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Gefäßversorgung des Gehirns

Abstract

Die Arterien des Gehirns versorgen dieses mit Sauerstoff und anderen wichtigen Nährstoffen. Sie werden alle von den Arteriae vertebrales und Arteriae carotides internae gespeist, die wiederum über Verbindungsarterien einen Arterienkreis um den Hypophysenstiel herum bilden – den sog. Circulus arteriosus cerebri (auch Circulus arteriosus Willisii genannt). Über diesen Arterienkreis kann gewährleistet werden, dass Bereiche des Gehirns auch im Falle eines Gefäßverschlusses über Kollateralarterien – sog. Anastomosen – versorgt werden können. Ob ein Verschluss kompensiert werden kann, hängt allerdings stark von der Größe der betroffenen Arterie ab. Vom Circulus arteriosus cerebri gehen außerdem für die Versorgung des Groß- und Zwischenhirns die drei großen Hirnarterien (Arteria cerebri anterior, Arteria cerebri media, Arteria cerebri posterior) ab. Kommt es zu einer Störung der Durchblutung (ischämischer Schlaganfall) im Rahmen von Gefäßverschlüssen oder Blutungen, die nicht kompensiert werden kann, kann dies innerhalb weniger Minuten zu irreversiblen Schäden führen. Ein Verständnis der Versorgungsgebiete ist daher wichtig, um auftretende Ausfallssymptome einer Gehirnarterie zuordnen zu können.

Die Venen des Gehirns sammeln sich in großen Sammelbecken, den Sinus durae matris, von wo aus das Blut anschließend ins Herz oder in die Rückenmarksvenen abfließt.

Circulus arteriosus cerebri (Circulus arteriosus Willisii)

Circulus arteriosus cerebri

Der Circulus arteriosus cerebri wird von zwei großen, paarig angelegten Arterien gespeist und bildet um den Hypophysenstiel herum einen geschlossen Arterienkreis, der das gesamte Gehirn versorgt. Das Blut für die vorderen Abschnitte wird von den beiden Arteriae carotis internae zugeführt, das für die hinteren Abschnitte von den zwei Arteriae vertebrales. Über Verbindungsarterien sind beide zuführenden Arterien miteinander verbunden und bilden einen Kreislauf. Dieser Kreislauf kann im Falle eines Gefäßverschlusses als Kollateralkreislauf dienen.

Die Anlage des Circulus arteriosus cerebri kann individuell sehr unterschiedlich sein, was jedoch funktionell meist keine nachteiligen Auswirkungen auf die arterielle Versorgung des Gehirns hat. Funktionelle Details zum Gehirnstoffwechsel werden in der Leistungsphysiologie dargestellt (siehe: Leistungsphysiologie und Altern).

Arteria carotis interna

Die Arteria carotis interna entspringt der Arteria carotis communis. Sie ist paarig angelegt und verläuft an der linken und rechten Seite des Halses als Arteria carotis interna sinistra und Arteria carotis interna dextra.

Arterie

Äste Versorgungsgebiet
A. carotis interna
  • Pars cervicalis
  • Keine Abgabe von Ästen
  • Aa. caroticotympanicae
  • A. canalis pterygoidei
  • Pars cavernosa
  • A. hypophysialis inferior
  • Rr. ganglionares trigeminales
  • Trigeminusganglion
  • R. meningeus
  • Pars cerebralis
  • A. hypophysialis superior

Arteria vertebralis

Die Arteria vertebralis entspringt aus der Arteria subclavia. Sie ist paarig angelegt und verläuft links und rechts entlang der Halswirbelsäule als Arteria vertebralis sinistra und Arteria vertebralis dextra. Zusammen mit der Arteria basilaris bildet sie das sog. vertebrobasiläre Stromgebiet.

Arterie Äste Versorgungsgebiet

A. vertebralis

Vereinigung von rechter und linker A. vertebralis zur A. basilaris

A. basilaris

  • Aa. pontis

Aufzweigung der A. basilaris in zwei Aa. cerebri posteriores

A. cerebri posterior

Siehe: Die großen Hirnarterien: Arteria cerebri anterior, Arteria cerebri media, Arteria cerebri posterior

Intrazerebrale Aneurysmen
An den Arterien des Circulus arteriosus cerebri (auch basale Hirnarterien oder Hirnbasisarterien genannt) sind häufig Aussackungen der Gefäßwand – sog. Aneurysmen – zu finden. Auch bei jungen Menschen können diese Aneurysmen platzen und so zu einer Blutung in den Subarachnoidalraum, einer Subarachnoidalblutung, führen. Typisches klinisches Zeichen ist ein sehr starker, plötzlich auftretender Kopfschmerz („Vernichtungskopfschmerz“). Zur Unterscheidung der verschiedenen Aneurysmatypen siehe: Aneurysma.

Die großen Hirnarterien: Arteria cerebri anterior, Arteria cerebri media, Arteria cerebri posterior

Groß- und Zwischenhirn werden von drei großen Arterien versorgt, die auch Teil des Circulus arteriosus cerebri sind: Arteria cerebri anterior, Arteria cerebri media und Arteria cerebri posterior. Ihre Versorgungsgebiete überschneiden sich nicht, sodass es bei einem akuten Verschluss auch zu Ausfallsymptomen kommt, die in der Regel eindeutig einer Arterie zuzuordnen sind.

Arteria cerebri anterior

Die Arteria cerebri anterior ist der Endast der Arteria carotis interna. Durch die Abgabe der Arteria communicans anterior wird sie in zwei Anteile unterteilt: eine Pars precommunicalis und eine Pars postcommunicalis. Die beiden Abschnitte werden auch A1- bzw. A2-Segment genannt.

Arterie Äste Versorgungsgebiet
A. cerebri anterior

Anteriorinfarkt
Ein Verschluss der A. cerebri anterior ist eher selten (etwa 5% aller Hirninfarkte). Da das Versorgungsgebiet der A. cerebri anterior sowohl den prä- als auch den postzentralen Gyrus im Bereich der Mantelkante einschließt, führt ein Anteriorinfarkt zu einer beinbetonten sensomotorischen Hemiparese kontralateral des Infarkts. Zusätzlich kann es zu unspezifischeren Symptomen wie Antriebsstörungen kommen.

Arteria cerebri media

Die Arteria cerebri media ist ein Endast der Arteria carotis interna und setzt deren Verlauf nach Abgabe der Arteria cerebri anterior fort. Sie wird in zwei Anteile unterteilt: eine Pars sphenoidalis (bis zur Fossa lateralis) und eine Pars insularis (ab der Fossa lateralis). Die beiden Abschnitte werden auch M1- bzw. M2-Segment genannt.

Arterie Äste Versorgungsgebiet
A. cerebri media
  • Aa. centrales anterolaterales
  • Rr. terminalis corticales superiores
    • A. frontobasalis lateralis
    • A. praefrontalis
    • A. sulci praecentralis
    • A. sulci centralis
    • Aa. parietales anterior et posterior
    • A. gyri angularis

Mediainfarkt
Es werden zwei Formen von Schlaganfällen unterschieden: der ischämische Schlaganfall durch Minderdurchblutung und der hämorrhagische Schlaganfall durch Einblutung. Mit etwa 80–85% ist der ischämische Schlaganfall die deutlich häufigere Form. Die Symptome sind abhängig vom minderversorgten Gebiet und können daher Aufschluss darüber geben, welche Arterie betroffen ist. Bei einem Verschluss der A. cerebri media kommt es zu einer arm- und gesichtsbetonten Lähmung der kontralateralen Körperhälfte. In der Akutphase nach größeren Mediainfarkten ist außerdem häufig ein sog. Hemineglect zu beobachten; eine Störung der Aufmerksamkeit bzw. des Bewusstseins, bei der die zur Hirnläsion kontralaterale Raum- oder Körperhälfte trotz intakter primärer Sensorik und Motorik auf dieser Seite von der Wahrnehmung ausgeblendet wird. Ein Patient mit Hemineglect bei rechtsseitigem Infarkt würde somit bspw. Stimmen, die von der linken Raumhälfte kämen, ausblenden und stattdessen seinen Kopf nach rechts wenden, da er die Stimmen dieser Seite zuordnet.

Arteria cerebri posterior

Die Arteria cerebri posterior entsteht durch die Aufzweigung der Arteria basilaris, welche aus der Arteria vertebralis stammt. In ihrem Verlauf unterscheidet man zwei Abschnitte bzw. 4 Segmente.

Arterie Äste Versorgungsgebiet
A. cerebri posterior
  • Aa. centrales posteromediales et posterolaterales
  • Aa. choroideae posteriores mediales et laterales
  • Weitere kleine Äste

Venen des Gehirns

Man unterscheidet bei den Venen des Gehirns anhand ihrer Lage die oberflächlichen Gehirnvenen von den tiefen Gehirnvenen. Alle Venen des Gehirns sammeln sich in großen venösen Blutleitern, den Sinus durae matris. Von dort fließt das Blut größtenteils über die V. jugularis interna und V. cava superior zum Herzen. Ein anderer, kleinerer Teil fließt aus den Sinus über die Rückenmarksvenen und die Vv. emissariae ab.

Gehirnvenen haben keine Klappen und kein Muskelgewebe in der Gefäßwand!

Oberflächliche Gehirnvenen (Venae superficiales cerebri)

Die oberflächlichen Gehirnvenen leiten venöses Blut aus der obersten Schicht des Gehirns – dem Kortex und dem Marklager – und können in drei Gruppen unterteilt werden: obere, mittlere und untere Zerebralvenen. Über die sog. Brückenvenen sind die oberflächlichen Gehirnvenen mit den Sinus durae matris verbunden.

