Allgemeine Anatomie des ZNS, Gehirngefäße, Hirnhäute, Liquor cerebrospinalis Dr. Anna Nemeth 2015

Einleitung Eigenschaft des Nervengewebes: elektrische Signale aufnehmen, weiterleiten, verarbeitern, speichern, übertragen Nervensystem: besteht aus zwei Zelltypen, Nervenzellen und Gliazellen Nervenzellen und Gliazellen entstammen dem Neuroektoderm und differenzieren sich entweder im Neuralrohr oder entwickeln sich aus der Neuralleiste Spezifischen Kontaktstellen sind Synapsen wo die Nervenzellen untereinander und mit anderen Zellen verbinden

Klassifizierung der Nervenzellen Nach der Zahl der Fortsätze: -Multipolare -Bipolare -Pseudounipolare Funktionelle Einteilung: -Afferenten (Sensorisch) -Efferenten (Motorisch) Localisation: -Zentrales Nervensystem (ZNS) -Peripheres Nervensystem (PNS)

Gliederung des Nervensystems Begriffe: Graue Substanz in ZNS: Perikaryon = Hirnrinde (Cortex) oder Kerne (Nucleus) Weiße Substanz in ZNS: Axonen =Nervenfasern (Tractus) Formatio Reticularis (Netzsubstanz): die zwischen den größeren Kernen und Bahnen verstreuten Nervenzellgruppen und kurzen Faserzüge zusammen. Es handelt sich überwiegend um kleinere Zellgruppen (Hirnstamm).

Großhirn Zwischenhirn Kleinhirn Hirnstamm -Mittelhirn -Brücke -Medulla oblongata

Großhirn-Lappen

Großhirn-Seitenfläche sulcus centralis sulcus lateralis

Großhirn-Medialfläche CORPUS CALLOSUM Ventrikel III.

Primäre motorische und sensorische Hirnrinde

Funktionen der Hirnarealen I

Funktionen der Hirnarealen II

Subkortikale Kerne Die nicht zur Rinde gehörenden Teile der grauen Substanz des Großhirns fasst man unter dem Begriff subkortikale Kerne (subkortikal = unter dem Cortex cerebri gelegen) oder basale Kerne (Nuclei basales = Basalganglien) zusammen. Zu ihnen gehören: Nucleus caudatus (Schweifkern Schwanzkern) –MOTORISCHES SYSTEM Putamen (Schalenkörper) –MOTORISCHES SYSTEM Corpus amygdaloideum (Mandelkern)-LIMBISCHES SYSTEM

Hirnstamm Funktion: I. Hirnnervkernen Ventrikel III. Cerebellum (Kleinhirn) Mesencephalon (Mittelhirn) Pons (Brücke) Myelencephalon (Medulla oblongata) Ventrikel IV. Funktion: I. Hirnnervkernen II. Reflexen:Pupillenreflex, Blickreflex, Masseter(Kau)reflex,Lidschlussreflex, Würgreflex III. Bewegung-Koordination IV. Vegetative Zentren (Atemzentrum, Kreislaufzentren)

Hirnnerven n. olfactorius (I) n. opticus (II) n. oculomotorius (III) n. trochlearis (IV) n. trigeminus (V) n. abducent (VI) n. facialis (VII), n. vestibulocochlearis (VIII) n. hypoglossus (XII) n. glossopharyngeus (IX) n. vagus (X) n. accessorius (XI)

Hirnhäute Das Neuralrohr wird zunächst von 2 Hüllen umgeben: I. Die äußere Schicht = harte Hirnhaut: a. Die Lamina interna periostealis: inneres Periost des Schädels bzw. des Wirbelkanals. b. Dura mater: harte Hirnhaut (Pachymeninx) II. Die lockere innere Schicht (Leptomeninx) a. Arachnoidea mater (Spinnwebenhaut). b. Pia mater (weiche Hirnhaut). Periost Dura Arach. Pia

Dura mater cranialis Großhirnsichel (falx cerebri) Diaphragma sellae (Türkensatteldach) Kleinhirnzelt (tentorium cerebelli)

Blutgefäße der harten Hirnhaut Arteria meningea media (A.carotis externa) Weitere Arterien aus der A.pharyngea ascendens, A. occipitalis, A. vertebralis

