脑的血液供应包括脑的动脉系统和静脉系统。脑循环的特点是：成对的颈内动脉和椎动脉互相衔接成动脉循环；静脉系多不与同名动脉伴行，所收集的静脉血先进入静脉窦再汇入颈内静脉；各级静脉都没有静脉瓣。
（一）脑动脉系统［1］
脑部血液供应是由颈动脉和椎-基底动脉两个系统组成（图1）的。颈动脉系统主要通过颈内动脉、大脑中动脉和大脑前动脉供应大脑半球前3／5部分的血液，也称为脑前循环；椎-基底动脉系统则通过两侧椎动脉、基底动脉和大脑后动脉供应大脑半球后2／5部分及间脑、脑干、小脑的血液，称为脑后循环。颈动脉系统和椎-基底动脉系统之间通过脑底动脉环（Willis环）及其他许多侧支吻合血管形成的侧支循环进行代偿，以保证脑组织发生缺血事件时的正常血液供应。
图1 脑底的动脉
1．颈内动脉系统（前循环）
颈内动脉自颈总动脉发出，在C4水平（下颌角）或甲状软骨上缘水平分成颈外动脉和颈内动脉。颈内动脉在颈部垂直上升，沿咽侧壁上升至颅底，穿行颈动脉管至海绵窦，然后进入蛛网膜下腔。临床上将颈内动脉分为4段。①颈段：位于颈部；②颈动脉管段：又称岩骨段；③海绵窦段：位于海绵窦内；④床突上段：位于前后床突上方。
颈内动脉的主要分支如下。①眼动脉：供应视网膜和眼球的血液；②后交通动脉：与椎-基底动脉系统连接组成Willis环；③脉络膜前动脉：供应纹状体、海马、外侧膝状体、大脑脚、乳头体和灰结节等；④大脑前动脉及前交通动脉；⑤大脑中动脉：它是颈内动脉的延续。颈内动脉系统供应眼部和大脑半球前3／5部分，包括额叶、颞叶、顶叶和基底核的血液。
大脑前动脉是颈内动脉的终支，分为皮质支和深穿支。①皮质支：在视交叉上方折入大脑纵裂，在大脑半球内侧面延伸，主要分支有眶动脉、额极动脉、胼周动脉、胼缘动脉、旁中央动脉、楔前动脉等；左右大脑前动脉之间有前交通动脉相连。大脑前动脉皮质支主要供应大脑半球内侧面前3／4、额顶叶背侧面上1／4部皮质及皮质下白质（小腿和足部运动和感觉皮质）。皮质支阻塞可造成皮质缺血梗死，主要表现对侧小腿和足部瘫痪、感觉减退和锥体束征，旁中央小叶受损可出现排尿、排便障碍。②深穿支：是大脑前动脉在前交通动脉发出的一群小动脉，称为内侧丘纹动脉，其中一支为中央长动脉，又称Heubner回返动脉，主要供应内囊前肢及部分膝部、尾状核头部、壳核前部、苍白球外侧部和丘脑前部等。深穿支受累可发生供血区腔隙性梗死，临床表现为对侧面部及上肢近端中枢性瘫痪。
大脑中动脉是颈内动脉的直接延续，自颈内动脉发出后即分出深穿支，供应内囊膝部和后肢前2／3、壳核、苍白球、尾状核；主干分支（即皮质支）供应除额极和枕叶以外的大脑半球外侧面如额叶、顶叶、颞叶和岛叶，包括面、手、上肢及躯干的运动和感觉区，视放射，主侧半球语言皮质区（图2，图3）。主干闭塞引起大脑中动脉供血区包括皮质和深部白质大面积梗死，引起对侧肢体瘫痪、感觉障碍、中枢性面舌瘫和偏盲，优势半球病变可伴完全性失语，如发生脑水肿可出现意识障碍或因脑疝而死亡。
图2 大脑半球内侧面的动脉
图3 大脑半球外侧面的动脉
2．椎-基底动脉系统（后循环）
椎-基底动脉系统由椎动脉和基底动脉及其分支构成。两侧椎动脉均由锁骨下动脉根部上后方发出，向上经第6颈椎至寰椎横突孔，由枕骨大孔入颅，在脑桥下缘合成基底动脉。椎动脉分支包括脊髓后动脉、脊髓前动脉、延髓动脉、小脑后下动脉；基底动脉分支包括小脑前下动脉、脑桥支、内听动脉、小脑上动脉和大脑后动脉等；大脑后动脉是基底动脉终末支，分为皮质支（颞下动脉、距状裂动脉和顶枕动脉）、深穿支（丘脑穿通动脉、丘脑膝状体动脉和中脑支）和脉络膜后动脉。该系统供应大脑半球后2／5部分、丘脑、脑干和小脑的血液。
3．脑动脉的侧支循环
