El cerebro es el órgano principal del sistema nervioso central, en él se producen los mecanismos de traducción de información, respuestas y control de estructuras. Esta estructura se caracteriza porque no presenta un sistema de almacenamiento de energía que permita su funcionamiento, es por ello, que depende absolutamente del flujo sanguíneo. Estudios clínicos han determinado que hacen falta sólo 10 segundos de ausencia o disminución del flujo sangre (isquemia), para que el individuo pierda el conocimiento, y de 15 a 20 segundos, para que observemos en el individuo efectos colaterales importantes.
En virtud de esto, nuestro organismo presenta una estructura conformada por un sistema arterial en forma de anillo, cuya función primordial es amortiguar los cambios de presión en el organismo, evitando que se altere el flujo sanguíneo al cerebro. Este entramado de arterias, se conoce como polígono de Willis.
¿Qué es el polígono y cómo está conformado?
La acción de esta estructura, fue determinada por el neurólogo inglés Thomas Willis, quien en el siglo XVIII fuera el primero en apuntar su funcionamiento, y su respectiva importancia para el sistema cerebral. Consiste en una estructura, ubicada en el espacio leptomeningeo (subaracnoideo) y se trata de una zona del espacio cerebral delimitada por la aracnoide (meninge intermedia) y la piamadre (meninge interna). El polígono de Willis, presenta forma de anillo, y está conformado por un conjunto de vasos y arterias, cuya función principal es la de regular el flujo de sangre los órganos del sistema nervioso central, como lo son el cerebro y el encéfalo.
Las seis arterias principales, que se encargan de transportan sangre al cerebro, se encuentran unidas en una forma curiosa, que ha sido comparada con un hexágono, de ahí proviene la denotación poligonal de la estructura de Willis. Aunque especialistas en el área han hecho hincapié en que es común en algunos pacientes sin tendencias isquémicas, encontrar esta estructura incompleta. A continuación nombramos las principales arterias que conforman esta estructura:
Principales arterias que conforman el polígono de Willis:
Posicionadas en un circuito cerrado, el denominado hexágono de Willis se encuentra constituido por las siguientes arterias principalmente:
Arterias comunicantes anteriores (ACA): En la zona precomunical del cerebro, esta arteria encuentra su origen, conectando las dos arterias cerebrales anteriores, con una longitud aproximada de 4 a 5 mm, aunque es difícil de predecir, porque se han observado muchas variaciones en el tamaño aproximado de la misma. Las afecciones ligadas a esta arteria decantan en alteraciones en el campo visual.
Arterias comunicantes posteriores (ACP): Se trata de la arteria comunicante que se origina de la arteria coroidea anterior, y es de su responsabilidad el establecimiento de la conexión entre 3 arterias del mismo hemisferio cerebral. La patología más común que puede desarrollarse en esta estructura es el aneurisma de la arteria comunicante posterior.
Arteria oftálmica: Va desde la apófisis clinoides anteriores, alimentando al nervio óptico. Constituye una rama colateral de la arteria carótida interna.
Arteria carotidea externa: Es una de las principales arterias ubicadas en el cerebro humano, originándose de la carótida común. Esta es la arteria que nos permite tomar el pulso carotideo, y se ramifica en seis bifurcaciones de importancia en temas de irrigación sanguínea a estructuras superiores.
Arteria basilar: Es la famosa arteria originada en la unión vertebral de lado derecho e izquierdo, cuya función es la de transportar sangre oxigenada al cerebro.
Importancia de la sangre oxigenada para el cerebro
Todos los órganos requieren del flujo sanguíneo para su adecuado funcionamiento, ya que es este fluido el principal transporte de nutrientes y componentes básicos, que toda estructura vital requiere para su adecuado desarrollo. En el caso, del cerebro, el aporte de oxígeno que transmite la sangre es muy apreciado y permite su funcionamiento. Y su importancia es apreciable en el hecho de que tan sólo unos pocos segundos sin el suministro habitual del vital fluido pueden traducirse en afecciones de importancia en áreas motrices y cognitivas del individuo (dependiendo de la zona sonde ocurra la falla).
Mecanismo de acción del hexágono de Willis
El polígono de Willis es el principal responsable de llevar a cabo la circulación colateral, la cual constituye un mecanismo de preservación a nivel de estructuras primordiales del sistema nervioso central. La circulación colateral se refiere al flujo de sangre que se activa ante situaciones en las que el flujo se ve alterado (disminución o cese), y si bien, es posible que su acción no logre suplir la función de las arterias responsables de la irrigación, este sistema de emergencia, permite prolongar el funcionamiento normal por un periodo limitado de tiempo, lo que ayuda a reducir los efectos negativos, en tanto el paciente accede a atención médica.
Cuando ocurre una situación de oclusión vascular, que atenta con la estabilidad del flujo sanguíneo en las estructuras cerebrales, se observa un incremento en la resistencia al flujo en las arterias carótidas y vertebrales, por lo que la se sucede una disminución en la presión a nivel del polígono de Willis el cual inicia acciones de amortiguación, en un intento de prolongar el buen funcionamiento, durante el mayor periodo de tiempo posible. Cuanto mayor sea la magnitud de la anastomosis, mayor será el aporte colateral de las estructuras vasculares no involucradas en la oclusión. En circunstancias normales, estos conductos alternos pueden permanecer inactivos, o con un uso muy bajo, en el que no se percibe ningún flujo sanguíneo, sino que se lleva a cabo un movimiento de sangre, el cual está orientado al mantenimiento de la permeabilidad en la estructura, evitando así patologías como la trombosis.
Cuando los aportes sanguíneos colaterales no son suficientes para satisfacer la demanda de irrigación en el territorio que era suministrado de sangre por la arteria obstruida, se ponen en acción mecanismos secundarios como lo son la dilatación de los vasos de resistencia.
Como se puede observar, el cuerpo humano consiste en un complejo sistema, el cual está formado por estructuras que garantizan el equilibrio de su funcionamiento.
Patologías asociadas
El estrechamiento, endurecimiento y obstrucción de arterias, es la causa primordial de las patologías desarrolladas a nivel del sistema nervioso central, y que activen el funcionamiento de la estructura arterial de Willis. A continuación se listan las principales patologías desarrolladas por problemas arteriales:
Trombosis: Consiste en un coágulo sanguíneo que genera una obstrucción a nivel de las arterias, lo cual puede conducir a la ruptura de la misma cuya consecuencia directa es una hemorragia.
Aneurismas: Consiste en una zona débil del vaso sanguíneo, que conduce a su inflamación, es una afección grave que puede conducir a la muerte del paciente, ya que en los casos de aumento de presión arterial, puede ocurrir la ruptura del vaso. La mayoría de los aneurismas (según datos clínicos mayor al 80%) ocurren en la parte anterior del polígono de Willis, por lo que muchos médicos han concluido que la parte genética influye en esta afinidad.
Accidente cerebro vascular (ACV): Constituye un infarto o derrame cerebral, el cual conduce a la muerte de la mayoría de los pacientes que lo experimentan.