Circulación cerebral: Anatomía, fisiología, anterior, posterior y más

La circulación cerebral la corriente sanguínea en el cerebro. Es imprescindible para tener una función cerebral saludable. La sangre que circula, provee al cerebro el oxígeno y los nutrientes que necesita para funcionar correctamente.

Circulación cerebral

Anatomía

En la sangre que llega al cerebro, hay oxígeno y glucosa. A pesar de que el cerebro es una pequeña parte del peso total del cuerpo, necesita mucha energía para funcionar. Según Davis Lab de la Universidad de Arizona, el cerebro requiere un aproximado del 15 por ciento del gasto cardíaco del corazón para conseguir el oxígeno y la glucosa que necesita. Es decir, que la Circulación cerebral, requiere que mucha sangre esté en circulación para mantenerse saludable.

Circulación cerebral
Anatomía de la Circulación cerebral

Cuando la Circulación cerebral se ve alterada, el cerebro puede dañarse. Muchas condiciones y discapacidades relacionadas con la función neurológica pueden ocurrir como resultado.

La sangre circula a través del cerebro a través de las cuatro arterias principales que proveen de sangre al cerebro. Estas arterias son las arterias carótidas, internas izquierda y derecha y las arterias vertebrales izquierda y derecha.

Estas arterias se unen y crean un círculo en la base de su cerebro. Esto es lo que se conoce como el círculo de Willis. Los vasos sanguíneos más reducidos también se dividen desde estas arterias para alimentar diferentes secciones de su cerebro.

El cerebro también contiene senos venosos. Los senos venosos son un tipo de venas cuya función es transportar sangre que contiene dióxido de carbono y otros productos de desecho lejos de su cráneo, que facilitan la Circulación cerebral. Algunos de ellos se unen con las venas del cuero cabelludo y la cara. (Ver Sistema Circulatorio Cerrado)

Fisiología

Circulación cerebral
Barrera hematoencefálica

El intercambio de nutrientes y desechos se produce a través de la barrera hematoencefálica, la cual consiste en una especie de muro poroso, cuya función es la de seleccionar, cuidadosamente,  las partículas de la sangre que circula en el fluido extracelular cerebral y que ayuda a proteger el cerebro.

El cerebro humano necesita un aporte interrumpido de oxígeno [O2] y glucosa [Glu], consumiendo 50 ml de O2 y 100 mg de Glu por minuto para proveer sus necesidades energéticas basales.

Estos requerimientos energéticos se reparten en:

30% => transmisión sináptica;

30% => transporte iónico;

40% => otros procesos no identificados – pero entre los cuales se incluyen el transporte axonal, los mecanismos de reparación celular y la expresión genética (Powers, 1992).

En condiciones basales, lo cual consiste en el nivel de actividad de una función orgánica durante el reposo y el ayuno, en este caso del sistema nervioso central (SNC), controla el flujo sanguíneo con valores de tensión arterial media entre 60 y 160 mm Hg. (se define flujo sanguíneo cerebral [FSC] como el volumen de sangre aportado a una masa de tejido dada, por unidad de tiempo).

En condición de reposo el flujo sanguíneo cerebral (FSC) es de 50-60 ml/100g/min. y el cerebro obtiene 1/3 del O2 y 1/10 de la Glu que circulan (Powers, 1992) siendo el flujo sanguíneo cerebral  (FSC) más elevado en la mujer que en el hombre hasta los 50-60 años de edad (Davis, 1983; Shaw, 1984), para luego equipararse.

Haciendo uso de tomografía por emisión de positrones (PET, del inglés Positron Emission Tomography), investigadores han descubierto un estado constante de hipo metabolismo en la corteza prefrontal, específicamente en pacientes deprimidos, en especial en el hemisferio izquierdo.

Circulación cerebral
Neuronas prefrontales en la corteza

Esta región del cerebro está involucrada en la motivación y búsqueda de satisfacciones a través del cumplimiento de metas, lo cual es un acontecimiento habitual en personas que gozan de buena salud. Dichos procedimientos se ausentan en individuos deprimidos, lo que explica su baja iniciativa e incapacidad para experimentar placer.

