脳血管障害（低酸素・虚血・梗塞）

🧠 全体像：脳血管障害Cerebrovascular disease脳血管障害（Cerebrovascular disease）Cerebrovascular disease（脳血管障害）は「血流が届かない（虚血→梗塞）」か「血管が破れる（出血）」かの二択で、虚血はさらに全脳（心停止・ショックによる選択的脆弱性Selective Vulnerability選択的脆弱性（Selective Vulnerability）Selective Vulnerability（選択的脆弱性））と局所（塞栓が第1原因、動脈硬化性血栓症、高血圧性のラクナ梗塞Lacunar Infarctsラクナ梗塞（Lacunar Infarcts）Lacunar Infarcts（ラクナ梗塞））に分かれる。梗塞の色（白色 vs 赤色）は再灌流・静脈閉塞venous occlusion静脈閉塞（venous occlusion）venous occlusion（静脈閉塞）の有無で決まる。

概要

脳血管障害Cerebrovascular disease脳血管障害（Cerebrovascular disease）Cerebrovascular disease（脳血管障害） ＝ 血管を巻き込む病的過程による脳の異常すべて。

3つの主要な過程

• 血管の血栓性閉塞thrombotic occlusion血栓性閉塞（thrombotic occlusion）thrombotic occlusion（血栓性閉塞）（血栓・thrombus による閉塞）。
• 血管の塞栓性閉塞（塞栓・embolus による閉塞）。
• 血管破裂。

結果

• 血栓性・塞栓性 → O₂供給の喪失 → 脳虚血傷害＋梗塞。
• 破裂 → 頭蓋内出血intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)頭蓋内出血（intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)）intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)（頭蓋内出血） → 直接の組織傷害tissue injury組織傷害（tissue injury）tissue injury（組織傷害）。

脳卒中

• 血液供給blood supply血液供給（blood supply）blood supply（血液供給）の障害による脳機能の急速な喪失からの神経症状の急性発症。
• 上記状態の臨床像。

低酸素と虚血

脳の需要

• 安静時心拍出量cardiac output安静時心拍出量（cardiac output）cardiac output（安静時心拍出量）の15%を受ける。
• 全身酸素の20%を消費。
• 自己調節autoregulation自己調節（autoregulation）autoregulation（自己調節）が灌流圧perfusion pressure灌流圧（perfusion pressure）perfusion pressure（灌流圧）の変化にかかわらず血流を一定に保つ。

低酸素

• O₂分圧の低下。
• 原因：高地、O₂運搬能の障害（貧血、CO中毒）、O₂利用の阻害（シアン）。
• 虚血より耐えられる → 単独では大きな傷害を起こしにくい。

虚血

• 組織灌流tissue perfusion組織灌流（tissue perfusion）tissue perfusion（組織灌流）の障害 → 十分に飽和した血液が脳に届かない。
• 梗塞の背後にある機序。

全脳虚血

定義

• 全般的な脳虚血＋低酸素。

原因

• 心原性ショックcardiogenic shock, CS心原性ショック（cardiogenic shock, CS）cardiogenic shock, CS（心原性ショック）。
• 心停止。
• 重度不整脈（ポンプ低下 → 灌流低下reduced perfusion灌流低下（reduced perfusion）reduced perfusion（灌流低下））。
• 頭蓋内圧上昇。
• 重度の低血圧。

選択的脆弱性

最も感受性の高い細胞：

• 海馬の錐体細胞pyramidal neurons錐体細胞（pyramidal neurons）pyramidal neurons（錐体細胞）（CA1 / Sommer部）。
• 小脳のPurkinje細胞Purkinje cellPurkinje細胞（Purkinje cell）Purkinje cell（Purkinje細胞）。
• 新皮質isocortex新皮質（isocortex）isocortex（新皮質）の錐体細胞pyramidal neurons錐体細胞（pyramidal neurons）pyramidal neurons（錐体細胞）（3、5、6層）。