Epidurale Blutung (Hämatom) Tentoriumschlitz (Hirnstammeinklemmung)

Weiche Hirnhäute (Leptomeninx) Pia mater Arachnoidea Dura mater Arachnoidea Subarachnoideal Raum Pia mater

Hirnwasser Aufgaben: mechanische Bedeutung Temperaturausgleich Zusammensetzung: Der Liquor cerebrospinalis ist eine wasserklare Flüssigkeit. Sie enthält: Elektrolyte. Glucose (60 % des Serumnüchternwerts). etwas Eiweiß (0,2 g/l). Blut-Liquor Schranke: Vorteil: Das Zentralnervensystem wird dadurch von manchen Giften abgeschirmt. Nachteil: Manche Heilmittel (Antibiotika)erreichen im Gehirn nur niedrige Konzentrationen oder können die Blut-Hirn-Schranke auch gar nicht überwinden.

Flüssigkeitgefüllte Räume im Gehirn

Hirnwasserkreislauf Plexus Choroideus: Bildung: Liquorproduzenten sind: die Plexus choroidei (Adergeflechte) in den Hirnkammern. die übrigen Wände des Liquorraums, (die Gefäße der weichen Hirnhaut). Plexus Choroideus: -Einschichtigem kubischen Epithel, dessen Zellen zu den Ependymzellen gehören. -Basalmembran. -Kapillargeflecht mit gefenstertem Endothel. -Bildet Blut-Liquor Schranke

Liquor cerebrospinalis (Hirnwasser) Foramen interventriculare Monroi Als innere Liquorräume (Volumen etwa 30 ml) fasst man die vom Gehirn umschlossenen 4 Hirnkammern (2 Seitenventrikel, 3. + 4. Ventrikel) und den Aquädukt des Mittelhirns zusammen. Als äussere Liquorräume nännt man die um das Zentralnervensystem gelegenen Subarachnoidealräume des Gehirns und des Rückenmarks . Aperturae ventriculi quarti (IV)

Resorption –Granulationes Arachnoideae Resorption: Pro Tag werden etwa 650 ml Liquor gebildet. Da die Liquormenge in den Liquorräumen mit 100-200 ml annähernd konstant bleibt, müssen täglich 650 ml resorbiert werden. Die Liquorströmung geht von den inneren in die äußeren Liquorräume. Daher müssen dort die Resorptionsstellen oder Abflusswege liegen

Granulationes Arachnoideae Dura Sinus Liquor

Hydrocephalus (wasserkopf)

Sinus Durae Matris Vena jugularis int.

Emissarienvenen

Das Gehirn wird von 4 Arterien versorgt: Arterien des Gehirns a. carotis interna a. vertebralis Das Gehirn wird von 4 Arterien versorgt: den beiden Aa. carotides internae und den beiden Aa. vertebrales, die sich um den Hypophysenstiel zu einem Arterienring (Circulus arteriosus cerebri) zusammenschließen

A. vertebralis (Wirbelarterie) und basilaris Stärkere Äste der A. vertebralis A. spinalis anterior (vordere Rückenmarkarterie): Dieses unpaare Gefäß mit 2 Wurzeln aus der rechten und linken A. vertebralis zieht durch das Foramen magnum zurück in den Wirbelkanal. A. inferior posterior cerebelli (hintere untere Kleinhirnarterie). Stärkere Äste der A. basilaris sind: A. inferior anterior cerebelli (vordere untere Kleinhirnarterie), mit Ast zum Innenohr (A. labyrinthi). A. superior cerebelli (obere Kleinhirnarterie). VBI (Vertebro-basilar Insuffizienz): therapieresistenten Schwindel bzw. Drehschwindel und eine Gangunsicherheit geklagt. Möglich sind ebenfalls ein Tinnitus, Sehstörungen, eine Drop Attack sowie motorische und sensible Ausfälle. a. basilaris a. vertebralis

Endäste von A. basilaris: A. cerebri posterior A. cerebri posterior (hintere Großhirnarterie): Sie umrundet das Mittelhirn und verzweigt sich dann an der Unterfläche des Schläfenlappens und am gesamten Hinterhauptlappen. Das wichtigste Zentrum in diesem Gebiet is das Sehzentrum (Occipitallappe) A. cerebri posterior

