Fisiopatologia dell’ischemia cerebrale e … dell’ischemia cerebrale L'occlusione acuta di un vaso intracranico provoca una riduzione del flusso sanguigno nella regione cerebrale

Fisiopatologia dell’ischemia cerebrale e correlazioni anatomo-cliniche

Silvia Manetti

U.O. Medicina Generale

Ospedale del Casentino

Fisiopatologia dell’ischemia cerebrale

L'occlusione acuta di un vaso intracranico provoca unariduzione del flusso sanguigno nella regione cerebraleche irrora.

L'entità della riduzione del flusso è una funzione delflusso sanguigno collaterale e dipende dall'anatomiavascolare individuale e dal sito di occlusione.

Una riduzione nel flusso sanguigno cerebrale a zerocausa la morte del tessuto cerebrale entro 4-10 minuti.

Valori <16-18 ml/100 g di tessuto al minuto causanoinfarto entro un'ora.

Valori <20 ml/100 g di tessuto al minuto causanoischemia senza infarto a meno che siano prolungati perdiverse ore o giorni.

Core e penombra ischemica

Se il flusso sanguigno viene ripristinato prima di unasignificativa quantità di morte cellulare, il pazientepuò sperimentare solo sintomi transitori, cioè unattacco ischemico transitorio TIA.

Il tessuto che circonda la regione centrale dell'infartoè ischemico. ma il danno è reversibile e vienedefinito come la penombra ischemica.

La penombra può essere esaminata utilizzandol'imaging di diffusione perfusione (TC e RMN).

La penombra ischemica diverrà infarto se non saràripristinato il flusso.

Quindi salvare la penombra ischemica èl'obiettivo delle terapie di rivascolarizzazione.

L'infarto cerebrale si manifestaattraverso due distinti percorsi:

(1) una via necrotica in cui il dannocitoscheletrico cellulare è rapido,principalmente a causa di un deficitenergetico della cellula;

(2) una via apoptotica in cui lecellule vengono programmate permorire.

L'ischemia produce necrosi perché ineuroni sono privati di glucosio condisfunzione dei mitocondri nellaproduzione di ATP. Senza l'ATP, lepompe di membrana ionicasmettono di funzionare e i neuronisi depolarizzano, permettendo alcalcio intracellulare di aumentare.

Fisiopatologia dell’ischemia cerebrale e neurotossicità

La depolarizzazione cellulare causa anche il rilascio diglutammato dai terminali sinaptici; eccesso diglutammato extracellulare produce neurotossicitàattivando i recettori postsinaptici del glutammato conaumento dell'afflusso di calcio neuronale.

I radicali liberi sono prodotti dalla degradazione deilipidi di membrana e dalla disfunzione mitocondriale.

I radicali liberi provocano la distruzione catalitica dellemembrane e danneggiano altre funzioni vitali dellecellule.

Minori gradi di ischemia, come si verificano all'internodella penombra ischemica, favoriscono la mortecellulare apoptotica causando la morte delle cellule intempo lungo, anche giorni o settimane dopo.

La febbre peggiora drammaticamente l'ischemia, cosìcome l'iperglicemia [glucosio> 11,1 mmol /L (200 mg /dL)], quindi è ragionevole sopprimere la febbre eprevenire l'iperglicemia il più possibile per limitare ildanno neurologico ischemico.

Classificazione eziopatogenetica dello stroke

Lacunari 20-25%Aterotrombosi 50-60%Cardioembolici 15-20% (più frequentemente embolia in ACM, ACP o loro rami)

Correlazioni anatomo-cliniche dell’ischemia cerebrale

Correlazioni anatomo-cliniche dell’ischemia cerebrale

Sindromi Cliniche di Presentazione

Circolo anteriore (S. carotidea):

emiparesi

emianestesia

cecità monoculare

deviazione dello sguardo

afasia

eminattenzione

Circolo posteriore (S. vertebrobasilari): Emiparesi

tetraparesi

emianestesia

Diplopia

paresi dello sguardo

nistagmo

disartria con disfagia

vertigini con diminuzione del livello di coscienza

atassia, vomito

Sindrome clinica dell’arteria carotide interna

• Arteria oftalmica: ombrache scende come unatenda sulla visionedell’occhio omolaterale(amaurosi fugace)

• Arteria cerebrale media

Arteria cerebrale media ACM

M1 è il tratto prossimale primadella divisione in M2 superiore eM2 inferiore

M2 divisione superiore

M2 divisione inferiore

M2 divisione superioreirrora corteccia frontale e parietale superiore

Paralisi della faccia, del braccio e della gambacontrolaterale; compromissione sensoriale sullastessa area (puntura di spillo, tocco di cotone,vibrazione, posizione, discriminazione di duepunti): area motoria somatica per viso e braccio ele fibre che discendono dall'area della gamba perentrare nella corona radiata e il corrispondentesistema sensoriale somaticoAfasia motoria: area motoria del linguaggiodell'emisfero dominanteParalisi dello sguardo coniugato verso il latoopposto (il paziente guarda verso la lesione): areafrontale controversiva dello sguardo e le suefibre emergenti

M2 divisione inferioreirrora corteccia parietale inferiore e temporale

Afasia centrale, sordità verbale, anomia,linguaggio gergale, agrafia sensoriale, acalculia,alessia: corteccia parieto-occipitaledell'emisfero dominante

Afasia di conduzione: opercolo parietale

Anosognosia, emisomatognosia, negligenza,agnosia per la metà sinistra dello spazio esterno,aprassia, alterata capacità di giudicare ladistanza, lettura capovolta, illusioni visive: loboparietale non dominante

Emianopsia omonima (spesso quadrantopsiaomonima inferiore): radiazione ottica profondaalla seconda convoluzione temporale

Arteria cerebrale anteriore ACA

Occlusione di A1 (=pre comunicanteanteriore) in genere è tollerata perflusso collaterale, se ipoplasico A1controlaterale si hanno sintomi-segni bilaterali nel territoriodell’arteria cerebrale anteriore.

Occlusione di A2 (=postcomunicante anteriore) èsintomatica nel territorio di ACAomolaterale

Arteria cerebrale anteriore ACA A2

Paralisi del piede e della gamba controlaterali: areamotoria della gamba

Un grado minore di paresi del braccio controlaterale:area del braccio della corteccia o delle fibre discendentealla corona radiata

Perdita sensoriale su piede e gamba: area sensoriale perpiedi e gambe

Incontinenza urinaria: area sensitivo-motoria nel lobuloparacentrale

Riflesso di suzione, gegenhalten (rigidità paratonica):superficie mediale del lobo frontale posteriore

Abulia (mutismo acinetico): localizzazione incerta,probabilmente giro del cingolo e porzione inferioremediale dei lobi frontali, parietali e temporali

Compromissione dell'andatura e della posizione (aprassiadell'andatura): corteccia frontale vicino all'area motoriadella gamba

Aprassia degli arti sinistri: corpo calloso

Circolo posterioreLe vertebrali confluiscono nell’arteria basilare che da origine alle due arterie cerebrali posterioriACP (P1 è tratto pre-comunicante posteriore e P2 il tratto post-comunicante posteriore)

Da queste arterie originano branche che irrorano il cervelletto, il tronco encefalo, il talamo, ilsubtalamo, l’ippocampo, i lobi temporali mediali e i lobi occipitali

P1 syndromes (per occlusione di P1 e le sue branche, irrorazione del

territorio centrale: mesencefalo, talamo e subtalamo) (III n.c.)

Sindrome talamica con perdita sensoriale (tutte lemodalità), dolore spontaneo e disestesie, coreoatetosi,tremore intenzionale, spasmi della mano, emiparesilieve: nucleo posteroventrale di talamo; coinvolgimentodel corpo del subtalamo adiacente o dei suoi trattiafferenti.

