ペナンブラ（penumbra）

　太陽と月によって生じる日食を例にすると，地球の影で真っ黒になる中心部分の本影（umbra，ラテン語“ombra「影」”に由来，「傘（umbrella）」と同じ語源）の周辺部にできる半影部をペナンブラ（penumbra）という（図1）．脳血管が詰まるとその支配領域の血流は途絶えてしまうが，隣の血管と重なる領域があったりして，わずかに血流が確保できるところがある．

　脳血流量は正常では100gの脳組織あたりで1分間に50～55mlであるが，23ml以下になると，シナプス伝導障害が生じ，麻痺が出現する（electrical failure）．12～18mlになると，数時間以内に細胞膜のイオンポンプが障害され，カリウムが細胞外へ漏れ出し，神経細胞が死んでしまう（membrane failure）^1）．組織化学的には脳血流が23ml以下になると，組織でのアシドーシスが進み，最初にクレアチニンリン酸が，続いてATPの産生が低下する．さらに脳血流が低下すると，脳波や誘発電位の消失，シナプス伝達が障害される．5～6ml以下になるとATPの枯渇が生じ，ATP依存性のイオンポンプの機能低下から，カリウムが細胞外に，カルシウムが細胞内に入り，イオン勾配の破綻（ion pump failure）を来すことで神経細胞死に至る．急性の脳虚血では，脳血流の減少が中心部と周辺部で異なり，中心部では神経細胞死になる状態であっても，周辺部では側副血行などによって12～23mlの脳血流があれば，脳機能は可逆的であり，この状態の脳組織が虚血性ペナンブラ（ischemic penumbra）である^2）（図2）．