Se cree que los circuitos de serotonina y noradrenalina tienen como una de sus funciones, mantener activa la corteza prefrontal, pero son necesarios estudios experimentales y clínicos para confirmar dicha hipótesis.

Las neuronas prefrontales también tienen la función de mantener inhibida a la amígdala cerebral, una estructura que se encuentra en la profundidad del lóbulo temporal y que está vinculada con estados emocionales negativos, como ansiedad y respuestas exageradas al estrés. Dicho bloqueo desaparece en personas deprimidas, favorecieron la aparición de síntomas autonómicos y psíquicos indeseables. (Ver Sistema Circulatorio Abierto)

Circulación cerebral anterior

La Circulación cerebral anterior es la distribución de sangre a la porción anterior del cerebro. El suministro se realiza a través de arterias, tales como:

  • Arterias carótidas internas
  • Arteria cerebral anterior (ACA)
  • Arteria comunicante anterior
  • Arteria cerebral media (MCA)

Arterias carótidas internas

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Arterias carótidas internas

Las Arterias carótidas internas, son arterias grandes, son la ramificaciones derecha e izquierda de la arterias carótidas comunes que se encuentran en el cuello, que penetran en el cráneo, a diferencia de la carótida externa ramas que suministran los tejidos faciales.

La arteria carótida interna se produce en la ramificación de la Arteria Carótida Primitiva a nivel de C3-C4 o C4-C5. La carótida interna ha sido divididad en segmentos según varias clasificaciones, utilizaremos la clasificación de Bouthillier (Bouthillier A; 1996). Se describen siete segmentos:

Segmento C1 o Cervical:

Va desde el origen de la carótida interna en la ramificación carotídea hasta su introducción en el hueso temporal. No presenta ramificaciones.

Segmento C2 o Petroso:

El cual está incluido en el canal carotídeo del hueso temporal. Parte del canal carotídeo en el apex petroso. Presenta dos subsegmentos, uno horizontal y otro vertical, que se encuentran unidos por una rodilla o genu. Sus ramificaciones son la Arteria Vidiana (arteria del canal pterigoideo) que se anastomosa con la Carótida Externa y la Arteria Carótido-timpánica que baña el oído medio.

Segmento C3 o Lacerum:

Es un pequeño segmento que se prolonga del ápex petroso sobre el foramen lacerum. Sin más ramificaciones.

Segmento C4 o Cavernoso:

Es el que se subdivide en tres subsegmentos (ascendente o vertical posterior, horizontal y vertical anterior), y que están unidos por dos rodillas o genu, una posterior (más medial) y otra anterior (más lateral).

Presenta dos Ramas: Tronco meningohipofisiario que sustituye la Pituitaria, tentorium y dura Clival. Tronco inferolateral, el cual reemplaza dura, nervios craneales del seno cavernoso. Se anastomosa con ramas de la Carótida Externa por medio de los forámenes rotundum, spinosum y ovale.

Segmento C5 o Clinoide:

Se localiza en medio de los anillos proximal y distal del seno cavernoso y finaliza en el lugar donde la carótida interna penetra al espacio subaracnoideo próximo del proceso clinoideo anterior.

Circulación cerebral
Arteria oftálmica

Segmento C6 u Oftálmico:

Es la parte que va desde el anillo dural distal en la clinoides superior hasta la parte de abajo del inicio de la arteria comunicante posterior. El segmento oftálmico presenta dos ramificaciones importantes: la arteria oftálmica, la cual tiene extensas anastomosis con la Carótida externa y la arteria hipofisiaria superior, que sustituye la pituitaria anterior, infundíbulo, nervio óptico y quiasma.

Segmento C7 o Comunicante:

Es el segmento que se prolonga desde debajo de la comunicante posterior hasta la Carótida Interna terminal. Se ramifica en Arteria comunicante anterior (CoA) y Arteria Cerebral Media (ACM). Presenta dos ramas principales: Arteria comunicante posterior y arteria coroidea anterior (irriga el plexo coroideo, lóbulo temporal medial, ganglios basales y cápsula interna posteroinferior). (Ver Plasma Sanguíneo)

Arteria Cerebral Anterior:

La arteria cerebral anterior es una arteria que se inicia en la arteria carótida interna. Las arterias cerebral anterior derecha e izquierda están unidas por la arteria comunicante anterior del cerebro. Las dos son parte del círculo arterial cerebral o de Willis.

