Vascolarizzazione del SNC PDF

Neuroanatomia, Lezione 20 e 21, 16/03/2021 Prof Claudio Celeghini **[VASCOLARIZZAZIONE DEL SNC]** La maggior parte delle patologie neurologiche più comuni si suddividono in due grandi classi: Demenze (parte delle quali sono su base vascolare) Ictus, o accidenti cerebrovascolari Entrambe queste...

Neuroanatomia, Lezione 20 e 21, 16/03/2021 Prof Claudio Celeghini **[VASCOLARIZZAZIONE DEL SNC]** La maggior parte delle patologie neurologiche più comuni si suddividono in due grandi classi: Demenze (parte delle quali sono su base vascolare) Ictus, o accidenti cerebrovascolari Entrambe queste patologie hanno come base un'alterazione a carico dei vasi dell'encefalo, per questo motivo è importante conoscere in dettaglio la vascolarizzazione di questi distretti. **Vascolarizzazione arteriosa del midollo spinale** Il midollo spinale presenta una vascolarizzazione arteriosa piuttosto complessa. Infatti, non esiste un'unica arteria in grado di vascolarizzare tutto il midollo spinale, ma esso necessita un approvvigionamento di sangue da varie arterie, in grado di confluire in un sistema, che prende il nome di **tronco spinale anteriore** *(in alcuni libri di testo viene usato il termine erroneo di arteria spinale anteriore, in realtà è un tronco poiché ha bisogno di essere continuamente rifornito di sangue da varie arterie segmentali.)* Accanto a questo tronco spinale anteriore che fornisce irrorazione ai due terzi ventrali del midollo spinale, esistono due più esili **tronchi spinali posteriori**, che insieme servono per vascolarizzare il terzo dorsale del midollo spinale. Questi tronchi ricevono sangue da arterie segmentali. È importante segnalare la presenza di un'arteria grande segmentale, che prende il nome di **arteria radicolare magna**, o **arteria di Adamkiewicz**. Questa deriva da un ramo segmentale dell'aorta, toracica o addominale (*nel caso dell'immagine deriva da una delle ultime arterie intercostali posteriori, generalmente dalla decima in giù, ma può originare da una delle arterie lombari, prima o seconda in genere*). Questa arteria radicolare magna è in grado di vascolarizzare fino a 12/15 neuromeri del midollo spinale. Patologia sempre più frequente è l'aneurisma dell'aorta, che è una dilatazione patologica dell'arteria, e prevede la sostituzione della sua parte interna. Quando i chirurghi operano sull'aorta toracica bassa o sull'aorta addominale devono fare attenzione a non comprimere l'arteria di Adamkiewicz, per non bloccare l'afflusso di sangue e provocare così un infarto consequenziale. Il [tronco spinale anteriore] origina a livello della superficie ventrale del bulbo, da uno o due rami derivanti dalle arterie vertebrali. Prima di unirsi a formare il tronco basilare, le due arterie vertebrali danno origine ai primi affluenti del tronco spinale anteriore. Questo flusso di sangue dalle arterie vertebrali serve solo ad irrorare i primi 5/6 neuromeri (cioè quelli cervicali), poi vi è la necessità di un insieme di arterie radicolari, le quali seguono il decorso delle radici ventrali e dorsali (avremo quindi arterie radicolari ventrali e radicolari dorsali). Le **arterie radicolari** derivano a loro volta da altre arterie: a livello cervicale derivano dall'arteria vertebrale, a livelli toracici e addominali derivano generalmente dai rami metamerici dell'aorta (cioè dalle arterie intercostali posteriori e dalle arterie lombari). In genere esistono 18/20 arterie radicolari, la più grande delle quali è l'[arteria di Adamkiewicz]. A partire dai rami radicolari delle arterie lombari vi sono rami arteriosi che si portano a vascolarizzare le radici della cauda equina. Esistono collegamenti anastomotici tra le arterie destinate alla cauda equina e le arterie sacrali laterali, che originano dalle arterie iliache interne. (*figura 2*) *Nell'immagine è possibile osservare come a partire dalle arterie* *intercostali posteriori si dipartano le arterie radicolari ventrali e quelle