臨床像

• 軽度虚血：一過性の錯乱状態confusional state錯乱状態（confusional state）confusional state（錯乱状態）。
• 重度の全脳虚血global cerebral ischemia全脳虚血（global cerebral ischemia）global cerebral ischemia（全脳虚血）：広範な神経細胞死。
  • 生存者survivor生存者（survivor）survivor（生存者）：深昏睡deep coma深昏睡（deep coma）deep coma（深昏睡）・植物状態vegetative state植物状態（vegetative state）vegetative state（植物状態）。
  • 脳死brain death脳死（brain death）brain death（脳死） → 平坦脳波flat EEG平坦脳波（flat EEG）flat EEG（平坦脳波）＋呼吸ドライブrespiratory drive呼吸ドライブ（respiratory drive）respiratory drive（呼吸ドライブ）の消失。
  • このような場合の人工呼吸 → 脳が自己融解autolysis自己融解（autolysis）autolysis（自己融解）過程を経る → 「呼吸器脳respirator brain呼吸器脳（respirator brain）respirator brain（呼吸器脳）」。

境界域（分水嶺）梗塞

• 主要脳動脈の間の領域が適切に灌流されない。
• 虚血に陥りやすい → 楔状wedge-shaped楔状（wedge-shaped）wedge-shaped（楔状）の梗塞。
• 典型的に出血性（側副血流が維持される）→ 赤色軟化encephalomalacia rubra赤色軟化（encephalomalacia rubra）encephalomalacia rubra（赤色軟化）。

形態

• 早期：腫脹した脳、広い脳回gyrus脳回（gyrus）gyrus（脳回）、狭小化した脳溝sulcus脳溝（sulcus）sulcus（脳溝）、灰白質–白質境界gray-white matter junction白質境界（gray-white matter junction）gray-white matter junction（白質境界）の不明瞭化、ヘルニア。
• 後期：壊死、萎縮した脳、反応性グリオーシスreactive gliosis反応性グリオーシス（reactive gliosis）reactive gliosis（反応性グリオーシス）。

局所脳虚血

定義

• 特定の脳領域silent area脳領域（silent area）silent area（脳領域）への血流減少 → 細胞死のリスク増加。
• 脳動脈閉塞 → 局所虚血 → 梗塞。

原因

A）塞栓（脳梗塞cerebral infarction脳梗塞（cerebral infarction）cerebral infarction（脳梗塞）の第1原因）

• 頸動脈分岐部carotid bifurcation頸動脈分岐部（carotid bifurcation）carotid bifurcation（頸動脈分岐部）からの血栓塞栓（最多の由来）。
• 心原性塞栓cardioembolism心原性塞栓（cardioembolism）cardioembolism（心原性塞栓）：心房細動、弁膜症、心筋梗塞後の壁在血栓mural thrombus壁在血栓（mural thrombus）mural thrombus（壁在血栓）。
• 卵円孔開存patent foramen ovale, PFO卵円孔開存（patent foramen ovale, PFO）patent foramen ovale, PFO（卵円孔開存）を介した奇異性塞栓paradoxical embolism奇異性塞栓（paradoxical embolism）paradoxical embolism（奇異性塞栓）。
• 中大脳動脈MCA中大脳動脈（MCA）MCA（中大脳動脈） — 最も多く侵される。

B）血栓症（動脈硬化）

• 脳動脈の動脈硬化 → その場in-situ場（in-situ）in-situ（場）血栓症。
• ウィリス動脈輪circle of Willisウィリス動脈輪（circle of Willis）circle of Willis（ウィリス動脈輪）より下 ＝ よく耐える（側副）。
• ウィリス動脈輪circle of Willisウィリス動脈輪（circle of Willis）circle of Willis（ウィリス動脈輪）より上 ＝ 耐えにくい（終末動脈）。
• 脳底動脈basilar artery脳底動脈（basilar artery）basilar artery（脳底動脈）＋MCAが最も多く傷害される。

C）血管炎

• 通常は結節性多発動脈炎polyarteritis nodosa, PAN結節性多発動脈炎（polyarteritis nodosa, PAN）polyarteritis nodosa, PAN（結節性多発動脈炎）、原発性中枢神経血管炎。