Se les denomina arterias cerebrales (arteriae cerebri) a las arterias que tienen la función de bañar la corteza cerebral: cerebral anterior, cerebral media y cerebral posterior, durante el proceso de la Circulación cerebral.

Circulación cerebral
Arterias Cerebral Anterior y Media

Poseen ramas corticales (orbitarias), frontales (parietales), coroidea anterior, centrales (incluida la arteria interna del cuerpo estriado) y la arteria comunicante anterior del cerebro.​

La arteria parietooccipital se inicia en la parte postcomunicante de la cerebral anterior. No posee ramas y se divide hacia el lóbulo parietal y en algunos casos, hacia el lóbulo temporal del cerebro.

Arteria Cerebral Media:

La arteria cerebral media es una de las arterias que bañan el cerebro. Es una rama de la arteria carótida interna hasta podría ser considerada una prolongación de la carótida interna.

En la Circulación cerebral, el riego sanguíneo se divide en dos porciones, una porción basal y otra cefálica.

Se conocen como arterias cerebrales (arteriae cerebri) a las arterias que se reparten en la corteza cerebral: cerebral anterior, cerebral media y cerebral posterior.

La arteria cerebral media posee ramas corticales (orbitarias, frontales, parietales y temporales) y centrales (estriadas).​

De la porción insular de la cerebral media surgen tres arterias, las cuales no poseen ramas:​

La arteria temporal anterior se reparte hacia la corteza del lóbulo temporal anterior.

La arteria temporal posterior se reparte hacia la corteza del lóbulo temporal posterior.

La arteria temporal media se reparte hacia la corteza del lóbulo temporal entre las arterias anterior y posterior.​

Las arterias parietales anterior y posterior se inician en la porción terminal de la cerebral media y poseen dos ramas: anterior y posterior. Se reparten hacia el lóbulo parietal anterior y el lóbulo temporal posterior del cerebro.​ (Ver Enfermedades Vasculares)

Ramas terminales:

En la Circulación cerebral participan infinidad de venas y arterias. La Arteria del surco central. No se ramifica. Se reparte hacia la corteza cerebral a cada lado del surco central.

Circulación cerebral
Cisura de Silvio

Arteria del surco postcentral. No se ramifica. Se reparte hacia la corteza cerebral a cada lado del surco postcentral.​

Arteria del surco precentral. No se ramifica. Se reparte hacia la corteza cerebral a cada lado del surco precentral.

La arteria cerebral media también conocida como arteria silviana, debido a que, inmediatamente que se separa de la arteria carótida interna, se filtra en la cisura de Silvio.

La Arteria Cerebral Media presenta dos ramas principales, una rama basilar, que va a bañar parte del núcleo caudado y del tálamo. Una de las ramas distales de la rama basilar es la que usualmente ocasiona la hemorragia cerebral de Charcot. Las ramas de la porción cortical van a irrigar gran parte de la corteza cerebral.

Circulación cerebral posterior

El Circulación cerebral posterior es el suministro de sangre a la parte posterior del cerebro, incluyendo el lóbulos occipitales, cerebelo y médula oblonga, también conocido como bulbo raquídeo. Se suministra por las siguientes arterias:

Arterias vertebrales:

Son las que se encuentran en la zona del cuello. Las arterias vertebrales surgen de las arterias subclavias, que son las que se encuentran en la zona ventral y distribuyen la sangre a los hombros, tórax lateral y brazos; se relacionan con el plexo branquial. Dentro del cráneo las dos arterias vertebrales se fusionan en la arteria basilar.

Circulación cerebralLa arteria basilar:

A la que se le denomina, la mayoría del tiempo como tronco basilar, es una arteria que es el resultado de la unión de las arterias vertebrales derecha e izquierda y que proporciona sangre oxigenada al cerebro.​

Las dos arterias vertebrales y la arteria basilar juntas, se denominan sistema vertebro-basilar, que es el que suministra la sangre a la parte posterior del círculo arterial cerebral al que se le conoce con el nombre de  Polígono de Willis.

