脳は中枢神経系の主要な器官であり、情報の翻訳、反応、構造の制御のメカニズムが発生します。 この構造の中で、すべての生命維持機能が処理、調節、調整される。呼吸から抽象的思考まで。長時間自律的に機能するためのエネルギー貯蔵システムを持たないことが特徴であり、 それは完全に継続的な血流に依存している。臨床研究により、わずか10秒間の血流の途絶または著しい減少（虚血）で十分であることが判明している。 個人が意識を失うためにそして、被験者の神経レベルで顕著な副作用を観察するには、15秒から20秒かかる。
これにより、私たちの体は リング状の動脈系で構成された構造を持っていますその主な機能は、体内の圧力変化を緩和し、脳への血流の途絶を防ぐことである。この動脈のネットワークは、 ウィリス動脈輪 o 脳動脈輪そして、中枢神経系において最も重要な動脈吻合の一つを構成している。
ウィリス多角形とは何ですか？また、それは何で構成されていますか？
この構造の機能は、その働きと脳にとっての重要性を最初に指摘した人物の一人であるイギリスの神経学者トーマス・ウィリスによって記述された。 環状または多角形の動脈構造宇宙空間に位置する 軟膜 （くも膜下腔）、すなわち、脳空間のうち、 クモ膜 （中級髄膜）および 軟膜 （内部髄膜）。 ウィリスの多角形 それは、主な機能が 中枢神経系の臓器への血流を調節し、確保する例えば、脳や脳全体など。
解剖学的観点からは、 脳動脈輪 なぜなら、それは脳底部に位置する動脈の吻合輪だからです。この輪は 脳の2つの主要な動脈系内頸動脈系と椎骨脳底動脈系（椎骨動脈と脳底動脈）は、ウィリス動脈輪の一部を構成する。したがって、ウィリス動脈輪は中心ハブとして機能し、そこから多数の枝が分岐して、脳のさまざまな領域に血液を供給する。
脳に血液を送る6本の主要な動脈は奇妙な形に結合しており、六角形や七角形に例えられるため、 多角形の表示 ウィリス構造について。古典的な記述では、比較的対称的な構造と考えられているが、 解剖学的変異は非常に一般的です健康な人の多くは、症状を経験することなく、不完全または非対称な多角形構造を持っている。それでも、基本的な構造は通常維持されており、血管の安全網としての役割を果たすことができる。
この円は 脳の下面クモ膜下腔の脚間槽内にあり、脚間窩の主要構造物を取り囲んでいる。 視交叉、 下垂体漏斗、 視床下部 そして前脳の基底部の一部に位置する。この戦略的な位置により、深部構造や大脳皮質に直接枝を伸ばすことが可能となっている。
血管構造：前部循環と後部循環
ウィリス動脈輪の解剖学的構造をよりよく理解するために、2つの大きな領域を区別することが役立ちます。 前大脳循環支配的な 内頸動脈、そして、 後大脳循環、支配的な 椎骨脳底動脈系ウィリス動脈輪は、まさに両方の血管系が吻合によって相互に接続される地点である。
頸部前方では、内頸動脈が頸部を上行し、頭蓋腔に入る。頭蓋腔内に入ると、そこから末端枝が分岐し、脳への血液供給の大部分を担う。 前脳 （前頭葉、頭頂葉、側頭葉および関連する深部構造）。これらから 前大脳動脈 と 中大脳動脈大脳皮質および前部皮質下構造の灌流の柱となる。
背面には、 右椎骨動脈と左椎骨動脈 それらは頸椎の横突孔を通って上昇し、頭蓋底を貫通し、橋延髄接合部で合流して 脳底動脈この脳底動脈は脳幹の腹側に沿って走り、 後大脳動脈次のような地域を養う 後頭葉、 中脳、 視床、 小脳 そして側頭葉の下部。
これら2つのシステム間の通信は、 交通動脈 これによって動脈循環が完成する。このようにして、いずれかのシステムに障害が生じた場合でも、もう一方のシステムが、ある程度、影響を受けた部位への血液供給に貢献することができる。
ウィリス多角形を構成する主要な動脈
閉回路内に配置された、いわゆるウィリスの六角形または七角形は、主に 3本の脳動脈 （両側の前部、中部、後部） 2本の交通動脈 前部動脈と後部動脈は、内頸動脈と椎骨脳底動脈系を連結している。さらに、様々な側副枝や穿通枝が深部構造に血液を供給している。多角形の主要動脈および機能に関連するその他の動脈については、以下で説明する。
脳動脈および主要交通動脈
