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NeurologieINHALTSVERZEICHNIS makroskopische gliederung des zentralnervensystems (zns)
INHALT
MAKROSKOPISCHE GLIEDERUNG DES ZENTRALNERVENSYSTEMS (ZNS)EinleitungZum Zentralnervensystem (ZNS) zählen Gehirn und Rückenmark. Beide liegen innerhalb knöcherner Strukturen und sind von den sogenannten Hirnhäuten umgeben. Die Zwischenräume zwischen Hirnhäuten und Gehirn bzw. Rückenmark (Liquorräume) enthalten das sogenannte Gehirnwasser, den Liquor. Die Blutversorgung des ZNS erfolgt durch ein spezielles System miteinander verbundener Blutgefäße.
graue und weiße SubstanzBei der mikroskopischen Betrachtung der Nervensystems wurden die Bestandteile der Nervenzellen - Zellleib und Fortsätze - sowie die "Stützzellen" (Glia) erwähnt. Innerhalb des ZNS sind die Nervenzellen nicht wahllos angeordnet, sondern die Nervenzell-Leiber liegen meistens in Gruppen zusammen, während die von Gliazellen umgebenen Nervenzellfortsätze in Bündeln gemeinsam verlaufen.Bei der Untersuchung von Schnittpräparaten von Gehirn und Rückenmark lassen sich bereits mit dem bloßen Auge grauer und weißlicher gefärbte Areale voneinander unterscheiden. Dabei entsprechen die gräulichen "Flecken" (=graue Substanz) Nervenzellgruppen (in kompakter Form auch als Kern=Nucleus oder Ganglion=Knoten bezeichnet), während die weißlicher erscheinenden Zwischenräume (=weiße Substanz, Mark, Myelon) von den Nervenzellfortsätzen gebildet werden.
GROSSHIRNDie Oberfläche von Groß- und Kleinhirn zeigt zahlreiche geschlängelte Strukturen, die Hirnwindungen (Gyri). Die dazwischenliegenden Furchen werden als windungstäler (Sulci) bezeichnet. Auf Schnittflächen zeigt sich, dass die äußeren Schichten der Gyri von grauer Substanz gebildet werden. Diese großen zusammenhängenden Areale grauer Substanz werden als Hirnrinde (Cortex) bezeichnet. Angrenzend findet sich das aus weißer Substanz bestehende Marklager. Auch innerhalb des Marklagers finden sich größere Inseln grauer Substanz, die Basalganglien.Das Endhirn (=Telenzephalon)Der größte Teil des Großhirns wird beim Menschen besonders stark ausgebildeten, entwicklungsgeschichtlich jüngsten Anteil, dem Endhirn (=Telenzephalon) gebildet. Das Telenzephalon besteht aus zwei durch einen Spalt getrennten Hälften (=Hemisphären). Mitten im Spalt liegt eine Struktur harter Hirnhaut, die Sichel (Falx cerebri). Unterhalb der Falx findet sich eine breite Verbindung der Hemisphären, der Balken.
Stirnlappen (Frontallappen)(Querschnitt) Bei äußerster Vereinfachung lassen sich dem vorderen Teil des Stirnlappens "psychische", stimmungs- und motivationsbezogene Aufgaben zuordnen. Erkrankungen äußern sich unter anderem in fehlendem oder übertriebenem Antrieb (Enthemmung).Im mittleren Bereich des Frontallappens sind komplexe Bewegungsabläufe gespeichert, wie komplexe Bewegungsmuster der Extremitäten, die Sprache, das Schreiben. Ein spezielles Hirnareal ist für konjugierte Blickwendungen beider Augen zuständig. Beim letzten Gyrus des Frontallappens, der durch den Sulcus centralis ceribri (Zentralfurche des Großhirns) vom Scheitellappen getrennt wird, handelt es sich um den Gyrus prezentralis (vordere Zentralwindung des Großhirns). In ihm befinden sich untern anderem die großen Pyramidenzellen, Neurone, deren Fortsätze als sogenannte Pyramidenbahn ohne Umschaltung direkt zu den motorischen Vorderhornzellen in den verschiedenen Segmenten des Rückenmarks ziehen, um die Muskeln des Körpers zu aktivieren. Dabei findet sich eine Organisation der Neurone, die den Körper widerspiegelt: oben auf dem Scheitel und auf der der Hirnsichel zugewandten Seite finden sich die für die Füße zuständigen Nervenzellen, gefolgt von den Beinen, dem Rumpf, den oberen Extremitäten und zuletzt Gesicht und Schlund. Die besonders fein zu bewegenden, zuletzt aufgezählten Körperteile sind dabei im Gyrus prezentralis erheblich stärker repräsentiert als z.B. die Beine.