ラクナ梗塞

• 高血圧が脳に与える最も重要な影響の一つ。
• 穿通枝動脈perforating artery穿通枝動脈（perforating artery）perforating artery（穿通枝動脈）の閉塞 → 深部構造を供給（被殻putamen被殻（putamen）putamen（被殻）、視床、尾状核caudate nucleus尾状核（caudate nucleus）caudate nucleus（尾状核）、橋、内包internal capsule内包（internal capsule）internal capsule（内包））。
• 高血圧 → 硝子細動脈硬化hyaline arteriolosclerosis硝子細動脈硬化（hyaline arteriolosclerosis）hyaline arteriolosclerosis（硝子細動脈硬化） → 狭窄 → 虚血 → 小さな壊死 → ラクナ梗塞Lacunar Infarctsラクナ梗塞（Lacunar Infarcts）Lacunar Infarcts（ラクナ梗塞）。

flowchart TD
    A["高血圧"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyaline arteriolosclerosis'>硝子細動脈硬化</span>"]
    B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='perforating artery'>穿通枝動脈</span>の狭窄"]
    C --> D["虚血"]
    D --> E["小さな壊死"]
    E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Lacunar Infarcts'>ラクナ梗塞</span><br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='putamen'>被殻</span>・視床・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='caudate nucleus'>尾状核</span>・橋・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='internal capsule'>内包</span>）"]

• 深部灰白質の小さな（mm大）限局性梗塞。
• 臨床症候：純粋運動、純粋感覚、運動失調性片麻痺ataxic hemiparesis運動失調性片麻痺（ataxic hemiparesis）ataxic hemiparesis（運動失調性片麻痺）。

梗塞の形態

A）非出血性（「白色」・貧血性）梗塞

• 段階：白色軟化encephalomalacia alba白色軟化（encephalomalacia alba）encephalomalacia alba（白色軟化）→ 黄色軟化flava黄色軟化（flava）flava（黄色軟化）→ 軟化後嚢胞cysta軟化後嚢胞（cysta）cysta（軟化後嚢胞）。

B）出血性（「赤色」）梗塞（赤色軟化）

• 虚血梗塞の再灌流（側副や塞栓の溶解）。
• 静脈閉塞venous occlusion静脈閉塞（venous occlusion）venous occlusion（静脈閉塞） → 血液が阻まれる → 出血。
• 境界域梗塞watershed infarct境界域梗塞（watershed infarct）watershed infarct（境界域梗塞） — 一部の血流が維持されるため出血性。

まとめ表

💡 ポイント： 脳 ＝ 心拍出量の15%＋酸素の20%、低酸素 > 虚血の耐性。全脳虚血global cerebral ischemia全脳虚血（global cerebral ischemia）global cerebral ischemia（全脳虚血） → 選択的脆弱性Selective Vulnerability選択的脆弱性（Selective Vulnerability）Selective Vulnerability（選択的脆弱性）：海馬CA1（Sommer部）＋Purkinje細胞Purkinje cellPurkinje細胞（Purkinje cell）Purkinje cell（Purkinje細胞）＋新皮質isocortex新皮質（isocortex）isocortex（新皮質）3/5/6層、境界域（分水嶺watershed分水嶺（watershed）watershed（分水嶺））梗塞 — 楔状wedge-shaped楔状（wedge-shaped）wedge-shaped（楔状）、出血性。局所虚血：第1原因 ＝ 塞栓（頸動脈分岐部carotid bifurcation頸動脈分岐部（carotid bifurcation）carotid bifurcation（頸動脈分岐部）、心房細動、心筋梗塞）、MCAが最多、動脈硬化からの血栓症（脳底＋MCA）。ラクナ梗塞Lacunar Infarctsラクナ梗塞（Lacunar Infarcts）Lacunar Infarcts（ラクナ梗塞） ＝ 高血圧 → 穿通枝perforating artery (perforator branch)穿通枝（perforating artery (perforator branch)）perforating artery (perforator branch)（穿通枝）の硝子細動脈硬化hyaline arteriolosclerosis硝子細動脈硬化（hyaline arteriolosclerosis）hyaline arteriolosclerosis（硝子細動脈硬化）、深部灰白質（被殻putamen被殻（putamen）putamen（被殻）/視床/尾状核caudate nucleus尾状核（caudate nucleus）caudate nucleus（尾状核）/橋/内包internal capsule内包（internal capsule）internal capsule（内包））。梗塞の形態：0〜6時間変化なし、48時間赤色神経細胞red neuron赤色神経細胞（red neuron）red neuron（赤色神経細胞）、2〜10日好中球、10〜20日融解壊死liquefactive necrosis融解壊死（liquefactive necrosis）liquefactive necrosis（融解壊死） → 嚢胞。赤色（出血性）梗塞 ＝ 再灌流/静脈閉塞venous occlusion静脈閉塞（venous occlusion）venous occlusion（静脈閉塞）/分水嶺watershed分水嶺（watershed）watershed（分水嶺）（赤色軟化encephalomalacia rubra赤色軟化（encephalomalacia rubra）encephalomalacia rubra（赤色軟化））。

