Գլխուղեղի արյան շրջանառություն

**Գլխուղեղի արյան շրջանառություն**, արյան շրջանառություն, որը իրականացվում է գլխուղեղը սնուցող ուղեղային զարկերակների և երակների համակարգով: Չափահաս մարդու մոտ ուղեղի արյան հոսքի արագությունը սովորաբար կազմում է րոպեում 750 միլիլիտր, կամ սրտի արտամղման մոտ 15%-ը: Զարկերակները գլխուղեղին մատակարարում են թթվածնով հարուստ արյուն, գլյուկոզ և այլ սննդանյութեր: Երակները **«**օգտագործված**»** արյունը հետ են տանում դեպի սիրտ՝ հեռացնելով ածխաթթու գազը, կաթնաթթուն և այլ նյութափոխանակության արգասիքները: Նյարդաանոթային միավորը կարգավորում է ուղեղի արյան հոսքը այնպես, որ ակտիվացված նեյրոններին էներգիա մատակարարվի ճիշտ քանակությամբ և ճիշտ ժամանակին: Քանի որ գլխուղեղը արյան մատակարարման ցանկացած խանգարումից արագորեն վնասվում է, գլխուղեղի արյան շրջանառության համակարգն ունի պաշտպանիչ մեխանիզմներ, որոնցից է արյունատար անոթների ինքնակարգավորումը: Այս մեխանիզմների խափանումը կարող է հանգեցնել գլխուղեղի կաթվածի: Շրջանառության մեջ գտնվող արյան ծավալը կոչվում է գլխուղեղի արյան հոսք: Հանկարծակի ուժեղ արագացումները փոխում են մարմնի վրա ազդող ձգողականության ուժերը և կարող են խաթարել գլխուղեղի շրջանառությունն ու բնականոն գործառույթները՝ հասնելով մինչև կյանքին սպառնացող վտանգավոր վիճակների:

Հետևյալ նկարագրությունը հիմնված է մարդու գլխուղեղի շրջանառության իդեալականացված մոդելի վրա։ Օրգանիզմից կախված՝ շրջանառության օրինաչափությունները և դրանց տերմինաբանությունը տարբերվում են։

## Անատոմիա
alt=An illustration of the cerebrovascular system.|մինի|Գլխուղեղի անոթային համակարգ

### Արյան մատակարարում
Գլխուղեղի արյան մատակարարումը սովորաբար բաժանվում է առաջային և հետին հատվածների՝ կախված գլխուղեղը սնուցող զարկերակներից։ Երկու հիմնական զարկերակներն են՝ ներքին քնային զարկերակները (սնուցում են ուղեղի առաջային հատվածը) և ողնաշարային զարկերակները (սնուցում են ուղեղաբունը և հետին հատվածը)։ Առաջային և հետին ուղեղի շրջանառությունները միմյանց հետ կապված են երկկողմանի հետին կապակցող զարկերակների միջոցով։ Դրանք կազմում են Վիլիզյան զարկերակային օղի մի մասը, որն ապահովում է ուղեղի պահեստային շրջանառությունը։ Երբ մատակարարող զարկերակներից մեկը խցանվում է, Վիլիզյան զարկերակային օղը գանգի հիմի երկայնքով միջհաղորդակցություն է ապահովում առաջային և հետին ուղեղի շրջանառությունների միջև՝ արյուն մատակարարելով այն հյուսվածքներին, որոնք հակառակ դեպքում կենթարկվեին իշեմիայի։

#### Գլխուղեղի առաջային շրջանառություն
մինի|Ակնային զարկերակը և դրա ճյուղերը
Գլխուղեղի առաջային շրջանառությունն արյան մատակարարումն է ուղեղի առաջային հատվածին, ներառյալ՝ ակնագնդերը: Այն սնուցվում է հետևյալ զարկերակների միջոցով.