Subduralblutung
Im Rahmen von Traumata kann es zu einem Abriss der Brückenvenen kommen. Das austretende Blut ergießt sich dann in den Subduralraum, also den Raum zwischen Dura mater und Arachnoidea. Nach einem Schädel-Hirn-Trauma kann die Subduralblutung einen akuten, nach einem Bagatelltrauma hingegen einen chronischen Verlauf (oft über Wochen) nehmen und äußert sich bei letzterem dann oft durch unspezifische neurologische Symptome. Ein Sonderfall ist das sog. Shaken-Baby-Syndrom, bei dem es durch Schütteln eines Babys/Kleinkindes zu einem Abriss der Brückenvenen kommt (sog. „Schütteltrauma“).

Tiefe Gehirnvenen (Venae profundae cerebri)

Die tiefen Gehirnvenen leiten Blut aus den tiefer liegenden Strukturen im Gehirn wie dem Zwischenhirn und anderen subkortikal gelegenen Bereichen. Alle tiefen Gehirnvenen fließen entweder in die V. basalis oder die V. interna cerebri ab. Diese beiden großen Venen vereinigen sich später zu der V. magna cerebri (Vena Galeni).

Die oberflächlichen Venen fließen direkt in die Sinus durae matris ab, die tiefen Venen über die Vena magna cerebri in den Sinus rectus!

Durale Sinus (Sinus durae matris)

Die duralen Sinus sind eine Art Auffangbecken, in denen das Blut kleinerer Venen aus dem Gehirn, der Hirnhäute und der Augenhöhle gesammelt und abtransportiert wird. Die Sinus liegen im Hohlraum zwischen zwei Durablättern – den Duraduplikaturen – und fließen in die V. jugularis interna ab.

Sinus durae matris Zufluss Abfluss Charakteristika
Sinus sagittalis superior
  • Größter duraler Sinus
  • Verlauf am oberen Rand der Falx cerebri

Sinus sagittalis inferior

  • Verlauf am unteren Rand der Falx cerebri
Sinus rectus
Sinus marginalis
Sinus occipitalis
Sinus transversus
Sinus sigmoideus
Sinus sphenoparietalis
Sinus cavernosus
Sinus petrosus superior
Sinus petrosus inferior

Septische Sinus-cavernosus-Thrombose
Eine septische Sinus-cavernosus-Thrombose entsteht, wenn ein Erreger aus benachbarten Strukturen oder aus in ihn drainierenden Venen in den Sinus gelangt. Aufgrund der topographischen Nähe des Sinus cavernosus zu den Nasennebenhöhlen besteht also bei einer eitrigen Nasennebenhöhlenentzündung die Gefahr, dass die Entzündung durch die knöcherne Wand der Nasennebenhöhle und in den Sinus cavernosus bricht. Außerdem können Erreger aus den Venen des Gesichts in den Sinus cavernosus gelangen und dort zu einer Thrombose führen. Ein typisches Fallbeispiel dafür ist die Manipulation von Furunkeln im Nasendreieck. Es kann dann zu einer Schädigung der durch den Sinus cavernosus ziehenden Leitungsbahnen und einer eitrigen Meningitis kommen. Der Sinus cavernosus ist außerdem noch in andere klinische Erkrankungsbilder involviert, siehe: Sinus-cavernosus-Syndrom, Sinus-cavernosus-Fistel.

Wiederholungsfragen zum Kapitel Gefäßversorgung des Gehirns

Circulus arteriosus cerebri (Circulus arteriosus Willisii)

In welche Abschnitte gliedert sich die A. carotis interna? Und aus welchem dieser Abschnitte stammt die A. ophthalmica?

Beschreibe den Verlauf der A. vertebralis und gehe dabei insb. auf ihren Bezug zur Halswirbelsäule ein! Welche beiden Äste gibt sie unmittelbar nach ihrem Durchtritt durch das Foramen magnum ab?

Was sind intrazerebrale Aneurysmen und zu welchen Symptomen führt ihre Ruptur?

Die großen Hirnarterien

Durch welche drei großen Arterien erfolgt die Versorgung der Großhirnrinde?

Die Abgänge welches Gefäßes versorgen Gyrus cinguli und Frontallappen? Zu welchen Ausfällen führt ein Verschluss des Stammes?

In welche beiden Abschnitte teilt sich die A. cerebri media und wo verlaufen diese ungefähr?

Wie äußert sich ein Mediainfarkt typischerweise klinisch?

Was versteht man unter einem Hemineglect?

Welche große Hirnarterie verläuft unmittelbar oberhalb des N. oculomotorius?

Wie wird die Area striata arteriell versorgt?

Venen des Gehirns

Wie lassen sich die oberflächlichen Gehirnvenen einteilen und welches Gebiet drainieren sie jeweils?

Wohin fließt das Blut aus den oberflächlichen Gehirnvenen?

Wodurch entsteht eine Subduralblutung und wie äußert sie sich bei chronischem Verlauf klinisch?

Was bezeichnet die sog. Galen-Vene und wohin leitet sie ihr Blut?

Wo befinden sich der Sinus sagittalis inferior bzw. Sinus sigmoideus?

Welche Zuflüsse hat der Sinus cavernosus und welche Leitungsbahnen verlaufen in seinem Lumen?

Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.