Sindrome di talamoperforate con atassia cerebellarecontrolaterale con paralisi ipsilaterale di terzo nervo(sindrome di Claude): tratto dentototalamico e terzonervo cranico.

Sindrome di Weber con paralisi ipsilaterale del terzonervo cranico ed emiplegia controlaterale: terzo nervocranico e peduncolo cerebrale.

Emiplegia controlaterale: peduncolo cerebrale.

Paralisi del movimento oculare verticale, miosi lieve eptosi: nucleo interstiziale del fascicolo longitudinalemediale

Tremore di azione atassico ritmico controlaterale;tremore ritmico posturale: tratto dentototalamico.

P2 syndromes (per occlusione di P2, irrorazione del Territorio periferico: corteccia temporale, occipitale, ippocampo)

Emianopsia omonima (spesso quadrante superiore): cortecciacalcarina o radiazione ottica.

Emianopsia omonima bilaterale, cecità corticale, acromatopia(daltonismo), aprassia dei movimenti oculari, incapacità dicontare o enumerare oggetti: lobo occipitale.

Dislessia verbale senza agrafia, anomia cromatica: lesionecalcarina dominante e parte posteriore del corpo calloso.

Difetto di memoria: lesione ippocampale bilaterale o solo sullato dominante.

Disorientamento topografico e prosopagnosia: giro dellalingula.

Allucinazioni visive non formate, allucinosi peduncolare,metamorfopsia, distorsione dei contorni: corteccia calcarina.

Mesencefalo: (III n.c.)

Sindrome del mesencefalo mediale (branche dell’arteria basilare superiore e ACP prossimale) e laterale (sindrome delle piccole arterie penetranti derivanti dall'arteria cerebrale posteriore)

Sul lato della lesione

Occhio "giù e fuori" con pupilla dilatata e non responsiva: III nervo cranico

Dalla parte opposta della lesione

Paralisi del viso, del braccio e della gamba: fascio corticobulbare e tratto corticospinale

Sindrome del mesencefalo laterale (sindrome delle piccole arterie penetranti derivanti dall'arteria cerebrale posteriore)


Occhio "giù e fuori" con pupilla dilatata e non responsiva: III nc nucleo o fibre


Emiatassia, ipercinesia, tremore: nucleo rosso, via dentato rubro talamica

Ponte superiore: sindrome mediale e lateraleSindrome pontina superiore mediale (rami paramediani dell'arteria basilare superiore)


Atassia cerebellare: peduncolo cerebellare superiore o medio

Oftalmoplegia internucleare: fascicolo longitudinale mediale

Sindrome mioclonica di palato, faringe, corde vocali, viso, apparato oculomotore: fascio tegmentalecentrale, nucleo olivare inferiore


Paralisi dell’emivolto, del braccio e della gamba: fascio corticobulbare e tratto corticospinale

Raramente deficit di sensibilità tattile, vibrazione e posizione sono influenzati: lemnisco mediale

Sindrome pontina superiore laterale (sindrome dell'arteria cerebellare superiore SCA)


Atassia degli arti e dell'andatura, cadendo verso lato della lesione: peduncoli cerebellari medi e superiori, superficie superiore del cervelletto, nucleo dentato

Vertigini, nausea, vomito; nistagmo orizzontale: nucleo vestibolare

Paresi dello sguardo coniugato (ipsilaterale): centro pontino dello sguardo controlaterale

Miosi, ptosi, diminuzione della sudorazione sul viso (sindrome di Horner): fibre simpatiche discendenti

Tremore: nucleo dentato, peduncolo cerebellare superiore


Deficit della sensibilità termica e dolorifica su viso, arti e tronco: tratto spinotalamico

Deficit della sensibilità tattile, di vibrazione e propriocezione, più nella gamba che nel braccio: lemnisco mediale (porzione laterale)

Ponte medio (V n.c.)