* Ներքին քնային զարկերակներ. այս խոշոր զարկերակները ընդհանուր քնային զարկերակների միջային ճյուղերն են, որոնք մտնում են գանգի խոռոչ՝ ի տարբերություն արտաքին քնային զարկերակի ճյուղերի։ Ներքին քնային զարկերակը տալիս է ուղեղի առաջային զարկերակը և շարունակվում է որպես միջին ուղեղային զարկերակ։
* Ուղեղի առաջային զարկերակ․ ուղեղի երկայնաձիգ ճեղքի սկզբում (տեսողական խաչվածքի մակարդակին) երկու կողմի զարկերակներն իրար միանում են առաջային կապակցող զարկերակի միջոցով:
* Ուղեղի միջին զարկերակ

#### Գլխուղեղի հետին շրջանառություն
մինի|Առաջային և հետին շրջանառության համակարգերը հանդիպում են '''Վիլիզյան զարկերակային օղում'''(պատկերված է այստեղ), որը գտնվում է ուղեղաբնի վերին հատվածում։
Գլխուղեղի հետին շրջանառությունը արյան մատակարարումն է ուղեղի հետին հատվածին, ինչպես նաև ծոծրակային բլթերին, ուղեղիկին և ուղեղաբնին: Այն սնուցվում է հետևյալ զարկերակների միջոցով.

* Ողնաշարային զարկերակներ. այս զարկերակները սկիզբ են առնում ենթանրակային զարկերակներից, որոնք հիմնականում սնուցում են ուսերը, կրծքավանդակի կողմնային հատվածը և բազուկները: Գանգի խոռոչում երկու ողնաշարային զարկերակները միանում են՝ ձևավորելով հիմային զարկերակը:
** Հետին ստորին ուղեղիկային զարկերակ
* Հիմային զարկերակ. սնուցում է միջին ուղեղը, ուղեղիկը և բաժանվում է ուղեղի հետին զարկերակների
** Ուղեղիկի ստորին առաջային զարկերակ
** Կամրջային ճյուղեր
** Ուղեղիկի վերին զարկերակ
* Ուղեղի հետին զարկերակ
* Հետին կապակցող զարկերակներ

### Երակային արտահոսք
Գլխուղեղի երակային արտահոսքը կարելի է բաժանել 2 մասի՝ մակերեսային և խորանիստ:

**Մակերեսային** **երակային համակարգ**

Մակերեսային համակարգը կազմված է կարծրենու երակածոցերից՝ անցուղիներից, որոնք գտնվում են գանգի կարծրենու ներսում: Հետևաբար, երակածոցերը տեղակայված են գլխուղեղի կեղևի մակերեսին: Այս ծոցերից ամենաակնառուն վերին սագիտալ երակածոցն է, որը սագիտալ հարթության մեջ է՝ գանգի կամարի միջնագծի տակ: Այն ուղղվում է հետ և վար՝ դեպի երակածոցերի խառնարան, որտեղ մակերեսային արտահոսքը միանում է այն երակածոցին, որը հիմնականում դատարկում է խորանիստ երակային համակարգը: Այստեղից երկու լայնական երակածոցերը ճյուղավորվում և շարժվում են դեպի կողք ու վար՝ S-աձև կորությամբ ձևավորելով սիգմայաձև երակածոցերը, որոնք էլ շարունակվելով կազմում են երկու լծային երակները: Պարանոցային հատվածում լծային երակները զուգահեռ են քնային զարկերակներին և արյունը դատարկում են վերին սիներակի մեջ: Երակները մտնում են համապատասխան երակածոցի մեջ՝ անցնելով ոստայնենու և կարծրենու միջով որպես կամրջող երակներ, որոնք իրենց պարունակությունը դատարկում են սինուսի մեջ։

; Խորանիստ երակային համակարգ

Խորանիստ երակային համակարգը հիմնականում կազմված է գլխուղեղի խորանիստ կառույցների ներսում գտնվող հիմնական երակներից, որոնք միանում են միջին ուղեղի հետևում՝ ձևավորելով ուղեղի մեծ երակը (Գալենի երակ): Այս երակը միախառնվում է սագիտալ երակածոցին՝ ձևավորելով ուղիղ երակածոցը, որն այնուհետև միանում է վերը նշված մակերեսային երակային համակարգին՝ երակածոցերի խառնարանում։

