉的下内面。内、外侧豆纹动脉供应尾状核、豆状核大部、内囊膝和后肢的上3/5。外侧豆纹动脉又称Charcot出血动脉,动脉出血大发生于壳核,血蓄积于外囊,又名外囊出血。
(2)外侧眶额动脉(external orbitofrontal artery):
从水平段末端发出,向上外侧走行,供应额叶的下外侧面。当大脑中动脉形成3支时,它可以从其中一支发出。但不超过额下回的三角部。在侧位观,其向前上走行,后前位观时则向下外侧。
(3)颞极动脉(temporopolar artery):
从(M1)下缘单干或双干发出,向前外下行,至颞极外侧面绕至内面,分布在颞极外、内面和钩回。
(4)颞前动脉(anterior temporal artery):
从(M1)下缘单干或双干发出,浅出后越过颞上回前部斜向后下,分布于颞上、中、下回前部。
2.大脑中动脉M3~M5段及其分支
大脑中动脉自脑岛沿岛盖表面翻出外侧裂,分出数条皮质支分布于半球表面。在分叉的远端,大脑中动脉干隐于大脑外侧裂内,紧贴岛叶表面,由前下走向后上,此段为侧裂段(M3)。动脉干本身(多为下干)在顶、枕、颞交界处分叉为角回动脉和颞后动脉,此分叉处称分叉段(M4)。而角回动脉一般认为是大脑中动脉的终支,称终段(M5)。
侧裂三角(sylvian triangle)对大脑中动脉和半球背外侧面的定位较为重要。大脑中动脉侧裂段(M3)沿岛叶表面向后上行,该段发出5个分支(外侧眶额动脉、中央前沟动脉、中央沟动脉、顶前动脉、顶后动脉)。这些分支后上行到达岛叶上沟时,位置最深,由此转折向下外行一短程即由大脑裂浅出继续上行。这些分支的转折点可从脑血管造影加以识别。从最前端的转折点到侧裂点连成一线AS即为侧裂三角的上缘,从大脑中动脉前端至侧裂点S连线BS,即为侧裂三角的下缘。从第一个分支的转折点A至大脑中动脉前端B连线AB即为三角的前缘。侧裂三角ABS中含有上述5个分支。
大脑中动脉M3~M5段的主要分支为:
(1)外侧眶额动脉(external orbitofrontal artery):
见前述。
(2)中央沟前动脉(precentral sulcus artery):
从侧裂段总干或上干发出,浅出后,斜向后上,分2~3支。前部分支分布于岛盖后部及额中回、额下回后部,后部分支分布于中央前回前部下3/4。此动脉可作为中央前沟定位标志。
(3)中央沟动脉(central sulcus artery):
从侧裂段主干或上干发出,浅出后,沿中央沟上行,分布于中央沟下3/4两岸皮质。此动脉与中央沟关系恒定,可借以确定中央前、后回。
(4)顶前动脉(anterior parietal artery):
从侧裂主干或上干发出,浅出后,经中央后沟上行,一支弯向后方深入顶间沟,另一支继续沿中央后沟上行,供应中央后回下3/4及顶间沟前部上下皮质。借此动脉可确定中央后回及顶上、下小叶。
(5)顶后动脉(posterior parietal artery;又称缘上回动脉,supramarginal artery):
通常为双干型上干的终支,从外侧裂浅出后上行达顶间沟,供应缘上回及顶上小叶下缘。
(6)角回动脉(artery of angular gyrus):
为单干型的终支或双干型下干的终支,最为恒定。从外侧裂浅出后,沿颞上沟后行,越过角回至顶间沟后部,分布于角回及顶上小叶后部下缘。
(7)颞枕动脉(temporooccipital artery):
为双干型下干的终支,向后行,分布颞上回后部和枕叶外面。
(8)颞后动脉(posterior temporal artery):
从双干型的下干或总干下缘发出,或从颞干发出,于大脑外侧裂后端浅出,越过颞上回向后,分布颞上、中、下回后部。
