脳の血管について

このページでのポイント

大脳へ、多くの血液を送る血管（けっかん）は、内頸動脈（ないけいどうみゃく）です。脳幹（のうかん）と小脳（しょうのう）へは、椎骨（ついこつ）と脳底（のうてい）動脈です。

脳のエネルギー消費量は、臓器重量の割合で、一番高いです。

脳出血には、くも膜下出血と脳内出血があります。

下のアニメは、心臓（しんぞう）の左心室（さしんしつ）から動脈血が脳に流れる様子を示しています。

　左心室から、上行大動脈が出て、右側では、腕頭（わんとう）動脈になり、　そこから、右総頚（そうけい）動脈と右椎骨（ついこつ）動脈に分かれていきます。

　右総頚動脈は、くびで、外頸と内頚動脈にわかれます。

　内頸動脈をかいして、動脈血が脳内にながれます。

　左側も、左総頚動脈を介し、首で、外頸と内頚動脈にわかれます。

　左右の外頸動脈は、主に、顔面、脳の硬膜（こうまく）などに、流れます。

左右の椎骨動脈は、首の脊椎（せきつい）の側面を通り、大後頭孔から脳内にはいります。

鼻側（はながわ）

 

　　

 

 

　心臓から脳にいく血管で、右左に違い（ちがい）があります。右側は、腕頭動脈があり、そこから、右総頚動脈がでます。左側は、左総頚動脈が、直接でています。

やや後側から、脳に入る血管の椎骨動脈は、右左ともそれぞれの鎖骨下動脈からでます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

左側のアニメでは、左右の内頚動脈から中大脳、前大脳、後交通に、枝分かれ（えだわかれ）し、動脈血が流れる様子を表しています。

左右の椎骨動脈は、一本の脳底（のうてい）動脈に流れ,、さらに、後大脳動脈になります。

脳底動脈からは、脳幹（のうかん）、小脳などに関係する動脈がわかれます。

http://www.yamamura-clinic.net/index.php?id=73から転写

 

 

おもな血管の流れている領域（りょういき）は、どこでしょう。

その前に、大脳の断面の見方を整理しておきます。https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%86%A0%E7%8A%B6%E9%9D%A2から引用

矢状面（しじょうめん）とは、縦切りです。

冠状面（かんじょうめん）は、顔を正面からみた方向です。前頭面（ぜんとうめん、frontal plane）あるいは前額面（ぜんがくめん）ともいいます。生物の体を腹側と背側に（ヒトの場合は前側と後側）分割する場合に用います。

 

 

下の図は、横断面の絵です。https://rehatora.net/%からの引用です。

下の絵は、矢状面です。同様に、https://rehatora.net/%からの引用です。

脳血管の支配領域が、それぞれにさまざまな脳の仕事をしているため、血の塊（かたまり）で血管がつまったとき、さまざまな障害（しょうがい）がでます。

 

 

次に、脳出血について、考えてみましょう。２種類あります。一つは、くも膜下出血、もうひとつは、脳内出血です。

まずは、くも膜下出血を考えてみましょう。

下のアニメで、青色は硬膜を、黄色はくも膜、白い部分はくも膜下腔を表しています。

くも膜下腔には、脊髄液があり、その中に動脈が浮いている状態です。

この動脈にこぶができることがあります。理由ははっきりしていませんが、動脈瘤（りゅう）です。

このこぶが破（やぶ）れたとき、くも膜下に血液が流れます。これを、くも膜下出血といいます。

脊髄液が血液で染まります。アニメで確（たし）かめてください。

CTでは、血液のように、みずっぽいものは、白くなります。脊髄液はくも膜下にあり、脳の周りにありますから、右上のように、CT上で、白くなります。

 

一方、脳内出血があります。下のアニメで示すように、太い血管から、脳の組織内に細い血管が入り込んでいます。

この血管が切れたとき、出血します。

くも膜下の脊髄液には、血液が混じりにくいことが多いです。アニメで見てください。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

出血はかぎられていますから、上のCT像（ぞう）のようにかたまりとして、白く見えます。くも膜下出血の場合、出血量がすくないと白さがうすいため、見逃すこともあります。http://www9.plala.or.jp/sophie_f/disease/cerebral4.htmlから引用