## Գլխուղեղի արյան անոթների զարգացում
Գլխուղեղի արյունատար անոթների զարգացումը կրիտիկական գործընթաց է, որը տեղի է ունենում հետծննդյան շրջանում: Այն ներառում է պատնեշային և կծկողական հիմնական հատկությունների ձեռքբերումը, որոնք անհրաժեշտ են գլխուղեղի գործառույթների համար: Հետծննդյան վաղ փուլում էնդոթելային բջիջները և անոթների հարթ մկանային բջիջները ենթարկվում են զգալի մոլեկուլային և ֆունկցիոնալ փոփոխությունների:

Էնդոթելային բջիջները սկսում են էքսպրեսել P-գլիկոպրոտեին՝ արտամղող կարևոր սպիտակուց, որն օգնում է պաշտպանել գլխուղեղը՝ հեռացնելով վնասակար նյութերը: Այս արտամղման կարողությունը ձեռք է բերվում աստիճանաբար և լիարժեք գործուն է դառնում հետծննդյան շրջանում: Բացի այդ, անոթների հարթ մկանային բջիջները, որոնք ի սկզբանե բնակեցնում են զարկերակային ցանցը, սկսում են արտադրել կծկողական սպիտակուցներ՝ հարթ մկանային ակտին և միոզին-11: Սա վերափոխում է անոթների հարթ մկանային բջիջները կծկողական բջիջների, որոնք ընդունակ են կարգավորել անոթների տոնուսը և գլխուղեղի արյան հոսքը:

Myh11-ի էքսպրեսիան անոթների հարթ մկանային բջիջներում հանդես է գալիս որպես զարգացման անջատիչ, ընդ որում զգալի աճ է գրանցվում ծննդից մինչև 2-ից 5 տարեկան հասակը: Սա կրիտիկական ժամանակաշրջան է, որն անհրաժեշտ է անոթների կծկողականության հաստատման և ուղեղի շրջանառության ընդհանուր գործունեության համար:

## Ֆիզիոլոգիա
մինի|Կարծրենու երակածոցերը, որոնք սահմանազատված են ուղեղի կարծր պատյանով (պատկերված են կապույտ գույնով), ուղղում են արյան արտահոսքը գլխուղեղի երակներից դեպի ներքին լծային երակ, որը գտնվում է գանգի հիմում։
Գլխուղեղի արյան հոսքը արյան մատակարարումն է գլխուղեղին՝ որոշակի ժամանակահատվածում: Չափահաս մարդու մոտ այն սովորաբար կազմում է 1 րոպեում 750 միլիլիտր կամ սրտի արտամղման 15.8±5.7%-ը: Սա համարժեք է միջինում 50-ից 54 միլիլիտր արյուն/ 100 գրամ ուղեղի հյուսվածք/ մեկ րոպե միջին պերֆուզիայի

Գլխուղեղի արյան հոսք/սրտի արտամղում հարաբերակցության ինդեքսը նվազում է 1.3%-ով յուրաքանչյուր տասնամյակում, նույնիսկ եթե սրտի արտամղումը մնում է անփոփոխ: Չափահաս տարիքում կանայք ունեն ավելի բարձր գլխուղեղի արյան հոսք, քան տղամարդիկ: Ուղեղի արյան հոսքը հակադարձ համեմատական է մարմնի զանգվածի ինդեքսին:

Գլխուղեղի արյան հոսքը խստորեն կարգավորվում է գլխուղեղի նյութափոխանակության պահանջները բավարարելու համար: Չափազանց շատ արյունը (հիպերեմիայի նորմալ հոմեոստատիկ արձագանքի կլինիկական վիճակ) կարող է բարձրացնել ներգանգային ճնշումը, ինչը կարող է սեղմել և վնասել գլխուղեղի նուրբ հյուսվածքը: Արյան չափազանց քիչ հոսքը (իշեմիա) առաջանում է, եթե հոսքը ցածր է 18-20 մլ-ից՝ 100 գ հյուսվածքի համար մեկ րոպեում, իսկ հյուսվածքի մահը առաջանում է, եթե հոսքը նվազում է 8-10 մլ-ից: Գլխուղեղի հյուսվածքում գործարկվում է կենսաքիմիական կասկադ, որը հայտնի է որպես իշեմիկ կասկադ, երբ հյուսվածքը դառնում է իշեմիկ, ինչը կարող է հանգեցնել գլխուղեղի բջիջների վնասման և մահվան: Բժշկական ոլորտի մասնագետները պետք է քայլեր ձեռնարկեն, որպեսզի պահպանեն ուղեղի արյան հոսքը այնպիսի հիվանդների շրջանում, որոնք ունեն շոկ, գլխուղեղի կաթված, ուղեղի այտուց և գլխուղեղի տրավմատիկ վնասվածք:

Գլխուղեղի արյան հոսքը որոշվում է մի շարք գործոններով, որոնք են արյան մածուցիկությունը, արյունատար անոթների լայնացման աստիճանը և դեպի գլխուղեղ արյան հոսքի ճնշումը, որը հայտնի է որպես գլխուղեղի պերֆուզիոն ճնշում: Վերջինս որոշվում է մարմնի զարկերակային ճնշմամբ: ուղեղիպերֆուզիոն ճնշումը սահմանվում է որպես միջին զարկերակային ճնշման և ներգանգային ճնշման տարբերություն: Նորմալ անհատների մոտ այն պետք է լինի 50 մմ սնդիկի սյունից (մմ սս) բարձր: Ներգանգային ճնշումը չպետք է գերազանցի 15 մմ սս-ը (20 մմ սս ճնշումը համարվում է ներգանգային գերճնշում): Ուղեղի արյունատար անոթներն ընդունակ են փոխել ուղեղի արյան հոսքը՝ փոփոխելով իրենց տրամագիծը գլխուղեղի ինքնակարգավորման մեխանիզմով. դրանք սեղմվում են, երբ համակարգային զարկերակային ճնշումը բարձրանում է և լայնանում են, երբ այն իջնում է: Զարկերակիկները նույնպես սեղմվում և լայնանում են՝ ի պատասխան տարբեր քիմիական նյութերի կոնցենտրացիաների: Օրինակ՝ դրանք լայնանում են արյան մեջ ածխաթթու գազի բարձր մակարդակի դեպքում և սեղմվում՝ ցածր մակարդակի դեպքում:

Օրինակ՝ ենթադրենք մի մարդ, որի զարկերակային արյան մեջ ածխաթթու գազի մասնակի ճնշումը կազմում է 40 մմ սս (նորմալ միջակայքը՝ 38–42 մմ սս), իսկ ուղեղիարյան հոսքը՝ 50 մլ/100գ/րոպե։ Եթե ածխաթթու գազի մասնակի ճնշումը նվազում է մինչև 30 մմ սս, դա նշանակում է 10 մմ սս-ով նվազում սկզբնական արժեքից։ Հետևաբար, ուղեղի արյան հոսքը նվազում է 1 մլ/100գ/րոպե-ով ածխաթթու գազի մասնակի ճնշման յուրաքանչյուր 1 մմ սս նվազման դիմաց, ինչի արդյունքում ձևավորվում է նոր ուղեղի արյան հոսք՝ 40 մլ/100գ/րոպե։ Իրականում, 20–60 մմ սս միջակայքում ածխաթթու գազի մասնակի ճնշման յուրաքանչյուր 1 մմ սս աճի կամ նվազման դեպքում տեղի է ունենում ուղեղի արյան հոսքի համապատասխան փոփոխություն նույն ուղղությամբ՝ մոտավորապես 1–2 մլ/100գ/րոպե կամ ուղեղիարյան հոսքի արժեքի 2–5%-ի չափով։ Ահա թե ինչու շնչառության օրինաչափության անգամ չնչին փոփոխությունները կարող են առաջացնել ուղեղիարյան ընդհանուր հոսքի զգալի փոփոխություններ՝ հատկապես ածխաթթու գազի մասնակի ճնշման տատանումների միջոցով։

Գլխուղեղի արյան հոսքը հավասար է գլխուղեղի պերֆուզիոն ճնշման հարաբերությանը գլխուղեղի անոթների դիմադրությանը.