まとめ

• 局所脳虚血の第1原因は塞栓（頸動脈分岐部carotid bifurcation頸動脈分岐部（carotid bifurcation）carotid bifurcation（頸動脈分岐部）由来が最多、心房細動などの心原性塞栓cardioembolism心原性塞栓（cardioembolism）cardioembolism（心原性塞栓）も）で、中大脳動脈middle cerebral artery中大脳動脈（middle cerebral artery）middle cerebral artery（中大脳動脈）が最も多く侵される。
• 全脳虚血global cerebral ischemia全脳虚血（global cerebral ischemia）global cerebral ischemia（全脳虚血）では海馬CA1（Sommer部）、小脳Purkinje細胞Purkinje cellPurkinje細胞（Purkinje cell）Purkinje cell（Purkinje細胞）、新皮質isocortex新皮質（isocortex）isocortex（新皮質）3/5/6層が選択的に脆弱で、境界域（分水嶺watershed分水嶺（watershed）watershed（分水嶺））梗塞は楔状wedge-shaped楔状（wedge-shaped）wedge-shaped（楔状）かつ出血性になりやすい。
• ラクナ梗塞Lacunar Infarctsラクナ梗塞（Lacunar Infarcts）Lacunar Infarcts（ラクナ梗塞）は高血圧による硝子細動脈硬化hyaline arteriolosclerosis硝子細動脈硬化（hyaline arteriolosclerosis）hyaline arteriolosclerosis（硝子細動脈硬化）が穿通枝動脈perforating artery穿通枝動脈（perforating artery）perforating artery（穿通枝動脈）を狭窄させて生じ、被殻putamen被殻（putamen）putamen（被殻）・視床・尾状核caudate nucleus尾状核（caudate nucleus）caudate nucleus（尾状核）・橋・内包internal capsule内包（internal capsule）internal capsule（内包）などの深部灰白質を侵す。
• 梗塞は非出血性（白色軟化encephalomalacia alba白色軟化（encephalomalacia alba）encephalomalacia alba（白色軟化）→黄色軟化flava黄色軟化（flava）flava（黄色軟化）→嚢胞、貧血性anemic hypoxia貧血性（anemic hypoxia）anemic hypoxia（貧血性））と出血性（赤色軟化encephalomalacia rubra赤色軟化（encephalomalacia rubra）encephalomalacia rubra（赤色軟化）、再灌流や静脈閉塞venous occlusion静脈閉塞（venous occlusion）venous occlusion（静脈閉塞）による）に分けられる。
• 梗塞の時間経過time course時間経過（time course）time course（時間経過）は48時間で赤色神経細胞red neuron赤色神経細胞（red neuron）red neuron（赤色神経細胞）出現、2〜10日で好中球浸潤neutrophil infiltration好中球浸潤（neutrophil infiltration）neutrophil infiltration（好中球浸潤）、10〜20日で液化壊死・嚢胞化と進む。