Der arterielle Kreis des Gehirns - der Kreis der Willis - Struktur, Rolle und Krankheiten

Das arterielle Rad des Gehirns oder Willis-Rad ist ein System aus mehreren miteinander verbundenen Arterien. Seine Grundfunktion ist die Fähigkeit, trotz einiger Pathologien in den Blutgefäßen eine konstante Blutversorgung aller Strukturen des Gehirns sicherzustellen. Was genau sind Bestandteile des Arterienkreises des Gehirns, welche Krankheiten können die dazugehörigen Gefäße betreffen und wie kann dieses Blutgefäßsystem sichtbar gemacht werden?

Der zerebrale Arterienkreis ist in der Literatur zur menschlichen Anatomie seit geraumer Zeit vorhanden. Es wird angenommen, dass der Arzt englischer Herkunft, Thomas Willis, die Person ist, die diese Struktur zuerst beschrieben hat. Der Wissenschaftler veröffentlichte 1664 eine Arbeit über dieses komplizierte Arteriensystem, und aus seinem Namen leitet sich ein anderer, ebenfalls für diese Struktur verwendeter Name ab, der Kreis von Willis.

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Arterielles Rad des Gehirns (Willis) - Struktur

Willis 'Arterienkreis besteht aus mehreren Arterien:

• innere Halsschlagadern (links und rechts - beide stammen aus den jeweiligen gemeinsamen Halsschlagadern)
• die vorderen Arterien des Gehirns (links und rechts - sie sind Zweige der inneren Halsschlagadern)
• vordere Verbindungsarterie (wie der Name schon sagt, ist dies die Verbindung zwischen der rechten und der linken vorderen Arterie des Gehirns)
• hintere Arterien des Gehirns (rechts und links - beide stammen aus der Arteria basilaris, die wiederum aus der Verbindung zweier Wirbelarterien entsteht - links und rechts)
• hintere Verbindungsarterien (links und rechts - sie sind Äste der inneren Halsschlagadern

Nur die oben genannten Gefäße gehören zum Arterienkreis des Gehirns. Hierbei ist beispielsweise zu beachten, dass andere Strukturen - wie die zentralen Arterien des Gehirns - die Elemente des Gehirns ebenfalls mit Blut versorgen und definitiv nicht in den Arterienkreis aufgenommen werden.

Die obige Beschreibung ist ein "Buch" -Beispiel des arteriellen Kreises des Gehirns. Tatsächlich stellt sich heraus, dass ein solches klassisches Bild dieser Struktur nur bei etwa 1/3 der Menschen zu finden ist.

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Bei anderen Menschen ist auch der Willis-Arterienkreis vorhanden, jedoch mit einer geringfügig anderen Struktur - z. B. ist eine signifikante Verengung einer der hinteren Arterien vom Gehirn aus bei gleichzeitiger großer Erweiterung des Lumens der hinteren Verbindungsarterie möglich.

Eine signifikante Asymmetrie zwischen dem rechten und dem linken Teil des Arterienkreises des Gehirns ist ebenfalls möglich, aber auch die Tatsache, dass einige Gefäße - anstatt getrennt zu laufen - miteinander verbunden sind (möglicherweise bestehen beide vorderen Hirnarterien zu einem Gefäß).

Es kommt auch vor, dass eine Person überhaupt keine vordere Verbindungsarterie hat, aber die umgekehrte Situation ist möglich, wenn der Patient zwei solche Gefäße hat.

Der arterielle Kreis des Gehirns (Willis) - Rolle

Wenn man sich die Struktur des Arterienkreises des Gehirns ansieht, kann man zunächst eine Tatsache feststellen: Die meisten Arterien, die sie bilden, stammen aus der A. carotis interna. Was bedeutet Willis 'Rad?

Nun, es wird klassisch angenommen, dass diese Struktur eine konstante, ununterbrochene Versorgung aller Strukturen des Zentralnervensystems mit arteriellem Blut gewährleisten soll. Warum dies so wichtig ist, muss wahrscheinlich nicht weiter erklärt werden - es ist allgemein bekannt, dass Nervenzellen zu denen gehören, bei denen der Sauerstoffmangel am schwerwiegendsten ist und die einfach kurz nach Beendigung ihrer regulären Versorgung absterben.