くも膜下出血の原因の血管は、脊髄液に浮いている血管です。脳内出血の原因の血管は、これらの血管から、脳組織に入り込んだ細い血管です。

出血した場合の見え方が異なる理由（りゆう）です。

次に、

脳内の動脈に流れる血液の量は？？？

　　脳には、血圧の変化に関係なく、血流量を一定にする仕組みがあります。

　　左のアニメのように、平均血圧　（＝最低血圧＋（最高血　　圧ー最低血圧）/3 )が60mmHgから150mmHgの範囲で　　は、脳血流量は５０〜５５ml/min/100g脳乾燥重量

平均血圧６０mmHgは、おそらく、最高血圧７５〜７０mmHg、最低血圧５５〜５０mmHgに相当するでしょう。

平均血圧１５０mmHgは、おそらく、最高血圧２１０〜２００mmHg、最低血圧１３０〜１２０mmHgに相当するでしょう。

血血圧が低くなっても、また、相当に高くなっても、脳の血流量が変わらないため、フラフラせず、頭も痛くならず、物事を考えることができます。

しかし、驚くことに、脳血管は、動脈血中に溶けている酸素とか炭酸ガスの量に影響されます。

上で述べたような脳の血液量が、極端に変化します。

動物である人間は、食事をし、体の中で、色々な酵素という物質で、食べ物を栄養分に変えています。

このとき、酸素が使われて、残りに炭酸ガスと水ができます。血液中には、炭酸ガスが溶けています。この炭酸をPaCO2と表します。

PaCO2の正常値は、４３〜４７ｍｍHgの範囲（はんい）です。病気でなければ、この狭い範囲で調節（ちょうせつ）されています。すごいです。

では、下に炭酸ガスに反応する脳血管の状態の図を示します。赤線は、上で述べたように血圧に対する脳血管の反応です。

青線が炭酸ガスに対する反応です。横軸は、炭酸ガスの変化を表しています。単位はmmHgです。

血圧の変動に関係なく、血液中の炭酸ガスは、正常値より、高くなると、脳血管は開き、血管内にたくさんの血液が流れ、血流量が増えることになります。

正常値より、低くなると、脳血管は収縮し、血液量が減ります。炭酸ガスは血圧の変動よりも、脳血管に与える影響は強力です。

 

 

 

次に、血液中の酸素が脳血管に与える影響について考えましょう。

 

人間の動脈血には、肺で得た酸素が多く含まれ、それぞれの組織で、酸素が使われた後、組織から帰ってくる血液の静脈血には、酸素が少なくなっています。動脈血に溶けている酸素は、PaO2と表します。aは動脈を英語で表したarteryのaです。

静脈血の場合、PvO2と表します。Pは圧、vは静脈を英語で言うveinのvです。O2は酸素です。

動脈血のPaO2の正常値は、９５〜９８mmHgです。

PaO2が５０mmHg以下になると、一気に脳血管は拡張し、脳血管の血流量は増えます。

炭酸ガスと異なり、正常値以上に酸素が増加しても、血液量は変わりません。不思議ですね。

 

人間にとって、動脈血の酸素が少なくなると、生きていけません。特に、脳は、酸素に弱いです。

ＰaO2が50mmHg以下になると、脳は大変です。そこで、酸素が少ない血液でも、たくさんの血液が脳に運ばれるようにします。そのため、脳の血管は開きます。血圧の変化をしのぐ勢いで、酸素の変化に応じて、血管が開きます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

次に、

体全体の血流量から考えると、体重６５ｋｇの成人の場合、

1分間に循環（じゅんかん）する血液の量（ml)は

臓器別でみると、

　臓器　　　　　　安静時　　　　　　　　　　運動時　　　　　　　　　　　　　比較　

肺（はい） ５０００ ２５０００ 約５倍
脳 ６５０〜７５０ ７５０〜１０００ 約１．１〜２倍
胃腸・肝臓 １０００〜１３００ ７５０〜１３００ 約３/４〜同等
腎臓 １０００ ５００〜１０００ 約1/2〜同等
筋肉 ７５０〜１０００ 筋肉と皮膚を合わせて約１５〜２２倍
皮膚 １５０〜３００ ２００００〜２１０００  
骨・脂肪 ５００〜７５０ ２５０〜５００ 約1/2〜２/３倍