(9)颞中动脉(middle temporal artery):
从双干型下干或总干下缘发出,浅出后越过颞上回,进入颞上沟斜向后下,分布颞叶中部,末梢至颞下回上缘。
二、椎基底动脉系
(一)椎动脉(vertebral artery)
椎动脉是锁骨下动脉的第一分支,椎动脉沿前斜角肌内缘后上行,继而通过上6个颈椎横突孔形成的骨管隧道,从寰椎横突孔走出,弯向后内,越过寰椎后弓,越过寰枕后膜及硬膜入颅,在蛛网膜下腔中沿延髓侧面斜向上内,于脑桥下缘,左、右侧椎动脉汇合成基底动脉。椎动脉造影可分为5段:①V1段,在前后位片上,是椎动脉穿越过上6个颈椎横突孔上行的一段。主要分支有脊髓支(spinal branch,有5~6支),每节分支经椎间孔入椎管,分两支,一支伴神经根供应脊髓及被膜,另一支分出降支,与上、下位同名分支吻合。②V2段,在前后位片上,是椎动脉出枢椎横突孔向外横行到寰椎横突孔的一段。在侧位片上,此段是重叠的。③V3段,从V2末端上行,穿越过寰椎横突孔的一段。主要分支为肌支、神经根支、脑膜后动脉,供应枕下三角各肌、供应颈2神经根、颅后窝硬脑膜。④V4段,从V3段上端急弯向后内越过寰椎后弓,达枕骨大孔的一段。主要分支为肌支,供应颈部深层肌。⑤V5段,从枕骨大孔后,斜向上内达中线,与对侧同名动脉汇合成基底动脉的一段。V5段发出小脑下后动脉后,在前后位片上,常向下形成一袢状弯曲,然后上升再与对侧吻合。主要分支为:
(1)脑膜前支(anterior meningeal branch):
平枕骨大孔发出,供应孔前面的硬脑膜。
(2)脑膜后支(posterior meningeal branch):
供应大脑镰、小脑镰、小脑幕及邻近硬脑膜。
(3)脊髓后动脉(posterior spinal artery):
有时从小脑后动脉发出,分布延髓下部背侧(薄、楔束及核、小脑下脚)。
(4)小脑下后动脉(inferior posterior cerebellar artery):
多从椎动脉上端、平橄榄中下1/3平面发出,常有2~3个弯曲。于小脑扁桃体内侧分成两个终支。主要分支为:下蚓支(inferior vermal artery)供应小结、蚓椎体、蚓垂;半球支(hemispherical branch)可分3支,供应半球下面中后部,并与小脑上动脉吻合;第四脑室脉络丛支(branch to choroidal plexus of fourth ventricle)构成第四脑室脉络丛垂直部;脊髓支(medullary branch,有7~10支)分布由髓纹至菱形窝下角的延髓背外侧部。
(5)脊髓前动脉(anterior spinal artery):
从两侧椎动脉合并前的内侧面发出,平橄榄与对侧吻合,形成脊髓前正中动脉,分布延髓下部及脊髓前后角和中央灰质。
(6)延髓动脉(medullar artery):
从脑桥下缘椎动脉干发出,分布延髓上部的锥体、舌下神经核、下橄榄核。
(二)基底动脉(basilar artery)
左、右椎动脉于桥延交界处合成,经脑桥基底动脉沟上行至脑桥上缘。全长约3cm,基底动脉口径下段平均为5.43mm,中段为4.3mm,上段为4.42mm。主要分支为:
1.小脑下前动脉(anterior inferior cerebellar artery)
多从基底动脉下1/3发出,行向下外分支供应展神经、面神经、前庭蜗神经、小脑前下面、脑桥背盖尾侧部、小脑中脚下部和下脚、第四脑室脉络丛侧部。分有内听动脉(internal auditory artery),其伴前庭蜗神经入内耳道,供应耳蜗、前庭、半规管。
2.脑桥支(pontine branch)