前交通動脈（AcoA）： で プレコミュニカルゾーン 脳のこの小さな動脈は、2つの 前大脳動脈 （ACA）右と左。通常は長さが約4～5mmですが、サイズや経路に多くのバリエーションが観察されているため、予測は困難です。その重要性は、 それは左右の大脳半球をつなぐ橋渡し役を果たす。ACAのいずれかが障害を受けた場合に血流の再分配を可能にする。動脈瘤など、この動脈に関連する疾患は、 視野の変化視交叉や前頭葉構造に近接しているため、記憶障害や行動変化を引き起こす可能性がある。
前大脳動脈（ACA）： これらは末端枝です 内頸動脈 頭蓋腔内。それらは大脳半球間裂の前内側に向かっており、 前頭葉、頭頂葉、帯状皮質の正中線領域と同様に 脳梁前交通動脈および中大脳動脈とともに、 前大脳循環その流れが途絶えると、下肢の運動機能や感覚機能の障害、さらには実行機能の変化を引き起こす可能性がある。
後交通動脈（PCA）： これらは、古典的な記述によれば、 内頸動脈 そしてこれを 後大脳動脈 同じ側にある、脳底動脈の終末枝である。このようにして、それらは脳底動脈と脳底動脈の間に橋を形成する。 前部（頸動脈）循環 と 後方（椎骨脳底）循環この構造で発生する最も一般的な病理は 後交通動脈瘤これは、重度の頭痛、運動機能障害、視覚障害などを伴う可能性がある。
後大脳動脈（PCA）： これらは、 脳底動脈 橋の上縁にある。PCAは、その中心枝と皮質枝を通して、 後頭葉 （ビジョンを担当） 側頭葉の下部、 中脳、 視床 と 脈絡叢 第三脳室と側脳室への血液供給のおかげで、視覚認知、記憶の一部、感覚情報の統合といった機能が維持される。
中大脳動脈（MCA）： それは最大の支部です 内頸動脈 そして、最も閉塞しやすいものの1つです。その経路は シルヴィウス裂そのため、 シルヴィウス動脈 またはシルビア。その血液供給は主に 溝付き、 島 そして前頭葉、頭頂葉、側頭葉皮質の広範囲に及ぶ。言語、顔面および上肢の随意運動、感覚知覚などの機能に不可欠である。この動脈の閉塞は、 虚血性脳卒中.
ウィリス多角形に関連するその他の動脈
眼動脈： それはから行きます 前床状突起餌を与える 視神経 すでに軌道構造を形成している。 内頸動脈の側副枝ウィリス動脈輪自体の一部ではないものの、解剖学的にウィリス動脈輪や視交叉と関連しているため、その付近の動脈瘤や病変は視力に影響を与える可能性がある。
外頸動脈： これは首にある主要な動脈の1つで、 総頸動脈主に灌漑を行うが 顔面、頭蓋、頸部の構造頭蓋内枝との近接性および吻合により、特定の状況下では側副経路として重要となる。この動脈は、 頸動脈の脈拍そして、より上位の構造への血液供給のために、いくつかの重要な分岐へと枝分かれする。
脳底動脈： それは動脈の合流部から始まる有名な動脈です 左右の椎体その機能は輸送することである 脳幹、小脳、および脳の後部領域への酸素化血液そこから、次のような重要な枝が生まれる。 小脳動脈 そして最後に、ウィリス動脈輪の後部を構成する後大脳動脈がある。
小脳動脈： 椎骨動脈と脳底動脈から分岐した枝は、 小脳 Y·エル 脳幹。その中でもひときわ目立つのが、 上小脳動脈、 前下方 と 後下方これらは多角形の環の直接的な一部ではないが、バランス、運動協調性、姿勢制御を維持するために不可欠である。
脊髄動脈： La 前脊髄動脈 と 後脊髄動脈 彼らは血液を献血する 脊髄これらの神経線維は、自律神経系にとって不可欠であり、脳と様々な臓器や四肢との間の情報伝達を担っています。また、脳と身体の他の部分をつなぐ運動経路や感覚経路の健全性を維持する役割も果たしています。
脳にとっての酸素化された血液の重要性
すべての臓器は正常に機能するために血流を必要とします。この体液は、 栄養素、酸素、そして構成要素あらゆる生命維持に必要な器官は、正常な発達のために酸素を必要とします。脳の場合、血液によって運ばれる酸素供給は特に重要であり、脳の継続的な機能維持に不可欠です。 ニューロンは酸素不足に非常に敏感な細胞である。 また、長時間の虚血状態には耐えられない。
この貢献の重要性は、この重要な液体の通常の供給がほんの数秒途絶えるだけで、 運動機能および認知機能に深刻な障害がある 個人によって（障害が発生する部位によって異なる）。持続的な血流不足は、神経細胞死、機能喪失、および永続的な後遺症の出現につながる可能性があります。したがって、ウィリス動脈輪のようなシステムを備え、 代替灌漑ルート.