1. Sindrome midpontina mediale (ramo paramediano dell'arteria basilaretratto intermedio)


Atassia degli arti e dell'andatura (più prominente nel coinvolgimentobilaterale): nuclei pontini o peduncolo cerebellare


Paralisi dell’emifaccia, del braccio e della gamba: fasci corticobulbari ecorticospinali

Deficit di sensibilità tattile e propriocettiva: lemnisco mediale

2. Sindrome mediopontina laterale (arteria circonferenziale breve)


Atassia degli arti: peduncolo cerebellare medio

Paralisi dei muscoli della masticazione: fibre motorie o nucleo del quintonervo

Alterazione della sensibilità sul lato del viso: fibre sensoriali o nucleo delquinto nervo


Deficit sensibilità termica e dolorifica su arti e tronco: trattospinotalamico

Ponte inferiore (V, VI, VII, VIII n.c.)

Sindrome pontina inferiore mediale (occlusione del ramo paramediano dell'arteria basilare)


Paralisi dello sguardo coniugato verso il lato della lesione (conservazione della convergenza): centro pontino per lo sguardo laterale coniugato

Nistagmo: nucleo vestibolare

Atassia degli arti e dell'andatura: peduncolo cerebellare medio

Diplopia sullo sguardo laterale: nervo abducente (VI nc)


Paralisi dell’emifaccia, del braccio e della gamba: fascio corticobulbare e corticospinale nel ponte inferiore

Deficit della sensibilità tattile e propriocettiva emilato: lemnisco mediale

Sindrome pontina inferiore laterale (occlusione dell'arteria cerebellare inferiore anteriore AICA)


Nistagmo orizzontale e verticale, vertigini, nausea, vomito, oscillopia: nervo vestibolare o nucleo e connessione con i nuclei dell’oculomotricità

Paralisi facciale: settimo nervo VII nc

Paralisi dello sguardo coniugato sul lato della lesione: centro pontino per lo sguardo laterale coniugato

Sordità, tinnito: VIII nervo cranico uditivo, nucleo cocleare

Atassia: peduncolo cerebellare medio e emisfero cerebellare

Alterazione della sensibilità sul viso: tratto discendente e nucleo quinto nervo (V nc)


Alterazione della sensibilità termica e dolorifica su metà del corpo (può includere la faccia): tratto spinotalamico

Bulbo (VII, VIII, IX, X, XI, XII n.c.)

Sindrome midollare mediale (occlusione dell'arteria vertebrale o del ramo dell'arteriavertebrale o della basilare inferiore)


Paralisi con atrofia della metà della lingua omolaterale: dodicesimo nervo cranico ipsilateralenucleo e fibre emergenti


Paralisi del braccio e della gamba, la faccia risparmiata; deficit sensibilità tattile epropriocettiva su metà del corpo: tratto piramidale controlaterale e lemnisco medialecontrolaterale

Sindrome midollare laterale (occlusione di uno qualsiasi di cinque vasi può essere responsabile: arteria vertebrale, inferiore posteriore cerebellare PICA, arterie laterali del bulbo superiore, media o inferiore)


Dolore, intorpidimento, alterazione della sensibilità di metà del viso: tratto discendente e nucleo quinto nervo

Atassia degli arti, tendenza a cadere verso il lato della lesione: emisfero cerebellare, fibre olivo-cerebellari, tratto spinocerebellare

Nistagmo, diplopia, oscillopsia, vertigini, nausea, vomito: nucleo vestibolare

Sindrome di Horner (miosi, ptosi, diminuzione della sudorazione): tratto simpatico discendente

Disfagia, raucedine, paralisi del palato, paralisi delle corde vocali, diminuzione del riflesso del vomito: nucleo e fibre emergenti del nono e decimo nervo (IX e X nc)

Perdita di gusto: Nucleo e tratto solitario

Intorpidimento del braccio omolaterale, del tronco o della gamba: nuclei gracile e cuneato