ScheitellappenIm angrenzenden ersten Gyrus des Scheitellappens ( Gyrus postzentralis ) findet sich eine entsprechende den gesamten Körper repräsentierende Abbildung der verschiedenen sensiblen Qualitäten. In den benachbarten Gyri werden komplexere Empfindungen wahrgenommen.
HinterhauptslappenDer Hinterhauptslappen hat unter anderem die Fähigkeit, Bilder wahrzunehmen , wobei die sogenannte Sehrinde in drei hierarchisch geordnete Abschnitte unterteilt werden kann: Die primäre Sehrinde nimmt lediglich Farben, hell und dunkel wahr, übermittelt dies der sekundären Sehrinde, welche einfache Strukturen und Formen erkennt und an die dritte Sehrinde übermittelt, in der komplexe Bildeindrücke gespeichert sind.
SchläfenlappenÄhnlich findet in den Schläfenlappen die Geräuscherkennung vom primitiven Ton bis hin zur Musik und zur Sprache statt. Dabei ist das Sprachverständnis nur einseitig repräsentiert, meist beim Rechtshänder in der linken Gehirnhälfte und umgekehrt.
Insellappen(Bild) Zwischen Scheitel- und Schläfenlappen findet sich eine tiefe Furche, Sylvische Fissur. In ihrer Tiefe zeigt sich ein weiterer Teil des Endhirns, die Insel, welcher gelegentlich auch als fünfter Lappen bezeichnet wird und für gustatorische Empfindungen und Teilbereiche des Sprechens zuständig ist.Querschnitt durch das Großhirn
Die BasalganglienAuf Querschnitten lassen sich neben der Hirnrinde (Cortex) weitere Gebiete grauer Substanz im Marklager der Großhirnhemisphären erkennen, die basalen Kerne (Basalganglien). Es finden sich der Schweifkern (Nucleus caudatus) und der Linsenkern (Nucleus lentiformis), welcher aus Schale (Putamen) und "bleicher Kugel" (Globus pallidus) besteht. Zahlreiche Streifen grauer Substanz verbinden Schweifkern und Schale, so das beide zusammen auch als Streifenkörper (Corpus striatum) bezeichnet werden.
