뇌순환
Cerebral circulation뇌순환 | |
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![]() | |
![]() 뇌에서 탈산된 혈액을 배출하는 정맥 및 정맥 공간의 도식화 | |
식별자 | |
메슈 | D002560 |
해부학적 용어 |
뇌순환은 뇌를 공급하는 뇌동맥과 정맥의 네트워크를 통해 혈액이 이동하는 것이다. 성인 인간의 뇌혈류 속도는 일반적으로 분당 750밀리리터, 즉 심박출력의 약 15%이다. 동맥은 산소가 함유된 혈액, 포도당, 그리고 다른 영양분을 뇌에 전달한다. 정맥은 이산화탄소, 젖산, 그리고 다른 대사 물질을 제거하기 위해 "사용되거나 소비된" 혈액을 다시 심장으로 운반한다.[1] 뇌는 혈액 공급 중단으로 인해 빠르게 손상을 입기 때문에 뇌 순환계는 혈관의 자동소독을 포함한 안전장치를 가지고 있다. 이러한 안전장치의 실패는 뇌졸중을 초래할 수 있다. 혈액의 순환량을 뇌혈류라고 한다. 갑작스런 강렬한 가속은 신체가 인식하는 중력을 변화시키고, 심각한 생명을 위협하는 상태가 될 정도로 뇌 순환과 정상적인 기능을 심각하게 손상시킬 수 있다.
다음의 설명은 이상화된 인간의 뇌 순환에 기초한다. 순환의 패턴과 그 명명법은 유기체마다 다르다.
해부학
혈액공급
뇌에 대한 혈액 공급은 보통 뇌에 공급되는 다른 동맥과 관련하여 전부와 후부로 나뉘어진다. 두 개의 주요 동맥 쌍은 내경동맥(전뇌를 공급한다)과 척추동맥(뇌계와 후뇌를 공급한다)[2]이다. 전방과 후방 뇌 순환은 양쪽 후방 통신 동맥을 통해 상호 연결된다. 그것들은 뇌에 백업 순환을 제공하는 윌리스 서클의 일부분이다. 공급 동맥 중 하나가 막힌 경우, 윌리스 서클은 뇌 금고 바닥을 따라 전뇌와 후뇌 순환 사이의 상호 연결을 제공하여 그렇지 않으면 허혈이 될 조직에 혈액을 공급한다.[3]
전뇌순환
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전두뇌순환은 눈을 포함한 뇌의 전두엽에 혈액을 공급하는 것이다. 다음 동맥에 의해 공급된다.
- 내부 경동맥: 이러한 큰 동맥은 안면 조직을 공급하는 외부 경동맥 가지와는 반대로 두개골에 들어가는 일반적인 경동맥의 내분동맥이다; 내경동맥은 전방 대뇌동맥으로 분지하여 중간대뇌동맥을 형성한다. [4]
후뇌순환
후뇌순환은 후두엽, 소뇌, 뇌계를 포함한 후두부에 대한 혈액공급이다. 다음 동맥에 의해 공급된다.
- 척추 동맥: 이 작은 동맥들은 주로 어깨, 가슴, 팔을 공급하는 쇄골하 동맥에서 분기한다. 두개골 안에서 두 개의 척추동맥이 융합되어 기저동맥으로 들어간다.
- 후하대뇌동맥(PIA)
- 기저동맥: 중뇌, 소뇌를 공급하며 보통 후뇌동맥에 가지를 친다.
- 후뇌동맥(PCA)
- 후방 통신동맥
정맥 배수
대뇌의 정맥 배수는 표면적인 것과 깊은 것의 두 개의 세분화로 분리될 수 있다.
피상체계는 전통적인 정맥과는 반대로 두라성 정맥으로 구성된 두랄성 정맥으로 구성되어 있다. 그러므로 두랄 시누스는 대뇌의 표면에 위치한다. 이러한 부비강 중 가장 두드러진 것은 뇌동맥류의 중간선 아래 시상면에 흐르는 상궁정맥동(sagittal sinus)으로, 부비강(sinus)의 결합에 후후하로 흐르며, 피상적 배수는 주로 깊은 정맥계를 배수하는 부비강과 결합한다. 여기서부터 두 개의 횡경막은 두 개의 경정맥을 형성하는 S자형 곡선을 따라 횡경막과 횡경막으로 이동한다. 목에서는 경정맥이 경동맥의 상행과 평행하여 윗정맥으로 혈액을 빼낸다.
깊은 정맥 배수는 주로 뇌의 깊은 구조 안에 있는 전통적인 정맥으로 이루어져 있는데, 이 정맥은 중뇌 뒤에 결합되어 갈렌의 정맥을 형성한다. 이 정맥은 하의 시상정맥동과 합쳐져 곧은 정맥동을 형성하며, 이 정맥동은 위와 같은 정맥류의 결합에서 위에 언급된 표피 정맥계와 결합한다.