Äste der A. carotis interna Arteria cerebri media (mittlere Großhirnarterie): Sie ist die stärkste der 3 Großhirnarterien und setzt die Richtung der A. carotis interna fort. Sie begibt sich in die seitliche Großhirnfurche und zweigt sich dort in zahlreiche Äste zur Seitenfläche von Stirn-, Scheitel- und Schläfenlappen des Großhirns auf a. cerebri media a. cerebri media

Äste der A. carotis interna II. a. cerebri anterior A. cerebri anterior (vordere Großhirnarterie): Sie wendet sich zunächst nach vorn und dann auf der Medialseite der Großhirnhemisphäre über dem Balken nach dorsal. Versorgungsgebiet: mediale Flächen von Stirn- und Scheitellappen und die oberen Abschnitte deren Seitenflächen. a. cerebri anterior

Circulus arteriosus Willisi a. communicans anterior cerebri anterior cerebri media cerebri posterior a. basilaris a. communicans posterior a. vertebralis

Apoplexie (Hirnschlag) Hirnblutung: Durch die Blutung wird ein Teil der motorischen und sensorischen Bahnen der inneren Kapsel (capsula interna) geschädigt (häufig Halbseitenlähmung). Mit der Resorption der Blutung kann sich ein Teil der Störungen zurückbilden. Hirninfarkt: Eine Durchblutungsminderung, z. B. infolge eines Gefäßverschlusses (Thrombose oder Embolie), die zum Untergang von Hirngewebe führt. (in Deutschland jährlich etwa 8 % aller Todesfälle)

Durchblutungsstörungen Bei Verengung oder Verschluss einer der zum Gehirn ziehenden Arterien treten Beschwerden in unterschiedlichen Schweregraden auf: Stadium 1: asymptomatische Stenose Stadium 2: kurz dauernde Hirnstörungen (transitorische ischämische Attacken = TIA <24 Stunden) Stadium 3: frischer Schlaganfall (Hirninfarkt, Apoplexia cerebri, gr. apoplexía = Schlagfluss): Die beim Stadium 2 genannten Beschwerden halten länger als 24 Stunden an - PRIND (prolongiertes reversibles ischämisches neurologisches Defizit). Stadium 4: Endzustand nach Schlaganfall (postapoplektisches Syndrom): bleibende Ausfälle.

Subarachnoidalblutung DSA Angio-MR

Blut-Hirn Schranke Die Blut-Hirn-Schranke wird von den Kapillarendothelzellen gebildet, die eine Barriere zwischen Blut und Nervengewebe in Gehirn und Rückenmark bilden Es handelt sich um ein nichtfenestriertes, kontinuierliches Endothel Transzytose ist für die meisten Substanzen gering ausgeprägt Substanzen aus dem Blut können in das Nervengewebe des ZNS gelangen, die durch Diffusion (lipophile Substanzen, z.B. ethanol, cannabinoiden) oder selektiven Transport das Endothel passieren. Die durch Astrozyten gebildete Membrana limitans gliae perivascularis ist lückenhaft und stellt keine Barriere dar. Die Blut-Hirn-Schranke fehlt in bestimmten ZNS-Gebieten (u.a. zirkumventrikuläre Organe, Area postrema, Hypophysenhinterlappen).

GLIA Erhaltende Funktionen für Neurone Setzt sich aus verschiedenen Zelltypen zusammen Neuroglia des ZNS: Astrozyt, Oligodendrozyt, Mikroglia Neuroglia des PNS: Schwannsche Zelle Gliazellen sind im Nervengewebe deutlich häufiger als Neurone Das Neuron-Glia-Verhältnis (Gliaindex) reicht von 1:1 bis 1:10. Beansprucht mehr als die Hälfte des Hirnvolumens. Teilungsfähigkeit Entwickeln keine Aktionspotenziale jedoch erregbar sind.

Referenzen Lippert, Lehrbuch Anatomie, 7.A. Urban&Fischer Verlag, 2006 Benninghoff-Drenckhahn, Anatomie I-II, 17.Auflage, Urban&Fischer Verlag, 2008 Welsch, Sobotta Lehrbuch Histologie, 2.Auflage, Urban&Fischer Verlag, 2006 Moore, Clinically Oriented Anatomy, Lippincott Williams and Wilkins, 2010