Arteria cerebelosa inferior posterior (PICA):

Consiste en una arteria que tiene su origen en la arteria vertebral.​ Es la mayor de las ramas de dicha arteria, y a través de ella llega uno de los principales aportes de sangre al cerebelo.

Arteria cerebelosa inferior anterior (AICA):

Consiste en una arteria que se inicia en la arteria basilar y que además no tiene ramificaciones importantes.

Arteria cerebelosa superior (SCA):

Está compuesta por tres arterias importantes del cerebelo, a saber: cerebelosa superior, cerebelosa inferior anterior y cerebelosa inferior posterior. Se encuentra ubicada al centro y a la derecha del cerebro.

Arteria cerebral posterior (PCA):Circulación cerebral

Consiste en cada una de las dos arterias (derecha e izquierda) que se originan en la división de la arteria basilar.​ Son las que transportan la sangre oxigenada a la cara posterior del lóbulo occipital cerebral en anatomía humana.

Arteria comunicante posterior:

Se conoce como arteria comunicante posterior a un par de arterias (derecha e izquierda) que se conectan con la arteria cerebral posterior y la arteria carótida interna.​

Ramas Pontinas

Las arterias pontinas están formadas por un grupo de vasos sanguíneos arteriales que se encuentran en las ramas del tronco basilar. Surgen a ambos lados del tronco basilar y bañan la región del cerebro que se le conoce como puente troncoencefálico, así como también, las porciones proximales de los pares craneales, principalmente del trigémino a su salida del tronco del encéfalo. (Ver Enfermedades del Sistema Circulatorio)

Insuficiencia circulatoria cerebral

Insuficiencia en la Circulación cerebral consiste en una serie de alteraciones hemodinámicas del sistema arterial, que se ponen de manifiesto como una insuficiencia de flujo sanguíneo al cerebro. Se caracteriza por presentar síntomas como dolores que se localizan en una zona arterial encefálica.

Las causas más comunes de una insuficiencia en la Circulación cerebral son una función cardíaca involucrada, alteraciones a nivel de los vasos sanguíneos y una capacidad circulante disminuida o hipovolemia.

La bomba cardíaca puede presentar desórdenes en la frecuencia cardíaca, en la contractilidad del músculo cardíaco o por defectos en la capacidad de precarga o poscarga en oposición al vacío del ventrículo izquierdo.

Circulación cerebralLa vasoconstricción, vasodilatación o vasoplejía son algunos de los problemas que se presentan en los vasos sanguíneos que pueden complicar la circulación sanguínea.

Una gran diversidad de condiciones médicas puede causar un colapso circulatorio. ​ Algunas de estas condiciones serían, pero no están limitados:

  • Cirugía, específicamente en pacientes que han perdido sangre.
  • Coágulos sanguíneos, incluyendo el uso de algunos fármacos con factor activador de plaquetas en algunos animales y los seres humanos
  • Fiebre del dengue: es una enfermedad tropical es ocasionada por un virus que es transmitido por los mosquitos
  • Choque (shock): es un estado en el que entra el cuerpo que ocurre cuando no llega la sangre necesaria, por lo tanto el oxígeno necesario, tampoco, por lo que ni el cerebro u otro órgano, puede funcionar correctamente.
  • Enfermedad cardíaca: consiste en enfermedades de los vasos sanguíneos, tal como enfermedad de las arterias coronarias, problemas con el ritmo cardíaco (arritmias) y defectos cardíacos con los que has nacido (defectos cardíacos congénitos), entre otros.
  • Síndrome de la arteria mesentérica superior: es un trastorno digestivo que se produce cuando el duodeno (la primera parte del intestino delgado que se conecta la estomago) es presionado entre dos arterias (la aorta y la arteria mesentérica superior). Esta compresión provoca la obstrucción parcial o completa del duodeno.