ウィリス動脈の作用機序：側副血行路
ウィリスの範囲は、主に実行する責任があります 側副血行これは 中枢神経系の原始構造レベルでの保存機構側副血行路とは、主要動脈のいずれかにおいて通常の血流が変化（減少または閉塞）した場合に活性化される血流のことである。
その作用が血液の流れを担う動脈の機能を完全に代替するわけではないかもしれないが、 この緊急システムにより、通常運転を一定期間延長することが可能になります。これは、患者が医療を受ける際の悪影響を軽減するのに役立ちます。このように、ウィリス動脈輪は、左右の大脳半球間、および前部循環と後部循環間の血流に代替経路を提供することで、脳を虚血発作やより広範囲な脳血管障害から保護します。
状況が発生した場合 血管閉塞 この状態は脳構造の血流の安定性を脅かし、頸動脈と椎骨動脈の血流抵抗の増加を特徴とする。その結果、ウィリス動脈輪のレベルで圧力が低下し、 減衰機構を始動させる 吻合ネットワークを通じて、正常な機能をできるだけ長く維持しようとする試み。
大きさが大きいほど 吻合 そして交通動脈の口径、 担保提供額が大きいほど、担保提供額も大きくなります。 閉塞に直接関与していない血管構造の。通常の状況では、これらの代替経路は不活性のまま、または使用頻度が非常に低く、血流はほとんど感じられない。それでも、 透過性の維持 構造内に留まることで、うっ滞性血栓症などの病理を回避できる。
閉塞した動脈によって供給されていた領域の灌漑需要を満たすのに側副血流供給が不十分な場合、 抵抗血管の拡張これらのメカニズムは血流を増加させようとするものですが、限界があり、閉塞が解消されなければ、組織は最終的に虚血性損傷を受けることになります。
図に示されている主要な動脈に加えて、ウィリス多角形からは他にも動脈が分岐している。 多数の穿通動脈または中心動脈 小口径のもの。これらの多くは、いわゆる 前部および後部穿孔物質前脳基底部と脚間窩の灰白質領域。これらの枝は、次のような深部構造に血液を供給する。 視交叉、 下垂体、 乳頭状結節、 松果体、 内包、 大脳基底核 Y·エル 視床これらの細い動脈に変化が生じると、より大きな動脈輪が外見上は無傷であっても、ラクナ梗塞や特定の神経症状を引き起こす可能性がある。
ご覧のように、 人体は、その機能のバランスを保証する構造物からなる複雑なシステムで構成されている。ウィリス動脈輪の解剖学的構造と、血流を再分配するその能力は、血管損傷に対する高度な防御戦略を示している。
解剖学的変異と臨床的意義
解剖図譜ではウィリス動脈輪はかなり対称的で完全なものとして描かれているが、臨床現場では 人口の半数以上が解剖学的変異を示す 従来のモデルと比較すると、これらのバリエーションには、交通動脈の口径の違い、一部の分節の欠損、重複、または異常な経路などが含まれます。
多くの人では、これらの変異は症状を引き起こさず、画像検査で偶然発見されます。しかし、 多角形の保護能力に影響を与える可能性がある 動脈閉塞に直面した場合。例えば、非常に細い後交通動脈は、同側の内頸動脈が閉塞した場合、十分な側副血流を維持できない可能性があり、対応する領域の虚血のリスクが高まります。
同様に、特定の解剖学的構造は 動脈瘤に対する素因が高い特に多角形の前部（前交通動脈と大脳動脈の分岐部）において。したがって、次のような技術を用いた個々の解剖学的構造の詳細な研究は、 脳血管造影検査、 CT血管造影 Oラ 血管造影MRI これは、血管疾患リスクのある患者の評価において不可欠な要素である。