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Der arterielle Kreis des Gehirns soll solche Unterbrechungen der Sauerstoffversorgung verhindern - wenn eines seiner Blutgefäße den Bluttransport stoppt (z. B. aufgrund seiner plötzlichen, signifikanten Verengung), sollen andere zu dieser Struktur gehörende Gefäße diese Aufgabe übernehmen und ununterbrochene Blutversorgung aller wichtigen Zentren des Nervensystems.

Hirnarterienkreis (Willis) - Bildgebung

Studien, die speziell darauf ausgelegt sind, den Arterienkreis des Gehirns sichtbar zu machen, werden selten bestellt. Wenn jedoch ein solcher Bedarf besteht, werden üblicherweise angiographische Untersuchungen unter Verabreichung eines Kontrastmittels (z. B. Jodkontraste) durchgeführt. Der dann intravenös verabreichte Kontrast führt zu einer Erhöhung der Absorption von Röntgenstrahlen durch das Blut - nach einer Reihe von Röntgenstrahlen wird dann ein genaues Bild erhalten, das die Visualisierung sowohl normaler als auch abnormaler Strukturen des arteriellen Kreises des Gehirns ermöglicht.

Der Arterienkreis des Gehirns (Willis) - Krankheiten

In den Schiffen, die zu Willis 'Rad gehören, kann es unter anderem vorkommen Aneurysmen, d. h. segmentale Verbreiterung des Lumens eines Blutgefäßes. Sie sind gefährlich (insbesondere wenn sie groß werden), da die Gefahr eines Bruchs besteht, der nicht nur zu Durchblutungsstörungen im Gehirn, sondern auch bei einer Subarachnoidalblutung führen kann. Am häufigsten - weil in über 30% der Fälle - finden sich Aneurysmen innerhalb des arteriellen Kreises des Gehirns in der vorderen Verbindungsarterie.

Ein weiteres Problem, das mit Willis 'Rad verbunden sein kann, ist der ischämische Schlaganfall. Es kann auftreten, wenn eines seiner Gefäße blockiert wird (z. B. durch atherosklerotische Plaque) und gleichzeitig - trotz seiner Funktion - der Arterienkreis nicht in der Lage ist, den Bereich mit reduziertem Blutfluss mit dem erforderlichen Blut ordnungsgemäß zu versorgen ihre Lieferung.

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Eine weitere Abnormalität, die auch die Funktion des Arterienkreises des Gehirns beeinträchtigen kann, ist die sogenannte Stealth-Team. Es resultiert aus einer Verengung der Arteria subclavia, so dass das Diebstahlsyndrom für viele Menschen die Gehirnzirkulation überhaupt nicht beeinträchtigen sollte - tatsächlich kann dieses Problem jedoch zu einer Störung der Blutversorgung des Gehirns führen.

Diese Möglichkeit beruht auf der Tatsache, dass beim Diebstahlsyndrom Blut - anstatt über die Wirbelarterie zum Gehirn zu gelangen - in die Gefäße zurückfließen kann, die die oberen Extremitäten versorgen. Dieses Phänomen kann sich verschlimmern, wenn Handstrukturen eine erhöhte Blutversorgung erfordern (wie dies beispielsweise während des Trainings der Fall ist), und dann kann der Patient verschiedene neurologische Symptome wie Schwindel, Sehstörungen oder Ohnmacht erfahren.

Quellen:

1. Vrselja Z. et al., Funktion des Kreises von Willis, J. Cereb Blood Flow Metab. 2014 Apr; 34 (4): 578–584
2. Menschliche Anathomie. Ein Lehrbuch für Studenten und Ärzte, hrsg. II und ergänzt durch W. Woźniak, hrsg. Urban & Partner, Breslau 2010
3. Gaurav Gupta, Kreis der Willis-Anatomie, 15. August 2017, Medscape; Online-Zugriff: https://emedicine.medscape.com/article/1877617-overview#a1

Über den Autor

Bogen. Tomasz Nęcki Medizinstudent an der Medizinischen Universität in Posen. Ein Bewunderer des polnischen Meeres (am besten mit Kopfhörern in den Ohren an seinen Ufern entlang spazieren), Katzen und Bücher. Bei der Arbeit mit Patienten konzentriert er sich darauf, ihnen immer zuzuhören und so viel Zeit zu verbringen, wie sie brauchen.