Die innere Kapsel(Bild) Zwischen Thalamus und Schweifkern einerseits und Linsenkern andererseits verläuft das bedeutendste Faserbündel des Gehirns, die Innere Kapsel (Capsula interna) bildet. In ihr verlaufen unter anderem die Verbindungen des Gyrus präzentralis mit dem Körper (die Pyramidenbahn) sowie zahlreiche Bahnen des extrapyramidalen Systems auf engen Raum nebeneinander, so das ein kleiner Schaden in diesem Bereich (z.B. Schlaganfall) große Ausfallserscheinungen nach sich ziehen kann.Weniger bedeutsam sind die weiter außen gelegenen Faserzüge der äußeren Kapsel (Capsula externa), an die sich nach außen ein kleinerer Bereich grauer Substanz anschließt, das Claustrum . Der Balken(Bild) Eine Verbindung funktionell verwandter Teile der linken und rechten Hemisphäre stellt eine dickes Faserbündel dar, welches auch das Dach des dritten Ventrikels bildet, der Balken. Nach unten schließt sich als Trennung der beiden Seitenventrikel das Septum pellucidum an. Weiter vorne befindet sich eine weitere Verbindungsstruktur zwischen linker und rechter Hemisphäre, die"vordere Verbindung" (Commissura anterior).Unter dem Endhirn verborgen, finden sich die Strukturen des Stammhirnes, entwicklungsgeschichtlich ältere, bei Tieren häufig stärker ausgebildete Gehirnanteile, die das Endhirn einerseits mit dem Kleinhirn, andererseits auch mit dem Rückenmark verbinden. Das Zwischenhirn (Dienzephalon)Der an das Endhirn anschließende Teil des Hirnstammes ist das Zwischenhirn (Dienzephalon). Es enthält die graue Substanz des Sehhügels (Thalamus), eine der wichtigsten Umschaltstellen für Regelkreise innerhalb des Großhirns, wie auch für alle Empfindungen, die vom Körper zum Cortex, zum Bewusstsein geleitet werden ("Tor des Bewusstseins").Daneben bzw. darunter befindet sich der Hypothalamus , das übergeordnete Zentrum des vegetativen Nervensystems . An der Unterfläche des Zwischenhirnes hängt an ihrem Stiel die Hypophyse, deren hinterer Teil (Hinterlappen) direkt über Nervenzellfortsätze mit dem Hypothalamus in Verbindung steht und zum ZNS gerechnet wird, während der Vorderlappen als übergeordnete Struktur der Sekretion der meisten Hormone zum endokrinen System gezählt wird (Bild). Das Mittelhirn (Mesenzephalon)Es folgt das Mittelhirn. Hier finden sich unter anderem in der grauen Substanz ein Teil der Augenmuskelkerne (III. und IV. Hirnnerv), sowie im hinteren Bereich die sogenannte Vierhügelplatte, Umschaltstellen für Hör- und Sehbahn. Weiter vorne befinden sich Gruppen stark pigmenthaltiger Nervenzellen, die schwarze Substanz ( Substantia nigra ) und der rote Kern ( Nucleus ruber ). Darauf aufgelagert als weiße Substanz verlaufen als Hirnschenkel die Fasern der Pyramidenbahn. Im hinteren Teil mündet das oberste Paar Kleinhirnstiele.Das Rautenhirn (Rombenzephalon)Nach unten schließt sich das Rautenhirn an, wozu die Brücke, das Kleinhirn und das verlängerte Mark (Medulla oblongata) gerechnet werden.
Die BrückeIn der Brücke finden sich die meisten Hirnnervenkerne (V, VI, VII, VIII) sowie einerseits quer verlaufende, mit dem Kleinhirn in Verbindung stehende Fasern (mittlere Kleinhirnstiele), durch die längs nach unten die Fasern der Pyramidenbahn ziehen. Ein Teil der Pyramidenbahn, der die Hirnnerven versorgt, kreuzt hier zur Gegenseite, um die jeweiligen Hirnnervenkerne zu innervieren.Das verlängerte Rückenmark (Medulla oblongata)Als letzter, "unterster" Abschnitt des Hirnstammes bleibt das verlängerte Rückenmark zu erwähnen. Hier finden sich Kerngebiete die basale Stoffwechselvorgänge - Atmung, Herzschlag, Blutdruck - regulieren. Es existieren einzelne Inspirations- und Exspirationszentren, wie auch ein spezielles Brechzentrum.Daneben finden sich Hirnnervenkerngebiete (VIII, IX, X, XI, XII), sowie die Umschaltstellen der Hinterstränge. Der unbewussten Motorik dienen die von außen erkennbaren Oliven, in gleicher Höhe finden sich vorne zwei "Anschwellungen", die Pyramiden. In ihnen verläuft die Pyramidenbahn bis zur nahegelegenen Pyramidenkreuzung, in der 80-85% der Fasern zur Gegenseite kreuzen.
