Willis Çemberi, beyne ve çevresindeki yapılara kan sağlayan beynin tabanında bulunan halka benzeri bir arteriyel yapıdır. Beynin hem ön hem de arka kısımlarından kan akışına yardımcı olmaktadır. Serebral dolaşımın bir bileşenidir ve beş arterden oluşmaktadır. Biyoloji en sevilen konu olmasa bile, muhtemelen kalbin tüm vücuda kan pompalaması, midenin sindirime yardımcı olması, akciğerlerin nefes almaya izin vermesi ve insan vücuduyla ilgili birkaç temel şey bilmek önemlidir. Tabii ki beyin öncelikle vücuttaki her organın yaratıldığı şekilde çalışmasını sağlamaktadır.
İnsan beyninin vücudu çalıştırmak için en kritik işlevlerden bazılarını yerine getirdiği inkar edilemez ve muhtemelen tüm canlılar arasında keşfedilen en karmaşık organdır. Beyin aynı zamanda çalışmasını sağlamak için bir dizi farklı faktörlere ihtiyaç duymaktadır ve nispeten bilinmeyen kısımlardan biri Willis Çemberidir. Bu yazıda anatomisi, beyne ve çevresindeki yapılara önemi hakkında bilgiler yer almaktadır.
Willis Çemberi Nedir?
Willis Çemberi genellikle CW veya CoW olarak kısaltılmaktadır, adını 400 yıl önce 1664 yılında beynin tabanında bulunan arteriyel halkayı tanımlayan İngiliz doktor Thomas Willis’den almaktadır. Willis bu kan damarı halkasını tanımlayan ilk kişi değildir. Ancak bilimde sıklıkla olduğu gibi, bu kan damarları ağını kapsamlı bir şekilde tanımlayan ilk kişi olmuştur. Thomas Willis, birçok anatomik incelemesinin gösterdiği gibi, detay odaklı bir anatomisttir. Kranial sinirleri titizlikle belgelemiş ve Willis Çemberi’nin resmî tanımlamasına yol açmıştır.
Willis Çemberi, beynin tabanında yani göz seviyesinin etrafında beyin sapı ve orta beynin bölümleri etrafında dönen bir yapıdır. Yapı, hipofiz bezinin sapı ve diğer önemli yapılar da dahil olmak üzere beynin orta alanını çevrelemektedir ayrıca beyne ve komşu yapılara kan temini sağlamaktadır. Daha spesifik olarak açıklamak gerekirse, hipofiz bezinin sapını çevreleyen ve arterlerin, damarların arasında veya bir arter ile bir damar (arteriovenöz anastomoz) arasındaki iki kan damarı arasındaki bağlantıdır, bu beyne ve yakın yapılara kan taşımaktadır. Kişiyi inme gibi bazı sağlık sorunlarından korumada pasif bir rol oynayabilmektedir. Bununla birlikte, intrakraniyal anevrizmalar ile bir ilişkisi bulunmaktadır.
Willis Çemberi Anatomisi
Karotis arterler olarak adlandırılan iki arter beyne kan sağlamaktadır. Boynun her iki tarafında doğrudan Willis dairesine gitmektedirler. Her karotid arter, iç ve dış bir karotid artere ve iç karotid arter daha sonra serebral arterlere dallanmaktadır. Bu yapı, iki iç karotid arterden gelen tüm kanların Willis çemberinden geçmesine izin vermektedir. Willis Döngüsü, serebral arteriyel daire veya Willis çokgeni olarak da adlandırılmaktadır, ayrıca beş ana arterden oluşmaktadır. Bu beş ana arter aşağıdaki gibidir:
• Dahili karotid arter (sol ve sağ)
• Anterior serebral arter (sol ve sağ)
• Anterior iletişimsel arter
• Posterior serebral arter (sol ve sağ)
• Posterior iletişim arteri (sol ve sağ)
CoW hipofiz sapını, optik yolları ve bazal hipotalamusu çevrelemektedir. Anatomik olarak, CoW’un her bireyde aynı olmadığı belirtilmelidir; insanların yaklaşık % 50’sinde anomali olduğu saptanmıştır. Willis çemberi, beyne kan sağlayan birçok önemli atardamarın buluşma noktası olduğundan kritiktir. İç karotid arterler buradan beynin kan akışının çoğunu sağlayan daha küçük arterlere ayrılmaktadır. Beyne kan sağlamak için iki dolaşım dalı bulunmaktadır. Dorsal aortun iki dalı beyne ve omuriliğe kan sağlamaktadır. Bunlar, beynin ön kısımlarına, serebral hemisferlere ve diensefalonun yapılarına talamus ve hipotalamus gibi kan sağlayan beynin iç karotid arterleri veya ön dolaşımıdır. Vertebral arterler posterior dolaşımı oluşturmaktadır, beyincik, beyin sapı ve ponsların yanı sıra posterior ön beyin için kan sağlamaktadır.