ウィリス動脈輪に関連する病理
動脈の狭窄、硬化、閉塞は、中枢神経系に発生する多くの病態の主な原因であり、ウィリス動脈輪の機能を活性化またはテストします。さらに、ウィリス動脈輪自体も、頻繁に発生する病態の部位です。 頭蓋内動脈瘤これにより、その臨床的意義が高まります。この領域またはその周辺の動脈の問題によって発生する主な病態は以下のとおりです。
血栓症： それは形成から成り立っています 血栓 これにより動脈が閉塞し、血流の減少または完全な途絶につながる可能性があります。動脈壁が弱くなったり、内腔圧が過度に上昇したりすると、動脈が破裂して出血を引き起こすことがあります。血栓症がウィリス動脈輪の分枝や主要動脈に影響を及ぼすと、合併症が発生する可能性があります。 局所性脳梗塞 灌漑地域における機能喪失を伴う。
動脈瘤： それらは 血管壁の局所的な拡張または膨らみ血管の脆弱な部分が原因で起こります。高血圧や極度の虚弱状態の場合に発生する可能性があり、患者の死に至ることもある深刻な状態です。 血管の破裂 そしてくも膜下出血を引き起こす。頭蓋内動脈瘤の大部分（臨床データによると非常に高い割合）は ウィリス多角形の前面部分 （前交通動脈、内頸動脈の分岐、後交通動脈）多くの医師は、 遺伝と個々の解剖学的特徴がこの親和性に影響を与える大きな動脈瘤は破裂しなくても、視交叉などの近くの構造を圧迫し、 視覚障害.
脳血管障害（CVA）： それは 心臓発作または脳卒中脳卒中は、迅速に治療しないと死に至ったり、永久的な障害につながる可能性があります。 虚血性 （動脈閉塞による）または 出血性 （血管の破裂による）。ウィリス動脈輪またはその直近の分枝に属する動脈でこのような事象が発生した場合、その結果として、精神機能や身体機能の喪失、言語障害、感覚喪失、運動障害、視覚障害、さらには脳幹が損傷を受けた場合には生命維持機能の障害などが生じる可能性がある。
ウィリス動脈輪は、その位置と多数の枝のおかげで、 脳血流量のかなりの割合まで循環系の構成要素に何らかの閉塞や損傷が生じた場合、灌流部位への酸素供給が不足し、側副血行路による血流がそれを補えなければ壊死に至る可能性がある。したがって、この循環系の機能的および解剖学的完全性は、さらなる損傷を防ぐための保護因子と考えられている。
もう一つのよくある問題は、 動脈瘤破裂による滲出液 この領域では、このような場合、致命的な結果にはならないものの、重大な後遺症が残る可能性があります。例えば、視交叉の圧迫は部分的または完全な視力喪失につながる可能性があり、より深部の構造への損傷は、影響を受けた部位に応じて、記憶障害、行動障害、またはホルモン制御障害を引き起こす可能性があります。
を理解する ウィリス動脈輪の詳細な解剖学的構造、機能、および脆弱性 これにより、特定の血管疾患がなぜ特定の症状を引き起こすのか、また、脳の健康を維持するために危険因子（高血圧、喫煙、高コレステロール、動脈瘤の家族歴）の早期発見がなぜ非常に重要なのかをより深く理解することができる。
ウィリス多角形は、 脳灌流における重要な構造動脈系をつなぎ、虚血から保護すると同時に、深刻な病態が発生する可能性のある敏感なポイントでもある。その構成要素、位置、そして側副血行路における役割を理解することは、生涯を通じて脳の健康を維持する上で血管ケアがいかに重要であるかをより深く理解するのに役立つ。