Die Formatio reticularisVom Thalamus im Zwischenhirn bis herunter zur Medulla oblongata ziehen sich netzförmig locker miteinander verknüpfte Nervenzellen, die Netzformation (Formatio reticularis). Dieses Kerngebiet steuert den Wachheitsgrad des Organismus und spielt eine bedeutende Rolle im zentralen vegetativen Nervensystem. Alle vom und zum Großhirn laufenden Bahnen haben auch Kontakt zur Formatio reticularis, von der ein Teil als aszendierendes reticuläres aktivierendes System bezeichnet wird.
Das KleinhirnDem Rautenhirns liegt hinten, über je drei paarige Arme (Kleinhirnstiele) verbunden, das Kleinhirn auf. Es teilt sich wie das Großhirn in 2 Hemisphären, dazwischen befindet sich eine längliche Struktur, die als Kleinhirnwurm bezeichnet wird. Auch die Kleinhirnoberfläche ist mit Hilfe eines Aufbaus aus Gyri und Sulci vergrößert, auf Querschnitten zeigt sich ebenfalls graue und weiße Substanz.Das Kleinhirn verrichtet seine Aufgaben im Unterbewussten und nimmt an den Aufgaben des extrapyramidalen Systems teil. Es stimmt die Kraft und Kontraktionsgeschwindigkeit der an Bewegungsabläufen beteiligten Muskeln aufeinander ab und übernimmt wesentliche Aufgaben bei der Stabilisierung der Körpergleichgewichtes. RückenmarkDas "verlängerte" Rückenmark geht nach unten in das eigentliche Rückenmark über. Das Rückenmark verläuft in einen knöchernen Kanal, der hinter den Wirbelkörpern von den Wirbelbögen gebildet wird.Auch das Rückenmark befindet sich in einem Flüssigkeitsraum, der von den sogenannten Rückenmarkshäuten gebildet wird, ebenfalls Liquor enthält und mit den Flüssigkeitsräumen des Gehirns in Verbindung steht. AbschnitteDas Rückenmark setzt sich aus einer Reihe von Segmenten zusammen, die im wesentlichen gleich aufgebaut sind. Man zählt 8 Hals-(cervikal-), 12 Brust-(thorakal-), 5 Lenden-(lumbal-), 5 Kreuz-(sacral-) und 1-2 Coccygealsegmente.Zentral befindet sich ein enger Flüssigkeitsraum, welcher Liquor enthält. Auf Schnittflächen bildet dieser sogenannte Zentralkanal das Zentrum einer schmetterlingsförmigen Anordnung grauer Substanz. Diese enthält in den vorderen Anteilen ("Vorderhörner") die motorischen Vorderhornzellen, besonders große Nervenzellen, deren Neuriten das Rückenmark nach vorne verlassen, um direkt an den Muskeln des Körpers zu enden. In den Hinterhörnern liegen Nervenzellen, deren Dendriten sensible Empfindungen aus den verschiedenen Bereichen des Körpers aufnehmen. Aufgrund des segmentalen Aufbaus des Rückenmarks liegen die für verschiedene Bereiche des Körpers zuständigen Nervenzellen in entsprechenden Etagen übereinander, d.h. die Vorderhornzellen für die Armmuskeln und die für die sensiblen Empfindungen im Bereich der Arme zuständigen Nervenzellen liegen oberhalb der für den Rumpf zuständigen Zellen, noch weiter unter folgen die für die Beine zuständigen Zellen. Aus jedem Rückenmarkssegment entspringt vorne und hinten auf jeder Seite je eine Nervenwurzel. Dabei enthalten die vorderen Wurzeln nur die Fortsätze (Neuriten) der motorischen Vorderhornzellen, die hinteren Wurzeln lediglich die Fortsätze der sensiblen Nervenzellen. Vordere und hintere Wurzeln verlassen das Rückenmark und den begleitenden Flüssigkeitsraum und schließen sich anschließend zusammen, um periphere Nerven zu bilden. Im Seitenbereich der Schmetterlingsfigur finden sich in den thorakalen und oberen Lumbalen Rückenmarkssegmenten sowie im Sakralbereich weitere Areale grauer Substanz ("Seitenhörner"). Hier befinden sich, je nach Segment, die Nervenzellen, die die Funktion des sympathischen und parasympathischen Nervensystems steuern. Außen um die schmetterlingsförmige Ansammlung grauer Substanz liegen Areale weißer Substanz. Hier finden sich Bahnsysteme, die Informationen vom Gehirn zum Körper und umgekehrt übertragen.