肺の血流量は、心臓から直接出た血液量です。

そのあと、いろいろな臓器（ぞうき）に

分かれ、血液が流れていきます。

肺の血液量は、各臓器に分布した血液量

の総和（そうわ）と同じです。

運動時、皮膚・筋肉の血流量は約２０倍に増加し、意外に脳もやや増加します。

脳の血流量は、心臓から出る血液量の１５％

脳のエネルギー消費量

臓器の重量当たりで、一番多い。

　脳は、体重の２％しかないが、エネルギー消費量は１８％　　　　　　　　　　　

臓器 エネルギー消費量（％）　 臓器重量（％） 重量当たりのエネルギー消費量(Kcaｌ)
脳 １８ ２ ９００
心臓 １１ ６
腎臓 ７   ６３３
肝臓 ２０ ５２ ４８
筋肉 ２０
皮膚 ５    
その他 ９ ４０ ４８

 

 

 

 

心臓と腎臓をあわせた臓器重量は、６％、

重量当たりのエネルギー消費量は、６３３Kcal

肝臓、筋肉と皮膚で５２％。４８Kcal。

 

じっとしているときも、脳だけはエネルギーをたくさん使っています。


それでは、脳のエネルギーのもとは、何だろうか？？？？

　　おもにブドウ糖つまり、グルコースです。 病気がひどいときなど、グルコースが利用できないときには、脂肪成分のケトン体という物質も使われます。

体全体のブドウ糖消費量のうち、脳は４６％をいつも消費しています。寝ているときも、常に、１時間当たり、５ｇのブドウ糖を使っています。（人は、１日何もしなくても、全体で、およそ２６０ｇ消費します。このうち、脳だけで１２０ｇ使います。）

 

　　　　　

これを、脳血液関門(Blood Brain Barrier) と言います。

 

 

ふつうの血管のばあい、血管の内側から、Pore（あな）を介（かい）して、いろいろな物質が血管外にもれでて、細胞内にはいります。

脳以外の毛細血管と違（ちが）い 、脳の毛細血管は、Poreがなく、自由に物質（ぶっしつ）が出入りできません。血液中の物質を脳へ簡単に通さないようにすることで、脳を毒性物質から守る役割をもちます。その一方で、薬剤も通りにくくしています。

神経活動のエネルギー源（げん）になるLipid soluble（脂肪分解物のケトン体）,glucose（糖）aa(amino acid=アミノ酸）は通過できます。また、お酒に含まれるアルコールや麻薬の類はどれも脂溶性なので、脂肪分が多い脳に染み込むことができます。左の図は、http://www.js-brain.com/glial.htmlから引用

 

 

脳の静脈系について

 

 

左の絵では、主な静脈系を表しています。

脳の表面を走る皮質（ひしつ）静脈系

実質内を走る髄質（ずいしつ）静脈系

脳室上衣下を走る上衣下静脈系

硬膜内にあり最終的な静脈還流を

行なう硬膜静脈洞

の４つに区分されます。

http://www.geocities.jp/study_nasubi/j/j12.htmlから引用

 

 

 

 

 

 

左のアニメを、ゆっくり見てください。血管の色が変わります。http://chousei58.com/?p=40052から引用し、改編

顔面、頭蓋骨（ずがいこつ）の外側に、

分布（ぶんぷ）する血管は、外頸静脈に

流れます。暗い青い部分です。

頭蓋骨内の脳からの静脈血は、

いろいろな静脈洞に集まり、

内頸静脈に流れます。

明るい青い部分です。

他の臓器でも見られますが、脳の動脈は、静脈のそばを流れていません。

また、静脈洞の存在（そんざい）は、他の臓器に、あまりなく脳に特有といえそうです。

 

静脈洞とは？？

そのまえに、静脈と動脈の構造（こうぞう）は、以下の図です。

動脈は、弾性膜（だんせいまく）が厚く、伸縮力（しんしゅくりょく）があります。静脈は、動脈に比べて、伸縮力がありません。心臓より、下の静脈には、静脈弁があります。これは、心臓に血液を返すためです。心臓より上の静脈には、弁がありません。つまり、脳静脈には、弁がありません。左の図はhttps://www.kango-roo.com/sn/k/view/1840から引用

 

 

では静脈洞とはどういう構造でしょうか。

左の絵のように、青い部分が、静脈洞を表します。上矢状静脈洞は１例です。

硬膜の外葉と内葉は通常密着（みっちゃく）していますが、、正中部など一部の場所において、外葉と内葉との間に隙間（すきま）があり、そこに静脈血が 集まる場所があり、硬膜静脈洞といいます。https://health.goo.ne.jp/medical/body/jin009から転載

 

 

 

 

 

静脈洞に集まった静脈血は、左右の内頸静脈に流れ、

顔面などからの静脈血は、左右の外頸静脈に流れ、これらは左右の腕頭静脈になり、上大静脈に流れ、右心房にいきます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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