dorsali. (figura 3)* \ \ \ Il tronco spinale anteriore si configura in prossimità della superficie dello sbocco della fessura mediana ventrale. La fessura mediana ventrale è troppo esile per accogliere questo tronco spinale anteriore, che si pone perciò in corrispondenza della sua superficie. A partire dall'arteria spinale anteriore si hanno dei rami penetranti, o rami perforanti, (*figura 4*), che hanno un'importante caratteristica: essi non si anastomizzano gli uni con gli altri, quindi non esiste possibilità di circoli collaterali tra rami dell'arteria spinale anteriore, rami delle arterie spinali posteriori e tra rami penetranti del tronco spinale anteriore stesso. Sono tutti rami terminali, quindi i collegamenti anastomotici riescono a salvaguardare in minima parte un'eventuale occlusione embolica di uno di questi rami penetranti (piuttosto rara). **Vascolarizzazione venosa del midollo spinale** Esiste un sistema di vene spinali anteriori e un sistema di vene spinali posteriori. Queste spesso sono duplici rispetto ai corrispondenti arteriosi. Il sangue refluo dal midollo spinale drena insieme al sangue refluo proveniente da vertebre e meningi spinali in un sistema che prende il nome di **plesso venoso vertebrale**. È importante ricordare il fatto che esiste un plesso venoso vertebrale che si situa in uno spazio presente fra meningi spinali e periostio, che si chiama **spazio epidurale**. Tutte le vene che lo compongono sono vene senza valvole, per questo rappresenta una via preferenziale per la metastatizzazione alle vertebre, e talvolta anche al midollo spinale, di neoplasie maligne (soprattutto provenienti dal piccolo bacino, come cancro della prostata o quello del corpo della cervice uterina). **Vascolarizzazione dell'encefalo** Il cervello è un organo molto delicato. Inoltre, i neuroni sono in grado di utilizzare solamente glucosio come fonte di energia. Una frazione significativa della gittata cardiaca (circa ¼) è destinata alla vascolarizzazione dell'encefalo. La carenza di afflusso di sangue al cervello comporta la perdita di coscienza nel giro di pochi secondi, e l'insorgenza di danni irreversibili al tessuto nel giro di pochi minuti. Per rispondere a queste necessità metaboliche si sono evoluti due grandi sistemi *(figura 7*): **sistema anteriore o delle carotidi interne** **sistema posteriore o vertebro-basilare** Questi sistemi presentano collegamenti anastomotici tra di loro a vari livelli. Questi collegamenti servono per vicariare eventuali occlusioni arteriosclerotiche di uno dei due sistemi, ma solamente se queste occlusioni avvengono lentamente (se il danno avviene progressivamente nel giro di mesi o anni -- ad esempio: se una carotide è chiusa al 50% il paziente ha sensazione di vertigini quando compie determinati movimenti con la testa). Il sistema può quindi compensare solo in caso di danno cronico, ma se il danno è acuto si ha perdita di tessuto di natura ischemica infartuale. **Sistema vertebro-basilare** Il sistema vertebro-basilare è dato dalle due **arterie vertebrali** (rami dell'arteria succlavia), le quali penetrano attraverso i fori trasversali delle vertebre cervicali, ed entrano nel cranio attraverso il grande forame occipitale. Nel punto di passaggio attraverso il forame occipitale hanno un andamento a serpentina (*figura 8*), e ciò ha una duplice funzione: da un lato, consente i movimenti del collo senza che questi comportino compressione dei vasi e conseguente rischio di ischemia; dall'altro, smorzano la pressione arteriosa (il cuore è piuttosto vicino al cervello, e i vasi cerebrali hanno una costituzione esile e rischierebbero un danneggiamento).