为基底动脉至脑桥的小分支,每侧有十余支,从基底动脉后壁和侧壁发出。可分为3组,即旁正中动脉、短回旋动脉、长回旋动脉。
3.小脑上动脉(superior cerebellar artery)
每侧多为一支起自基底动脉上端,与大脑后动脉相伴行,分支供应小脑上蚓和半球上面、小脑髓质和齿状核、小脑上脚、中脚、前髓帆、松果体、第三脑室脉络丛、脑桥中脑交界的被盖。主要分支为:
(1)上蚓支(superior vermal branch):
分布于上蚓、方叶及上半月叶内侧部及邻近脑干部,并有深支达髓质。
(2)半球支(hemispherical branch):
分布方叶及上半月叶外侧部及邻近脑桥中脑部,并有深支达髓质。
(三)大脑后动脉(posterior cerebral artery)
基底动脉在鞍背水平发出双侧的大脑后动脉,可分为四段:①P1段,从起始到后交通动脉连接处的一段,亦称交通前段;②P2段,从后交通动脉起至中脑后外面发出颞下支的一段,亦称交通后段或环池段;③P3段,从P2段到发出顶枕动脉和距状沟动脉二终支的一段,又称四叠体段;④P4段,为P3段末端发出的枕支,即顶枕动脉和距状沟动脉。主要分支为:
1.中央内侧动脉(medial central artery,有3~7支)
由交通前段发出,头侧群供应下丘脑垂体、漏斗和灰结节,尾侧群供应乳头体、底丘脑、丘脑内壁和内侧核团。主要分支为丘脑穿动脉(thalamoperforating artery,有1~2支),为中央内侧动脉中粗大的分支,由后穿质入脑营养丘脑前部及内侧部、下丘脑及中脑黑质、红核等。
2.丘脑膝状体动脉(thalamogniculate artery)
从交通后段发出,供应内、外侧膝状体、丘脑枕和大部外侧核团及内囊后肢。
3.四叠体动脉(quadrigeminal artery)
从交通前段或后段近端发出,与小脑上动脉伴行绕过大脑脚,沿途分支到大脑脚、四叠体、松果体。
4.脉络膜后内侧动脉(posterior medial choroidal artery)
于大脑后动脉交通后段发出,于上丘平面入大脑横裂,参与第三脑室脉络丛。分支供应大脑脚、上丘、松果体、膝状体、丘脑后上部及丘脑枕。
5.脉络膜后外侧动脉(posterior lateral choroidal artery)
从交通后段发出,在海马回处入海马沟,参与侧脑室脉络丛,发支至穹隆、海马连合、尾状核、丘脑背外侧核、丘脑枕及外侧膝状体。
6.中脑支(mesencephalic branch)
主要分支为:
(1)旁正中动脉(paramedian artery):
从大脑后动脉内侧部、基底动脉分叉部及后交通动脉根部发出,形成动脉丛,再由丛发出分支进入后穿质,供应脚间窝、中缝核、动眼神经核、内侧纵束、红核、大脑脚内侧部。
(2)短回旋动脉(short circumferential artery):
可从大脑后动脉近段、脚间丛和小脑上动脉近段发出,供应大脑脚的中间和外侧部、黑质、被盖外侧部及中脑上部。
7.胼胝体背侧动脉(dorsal callosal artery)
发自大脑后动脉P3段,后上行,分布于胼胝体背侧。
8.皮质支(cortical branch)
主要分为以下5支:
(1)颞下前动脉(inferior anterior temporal artery):
在海马回钩附近从大脑后动脉发出,分布于颞下回和海马旁回前部。
(2)颞下中动脉(inferior middle temporal artery):
于海马沟中部,从大脑后动脉发出,分布于梭状回和颞下回中部。
(3)颞下后动脉(inferior posterior temporal artery):