Bahnen zur Weiterleitung sensibler Informationen (Afferenzen) von der Peripherie zum ZNSZwischen den Hinterhörnern verlaufen die Hinterstränge (Neuriten, deren Zellleiber in den Spinalganglien im Verlauf der Spinalnerven liegen), durch welche aus derselben Körperseite kommende Druck- Tiefensensibilität und Tastempfindung übermittelt werden. Den Seitenstrang bilden die Neuriten des 2. Neurons im Hinterhorn, die bereits auf Segmentebene von der Gegenseite gekreuzt haben und Temperatur und Schmerzempfindung übermitteln. Grobe Druck- und Tastempfindungen werden auch, ebenfalls nach Kreuzung vom Vorderstrang übermittelt. Zu den absteigenden Bahnen zählen die Pyramidenbahn mit Neuriten der Pyramidenzellen des Gyrus präzentralis (seitlich 80-85% nach Kreuzung, frontal die restlichen, mit segmentaler Kreuzung) sowie Fasern von den zentralen Kerngebieten des extrapyramidalen Systems. HIRNHÄUTE
Einleitung
harte Hirnhaut (Dura mater)Die harte Hirnhaut ist eine feste, bindegewebige Haut, die den Schädelknochen von innen fest anhaftet. Im Bereich der Wirbelsäule befindet sich zwischen Knochen und Dura mater ein von Fett und Venen ausgefüllter Raum. Der im Bereich des Gehirns normalerweise nur als Spalt vorhandene Raum zwischen Knochen und Dura mater wird als Epiduralraum bezeichnet.Zwischen den beiden Großhirnhälften und zwischen Groß- und Kleinhirn bilden Fortsätze der Dura mater bindegewebige Platten, die sich als Sichel ( Falx cererbi ) zwischen den Großhirnhemisphären sowie als Zelt ( Tentorium ) oberhalb des Kleinhirns befinden. Außerdem existiert ein System von aus der Dura entstanden länglichen Hohlräumen ( Sinus ), durch die das venöse Blut des Gehirns abgeleitet wird. Spinnwebenhaut (Arachnoidea)Die Spinnwebenhaut besteht aus einem dünnen Häutchen, welches von innen der Dura mater anhaftet und von dem aus feine "spinnwebenartige" Bindegewebszüge zur Gehirn bzw. Rückenmarksoberfläche ziehen. Der Raum zwischen der Dura und der Arachnoidea wird als Subduralraum bezeichnet.
