Gefäßversorgung des Gehirns

Die Arterien des Gehirns versorgen dieses mit Sauerstoff und anderen wichtigen Nährstoffen. Sie werden alle von den Arteriae vertebrales und Arteriae carotides internae gespeist, die wiederum über Verbindungsarterien einen Arterienkreis um den Hypophysenstiel herum bilden – den sog. Circulus arteriosus cerebri (auch Circulus arteriosus Willisii genannt). Über diesen Arterienkreis kann gewährleistet werden, dass Bereiche des Gehirns auch im Falle eines Gefäßverschlusses über Kollateralarterien – sog. Anastomosen – versorgt werden können. Ob ein Verschluss kompensiert werden kann, hängt allerdings stark von der Größe der betroffenen Arterie ab. Vom Circulus arteriosus cerebri gehen außerdem für die Versorgung des Groß- und Zwischenhirns die drei großen Hirnarterien (Arteria cerebri anterior, Arteria cerebri media, Arteria cerebri posterior) ab. Kommt es zu einer Störung der Durchblutung (ischämischer Schlaganfall) im Rahmen von Gefäßverschlüssen oder Blutungen, die nicht kompensiert werden kann, kann dies innerhalb weniger Minuten zu irreversiblen Schäden führen. Ein Verständnis der Versorgungsgebiete ist daher wichtig, um auftretende Ausfallssymptome einer Gehirnarterie zuordnen zu können.

Die Venen des Gehirns sammeln sich in großen Sammelbecken, den Sinus durae matris, von wo aus das Blut anschließend ins Herz oder in die Rückenmarksvenen abfließt.

Circulus arteriosus cerebri

Der Circulus arteriosus cerebri wird von zwei großen, paarig angelegten Arterien gespeist und bildet um den Hypophysenstiel herum einen geschlossenen Arterienkreis, der das gesamte Gehirn versorgt. Das Blut für die vorderen Abschnitte wird von den beiden Arteriae carotis internae zugeführt, das für die hinteren Abschnitte von den zwei Arteriae vertebrales. Über Verbindungsarterien sind beide zuführenden Arterien miteinander verbunden und bilden einen Kreislauf. Dieser Kreislauf kann im Falle eines Gefäßverschlusses als Kollateralkreislauf dienen.

Die Anlage des Circulus arteriosus cerebri kann individuell sehr unterschiedlich sein, was jedoch funktionell meist keine nachteiligen Auswirkungen auf die arterielle Versorgung des Gehirns hat. Funktionelle Details zum Gehirnstoffwechsel werden in der Leistungsphysiologie dargestellt (siehe: Leistungsphysiologie und Altern).

• Zuführende Arterien
  • A. carotis interna + Äste: Speisen den vorderen Anteil
  • A. vertebralis + Äste: Speisen den hinteren Anteil
• Verbindungen
  • A. communicans anterior: Verbindet die A. cerebri anterior beider Seiten
  • A. communicans posterior: Verbindet die A. carotis interna mit der A. cerebri posterior
• Wichtige Äste
  • A. basilaris aus Aa. vertebrales
  • A. cerebri anterior aus A. carotis interna
  • A. cerebri media aus A. carotis interna
  • A. cerebri posterior aus A. basilaris

Arteria carotis interna

Die Arteria carotis interna entspringt der Arteria carotis communis. Sie ist paarig angelegt und verläuft an der linken und rechten Seite des Halses als Arteria carotis interna sinistra und Arteria carotis interna dextra.

• Ursprung: Ast der A. carotis communis
• Verlauf: Entsprechend ihres Verlaufes lässt sie sich von kaudal nach kranial in vier Abschnitte einteilen
  • Pars cervicalis: Verläuft vom Ursprung aus der A. carotis communis bis zur Schädelbasis
    • Eintritt in den Schädel durch den Canalis caroticus
    • Keine Abgabe von Ästen
  • Pars petrosa: Verläuft in der Schädelbasis im Felsenbein
    • Abgabe von kleinen Ästen zur Paukenhöhle und zum Canalis pterygoideus
  • Pars cavernosa: Verläuft im Sinus cavernosus
    • Abgabe von Ästen zur Hypophyse, zum Trigeminusganglion, zur Dura mater und zum Sinus cavernosus
    • Karotissiphon
      • Die A. carotis interna macht im Sinus cavernosus einen großen S-förmigen Bogen, ändert so ihren Verlauf und zieht nach ventral
      • Räumliche Nähe zum Chiasma opticum
      • Begleitet wird die A. carotis interna im Sinus cavernosus von den Augenmuskelnerven (N. oculomotorius, N. abducens, N. trochlearis) und dem N. ophthalmicus
  • Pars cerebralis: Verläuft im Subarachnoidalraum bis zur Aufzweigung in ihre 2 Äste
    • Durchtritt durch die Dura mater
    • Abgabe der
      • A. hypophysialis superior
      • A. ophthalmica
      • A. communicans posterior
      • A. chorioidea anterior
    • Aufzweigung in A. cerebri anterior und A. cerebri media
      • Die A. cerebri anterior ist über die A. communicans anterior mit der A. cerebri anterior der anderen Seite verbunden
• Versorgungsgebiet
  • Frontallappen
  • Parietallappen
  • Temporallappen
  • Diencephalon
  • Auge
  • Hypophyse
  • Chiasma opticum
  • Capsula interna