Serebral dolaşımın bu iki dalı Willis Çemberinde bir araya gelmektedir. Posterior serebral dolaşımın bir dalını oluşturan baziler arter, iç karotis arterlere, Willis Çemberi boyunca ön serebral dolaşıma katılmaktadır. İki arka iletişimsel arter ve ön iletişimsel arter üç küçük köprü arteridir. Bu köprüleme arterlerinden posterior serebral arter ortaya çıkmaktadır. Anterior iletişim arterleri, iki anterior serebral artere (CoW’nin ön tarafını oluşturan) katılırken, posterior iletişim arterleri, iç karotid arterlere posterior serebral arterlere (CoW’nun lateral yönünü oluşturan) katılmaktadır.
Willis Çemberi Fonksiyonları
Willis çemberi, arterlerden beynin hem ön hem de arka yarıkürelerine doğru kan akışına izin verdiği için önemli bir rol oynamaktadır. Willis çemberinden çıkan arterler beyne çok miktarda kan sağlamaktadır. Kan akışı söz konusu olduğunda bir çeşit güvenlik mekanizması olarak da hizmet etmektedir. Bir tıkanıklık veya daralma bağlı bir arterdeki kan akışını yavaşlatır veya önlerse, basınçtaki değişiklik telafi etmek için kanın Willis dairesinde ileri veya geri akmasına neden olabilmektedir. Bu mekanizma, bir taraftaki arterlerin kan akışını azalttığı bir durumda, beynin bir tarafından diğer tarafına kan akışına yardımcı olabilmektedir. Bununla birlikte inme gibi acil bir durumda bu, olayın zararını veya etkilerini azaltabilmektedir. Önemli olarak, Willis çemberi işlevi aktif olarak yerine getirmemektedir bunun yerine, dairenin doğal şekli ve bölgedeki basıncın etki şekli, gerektiğinde çift yönlü kan akışına izin vermektedir.
CoW kanın beyne ulaşmasını sağlamaktadır. CoW, ana tedarikçilerin herhangi birinin yaralanma, fiziksel basınç veya hastalık tarafından engellenmesi durumunda beyne (oksijenli) kan akışının engellenmeden devam etmesini sağlayan birbirine bağlı vasküler kanalların bir düzenlemesidir. Daha spesifik olmak gerekirse, biyolojik olarak CoW’nin serebral dolaşımda kollateral dolaşım için bir fazlalık yarattığı söylenmektedir. Başlatılmamış olanlar için, kollateral dolaşım, sadece komşu küçük damarlar tarafından mümkün kılınan, engellenmiş bir damar veya arter çevresindeki alternatif bir yoldan kan akışıdır. CoW varlığından dolayı, beyne kan sağlayan damarlardan biri tamamen daraltılır veya bloke edilirse, diğer damarlar serebral perfüzyon basıncını, yani beyne serebral kan akışına neden olan net basınç gradyanını önleyebilmektedir. Buna iskemi adı verilen bir durumun başlangıcı yani dokulara kan akışının kısıtlanmasıdır. Bir serebral arterin tıkanmasına serebral arter stenozu denmektedir ve plak oluşumundan veya bazı hastalıklardan kaynaklanabilmektedir. Ayrıca bu geçici iskemik ataklara veya felçlere yol açabilmektedir.