Medicamentos que afectan la presión arterial

Entre las sustancias médicas y los medicamentos que pueden provocar hipertensión se encuentran:

  • Paracetamol (acetaminofén)
  • Alcohol, anfetaminas, éxtasis (MDMA y derivados) y cocaína
  • Inhibidores de la angiogénesis (incluyendo los inhibidores de la tirosina cinasa y los anticuerpos monoclonales)
  • Antidepresivos (incluso venlafaxina, bupropión y desipramina)
  • Cafeína (incluso la cafeína que se encuentra en el café y las bebidas energéticas)Circulación cerebral
  • Corticosteroides
  • Ciclosporina
  • Efedra y muchos otros productos herbales
  • Eritropoyetina
  • Estrógenos (incluso pastillas anticonceptivas) y otras hormonas
  • Inmunodepresores
  • Muchos otros medicamentos de venta libre como los que se usan para la tos, el resfriado y el asma, particularmente cuando el medicamento para la tos y el resfriado se toma con ciertos antidepresivos tales como tranilcipromina o antidepresivos tricíclicos
  • Medicamentos para la migraña
  • Descongestionantes nasales
  • Nicotina
  • Medicamentos antiinflamatorios no esteroides (NSAID, por sus siglas en inglés)
  • Testosterona y otros esteroides anabólicos y medicamentos para mejorar el rendimiento
  • Yohimbe: consiste en un alcaloide indol que se obtiene de la corteza del árbol Pausinystalia johimbe en África central. Es utilizado específicamente, como tratamiento para la disfunción eréctil
  • Beber agua de mar: En el caso de beber agua salada, se estaría ingiriendo 35 gramos de sal por cada litro de agua cuando la capacidad que permite nuestro organismo es de 9 gramos. El proceso que utiliza nuestro cuerpo para desechar la sal que no necesitamos se llama deshidratación.

Colapso cardiovascularCirculación cerebral

El colapso cardiovascular, colapso circulatorio o insuficiencia circulatoria es un término médico que hace referencia a la pérdida de la capacidad del sistema circulatorio de dar sangre oxigenada a los tejidos del cuerpo para sus necesidades biológicas

Los efectos de un colapso circulatorio varían en función del tipo de colapso que es. El colapso periférico se refiere a la tensión arterial demasiado baja y el resultado en las arterias y/o venas colapsadas, lo que produce la privación de oxígeno a los tejidos, órganos y extremidades.

Colapso agudo puede ser la consecuencia de una insuficiencia cardíaca haciendo que los vasos principales del corazón colapsen, teniendo como resultado un paro cardíaco.

Microcirculación cerebral

La microcirculación se refiere al transporte de nutrientes hacia los tejidos y la exclusión de los restos celulares y sustancias de desecho celular.

Las arteriolas tienen la función de controlar la corriente sanguínea hacia cada territorio tisular. Las paredes de los capilares son muy finas, y están compuestas por una capa de células endoteliales muy permeable por lo que el agua, los nutrientes de las células y los restos celulares se  intercambian con rapidez y fácilmente entre los tejidos y la sangre circulante.Circulación cerebral

Cada órgano tiene su microcirculación y está configurada específicamente para suplir sus necesidades. En general cada arteria nutricia (arteria nutricia es toda arteria que baña la médula ósea de un hueso largo) que penetra en un órgano se divide unas 6 u 8 veces antes de que las arterias logren el tamaño mínimo como para poder llamarse arteriolas.

Las arteriolas tienen un diámetro de solo 10-15 micras, sin embargo, las arteriolas se dividen entre dos y cinco veces alcanzando un espesor de 5-9 micras en sus puntas cuando surten la sangre a los capilares.

Las arteriolas son vasos muy musculosos y sus espesores varían en cada una de ellas. Las metaarteriolas, también conocidas como arteriolas terminales, no presentan una capa muscular seguida, sino filamentos musculares lisos que rodean el vaso en puntos intermitentes.

Un esfínter precapilar es una franja de músculo liso que adapta la corriente sanguínea en los capilares especialmente, en la microcirculación mesentérica, el esfínter se encarga de abrir y cerrar el capilar al momento en que pasa la sangre.

