CIRCULACIÓN CEREBRAL

Circulación cerebral arterial, venosa y Polígono de willis

Dra. Julia Robles

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La principal fuente de nutrición del sistema nervioso central es la glucosa; tanto ésta como el oxígeno no se almacenan, cuando se interrumpe la circulación, puede haber afección grave del tejido encefálico. Se conoce sobre la irrigación arterial hacia el sistema nervioso central por tres métodos: 1. Los estudios clásicos en tejido de cadáveres utilizando colorantes inyectados en los vasos sanguíneos para identificar las áreas a las que brindan irrigación; 2. En el tejido del cadáver o en la exploración radiológica, la porción del sistema nervioso central que recibe irrigación de una arteria en particular puede inferirse al observar la extensión del daño que ocurrió después de la oclusión arterial; 3. Las técnicas radiológicas, como la angiografía cerebral y la angiografía por resonancia magnética, hacen posible observar la circulación arterial y venosa en el encéfalo in vivo, que también permiten ubicar la obstrucción vascular u otro trastorno.

Las arterias vertebrales y carótidas dan irrigación al sistema nervioso central

El principal suministro de sangre para el encéfalo proviene de dos sistemas arteriales que reciben sangre de diferentes arterias sistémicas: la circulación anterior, alimentada por las arterias carótidas internas y la circulación posterior, que recibe sangre de las arterias vertebrales. Las arterias vertebrales se unen en el punto en que se juntan el bulbo raquídeo y la protuberancia (unión bulboprotuberancial) para dar origen a la arteria basilar, ubicada en la línea media. La circulación anterior también se conoce como circulación carotídea y la circulación posterior recibe el nombre de circulación vertebrobasilar. Las circulaciones anterior y posterior no son independientes; están conectadas a través de redes de arterias en la superficie ventral del diencéfalo y mesencéfalo y la superficie cortical

POLÍGONO DE WILLIS

El polígono de Willis está formado por la arteria comunicante anterior, las dos arterias comunicantes posteriores y las tres arterias cerebelosas. Existen dos sitios donde se comunican las circulaciones anterior y posterior, sobre las superficies dorsal y ventral del encéfalo. La comunicación entre las circulaciones es importante en la clínica, porque la disminución en el flujo de un sistema puede compensarse por el incremento en el flujo en el otro sistema. En la región ventral, las porciones proximales de las arterias cerebrales y las arterias comunicantes forman el polígono de Willis; éste es un ejemplo de una red de arterias interconectadas o anastomosis. Las dos arterias comunicantes posteriores permiten el flujo de sangre entre las arterias cerebrales media y posterior, a cada lado y la arteria comunicante anterior permite el flujo de sangre entre las arterias cerebrales anteriores. Cuando la circulación arterial anterior o posterior se ocluye, puede ocurrir circulación colateral a través del polígono de Willis hacia la región privada de sangre. Sin embargo, muchos individuos carecen de uno de los componentes del polígono de Willis. En esos individuos podría no formarse un “polígono funcional”, lo que ocasiona una perfusión cerebral incompleta con la circulación restante.

Las arterias vertebral y basilar dan irrigación al tronco del encéfalo

Cada una de las tres divisiones del tronco del encéfalo y cerebelo recibe irrigación arterial de la circulación posterior, las arterias que irrigan a la mayor parte del tronco del encéfalo se originan de la superficie ventral. Las ramas surgen de estas arterias centrales y penetran directamente o transcurren alrededor de la circunferencia del tronco del encéfalo para dar irrigación a estructuras de la porción dorsal del tronco del encéfalo y el cerebelo. Tres grupos de ramas arteriales se originan de las arterias vertebral y basilar: 1) paramediana, 2) circunferencial corta y 3) circunferencial larga. Las ramas paramedianas dan irrigación a regiones cercanas a la línea media. Las ramas circunferenciales cortas a menudo irrigan las regiones cuneiformes y las ramas circunferenciales largas proporcionan irrigación a la porción dorsoventral del tronco del encéfalo y cerebelo. Aunque las arterias espinales dan irrigación principalmente a la médula espinal, también se la proveen a un pequeño segmento de la porción caudal del bulbo raquídeo. Las arterias espinales se encuentran cerca de la línea media dorsal y ventral y dan irrigación a las regiones más mediales (fig. 3-3B4). Las regiones más laterales reciben irrigación de ramas directas de las arterias vertebrales, que son equivalentes a las ramas circunferenciales cortas más rostrales.La arteria basilar se divide en el borde entre la protuberancia y el mesencéfalo en dos arterias cerebrales posteriores. La arteria cerebral posterior es parte del sistema vertebrobasilar, que luego forma el sistema anterior, con lo que recibe irrigación de las arterias carótidas

