Koło tętnicze mózgu - koło Willisa - budowa, rola i choroby

Koło tętnicze mózgu, inaczej koło Willisa, to system połączonych ze sobą kilku naczyń tętniczych. Jego podstawową funkcją jest możliwość zapewniania – nawet pomimo istnienia jakichś patologii w obrębie naczyń krwionośnych - stałego dopływu krwi do wszystkich struktur mózgowia. Jakie dokładnie elementy wchodzą w skład koła tętniczego mózgu, jakie schorzenia mogą dotyczyć należących do niego naczyń i w jaki sposób można zobrazować ten system naczyń krwionośnych?

Spis treści

1. Koło tętnicze mózgu (Willisa) - budowa
2. Koło tętnicze mózgu (Willisa) - rola
3. Koło tętnicze mózgu (Willisa) - obrazowanie
4. Koło tętnicze mózgu (Willisa) - choroby

Koło tętnicze mózgu (ang. cerebral arterial circle) w literaturze dotyczącej anatomii człowieka gości już od dość dawna. Za osobę, która po raz pierwszy opisała tę strukturę, uznawany jest angielskiego pochodzenia lekarz, Thomas Willis. Uczony opublikował pracę dotyczącą tego skomplikowanego systemu naczyń tętniczych w 1664 roku i to właśnie od jego nazwiska wzięła się inna, również stosowana nazwa tej struktury, którą jest koło tętnicze Willisa (ang. circle of Willis).

Koło tętnicze mózgu (Willisa) - budowa

Koło tętnicze Willisa składa się z kilku naczyń tętniczych, którymi są:

• tętnice szyjne wewnętrzne (lewa i prawa - obie wywodzą się od odpowiednich tętnic szyjnych wspólnych)
• tętnice przednie mózgu (lewa i prawa - są one odgałęzieniami tętnic szyjnych wewnętrznych)
• tętnica łącząca przednia (zgodnie ze swoją nazwą, jest ona połączeniem pomiędzy prawą i lewą tętnicą przednią mózgu)
• tętnice tylne mózgu (prawa i lewa - obie wywodzą się od tętnicy podstawnej, która z kolei powstaje z połączenia dwóch tętnic kręgowych - lewej i prawej)
• tętnice łączące tylne (lewa i prawa - są one gałęziami tętnic szyjnych wewnętrznych

Do samego koła tętniczego mózgu należą tylko wymienione wyżej naczynia. Zwrócić tutaj należy uwagę chociażby na to, że pomimo tego, iż inne jeszcze struktury - takie jak np. tętnice środkowe mózgu - również zaopatrują w krew elementy mózgowia, to one jednak do koła tętniczego zaliczane już zdecydowanie nie są.

Powyższy opis stanowi "książkowy" przykład koła tętniczego mózgu. W rzeczywistości okazuje się bowiem, że taki właśnie klasyczny obraz tej struktury spotykany jest u tylko około 1/3 ludzi.

U pozostałych osób również obecne jest koło tętnicze Willisa, ale o nieco innej strukturze - możliwe jest np. znaczne zwężenie jednej z tętnic tylnych z mózgu z jednoczesnym dużym poszerzeniem światła tętnicy łączącej tylnej.

Możliwa jest również znaczna asymetria pomiędzy prawą i lewą częścią koła tętniczego mózgu, ale i to, że niektóre naczynia - zamiast biec osobno - będą ze sobą połączone (występować może m.in. połączenie obu tętnic przednich mózgu w jedno naczynie).

Zdarza się także, że u człowieka w ogóle nie występuje tętnica łącząca przednia, ale i możliwa jest sytuacja odwrotna, gdzie pacjent ma dwa tego rodzaju naczynia.

Koło tętnicze mózgu (Willisa) - rola

Kiedy spojrzy się na to, jaka jest budowa koła tętniczego mózgu, zwracać uwagę może przede wszystkim jeden fakt: otóż większość tworzących je tętnic wywodzi się od tętnicy szyjnej wewnętrznej. Jakie więc jest znaczenie koła Willisa?