\ Una volta penetrate all'interno del cranio, le due arterie vertebrali si trovano in corrispondenza della superficie ventrale del bulbo. Esse tendono ad unirsi in corrispondenza del solco bulbo-pontino, sul foro cieco. Dalla porzione mediale nasce il tronco spinale anteriore. Dall'unione delle arterie vertebrali si viene a formare un'arteria unica: **arteria o tronco basilare**, che si trova in corrispondenza dell'omonimo solco (si presenta come un lieve infossamento sulla superficie ventrale del ponte, dovuto alla presenza di quest'arteria basilare). Il tronco basilare termina in corrispondenza della fossa interpeduncolare del mesencefalo aprendosi nei suoi due rami terminali, che sono le arterie cerebrali posteriori. Il primo grande sistema di collegamento tra sistema vertebrale e quello delle carotidi si trova in corrispondenza del diencefalo, nell'ipotalamo. Questo sistema di connessione prende il nome di poligono del Willis (*figura 9*). **Poligono del Willis** è definito da: un vertice posteriore rappresentato dal punto terminale di divisione dell'arteria basilare (o inizio delle due arterie cerebrali posteriori). Queste due arterie cerebrali posteriori sono unite tramite un'arteria comunicante posteriore alla porzione cerebrale della carotide interna. (le arterie comunicanti posteriori, di destra e di sinistra, sono abbastanza costanti nella maggior parte degli individui, in circa il 10% ne manca una delle due) a partire dalla carotide interna si dipartono da un lato l'arteria cerebrale media, e dall'altro lato l'arteria cerebrale anteriore. Il poligono di Willis si completa con il collegamento fra le due arterie cerebrali anteriori, tramite un'arteria comunicante anteriore. (Questa arteria comunicante anteriore manca in circa il 50% degli individui). *Nell'immagine (figura 10) è possibile vedere una risonanza a contrasto di fase, nella quale si notano l'arteria basilare che si suddivide nelle due arterie cerebrali posteriori, le due arterie comunicanti posteriori, l'ultimo tratto della carotide interna che si divide nell'arteria cerebrale media, le due arterie cerebrali anteriori, rami della carotide interna, e l'arteria comunicante anteriore. L'individuo ha un circolo di Willis completo.* **Rami del sistema posteriore** In senso caudo-rostrale, tra i primi rami del tronco spinale anteriore, ci sono una serie di rami diretti al cervelletto, che dipendono in parte dalle arterie vertebrali e in parte dal tronco basilare. Essi sono: **Arterie cerebellari inferiori posteriori**: sono anche definite come arterie circonferenziali lunghe. Questo sistema vertebro-basilare darà un sistema di circonferenziali brevi e lunghe destinate al cervelletto e al tronco dell'encefalo. **Arteria cerebellare inferiore anteriore**: può derivare dall'arteria basilare o dall'ultimo tratto delle vertebrali. È anch'essa un'arteria circonferenziale lunga. **Arteria labirintica**: può derivare direttamente dal tronco basilare o direttamente dall'arteria cerebellare anteriore inferiore. Si chiama labirintica perché tramite il meato acustico interno si porta agli organi dell'orecchio interno. **VASCOLARIZZAZIONE DEL SNC** **Rami del sistema posteriore:** Da attenzionare sono le **arterie circonferenziali brevi**, che penetrano all'interno dell'organo e vascolarizzano il ponte e parte del mesencefalo. Si possono trovare anche come "arterie pontine". L'ultimo ramo, prima che l'arteria tronco-basilare termini nelle due cerebrali posteriori, è **l'arteria cerebellare superiore**, terza e ultima arteria circonferenziale lunga destinata alla superficie superiore del cervelletto. Infine le **arterie cerebrali posteriori**, ultimo ramo terminale del tronco basilare. Tra l'ultimo ramo collaterale, ovvero l'arteria cerebellare superiore, e i due rami terminali, le arterie cerebrali posteriori, emerge un nervo dalla fossa interpeduncolare: il **nervo oculo-motore comune**. *Vi sono delle patologie rare, gli aneurismi, ovvero dilatazioni patologiche delle arterie che spesso hanno luogo proprio nei punti in cui si staccano i rami più grossi, soprattutto quelli terminali. Un paziente con un aneurisma che riguarda l'arteria cerebellare superiore o la cerebrale posteriore, avrà come sintomo la compressione dell'oculo-motore comune che può causare un'**anisocoria pupillare**, ovvero le due pupille presentano un diametro diverso.