Arteria vertebralis

Die Arteria vertebralis entspringt aus der Arteria subclavia. Sie ist paarig angelegt und verläuft links und rechts entlang der Halswirbelsäule als Arteria vertebralis sinistra und Arteria vertebralis dextra. Zusammen mit der Arteria basilaris bildet sie das sog. vertebrobasiläre Stromgebiet.

• Ursprung: 1. Ast der A. subclavia
• Verlauf
  • Erreicht die Wirbelsäule kurz unterhalb des 6. Halswirbels und zieht innerhalb der Foramina transversaria des 6. bis 1. Halswirbels weiter nach kranial
    • Auf Höhe jedes Halswirbelkörpers Abgabe von Ästen zur umgebenden Muskulatur und zum Rückenmark
  • Eintritt in den Schädel durch das Foramen magnum
  • Abgabe der
    • A. spinalis anterior
    • A. inferior posterior cerebelli (PICA)
  • Rechte und linke A. vertebralis vereinigen sich zur A. basilaris auf Höhe des Pons
    • Abgabe der
      • A. inferior anterior cerebelli (AICA)
        • A. labyrinthi
      • Aa. pontis
      • A. superior cerebelli
  • Aufzweigung der A. basilaris in 2 Aa. cerebri posteriores
  • A. communicans posterior verbindet eine A. cerebri posterior mit der A. cerebri media (aus der A. carotis interna) der gleichen Seite
• Versorgungsgebiet
  • Okzipitallappen
  • Temporallappen
  • Kleinhirn
  • Hirnstamm
  • Ohr
  • Rückenmark

Intrazerebrale Aneurysmen
An den Arterien des Circulus arteriosus cerebri (auch basale Hirnarterien oder Hirnbasisarterien genannt) sind häufig Aussackungen der Gefäßwand zu finden, sog. Aneurysmen. Auch bei jungen Menschen können diese Aneurysmen platzen und so zu einer Blutung in den Subarachnoidalraum führen (Subarachnoidalblutung), was sich u.a. durch Blut im Liquor nachweisen lässt. Aneurysmen sind häufig im vorderen Teil des Circulus arteriosus Willisii lokalisiert (z.B. an der A. communicans anterior). Typisches klinisches Zeichen ist ein sehr starker, plötzlich auftretender Kopfschmerz („Vernichtungskopfschmerz“). Zur Unterscheidung der verschiedenen Aneurysmatypen siehe: Aneurysma.

Groß- und Zwischenhirn werden von drei großen Arterien versorgt, die auch Teil des Circulus arteriosus cerebri sind: Arteria cerebri anterior, Arteria cerebri media und Arteria cerebri posterior. Ihre Versorgungsgebiete überschneiden sich nicht, sodass es bei einem akuten Verschluss auch zu Ausfallsymptomen kommt, die in der Regel eindeutig einer Arterie zuzuordnen sind.

Arteria cerebri anterior

Die Arteria cerebri anterior ist der Endast der Arteria carotis interna. Durch die Abgabe der Arteria communicans anterior wird sie in zwei Anteile unterteilt: eine Pars precommunicalis und eine Pars postcommunicalis. Die beiden Abschnitte werden auch A1- bzw. A2-Segment genannt.

