Il circolo cerebrale

1. Anatomia del circolo sanguigno cerebrale

Il circolo cerebrale è l’insieme di tutti i vasi che vanno a vascolarizzare l’encefalo. Esistono due sistemi separati a comporre il circolo cerebrale:

  • SISTEMA CAROTIDEO (ANTERIORE): questo sistema si basa sulla ARTERIA CAROTIDEA, la quale arriva all’interno del cranio e da lì da origine a delle diramazioni. La prima diramazione che si forma è l’arteria oftalmica che è responsabile dell’irrorazione del globo oculare e dell’orbita. La seconda diramazione forma l’arteria comunicante anteriore, la quale è importante perché collega le arterie cerebrali anteriori dei due lati. Dopodiché si formano due diramazioni terminali, più importanti e di dimensioni maggiori, che sono l’arteria cerebrale anteriore e l’arteria cerebrale media o silviana.
  • SISTEMA VERTEBRO-BASILARE (POSTERIORE): in questo caso più posteriormente troviamo le due arterie vertebrali che entrano nel cranio e si uniscono a formare il cosiddetto TRONCO BASILARE. Da questo tronco basilare originano delle diramazioni che irrorano bulbo, ponte e rami bulbari (arteria spinale anteriore), e il cervelletto, il bulbo e il mesencefalo (le due arterie cerebellari). Altre diramazioni formano dei rami perforanti pontini, che irrorano il tronco cerebrale a livello del ponte. Infine, l’arteria più importante e di calibro maggiore che si forma è l’arteria cerebrale posteriore.

Quindi, all’interno del circolo cerebrale abbiamo tre arterie cerebrali principali, l’anteriore, la media e la posteriore, le prime due derivano dal sistema carotideo, mentre l’ultima dal sistema vertebro-basilare. Come si può notare l’arteria cerebrale anteriore irrora soprattutto il lobo fronto-parietale sulla superficie mediana. Mentre tutta la parte esterna è irrorata dalla arteria cerebrale media, detta silviana perché decorre nella scissura di Silvio e irrora tutto il lobo frontale, temporale e parietale. Infine, l’arteria cerebrale posteriore irrora il lobo occipitale e la parte mediale del lobo temporale (e quindi anche l’ippocampo).

Questi due sistemi, però, non sono completamente separati l’uno dall’altro, ma anzi esistono le cosiddette vie di supplenza, delle vie che collegano i due sistemi e anche la parte destra con quella di sinistra. La più importante, tra queste vie di supplenza, si chiama Poligono di Willis, mentre altre anastomosi di questo tipo si trovano anche a livello dell’occhio (collegamento tra il sistema della carotide interna e quello della carotide esterna), oppure a livello della superficie degli emisferi, le cosiddette anastomosi di confine, ossia che si trovano al confine tra le tre arterie principali. Queste vie di supplenza sono molto importanti, in quanto, nel caso ci fosse, in un emilato, un qualcosa che ostacola il flusso sanguigno, grazie a questo sistema di collegamento, il sangue può comunque arrivare alla zona di irrorazione con un percorso più lungo, compensando il deficit dato dall’ostruzione di un vaso. Il Poligono di Willis, nello specifico, è formato da un’arteria comunicante posteriore e da un’arteria comunicante anteriore. La prima mette in collegamento l’arteria cerebrale posteriore direttamente con l’arteria carotide interna, quindi collega i due sistemi. La seconda collega le arterie cerebrali medie di un lato rispetto all’altro, quindi collega i due sistemi controlaterali (destro e sinistro).

2. Ischemia cerebrale

Il termine ischemia indica una riduzione dell’apporto di sangue o anche solamente di ossigeno. Ad esempio, l’intossicazione da monossido di carbonio comporta un ridotto apporto di ossigeno, anche se il flusso sanguigno è normale, solo che non viene più ceduto ossigeno all’encefalo.

Le conseguenze sono di varia entità e di progressiva gravità, le possiamo immaginare come una serie di eventi che vanno, inizialmente, da una riduzione della produzione di ATP per interruzione della respirazione aerobica della cellula, con produzione di acido lattico. Si arriva ad avere, a livello della cellula, un’acidosi e un aumento dei radicali liberi dell’ossigeno, che sono molecole tossiche. Cambia anche il bilancio ionico, in quanto le pompe che normalmente mantengono uno scambio di ioni costante, non funzionano più come dovrebbero, si accumulano nella cellula ioni di calcio e sodio. Successivamente, si ha anche un aumento di liquido all’interno della cellula, che si gonfia e diventa edematosa. Fino ad arrivare all’autodigestione cellulare e alla morte dovuta all’attivazione di enzimi, che normalmente sono protetti e contenuti nei lisosomi (lipasi, proteasi).

Un altro concetto importante è la soglia ischemica, ossia noi normalmente abbiamo un flusso ematico a riposo nell’adulto di circa 50-55 mL al minuto per ogni 100 g di tessuto cerebrale. Quindi, questo flusso ematico cerebrale (FEC) è molto autoregolato, esistono dei meccanismi di regolazione molto precisi, per mantenerlo sempre piuttosto statico, perché il metabolismo cellulare è molto attivo e consuma costantemente ossigeno e glucosio. Dal punto di vista sperimentale, si è visto che si arriva ad avere due livelli di soglia ischemica:

  • FEC al di sotto dei 18 mL/100 g/min si ha un cosiddetto “electrical failure”, ossia il cervello raggiunge la soglia oltre la quale c’è una disfunzione neuronale, che però è ancora reversibile, il neurone non funziona più bene, ma è ancora recuperabile;
  • FEC scende a 8 mL/100 g/min, il cervello raggiunge la cosiddetta soglia del “membrane failure” a cui segue rapidamente la morte cellulare, quindi si hanno dei danni irreversibili.

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