Las vénulas forman parte de las diferentes clases de vasos sanguíneos (arterias, arteriolas, capilares sanguíneos, vénulas y venas).  A través de las vénulas, la sangre se regresa hacia el corazón después de haber atravesado los capilares.

Síntomas del déficit de circulación cerebral

Hay dos patologías que se producen por el déficit de la circulación cerebral tales como el accidente cerebrovascular isquémico y el accidente cerebrovascular hemorrágico, en la gran mayoría de los casos, el 83 por ciento de todos los accidentes cerebrovasculares representan la forma isquémica.

Un accidente cerebrovascular isquémico consiste en que el suministro de sangre se bloquea debido,  generalmente, a un gran coágulo de sangre en el vaso, lo que tiene como consecuencia, que en el cerebro solo actúa la mínima cantidad de sangre.

En el resto de los casos, un accidente cerebrovascular hemorrágico, que consiste en que la pared del vaso se rompe, hay un sangramiento en el cerebro o en el tejido cercano.

La corriente sanguínea cerebral es la causa de otras patologías, tales como:

Circulación cerebralLa hipertensión arterial es la causa común más frecuente de accidentes cerebrovasculares. Un aumento rápido de la presión de la sangre provoca la ruptura del vaso y afecta la circulación cerebral.

Aneurisma arterial es la expansión anormal y constante de una arteria de tal manera que se hace a lo largo de ella una abertura que es una prolongación de la arteria o que se comunica con ella.

Las arterias que son más comúnmente afectadas por aneurismas son:

La arteria mayor que es la arteria aorta que sale del corazón.

La aneurisma cerebral, que se produce en cualquiera de las arterias del cerebro.

La aneurisma de la arteria poplítea, que es la que se produce detrás de la rodilla en la pierna.

Aneurisma de la arteria mesentérica, que se origina en el intestino

La aneurisma de la arteria esplénica, se presenta en la arteria que se encuentra en el bazo.

Algunas de las situaciones que pueden ser factores de que se produzca una aneurisma son: la hipertensión arterial, el colesterol alto y el tabaquismo. La hipertensión arterial tiene una gran participación en los aneurismas aórticos abdominales. La enfermedad ateroesclerótica que consiste en el almacenamiento de colesterol en las arterias, también puede ser causa de la formación de algunos aneurismas. (Ver Enfermedades cerebrovasculares)

El embarazo también creen que está relacionado con la posible la aparición y ruptura de aneurismas en la arteria esplénica.

Circulación cerebral arterial y venosa

Circulación cerebral
Polígono de Willis

Las principales arterias tanto anteriores como posteriores que se encargan de transportar la sangre al encéfalo covergen en una especie de heptágono en la base del cerebro, que es conocida como el Polígono de Willis.

La principal función del Polígono de Willis es que el cerebro esté constantemente vascularizado, es decir, provisto de vasos, para que si llegara a ocurrir que alguna arteria fallara, estos puedan seguir aportando sangre de forma continua.

El Polígono de Willis está formado por las siguientes arterias:

  • La arteria comunicante anterior
  • Las arterias cerebrales anteriores
  • Una pequeña porción de ambas arterias carótidas internas
  • Las arterias comunicantes posteriores
  • Las arterias cerebrales posteriores.

Drenaje venoso de cabeza y cuello

Circulación cerebralEl drenaje venoso del cerebro se realiza a través de venas pequeñas que en conjunto forman plexos venosos y que tienen la función de  drenar la sangre venosa del encéfalo descargándola en los senos venosos de mayor calibre: seno longitudinal superior, seno longitudinal inferior, seno recto.

Desde los senos, la sangre es llevada al cerebro, el encéfalo y las venas yugulares internas.

Por otra parte las venas yugulares externas se encargan de drenar el flujo que viene del macizo facial (vena facial, maxilar, nasal, oftálmica) y las yugular anterior y posterior recogen la sangre del cuello.

Finalmente las venas yugulares internas y las externas (derechas e izquierdas) convergen simultáneamente, con la vena subclavia formando los troncos venosos braquicefálicos que llevan la sangre de la parte superior del cuerpo a la vena cava superior y ésta a la aurícula derecha.

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