在海马沟后部发出。
(4)距状沟动脉(calcaring artery):
为大脑后动脉终支之一。于距状裂与顶枕沟回汇合处分出距状沟动脉,分布于楔叶、舌回、枕叶外面月状沟和枕叶外侧沟以后的部分。
(5)顶枕动脉(parietooccipital artery):
为大脑后动脉的另一终支,于距状裂与顶枕裂汇合处分出,后上行,分布于楔叶、楔前叶及半球背外侧面。
第二节 脑部血液回流系统
一、颅面部静脉
1.面静脉(facial vein)
面静脉的引流范围为前部头皮及面部软组织,常与颏下静脉汇合,经下颌后静脉进入颈内静脉。主要接受角静脉、眶上静脉、滑车上静脉的回流。
2.颞浅静脉(superfical temporal vein)
颞浅静脉为头颈部静脉网汇合而成,在耳前与颞内侧静脉汇合、垂直下降,穿腮腺组织与上颌静脉汇合成下颌后静脉入颈内静脉或颈外静脉。
3.枕静脉(occipital vein)
枕静脉收集来自头皮后部及枕部血液,并与颈深及椎动脉发生吻合。通过顶部导静脉与上矢状窦后1/3交通,经乳突导静脉与横窦相通。枕静脉与耳后静脉共同汇入颈内静脉或颈外静脉。
4.翼丛(pterygoid plexus)
引流颌内动脉之供血区域血液。主要分支有翼管静脉、脑膜内侧静脉、颞深静脉等。翼丛通过卵圆孔、棘孔的导静脉与海绵窦相通,为颌面部静脉网的吻合中心。
二、大脑浅静脉
大脑浅静脉收集大脑皮质及髓质浅层的静脉血。主要分支为:
(一)脑上静脉(superior cerebral vein)
脑上静脉收纳半球上外侧面外侧裂以上区域、半球内侧面胼胝体以上区域的静脉血,大都汇入上矢状窦,分为内、外两组。
1.外侧组
主要分支为:①额前静脉(prefrontal vein)收纳半球上外侧面以前包括额叶、额叶中后部的静脉血;②中央沟静脉(central sulcus vein)又称Rolando静脉,行于中央沟中,收纳中央前、后回的静脉血;③顶静脉(parietal vein)收纳半球上外侧面顶叶的静脉血;④枕静脉(occipital vein)收纳半球上外侧面枕叶的静脉血。
2.内侧组
主要分支为:①额内侧静脉(internal frontal vein)收纳额叶内侧面的静脉血;②中央内侧静脉(internal central vein)收纳旁中央小叶的静脉血;③顶内侧静脉(internal parietal vein)收纳楔前叶的静脉血;④顶枕内侧静脉(internal parietooccipital vein)收纳顶枕沟两岸的静脉血;⑤枕内侧静脉(internal occipital vein)收纳枕叶内侧面距状沟两岸皮质的静脉血,汇入大脑大静脉;⑥大脑前静脉(anterior cerebral vein)收纳额叶眶面、胼胝体前部、扣带回前部的静脉血,汇入基底静脉。
(二)大脑中浅静脉(superficial middle cerebral vein)
大脑中浅静脉又称Sylvian静脉,是大脑静脉中唯一与动脉伴行的静脉,收纳大脑外侧裂两岸的额、顶、颞叶岛盖部及部分岛叶的血液,行向前下,绕过侧裂窝至大脑下面,汇入蝶顶窦或海绵窦。
(三)大脑下静脉(inferior cerebral vein)
大脑下静脉居大脑外侧裂下方的颞叶、枕叶上外侧面和额、颞、枕叶下面。
1.额下静脉(inferior cerebral vein)
收纳额极和额叶底面的静脉血,汇入上矢状窦、海绵窦、蝶顶窦或基底静脉。
2.颞下静脉(inferior temporal vein)
收纳颞叶下面的静脉血,汇入横窦、岩上窦或基底静脉。
3.枕下静脉(inferior occipital vein)