Paresi della faccia inferiore: fibre del nucleo faciale ipsilaterale


Deficit della sensibilità termica e dolorifica su metà del corpo controlaterale, a volte faccia: tratto spinotalamico

Occlusione dell’arteria vertebrale

Sindrome midollare unilaterale totale (occlusione dell'arteriavertebrale): combinazione di sindromi mediali e laterali del bulbo

Sindrome ponto-bulbare laterale (occlusione dell'arteria vertebrale):combinazione della sindrome del bulbo laterale e pontina inferiore-laterale con:

• Disfagia

• Atassia (fasci e nuclei del cervelletto)

• Sindrome di Horner

• Alterazione della sensibilità facciale (V nervo cranico)

Sindrome dell'arteria basilare (la sindrome dell'arteria vertebrale solitaria

è equivalente)

Una combinazione delle varie sindromi del tronco encefalo più quelle che simanifestano nella distribuzione dell'arteria cerebrale posteriore. Segnibilaterali sensitivo-motori con alterazioni cerebellari e dei nervi cranici:

• Paralisi o debolezza di tutte le estremità, oltre a tutta la muscolaturabulbare: fasci corticobulbari e corticospinali bilateralmente

• Deficit di sensibilità variabile, anche siringomielico: lemnisco mediale,fasci spinotalamici, talamo

• Diplopia, paralisi dello sguardo, oftalmoplegia internucleare, nistagmo:nervi oculomotori, fascicololongitudinale mediale, nuclei vestibolari

• Cecità e defict campimetrici: corteccia visiva

• Segni Cerebellari

• Deficit dei Nervi cranici

Le branche paramediane irrorano il ponteLe circonferenziali brevi irrorano ponte e peduncoli cerebellari superiori e mediSCA e AICA irrorano i gli emisferi cerebellari

Stroke lacunari (circa 1/5 degli stroke ischemici)

Da M1 originano arterielenticolostriate perputamen, globo pallido,braccio posteriore dellacapsula interna, coronaradiata adiacente, nucleocaudato

Stroke lacunari Esistono almeno 20 sindromi lacunari, le meglio conosciute sono:

• Ictus motorio puro ( lacuna localizzata a livello della capsula interna, base del ponte o coronaradiata): emiparesi o emiplegia controlaterale, con interessamento prevalente dell’artosuperiore, associata a lieve disartria

• Ictus sensitivo puro (spesso lacuna localizzata nel nucleo ventro-postero-laterale del talamo):deficit sensitivo unilaterale interessante la faccia, l’arto superiore ed inferiore

• Ictus sensitivo-motorio (lacuna a livello della capsula interna, del talamo o del braccioposteriore della capsula interna): deficit motorio e sensitivo controlaterale

• Paresi crurale-atassia omolaterale (lacuna del braccio posteriore della capsula interna o basedel ponte controlaterale): debolezza prevalentemente estremità inferiore ed i deficit dicoordinazione ipsilaterale di braccio e gamba

• Disartria-mano impacciata (lacuna aree profonde base del ponte): debolezza faccialesopranucleare, disartria, disfagia, perdita del controllo fine della mano, segno di Babinski

• Parkinsonismo, emiballismo (lacuna globo pallido e putamen per rami penetranti di ACM)

• Perdita della sensibilità controlaterale e poi dolore urente (lacuna talamo-capsulari per ramipenetranti talamici e talamogenicolati di P1)

Stroke lacunari

Stroke lacunari (diametro inferiorea 15 mm) sono malattia dei piccolivasi o delle arteriole penetranti,principalmente rami dellacerebrale media, della cerebraleposteriore e della basilare,caratteristiche cliniche,radiologiche e patologicheparticolari. Sono causati in generedalla lipoialinosi (correlata condislipidemia, ipertensione arteriosae diabete mellito), ma non puòesclusa la causa embolica.

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