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Fernanda Marques S Santos Vascularização do SNC e Barreiras Encefálicas Importância da Vascularização do SNC O SNC necessita de um suprimento permanente e elevado de glicose e oxigênio. A atividade funcional do encéfalo depende de um processo de oxidação de carboidratos e não pode ser sustentada por metabolismo anaeróbico. Isto requer fluxo sanguíneo contínuo e intenso. No caso de quedas ou suspensão do afluxo sanguíneo, a área lesada em último lugar é o centro respiratório situado no bulbo. Há poucas anastomoses entre artérias e arteríolas, o que torna cada região bastante dependente da circulação de determinada artéria. No SNC não há circulação linfática. Entretanto, há circulação liquórica. Vascularização do Encéfalo Fluxo Sanguíneo Cerebral O fluxo sanguíneo cerebral só é superado pelo fluxo sanguíneo do rim e do coração. O encéfalo consome 20% do O2 disponível. O fluxo sanguíneo cerebral (FSC) é diretamente proporcional à diferença entre a pressão arterial (PA) e a pressão venosa (PV), e inversamente proporcional à resistência cerebrovascular (RCV). Assim: FSC = (PA – PV)/RCV Como a PV varia muito pouco, a fórmula pode ser simplificada: FSC = PA/RCV, ou seja, o FSC é diretamente proporcional à PA e inversamente proporcional à RCV. A RCV depende de: ● Pressão intracraniana: cujo aumento eleva a resistência cerebrovascular. ● Condição da parede vascular: pode estar alterada em certos processos patológicos que aumentam consideravelmente a resistência cerebrovascular. ● Viscosidade do sangue ● Calibre dos vasos cerebrais: regulado por fatores humorais e nervosos. O consumo de O2 varia entre as diversas regiões cerebrais. O fluxo sanguíneo é maior nas áreas mais ricas em sinapses, de tal modo que, na substância cinzenta, ele é maior do que na branca. O fluxo sanguíneo varia com seu estado funcional no momento. O aumento da demanda nas regiões ativadas é proporcionado por ajustes locais realizados pelas próprias arteríolas. A atividade celular causa liberação de CO2 e este aumenta o calibre vascular e o fluxo sanguíneo local. Vascularização Arterial do Encéfalo Peculiaridades da Vascularização Arterial do Encéfalo O encéfalo é irrigado pelas artérias carótidas internas e vertebrais, originadas no pescoço. Na base do crânio estas artérias formam um polígono anastomótico, o polígono de Willis, de onde saem as principais artérias para a vascularização cerebral. A vascularização dessa região é peculiar porque não possui um hilo para a penetração dos vasos que entram no encéfalo em diversos pontos de sua superfície. Estruturalmente as artérias cerebrais também são peculiares, pois possuem paredes finas. Este é um fator que torna as artérias cerebrais propensas a hemorragias. A túnica média das artérias cerebrais tem menos fibras musculares e a túnica elástica interna é mais espessa e tortuosa. Esse espessamento da túnica elástica interna protege o tecido nervoso, amortecendo o choque da onda sistólica responsável pela pulsação das artérias. Ademais, as artérias que penetram no cérebro são envolvidas pelo líquor nos espaços perivasculares, o que permite atenuar o impacto da pulsação arterial e amortecer o choque da onda sistólica. No homem, há uma quase independência entre a circulação intracraniana e extracraniana. Artéria Carótida Interna Ramo de bifurcação da carótida comum, a carótida interna penetra na cavidade craniana pelo canal carotídeo do osso temporal, atravessa o seio cavernoso formando o sifão carotídeo, em seguida perfura a dura- máter e a aracnoide e, no início do sulco lateral, divide- se em seus dois ramos terminais: as artérias cerebrais média e anterior. Outros ramos importantes da mesma são: Fernanda Marques S Santos ● Artéria oftálmica: emerge da carótida quando esta atravessa a dura-máter, logo abaixo do processo clinoide anterior. Irriga o bulbo ocular e formações anexas. ● Artéria comunicante posterior: anastomosa-se com a artéria cerebral