Գլխուղեղի արյան հոսք = գլխուղեղի պերֆուզիոն ճնշում/ գլխուղեղի անոթների դիմադրություն

Գլխուղեղի արյան հոսքի վերահսկողությունը դիտարկվում է գլխուղեղի պերֆուզիոն ճնշման վրա ազդող գործոնների և գլխուղեղի անոթների դիմադրության վրա ազդող գործոնների տեսանկյունից:

Գլխւղեղի անոթների դիմադրությունը վերահսկվում է չորս հիմնական մեխանիզմով.

# Նյութափոխանակային վերահսկողություն (կամ նյութափոխանակային ինքնակարգավորում)
# Ճնշումային ինքնակարգավորում
# Քիմիական վերահսկողություն (զարկերակային pCO2 և pO2 միջոցով)
# Նյարդային վերահսկողություն

### Ներգանգային ճնշման դերը
Բարձր ներգանգային ճնշումը առաջացնում է գլխուղեղի բջիջների արյունամատակարարման նվազում՝ հիմնականում երկու մեխանիզմով.

* Բարձրացած ներգանգային ճնշումը ձևավորում է բարձր ինտերստիցիալ հիդրոստատիկ ճնշում, ինչն իր հերթին նվազեցնում է ներուղեղային արյունատար անոթներից մազանոթային ֆիլտրացիան ապահովող մղիչ ուժը։
* Բարձրացած ներգանգային ճնշումը սեղմում է գլխուղեղի զարկերակները՝ առաջացնելով գլխուղեղի անոթների դիմադրության աճ։

### Գլխուղեղի պերֆուզիոն ճնշում
Գլխուղեղի պերֆուզիոն ճնշումը, այն ճնշման գրադիենտն է, որն ապահովում է ուղեղի արյան հոսքը դեպի գլխուղեղ (գլխուղեղի պերֆուզիա)։ Այն պետք է պահպանվի նեղ սահմաններում. չափազանց ցածր ճնշումը կարող է հանգեցնել ուղեղի հյուսվածքի իշեմիայի (արյան անբավարար հոսք), իսկ չափազանց բարձր ճնշումը կարող է բարձրացնել ներգանգային ճնշումը։

### Պատկերում
Զարկերակային պտտման պիտակավորում (*arterial spin labeling*), փուլի կոնտրաստավորման մագնիսառեզոնանսային շերտագրությունը (phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) և պոզիտրոն-էմիսիոն շերտագրությունը նեյրովիզուալիզացիայի մեթոդներ են, որոնք կարող են օգտագործվել գլխուղեղի արյան հոսքը չափելու համար: Զարկերակային պտտման պիտակավորումը և պոզիտրոն-էմիսիոն շերտագրությունը կարող են օգտագործվել նաև գլխուղեղի որոշակի հատվածում տեղային գլխուղեղի արյան շրջանառությունը չափելու համար: Տեղային գլխուղեղի արյան շրջանառությունըը մեկ կոնկրետ վայրում կարող է չափվել ժամանակի ընթացքում՝ ջերմային դիֆուզիայի միջոցով:

## Ծանոթագրություններ

## Արտաքին հղումներ
* Computer Model of the Cerebral Circulation for Training and Education

Կատեգորիա:Զարկերակներ
Կատեգորիա:Նյարդաբանություն
Կատեգորիա:Սրտաբանություն
Կատեգորիա:Ֆիզիոլոգիա