Las arterias carótidas internas tienen cuatro porciones principales

La arteria carótida interna consiste en cuatro segmentos: 1) el segmento cervical se extiende desde la bifurcación de la carótida común (dando origen a las arterias carótida interna y externa; donde penetra al conducto carotídeo; 2) el segmento intrapetroso transcurre a lo largo de la porción petrosa del hueso temporal; 3) el segmento intracavernoso transcurre a través del seno cavernoso, una estructura venosa que se encuentra sobre el hueso esfenoides el segmento cerebral que se extiende hasta el sitio donde se bifurca de la arteria carótida en arterias cerebrales media y anterior. Las porciones intracavernosas y cerebrales forman el sifón carotídeo, una referencia radiológica importante. La arteria cerebral posterior se origina en el sitio donde se bifurca la arteria basilar y transcurre sobre el borde externo del mesencéfalo. Esta arteria da irrigación al lóbulo occipital y a porciones de los lóbulos temporales inferior y medio

Las arterias carótidas internas tienen cuatro porciones principales

Las ramas que surgen directamente del segmento cerebral de la arteria carótida interna dan irrigación a estructuras cerebrales profundas y a otras estructuras craneales. Las principales ramas de esta arteria, en orden de caudal a rostral, son 1) la arteria oftálmica, que da irrigación al nervio óptico y a la porción interna de la retina, 2) la arteria comunicante posterior, que proporciona irrigación principalmente a estructuras diencefálicas y 3) la arteria coroidea posterior, que da irrigación a estructuras del diencéfalo y telencefálicas subcorticales.

Las circulaciones anterior y posterior proporcionan irrigación al diencéfalo y hemisferios cerebrales

La arteria carótida interna se divide cerca de la superficie basal del hemisferio cerebral para formar las arterias cerebral anterior y cerebral media. Así, las arterias cerebrales anterior y media reciben sangre proveniente de la circulación anterior. Las arterias cerebrales posteriores reciben sangre de la circulación posterior. Las tres arterias cerebrales comprenden las ramas profundas y corticales. Las ramas profundas provienen de arterias proximales. Las ramas profundas de las tres arterias cerebrales, en conjunto con las ramas del segmento cerebral de la arteria carótida interna, dan irrigación a regiones profundas de las sustancias gris y blanca encefálicas. Las ramas corticales son terminaciones distales de las arterias cerebrales; dan irrigación a varias láminas neuronales de la corteza cerebral.

La circulación colateral puede evitar que regiones del encéfalo se vean privadas de flujo sanguíneo

El segundo sitio para comunicación es donde las arterias cerebrales se anastomosan en la convexidad dorsal de los hemisferios cerebrales; estas interconexiones ocurren entre ramas sólo cuando se ubican en la superficie cortical, no cuando la arteria penetró en el encéfalo. Cuando una arteria importante se ve comprometida, estas anastomosis limitan la extensión del daño. Por ejemplo, si una rama de la arteria cerebral posterior sufre oclusión, el tejido que recibe irrigación de dicha arteria en el lóbulo occipital puede ser rescatado por la circulación colateral proveniente de la arteria cerebral media, que se conecta a través de anastomosis con el vaso ocluido. Esta circulación colateral puede rescatar la sustancia gris de la corteza cerebral; por el contrario, existe poca circulación en la sustancia blanca. Aunque la circulación colateral proporciona un margen de seguridad a la corteza cerebral durante la oclusión arterial, la red anastomótica dorsal que proporciona dicha seguridad también crea una vulnerabilidad. Cuando hay reducción de la presión arterial sistémica, la región actúa como una red que es particularmente susceptible a la isquemia, porque dichas anastomosis ocurren en extremos terminales de las arterias, las regiones donde es más baja la perfusión. Los bordes periféricos de los territorios irrigados por vasos importantes se conocen como zonas limítrofes y el infarto que ocurre en estas regiones se conoce como infarto de zonas limítrofes.

Las ramas profundas de la circulación anterior y posterior dan irrigación a estructuras subcorticales

La irrigación arterial del diencéfalo, núcleos basales y cápsula interna se deriva de las circulaciones anterior y posterior. Esta irrigación es compleja y existen muchas variaciones individuales. Como se mencionó antes, las ramas que irrigan estas estructuras surgen de porciones proximales de las arterias cerebrales o directamente de la arteria carótida interna. La mitad superior de la cápsula interna recibe irrigación principalmente de ramas de la arteria cerebral media. La mitad inferior de la rama anterior y la rodilla de la cápsula interna reciben irrigación principalmente de la arteria cerebral anterior, mientras que la rama posterior recibe irrigación de la arteria coroidea anterior.