posterior, ramo da basilar, contribuindo para formação do polígono de Willis. ● Artéria corióidea anterior: dirige-se para trás, ao longo do trato óptico, penetra no corno inferior do ventrículo lateral, irrigando os plexo corioides e parte da cápsula interna, os núcleos da base e o diencéfalo. Artéria Vertebral e Basilar As artérias vertebrais direita e esquerda destacam-se das artérias subclávias correspondentes, sobem no pescoço dentro dos forames transversos das vértebras cervicais, perfuram a membrana atlantoccipital, a dura-máter e a aracnoide, penetrando no crânio pelo forame magno. Percorrem a face ventral do bulbo e, aproximadamente no nível do sulco bulbo-pontino, fundem-se para constituir um tronco único, a artéria basilar. As artérias vertebrais dão origem às duas a.espinhais posteriores e à a.espinhal anterior que vascularizam a medula. Originam ainda as a.cerebelares inferiores e posteriores, que irrigam a porção inferior e posterior do cerebelo. A artéria basilar percorre o sulco basilar da ponte e termina anteriormente bifurcando-se para formar as artérias cerebrais posteriores direita e esquerda. Outros ramos importantes da a.basilar são: ● Artéria cerebelar superior: distribui-se ao mesencéfalo e à parte superior do cerebelo. ● Artéria cerebelar inferior anterior: distribui-se à parte anterior da face inferior do cerebelo. ● Artéria do labirinto: penetra no meato acústico interno junto com os nervos facial e vestibulococlear, vascularizando estruturas do ouvido interno. ● Ramos pontinos. O Círculo Arterial do Cérebro (Polígono de Willis) É uma anastomose arterial de forma poligonal e está situado na base do cérebro, onde circunda o quiasma óptico e o túber cinéreo, relacionando-se ainda com a fossa interpeduncular. É formado pelas porções proximais das artérias cerebrais anterior, média e posterior, pela artéria comunicante anterior e pelas artérias comunicantes posteriores direita e esquerda. A a.comunicante anterior anastomosa as duas a.cerebrais anteriores. As a.comunicantes posteriores unem, de cada lado, as carótidas internas com as cerebrais posteriores correspondentes. Deste modo, elas anastomosam o sistema carotídeo interno ao sistema vertebral. Entretanto, vale lembrar que não há passagem significativa de sangue entre estes sistemas, nem mesmo entre as metades direita e esquerda do círculo arterial. As artérias cerebrais anterior, média e posterior dão ramos corticais e ramos centrais. Os ramos corticais vascularizam o córtex e a substância branca subjacente. Os ramos centrais emergem da porção proximal de cada uma das artérias cerebrais e das artérias comunicantes. Eles vascularizam o diencéfalo, os núcleos da base e a cápsula interna. As áreas onde eles penetram são chamadas de substância perfurada anterior e posterior. Os ramos centrais que se destacam da artéria cerebral média são chamados de artérias estriadas e penetram na substância perfurada anterior, vascularizando a maior parte do corpo estriado e da cápsula interna. Os ramos centrais do polígono de Willis raramente se anastomosam. Território Cortical das Três Artérias Cerebrais Os ramos corticais das artérias cerebrais possuem anastomoses. Entretanto, estas anastomoses são insuficientes para manutenção de circulação colateral adequada em casos de obstrução. Resultam pois, nestes casos, lesões do córtex cerebral, com um quadro sintomatológico característico das síndromes das artérias cerebrais anterior, média e posterior. ● Artéria cerebral anterior: é um dos ramos de bifurcação da carótida interna, dirige-de para diante e para cima, curva-se em torno do joelho do corpo caloso e ramifica-se na face medial de cada hemisfério, desde o lobo frontal até o sulco parietocciptal. A obstrução causa paralisia e diminuição da sensibilidadedo membro inferior do lado oposto, Fernanda Marques S Santos decorrente da lesão de partes das áreas corticais motora e sensitiva. ● Artéria cerebral média: ramo principal da carótida interna. Ela percorre