생리학
뇌혈류(CBF)는 일정한 시간 내에 뇌에 공급되는 혈액이다.[5] 성인의 경우 CBF는 일반적으로 분당 750밀리리터 또는 심장 출력의 15%이다. 이것은 분당 뇌 조직 100그램당 평균 50에서 54밀리리터의 혈액의 관류를 의미한다.[6][7][8] CBF는 뇌의 신진대사 요구를 충족시키기 위해 엄격하게 규제된다.[6][9] 과다한 혈액(과다혈증의 정상적 동태적 반응의 임상적 조건)[10]은 두개내압력(ICP)을 상승시켜 섬세한 뇌조직을 압박하고 손상시킬 수 있다. 뇌로 흐르는 혈액이 분당 100g당 18~20ml 미만이면 혈류(허혈)가 너무 적고, 분당 100g당 8~10ml 미만이면 조직사망이 발생한다. 뇌 조직에서 허혈성 폭포라고 알려진 생화학적 폭포는 조직이 허혈성이 될 때 촉발되어 잠재적으로 뇌세포의 손상과 사망을 초래한다. 의료진은 쇼크, 뇌졸중, 뇌부종, 외상성 뇌손상 등의 질환이 있는 환자에게 적절한 CBF를 유지하기 위한 조치를 취해야 한다.
뇌혈류(뇌혈류)는 혈액의 점성, 혈관이 얼마나 팽창되어 있는지, 뇌로 흘러들어가는 순압력 등 여러 가지 요인에 의해 결정되는데, 뇌혈류(뇌관류압)로 알려져 있는데, 이 압력은 신체의 혈압에 의해 결정된다. 뇌관류 압력(CPP)은 평균 동맥압(MAP)에서 뇌내압(ICP)을 뺀 값으로 정의된다. 일반 개인에서는 50 mm Hg 이상이어야 한다. 두개내 압력은 15 mm Hg 이상이어서는 안 된다(20 mm Hg의 ICP는 두개내 고혈압으로 간주된다). [11] 뇌혈관은 뇌 자가 거식이라고 불리는 과정에서 지름을 변화시킴으로써 그들을 통한 혈류의 흐름을 바꿀 수 있다; 그들은 전신 혈압이 상승하면 수축하고, 낮아지면 팽창한다.[12] 동맥류는 또한 다른 화학적 농도에 반응하여 수축하고 팽창한다. 예를 들어, 그것들은 혈액 속의 이산화탄소 높은 수준에 반응하여 팽창하고 이산화탄소 낮은 수준에 반응하여 수축한다.[12]
예를 들어 이산화탄소(PaCO2)의 동맥 부분압인 사람이 40mmHg(정상 범위 38~42mmHg)[13]이고 CBF가 분당 100g당 50ml라고 가정해 보자. PaCO2가 30 mmHg로 감소하면 이는 PaCO2의 초기 값보다 10 mmHg 감소하는 것을 나타낸다. 따라서 PaCO2의 1mmHg 감소 시마다 CBF가 100g당 1ml씩 감소하여 분당 100g당 40ml의 새로운 CBF가 발생한다. 실제로 PaCO2의 각 1 mmHg 증가 또는 감소에 대해 20–60 mmHg 범위 사이에 약 1–2 ml/100g/min의 동일한 방향 또는 CBF 값의 2–5%의 CBF 변화가 있다.[14] 이것이 호흡 패턴의 작은 변화가 특히 PaCO2 변형을 통해 전지구적 CBF에 상당한 변화를 일으킬 수 있는 것이다.[14]
CBF는 뇌관류 압력(CPP)을 뇌혈관 저항(CVR)으로 나눈 값과 같다.[15]
- CBF = CPP/CVR
CBF의 통제는 CPP에 영향을 미치는 요인과 CVR에 영향을 미치는 요인의 측면에서 고려된다. CVR은 다음 4가지 주요 메커니즘에 의해 제어된다.
두개내 압력의 역할
두개내압력(ICP)이 증가하면 뇌세포의 혈류관류 감소는 주로 다음 두 가지 메커니즘에 의해 발생한다.
- ICP의 증가된 ICP는 대간 정수압의 증가를 구성하며, 이는 다시 추간내 혈관의 모세혈관 여과에 대한 추진력을 감소시킨다.
- ICP가 증가하면 뇌동맥이 압축되어 뇌혈관 저항(CVR)이 증가한다.
뇌관류 압력
뇌관류 압력(CPP)은 뇌로 뇌혈액이 흐르게 하는 순압력 경사로(뇌관류)이다. 그것은 좁은 범위 내에서 유지되어야 한다; 너무 적은 압력으로 인해 뇌 조직이 허혈성(부적절한 혈류를 가지고 있음)이 될 수 있고, 너무 많은 압력은 두개내 압력(ICP)을 상승시킬 수 있다.
이미징
동맥 스핀 라벨링과 양전자 방출 단층촬영은 CBF를 측정하는 데 사용할 수 있는 신경 영상촬영 기법이다. 이러한 기법은 특정 뇌 영역 내에서 지역 CBF(rCBF)를 측정하는 데도 사용된다. 한 위치에서 RCBF는 열 확산에[16] 의해 시간에 따라 측정할 수 있다.
참조
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