* **Sistema anteriore o delle carotidi interne:** L'arteria carotide interna penetra all'interno del cranio con andamento tortuoso, prima con un tratto verticale che ascende, poi orizzontale, poi serpiginoso all'interno del cranio e distingueremo, pertanto, 4 porzioni. L'andamento tortuoso serve per smorzare la pressione arteriosa e consentire i liberi movimenti del collo. La carotide è accompagnata nel suo decorso, a livello della tonaca avventizia, da un **plesso nervoso viscerale** del sistema nervoso ortosimpatico che, oltre ad avere una funzione nutritizia, ha anche una funzione accessoria in quanto rappresenta il sistema attraverso cui vengono portati all'encefalo, ai diversi bersagli, fibre del sistema nervoso viscerale. Esistono 4 porzioni della carotide interna, che identificano il suo decorso verso l'encefalo: 1. tratto **cervicale**: compresa nel fascio vascolo-nervoso del collo; 2. tratto **intrapetroso**: quando l'arteria si impegna a livello del basicranio; 3. **sifone-carotideo**: tratto più serpiginoso internamente al cranio, ulteriormente divisibile in due porzioni: tratto **intracavernoso** (la carotide interna si trova dentro un seno venoso chiamato intracavernoso) e tratto **cerebrale** **propriamente detto** (che entra nella costituzione del poligono del Willis). **Rami principali della carotide interna:** - **arteria oftalmica**: nutritizia di tutto il contenuto dell'orbita, occhio incluso; essendo il primo ramo sarà più facile che piccoli emboli, che si staccano da placche aterosclerotiche in corrispondenza del tratto cervicale, vadano ad intaccare l'arteria oftalmica e, in quel caso, la sensazione del paziente è di qualcosa che interferisce con il campo visivo; - **arteria corioidea anteriore:** fornisce la vascolarizzazione arteriosa ai plessi corioidei dei ventricoli laterali, quelli più rilevanti nella produzione di *liquor*; inoltre fornisce, tramite la corioidea, anche alle **arterie ipofisarie anteriori**, rami destinati all'ipotalamo e all'ipofisi. *\ In questa immagine è mostrata l'arteria corioidea anteriore che contribuisce alla formazione del plesso coirioideo dei ventricoli laterali.* **Rami terminali della carotide interna:** - **arteria cerebrale anteriore**: più piccola; - **arteria cerebrale media**: la più cospicua, rappresenta la vera continuazione della carotide interna; **Distribuzione delle tre arterie cerebrali:** Sono i tre rami terminali rispettivamente del sistema anteriore e del sistema posteriore e provvedono a vascolarizzare tutto l'encefalo, tramite due tipologie di rami: **superficiali** o corticali e rami **profondi**. I primi, i rami corticali, sono destinati alla vascolarizzazione della corteccia cerebrale e della sostanza bianca immediatamente sottostante, mentre i rami profondi alle strutture profonde quindi sostanza bianca, nuclei della base, talamo e strutture profonde dell'encefalo. E' fondamentale conoscere l'andamento delle tre arterie cerebrali e quale sia il loro territorio di distribuzione. - **arteria cerebrale anteriore**: ramo terminale della carotide interna, origina in corrispondenza del poligono di Willis, a livello del chiasma ottico (*ACA, vedi immagine sopra*); ascende e contorna il corpo calloso, la grossa struttura che collega i due emisferi cerebrali. Decorre sulla superficie mediale e talvolta viene definita "**arteria pericallosale**" nel suo decorso al di sopra del corpo calloso. Dà luogo a dei rami superficiali o corticali: essi vascolarizzano la superficie mediale del lobo frontale e del lobo parietale; con i suoi rami detti "**orbitofrontali**" vascolarizza anche parte della superficie inferiore del lobo frontale. Inolte, i rami scavalcano il margine superiore e si portano a vascolarizzare una piccola striscia di tessuto della superficie laterale del lobo frontale e parietale. - **arteria cerebrale media**: rappresenta la vera continuazione della carotide interna, si