Las ramas que irrigan estas estructuras surgen de porciones proximales de las arterias cerebrales o directamente de la arteria carótida interna. La mitad superior de la cápsula interna recibe irrigación principalmente de ramas de la arteria cerebral media, también dan irrigación cortical de la sustancia blanca subcortical y cápsula interna. Diferentes niveles dorsoventrales de la cápsula interna y sus ramas reciben irrigación arterial de diferentes arterias cerebrales.

Diferentes áreas funcionales de la corteza cerebral reciben irrigación de diferentes arterias cerebrales

La corteza cerebral recibe irrigación de las ramas distales o corticales de las arterias cerebrales anterior, media y posterior. La arteria cerebral anterior tiene forma de C, al igual que muchas partes de los hemisferios cerebrales. Se origina donde se bifurca la arteria carótida interna y transcurre en la cisura sagital y sobre el extremo rostral (denominado rodilla; del cuerpo calloso. La arteria cerebral anterior da irrigación a las porciones dorsal y medial de los lóbulos parietal y frontal. La arteria cerebral media da irrigación a la convexidad lateral de la corteza. La arteria cerebral media inicia la bifurcación de la arteria carótida interna y sigue un trayecto indirecto a través de la cisura de Silvio, sobre la superficie de la corteza de la ínsula y sobre las superficies de los opérculos de los lóbulos frontal, temporal y parietal. Finalmente surge en la convexidad lateral. Esta configuración compleja de la arteria cerebral media puede observarse en las imágenes radiológicas de la vasculatura encefálica.

Los senos venosos cerebrales vierten su contenido a los senos durales

El drenaje venoso de los hemisferios cerebrales se realiza a través de venas cerebrales superficiales y profundas. Las venas superficiales, que se originan de la corteza cerebral y se encuentran por debajo de la sustancia blanca, tienen una distribución variable. Entre las más prominentes y consistentes se encuentra la vena anastomótica superior, que se halla atravesando el lóbulo parietal; la vena anastomótica inferior se ubica sobre la superficie del lóbulo temporal. Las venas cerebrales profundas, como la vena cerebral interna, recuadro), drenan las porciones más internas de la sustancia blanca, lo que incluye los núcleos basales y partes del diencéfalo. Muchas venas cerebrales profundas drenan en la vena cerebral magna (de Galeno).

El drenaje de sangre del sistema nervioso central hacia los vasos de grueso calibre, que vierten su contenido hacia el corazón (circulación sistémica), se logra a través de vías directas o indirectas. Las venas de la médula espinal y las venas medulares caudales vierten su contenido directamente a través de redes y plexos venosos, hacia la circulación sistémica. Por el contrario, el resto del sistema nervioso central vierte su contenido a través de una vía indirecta: las venas en primer lugar vierten su contenido en senos durales antes de alcanzar la circulación sistémica. Los senos durales actúan como conductos de baja presión para el flujo de la sangre venosa hacia la circulación general. Se ubican en capas de la duramadre. La porción de la duramadre que recubre los hemisferios cerebrales y el tronco del encéfalo contiene dos capas separadas: 1) una capa perióstica externa, que se encuentra unida a hueso y 2) una capa meníngea interna, que está en contacto con la aracnoides. Los senos durales se ubican entre las capas perióstica y meníngea de la duramadre.

Las venas cerebrales superficiales vierten su contenido en los senos sagitales superior e inferior. El seno sagital superior transcurre a lo largo de la línea media en el borde superior de la hoz cerebral. El seno sagital inferior transcurre sobre el borde inferior de la hoz cerebral justo por arriba del cuerpo calloso. El seno sagital inferior, junto con la vena cerebral magna (de Galeno), regresa la sangre al seno recto. En el polo occipital, el seno sagital superior y el seno recto se unen para formar dos senos transversos; por último, estos senos vierten su contenido en los senos sigmoideos que, a su vez, vierten su contenido en las venas yugulares internas. Los senos cavernosos, hacia los cuales drenan las venas oftálmica y facial (B). Las venas del mesencéfalo vierten su contenido a la vena cerebral magna (A), que drena hacia el seno recto, mientras que la protuberancia y la porción rostral del bulbo raquídeo drenan hacia el seno petroso superior (B). Las venas cerebelosas vierten su contenido a la vena cerebral magna y en el seno petroso superior.

El tejido neural depende de irrigación arterial continua

el sistema nervioso central recibe irrigación de pequeños grupos de arterias penetrantes que son ramificaciones de arterias de mayor calibre.