weiche Hirnhaut (Pia mater)Die weiche Hirnhaut liegt als dünnes, gefäßführendes Häutchen der Gehirn- bzw. Rückenmarksoberfläche fest an. Der Raum zwischen Arachnoidea und Pia mater wird als Subarachnoid(e)alraum bezeichnet. Er enthält normalerweise Gehirnwasser (Liquor).LiquorräumeNeben dem Subarachnoid(e)alraum und in Verbindung mit diesem existiert ein System von Hohlräumen innerhalb des Gehirns, die sogenannten Liquorräume (Ventrikel).In jeder der beiden Gehirnhälften befindet sich ein Seitenventrikel (auch 1. und 2. Ventrikel genannt), welche jeweils mit dem in der Mitte (zwischen den Thalami) gelegenen 3. Ventrikel verbunden sind. Von diesem führt in Höhe des Mittelhirns ein schmales Röhrchen, die sogenannte Wasserleitung ( Aquädukt ) zum rautenförmigen 4. Ventrikel , dessen Wand nach hinten vom Kleinhirn, nach vorn vom Rautenhirn des Hirnstammes gebildet wird. Hier existieren seitliche Verbindungen zum Subarachnoid(e)alraum , nach unten schließt sich der zentrale Liquorraum des Rückenmarkes, der Zentralkanal an. Die Wände der Liqourräume sind mit einer besonderen Zellart ausgekleidet, den Ependymzellen. In den Gehirnventrikeln befindet sich ein zottiges, gefäßreiches Gewebe, der Plexus chorioideus , in welchem der Liquor produziert wird. GEFÄßVERSORGUNGEinleitungAnders als in vielen anderen Organen des Körpers ist der Verlauf der Arterien und Venen im Bereich des Zentralnervensystem voneinander getrennt.
ArterienDie Blutversorgung des Gehirns wird von 4 unterschiedlich dicken Arterien übernommen.Vorne liegen die meist etwas kräftigeren Halsschlagadern ( Arteriae carotides ), welche rechts aus dem Truncus brachiocephalicus, links direkt aus der Aorta entspringen und sich in Höhe des Halses jeweils in eine innere Halsschlagader ( A. carotis interna ), welche das Gehirn mit Blut versorgt und eine äußere Halsschlagader ( A. carotis externa ), welche unter anderem Gesichts- und Kaumuskulatur, Gesichtshaut wie auch den gesamten übrigen Kopf mit Blut versorgt, verzweigen. Jeweils aus den Armschlagadern entspringen weiter hinten ebenfalls zwei Blutgefäße ( Arteriae vertebrales , Wirbelbogenarterien), welche durch spezielle Löcher in den seitlichen Fortsätzen der Wirbelbögen der Halswirbelsäule nach oben ziehen und sich in Höhe der Brücke zur Arteria basilaris vereinigen. Zwei nach unten ziehende Äste der Vertebralarterien vereinigen sich vor dem Rückenmark zur einen vorderen Rückenmarksarterie ( Arteria spinalis anterior ), die entlang des gesamten Rückenmarks nach unten zieht und im weiteren Verlauf auch von Abzweigungen der Aorta gespeist wird. Meist finden sich auch auf der Rückseite des Rückenmarks Blutgefäße, die paarigen Arteriae spinales postriores. Anastomosen der Arterien, Circulus WillisDie Arteriae carotides internae verzweigen sich am Ende jeweils in drei Äste, die vordere und die mittlere Gehirnarterie ( A. cerebri anterior und media ) sowie die hintere Verbindungsarterie ( A. communicans posterior ). Die vorderen Gehirnarterien beider Seiten sind nach kurzem parallelen Verlauf über die vordere Verbindungsarterie ( A. communicans anterior ) miteinander verbunden.Die aus den beiden Arteriae vertebrales entspringende Arteria basilaris teilt sich an ihrem Ende in die zwei hinteren Gehirnarterien ( Aa. cerebri posteriores ) auf, welche jeweils über die hinteren Verbindungsarterien mit dem Versorgungsgebiet der A. carotis interna in Verbindung stehen. Insgesamt entsteht also ein Ring aus den untereinander verbundenen Ästen der vier das Gehirn versorgenden Arterien, der sogenannte Circulus Willis. VenenDie blutabführenden Venen münden in ein System von Hohlräumen ( Sinus ), welche durch "Faltungen" der Dura mater entstehen. Über die Drosselgrubenvenen ( Venae jugularis ) sowie über kleinere Venenplexus gelangt das Blut zurück zum Herzen.
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