trova nel pavimento della fessura laterale e dà luogo a rami superficiali/corticali dei quali alcuni prendono il nome di solchi principali o secondari (arteria centrale, precentrale, postcentrale). Gran parte della superficie laterale degli emisferi frontale, parietale, occipitale e temporale, ad eccezione della striscia di tessuto tutta attorno, è sotto la giursdizione dei **rami superficiali o corticali della cerebrale media**. Infatti i danni vascolari (ictus) che compromettono la cerebrale media nel suo decorso iniziale sono i più devastanti. - **arteria cerebrale posteriore**: ramo terminale dell'arteria basilare, decorre sulla superficie posteriore del lobo temporale fino a giungere in prossimità del corpo calloso, dove si suddivide in rami: arteria calcarina (in profondità dell'omonima fessura), nutrizia dell'area visiva primaria, arteria parieto-occipitale (che decorre nel fondo dell'omonima fessura) e altri rami. Il territorio di distribuzione dell'arteria cerebrale posteriore è: superficie inferiore del lobo temporale ed occipitale, ad eccezione del polo temporale (in rosa), vascolarizzato dalla cerebrale media; superficie mediale del lobo occipitale e una piccola striscia di tessuto sulla superficie laterale del lobo occipitale e temporale. *\ Nelle tre immagini seguenti tutta la parte **azzurrina** è territorio di pertinenza della cerebrale **anteriore**; la parte **rosa** è territorio di pertinenza della cerebrale **media,** la parte **arancione** è territorio di pertinenza della cerebrale **posteriore.***  *visione da sotto\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ * *\ \ *\ *In questa immagine è possibile vedere come l'arteria carotide interna dia origine ai suoi due rami terminali: è evidente la differenza di dimensione tra la cerebrale anteriore e la media (molto più spessa). Inoltre si apprezza come la cerebrale media si approfondi nel pavimento della fessura laterale.* Oltre ai rami superficiali, tutte e tre le arterie cerebrali danno luogo anche a dei **rami profondi** di cui alcuni si possono osservare nell'immagine sovrastante. Si possono chiamare **arterie striate o lenticolostriate** e hanno una caratteristica fondamentale: sono tutti rami terminali. Mentre fra i rami superficiali esiste la possibilità di circolo collaterale, in quanto si anastomizzano tra di loro anche se con arterie di piccolo calibro, questi rami profondi con parete sottile sono rami terminali particolarmente soggetti a rottura con relativo spandimento emorragico, soprattutto quelli della cerebrale media. Infatti, una di queste arterie viene chiamata proprio "arteria dell'emorragia cerebrale" a causa della sua propensione alla rottura. Tutte e tre le arterie cerebrali presentano dei rami profondi, che vascolarizzano le strutture in profondità. *Questa immagine serve per enfatizzare il ruolo delle arterie striate nella vascolarizzazione di tale struttura, detta **capsula interna**: in essa passano fibre della motricità volontaria e sensibilità somatica, per cui, lesioni a questo livello causano danni gravissimi a livello motorio.* **Circoli arteriosi collaterali:** Esistono dei circoli collaterali, presenti solo in superficie e prendono il nome di "**ultimi campi**" per sottolineare il fatto che, se il circolo del poligono di Willis non ce la fa a sopperire alla lenta e progressiva chiusura di uno dei grandi vasi che portano sangue all'encefalo, intervengono questi collegamenti anastomotici fra i rami corticali/superficiali delle tre arterie cerebrali. Sono collegamenti poco significativi (arteriole, poco più che capillari) ma grazie ad esse si ha un guadagno di tessuto di alcuni cm rispetto al territorio presunto di vascolarizzazione. Le anastomosi si trovano nella zona di confine (sottolineate in rosso nell'immagine) tra le tre arterie cerebrali, soprattutto in corrispondenza della superficie laterale degli emisferi in cui l'arteria cerebrale media confina con quella anteriore e quella posteriore.