o sulco lateral em toda a sua extensão, distribuindo ramos que vascularizam a maior parte da face dorsolateral de cada hemisfério. Obstrução desta artéria, quando não é fatal, determina sintomatologia com paralisia e diminuição da sensibilidade do lado oposto do corpo, podendo ainda haver graves distúrbios da linguagem. ● Artéria cerebral posterior: ramos de bifurcação da artéria basilar. Dirigem-se para trás, contornam o pedúnculo cerebral e percorrem a face inferior do lobo temporal e o lobo occipital. Irriga a área visual situada nos lábios do sulco calcarino e sua obstrução causa cegueira em uma parte do campo visual. Vascularização Venosa do Encéfalo Generalidades As veias encefálicas não acompanham as artérias, sendo maiores e mais calibrosas do que elas. Drenam para os seios da dura-máter, de onde o sangue converge para as veias jugulares internas (recebem quase todo sangue venoso encefálico). As paredes das veias encefálicas são muito finas e praticamente desprovidas de musculatura. A regulação ativa da circulação venosa se faz sob a ação de três forças: ● Aspiração da cavidade torácica: determinada pelas pressões subatmosféricas da cavidade torácica. ● Força da gravidade: o retorno sanguíneo do encéfalo se faz a favor da gravidade, o eu dispensa a existência de válvulas na veias cerebrais. ● Pulsação das artérias. A circulação venosa do encéfalo é mais lenta que a arterial. A pressão venosa no encéfalo é muito baixa e varia pouco em razão da grande capacidade de distensão das veias e seios. As veias encefálicas se dispõem em dois sistemas: o sist. venoso superficial e o sist. venoso profundo. Sistema Venoso Superficial Constituído por veias que drenam o córtex e a substância branca subjacente, anastomosam-se amplamente na superfície do cérebro, onde formam as veias cerebrais superficiais, que desembocam nos seios da dura-máter. As veias cerebrais superficiais superiores provêm da metade medial e da metade superior da face dorsolateral de cada hemisfério, desembocando no seio sagital superior. As veias cerebrais superficiais inferiores provêm da metade inferior da face dorsolateral de cada hemisfério e de sua face inferior, desembocando nos seios da base e no seio transverso. A principal veia superficial inferior é a veia cerebral média superficial. Sistema Venoso Profundo Compreende veias que drenam o sangue de regiões situadas profundamente no cérebro, tais como: corpo estriado, cápsula interna, diencéfalo e grande parte do centro branco medular do cérebro. A veia mais importante desse sistema é a veia cerebral magna ou veia de Galeno, para qual converge quase todo sangue do sistema venoso profundo. A veia cerebral magna é formada pela confluência das veias cerebrais internas e desemboca no seio reto. Angiografia Cerebral Injetando-se contraste nas artérias vertebral ou carótida interna e tirando-se uma sequência de radiografias, é possível visualizar as artérias, veias e seios do encéfalo. Vascularização da Medula A medula é irrigada pelas artérias espinhais anterior e posteriores, ramos da artéria vertebral, e pelas artérias radiculares, que penetram na medula com as raízes dos nervos espinhais. A artéria espinhal anterior é formada pela confluência de dois ramos que emergem das artérias vertebrais direita e esquerda. Ela emite as artérias sulcais. As artérias espinhais anteriores vascularizam as colunas e os funículos anterior e lateral da medula. As artérias espinhais posteriores direita e esquerda emergem das artérias vertebrais correspondentes, contornam o bulbo e percorrem a Fernanda Marques S Santos medula e os filamentos radiculares das raízes dorsais dos nervos espinhais. As artérias espinhais posteriores vascularizam a coluna e o funículo posterior da medula. As artérias radiculares anterior e posterior derivam dos ramos espinhais das artérias segmentares do pescoço e do tronco. As artérias radiculares anteriores anastomosam-se com a espinhal anterior, e as artérias radiculares posteriores