Otóż klasycznie przyjmuje się, że struktura ta ma zapewniać stały, nieprzerwany dopływ krwi tętniczej do wszystkich struktur należących do ośrodkowego układu nerwowego. Dlaczego jest to aż tak istotne, prawdopodobnie szerzej tłumaczyć nie trzeba – powszechnienie znane jest to, że komórki nerwowe są jednymi z tych, dla których brak tlenu jest najbardziej dotkliwy i które po krótkim czasie od zaprzestania jego regularnych dostaw zwyczajnie obumierają.

Koło tętnicze mózgu ma takim przerwom w dostawie tlenu po prostu zapobiegać - kiedy jedno z wchodzących w jego skład naczyń krwionośnych przestanie transportować krew (np. na skutek nagłego, znacznego jego zwężenia), inne, należące do tej struktury, naczynia mają przejmować to zadanie i zapewniać nieprzerwaną dostawę krwi do wszystkich ważnych ośrodków układu nerwowego.

Koło tętnicze mózgu (Willisa) - obrazowanie

Badania, które mają na celu umożliwić zobrazowanie konkretnie koła tętniczego mózgu, zlecane są rzadko. Jeżeli jednak zachodzi już taka potrzeba, to zwykle wykonuje się wtedy badania angiograficzne z podaniem środka kontrastowego (np. kontrastów jodowych). Podawany wtedy dożylnie kontrast prowadzi do zwiększenia absorpcji promieniowania rentgenowskiego przez krew - po wykonaniu serii zdjęć rentgenowskich uzyskuje się wtedy dokładny obraz, pozwalający na uwidocznienie zarówno prawidłowych, jak i nieprawidłowych struktur koła tętniczego mózgu.

Koło tętnicze mózgu (Willisa) - choroby

W naczyniach należących do koła Willisa pojawiać się mogą m.in. tętniaki, czyli odcinkowe poszerzenia światła naczynia krwionośnego. Są one groźne (szczególnie wtedy, gdy przybierają duże rozmiary) ze względu na to, iż istnieje ryzyko ich pęknięcia, co nie tylko może skutkować zaburzeniami przepływu krwi w mózgowiu, ale i tym, że dojdzie wtedy do krwotoku podpajęczynówkowego. Najczęściej - bo w ponad 30% przypadków - tętniaki w obrębie koła tętniczego mózgu spotykane są w tętnicy łączącej przedniej.

Innym problemem, który może być związany z kołem Willisa, jest udar niedokrwienny mózgu. Dochodzić do niego może wtedy, kiedy któreś z wchodzących w jego skład naczyń ulegnie zablokowaniu (np. przez blaszkę miażdżycową) i jednocześnie - pomimo swojej funkcji - koło tętnicze nie będzie w stanie właściwie zaopatrzyć rejonu, w którym doszło do zmniejszonego przepływu krwi, w niezbędne jej dostawy.

Jeszcze inną nieprawidłowością, która również może wpływać na funkcję koła tętniczego mózgu, jest tzw. zespół podkradania. Wynika on ze zwężenia tętnicy podobojczykowej, w związku z czym dla wielu osób zespół podkradania wcale nie powinien wpływać na krążenie mózgowe - w rzeczywistości jednak jak najbardziej problem ten może skutkować zaburzeniami dostaw krwi do mózgu.

Taka możliwość bierze się stąd, iż w zespole podkradania krew - zamiast docierać do mózgowia drogą tętnicy kręgowej - może wstecznie przepływać do naczyń zaopatrujących kończynę górną. Zjawisko to nasilać się może wtedy, gdy struktury ręki będą wymagały zwiększonych dostaw krwi (jak to ma miejsce np. w trakcie wysiłku fizycznego) i wtedy u pacjenta mogą pojawiać się różne objawy neurologiczne, takie jak np. zawroty głowy, zaburzenia widzenia czy omdlenia.