收纳枕叶底面、枕叶纹状区的静脉血,汇入大脑下静脉或横窦。
(四)上吻合静脉(superior anastomotic vein)
上吻合静脉又称Trolard吻合,为大脑上静脉与大脑中浅静脉之间的吻合,是连接上矢状窦与颅底静脉窦的通道。Trolard(1870)将大脑外侧裂后支向后上走行汇入上矢状窦后1/3处的Trolard吻合,称为Trolard静脉,其余前部的此等吻合则称Trolard吻合。
(五)下吻合静脉(inferior anastomotic vein)
下吻合静脉又称Labbe吻合,是大脑上静脉与大脑下静脉的吻合通道。Labbe(1780)将位于枕叶上外侧连接上矢状窦与横窦的静脉称Labbe静脉,这样,Labbe静脉即将大脑上静脉、大脑中浅静脉和大脑下静脉三者连接起来。
三、大脑深静脉
大脑大静脉(great cerebral vein of Galen)是接受大脑深静脉的主干。短粗、壁薄,在胼胝体压部下方由左、右大脑内静脉汇合而成,随后接受左、右基底静脉,急转向上,绕过胼胝体压部,约在大脑镰与小脑幕连接处前缘以锐角汇入直窦,或与下矢状窦汇合后,延续为直窦。
1.大脑内静脉(internal cerebral vein)
是导出大脑半球血液的主干,由透明隔静脉和丘脑纹状体静脉在室间孔后缘室管膜下汇合而成。两侧大脑内静脉沿第三脑室顶由前向后而行,两者各距中线2mm,至胼胝体压部前下方合成一条大脑大静脉。它收集胼胝体、透明隔、尾状核、丘脑、侧脑室和第三脑室脉络丛的血液。
2.基底静脉(basilar vein of Rosenthal)
由大脑前静脉和大脑中深静脉合成,并接受丘脑纹状体下静脉、侧脑室下静脉、大脑脚静脉、中脑外侧静脉等属支。于前穿质或视交叉外侧1.5cm处起始(此点恰位于颈内动脉分叉的下方),行向后内,经脚间窝外侧,在环池内,绕大脑脚向后上行,通过内、外侧膝状体之间,汇入大脑大静脉。基底静脉较粗,行程长,全程可分三段:由前穿质至大脑脚前面为第一段(前段),绕大脑脚至中脑外侧沟为第二段(中段),由中脑外侧沟至注入大脑大静脉处为第三段(后段)。基底静脉三段间可不延续而彼此分隔,这样,前段可经蝶顶窦注入海绵窦,中段可经中脑外侧静脉注入岩上窦。基底静脉主要收集嗅区、豆纹区、丘脑、上丘脑、下丘脑视前区等部的静脉血。
四、硬脑膜静脉窦
硬脑膜静脉窦位于两层之间,是将脑内的血液引流到颈内静脉的通道,管腔内没有瓣膜。覆以血管内皮细胞,并有一些不规则的小梁。
1.上矢状窦(superior sagittal sinus)
起于额骨的盲孔,沿着颅骨内板的浅沟向后延伸,止于窦汇后分成左、右横窦。大脑镰外缘附于上矢状窦的下面。从切面上看,上矢状窦呈三角形,接受大脑表面包括硬脑膜、导静脉和板障静脉的血液。有时上矢状窦的前部可以发育不良或缺如,大脑上静脉则会代偿性扩张,将血液引流到冠状缝附近的矢状窦后部。在窦汇处,上矢状窦与左右横窦、直窦、枕窦相连接。一般来说,上矢状窦的血液回流到右侧横窦,直窦的血液回流到左侧横窦。有时,上矢状窦可呈双干、开窗或网状。
2.下矢状窦(inferior sagittal sinus)
沿着大脑镰后半部或2/3部向后走行,其管腔逐渐增大,与大脑大静脉一起注入直窦。下矢状窦接受大脑镰、大脑内侧面和胼胝体的血液。其在侧位像上清楚易见,前后位上则与中线静脉和上矢状窦重叠。
3.直窦(straight sinus)
直窦形成了大脑镰与小脑幕的连接,接受下矢状窦和大脑大静脉的血液,回流到窦汇。此外,小脑上静脉、小脑下静脉以及部分人的Rosenthal基底静脉也通过小脑幕窦引流入直窦。直窦可有双干、开窗或网状变异。
4.横窦(transverse sinus)