• Ursprung: Endast der A. carotis interna
• Verlauf
  • Pars precommunicalis, A1-Segment
    • Abgabe
      • Kleiner Äste zu Groß- und Zwischenhirnarealen
      • Der A. communicans anterior
  • Pars postcommunicalis, A2-Segment
    • Abgabe der
      • A. frontobasalis
      • A. centralis longa
    • Weiterzug in den Interhemisphärenspalt und in Richtung Corpus callosum
    • Dort Aufzweigung in ihre 2 Hauptäste
      • A. pericallosa
      • A. callosomarginalis
• Versorgungsgebiet
  • Frontallappen
    • Präfrontaler Kortex
    • Prämotorischer Kortex
  • Parietallappen
  • Septum

Anteriorinfarkt
Ein Verschluss der A. cerebri anterior ist eher selten (etwa 5% aller Hirninfarkte). Da das Versorgungsgebiet der A. cerebri anterior sowohl den prä- als auch den postzentralen Gyrus im Bereich der Mantelkante einschließt, führt ein Anteriorinfarkt zu einer beinbetonten sensomotorischen Hemiparese kontralateral des Infarkts. Zusätzlich kann es zu unspezifischeren Symptomen wie Antriebsstörungen kommen.

Arteria cerebri media

Die Arteria cerebri media ist ein Endast der Arteria carotis interna und setzt deren Verlauf nach Abgabe der Arteria cerebri anterior fort. Sie wird in zwei Anteile unterteilt: eine Pars sphenoidalis (bis zur Fossa lateralis) und eine Pars insularis (ab der Fossa lateralis). Die beiden Abschnitte werden auch M1- bzw. M2-Segment genannt.

• Ursprung: Endast der A. carotis interna
• Verlauf
  • Pars sphenoidalis, M1-Segment: Zieht zwischen Temporallappen und Inselrinde in die Fossa lateralis
    • Äste: Aa. centrales anterolaterales (auch Aa. lenticulostriatales genannt) (versorgen Teile der Capsula interna)
  • Pars insularis, M2-Segment: Im Sulcus lateralis cerebri Aufzweigung in ihre Endäste
    • Rr. terminales corticales inferiores
    • Rr. terminales corticales superiores
• Versorgungsgebiet
  • Frontallappen
    • Prämotorischer Kortex
    • Motorischer Kortex
    • Motorisches Sprachzentrum (Broca-Areal)
    • Frontales Blickzentrum
  • Parietallappen
    • Primärer und sekundärer somatosensorischer Kortex
    • Gyrus angularis
  • Temporallappen
    • Sensorisches Sprachzentrum (Wernicke-Areal)

Mediainfarkt
Es werden zwei Formen von Schlaganfällen unterschieden: der ischämische Schlaganfall durch Minderdurchblutung und der hämorrhagische Schlaganfall durch Einblutung. Mit etwa 80–85% ist der ischämische Schlaganfall die deutlich häufigere Form. Die Symptome sind abhängig vom minderversorgten Gebiet und können daher Aufschluss darüber geben, welche Arterie betroffen ist. Bei einem Verschluss der A. cerebri media kommt es zu einer arm- und gesichtsbetonten Lähmung der kontralateralen Körperhälfte. In der Akutphase nach größeren Mediainfarkten ist außerdem häufig ein sog. Hemineglect zu beobachten; eine Störung der Aufmerksamkeit bzw. des Bewusstseins, bei der die zur Hirnläsion kontralaterale Raum- oder Körperhälfte trotz intakter primärer Sensorik und Motorik auf dieser Seite von der Wahrnehmung ausgeblendet wird. Ein Patient mit Hemineglect bei rechtsseitigem Infarkt würde somit bspw. Stimmen, die von der linken Raumhälfte kämen, ausblenden und stattdessen seinen Kopf nach rechts wenden, da er die Stimmen dieser Seite zuordnet.

Arteria cerebri posterior

Die Arteria cerebri posterior entsteht durch die Aufzweigung der Arteria basilaris, welche aus der Arteria vertebralis stammt. In ihrem Verlauf unterscheidet man zwei Abschnitte bzw. 4 Segmente.

• Ursprung: Ast der A. basilaris
• Besonderheit: Verläuft kurz nach ihrem Ursprung direkt oberhalb des N. oculomotorius
• Verlauf
  • Pars precommunicalis, P1-Segment
    • Abgabe von
      • A. communicans posterior
      • Aa. centrales posteromediales und posterolaterales
  • Pars postcommunicalis, Segmente P2–P4
    • P2-Segment: Weiterzug zwischen Mittelhirn und Temporallappen nach hinten um den Hirnstamm herum bis zur medialen Hemisphärenseite
      • Äste: Aa. chorioideae posteriores medialis et lateralis
    • An der medialen Hemisphäre gibt sie am Isthmus gyri cinguli ihre beiden Hauptäste und weitere Äste zur Versorgung des Parietal- und Okzipitallappens ab
      • P3-Segment: A. occipitalis lateralis (lateraler Hauptast)
      • P4-Segment: A. occipitalis medialis (medialer Hauptast)
        • A. parietooccipitalis
        • A. calcarina
• Versorgungsgebiet
  • Temporallappen
  • Okzipitallappen
  • Mesencephalon