当某支脑动脉狭窄或闭塞时，良好的侧支循环可使其血液供应得到代偿，避免发生脑缺血性梗死及神经功能缺损。脑梗死灶的体积取决于脑动脉闭塞的程度及侧支循环代偿的情况。颈内动脉和椎-基底动脉通过几组吻合支形成丰富的侧支循环，其中脑底动脉环（Willis环）最重要。颅内动脉主要侧支循环包括脑底动脉环、脑皮质吻合支，脑深穿吻合支等。
①脑底动脉环（Willis环）：由双侧大脑前动脉、颈内动脉、大脑后动脉、前交通动脉和后交通动脉组成。前交通动脉连接两侧大脑前动脉，后交通动脉使颈内动脉或大脑中动脉与大脑后动脉沟通，在脑底部形成环状吻合，使两侧大脑半球及一侧大脑半球前、后部形成充足的侧支循环（图1）。中老年人因脑底动脉环粥样硬化导致血管狭窄，代偿能力下降，易发生脑梗死，脑血管外科治疗需了解Willis环的发育和代偿能力。
②脑皮质吻合支：大脑前动脉、中动脉及后动脉的皮质支在同侧大脑皮质有广泛的吻合，例如一侧大脑中动脉主干闭塞只出现基底核区脑梗死，皮质供血依靠大脑前和大脑后动脉皮质吻合支代偿。小脑后下动脉、小脑前下动脉和小脑上动脉在同侧小脑半球也存在广泛的皮质血管吻合。
③脑深穿吻合支：脑深穿动脉吻合支较少，侧支循环不如皮质丰富，脑血流调节和代偿作用较差，深部白质梗死多见。在某些病理情况下，如烟雾病可出现超越正常的侧支循环，脑底可见许多向上的小动脉，发挥侧支循环代偿功能。
④颈内-颈外动脉吻合支：例如，颈外动脉的面动脉与颈内动脉的眼动脉间，枕动脉脑膜支与大脑后动脉分支间，颈外动脉的上颌动脉通过鼓室前动脉、脑膜中动脉与颈内动脉的颈-鼓室动脉及大脑中动脉分支间都建立侧支循环。
⑤软脑膜动脉：在大脑前动脉、中动脉及后动脉的软脑膜分支间存在吻合支，与来自颈外动脉的脑膜中动脉分支也有吻合，如一侧大脑中动脉主干闭塞患者，数字减影血管造影（DSA）显示同侧颈外动脉血液经软脑膜供应皮质脑组织。
（二）脑静脉系统（图4，图5）
脑静脉系统由脑静脉（大脑浅静脉、大脑深静脉）和静脉窦组成。脑浅静脉、脑深静脉血液引流至静脉窦，再汇入颈内静脉。脑静脉特点是：无同名的动脉伴行，管壁薄，无肌肉及弹力纤维，缺乏弹性，无静脉瓣。静脉窦是硬脑膜组成的管道系统，是脑静脉血和脑脊液回流的必经之路。
图4 脑底的静脉
图5 大脑半球外侧的静脉
1．大脑浅静脉
大脑浅静脉包括大脑背外侧、内侧面和大脑底部浅静脉，收集大脑皮质和皮质下静脉血，可分为以下3组。①大脑上静脉：汇集大脑皮质大部分血流注入上矢状窦；②大脑中静脉：汇集大脑外侧沟附近血流注入海绵窦；③大脑下静脉：汇集大脑半球外侧面下部和底部血流注入海绵窦和大脑大静脉。这些静脉一段走行于大脑皮质、一段走行于蛛网膜下腔，进入硬脑膜内，轻微头部外伤可引起硬脑膜下浅静脉撕裂，出现硬脑膜下血肿。
2．大脑深静脉
大脑深静脉包括大脑内静脉、大脑大静脉和基底静脉，收集脑室旁白质、基底核和脑深部组织血液，经直窦汇入窦汇。包括：①大脑内静脉。由两侧的隔静脉、丘脑纹状体静脉在室间孔后方汇成左右两条大脑内静脉，收集豆状核、尾状核、胼胝体、第Ⅲ脑室和侧脑室脉络丛、部分海马和丘脑的血液。②大脑大静脉。两条大脑内静脉在第Ⅲ脑室脉络丛内向后走行，达胼胝体压部时合成一条长约1cm的大脑大静脉，收集两侧大脑内静脉、小脑上静脉和基底静脉血液，绕胼胝体压部向上与下矢状窦合续为直窦；大脑大静脉和大脑内静脉易形成血栓，引起半球深部出血性梗死、颅内压增高。③基底静脉。收集两侧苍白球内侧、视前区、下丘脑、丘脑底部、中脑上部等脑底部血液，注入大脑大静脉。
3．静脉窦
静脉窦位于颅骨下骨膜层与硬脑膜层之间，内面为一层内皮细胞，窦壁由致密的胶原纤维组成，坚韧无弹性、无瓣膜。颅内主要的静脉窦有上矢状窦、下矢状窦、直窦、海绵窦、横窦和乙状窦等。静脉窦易发生血栓形成。
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