起于窦汇,在枕骨的外侧沟中向前外侧行走止于颞骨岩部的基底。小脑幕外缘与横窦相连接。小脑半球下静脉、Labbe静脉(下吻合静脉)、岩上窦和数条导静脉引流入横窦,两侧横窦可不等大甚至一侧缺如。
5.乙状窦(sigmoid sinus)
是横窦的延续,在颞枕骨的乙状窦沟的内向下内侧走行,抵达颈静脉孔后与颈内静脉相续,接受诸多导静脉和小脑静脉的引流。在乙状窦的最远端与颈静脉球相连接。
6.岩窦(petrosal sinus)
岩上窦将海绵窦后部与横窦的最远端相连接,其接受大脑下静脉、小脑静脉及岩静脉血液。岩下窦连接海绵窦的后下部和颈静脉球,并接受后颅凹血液。
7.海绵窦(caverous sinus)
海绵窦位于蝶鞍两侧的两层硬脑膜之间。通过眶上裂接受眼上、下静脉血液,钩回静脉及侧裂浅静脉也可直接引流入海绵窦。海绵窦侧引流到翼丛。海绵窦内含有动眼神经、滑车神经、三叉神经眼支、外展神经及颈内动脉海绵窦段。
8.蝶顶窦(sphenoparietal sinus)
蝶顶窦起于蝶骨小翼,引流入海绵窦的前部,同时与岩上窦、岩下窦相连接。当大脑中静脉发育良好,蝶顶窦可不发育。
9.枕窦(occipital sinus)
枕窦位于小脑镰附着缘的硬膜内,靠近枕内嵴。下端起于枕骨大孔后外缘,上行至窦汇或其他静脉窦。口径变化较大,细者仅0.1mm,粗者可达6.0mm。枕窦主要收集颅后窝内脑膜的静脉血,又称脑膜静脉。在前方,枕窦在枕骨大孔两侧可与乙状窦和岩下窦相连;在后方,可汇入左横窦、右横窦、窦汇、直窦和上矢状窦,并可与椎静脉丛相通。
五、后颅窝静脉
后颅窝静脉根据其部位和引流方向被分为3组,即上组(Galen静脉组)、前组(岩组)、后组(幕组)。
1.上组
主要是引流到Galen大脑大静脉内的静脉组,有小脑前中央静脉、上蚓静脉、中脑外侧静脉、中脑后静脉、桥脑中脑前静脉、四叠体静脉。
2.前组
主要接受脑桥前面、小脑上面、小脑下面、小脑延髓裂以及第四脑室隐窝的血液,引流到岩静脉。位于桥小脑角池,占位病变时可移位。因此,在前后位上,是一个重要的血管标志。
3.后组
将小脑下蚓和小脑半球内侧血液引流到直窦、窦汇和横窦。这组中最重要的是下蚓静脉,接受小脑下蚓部血液回流到直窦或横窦近侧端。在侧位上,该静脉距枕骨内板约1cm。后组还包括上、下半球静脉,将小脑半球上内侧和下内侧的血液分别引流入直窦和横窦。
第三节 脑部血管侧支循环的吻合血管(胚胎遗留血管)
脑部血管尤其是脑供血动脉的分支之间存在着广泛的侧支吻合。颈内动脉各分支之间、椎基底动脉各分支之间、颈内动脉分支与椎基底动脉分支之间、颅内外动脉之间均存在血管吻合。这些吻合有的正常时即开放,有的正常时处于闭锁状态,在血流动力学发生改变时开放。
一、脑底动脉环
脑底动脉环又称为大脑动脉环或Willis环,位于脑底面的脑底池中,由双侧的颈内动脉、双侧的后交通动脉、双侧的大脑前动脉A1段、双侧的大脑后动脉P1段近段和前交通动脉组成。前交通动脉沟通左、右颈内动脉系,后交通动脉沟通颈内动脉系和椎基底动脉系。在有需要的情况下,血液可以经过此环从一侧流向另一侧,从而保证脑血流量的稳定。典型的大脑动脉环可以提供良好的侧支循环,但并非组成大脑动脉环的各个动脉均发育良好,可以出现不同的变异情况:一侧大脑前动脉A1段、前交通动脉、一侧大脑后动脉P1段近段均可有发育不良甚至缺如的情况。
二、颈内动脉分支与颈外动脉分支间的吻合
1.通过眼动脉构成的颈内动脉与颈外动脉交通 颈外动脉中的颌内动脉分支(颞浅动脉、面动脉、面横动脉、脑膜中动脉等),通过眶上动脉、脑膜返支、颧动脉、筛前动脉、筛后动脉等,到眼动脉,再到颈内动脉;颈外动脉的颞前深动脉,通过眼动脉的泪腺动脉到眼动脉,再到颈内动脉;颈外动脉的面动脉分支中的角动脉、眶下动脉,通过眼动脉的鼻背动脉到眼动脉,再到颈内动脉。