Man unterscheidet bei den Venen des Gehirns anhand ihrer Lage die oberflächlichen Gehirnvenen von den tiefen Gehirnvenen. Alle Venen des Gehirns sammeln sich in großen venösen Blutleitern, den Sinus durae matris. Von dort fließt das Blut größtenteils über die V. jugularis interna und V. cava superior zum Herzen. Ein anderer, kleinerer Teil fließt aus den Sinus über die Rückenmarksvenen und die Vv. emissariae ab.

Gehirnvenen haben keine Klappen und kein Muskelgewebe in der Gefäßwand!

Oberflächliche Gehirnvenen (Venae superficiales cerebri)

Die oberflächlichen Gehirnvenen leiten venöses Blut aus der obersten Schicht des Gehirns – dem Kortex und dem Marklager – und können in drei Gruppen unterteilt werden: obere, mittlere und untere Zerebralvenen. Über die sog. Brückenvenen sind die oberflächlichen Gehirnvenen mit den Sinus durae matris verbunden.

• Obere Venen (Vv. superiores cerebri): 8–12 Venen für jede Hemisphäre
  • Zufluss: Sammeln Blut der oberen lateralen und medialen Hemisphäre (insbesondere Frontal- und Parietallappen)
  • Abfluss: In den Sinus sagittalis superior
• Mittlere Vene (V. cerebri media superficialis): Setzt sich aus der V. anastomotica superior (Trolard-Vene) und Vena anastomotica inferior (Labbé-Vene) zusammen
  • Zufluss: Sammelt Blut aus dem Gebiet um den Sulcus lateralis herum
  • Abfluss: In den Sinus sphenoparietalis
• Untere Venen (Vv. inferiores cerebri)
  • Zufluss: Sammeln Blut der basalen Hemisphäre (insbesondere Temporal- und Okzipitallappen)
  • Abfluss: Größtenteils in den Sinus transversus
• Brückenvenen: Verbinden die oberflächlichen Gehirnvenen mit den Sinus durae matris

Subduralblutung
Im Rahmen von Traumata kann es zu einem Abriss der Brückenvenen kommen. Das austretende Blut ergießt sich dann in den Subduralraum, also den Raum zwischen Dura mater und Arachnoidea. Nach einem Schädel-Hirn-Trauma kann die Subduralblutung einen akuten, nach einem Bagatelltrauma hingegen einen chronischen Verlauf (oft über Wochen) nehmen und äußert sich bei letzterem dann oft durch unspezifische neurologische Symptome. Ein Sonderfall ist das sog. Shaken-Baby-Syndrom, bei dem es durch Schütteln eines Babys/Kleinkindes zu einem Abriss der Brückenvenen kommt (sog. „Schütteltrauma“).

Tiefe Gehirnvenen (Venae profundae cerebri)

Die tiefen Gehirnvenen leiten Blut aus den tiefer liegenden Strukturen im Gehirn wie dem Zwischenhirn und anderen subkortikal gelegenen Bereichen. Alle tiefen Gehirnvenen fließen entweder in die V. basalis oder die V. interna cerebri ab. Diese beiden großen Venen vereinigen sich später zu der V. magna cerebri (Vena Galeni).

• V. basalis: Vereinigt V. anterior cerebri und V. media profunda
  • Zufluss: Sammelt Blut aus den im Vorderhirn gelegenen Strukturen
  • Abfluss: In die V. magna cerebri
• V. interna cerebri
  • Vereinigt
    • V. chorioidea superior
    • V. septi pellucidi
    • V. thalamostriata superior Sie drainiert Blut von Pallidum, Striatum und Teilen des Thalamus und trennt zudem das Tel- vom Diencephalon.
  • Zufluss: Sammelt Blut aus den Basalganglien und dem Marklager
  • Abfluss: In die V. magna cerebri
• V. magna cerebri (V. Galeni, Galen-Vene): Vereinigt V. basalis und V. interna cerebri
  • Zufluss: V. basalis, V. interna cerebri
  • Abfluss: In den Sinus rectus

Die oberflächlichen Venen fließen direkt in die Sinus durae matris ab, die tiefen Venen über die Vena magna cerebri in den Sinus rectus!

Durale Sinus (Sinus durae matris)

Die duralen Sinus sind eine Art Auffangbecken, in denen das Blut kleinerer Venen aus dem Gehirn, der Hirnhäute und der Augenhöhle gesammelt und abtransportiert wird. Die Sinus liegen im Hohlraum zwischen zwei Durablättern – den Duraduplikaturen – und fließen in die V. jugularis interna ab.

Septische Sinus-cavernosus-Thrombose
Eine septische Sinus-cavernosus-Thrombose entsteht, wenn ein Erreger aus benachbarten Strukturen oder aus in ihn drainierenden Venen in den Sinus gelangt. Aufgrund der topografischen Nähe des Sinus cavernosus zu den Nasennebenhöhlen besteht also bei einer eitrigen Nasennebenhöhlenentzündung die Gefahr, dass die Entzündung durch die knöcherne Wand der Nasennebenhöhle und in den Sinus cavernosus bricht. Außerdem können Erreger aus den Venen des Gesichts in den Sinus cavernosus gelangen und dort zu einer Thrombose führen. Ein typisches Fallbeispiel dafür ist die Manipulation von Furunkeln im Nasendreieck. Es kann dann zu einer Schädigung der durch den Sinus cavernosus ziehenden Leitungsbahnen und einer eitrigen Meningitis kommen. Der Sinus cavernosus ist außerdem noch in andere klinische Erkrankungsbilder involviert, siehe: Sinus-cavernosus-Syndrom, Sinus-cavernosus-Fistel.

In Kooperation mit Effigos bieten wir dir die Möglichkeit, Anatomie auch in 3D zu erfahren. Die Inhalte sind vielfach auf AMBOSS abgestimmt oder ergänzend. Neben Komplettmodellen bieten wir dir auch sprach- oder textgeführte Exkurse zu einzelnen Themen. In allen Versionen hast du die Möglichkeit, mit den Modellen individuell zu interagieren, z.B. durch Schneiden, Zoomen oder Aus- bzw. Einblenden bestimmter Strukturen. Eine Übersicht über alle Inhalte findest du in dem Kapitel Anatomische 3D-Modelle. Die unterschiedlichen Pakete zu den 3D-Modellen findest du im Shop.

3D-Modell

Exkurs

Circulus arteriosus cerebri (Circulus arteriosus Willisii)

In welche Abschnitte gliedert sich die A. carotis interna? Und aus welchem dieser Abschnitte stammt die A. ophthalmica?

Beschreibe den Verlauf der A. vertebralis und gehe dabei insb. auf ihren Bezug zur Halswirbelsäule ein! Welche beiden Äste gibt sie unmittelbar nach ihrem Durchtritt durch das Foramen magnum ab?

Was sind intrazerebrale Aneurysmen und zu welchen Symptomen führt ihre Ruptur?

Die großen Hirnarterien

Durch welche drei großen Arterien erfolgt die Versorgung der Großhirnrinde?

Die Abgänge welches Gefäßes versorgen Gyrus cinguli und Frontallappen? Zu welchen Ausfällen führt ein Verschluss des Stammes?

In welche beiden Abschnitte teilt sich die A. cerebri media und wo verlaufen diese ungefähr?

Wie äußert sich ein Mediainfarkt typischerweise klinisch?

Was versteht man unter einem Hemineglect?

Welche große Hirnarterie verläuft unmittelbar oberhalb des N. oculomotorius?

Wie wird die Area striata arteriell versorgt?

Venen des Gehirns

Wie lassen sich die oberflächlichen Gehirnvenen einteilen und welches Gebiet drainieren sie jeweils?

Wohin fließt das Blut aus den oberflächlichen Gehirnvenen?

Wodurch entsteht eine Subduralblutung und wie äußert sie sich bei chronischem Verlauf klinisch?

Was bezeichnet die sog. Galen-Vene und wohin leitet sie ihr Blut?

Wo befinden sich der Sinus sagittalis inferior bzw. Sinus sigmoideus?

Welche Zuflüsse hat der Sinus cavernosus und welche Leitungsbahnen verlaufen in seinem Lumen?

Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.

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Gefäßversorgung des Gehirns

Gefäßversorgung des Gehirns – Teil 1: Circulus arteriosus cerebri (Willisii)

Gefäßversorgung des Gehirns – Teil 2: Große Hirnarterien (Aa. cerebri)

Gefäßversorgung des Gehirns – Teil 3: A. carotis interna

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