뇌로의 혈액공급 – Blood supply to brain

다른 조직들과는 다르게 우리의 뇌는 효과적이고 안정적인 혈액 공급이 매우 중요합니다. 뇌는 체중의 2%를 차지할까 말까 하는 정도지만 심장에서 나오는 혈액의 15~20%를 필요로 합니다. 그러므로 뇌는 저산소증(hypoxia)에 매우 취약합니다. 뇌에 저산소증이 나타나면 몇 분후에는 돌이킬 수 없는 상황이 되고 맙니다.

보통의 조직에서는 물질대사로 에너지를 만들 때 3가지 물질을 사용합니다. 포도당(glucose), 지방산(fatty acid), 케톤체(ketone bodies)가 쓰이는 것입니다. 그러나 뇌에서는 매우 급한 경우가 아니면 포도당만이 에너지원으로 쓰입니다. 뇌가 포도당에 많이 의존하기 때문에, 뇌를 ‘굶어 죽게’ 만드는 저혈당증(hypoglycaemia)은 어지럼증을 동반합니다.

두 쌍의 동맥이 뇌로 혈액을 공급합니다. 척추동맥(Vertebral artery)과 내경동맥(internal carotid artery)가 그 두 동맥입니다. 한 쌍의 척추동맥은 척추를 따라 올라와서 뇌교(Pons)아래에서 뇌저동맥(basilar artery)로 합쳐집니다. 중뇌(midbrain)근처에서 뇌저동맥은 한 쌍(오른쪽과 왼쪽)의 상대뇌동맥(superior cerebral artery)과 한쌍의 후대뇌동맥(posterior cerebral artery)로 나뉩니다. 후대뇌동맥은 후교통동맥(posterior communicating artery)이라는 혈관으로 갈라집니다. 후교통동맥은 내경동맥과 연결됩니다.

한편 내경동맥에서 중대뇌동맥(middle cerebral artery)과 전대뇌동맥(anterior cerebral artery)이 갈라져 나오고, 전대뇌동맥 한 쌍은 전교통동맥(anterior communicating artery)에 의해 서로 연결됩니다.

그러면 뇌에서 혈관의 고리가 생성되는데 이를 대뇌 동맥륜(circle of Willis; Willis 란 해부학자가 발견했습니다.) 이라고 합니다. 이 고리는 한 쪽의 혈관으로 부터의 혈액 공급이 중단되었을 때 다른 쪽에서 혈관을 보낼 수 있도록 하는 구조라고 합니다.

Circle of Willis, 신기하지 않나요? 마치 어떤 목적을 가지고 정교하게 설계된 것 같습니다. 생물학을 공부하다보면 생물이 자연적으로 진화했다는 사실이 믿겨지지 않을 때가 종종 있습니다. 신기한 일이네요.

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