2.通过硬脑膜构成的颈内动脉与颈外动脉交通 颈外动脉分支(脑膜中动脉、咽升动脉)通过脑膜垂体干、海绵窦下动脉到颈内动脉。
3.颈外动脉的翼管动脉、脑膜副动脉后支、咽升动脉上咽支,通过破裂孔返动脉到颈内动脉。
4.颈外动脉的脑膜中动脉、脑膜副动脉、圆孔动脉通过颈内动脉海绵窦下外侧干到颈内动脉。
5.颈外动脉的脑膜中动脉后支的上鼓室动脉及前鼓室动脉、咽升动脉的下鼓室动脉、枕动脉或耳后动脉的茎乳突动脉通过颈内动脉的鼓室动脉到颈内动脉。
三、颈外动脉与椎基底动脉间的吻合
1.颈外动脉的脑膜中动脉后支的上鼓室动脉及前鼓室动脉、咽升动脉的下鼓室动脉、枕动脉或耳后动脉的茎乳突动脉通过小脑前下动脉的内听动脉到椎基底动脉。
2.颈外动脉的咽升动脉、枕动脉或耳后动脉通过椎动脉肌支到椎基底动脉。
四、颈内动脉与基底动脉间的吻合(胚胎遗留血管)
颈内动脉与基底动脉间的吻合——胚胎遗留血管:颈内动脉通过原始三叉动脉连接到基底动脉;颈内动脉通过原始舌下动脉到基底动脉;颈内动脉通过原始耳动脉到基底动脉。
第四节 脑部血液供应与循环
正常成人脑的重量为1 300~1 500g,占体重的2%左右,但脑的耗氧量却很大,心脏搏出量的15%~20%(750~1 000ml/min)供给脑组织,其中经双侧颈内动脉供应的血流量约占全脑的85%,经双侧椎动脉供应的血流量约占全脑的15%。正常情况下CBF为(50 ± 10)ml/(100g·min)(每分钟每100g脑组织所流过的血液量),当CBF降到18~20ml/(100g·min)时,脑皮层诱发电位减低,脑电波逐步消失;当CBF降到15ml/(100g·min)时,脑皮层诱发电位和脑电波完全消失,此时脑细胞仍然存活,但功能消失,神经轴突间的传导中断,如增加CBF至此域值以上,脑神经功能可以完全恢复;当CBF降到8~10ml/(100g·min)时,神经细胞膜的离子泵功能衰竭,K+外流、Na+内流,造成细胞内水肿而使细胞结构发生破坏,在此域值下,细胞不能存活而死亡,即形成脑梗死。脑血循环停止3秒,脑组织代谢即可发生变化;停止60秒,神经元活动停止;停止4~8分钟,即可发生不可逆的脑梗死。
正常情况下,脑血流量(cerebral blood flow,CBF)靠脑血管的收缩和扩张来调节,而脑血管的收缩和扩张则依赖于体循环血压、动脉血的二氧化碳分压(PaCO2)和氧分压(PaO2)。一般情况下PaO2对CBF的影响不大,而PaCO2则有明显影响。正常动脉血的PaCO2为40mmHg,PaO2 100mmHg。当PaCO2升高时,可使细胞外液的pH下降,脑血管扩张,脑血流量增加;反之,当PaCO2降低时,可使细胞外液的pH升高,脑血管收缩,脑血流量减少。PaCO2每变化1mmHg,CBF约增或减5%。但在脑急性缺血和梗死区有代谢产物聚积时,可引起局部的反应性充血,其CBF可减少30%~40%,同时健侧脑血管对PaCO2的反应也可能消失或减退。脑的局部微循环由微动脉、毛细血管及微静脉组成,其主要靠化学物质调节,在脑缺血时微循环中的血流缓慢而淤积,最后静脉血停滞而形成血栓。
血压对CBF的影响:当血压在60~180mmHg范围内变化时,脑血管具有自动调节CBF的功能,以维持正常的脑血流量。当血压升高时,脑血管收缩而使血管阻力增加,CBF减少;反之,当血压降低时,血管扩张而使血管阻力减少,CBF增加。当血压变化超过自动调节范围后,CBF则随着血压的升降而增减。
(李 生)
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