com as espinhais posteriores. Barreiras Encefálicas Generalidades São dispositivos que impedem ou dificultam a passagem de substância entre o sangue e o tecido nervoso (barreira hematoencefálica) ou entre o sangue e o líquor (barreira hematoliquórica). Localização Anatômica da Barreira Hematoencefálica Ela está localizada no capilar do SNC. Este é formado pelo endotélio e por uma membrana basal muito fina. Por fora, os pés vasculares dos astrócitos formam uma camada quase completa em torno do capilar. A barreira hematoencefálica fica mais precisamente no endotélio. O endotélio dos capilares encefálicos apresentam três características que os diferenciam dos endotélios dos demais capilares: ● As células endoteliais são unidas por junções oclusivas que impendem a penetração de macromoléculas. ● Não existem fenestrações, que são pequenas áreas em que o endotélio se reduz a uma fina membrana permeável. ● São raras as vesículas pinocitóticas (importantes no transporte de macromoléculas). Localização Anatômica da Barreira Hematoliquórica Localiza-se nos plexos corioides. Seus capilares, no entanto, não participam do fenômeno. O epitélio ependimário que reveste os plexos corioides, ao contrário dos demais epitélios ependimários, possui junções oclusivas que unem as células próximo a superfície ventricular e impedem a passagem de macromoléculas. Funções das Barreiras A principal função é impedir a passagem de agentes tóxicos para o SNC, como venenos, toxinas bilirrubina. Impedem também a passagem de neurotransmissores encontrados no sangue, como adrenalina. Portanto, essas barreiras constituem um mecanismo de proteção do encéfalo contra agentes que poderiam lesá-lo. Ademais, elas também têm a função de permitir a entrada de substâncias importantes para o funcionamento das células do tecido nervoso, como glicose. Esta passagem depende de moléculas transportadoras que são específicas para glicose, por exemplo. Fatores de Variação da Permeabilidade da Barreira Hematoencefálica A permeabilidade da barreira hematoencefálica não é a mesma em todas as áreas. Inicialmente no desenvolvimento, os capilares que penetram no encéfalo têm fenestrações. Com o aumento da idade, há a perda dessas fenestrações. Em razão disso, no feto e no RN, a barreira hematoencefálica é mais fraca, ou seja, deixa passar maior número de substâncias. Processos patológicos, como certas infecções, podem levar à “ruptura”, mais ou menos completa, dessa barreira. Órgãos Circunventriculares Em algumas áreas do cérebro a barreira hematoencefálica não existe. Essas áreas se distribuem em volta do III e IV ventrículo e são denominadas órgãos circunventriculares. Estes órgãos podem ser receptores de sinais químicos do sangue ou podem Fernanda Marques S Santos estar relacionados direta ou indiretamente com a secreção de hormônios. A glândula pineal localiza-se no epitálamo e secreta hormônio melatonina. A eminência média pertence ao hipotálamo e está envolvida no transporte de hormônios do hipotálamo para adeno-hipófise. A neuro-hipófise é um local de liberação de hormônios hipotalâmicos. O órgão subfornicial é uma pequena estrutura neuronal situada no forame de Monro, cujo seus neurônios são sensíveis a baixas contrações de angiotensina 2. As informações obtidas pelos neurônios do órgão subfornicial são levadas a áreas do hipotálamo que regulam a volemia. O órgão vascular da lâmina terminal está situado nesta lâmina no hipotálamo, seus neurônios são sensíveis ao aumento de pressão osmóticado sangue, desencadeando a sede e estimulando a secreção de hormônios antidiuréticos pelo hipotálamo. A área postrema fixa na parte mais caudal do assoalho o IV ventrículo e é sensível a sinais químicos como o hormônio colecistocinina. A informação é repassada ao hipotálamo para regulação da atividade gastrointestinal ou ao centro do vômito. Referência MACHADO, A. B. M. Neuroanatomia Funcional. 3 ed. São Paulo: Atheneu, 2013.
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