Yapısal Farklılıklar
Willis çemberindeki yapısal farklılıklar yaygındır. Bir Willis çemberinin klasik, tam 
anatomisi, aslında sadece azınlık vakalarda görülmektedir. Yapısında birkaç değişiklikten birini görmek daha yaygındır. Yapılan bir araştırma, insanların yaklaşık % 70’inin Willis’nin eksik bir döngüsüne sahip olabileceğini belirtmiştir. Willis’nin eksik bir çemberi birkaç farklı şekil alabilmektedir. Bir bilim dergisinde yapılan daha küçük çaplı bir çalışma, çevresinde % 54’te en az bir varyasyon bulunduğu bulunmuştur. En yaygın yapısal fark, Willis çemberine bağlanan arka iletişimsel bir arterin olmamasıdır. Diğer varyasyonlar da yaygındır örneğin, ön iletişimsel arterdeki bir değişiklik Willis çemberinin tamamlanmasını engelleyebilmektedir. Burada fenestrasyon ve çoğaltma da dahil olmak üzere birkaç farklı değişiklik mümkündür. Fenestrasyon, tek bir gemi iki kanala ayrıldığında ve daha sonra tekrar bir kanal haline geldiğinde meydana gelmektedir. Çoğaltma, genellikle bir tane olan iki farklı arter olduğu anlamına gelmektedir. Daha nadir durumlarda, insanlar iki ACA kan damarı bir taneye kaynaştığında ortaya çıkan azygos anterior serebral arteri (ACA) olabilmektedir. Genetik burada rol oynayabilmektedir ve Willis yapılarının tamamlanmamış çemberinin bazı formları aile üyeleri arasında daha yaygındır.
İlişkili Koşullar
Çeşitli hastalık ve koşulların Willis çemberi ile bir ilişkisi bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
İnme
Willis çemberinin yapısı ve işlevi, tam Willis çemberi olan insanlarda felce karşı koruma sağlayabilmektedir. Tam daire, tıkanmalar veya inceltme damarları meydana geldiğinde bile kanın beynin bir tarafından diğerine gitmesine izin vermektedir. Bir tıkanıklık veya inceltme kabından gelen basınç değişikliği, kanın Willis çemberinden geriye doğru akmasına ve beynin benzer bölgelerine veya diğer önemli yapılara ulaşmasına neden olmaktadır. Bu sürece kollateral dolaşım denmektedir ve kişiyi büyük olaylardan veya bozulmuş kan akışından dolayı beyindeki oksijen eksikliğinden korumaktadır. Bununla birlikte, teminat dolaşımı garanti edilen bir etki değildir ve sadece Willis’nin çoğunlukla veya tamamen eksiksiz bir döngüsüne sahip kişilerde ortaya çıkmaktadır.
Anevrizma
Willis çemberi kafa içi anevrizmaların meydana gelmesi için çok yaygın bir yerdir. Tüm kafa içi anevrizmaların yaklaşık % 85’i burada meydana gelmektedir. Anevrizmalar şişkin veya şişen arterleri ifade etmektedir. Anevrizmalarla ilgili en büyük risk, beyinde kanamaya neden olan rüptürdür. Rüptüre bir anevrizma, görme sorunları, ışık hassasiyeti ve boyun tutulması gibi diğer semptomların yanı sıra aşırı derecede şiddetli bir baş ağrısına neden olabilmektedir.
Subklavyen çalma sendromu
Subklavyan çalma sendromu, büyük ölçüde asemptomatik olduğu için fark edilmeyebilecek nadir bir durumdur. Subklavyen arter yoluyla bir kola yeterli kan akışı olmadığında ortaya çıkmaktadır. Bu olduğunda, kan akışının eksikliğini telafi etmek için Willis çemberinden ekstra kan akar, ancak bu beyne yetersiz kan gitmesine neden olmaktadır. Semptomlar ortaya çıkarsa, iskemik bir olay nedeniyle ortaya çıkmaktadırt. Subklaviyen çalma sendromunun bazı olası belirtileri bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Uyuşmuş kol veya kol ağrısı
• Genel yorgunluk
• Kan tedarikinden kaynaklanan soğuk cilt
• Egzersiz yaparken baş dönmesi
Willis çemberi vücutta önemli bir kavşaktır. Karotis arterler beynin tabanına doğru ilerledikçe Willis dairesine dallara ayrılmaktadır. Oradan, daireden çıkan diğer küçük arterler beyne kanın çoğunu sağlamaktadır. Aynı zamanda Willis çemberinin tamamı olan kişilerde felçten korunmada pasif bir rol oynamaktadır. Bununla birlikte, Willis’nin tam bir çemberi diğer varyantlardan daha az yaygındır. Willis çemberinde birçok anevrizma da ortaya çıkmaktadır, ancak yırtılma riski daha küçük arterlerde olduğundan daha az olmaktadır.
Kaynakça:
https://www.kenhub.com/en/library/anatomy/circle-of-willis
https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/circle-of-willis
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu