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B978-3-437-44080-9.00011-8

10.1016/B978-3-437-44080-9.00011-8

978-3-437-44080-9

Beginn der Implantation und Differenzierung des Embryoblasten. a Anheftung der Blastozyste an das Endometrium. b Ausbildung des Synzytiotrophoblasten und Vordringen in das Endometrium.

[E347-09]

Keimscheibenentwicklung. a Bildung des Primitivstreifens (Ansicht nach Entfernung der Amnionhöhle). b Keimscheibe im Transversalschnitt, Wachstumsbewegungen im Bereich des Primitivstreifens, Bildung des intraembryonalen Mesoderms.

[E347-09]

Abfaltung des Embryos in der 4. Woche. Sichtbar werden die kraniokaudale Krümmung (b, e) und die laterale Abfaltung (c, f).

[E347-09]

Bildung von Neuralrinne, Neuralfalten, Neuralrohr und Neuralleisten; Schema.

a Aufsicht nach Entfernung der Amnionhöhle. b–f Dargestellt sind Transversalschnitte durch Embryonen in aufeinanderfolgenden Entwicklungsstadien.

[E347-09]

Entwicklung des Gehirns. a Ausbildung der primären Hirnbläschen; 4. Woche; Horizontalschnitt. b Die ScheitelbeugeScheitelbeuge (Flexura mesencephalica) und die NackenbeugeNackenbeuge (Flexura cervicalis) werden sichtbar; 4. Woche, Seitansicht. c Entwicklung der sekundären HirnbläschenHirnbläschen; 5. Woche, Horizontalschnitt. d Sekundäre Hirnbläschen; 6. Woche, die BrückenbeugeBrückenbeuge wird sichtbar; Seitansicht.

[E838]

Entwicklung des Gehirns. a Schemazeichnung des Gehirns in der 5. Woche. b Transversalschnitt durch das Rhombencephalon, auf dem die Derivate von Grund- und Flügelplatte zu sehen sind. c, d Sagittalschnitte eines 6 (c) und 17 Wochen (d) alten Rhombencephalons. Die fortschreitende Entwicklung von Pons und Cerebellum ist deutlich zu erkennen.

[E347-09]

Entwicklung des Mittelhirns. a, b 5. Entwicklungswoche. c–e 11. Entwicklungswoche.

[E347-09]

Entwicklung des Gehirns in der 7. Woche. a Oberflächenansicht des Gehirns. b Entsprechender Medianschnitt mit Pros- und Mesencephalon. c Transversalschnitt durch das Diencephalon, auf dem dorsal der Epithalamus, lateral der Thalamus und ventral der Hypothalamus zu sehen sind.

[E347-09]

Entwicklung der Hypophyse. a Überblick im Medianschnitt mit Rachendach und Boden des Diencephalons. b–d Einfaltung des Rachendachepithels (rathke-Tasche, spätere Adenohypophyse) und Zusammenwachsen mit dem Infundibulum (spätere Neurohypophyse). e Lage der Hypophyse.

[E347-09]

Entwicklung des Vorderhirns. VorderhirnEntwicklunga Schemazeichnung der medialen Oberfläche des Vorderhirns in der 10. Woche. b Transversalschnitt des Vorderhirns auf der Höhe der Foramina interventricularia, der das Corpus striatum und den Plexus choroideus der Seitenventrikel zeigt. c Vergleichbarer Schnitt in der 11. Woche. Durch das Einwachsen der Capsula interna teilt sich das Corpus striatum in Putamen und Nucleus caudatus auf.

[E347-09]

Fortschreiten der Entwicklung von Gyri und Sulci (Gyrifizierung) in der schematischen Seitenansicht. Im Rahmen der Wachstumsprozesse senkt sich die Inselregion ein und die Fissura lateralis verengt sich, die Lobi des Großhirns sind zunehmend abgrenzbar.

a 14. Woche, b 26. Woche.

c 30. Woche. d 38. Woche.

[E347-09]

Entwicklung des Rückenmarks aus dem kaudalen Anteil des Neuralrohrs. a 23 Tage. b 6 Wochen. c 9 Wochen. d, e Die Wand des Neuralrohrs verdickt sich (d) und lässt sich schließlich in 3 Zonen einteilen (e).

[E347-09]

Spinale Dysrhaphien mit unterschiedlichem Schweregrad. a Spina bifida occulta mitDysrhaphien behaartem Hautareal. b Meningomyelozele in der Lendenregion.

[E347-09]

Gliederung des Nervensystems, Systema nervosum. a Morphologische Gliederung, Ansicht von ventral und von dorsal. b Funktionelle Gliederung. b

[L126]

Richtungs- und Lagebezeichnungen an ZNS und Rückenmark; Gliederung des zentralen Nervensystems.

Lappen des Großhirns, Lobi cerebri. a GroßhirnLappenLobus(-i)cerebriAnsicht von oben. b Ansicht von lateral mit Untergliederung der Großhirnhemisphäre in Lobus frontalis, Lobus parietalis, Lobus temporalis und Lobus occipitalis. c Ansicht von unten. d Ansicht von medial.

Windungen (Gyri) und Furchen (Sulci) der Großhirnhemisphären. Ansicht von lateral auf den linken Lobus insularis nach Abtragung der Opercula von Stirn-, Parietal- und Temporallappen, die die Inselregion bedecken. Der Lobus insularis dient der Verarbeitung olfaktorischer, gustatorischer und viszeraler Informationen.

Windungen (Gyri) und Furchen (Sulci) der Großhirnhemisphären. Ansicht auf das Großhirn von links lateral. Der Gyrus frontalis inferior wird in die Partes orbitalis, triangularis et opercularis unterteilt.

Diencephalon von unten. Der Hirnstamm wurde auf Höhe des Mittelhirns (gestrichelte Schnittführung in Abb. 11.20) abgetrennt.

Medianschnitt durch den III. Ventrikel (Ventriculus tertius) und Etagengliederung des Zwischenhirns (Diencephalon) VentriculustertiusVentrikeldritterin Epithalamus, Thalamus, Hypothalamus und Subthalamus. Anteile des Diencephalons sind braun eingefärbt, die des Mesencephalons grün.

Truncus encephali. a Ansicht von dorsal. b Ansicht von lateral. c Ansicht von ventral.

[L238]

Verteilung der Substantiae grisea et alba im ZNS. a Im Telencephalon, dargestellt an einem Frontalschnitt auf Höhe der Corpora mamillaria. b Im Mesencephalon. c Im Pons. d In der Medulla oblongata. e In der Medulla spinalis. b–e

[R247]

Fasersysteme des Gehirns. a Assoziationsbahnen (Neurofibrae associationes) und kurze Assoziationsfasern (Fibrae arcuatae cerebri), die u-förmig benachbarte Gyri miteinander verbinden; Schema, Ansicht auf das Gehirn von links. b Kommissurenbahnen (Neurofibrae commissurales). Das Corpus callosum wurde neben der Medianebene weitgehend durchtrennt und es werden einzelne Balkenfasern dargestellt. c Projektionsbahnen (Neurofibrae projectiones). Capsula interna und Pyramidenbahn wurden freigelegt.

Lagebeziehungen der Meningen innerhalb des knöchernen Schädels im Sagittalschnitt.

[L126]

Lagebeziehungen der Meningen innerhalb des Wirbelkanals auf Höhe des IV. Halswirbels im Transversalschnitt.

[L126]

Dura mater cranialis und Durasepten. Ansicht von lateral.

Schädeldach, Meningen und Sinus durae matris. Sinusdurae matrisFrontalschnitt.

Ventrikel des Gehirns, Ventriculi encephali. a Ansicht von links. b Ansicht von vorne.

Plexus choroideus in den Seitenventrikeln, Ventriculi laterales, und im III. Ventrikel, Ventriculus tertius; schematisierter Frontalschnitt.

Seitenventrikel, Ventriculi laterales. Ansicht von links hinten oben; nach Abtragung der oberen Teile der Großhirnhemisphären.

Liquorabflussstörung in der CT. a CT einer Patientin mit LiquorabflussstörungLiquorabflussstörung durch Verengung des Aqueductus mesencephali. Die Hirnventrikel sind auf Kosten des Hirnparenchyms stark erweitert (Hydrocephalus). Die Patientin zeigte massive intellektuelle Einbußen und erhebliche Gangstörungen. b CT einer gesunden Person zum Vergleich.

[R317]

Schema der Liquorzirkulation.

klinisch: Foramen monroi,

klinisch: sylvius-Kanal

SeitenventrikelSeitenventrikel, Ventriculi laterales. Ansicht von oben; nach Entfernen des mittleren Balkens und der Schenkel des Fornix.

Punktionsorte für die Lumbalpunktion und die Periduralanästhesie.

Zirkumventrikuläre Organe. Mediansagittalschnitt.

Innere Arterien des Kopfes. KopfArterienDas Gehirn wird über 2 Aa. carotes internae und 2 Aa. vertebrales versorgt.

Circulus arteriosus cerebri (willisii); Schema.

Arterien des Gehirns auf der Facies inferior des Gehirns. Die hirnversorgenden Gefäße sind in ihren typischen topografischen Zusammenhängen dargestellt. Zur besseren Darstellung des Verlaufs der A. cerebri media wurde rechts ein Teil des Temporallappens abgetrennt. Zur besseren Sichtbarkeit der A. cerebri posterior wurde die rechte Kleinhirnhälfte entfernt.

Arterien des Gehirns in topografischem Zusammenhang mit der Schädelbasis. Auf der rechten Seite wurde ein Teil der A. carotis interna entfernt. Beim Lebenden ist das darunter liegende Foramen lacerum durch eine Faserknorpelplatte verschlossen.

Innere und äußere Venen des Gehirns. Die zerebralen Venen sammeln das Blut in einem oberflächlichen und tiefen Venensystem. Von dort fließt es in die Sinus durae matris und in die V. jugularis interna. galen-Vene, rosenthal-Vene

Abschnitte der A. carotis interna. Von der Pars cervicalis gehen keine Äste ab, weshalb die Arterie bei einer Ultraschalluntersuchung der Halsorgane sicher von der A. carotis externa unterschieden werden kann. [E402] Karotissiphon, Durchtritt durch die Dura mater cranialis im Bereich des Diaphragma sellae

Pars cavernosa der A. carotis interna. Im Kammersystem des Sinus cavernosus liegen A. carotis interna und N. abducens [VI]. In der Wand des Sinus befinden sich N. oculomotorius [III], N. trochlearis [IV], N. ophthalmicus [V/1] und N. maxillaris [V/2]. Topografische Beziehungen gibt es zur Hypophyse und zum Sinus sphenoidalis.

A. cerebri anterior. Die A. cerebri anterior gibt zunächst die A. communicans anterior zur Gegenseite ab und zieht dann um das Corpus callosum nach dorsal. Der Lobus occipitalis wird von der A. cerebri posteriorversorgt.

A. cerebri media auf der Facies lateralis cerebri. Der Temporallappen wurde mit einem Haken im Sulcus lateralis nach unten gezogen, dadurch erhält man Einblick in die Fossa lateralis mit der A. cerebri media und ihren Ästen.

[L127]

A. cerebri media, Choroidalarterien und innere Venen des Gehirns. Durch Abtragung großer Hirnbereiche wurden die Fossa lateralis (links) und die Seitenventrikel eröffnet. In der Fossa lateralis verzweigt sich die A. cerebri media. In den Seitenventrikeln bilden A. choroidea anterior (von vorne unten kommend; aus der A. cerebri interna) und Aa. choroideae posteriores laterales (von dorsal oben kommend; aus der A. cerebri posterior) einen Gefäßkranz. Auf der rechten Seite ist das innere Venensystem in der Umgebung der Tela choroidea des III. Ventrikels dargestellt.

Arterien der hinteren Schädelgrube. SchädelgrubehintereArterienA. vertebralis, A. basilaris und ihre Äste versorgen das obere Rückenmark, den Hirnstamm und das Kleinhirn.

[L127]

Zentrale Gefäße. Aus den proximalen Abschnitten der Aa. cerebrales sowie den Aa. communicantes ziehen Arterien in das Hirninnere. Diese penetrierenden Gefäße sind Endarterien. Dies erklärt, wieso es beim Verschluss eines dieser Gefäße zu einem Hirninfarkt kommt.

[L127]

Arterien des Rückenmarks. Das Rückenmark wird in seinen zervikalen Abschnitten von Ästen der Aa. vertebrales versorgt, in seinen thorakolumbalen Abschnitten von Ästen der segmentalen Arterien.

[E402]

Segmentale Versorgung des Rückenmarks. Das Rückenmark wird von einer A. spinalis anterior (unpaar, Mitte des Rückenmarks), 2 Aa. spinales posteriores (medial der Hinterwurzeln) sowie einem Gefäßkranz (Vasocorona) zwischen diesen Gefäßen versorgt. Auf thorakolumbaler Höhe speisen segmentale Arterien Blut in dieses System.

[E402]

Versorgungsgebiete der Hirnarterien (Endhirn). HirnarterienVersorgungsgebieteAnsicht von lateral.

[L126]

Versorgungsgebiete der Hirnarterien (Endhirn). Ansicht von medial.

[L126]

Versorgungsgebiete der Hirnarterien (Endhirn). Horizontalschnitt.

[L126]

Versorgungsgebiete der Hirnarterien (Endhirn). Frontalschnitt.

[L126]

Versorgungsgebiete der Hirnarterien (Hirnstamm und Kleinhirn). Sagittalschnitt.

[L126]

Versorgungsgebiete des Rückenmarks. Querschnitt.

[L126]

MR-Angiografie der hirnversorgenden Arterien. HirnarterienMR-AngiografieMR-AngiografieHirnarterienÜbersicht.

[T786]

MR-Angiografie der hirnversorgenden Arterien. HirnarterienMR-AngiografieMR-AngiografieHirnarterienAnsicht von kaudal.

[T786]

MR-Angiografie der hirnversorgenden Arterien. HirnarterienMR-AngiografieMR-AngiografieHirnarterienAnsicht von lateral, Darstellung des Siphon caroticum.

[T786]

Schema der Sinus durae matris in Projektion auf die Schädelbasis.

Oberflächliche Venen des Gehirns, Brückenvenen, Granulationes arachnoideae, Sinus sagittalis superior.

Tiefe Hirnvenen. Das Blut aus dem Inneren des Gehirns fließt über 2 Vv. internae cerebri und Vv. basales in die V. magna cerebri und von dort in den Sinus rectus.

Fasersysteme der Substantia alba.Fasciculus(-i)longitudinalissuperiorAssoziationsfasernFasciculus(-i)longitudinalisinferiorFasciculus(-i)arcuatusFasciculus(-i)uncinatusCingulumCorpus(-ora)callosumKommissurenfasernCommissura(-ae)anteriorCommissura(-ae)posteriorCommissura(-ae)fornicisTractuscorticospinalisProjektionsfasernTractuscorticopontinusTractuscorticonuclearisFornixFasciculus(-i)thalamocorticales

Tab. 11.1
Fasersystem Verbindung
Assoziationsfasern
Fasciculus longitudinalis superior Lobus frontalis mit Lobus parietalis und Lobus occipitalis
Fasciculus longitudinalis inferior Lobus occipitalis mit Lobus temporalis
Fasciculus arcuatus Lobus frontalis mit Lobus temporalis (broca-Zentrum mit dem wernicke-Zentrum)
Fasciculus uncinatus Lobus frontalis mit basalem Lobus temporalis
Cingulum untere Abschnitte des Lobus frontalis mit unteren Abschnitten des Lobus parietalis und dem Lobus parahippocampalis
Kommissurenfasern
Corpus callosum Frontal-, Parietal- und Okzipitallappen beider Hemisphären
Commissura anterior Tractus olfactorii; vordere Anteile der Lobi temporales (Amygdala; Gyrus parahippocampalis) beider Hemisphären
Commissura posterior Nuclei commissurae posteriores beider Hemisphären
Commissura fornicis Hippocampi beider Hemisphären
Projektionsfasern
Tractus corticospinalis Cortex (insbesondere Gyrus precentralis) mit dem Rückenmark
Tractus corticopontini Cortex mit Kerngebieten des Pons
Tractus corticonuclearis Cortex mit Kerngebieten der Hirnnerven in Mesencephalon, Pons und Medulla oblongata
Fornix Hippocampus mit Anteilen des limbischen Systems und des Diencephalons
Fasciculi thalamocorticales Thalamus mit dem Cortex

Topografie der SeitenventrikelSeitenventrikel.Cornu(-a)frontale [anterius]Cornu(-a)occipitale [posterius]Cornu(-a)temporale [inferius]Ventriculusquartus

Tab. 11.2
Ventrikel, Abschnitt Wand Angrenzende Strukturen Plexus choroideus
Ventriculi laterales,
Crus frontale
Dach Corpus callosum (Truncus) nein
vordere Wand Corpus callosum (Genu)
mediale Wand Septum pellucidum
laterale Wand Caput nuclei caudati
Ventriculi laterales,
Pars centralis
Dach Corpus callosum ja
Boden Thalamus
mediale Wand Septum pellucidum, Fornix
laterale Wand Corpus nuclei caudati
Ventriculi laterales, Crus
occipitale
Dach Marklager des Lobus occipitalis nein
Boden Marklager des Lobus occipitalis
mediale Wand Calcar avis
laterale Wand Radiatio optica
Ventriculi laterales, Crus
temporale
Dach Cauda nuclei caudati ja
Boden Hippocampus
mediale Wand Fimbria hippocampi
laterale Wand Cauda nuclei caudati
Vorderwand Amygdala
Ventriculus tertius Dach Tela choroidea ventriculi tertii ja
Boden Hypothalamus
Vorderwand Lamina terminalis ventriculi tertii
laterale Wand Thalamus, Epithalamus
Ventriculus quartus Dach Velum medullare superius cerebelli und Velum medullare inferius cerebelli ja
Boden Fossa rhomboidea
laterale Wand Pedunculi cerebelli

Arterielle VersorgungPlexuschoroideusarterielle Versorgung der Plexus choroidei.

Tab. 11.3
Ventrikel Arterie
Ventriculi laterales A. choroidea anterior (aus der A. carotis interna)
A. choroidea posterior lateralis (aus der A. cerebri posterior)
Ventriculus tertius A. choroidea posterior medialis
(aus der A. cerebri posterior)
Ventriculus quartus A. inferior posterior cerebelli (aus der A. vertebralis)
A. inferior anterior cerebelli (aus der A. basilaris)

Zentrale Gefäße.Arteria(-ae)centralesanteromediales (A. cerebri anterior)Arteria(-ae)centralesanteromediales (A. communicans anterior)Arteria(-ae)centralesanterolateralesArteria(-ae)lenticulostriataeArteria(-ae)centralesposteromediales (A. cerebri posterior)Arteria(-ae)centralesposteromediales (A. communicans posterior)Arteria(-ae)centralesposterolaterales

Tab. 11.4
Gefäß/Gefäßgruppe Durchtritt Ursprung Versorgungsgebiet (u. a.)
Aa. centrales anteromediales Substantia perforata anterior
  • A. cerebri anterior

  • A. communicans anterior

  • Caput nuclei caudati

  • Globus pallidus

  • Commissura anterior

  • Capsula interna

Aa. centrales anterolaterales (Aa. lenticulostriatae) Substantia perforata anterior A. cerebri media
  • Nucleus caudatus

  • Putamen

  • Globus pallidus

  • Capsula interna (mediale Gefäße)

Aa. centrales posteromediales Substantia perforata posterior
  • A. cerebri posterior

  • A. communicans posterior

  • Thalamus

  • Hypothalamus

  • Globus pallidus

Aa. centrales posterolaterales Substantia perforata posterior A. cerebri posterior (Pars postcommunicalis)
  • Thalamus

  • Corpus geniculatum mediale

  • Colliculi

  • Glandula pinealis

ChoroidalgefäßeChoroidalgefäße.Arteria(-ae)choroidea anteriorArteria(-ae)choroideae posteriores

Tab. 11.5
Gefäß Ursprung Strömungsgebiet
A. choroidea anterior A. carotis interna
  • Tractus opticus

  • Capsula interna (Crus posterius)

  • anteriorer Hippocampus

  • Crura cerebri, Tegmentum mesencephali

  • Plexus choroideus

Aa. choroideae posteriores A. cerebri posterior
  • Corpus geniculatum laterale

  • Hippocampus und Fornix

  • Thalamus (posteriore Abschnitte)

  • dorsales Mittelhirn

  • Glandula pinealis

Topografie der hirnversorgenden Arterien.Arteria(-ae)carotisinternaICA (internal carotid artery)Arteria(-ae)ophthalmicaArteria(-ae)choroidea anteriorArteria(-ae)cerebrianteriorACA (anterior cerebral artery)Arteria(-ae)communicansanteriorACom (anterior communicating artery)Arteria(-ae)cerebrimediaMCA (middle cerebral artery)Arteria(-ae)vertebralisVA (vertebral artery)Arteria(-ae)inferiorposterior cerebelliPICA (posterior inferior cerebellar artery)Arteria(-ae)basilarisBA (basilary artery)Arteria(-ae)inferioranterior cerebelliAICA (anterior inferior cerebellar artery)Arteria(-ae)superiorcerebelliSCA (superior cerebellar artery)Arteria(-ae)cerebriposteriorPCA (posterior cerebral artery)Arteria(-ae)communicansposteriorPCom (posterior communicating artery)

Tab. 11.6
Arterie Topografie und Besonderheiten
A. carotis interna (ICA, „internal carotid
artery“)
  • 4 topografisch anatomisch definierte Abschnitte: Pars cervicalis, Pars petrosa, Pars cavernosa, Pars cerebralis

  • Austritt aus Sinus cavernosus lateral des Chiasma opticum

A. ophthalmica
  • erstes größeres Gefäß der A. carotis interna

  • Entstehung unterhalb des N. opticus

  • zieht durch Canalis nervi optici in die Augenhöhle

  • Anastomose (A. dorsalis nasi) mit A. facialis (A. angularis)

A. choroidea anterior
  • Gefäßast der A. carotis interna

  • zieht entlang des Tractus opticus zum Unterhorn des Seitenventrikels

A. cerebri anterior (ACA, „anterior cerebral artery“ )
  • verläuft lateral des Chiasma opticum nach rostral

  • zieht in die Fissura longitudinalis cerebri

  • Verlauf oberhalb des Balkens nach okzipital

A. communicans anterior (ACom, „anterior communicating artery“)
  • zwischen Aa. cerebri anteriores

  • Lage vor dem Chiasma opticum

A. cerebri media (MCA, „middle cerebral artery“)
  • zieht um den Polus temporalis zur Fossa lateralis cerebri

  • Aufzweigung über der Insula, Austritt aus dem Sulcus lateralis und Verlauf der Äste auf der lateralen Oberfläche des Endhirns

A. vertebralis (VA, „vertebral artery“)
  • 4 topografisch anatomisch definierte Abschnitte: Pars prevertebralis, Pars transversaria, Pars atlantis, Pars intracranialis

  • zieht nach ventral und bildet die A. basilaris (etwa Unterrand Pons)

A. inferior posterior cerebelli (PICA, „posterior inferior cerebellar artery“)
  • Austritt aus A. vertebralis auf Höhe der Olive (kann aber fehlen)

  • Schleife in Höhe der Kleinhirntonsillen (radiologisches Merkmal)

  • Eintritt in das Kleinhirntal (Vallecula cerebelli) über der Vermis

A. basilaris (BA, „basilary artery“)
  • Verlauf im Sulcus basilaris des Pons

  • Aufteilung in die Aa. cerebri posteriores (etwa Höhe Mittelhirn)

A. inferior anterior cerebelli (AICA, „anterior inferior cerebellar artery“)
  • Austritt aus dem unteren Abschnitt der A. basilaris, ventral der Hirnnerven VI, VII, VIII

  • Verlauf zum Meatus acusticus internus mit Abgabe der A. labyrinthi (Regelfall) und von dort zur Unterseite des Kleinhirns

A. superior cerebelli (SCA, „superior cerebellar artery“)
  • entsteht kaudal des N. oculomotorius [III] aus A. basilaris

  • Verlauf unterhalb des Tentorium cerebelli

  • zieht nach posterior zur Kleinhirnoberfläche

A. cerebri posterior (PCA, „posterior cerebral artery“)
  • entsteht kranial des N. oculomotorius [III]

  • Verlauf oberhalb des Tentorium cerebelli

  • zieht nach posterior zur okzipitobasalen Oberfläche des Endhirns

A. communicans posterior (PCom, „posterior communicating artery“)
  • Verbindung von A. carotis interna und A. cerebri posterior

  • verläuft lateral von Hypophyse und Corpora mamillaria

Gefäßversorgung der Capsula internaCapsulainternaGefäßversorgung.Arteria(-ae)centralesanteromediales (A. cerebri anterior)Arteria(-ae)centralesanterolateralesArteria(-ae)centralesanterolateralesArteria(-ae)choroidea anterior

Tab. 11.7
Capsula interna Arterien Ursprung
Crus anterius Aa. centrales anteromediales A. cerebri anterior
A. striata medialis distalis (A. centralis longa; A. recurrens heubner) A. cerebri anterior
Aa. centrales anterolaterales A. cerebri media
Genu Aa. centrales anterolaterales A. cerebri media
Crus posterius Aa. centrales anterolaterales A. cerebri media
A. choroidea anterior A. carotis interna

Arterielle Versorgung des Hirnstamms.Arteria(-ae)cerebriposteriorArteria(-ae)superiorcerebelliArteria(-ae)basilarisArteria(-ae)inferioranterior cerebelliArteria(-ae)spinalisanteriorArteria(-ae)spinalisposterior

Tab. 11.8
Hirnstammabschnitt Mediales Versorgungsgebiet Laterales Versorgungsgebiet
Mesencephalon A. cerebri posterior
  • A. superior cerebelli

  • A. cerebri posterior

Pons A. basilaris (Aa. pontis)
  • A. superior cerebelli

  • A. inferior anterior cerebelli (sehr variabel)

Medulla oblongata
  • Aa. vertebrales

  • A. spinalis anterior

  • Aa. spinales posteriores

A. inferior posterior cerebelli

Arterielle Versorgung des Kleinhirns.

Tab. 11.9
Arterie Kortikales Gebiet Zentrales Gebiet
A. superior cerebelli (SCA; konstant) oberer Teil des Kleinhirns Nucleus dentatus
A. inferior anterior cerebelli (AICA; variabel) hinterer unterer Teil des Kleinhirns
A. inferior posterior cerebelli (PICA; variabel) vorderer unterer Teil des Kleinhirns restliche Kerne

Arterielle Versorgung des Rückenmarks.Arteria(-ae)spinalisanteriorArteria(-ae)spinalisposteriorVasocorona

Tab. 11.10
Arterie Kortikales Gebiet
A. spinalis anterior Vorderhorn, Basis des Hinterhorns, Teile des Vorderseitenstrangs
Aa. spinales posteriores hinterer unterer Teil des Kleinhirns
Vasocorona Randbereiche des Vorderseitenstrangs

Klinische (radiologische) Bezeichnungen Hirnarterienklinische (radiologische) Bezeichnungender Gefäßabschnitte der großen hirnversorgenden Gefäße.Arteria(-ae)carotisinternaICA (internal carotid artery)Arteria(-ae)cerebrianteriorACA (anterior cerebral artery)Arteria(-ae)cerebrimediaMCA (middle cerebral artery)Arteria(-ae)cerebriposteriorPCA (posterior cerebral artery)Arteria(-ae)vertebralisVA (vertebral artery)

Tab. 11.11
Arterie Segment Topografie/anatomische Strukturen
A. carotis interna, ICA = „internal carotid artery“ C1 – „Cervical“ Pars cervicalis
C2 – „Petrosus“ Pars petrosa bis zum Ende des Canalis caroticus
C3 – „Lacerum“ bis zu einem Band zwischen Lingula sphenoidalis und dem Apex des Os petrosus („Lig. petrolingualis“)
C4 – „Cavernosus“ im Sinus cavernosus bis zum Duraaustritt unterhalb des Proc. clinoideus
C5 – „Clinoidal“ zwischen Proc. clinoideus anterior und der Basis des Os sphenoidale
C6 – „Ophthalmica“ bis zum Abgang der A. communicans posterior; Abgang der A. ophthalmica
C7 – „Communicans“ bis zur Bifurkation der ACI in die Aa. cerebri anterior et media
A. cerebri anterior, ACA = „anterior cerebral artery“ A1 Pars precommunicalis; von ihrem Beginn bis zum Abgang der A. communicans anterior
A2 Pars postcommunicalis; von A. communicans anterior bis zum Abgang der A. callosomarginalis; auch: Pars infracallosa
A3 Pars postcommunicalis; distal des Abgangs der A. callosomarginalis (A. pericallosa); von einigen Autoren werden noch weitere Segmente (A4 und A5) unterschieden
A. cerebri media, MCA = „middle cerebral artery“ M1 Pars sphenoidalis; von ihrem Abgang bis zur Aufzweigung in 2 bzw. 3 Hauptäste
M2 Pars insularis; in der Fossa lateralis, über der Insula
M3 Pars opercularis; in der Fossa lateralis nach lateral verlaufende Äste zur kortikalen Oberfläche
M4 Pars terminalis; nach dem Austritt der Gefäße aus dem Sulcus lateralis
A. cerebri posterior, PCA = „posterior cerebral artery“ P1 Pars precommunicalis; von ihrem Abgang bis zur A. communicans posterior; verläuft durch die Cisterna interpeduncularis
P2 Pars ambiens; von A. communicans posterior bis zum Abgang der Rr. temporales anteriores (Höhe Cisterna ambiens)
P3 Pars quadrigeminalis; von Rr. temporales anteriores bis zur Aufspaltung in die Aa. occipitales medialis et lateralis (Höhe Cisterna quadrigeminalis)
P4 Pars calcarinus; Endäste: A. occipitalis medialis und A. occipitalis lateralis
A. vertebralis, VA = „vertebral artery“ V1 Pars prevertebralis
V2 Pars transversaria
V3 Pars atlantis
V4 Pars intracranialis

Venöse Zuflüsse zur V. magna cerebri. Vena(-ae)magna cerebri (Galeni)ZuflüsseVena(-ae)internae cerebriVena(-ae)choroidea superiorVena(-ae)septi pellucidiVena(-ae)thalamostriataVena(-ae)basalisVena(-ae)anteriores cerebriVena(-ae)profundaecerebri

Tab. 11.12
Vene Wichtigste Zuflüsse Hirngebiete
V. interna cerebri V. choroidea superior Plexus choroideus, Hippocampus
V. septi pellucidi Septum pellucidum
V. thalamostriata Nucleus caudatus
V. basalis V. anterior cerebri Balken und benachbarte Gyri
V. profunda cerebri Putamen, Globus pallidus

Verlauf der Sinus durae matris.SinussagittalissuperiorSinussagittalisinferiorSinusrectusConfluens sinuumSinusoccipitalisSinusmarginalisSinustransversusSinussigmoideusSinuscavernosusSinuspetrosussuperiorSinuspetrosusinferior

Tab. 11.13
Sinus durae matris Verlauf und Charakteristika
Sinus sagittalis superior
  • Ansatz Falx cerebri bis Protuberantia occipitalis interna

  • Verlauf von anterior-posterior im Sulcus sinus sagittalis der Schädelknochen

  • Brückenvenen münden in ihm oder seinen seitlichen Lacunae

  • fließt ins Confluens sinuum

Sinus sagittalis inferior Verlauf am Unterrand der Falx zum Sinus rectus
Sinus rectus Entstehung an Verbindungsstelle von Falx und Tentorium aus Sinus sagittalis superior und V. magna cerebri
Confluens sinuum Zusammenfluss von Sinus transversi, Sinus rectus, Sinus sagittalis superior und Sinus occipitalis
Sinus occipitalis
  • liegt in der Mittellinie des Os occipitale

  • fließt zum Confluens sinuum

Sinus marginalis
  • umgibt Foramen magnum

  • ist mit Sinus occipitalis und Plexus venosus vertebralis internus verbunden

Sinus transversus vom Confluens sinuum aus dem Os occipitale nach lateral zum Sinus sigmoideus
Sinus sigmoideus S-förmiger Verlauf über Pars mastoidea des Os temporale zum Foramen jugulare und zur V. jugularis
Sinus cavernosus
  • gekammerter venöser Raum beidseits der Sella turcica

  • steht über den Plexus basilaris auf dem Clivus mit dem Sinus cavernosus der Gegenseite in Verbindung

  • topografisch sehr wichtige Region (s. Merkekasten)

Sinus petrosi superior et inferior
  • Verlauf an der oberen bzw. unteren Kante der Pars petrosa ossis temporalis

  • Verbindung des Sinus cavernosus mit dem Sinus sigmoideus

Allgemeine Neuroanatomie

  • 11.1

    Embryologie Tobias M. Böckers 594

    • 11.1.1

      Überblick 594

    • 11.1.2

      Weitere Hirnentwicklung 596

    • 11.1.3

      Entwicklung des Rückenmarks 602

    • 11.1.4

      Entwicklung des peripheren Nervensystems 602

  • 11.2

    Gliederung des Nervensystems Anja Böckers 603

    • 11.2.1

      Überblick 603

    • 11.2.2

      Gliederung des ZNS 603

    • 11.2.3

      Morphologie des ZNS 605

    • 11.2.4

      Verteilung der grauen Substanz im ZNS 609

    • 11.2.5

      Verteilung der weißen Substanz im ZNS 612

  • 11.3

    Meningen Michael J. Schmeißer 613

    • 11.3.1

      Überblick 613

    • 11.3.2

      Embryologie 614

    • 11.3.3

      Pachymeninx – Dura mater 614

    • 11.3.4

      Leptomeninx 615

    • 11.3.5

      Leitungsbahnen der Meningen 616

  • 11.4

    Ventrikelsystem und angrenzende Strukturen Anja Böckers 617

    • 11.4.1

      Überblick und Gliederung 617

    • 11.4.2

      Embryologie 617

    • 11.4.3

      Innere Liquorräume 619

    • 11.4.4

      Äußere Liquorräume – Spatium subarachnoideum 620

    • 11.4.5

      Zerebrospinale Flüssigkeit – Liquor 620

    • 11.4.6

      Zirkumventrikuläre Organe 622

  • 11.5

    Hirngefäße Thomas Deller 623

    • 11.5.1

      Überblick 623

    • 11.5.2

      A. carotis interna und ihre Äste 627

    • 11.5.3

      Aa. vertebrales/A. basilaris und ihre Äste 631

    • 11.5.4

      Zentrale Gefäßversorgung 633

    • 11.5.5

      Gefäßversorgung des Rückenmarks 634

    • 11.5.6

      Topografie und Versorgungsgebiete der Arterien 635

    • 11.5.7

      Klinische Bezeichnung der Gefäßabschnitte 638

    • 11.5.8

      Venöse Blutleiter des Gehirns 639

    • 11.5.9

      Darstellung des Gefäßsystems 644

Embryologie

Tobias M. Böckers

Kompetenzen

Nach Bearbeitung dieses Lehrbuchkapitels sollten Sie in der Lage sein:

  • die Grundzüge der Entwicklung des Nervensystems auf der Basis der Gliederung des Neuralrohrs in Flügel-, Grund-, Deck- und Bodenplatte darzustellen

  • die morphologische Einteilung von Gehirn und Rückenmark gemäß der embryonalen Differenzierungsschritte zu erklären

Überblick

Sowohl das zentrale Nervensystem (ZNS) als auch das periphere Nervensystem (PNS) leiten sich aus dem Ektoderm Ektodermder dreikeimblättrigen Keimscheibe ab. Dieses faltet sich zum primitiven Neuralrohr, Neuralrohrdas sich nachfolgend zu Gehirn und Rückenmark weiterentwickelt. Dabei vergrößert und verdickt sich der kraniale Teil des Neuralrohrs zu den sog. Hirnbläschen, Hirnbläschendie die Ausgangsstrukturen für die sich später weiter differenzierenden Hirnanteile bilden. Aus dem primitiven Neuralrohr wandern Neuroblasten aus (Neuralleistenzellen), Neuralleistenzellendie dann u. a. das PNS ausbilden.
Frühentwicklung
Nach der Befruchtung verbleibt die Zygote für etwa 30 h in einem Ruhestadium, bevor sich die Zellen innerhalb der sie umgebenden Zona pellucida Zonapellucidain überwiegend synchroner Weise teilen (Furchungsstadien/Teilung ohne Wachstumsphase, Kap. 2.3.1). Nach diesen Furchungsteilungen folgen Kompaktion und Morula-Stadium (Kap. 2.3.1). Die Morula erreicht die Uterusschleimhaut und eindringende Flüssigkeit erweitert die Interzellularräume. Diese Interzellularräume konfluieren an einer Seite des Keims und bilden dort die sog. Blastozystenhöhle. BlastozystenhöhleEs wird eine äußere Schicht an umgebenden TrophoblastzellenTrophoblastzellen (diese werden den fetalen Anteil der Placenta bilden) sichtbar, die sich von den innen liegenden EmbryoblastzellenEmbryoblastzellen („inner cell mass“, diese werden den Embryo ausbilden) unterscheiden (Kap. 2.3.2). Die BlastozysteBlastozyste verlässt die schließlich die umgebende Zona pellucida verlässt („hatching“) und heftet sich als „freie Blastozyste“ zwischen dem 5.–6. Tag der Uterusschleimhaut an.
Implantation (Nidation)
Die Embryonalanlage „wandert“ ImplantationNidation (Implantation)zunächst an die Anheftungsstelle, die Trophoblastenzellen teilen sich sehr dynamisch und fusionieren an der Eindringstelle zu großen Riesenzellen (Synzytiotrophoblast, Synzytiotrophoblast(en)Abb. 11.1). Zum Embryoblasten gelegen, verbleibt der einschichtige Zytotrophoblast, Zytotrophoblastder durch rasante Zellteilung immer wieder „Nachschub“ zur weiteren Ausbildung des Synzytiotrophoblasten liefert. BlastozysteDie Blastozyste dringt so in Richtung der Zona compacta des Endometriums vor, bis sich schließlich das Epithelgewebe des Endometriums über dem implantierten Keim verschließt. An der Stelle der Implantation wird der Oberflächendefekt von einem Schlusskoagulum bedeckt (etwa Tag 7–8). Neben der invasiven Wachstumsdynamik des Trophoblasten beginnt dieser auch mit der Produktion und Sekretion wichtiger Moleküle. So sezerniert er u. a. das „human Choriogonadotropin (hCG)“, hCG (human Choriongonadotropin)ein Analogon des luteinisierenden Hormons (LH), das an die LH-Rezeptoren des Gelbkörpers bindet und die Umwandlung in das Corpus luteum graviditatisCorpus(-ora)luteum graviditatis induziert. Dieser produziert nun vermehrt Progesteron und hält damit die Schwangerschaft aufrecht bzw. verhindert das Einsetzen der Menstruationsblutung. Außerdem werden unterschiedliche Signalmoleküle abgegeben, die die Immunantwort des mütterlichen Immunsystems unterdrücken.
Keimscheibenentwicklung
In der 2. Woche der Entwicklung KeimscheibeEntwicklungdifferenziert sich der Embryoblast weiter. Es entsteht die zweiblättrige KeimscheibeKeimscheibezweiblättrige (Epiblast und Hypoblast, Kap. 2.4.1), aus der Blastozystenhöhle wird der primäre Dottersack, Dottersackprimärerder mit Hypoblastenzellen ausgekleidet wird. Zwischen dem Trophoblasten und dem Epiblasten entsteht ein Spaltraum, der zunehmend größer wird Amnionhöhleprimäre(primäre Amnionhöhle) und mit einem Epithel aus weiter differenzierten Epiblastenzellen ausgekleidet wird (definitive Amnionhöhle, Abb. 11.2b, Abb. 2.7). AmnionhöhledefinitiveSchließlich entstehen zwischen der Keimanlage und dem schnell wachsenden Trophoblasten neue Interzellularräume, die zunehmend größer werden und miteinander verschmelzen. Dieser neu geschaffene Raum wird extraembryonales Zölom genannt und markiert die Bildung der Chorionhöhle. Unter dem dargestellten Wachstumszug reißt der Dottersack auf und verschließt sich dann wieder zum sekundären Dottersack, eine Exozölzyste (Reste des primären Dottersacks) bleibt oft in der Chorionhöhle zurück.
Mit Beginn der 3. Woche wird auf dem Epiblasten eine streifenförmige Verdickung sichtbar, der Primitivstreifen (Abb. 11.2, Kap. 2.4.2). PrimitivstreifenDieser wächst von kaudal nach kranial und stoppt auf etwa der Hälfte des Weges, dort zeigt er eine rundliche Vergrößerung, den Primitivknoten. Primitivstreifen und PrimitivknotenPrimitivknoten (Hensen-Knoten) bilden Vertiefungen aus, sodass man eine Primitivrinne Primitivrinnevon einer Primitivgrube Primitivgrubeunterscheiden kann. Diese morphologischen Strukturen deuten auf eine dynamische Zellmigration hin, die vom Epiblasten in die Tiefe gerichtet ist (Invagination). Epiblastzellen lösen sich hier aus dem Zellverband und schieben sich zwischen Epiblasten und Hypoblasten. Das somit neu entstandene Keimblatt nennt man intraembryonales Mesoderm.Mesodermintraembryonales Die verbleibenden Epiblastzellen differenzieren sich weiter zum Ektoderm. EktodermEntwicklungVom Primitivknoten aus wächst ein Zellverband als axiale Struktur nach kranial und lässt einen primitiven Achsenstab erkennen, die Chorda dorsalis (Mesoderm), Chorda dorsalisdie für viele nachfolgende Entwicklungsschritte von besonderer Bedeutung ist. Der Hypoblast wird ebenfalls durch Zellen des Epiblasten (insbesondere aus dem Bereich der Primitivgrube) ersetzt; diese Zellschicht nennt man nun Entoderm. EntodermEntwicklungAn 2 Stellen im Embryo liegen Ektoderm und Entoderm direkt aufeinander, da sich hier kein intraembryonales Mesoderm ausbildet. Dies ist kranial die sog. Rachenmembran (Prächordalplatte = spätere Mundöffnung) Prächordalplatteund kaudal die Kloakenmembran (= späterer Anus)Kloakenmembran.
Abfaltungen
Als Abfaltungen werden dynamische Formveränderungen des frühenEmbryoAbfaltung Embryos beschrieben, die letztlich den flachen Embryoblasten (Keimscheibe) in eine dreidimensionale Struktur überführen.
  • Laterale Abfaltung: EmbryoAbfaltunglateraleDie lateralen Ränder der Keimscheibe wachsen nach ventral in Richtung Dottersack aus und fusionieren dann „unter“ dem Embryo. Damit werden die seitliche und vordere Körperwand ausgebildet (Abb. 11.3, Kap. 2.8.2). Außerdem werden durch diese Wachstumsbewegung Teile des definitiven Dottersacks (Entoderm) in das Innere des Embryos verlagert. Auch diese Zellschicht fusioniert miteinander. Dadurch entsteht eine Schlauchstruktur (primitives Darmrohr)Darmrohrprimitives im Inneren des Embryos, die von der Mundbucht bis zur Kloakenmembran reicht.

  • Kraniokaudale Krümmung:EmbryoKrümmung, kraniokaudale Durch das sehr schnelle Wachstum und die weitere Ausdifferenzierung des Neuralrohrs (Abb. 11.3, Kap. 2.8.1) „krümmt“ sich der Embryo C-förmig und es kann eine Kopffalte von einer Schwanzfalte unterschieden werden.

  • Neuronale Abfaltung (primäre Neurulation): EmbryoAbfaltungneuronaleneuronale AbfaltungEmbryoUnter dem Einfluss von Botenstoffen, die von den Zellen der Chorda dorsalis sezerniert werden, wird in dem darüber liegenden Ektoderm zunächst die Ausbildung einer dickeren ektodermalen Zellschicht (Neuralplatte)Neuralplatte induziert. Solche Signalmoleküle sind u. a. Wachstumsfaktoren wie TGFβ oder Inhibitoren wie Chordin oder Noggin. Über diese Mediatoren werden spezifische Transkriptionsfaktoren wie Neurogenin aktiviert, die dann z. B. die Differenzierung von Ektodermzellen in Neurone oder Gliazellen induzieren. Im weiteren Verlauf der Neurulation bildet sich auf der Neuralplatte eine feine Vertiefung (Neuralrinne)Neuralrinne mit seitlichen Aufwerfungen, den NeuralfaltenNeuralfalten (Kap. 2.5.2). Bereits zu diesem Zeitpunkt kann man eine kraniokaudale Grenze beobachten: Der Abschnitt oberhalb des 4. Somiten entwickelt sich zum späteren Gehirn, der Abschnitt darunter zum Rückenmark. Die Neuralfalten beginnen nun zunächst auf Höhe des 4.–6. Somiten miteinander zu verschmelzen und bilden durch den nach kranial und kaudal fortgesetzten Verschmelzungsprozess dasNeuralrohrEntwicklung Neuralrohr aus (Abb. 11.4). An den jeweiligen Enden gibt es zunächst noch kleine Öffnungen, die man als Neuroporus anterior (rostralis) und posterior (caudalis) bezeichnet. NeuroporusanteriorNeuroporusrostralis/caudalisDurch diese Öffnungen ist das Lumen des Neuralrohrs noch mit der Amnionhöhle verbunden, bevor sich dann am 24. Tag der Neuroporus anterior und am 26. Tag der Neuroporus posterior verschließen. Der Stelle des Neuroporus anterior entspricht am adulten Gehirn die Lamina terminalis. Der Neuroporus posterior ist im Bereich des Filum terminale bzw. auf Höhe des 31. Somitenpaares lokalisiert, aus dem sich später die Sakralwirbel I und II bilden. Die weiter kaudal als S1 gelegenen Abschnitte des Rückenmarks entstehen durch eine sekundäre Aussprossung des Neuralepithels des bereits gebildeten Neuralrohrs. Dieser Prozess wird auch als sekundäre NeurulationNeurulationsekundäre bezeichnet. Im Randbereich der Neuralplatte, im Übergang zum Oberflächenektoderm, entsteht die Anlage der Neuralleiste, Neuralleistedie aus Zellen gebildet wird, die seitlich aus dem Neuralrohr auswandern und sich dann dorsal in einer dünnen Bindegewebsschicht zwischen dem Oberflächenektoderm und dem geschlossenen Neuralrohr befinden. Die Neuralleistenzellen werden u. a. das spätere PNS bilden.

Merke

ZNS und PNS sind ektodermalen Ursprungs. Die Anteile des ZNS entwickeln sich aus dem Neuralrohr, das an beiden Enden zunächst noch zur Amnionhöhle hin geöffnet ist (Neuroporus anterior und Neuroporus posterior). NeuroporusposteriorDer Verschluss dieser Öffnungen findet am 24. Tag (anterior) bzw. am 26. Tag (posterior) statt. Das PNS differenziert sich aus Neuralleistenzellen, die früh aus dem Neuralrohr auswachsen.

Weitere Hirnentwicklung

Die weiterenGehirnEntwicklungHirnentwicklung Entwicklungsschritte von Anteilen des ZNS aus dem Neuralrohr weisen in allen Abschnitten Ähnlichkeiten auf, die auf einer frühen Gliederung des Neuralrohrs in eine dorsale und eine ventrale Hälfte beruhen:
  • Die dorsale Hälfte besteht aus den Flügelplatten, NeuralrohrGliederungdie über die schmale Deckplatte miteinander verbunden sind.

  • Die ventrale Hälfte umfasst die Grundplatten, die entsprechend über die ventral gelegenen Bodenplatten miteinander verbunden sind.

Flügel- und Grundplatte sind durch den Sulcus limitans Sulcus(-i)limitansvoneinander getrennt. In weiten Teilen repräsentiert diese morphologische Gliederung auch eine funktionelle Gliederung, indem sich in den Flügelplatten primär afferente (allgemein somato-/viszeroafferente bzw. speziell somato-/viszeroafferente) Nuclei ausbilden, in den Grundplatten bevorzugt efferente (allgemein somato-/viszeroefferente bzw. speziell viszeroefferente) Nuclei.
Diese Grundstruktur ist die Basis für die weitere Entwicklung in allen Hirnabschnitten. Histologischer betrachtet, verändert sich das zunächst homogene Neuroepithel des Neuralrohrs zu einem dreischichtigen AufbauNeuralrohrAufbau, dreischichtiger:
  • die äußere Marginalzone (reich an Substantia alba)

  • die mittlere Mantelzone (reich an Substantia grisea)

  • die zum Neuralkanal gelegene ventrikuläre Zone (bildet bevorzugt Makroglia wie Oligodendrozyten, Astrozyten und Ependymzellen aus)

Allerdings entwickelt sich bereits zu Beginn der 4. Woche der kraniale Teil des Neuralrohrs deutlich anders als der kaudale Abschnitt. Oberhalb des 4. Somiten lassen sich nach dem Verschluss der Neuroporus anterior zunächst 3 Hirnbläschen, Hirnbläschensog. primäre Hirnbläschen, erkennen (von kranial nach kaudal, Abb. 11.5a):
  • das Prosencephalon-BläschenProsencephalon-Bläschen

  • das Mesencephalon-BläschenMesencephalon-Bläschen

  • das Rhombencephalon-BläschenRhombencephalon-Bläschen

In der 5. Entwicklungswoche werden aus den 3 primären Bläschen 5 sekundäre Hirnbläschen. Dabei finden sich am Prosencephalon-Bläschen 2 zusätzliche paarige AusstülpungenTelencephalon-Bläschen (Telencephalon-Bläschen oder Endhirn-/Großhirnbläschen), TelencephalonEntwicklungEndhirn-/Großhirnbläschender unpaare „Bläschenrest“ wird zum späteren Zwischenhirn (Diencephalon bzw. Diencephalon-BläschenDiencephalon-Bläschen). Das Rhombencephalon-Bläschen kann im weiteren Verlauf in ein kraniales Metencephalon MetencephalonEntwicklungund einen kaudalen Abschnitt, dasMyelencephalonEntwicklung Myelencephalon, unterteilt werden (Abb. 11.5c, d).
Das Lumen des Neuralrohrs erweitert oder verengt sich im weiteren Verlauf zum späteren VentrikelsystemVentrikelsystemEntwicklungHirnventrikelEntwicklung des ZNS. Das schnelle Hirnwachstum und die kraniokaudale Abfaltung der Frucht verbiegen das Neuralrohr, sodass sich im Bereich des Mittelhirns eine sog. Scheitelbeuge, Scheitelbeugeeine im Bereich des Rhombencephalons liegende nach ventral konvexe BrückenbeugeBrückenbeuge (entsteht etwas später) und ein im Übergang zwischen Myelencephalon und Rückenmark gelegene Nackenbeuge Nackenbeugeunterscheiden lassen. Die Nackenbeuge liegt später ungefähr auf Höhe des Foramen magnum bzw. am Austritt des 1. Spinalnervs (Abb. 11.5b).
Entwicklung von Pons und Medulla oblongata
Wechselt man diePonsEntwicklungMedullaoblongataEntwicklung Perspektive von der äußeren Struktur des Neuralrohrs zu den Entwicklungsprozessen, die im transversalen Schnitt beobachtet werden können, zeigt sich, dass die Entwicklung von Pons und Medulla oblongata (Teile des Hirnstamms) aus dem Myelencephalon-Bläschen relativ vergleichbar ist: Der Canalis centralis Canalis(-es)centralisEntwicklungerweitert sich in diesem Abschnitt, indem die dorsalen Flügelplatten wie ein Buch aufklappen und nur noch die dünne Deckplatte als Dach des Kanals bzw. des späteren IV. Ventrikels bestehen bleibt (Abb. 11.6b). So kommen Flügel- und Grundplatten getrennt durch den Sulcus limitans nebeneinanderzuliegen. Durch diese Dynamik werden die späteren Kerngebiete der Hirnnerven nebeneinander positioniert: Die Nuclei efferenter Nervenfasern liegen paramedian mit insgesamt 3 Gruppen (allgemein somato-/viszeroefferent, speziell viszeroefferent), die afferenten Kerngebiete lateral davon (allgemein und speziell viszeroafferent, allgemein und speziell somatoafferent). Neurone der Flügelplatte wandern aber auch nach ventral ein und bilden dort z. B. die Nuclei olivares, den Olivenkern, oder die Formatio reticularis. Ebenfalls aus den Flügelplatten bilden sich die sog. Rautenlippen, aus denen sich in einem weiteren Schritt das Cerebellum entwickeln wird (Abb. 11.6, Kap. 12.4).
Entwicklung des Mesencephalons
Das Mesencephalon-Bläschen Mesencephalon-BläschenMesencephalonEntwicklungMittelhirnEntwicklungmacht während der weiteren Entwicklung die geringsten Veränderungen durch. Das Lumen des Neuralrohrs verengt sich durch ein verstärktes Wachstum der Seitenwände und es bildet sich der feinlumige Aqueductus mesencephali (sylvii), der III. und IV. Ventrikel miteinander verbindet. Das Mesencephalon gliedert sich in eine Deckplatte (Tectum)Tectum und in einen die ventralen zwei Drittel umfassenden Abschnitt, das sog. Tegmentum, Tegmentuman das sich der vorderste Abschnitt, die Pars basilaris mesencephali,Parsbasilarismesencephali anschließt. Neuroblasten wandern aus der Flügelplatte ins Tectum mesencephali ein und bilden die paarigen Colliculi superiores und inferiores Colliculus(-i)superioresEntwicklungColliculus(-i)inferioresEntwicklung(Abb. 11.7b–e). Neuroblasten der ehemaligen Grundplatte wiederum bilden motorische Kerngruppen im Tegmentum mesencephali (z. B. den Nucleus nervi oculomotorii). Umstritten ist die Herkunft des Nucleus ruber bzw. der Substantia nigra, die aus Neuroblasten entweder der Flügelplatte oder der Grundplatte entstehen. Etwa in der 11. Entwicklungswoche hat die Struktur des Mittelhirns bereits seine endgültige Ausprägung erreicht (Abb. 11.7c–e).
Entwicklung des Diencephalons
Das Diencephalon-BläschenDiencephalon-Bläschen ist der Ursprung des DiencephalonsDiencephalonEntwicklung, zu dem der Hypothalamus mit Hypophyse, Thalamus, Epithalamus und der SubthalamusSubthalamus gehören (Abb. 11.8b, c). Auch die AugenanlageAugenanlage wächst aus dem ZwischenhirnZwischenhirnEntwicklung aus. Am adulten Gehirn sind aufgrund der weiteren Wachstumsdynamik – insbesondere der massiven Ausdehnung des Telencephalons – nur an der Basalseite des Gehirns Anteile des Diencephalons zu sehen.
Das Innere des Neuralkanals erweitert sich während der Frühentwicklung zum III. Ventrikel. Durch massive Zellteilungen in der lateralen Wand des Neuralrohrs bilden sich Epithalamus, Thalamus und Hypothalamus.EpithalamusThalamusHypothalamus Dabei liegt der Sulcus epithalamicus Sulcus(-i)epithalamicusSulcus(-i)hypothalamicuszwischen Epithalamus und Thalamus; der Sulcus hypothalamicus zwischen Thalamus und Hypothalamus. Die medialen Kerne des Thalamus wölben sich oft in den III. Ventrikel vor, sodass sich bei etwa 70 % der Menschen beide in der Adhesio interthalamica Adhesio interthalamicaberühren. An der Deckplatte bildet sich der PlexuschoroideusPlexus choroideusPlexuschoroideus zur Liquorbildung und wächst in den III. Ventrikel vor. An der Bodenplatte lagert sich das Chiasma opticum Chiasma opticumunmittelbar dem III. Ventrikel an (Abb. 11.8b).
Alle Bahnen, die vom oder zum Telencephalon verlaufen, müssen letztlich das Diencephalon durchqueren. Ein Teil dieser Bahnen bündeln sich als weiße Substanz zur Capsula interna, die den Subthalamus so nach lateral abdrängt. Diese lateralen Anteile des Diencephalons werden dann als Globus pallidus (Pallidum) Globus pallidusPallidumbezeichnet. Der Globus pallidus liegt somit im Telencephalon, entstammt aber den diencephalen Grundplatten und ist in die efferenten, genauer motorischen Funktionen bzw. Steuermechanismen integriert.
Die Hypophyse iHypophyseEntwicklungst ektodermalen Ursprungs, wobei ihre Gewebeanteile jedoch aus 2 unterschiedlichen ektodermalen Quellen entstammen: Die Adenohypophyse entwickelt sich aus dem Ektoderm des Rachendachs, die Neurohypophyse aus dem Ektoderm des Diencephalons. Das Rachendachepithel faltet sich um den 36. Entwicklungstag zu einer Duplikatur Rathke-Tasche(sog. rathke-Tasche), die auf die Anlage der Neurohypophyse, das Infundibulum, zuwächst und schließlich mit dieser zur Hypophyse verschmilzt (Abb. 11.9).
Entwicklung des Telencephalons
Das Telencephalon-Bläschen Telencephalon-BläschenTelencephalonEntwicklungEndhirnEntwicklungbesteht aus einem medianen Abschnitt und 2 lateralen Anhängen, die sich zu den späteren Großhirnhemisphären weiterentwickeln werden. Weil die Deckplatte im Vergleich zu den Hemisphären langsamer wächst, senkt sie sich in die Tiefe der Fissura longitudinalis superior ein und liegt dann im Bereich des späteren Balkens, des Corpus callosum. Corpus(-ora)callosumAus Boden- und Flügelplatten bzw. der Intermediärzone des Neuralrohrs entwickelt sich die Substantia grisea, Substantiagrisead. h. der telenzephale Cortex, auch Pallium Palliumgenannt. Im Bereich der Grundplatte verdickt sich das Parenchym. Die hier vorhandenen Neurone bilden am Boden der Seitenventrikel die Basalganglien. BasalganglienEntwicklungAls Telencephalon impar Telencephalonimparbezeichnet man die median gelegenen Endhirnanteile mit der Lamina terminalis und den Kommissurenbahnen im Bereich der früheren Deck- und Bodenplatte. Auch die Bodenplatte des Telencephalons wächst deutlich langsamer als die Wände der Hemisphären, die in ein ventrales, laterales oder dorsales Pallium untergliedert werden. Mediales und dorsales Pallium wachsen aus und bilden den Neo-(Iso-)Cortex. Sobald die Hemisphären median aufeinandertreffen, wird das weitere Wachstum gehemmt, wodurch die abgeflachte Gestalt der Hemisphären in der Fissura longitudinalis cerebri entsteht (Abb. 11.10).
Das schnelle Wachstum der jeweiligen Hemisphären erfolgt C-förmig, wobei das Pallium zunächst nach ventral und rostral wächst und so den Lobus temporalis Lobus(-i)temporalisbildet. Diese Wachstumsbewegung wird auch als HemisphärenrotationGehirnGehirnHemisphärenrotationHemisphärenrotation bezeichnet, wobei die Rotationsachse in der späteren Inselregion lokalisiert ist. Die Inselregion wird durch das Wachstum der Hemisphären ebenfalls von der Oberfläche in die Tiefe der Fissura bzw. des Sulcus lateralis verlagert. Am Telencephalon selbst lassen sich jetzt bereits der Lobus frontalis, der Lobus parietalis Lobus(-i)parietalisLobus(-i)frontalisLobus(-i)temporalisLobus(-i)occipitalisund der Lobus temporalis unterscheiden. Der OkzipitallappenOkzipitallappen ist erst nach Abschluss der Hemisphärenrotation abgrenzbar. In die beschriebene Rotation sind auch tiefer liegende Hirnstrukturen wie das Ventrikelsystem, der Hippocampus, die Fornix, der Gyrus cinguli, der Nucleus caudatus und das Corpus callosum einbezogen, woraus sich deren makroskopische C-förmige Struktur erklärt.
Gyrifizierung
Zunächst sind dieGyrifizierungGehirnGyrifizierung Oberflächenstrukturen des Telencephalons glatt. In späteren Entwicklungsstadien bilden sich dann Gyri und Sulci aus, die die Oberfläche des Cortex deutlich vergrößern. Die Gyrifizierung beginnt etwa in der 26. Woche, wobei sich zunächst die primären, bei allen Menschen fast identisch angelegten Gyri und Sulci bilden (z. B. Sulcus cinguli, Sulcus centralis und lateralis).Am Ende des 8. Entwicklungsmonats sind alle wichtigen Primärfurchen angelegt. Im 9. Monat entstehen dann die sekundären und tertiären Gyri und Sulci, die sehr häufig recht große interindividuelle Variationen zeigen (Abb. 11.11).
Cortextypen
Entsprechend CortexTypender phylogenetischen Entwicklung lassen sich verschiedene Cortextypen unterscheiden:
  • Der Neocortex istNeocortex stammesgeschichtlich der jüngste Teil der GroßhirnrindeGroßhirnrindeTypen. Es gibt ihn nur bei Säugetieren. Beim Menschen bildet der Neocortex den Großteil der Oberfläche des Großhirns (rund 90 %). Ihm stehen die phylogenetisch älteren Rindengebiete gegenüber, die als ArchicortexArchicortex oder „Paleocortex“ Paleocortexbezeichnet werden.

  • In einer Einteilung, die die Anzahl an differenzierbaren Schichten berücksichtigt, wird der IsocortexIsocortex (klassisch 6-schichtig) vom Allocortex (3-schichtig) AllocortexAllocortexMesocortexund vom Mesocortex (Übergangszone) unterschieden.

  • Das PaleopalliumPaleopallium (Pallium = Cortex plus weiße Substanz) beschreibt den ältesten Großhirnabschnitt, insbesondere das Rhinencephalon (Riechhirn). Aus dem Archipallium, Archipalliumdas einen 3-schichtigen Archicortex aufweist, bilden sich insbesondere Anteile des limbischen Systems, wie der Hippocampus, das Indusium griseum oder die Fornix.

Innere Liquorräume
Die inneren LiquorräumeLiquorräumeinnere (Kap. 11.4.3) entstammen allesamt dem Lumen des Neuralrohrs. Oberhalb des 4. Somiten erweitert sich das Lumen zu den Hirnbläschen, sodass sich Seitenventrikel (I und II)Seitenventrikel im Bereich des Telencephalons differenzieren lassen, die über Foramina interventricularia mit dem III. Ventrikel des Diencephalons verbunden sind. Der III. Ventrikel wiederum verjüngt sich zum Aqueductus mesencephali. DAqueductusmesencephali (Sylvii)Ventrikeldritterieser verläuft durch das Mittelhirn und weitet sich im Bereich des Met- und Myelencephalons wiederum zum IV. Ventrikel Ventrikelvierterauf, der über eine mediane und seitliche Öffnungen mit den äußeren Liquorräumen (Subarachnoidalraum) in Kontakt steht. In den Ventrikeln finden sich die für die Liquorproduktion zuständigen Plexus choroidei, die ebenfalls der Rotationsbewegung der Hemisphären folgen. Im Abschnitt der Medulla spinalis verbleibt der oft auch verschlossene (obliterierte) Canalis centralis.

Merke

Die inneren Liquorräume des ZNS bilden sich aus dem Lumen des Neuralrohrs. Aufgrund der unterschiedlichen Wachstumsdynamik der Hirnanteile sind die jeweiligen Durchmesser der Liquorräume sehr unterschiedlich. Die Struktur des I und II. Ventrikels im Telencephalon ergibt sich aus der C-förmigen Wachstumsrichtung der beiden Großhirnhemisphären. Im Rückenmark verkleinert sich das Lumen zum Zentralkanal, der oft komplett verschlossen ist.

Postnatale Reifung
Das GehirnGehirnpostnatale Reifung zählt zu den wenigen Organen, die nach der Geburt noch nicht vollständig ausgereift sind. Es muss postpartal noch „reifen“ und geht später in einen Prozess der weiteren Maturierung und Alterung über. Zum Reifungsprozess zählen die zunehmende Myelinisierung der Axone und eine dynamische Veränderung der Struktur und Anzahl synaptischer Verbindungen. Im Alter von 3 Jahren verfügt jede Hirnzelle über etwa 15.000 Kontaktstellen (Synapsen) zu anderen Nervenzellen, während zum Zeitpunkt der Geburt nur 2.500 angelegt waren. Der Reifungsprozess manifestiert sich u. a. aber auch darin, dass bis zum Alter von 18 Jahren die Verbindungen zwischen Nervenzellen, abhängig von Neuronentyp und Hirnregion, auf ungefähr 10.000 Synapsen/Nervenzelle reduziert werden.

Entwicklung des Rückenmarks

In der embryonalen und fetalen Entwicklung RückenmarkEntwicklungdes kaudalen Anteils des Neuralrohrs zeigt sich zunächst eine auffällige Verdickung der lateralen Flügel- und Grundplatten. Diese übernehmen später unterschiedliche Funktionen: Aus der Grundplatte (bzw. dem motorischen Vorderhorn) Vorderhornmotorischesmotorisches Vorderhornnehmen efferente Fasern ihren Ausgang und bilden Radix(-ces)anterior(Medulla spinalis)die Radix anterior. Afferente Fasern konvergieren in Richtung der Flügelplatte (dem sensiblen Hinterhorn) Hinterhornsensiblessensibles Hinterhornund bilden dieRadix(-ces)posterior(Medulla spinalis) spätere Radix posterior (Abb. 11.12). Die Boden- und die Deckplatte bleiben deutlich im Wachstum zurück und werden durch andere Strukturen überlagert bzw. in die Tiefe verschoben. Dadurch werden die Fissura mediana anterior bzw. Fissura(-ae)mediana anteriorder Sulcus medianus posterior abgrenzbar. Im Bereich von Boden- und Deckplatte kreuzen Fasern von einer Seite des Rückenmarks auf die entgegengesetzte Seite. Durch die dargestellten Proliferationsvorgänge verengt sich der Neuralkanal zusehends und wird ab der 9./10. Entwicklungswoche zum schmalen ZentralkanalCanalis(-es)centralisZentralkanalEntwicklung (Canalis centralis).

Klinik

Besonders eindrücklich sind (Verschluss-)Defektfehlbildungen RückenmarkVerschluss-/Defektfehlbildungenim Bereich des Neuroporus anterior oder posterior im lumbalen Bereich L5/S1, die unterschiedliche longitudinale Ausdehnung haben können:

Die Dysrhaphien Dysrhaphienzeigen unterschiedliche Schweregrade bzw. Ausprägungen und können neben dem Nervengewebe auch die darüber gelegenen Gewebsschichten betreffen (fehlender Verschluss der Wirbelbögen, von Wirbelbögen und Meningen mit und ohne jeweilige Beteiligung des Nervengewebes). Typischerweise ist der Proc. spinosus der Wirbelbögen gespalten, woraus sich die klinische Bezeichnung der Erkrankung „Spina bifida“ Spinabifidaableitet. Man unterscheidet:

  • Spina bifida occulta:Spinabifida 10 % der Bevölkerung, ggf. nur radiologisch oder über auffälligen Haarwuchs nachzuweisen (Abb. 11.13a)

  • Spina bifida cystica: 0,1 %, Spinabifidahäufigster Defekt bei Neugeborenen; Beteiligung der Meningen (MeningozeleMeningozele) oder von Meningen und Nervengewebe (MeningomyelozeleMeningomyelozele, Abb. 11.13b); als Ursache gilt u. a. ein Folsäuremangel während der Schwangerschaft

  • Spina bifida aperta:Spinabifida ungedeckter Defekt des Myelons (Myeloschisis)

Verschlussdefekte im Bereich des Neuroporus anterior sind die häufigsten kongenitalen Fehlbildungen des Gehirns. Zu ihnen werden die kranialen Meningoenzephalozelen Meningoenzephalozeleund die Anenzephalie Anenzephaliegerechnet. Auch hier sind die Deckgewebe, also Meningen und die Schädelkalotte, mitbetroffen:

  • Beim Cranium bifidum Craniumbifidumliegen diese Verschlussdefekte in der Medianebene. Je nach beteiligtem Gewebe spricht man von kranialer Meningozele, Meningoenzephalozele oder MeningohydroenzephalozeleMeningohydroenzephalozele (mit Anteilen der Ventrikel im Bruchsack).Meningoenzephalozele

  • Bei einem besonders früh gestörten Verschluss des Neuroporus anterior ist die Entwicklung von Schädelknochen und Vorderhirnanlage gestört. Es kommt zur Exenzephalie, Exenzephaliedem Freiliegen des Gehirns, das pathologisch verändert ist und schließlich degeneriert. Der Hirnstamm ist allerdings oft funktionell, sodass „Meroanenzephalie“ Meroanenzephaliedie korrektere Bezeichnung wäre. Die Häufigkeit liegt bei 1:1.000 mit einer familiären Häufung, sodass auch eine genetische Komponente anzunehmen ist.

Entwicklung des peripheren Nervensystems

Wie bereits beschrieben, PNS (peripheres Nervensystem)Entwicklungverlassen NeuralleistenzellenNeuralleistenzellen während der Neurulation den Epithelverband und kommen schließlich seitlich des Neuralrohrs unter dem Oberflächenektoderm zu liegen (Ausbildung der Neuralleiste). Sie zeigen ein mesenchymales Wanderungsverhalten, vergleichbar dem von freien Bindegewebszellen. Die Wanderung der Neuralleistenzellen steht in enger Beziehung zum Verschwinden der vom Neuralrohr gebildeten N-CAM („cell adhesion molecules“) und der Cadherine sowie zum Auftreten membranärer Integrine. Aus den Neuralleistenzellen gehen verschiedene Zelltypen hervor, die insbesondere im peripheren Nervensystem (Neurone und Glia, Ausbildung der unterschiedlichen Ganglientypen, Nebennierenmark) oder als Melanozyten in der Haut lokalisiert sind. Es entstehen aber auch bindegewebige Strukturen wie z. B. der Gesichtsknorpel oder die Pia mater.

Gliederung des Nervensystems

Anja Böckers

Kompetenzen

Nach Bearbeitung diesesNervensystemGliederung Lehrbuchkapitels sollten Sie in der Lage sein:

  • an einem Hirnmodell die makroskopische Gliederung des ZNS in seine Abschnitte unter Nennung der hier benannten Oberflächenstrukturen zu erklären und zu zeigen

  • an einem Horizontalschnitt die innere Struktur des Telencephalons unter Nennung der hier benannten Kerngebiete und Fasersysteme zu erklären und zu zeigen

Überblick

Das Nervensystem wird prinzipiell in einNervensystemperipheres (PNS)Nervensystemzentrales (ZNS) peripheres Nervensystem (PNS) PNS (peripheres Nervensystem)PNS (peripheres Nervensystem)und ein zentrales Nervensystem (ZNS) ZNS (zentrales Nervensystem)untergliedert. Während das ZNS im Canalis vertebralis und in der Schädelhöhle knöchern gut geschützt ist (Abb. 11.14a), verlassen die Strukturen des PNS an den Foramina intervertebralia die schützende Wirbelsäule. Neben dieser makroskopischen Grenze ist diese Untergliederung auch mikroskopisch nachzuvollziehen, da die Nervenzellausläufer von unterschiedlichen isolierenden Gliazellen umhüllt werden: Im ZNS sind dies die Oligodendrozyten, im PNS bilden die schwann-ZellenSchwann-Zellen die Myelinscheide. Analog geht die meningeale Umhüllung des ZNS, die Dura mater, im genannten Grenzbereich in das Epineurium des peripheren Nervs über.
Funktionell kann man ein autonomes und ein somatisches Nervensystem NervensystemsomatischesNervensystemautonomes (vegetatives)unterscheiden, die der unbewussten bzw. bewussten Steuerung und Sinneswahrnehmung dienen. Beide Systeme leiten dem ZNS entweder Informationen zu (Afferenzen) oder leiten Informationen aus dem ZNS an die Peripherie weiter (Efferenzen). Diese funktionelle Gliederung des Nervensystems (Abb. 11.14b) ist nicht in allen Abschnitten identisch zur morphologischen Gliederung des ZNS.

Klinik

Die klinisch-neurologische Untersuchung neurologische Untersuchungklinischesetzt sich aus einer Anamneseerhebung und der körperlichen Untersuchung zusammen. Die Anamnese folgt dabei dem allgemein üblichen Vorgehen, sollte aber insbesondere auch Informationen zu bestehenden neurologischen Vorerkrankungen, früheren Schädel-Hirn-Traumata, neurologische Erbkrankheiten in der Familie, Risikofaktoren und zu den vegetativen Körperfunktionen abfragen. Spezielle Untersuchungstechniken zu den funktionellen Systemen und den Hirnnervenfunktionen ergänzen die gezielte symptomorientierte Anamnese und werden in den jeweiligen Kapiteln gesondert besprochen. Allgemein sollte bei jedem Patienten die Gesamtfunktion des ZNS durch eine orientierende Einschätzung des Bewusstseins, der Orientiertheit zu Zeit, Raum und Person sowie zu ihrer Gedächtnisleistung, Konzentrationsfähigkeit und Grundstimmung beurteilt werden. In der Klinik werden Bewusstseinsstörungen z. B. eingeteilt in:

  • Somnolenz: Somnolenzabnorme Schläfrigkeit, leicht erweckbar, verzögerte Reaktion auf verbale Ansprache, prompte Reaktion auf Schmerzreize

  • Sopor: Soporabnorm tiefe Schläfrigkeit, schwer erweckbar, verzögerte, aber gerichtete Abwehr auf Schmerzreize

  • Koma: Komadurch äußere Reize nicht mehr erweckbar

Darüber hinaus beurteilt man den Schweregrad einer Bewusstseinsstörung aber auch quantitativ, indem man anhand von Spontanverhalten des Patienten, Reaktion auf verbale Aufforderungen bzw. auf Schmerzreize Punkte vergibt (Glasgow-Koma-Skala). Glasgow-Koma-SkalaDiese Quantifizierung erlaubt eine Abschätzung der Bewusstseinsstörung im Verlauf.

Inhaltliche Störungen des Bewusstseins können Desorientiertheit, Verwirrtheit oder Wahrnehmungsstörungen, wie z. B. im alkoholisch oder medikamentös bedingten Delirium, sein.

Gliederung des ZNS

Abschnitte
Das ZNS lässt sichZNS (zentrales Nervensystem)Gliederung inMedullaspinalis Medulla spinalis (Rückenmark) Rückenmarkund EncephalonEncephalon (Gehirn) untergliedern. Das Gehirn setzt sich entsprechend der embryologischen Entwicklung (Kap. 11.1.1) aus 5 Abschnitten zusammen:
  • Medulla oblongata oder Myelencephalon Medullaoblongata(„verlängertes Mark“)Myelencephalon

  • Pons (Brücke)Pons

  • Mesencephalon (Mittelhirn)MesencephalonMittelhirn

  • Diencephalon (Zwischenhirn)DiencephalonZwischenhirn

  • Telencephalon oder Cerebrum (End- oder Großhirn)TelencephalonCerebrumGroßhirnEndhirn

Medulla, Pons und Mesencephalon bilden zusammen den Hirnstamm (Truncus encephali). Dem Pons lagert sich von dorsal das Cerebellum (Kleinhirn)CerebellumKleinhirn an.
Weitere wichtige Bezeichnungen, die sich aus der Hirnbläschenentwicklung ableiten, sind die Zusammenfassung des Telencephalons und des Diencephalons zumProsencephalon Prosencephalon (Vorderhirn) sowie des Pons und des Cerebellums zum MetencephalonMetencephalon. Metencephalon und MyelencephalonMyelencephalon wiederum bilden gemeinsam das Rhombencephalon.Rhombencephalon
Lagebeziehungen
Die Beschreibung von Lagebeziehungen im ZNSZNS (zentrales Nervensystem)Lagebeziehungen (Abb. 11.15) unterscheidet sich von der an Rumpf oder Extremitäten:
  • Strukturen des Truncus encephali beschreibt man anhand ihrer Position zu einer vertikal durch den Hirnstamm verlaufenden Achse, der meynert-Achse.Meynert-Achse

  • Strukturen des Telencephalons bzw. Diencephalons beschreibt man in Bezug auf eine Längsachse durch das frühere Vorderhirn (forel-Achse).Forel-Achse

Die Medulla spinalis verlängert sich nach kranial in den an sie angrenzenden Hirnabschnitt, die Medulla oblongata. Diese gelangt durch das Foramen magnum des Os occipitale in das Schädelinnere. Im Inneren des Schädels lagert sich die Vorderfläche des Pons dem Clivus an, während sich das Cerebellum in die hintere Schädelgrube einpasst und nach superior durch das Tentorium cerebelli, einer Duplikatur der Dura mater, bedeckt wird. Die Lage des Tentorium cerebelli – und damit die Grenze zwischen Groß- und Kleinhirn – wird auf der Schädelaußenseite durch die Protuberantia occipitalis externa markiert. Oberhalb dieser Stelle befindet sich der Hinterhauptslappen des Telencephalons, während sich der Schläfenlappen der mittleren Schädelgrube und der Stirnlappen der vorderen Schädelgrube anlagert und die konvexe Oberfläche des Telencephalons die Kalotte erreicht.

Morphologie des ZNS

Im Folgenden wird die äußere Gestalt des ZNSZNS (zentrales Nervensystem)Morphologie beschrieben. Medulla spinalis und Kleinhirn werden in Kap. 12.6 bzw. in Kap. 12.4 beschrieben.
Oberflächenmorphologie
Das äußere Erscheinungsbild des ZNS (zentrales Nervensystem)OberflächenmorphologieGehirns lässt im Normalfall keine Rückschlüsse auf seine allgemeine oder sogar individuelle Funktion zu. Das Gehirn des Erwachsenen wiegt durchschnittlich 1,4 kg mit einem geschlechtsspezifischen Dimorphismus, der mit den Unterschieden in Körpergröße und -gewicht bei Männern und Frauen vergleichbar ist. Im fixierten Zustand wird die Hirnkonsistenz häufig als „tofuartig“ und seine Oberflächenfarbe als gräulich beschrieben. Unfixiert zeigt das Gehirn eine hellere, fast rosige Färbung und eine weiche Konsistenz, die am ehesten mit der von unfixiertem Lebergewebe zu vergleichen ist. Die Hirnoberfläche erscheint regelhaft gefurcht und zeigt interindividuelle Unterschiede.
Telencephalon
Das TelencephalonTelencephalonGliederung ist der größte Abschnitt des ZNS und bildet die oberste Steuerinstanz und den Ort der bewussten Wahrnehmung von Informationen. Grundsätzlich gliedert es sich in 2 Großhirnhemisphären (Hemispheria cerebri), Hemispherium(-a)cerebridie über den Balken (Corpus callosum) Corpus(-ora)callosummiteinander verbunden sind und in ihrem Inneren ein liquorgefülltes Hohlraumsystem umschließen. Die Hemisphären sind durch die Fissura longitudinalis cerebri Fissura(-ae)longitudinalis cerebrivoneinander getrennt. Eine äußere konvexe Oberfläche, die Facies superolateralis, geht kranial an der Margo superior (Mantelkante) Mantelkantein die Facies medialis bzw. kaudal an der Margo inferolateralis in die Facies inferior über. Diese Facies inferior wiederum grenzt im frontalen Abschnitt über die Margo inferomedialis an die Facies medialis des Gehirns, die schließlich das Corpus callosum erreicht. Die nach ventral oder dorsal reichenden Endpunkte der Konvexität werden als Frontalpol (Polus frontalis), PolusfrontalisPolustemporalisPolusoccipitalisTemporalpol (Polus temporalis) und Okzipitalpol (Polus occipitalis) bezeichnet (Abb. 11.16).
Das reife Gehirn ist durch Windungen (Gyri cerebri) Gyrus(-i)cerebriSulcus(-i)cerebriund Furchen (Sulci cerebri) auf seiner Oberfläche gekennzeichnet. Dabei lassen sich Primärfurchen, die bei allen Menschen gleich vorkommen und bereits im 8. Embryonalmonat vollständig angelegt sind, von den Sekundär- und Tertiärfurchen, die eine individuelle Variabilität zeigen, unterscheiden. Zu den lappenbegrenzenden Sulci zählen:
  • der Sulcus centralis Sulcus(-i)centraliszwischen FrontallappenFrontallappen (Lobus frontalis)Lobus(-i)frontalis und ParietallappenParietallappen (Lobus parietalis)Lobus(-i)parietalis

  • der Sylvius-Furche (Sulcus lateralis)Sulcus(-i)lateralis (Fissura Sylvi, Sylvius-Furche)Sulcus lateralis (syn.: Fissura lateralis) Sulcus(-i)lateralisFissura(-ae)lateraliszwischen Lobus frontalis und TemporallappenTemporallappen (Lobus temporalis)Lobus(-i)temporalis

  • der Sulcus parietooccipitalis Sulcus(-i)parietooccipitalisentsprechend seiner Namensgebung zwischen Lobus parietalis und OkzipitallappenOkzipitallappen (Lobus occipitalis), Lobus(-i)occipitalisder allerdings nur auf der medialen Hemisphärenseite klar abgrenzbar ist (Abb. 11.16d)

Die bisher genannten 4 Lappen sind auf der Facies superolateralis gut zu sehen. Insgesamt besitzt das Cerebrum aber 6 Lappen:
  • Der InsellappenInsellappen (Lobus insularis) Lobus(-i)insularisliegt in der Tiefe des Sulcus lateralis in der Fossa lateralis cerebri Fossalateralis cerebriund wird, weil er während der Entwicklung von den Lobi frontalis, parietalis et temporalis überwachsen wurde, erst sichtbar, wenn man diese zur Seite drängt (Abb. 11.17).

  • Der Lobus limbicus Lobus(-i)limbicuswird erst durch einen Medianschnitt durch das Corpus callosum auf der Facies medialis des Cerebrums sichtbar. Er umfasst den an der Facies medialis liegenden Gyrus cinguli Gyrus(-i)cingulisowie seine Fortsetzung auf der Facies inferior, den Gyrus parahippocampalis, Gyrus(-i)parahippocampalisder durch den Sulcus collateralis Sulcus(-i)collateralisvom Lobus temporalis getrennt wird (Abb. 11.16c).

Merke

Das Telencephalon gliedert sich in 6 Lappen: Lobus frontalis, Lobus parietalis, Lobus occipitalis, Lobus temporalis, Lobus insularis, Lobus limbicus.

Lobus frontalis
Im Lobus frontalis kann man auf der Facies superolateralis 3 Hauptwindungen unterscheiden: Gyrus(-i)frontales superior, medius et inferiorGyri frontales superior, medius et inferior (Abb. 11.18). An seiner Kontaktstelle zum Sulcus lateralis kann der Gyrus inferior von anterior nach posterior in die Partes orbitalis, triangularis et opercularis eingeteilt werden. In den beiden posterioren Partes ist das motorische Sprachzentrum (broca-Zentrum) motorisches Sprachzentrum (Broca-Zentrum)Sprachzentrummotorisches (Broca-Zentrum)Broca-Zentrum (Sprachzentrum, motorisches)lokalisiert. Unmittelbar vor dem Sulcus centralis, dem einzigen Sulcus, der die Margo superior einschneidet, findet sich der Gyrus precentralis, iGyrus(-i)precentralisn dem sich das primär-motorische Funktionszentrum befindet. Die Facies inferior des Lobus frontalis ist durch unregelmäßige Gyri und Sulci orbitales geprägt. Regelhaft ist parallel zur Margo inferomedialis der Gyrus rectus Gyrus(-i)rectusvorhanden. Er wird durch den Sulcus olfactorius, Sulcus(-i)olfactoriusin dem Bulbus und Pedunculus olfactorius verlaufen, nach lateral begrenzt (Abb. 11.16c).
Lobus parietalis
Im Lobus parietalisLobus(-i)parietalisGliederung werden auf der Facies superolateralis neben dem Gyrus postcentralis,Gyrus(-i)postcentralis in dem sich das primär-somatosensorische Funktionszentrum befindet, 2 Lobuli unterschieden: Lobulus parietalis superior et inferior. Lobulus(-i)parietalis superior/inferiorIm Grenzbereich zum Lobus temporalis können 2 kleinere Gyri beschrieben werden: derGyrus(-i)supramarginalis Gyrus supramarginalis, der sich kuppenförmig über das Ende des Sulcus lateralis legt, und der Gyrus angularis Gyrus(-i)angularisam Ende des Sulcus temporalis superior. Ein dritter Lobulus, der Lobulus paracentralis, Lobulus(-i)paracentralisverläuft auf der Facies medialis bogenförmig um den Sulcus centralis herum, und wird, da er sowohl dem Lobus parietalis als auch dem Lobus frontalis zugeordnet werden kann, entsprechend in eine Pars frontalis und eine Pars parietalis untergliedert. Das zwischen Lobulus paracentralis und Sulcus parietooccipitalis gelegene nahezu rechteckige Rindenareal wird schließlich alsPrecuneus Precuneus bezeichnet (Abb. 11.16, Abb. 11.18).
Lobus temporalis
Im Lobus temporalisLobus(-i)temporalisGliederung kann man auf der Facies superolateralis wie beim Frontallappen 3 Hauptwindungen unterscheiden: Gyri temporales superior, medius et inferior. Gyrus(-i)temporalessuperior, medius et inferiorDer Gyrus inferior bildet die Margo inferolateralis und setzt sich übergangslos auf die Facies inferior fort. Besonders hervorzuheben sind die Charakteristika des Gyrus temporalis superior: In den Sulcus lateralis hineingerichtet finden sich hier quergestellte Gyri temporales transversi (heschl-Querwindungen), Gyrus(-i)temporalestransversi (Heschl-Querwindungen)Heschl-Querwindungen (Gyri temporales transversi)die das primär-akustische Funktionszentrum umfassen. Im hinteren seitlichen Anteil des Gyrus temporalis superior befindet sich in der dominanten Hemisphäre (bei Rechtshändern die linke Hemisphäre) das sensorische Sprachzentrum (wernicke-Zentrum). sensorisches Sprachzentrum (Wernicke-Zentrum)Sprachzentrumsensorisches (Wernicke-Zentrum)Wernicke-Zentrum (Sprachzentrum, sensorisches)Die inferiore Ansicht des Lobus temporalis gestaltet sich relativ unspezifisch, indem vom Gyrus temporalis inferior, getrennt durch den Sulcus occipitotemporales, die Gyri occipitotemporales lateralis et medialis folgen (Abb. 11.16c, Abb. 11.18).
Lobus occipitalis
Im Lobus occipitalisLobus(-i)occipitalisGliederung zeigt die Facies superolateralis keine spezifischen Besonderheiten, sodass nur allgemein von Gyri occipitales Gyrus(-i)occipitalesgesprochen wird. Auf der Facies medialis hingegen erkennt man ein vom Sulcus parietooccipitalis bis zum Sulcus calcarinus reichendes Areal, das aufgrund seiner dreieckigen Form als Cuneus („Keil“) Cuneusbezeichnet wird. Der Sulcus calcarinusSulcus(-i)calcarinus reicht vom Polus occipitalis bis zum Sulcus parietooccipitalis in der Tiefe des Lappens. In den unmittelbar angrenzenden Rindenarealen des Sulcus calcarinus ist das primär-optische Funktionszentrum lokalisiert. Direkt unterhalb des Sulcus calcarinus schließt sich der Gyrus lingualisGyrus(-i)lingualis an. Verfolgt man die Gyri noch weiter nach basal, wird die Facies inferior des Lobus occipitalis durch die Gyri occipitotemporales medialis et lateralis aufgeworfen, die keine scharfe Grenze zum Lobus temporalis erkennen lassen (Abb. 11.16, Abb. 11.18).
Lobus insularis
Der Lobus insularisLobus(-i)insularisGliederung ist durch 5–9 fächerförmig angeordnete Windungen geprägt, die in die anterior gelegenen Gyri breves und die eher posterior gelegenen Gyri longi unterschieden werden können und jeweils am Sulcus circularis insulae endenSulcus(-i)circularis insulae (Abb. 11.17).
Lobus limbicus
Der Lobus limbicusLobus(-i)limbicusGliederung zieht mit seinem Hauptanteil, dem Gyrus cinguli,Gyrus(-i)cinguli auf der Facies medialis bogenförnig über das Corpus callosum hinweg und wird nach superior durch denSulcus(-i)cinguli Sulcus cinguli, nach inferior durch den Sulcus corporis callosi Sulcus(-i)corporis callosibegrenzt. In seinem weiteren Verlauf verschmälert sich der Gyrus cinguli, um sich nach Vereinigung mit dem Gyrus lingualis als Gyrus parahippocampalis Gyrus(-i)parahippocampalisauf die Facies inferior fortzusetzen. Am rostralen Ende knickt der Gyrus parahippocampalis leicht nach medial um, sodass sich ein kleiner Haken, der Uncus gyri hippocampalis, Uncusgyri parahippocampalisbildet (Abb. 11.16c).
Diencephalon

Merke

Das DiencephalonDiencephalonGliederung reicht vom Dach des III. Ventrikels bis zum Abgang des Aqueductus mesencephali (sylvii). Es gliedert sich in einer vereinfachten Reihenfolge von kranial nach kaudal in 4 Abschnitte:

  • EpithalamusEpithalamus

  • ThalamusThalamus mit MetathalamusMetathalamus (Metathalamus = Corpus geniculatum lateraleCorpus(-ora)geniculatumlateraleCorpus(-ora)geniculatummediale und mediale)

  • HypothalamusHypothalamus mit HypophyseHypophyse

  • SubthalamusSubthalamus

Das Diencephalon ist sowohl Schaltstelle zwischen Hirnstamm und Großhirnhemisphären als auch eine wichtige Koordinationsstelle zwischen neuronalem und endokrinem System. Von außen ist es kaum einsehbar, da es durch das ausgedehnte Hemisphärenwachstum während der embryonalen Entwicklung nahezu komplett vom Telencephalon bedeckt wird. Nur in der Ansicht von basal sind kleine Abschnitte sichtbar (Abb. 11.19): Dazu zählen der N. opticus [II], dessen Faserkreuzung im Chiasma opticumChiasma opticum und der Tractus opticus,Tractusopticus die sich allesamt zusammen mit der Augenanlage während der Entwicklung aus dem Diencephalon ausstülpen. Von lateral betrachtet markiert der Tractus opticus den Übergang des Diencephalons zum Mesencephalon. Der Tractus verdickt sich in seinem weiteren Verlauf nach posterior zum lateralen Kniehöcker (Corpus geniculatum laterale), Corpus(-ora)geniculatumlateraleder zusammen mit dem medialen Kniehöcker Corpus(-ora)geniculatummediale(Corpus geniculatum mediale) dem diencephalen Thalamus zugerechnet wird. Beide sind darstellbar, wenn man den Temporallappen vom Hirnstamm etwas nach lateral abdrängt. Vor dem Tractus opticus befindet sich beidseits die Substantia perforata anterior, Substantiaperforataanteriordie von einer Vielzahl kleinerer Gefäße, die an dieser Stelle in die Tiefe des Gehirns eindringen, durchsiebt wird. Ihr ist das Tuberculum olfactoriumTuberculum(-a)olfactorium unterlagert, welches einen Teil der olfaktorischen Sinnesverarbeitung darstellt. Direkt hinter dem Chiasma opticum im Winkel zwischen den auseinanderstrebenden Tractus optici lassen sich in einer Anordnung von anterior nach posterior der Hypophysenstiel bzw. das Infundibulum Infundibulumhypophysisder Hypophyse, das Tuber cinereum Tubercinereumund die Corpora mamillariaCorpus(-ora)mamillaria differenzieren.
Drängt man den Lobus occipitalis und das Cerebellum auseinander, kann man von okzipital in der Tiefe des Subarachnoidalraums die ZirbeldrüseZirbeldrüse (Glandula pinealis) Glandula(-ae)pinealisals Bestandteil des diencephalen Epithalamus erkennen.
Die Etagengliederung des DiencephalonsDiencephalonEtagengliederung wird erst nach einem Schnitt in der Medianebene durch das Corpus callosum deutlich. Bei dieser Schnittführung eröffnet man den III. Ventrikel, sodass nun das Dach des III. Ventrikels und der Abgang des Aquädukts gut sichtbar sind. Die laterale Wand des III. Ventrikels wird vom Diencephalon gebildet (Abb. 11.20). Unter dem Begriff „Subthalamus“ werden mehrere Ansammlungen von Nervenzellkörpern zusammengefasst, die ursprünglich dem ventralen Anteil des Thalamus entstammten, aber im weiteren Verlauf der Entwicklung vom III. Ventrikel weg lateral abgedrängt wurden. Der SubthalamusSubthalamus ist daher auf einem Medianschnitt des Cerebrums nicht abgrenzbar.
Truncus encephali
Die Funktion des HirnstammsTruncus(-i)encephaliGliederungHirnstammGliederung ergibt sich zum einen durch die in ihm lokalisierten Hirnnervenkerne und zum anderen funktionell durch die Steuerung motorischer, visueller oder akustischer Reflexantworten und der Lokalisation wichtiger lebenserhaltender Zentren, wie z. B. des Atemzentrums. Der Truncus encephali ist ein stielförmiges Gebilde, dem das Telencephalon als „große Baumkrone“ oben aufsitzt. Nach dorsal hat dieser „Baumstamm“ in Form des Cerebellums eine weitere „kleine Baumkrone“. Die Oberflächenmorphologie des Hirnstamms ist von ventral und lateral gut am Präparat zu studieren, von dorsal wird der Hirnstamm aber weitgehend durch das Cerebellum verdeckt, sodass er von dorsal erst einzusehen ist, wenn das Kleinhirn an seinen Verbindungsästen, den Kleinhirnstielen (Pedunculi cerebellares), Pedunculus(-i)cerebellaresabgetrennt wird (Abb. 11.21).

Merke

Der Truncus encephali hat rostral Kontakt zum Diencephalon und reicht nach kaudal bis zur Decussatio pyramidum, bevor er sich ins Rückenmark fortsetzt. Er setzt sich in kraniokaudaler Anordnung zusammen aus:

  • MesencephalonMesencephalon

  • PonsPons

  • Medulla oblongataMedullaoblongata

Charakteristisch für die 3 Abschnitte sind die Austrittsstellen der 12 Hirnnerven (auch Kap. 12.5).

Das Cerebrum ist ebenfalls über starke VerbindungsästePedunculus(-i)cerebri (Pedunculi cerebri bzw. Crura cerebri), Crus(-ra)cerebridie auf der Ventralseite des Mesencephalons verlaufen, mit dem Hirnstamm verbunden (Abb. 11.21c). Zwischen ihnen liegt die Fossa interpeduncularis. FossainterpeduncularisDie Durchtrittsstellen zahlreicher kleinerer Gefäße an dieser Stelle verleihen dieser Grube eine siebähnliche Gestalt und den Namen, Substantia perforata posterior. SubstantiaperforataposteriorAuf der Dorsalseite reicht das Mesencephalon von der rostral gelegenen Epiphyse (Glandula pinealis) bis nach kaudal zu den oberen Kleinhirnstielen (Pedunculi cerebellaris superior). Auffallend ist hier sein typisches Oberflächenrelief, das durch die Vierhügelplatte Vierhügelplatte(Lamina tecti bzw. quadrigemina) Lamina(-ae)tectiLamina(-ae)quadrigeminageprägt ist. Dabei werden 2 obere und 2 untere Hügel (Colliculi superiores et inferiores) Colliculus(-i)superioresColliculus(-i)inferioresunterschieden, die jeweils über ein gleichnamiges Brachium Brachiummit den Corpora geniculata laterale und mediale des Diencephalons verbunden sind (Abb. 11.21a). Das dreieckige Areal zwischen den unteren Hügeln und den Pedunculi cerebellares superiores wird auch als Trigonum lemnisci lateralis bezeichnet.Trigonumlemnisci lateralis
Die Vorwölbung des Pons bzw. seiner quer verlaufenden Fasern markieren deutlich sichtbar die Grenze zwischen Mesencephalon und Pons. Ebenso deutlich begrenzt sich der Pons im Sulcus bulbopontinus Sulcus(-i)bulbopontinusnach kaudal zur Medulla oblongata. Der Pons ist über die mittleren Kleinhirnstiele (Pedunculi cerebellares medii) mit dem Kleinhirn verbunden. Die Entfernung des Kleinhirns zur Freilegung des Hirnstamms von dorsal bedeutet implizit auch die Entfernung des Daches des zeltförmigen IV. Ventrikels. Durch dieses Vorgehen wird der Boden dieses liquorgefüllten Hohlraums,Rautengrube die Rautengrube (Fossa rhomboidea), Fossarhomboideaeinsehbar. Der Verlauf der Striae medullares Stria(-ae)medullaresmarkiert dabei den quer verlaufenden Grenzbereich des Pons nach kaudal zur Medulla oblongata. In dieser laufen schließlich die Kanten des Ventrikeldachs (Velum medullare inferius) spitz auf einen im Sulcus medianus liegenden Punkt, den Obex, Obexzu und begrenzen die Rautengrube so nach kaudal. Der Sulcus medianus setzt sich ins Rückenmark fort und wird von parallel zu ihm verlaufenden Rinnen, dem Sulcus intermedius posterior und Sulcus posterolateralis, begleitet. Auf Höhe des Obex finden sich unscheinbare Erhebungen in den Hintersträngen, die als Tubercula gracile et cuneatumTuberculum(-a)gracileTuberculum(-a)cuneatum bezeichnet werden (Abb. 11.21a). Von ventral zeigt sich die zwiebelartige Aufwölbung der Medulla oblongata, der Bulbus, Bulbusmedullae oblongataeder ebenfalls durch längs verlaufende Furchen, die Fissura mediana anterior und den Sulcus anterolateralis, geprägt ist. Neben der Fissura mediana anterior wölbt sich die Pyramis, Pyramisweiter lateral die Olive Olivevor. Im Sulcus anterolateralis, vor der Olive, und im Sulcus retroolivaris, hinter der Olive, verlassen mehrere Hirnnerven den Hirnstamm. Die in der Decussatio pyramidum Decussatio(-nes)pyramidumkreuzenden Pyramidenbahnfasern begrenzen die Medulla oblongata schließlich nach kaudal.

Verteilung der grauen Substanz im ZNS

Telencephalon
Ein Frontalschnitt durch Substantiagriseadas graue SubstanzZNS (zentrales Nervensystem)ZNS (zentrales Nervensystem)graue SubstanzTelencephalonTelencephalongraue Substanz macht deutlich, dass sich entlang der Gyri und Sulci eine ca. 0,5 cm breite Schicht grauer Hirnsubstanz (Substantia grisea) befindet, der Cortex cerebri. CortexcerebriNeuronale Perikarya und Gliazellen sind hier typischerweise in 6 Schichten angeordnet, man spricht auch vom Isocortex – im Gegensatz zum Allocortex, IsocortexAllocortexder nur 3–4 Schichten aufweist und die entwicklungsgeschichtlich älteren Anteile, den Paleo- (z. B. Riechrinde) und Archicortex (z. B. Hippocampus) umfasst. Der Substantia grisea lagert sich nach innen die weiße Substanz des Telencephalons, die Substantia alba, an. Zusätzlich zum Cortex cerebri findet sich graue Substanz auch eingelagert in der Tiefe der weißen Substanz des Cerebrums.
Makroskopisch gut abgrenzbar sind hier die Kerngebiete des Nucleus caudatus, des Claustrums, des Putamens, des Globus pallidus, der Amygdala sowie des Thalamus, der bereits dem Diencephalon zugerechnet wird (Abb. 11.22a).
Truncus encephali
An Querschnitten durch den Truncus encephali Truncus(-i)encephaliist keine oberflächliche Cortexschicht zu erkennen. Eingelagert in die weiße Substanz finden sich hier kleine Ansammlungen grauer Substanz in Form von Hirnnervenkernen einerseits, andererseits aber auch als makroskopisch auffällige und gut abgrenzbare Strukturen:
  • im Mesencephalon die Substantia nigraSubstantianigra und der Nucleus ruberNucleus(-i)ruber (Abb. 11.22b)

  • im Pons die Nuclei pontisNucleus(-i)pontis (Abb. 11.22c)

  • in der Medulla oblongata der Nucleus olivaris inferior (Abb. 11.22d)

Im Truncus encephali sind graue und weiße Substanz mehr oder weniger klar voneinander abgrenzbar in 3 Längszonen angeordnet. Ventral beginnend finden sich in der ersten Schicht angelagerte Fasern (z. B. die Crura cerebri), in einer mittleren Schicht sind Hirnnervenkerne eingelagert und im dorsalen Abschnitt befinden sich übergeordnete Reflexzentren (Tectum, Cerebellum). Im Mesencephalon wird diese Dreigliederung auch mit den Begriffen Basis, Tegmentum und Tectum bezeichnet.
Rückenmark
Die Durchmischung grauer und weißer Substanz hebt sich im RückenmarkRückenmarkweiße Substanzweiße SubstanzRückenmarkgraue SubstanzRückenmarkRückenmarkgraue Substanz wieder auf, sodass die Medulla spinalis im Gegensatz zum Cerebrum von einer zentral gelegenen Substantia grisea gekennzeichnet ist, die von weißer Substanz umhüllt wird. Im Querschnitt stellt sich diese graue Substanz des Rückenmarks schmetterlingsförmig dar (Abb. 11.22e).

Verteilung der weißen Substanz im ZNS

Während die graue Substanz die Nervenzellkörper umfasst, setzt sich die weiße Substanzweiße SubstanzZNS (zentrales Nervensystem)ZNS (zentrales Nervensystem)weiße Substanz (Substantia alba) aus Nervenzellfasern, also myelinisierten oder nichtmyelinisierten Axonen der Neurone zusammen. Die Axone verbinden Nervenzellen des ZNS über unterschiedliche Distanzen hinweg. Fasern zwischen Cortexarealen derselben telencephalen Hemisphäre werden als AssoziationsfasernAssoziationsfasern (Fibrae associationes) Fibra(-ae)associationesbezeichnet. Verbinden diese Fasern Cortexareale benachbarter Gyri, spricht man auch von Fibrae arcuatae cerebri. Sogenannte Faszikel verbinden schließlich unterschiedliche Fibra(-ae)arcuataecerebriLobi des Telencephalons miteinander. Diese Bahnsysteme sind allerdings auf einfachen Horizontal- oder Frontalschnitten durch das Cerebrum nicht abgrenzbar. Erst spezielle Präparationstechniken, wie die Faserung eines fixierten Gehirns, legen diese Fasern frei (Abb. 11.23a).
Kommissurenfasern (Fibrae commissurales) KommissurenfasernFibra(-ae)commissuralessind Fasersysteme, die die beiden Hemisphären verbinden. Fasern zwischen korrespondierenden Hirnarealen werden dabei als homotope, solche zwischen nicht korrespondierenden Arealen als heterotope Fasern bezeichnet. Kommissurenbahnen sind auf Medianschnitten makroskopisch häufig gut abgrenzbar. Zu ihnen zählen das kräftig ausgebildete Corpus callosum Corpus(-ora)callosumund kleinere Bündelungen von Kommissurenfasern wie die Commissura anterior, die Commissura posterior oder die Commissura fornicis (Abb. 11.23b).
Weiterhin sind in der weißen Substanz auch Fasersysteme enthalten, die Hirnabschnitte unterschiedlicher Höhenlokalisationen verbinden; also vom Cortex in kaudale Abschnitte oder in umgekehrter Richtung von kaudalen Abschnitten kommend, z. B. von der Medulla spinalis zum Cortex, aufsteigend verlaufen. Solche Fasersysteme werden als Projektionsfasern Projektionsfasernbezeichnet. Die makroskopisch am besten abgrenzbare Bündelung solcher Projektionsfasern ist dieCapsulainterna Capsula interna im Telencephalon bzw. die Crura cerebri des Mesencephalons (Abb. 11.23c).

Merke

Die wichtigsten Fasersysteme des ZNSZNS (zentrales Nervensystem)Fasersysteme sind in Tab. 11.1 zusammenfassend aufgeführt.

Klinik

Das Fehlen (Agenesie) des Corpus callosum Corpus(-ora)callosumAgenesie (Fehlen)ist eine der am häufigsten beobachtbaren Fehlbildungen bei Menschen (3–7 Fälle/1.000 Geburten). Verschiedene Ursachen führen zwischen der 5. und 16. Schwangerschaftswoche zu einer Nichtanlage oder unvollständigen Ausbildung des Corpus callosum, sodass die Verbindungen zwischen linker und rechter Großhirnhemisphäre fehlen oder stark unterentwickelt sein können. Die Veränderungen im Gehirn führen nicht zwangsläufig zu einem veränderten Verhalten. Die Symptome hängen dabei bis zu einem gewissen Grad von der zugrunde liegenden Ursache der Störung ab. Häufig zeigen sich aber neben neuropsychiatrischen Defiziten Schwierigkeiten bei der Lösung multimodaler Aufgaben wie der Problemlösung, dem Verständnis von Sprache und Grammatik oder der Beschreibung von Emotionen mit Worten (Alexithymie).

Heute wird nur noch selten eine Kallosotomie, Kallosotomiedie neurochirurgische Durchtrennung des Corpus callosum, zur Behandlung einer therapierefraktären Epilepsie durchgeführt. Patienten mit durchtrenntem Balken, Split-Brain-Patienten, Split-Brain-Patientenfallen dadurch auf, dass Informationen, die in der rechten Hirnhälfte verarbeitet werden, dem in der linken – dominanten – Hemisphäre lokalisierten Sprachzentrum nicht zur Verfügung stehen und in der Folge z. B. zwar gesehen und beschrieben, aber nicht benannt werden können.

Meningen

Michael J. Schmeißer

Kompetenzen

Nach Bearbeitung diesesMeningen Lehrbuchkapitels sollten Sie in der Lage sein:

  • die 3 Meningen zu benennen und ihre topografische Lage zu Gehirn bzw. Rückenmark zu beschreiben

  • die Blutversorgung der Meningen zu beschreiben und ausgehend davon die Ursachen und Folgen von meningealen Blutungen zu erklären

  • die Innervation der Meningen und die beiden klinischen Testverfahren zur Überprüfung eines Meningismus zu beschreiben

Überblick

Gehirn und Rückenmark werden von einem bindegewebigen Hüllsystem umgeben, den Meningen (Hirn- bzw. Rückenmarkshäute, Abb. 11.24). Hierbei unterscheidet man eine harte (Pachymeninx) Pachymeninxvon einer weichen Haut (Leptomeninx). LeptomeninxDie Pachymeninx bildet die äußere Haut und besteht im Wesentlichen aus der straffen Dura mater. Dura materDie Leptomeninx befindet sich darunter und besteht aus der spinngewebeartigen Arachnoidea mater, Arachnoidea materdie der Dura von innen anliegt, und der dem Nervengewebe direkt aufliegenden Pia materPia mater. Zwischen Arachnoidea und Pia mater befindet sich ein physiologischer Spaltraum, der Subarachnoidalraum (Spatium subarachnoideum). SubarachnoidalraumSpatiumsubarachnoideumEr ist der äußere Liquorraum und umgibt Gehirn und Rückenmark vollständig (auch Kap. 11.4.4).

Klinik

Bei einem Schädel-Hirn-Trauma können Dura mater und Arachnoidea mater einreißen. Der äußere Liquorraum ist dann eröffnet und es kann eine Verbindung nach außen entstehen (Liquorfistel), sodass Liquor cerebrospinalis aus Nase Rhinoliquorrhö(Rhinoliquorrhö) oder Ohr (Otoliquorrhö) Otoliquorrhöaustritt. Um festzustellen, ob es sich bei dem austretenden Sekret tatsächlich um Liquor handelt, bestimmt man heute β2-Transferrin, ein Glykoprotein, das in der β2-Isoform nur im Liquor vorkommt.

Embryologie

Hirn- und Rückenmarkshäute entwickeln sich aus der Meninx primitiva. Meninx primitivaDabei handelt es sich um mesenchymales Bindegewebe, das der Neuralleiste und dem paraxialen Mesoderm entstammt und das Neuralrohr umgibt. Mit Ausbildung der Duragrenzlamelle wird die Meninx primitiva in Pachy- und Leptomeninx getrennt.

Pachymeninx – Dura mater

Die Dura materDura mater Pachymeninxbesteht vorwiegend aus straffem, kollagenfaserigem Bindegewebe und ist daher eine Art „Organkapsel“ des ZNS. Die Dura mater des Gehirns (Dura mater cranialis)Dura matercranialisDura materspinalis ist dabei direkt mit dem Periost des knöchernen Schädels verwachsen, sodass man intrakraniell keinen physiologischen Spaltraum zwischen Dura und Schädelknochen abgrenzen kann. Die Dura mater des Rückenmarks (Dura mater spinalis) hingegen bildet einen schlauchförmigen Sack, der das Rückenmark umgibt und bis auf seine knöchernen Anheftungsstellen an Foramen magnum und Os sacrum nicht mit dem knöchernen Wirbelkanal verwachsen ist. Somit ist spinal größtenteils einEpiduralraum Epiduralraum (Spatium epidurale; syn.: Periduralraum oder Spatium peridurale) SpatiumepiduraleSpatiumperiduralePeriduralraumvorhanden, der den Durasack umschließt und mit Fettgewebe und einem dichten Venenplexus (Plexus venosus vertebralis internus) ausgefüllt ist (Abb. 11.25).

Klinik

Das Einspritzen eines Lokalanästhetikums in den Epi- bzw. Periduralraum, der den spinalen Durasack umgibt, wird als Periduralanästhesie (kurz: PDA)Periduralanästhesie bezeichnet (Abb. 11.34). Man führt dabei die Nadel in median-sagittaler Ausrichtung zwischen 2 Procc. spinosi durch die Bandstrukturen der Wirbelsäule hinweg in den Epiduralraum ein, ohne die Dura mater spinalis zu durchstoßen. Das Lokalanästhetikum entfaltet somit von außerhalb der Dura seine Wirkung auf die Spinalwurzeln und Spinalganglien. Eingesetzt wird die PDA bei diversen Operationen und in der Geburtshilfe zur perioperativen Schmerzausschaltung (Analgesie).

Die Dura mater cranialis besteht aus 2 aufeinanderliegenden Blättern: die am Knochen haftende Lamina externa und die dem Gehirn zugewandte Lamina interna. An manchen Stellen innerhalb des knöchernen Schädels spalten sich diese beiden Blätter auf. Dadurch entstehen längliche, mit Endothel ausgekleidete Hohlräume (Sinus durae matris), Sinusdurae matrisin denen das venöse Blut von Gehirn und Hirnhäuten gesammelt und in Richtung V. jugularis interna geleitet wird (Kap. 11.3.5, Kap. 11.5.8). Darüber hinaus bildet die Lamina interna plattenartige Durasepten/-duplikaturenDurasepten bzw. -duplikaturen, die den Innenraum des Schädels strukturieren, bestimmte Anteile des Gehirns voneinander trennen und gleichsam die Lage des Gehirns bei mechanischen Einwirkungen auf den Schädel stabilisieren. Hierzu zählt man folgende Strukturen (Abb. 11.26, Abb. 11.24, Abb. 11.27):
  • Falx cerebri (Großhirnsichel): FalxcerebriGroßhirnsichelDieses relativ großflächige Duraseptum ist median-sagittal in der Fissura longitudinalis cerebri ausgerichtet und trennt die beiden Großhirnhemisphären oberhalb des Corpus callosum. In ihrem oberen Rand enthält sie den Sinus sagittalis superior, über den sie kranial am Schädeldach fixiert ist. Rostrokaudal ist die Falx an der Crista galli und der Crista frontalis, okzipital an der Protuberantia occipitalis interna befestigt. In ihrem unteren freien Rand ist der Sinus sagittalis inferior lokalisiert, der nach okzipital in den Sinus rectus übergeht, der wiederum von der Wurzel der Falx umschlossen wird. Von hier aus geht die Falx cerebri beidseits in das Tentorium cerebelli über.

  • Tentorium cerebelli (Kleinhirnzelt): Tentorium cerebelliKleinhirnzeltDieses zeltförmige Duraseptum erstreckt sich in schräg-horizontaler Ausrichtung innerhalb der Fossa cranii posterior zwischen der Unterseite der Lobi occipitales des Großhirns und der Facies superior des Kleinhirns. Fixiert ist seine Wurzel okzipital, gemeinsam mit der Falx cerebri, an der Protuberantia occipitalis interna auf Höhe des Confluens sinuum; lateral an den Rändern des Sinus transversus entlang des Os occipitale und weiter vorne lateral am Rand des Sinus petrosus superior an der Oberkante der Felsenbeinpyramide. Vorne medial läuft die Wurzel des Tentorium cerebelli bis zum Dorsum sellae und ist an den Procc. clinoidei posteriores et anteriores befestigt. Zwischen den Tentoriumsschenkeln beider Seiten bleibt ein schlitzförmiger Spalt (Tentoriumschlitz, Incisura tentorii) Incisuratentoriifür den Durchtritt von Hirnstamm (auf Höhe des Mittelhirns), Gefäßen und Hirnnerven.

  • Falx cerebelli (Kleinhirnsichel): FalxcerebelliKleinhirnsichelDie Falx cerebelli ist ein kurzes, sichelförmiges Duraseptum, das okzipital an der Crista occipitalis interna befestigt ist und von dorsokaudal in die Incisura cerebelli posterior in median-sagittaler Ausrichtung hineinragt.

  • Diaphragma sellae: DiaphragmasellaeDieses horizontal ausgerichtete Duraseptum ist an den Procc. clinoidei anteriores et posteriores fixiert und überspannt die Fossa hypophysialis in der Fossa cranii media. Es enthält in seiner Mitte ein Loch zum Durchtritt des Hypophysenstiels.

Klinik

Bei erhöhtem Hirndruck, wie er bei einer Hirnblutung oder einem Hirntumor entstehen kann, können Anteile der Lobi temporales in die Incisura tentorii hineingepresst werden (obere Einklemmung). EinklemmungobereDadurch können die Nn. oculomotorii bzw. das gesamte Mesencephalon eingeklemmt werden. So entsteht ein Mittelhirnsyndrom, Mittelhirnsyndromdas sich mit zunehmender Bewusstseinstrübung, lichtstarren Pupillen und gesteigerten sowie pathologischen Reflexen der Extremitäten äußert.

Leptomeninx

Arachnoidea mater
Die Arachnoidea mater liegtLeptomeninx Arachnoidea materim Schädel und im Wirbelkanal der inneren Schicht der Dura mater, dem sog. Neurothel, flächenhaft an. Ein physiologischer Spaltraum zwischen Dura und Arachnoidea ist daher nicht vorhanden, wohl aber zwischen Arachnoidea und Pia mater. Dieses Spatium subarachnoideumSpatiumsubarachnoideum Subarachnoidalraumist mit Liquor cerebrospinalis gefüllt (äußerer Liquorraum) und wird v. a. im Bereich des Gehirns von zahlreichen spinngewebsartigen bindegewebigen Trabekeln (Trabeculae arachnoideae)Trabecula(-ae)arachnoideae durchzogen. An manchen Stellen ist er zu Zisternen erweitert, in denen u. a. größere Hirnarterien und manche Hirnnervenwurzeln verlaufen (auch Kap. 11.3.2). Des Weiteren findet man durawärts gerichtete zottenartige Ausstülpungen der Arachnoidea. Diese pilzförmigen Arachnoidalgranulationen (Granulationes arachnoideae) Granulationes arachnoideae (Pacchioni-Granulationen)Pacchioni-Granulationen (Granulationes arachnoideae)können bis ins Lumen der Sinus durae matris und manche gar bis in den Schädelknochen und die Diploëvenen hinein vordringen. Sie sind wichtige Abflusswege des Liquors in das venöse System und am Sinus sagittalis superior besonders zahlreich und stark ausgeprägt (pacchioni-Granulationen, Abb. 11.27). Im Rückenmark sind Granulationes arachnoideae dorsal im Bereich der Spinalnervenwurzeln vorhanden. Diese treten in Kontakt mit dem epiduralen Venenplexus und stellen darüber den spinalen Liquorabfluss sicher.

Klinik

Meningeome Meningeomesind langsam wachsende, fast immer gutartige Tumoren, die meist von arachnoidalen Deckzellen ausgehen. Bevorzugt findet man sie im Interhemisphärenspalt, v. a. im Bereich des Sinus sagittalis superior (parasagittales Meningeom). Oft bleiben sie lange unbemerkt, weil sich das umgebende Gewebe an sie anpasst, und können so eine beträchtliche Größe erreichen, bevor sie z. B. durch einen plötzlichen Krampfanfall symptomatisch werden. Wenn sie operiert werden können, haben Meningeome bei möglichst radikaler Entfernung des Tumorgewebes eine gute Prognose.

Pia mater
Pia materPia mater cranialis und Pia mater spinalisPia materspinalisPia matercranialis liegen dem Gehirn bzw. Rückenmark direkt an. Die Pia mater cranialis folgt also – im Gegensatz zu Dura und Arachnoidea mater cranialis – allen Gyri und Sulci bis in die Tiefe und großen Blutgefäßen perivaskulär bis ins Hirngewebe hinein. Diese Abschnitte werden als virchow-robin-Räume bezeichnetVirchow-Robin-Räume. Eine Besonderheit der Pia mater spinalis ist das Lig. denticulatum. Ligamentum(-a)denticulatumDiese in der Frontalebene ausgerichtete Platte aus straffem Bindegewebe spannt sich vom Foramen magnum bis oberhalb des ersten Lumbalnervs beidseits zwischen Rückenmark und Dura mater spinalis aus und durchbricht dabei jeweils die Arachnoidea (Abb. 11.25).

Merke

Innerhalb des knöchernen Schädels ziehen Dura und Arachnoidea mater gemeinsam über die Oberfläche und damit über Gyri und Sulci des Gehirns hinweg. Die Pia mater hingegen liegt dem Hirngewebe direkt auf und folgt daher ausnahmslos den Gyri und Sulci in die Tiefe (Abb. 11.27).

Leitungsbahnen der Meningen

Arterien und Venen
Bei den Gefäßen der MeningenArterien/VenenDura mater cranialis unterscheidet man Vasa privata (Meningealgefäße, Aa. bzw. Vv. meningeae) von Vasa publica (Sinus durae matris). Vasa privata sind für die arterielle und venöse Blutversorgung der Dura selbst verantwortlich, Vasa publica führen das venöse Blut des Gehirns zur V. jugularis interna. Interessanterweise besitzt die Arachnoidea mater keine eigenen Blutgefäße, wohl aber die Pia mater, deren Gefäße wiederum mit den Blutgefäßen des Gehirns in direkter Verbindung stehen.
Man unterscheidet die folgenden Arterien:
  • R. meningeus anterior der A. ethmoidalis anterior: Ramus(-i)meningeus anterior(A. ethmoidalis anterior)versorgt die Dura mater cranialis der Fossa cranii anterior

  • A. meningea media Arteria(-ae)meningeamediader A. maxillaris: versorgt den größten Teil der Dura mater cranialis überhaupt, hauptsächlich Fossa cranii media, z. T. auch Fossa cranii anterior

  • A. meningea centralis Arteria(-ae)meningeacentralisder A. carotis interna: versorgt v. a. das Tentorium cerebelli

  • A. meningea posterior Arteria(-ae)meningeaposteriorder A. pharyngea ascendens: versorgt den größten Teil der Dura mater cranialis der Fossa cranii posterior

  • Rr. meningei der A. vertebralis bzw. A. occipitalis: versorgen auch Teile der Dura mater cranialis der Fossa cranii posterior

  • Aa. radiculares Arteria(-ae)radicularesund Aa. medullares Arteria(-ae)medullaresaus Rr. spinales: versorgen die Dura mater spinalis

In der Regel begleiten paarige Vv. meningeae die oben aufgeführten Arterien bzw. Äste.

Merke

Als BrückenvenenBrückenvenen werden die Venenabschnitte definiert, welche die oberflächlichen Hirnvenen mit den Sinus durae matris verbinden. Sie ziehen von der Hirnoberfläche aus durch Subarachnoidalraum, Arachnoidea und Dura mater cranialis hindurch bis in den jeweiligen Sinus hinein.

Klinik

Ein intrakranielles epidurales Hämatom Epiduralblutung/-hämatombeschreibt eine Blutansammlung zwischen Schädelknochen und Dura mater cranialis. Ursache ist oft ein Schädeltrauma, bei dem ein hirnhautversorgendes Gefäß wie die A. meningea media einreißt. In der zerebralen Computertomografie ist ein Epiduralhämatom hyperdens (dichter als die Umgebung) und hat aufgrund definierter Anheftungsstellen der Dura mater an den Suturen der Schädelknochen eine bikonvexe Form. Prognostisch bedeutsam ist die frühe Operation mit Unterbindung des blutenden Gefäßes.

Beim intrakraniellen subduralen Hämatom Subduralblutung/-hämatomsammelt sich das Blut zwischen Dura mater und Arachnoidea mater. Auch das Subduralhämatom entsteht in der Regel traumatisch – hier reißen jedoch die Brückenvenen und es kann wesentlich länger dauern, bis die ersten Symptome auftreten. Computertomografisch sind subdurale Hämatome hyperdens und unikonvex. Therapie ist die Operation mit Einlage einer Ablaufdrainage.

Ein subarachnoidales Hämatom Subarachnoidalblutung/-hämatomentsteht meist, wenn eine Aussackung (Aneurysma) AneurysmenHirnarterieneiner im Subarachnoidalraum verlaufenden Arterie rupturiert. Auch eine solche Blutung stellt sich computertomografisch hyperdens dar, wobei die Blutansammlung je nach Ausmaß über weite Teile des Subarachnoidalraums hinweg v. a. in den Zisternen sichtbar sein kann. Auch hier spielt prognostisch eine möglichst frühe Operation mit Verschluss der Blutungsquelle eine wichtige Rolle.

Innervation
Sensibel werden die MeningenMeningenInnervation des Gehirns größtenteils durch Äste des N. trigeminus [V] Nervus(-i)trigeminus [V]meningeale Ästeversorgt. Jedoch beteiligen sich auch der N. glossopharyngeus [IX] Nervus(-i)glossopharyngeus [IX]meningeale Ästeund der N. vagus [X] Nervus(-i)vagus [X]meningeale ÄsteSpinalnervenzervikalesowie zervikale Spinalnerven an ihrer sensiblen Innervation.
Topografisch unterscheidet man:
  • N. trigeminus [V]

    • R. meningeus anterior des N. ethmoidalis posteriorRamus(-i)meningeus anterior(N. ethmoidalis posterior) (Ast des N. nasociliaris; dieser wiederum Ast des N. ophthalmicus [V/1]) für die Meningen der Fossa cranii anterior

    • R. meningeus recurrens (R. tentorius) Ramus(-i)meningeus anterior(N. ophthalmicus)desRamus(-i)tentorius (N. ophthalmicus) N. ophthalmicus [V/1] für das Tentorium cerebelli

    • Rr. meningei des N. maxillaris [V/2] bzw. N. mandibularis [V/3] für die Meningen der Fossa cranii media

  • N. glossopharyngeus [IX] und N. vagus [X]

    • Rr. meningei des N. vagus [X] und N. glossopharyngeus [IX] für die Dura der Fossa cranii posterior mit Ausnahme des Clivus

  • zervikale Spinalnerven

    • sensible Äste aus C1–C3 versorgen nach Durchtritt durchs Foramen magnum die Meningen des Clivus

Vegetativ werden die zerebralen Meningen parasympathisch durch Fasern der Kopfganglien, sympathisch durch Fasern des Ganglion cervicale superiusGanglion(-ia)cervicalesuperius innerviert.
Im Rückenmark übernehmen die Rr. meningei der jeweils segmental austretenden Spinalnerven die sensible und vegetative Innervation der Meningen.

Klinik

Die Meningen sind im Gegensatz zum Gehirn und Rückenmark selbst äußerst schmerzempfindlich. Diese Schmerzempfindlichkeit wird insbesondere bei entzündlichen Prozessen wie einer Meningitis Meningitisdeutlich. Die betroffenen Patienten haben starke Kopfschmerzen und eine begleitende schmerzhafte Nackensteifigkeit. Letztere ist durch eine Reizung der Hirnhäute bedingt und wird auch als Meningismus Meningismusbezeichnet. In der klinisch-neurologischen Untersuchung wird ein Meningismus durch die folgenden 2 Testverfahren erfasst:

  • brudzinski-Zeichen: Brudzinski-ZeichenMeningismusHierbei beugt man beim entspannt auf dem Rücken liegenden Patienten den Kopf passiv nach vorne. Winkelt der Patient dabei die Beine reflektorisch an (um die gereizten Hirnhäute zu entlasten), wird das Zeichen als positiv gewertet.

  • kernig-Zeichen: Kernig-ZeichenMeningismusHierbei hebt man beim liegenden Patienten das gestreckte Bein passiv an. Kommt es aufgrund gereizter Hirnhäute zu einer aktiven Beugung im Kniegelenk, ist das Zeichen positiv.

Ventrikelsystem und angrenzende Strukturen

Anja Böckers

Kompetenzen

Nach Bearbeitung dieses VentrikelsystemLehrbuchkapitels sollten Sie in der Lage sein:

  • den Liquorfluss am Präparat oder an einem Modell des Ventrikelsystems von seinem Bildungsort aus durch die jeweiligen Abschnitte des Ventrikelsystems hindurch bis zu seinen Resorptionsstellen zu beschreiben und zu zeigen

  • mindestens 2 wesentliche Funktionen des Liquors zu erklären

  • auf Horizontal- und Frontalschnitten des Gehirns Abschnitte des Ventrikelsystems korrekt zu bezeichnen

  • die wandbildenden Strukturen des I.–III. Ventrikels aufzuzählen

Überblick und Gliederung

Das Gehirn ist von zerebrospinaler Flüssigkeit, dem Liquor, schützend umgeben. Er befindet sich in den äußeren (Kap. 11.4.4) und den inneren LiquorräumenLiquorräumeinnere (Kap. 11.4.3). Die inneren Liquorräume sind in der Tiefe der Hirnsubstanz lokalisierte Hirnkammern, die von Ependymzellen ausgekleidet sind und als Ventrikelsystem im engeren Sinn bezeichnet werden. Zu ihnen gehören 4 Ventrikel und der Canalis centralis (Abb. 11.28):
  • Ventriculi laterales primus (I. Ventrikel, links) Ventriculuslateralisprimus/secunduset secundus (II. Ventrikel, rechts) im Telencephalon

  • Ventriculus tertius (III. Ventrikel)Ventriculustertius im Diencephalon

  • Ventriculus quartus Ventriculusquartus(IV. Ventrikel) im Rhombencephalon

  • Aqueductus mesencephali Aqueductusmesencephali (Sylvii)als Verbindung zwischen III. und IV. Ventrikel

  • Canalis centralis im RückenmarkCanalis(-es)centralis

Der äußere Liquorraum Liquorräumeäußerewird im Wesentlichen vom Subarachnoidalraum gebildet, der Gehirn und Rückenmark umgibt (Kap. 11.4.4). Zu seinen Erweiterungen, den Zisternen, zählen die Cisterna interpeduncularis, die Cisterna ambiens und die Cisterna pontocerebellaris.
Der Liquor cerebrospinalis (Kap. 11.4.5) wird in den Plexus choroidei der Ventrikel produziert, gelangt über die Apertura mediana (Foramen magendii) Foramen(-ina)Magendi (Apertura mediana ventriculi quartiAperturamediana ventriculi quarti (Foramen Magendi)und die paarigen Aperturae laterales (Foraminae luschkae) Aperturalateralis ventriculi quarti (Foramen Luschkae)Foramen(-ina)Luschkae (Apertura lateralis ventriculi quarti)des IV. Ventrikels in den äußeren Liquorraum und wird dort resorbiert. Innere und äußere Liquorräume umfassen insgesamt ein Volumen von ca. 140 ml Liquor. Das Liquorsystem hat eine mechanische Schutzfunktion und transportiert Nähr- und Abbauprodukte. Außerdem wird diskutiert, ob die Liquorzusammensetzung über im Liquor zirkulierende Substanzen und Neurotransmitter hormonelle und homöostatische Signalwege beeinflusst.

Embryologie

Ventrikelsystem
Mit der Entwicklung VentrikelsystemEntwicklungder Hirnbläschen aus dem Neuralrohr geht zugleich auch die Entwicklung des Ventrikelsystems aus den inneren Hohlräumen der Hirnanlage einher (Kap. 11.1.1). Die beiden Endhirnbläschen umschließen die paarigen Seitenventrikel, das zweite sekundäre Hirnbläschen den III. Ventrikel des späteren Diencephalons. Nach der Hemisphärenrotation verbleiben zwischen beiden jeweils nur kleinlumige Öffnungen, die Foramina interventricularia (Foramina monroi).Foramen(-ina)interventriculare (Foramen Monroi)Foramen(-ina)Monroi (Foramen interventriculare) Im Bereich des im mesenzephalen Hirnabschnitts gelegenen sekundären Hirnbläschens verengt sich das Neuralrohrlumen durch starkes Wachstum der Neuralrohrwand, sodass nur ein schmaler Verbindungsgang zwischen III. und IV. Ventrikel, der Aqueductus mesencephali, Aqueductusmesencephali (Sylvii)verbleibt. Das Neuralrohrlumen des Rhombencephalons wird zum IV. Ventrikel und zum Canalis centralis der Medulla oblongata bzw. des Rückenmarks.
Entwicklung des Plexus choroideus
Der Plexus choroideusPlexuschoroideusEntwicklung entsteht aus dem Neuroepithel der Hirnbläschen durch das Einwachsen von Blutgefäßen ins Ependym. An diesen Stellen besteht die Ventrikelwand aus dem Plexusepithel (Lamina epithelialis) und der bindegewebigen Tela choroidea (Lamina propria), einer Differenzierung der Pia mater. Die Gefäße wachsen im ependymalen Dach des IV. Ventrikels, in der medialen Wand der Seitenventrikel und im Dach des III. Ventrikels ein. Die beiden letztgenannten Anlagen entstehen in der 7. Embryonalwoche zunächst gemeinsam und werden dann durch das starke Auswachsen des Telencephalons auf die Seitenventrikel und den III. Ventrikel verteilt. Sie bleiben aber zeitlebens über die Foramina interventricularia miteinander verbunden (Abb. 11.29). Der Plexus choroideus wird zunächst nur im zentralen Abschnitt der Seitenventrikel angelegt, dehnt sich aber im Zuge der Hemisphärenrotation auch in die angrenzenden Abschnitte (Tab. 11.2) aus. Die Grenze zwischen Diencephalon mit seinen thalamischen Kernen und dem telenzephalen Nucleus caudatus wird in den Seitenventrikeln durch den Verlauf der V. thalamostriata superior markiert.

Innere Liquorräume

Ventriculi laterales primus et secundus
Die Ventriculi lateralesVentriculuslateralisprimus/secundusVentriculuslateralisSeitenventrikel (Abb. 11.30) Liquorräumeinnerebilden von lateral betrachtet jeweils einen Schlauch, der C-förmig gebogen ist, wobei die Öffnung des „C“ nach rostral weist und nach posterior spornartig ausgesackt ist. Der obere Schenkel des „C“ liegt als Cornu frontale [anterius] Cornu(-a)frontale [anterius]im Frontallappen, setzt sich mit der Pars centralis in den Parietallappen fort und erreicht mit dem Cornu occipitale [posterius] Cornu(-a)occipitale [posterius]den Okzipitallappen des Telencephalons. Über eine dreieckige Erweiterung des Schlauchs, das Trigonum collaterale,Trigonumcollaterale besteht aber auch eine weitlumige Verbindung in den unteren Schenkel des „C“, der wiederum bis in den Temporallappen vordringt (Cornu temporale [inferius]).Cornu(-a)temporale [inferius]
Die Seitenventrikel sind eine wichtige anatomische Landmarke auf Schnittbildern (CT, MRT) durch das Telencephalon. Die Kerngebiete der Basalganglien und klinisch bedeutsame Projektionsfasern, die in ihrer Gesamtheit die Capsula interna bilden, liegen in direkter Umgebung. Die Kenntnis der Ventrikelbegrenzungen ist daher von hoher klinischer Relevanz. Für ein Grundverständnis sollte man sich vergegenwärtigen, dass auch der Nucleus caudatus der Basalganglien zu seiner letztlichen Ausdehnung gelangt, indem er – wie die Seitenventrikel – der Hemisphärenrotation folgt, sodass er sowohl im Crus frontale als auch im Crus temporale der lateralen Wand der Seitenventrikel anliegt. Der Thalamus verbleibt als Bestandteil des nicht rotierenden Diencephalons mediobasal der Seitenventrikel, aber lateral des III. Ventrikels.

Merke

Die den Wänden der Seitenventrikel angelagerten Strukturen sind in Tab. 11.2 aufgelistet.

Ventriculus tertius
Die Ventriculi laterales (I. und II. Ventrikel) VentrikeldritterVentriculustertiusstehen beidseitsForamen(-ina)interventriculare (Foramen Monroi)Foramen(-ina)Monroi (Foramen interventriculare) über die Foramina interventricularia (monroi) mit dem unpaaren III. Ventrikel in Verbindung. Der III. Ventrikel befindet sich zwischen den beiden Thalami, die sich meist über die Adhesio interthalamicaAdhesio interthalamica berühren, und hat charakteristische Ausstülpungen, die Recessus (Abb. 11.28): Vor dem nach rostral gerichteten Recessus supraopticus Recessussupraopticuslagert sich das Chiasma opticum dem Ventrikel an, darunter senkt sich der Boden des III. Ventrikels im Recessus infundibularis Recessusinfundibularisin den Hypophysenstiel ab. Nach okzipital ausgerichtet sind in enger Anordnung zur Glandula pinealis (Zirbeldrüse) der Recessus suprapinealis Recessussuprapinealisund der Recessus pinealis.Recessuspinealis
Aqueductus mesencephali
Der III. Ventrikel kommuniziert über den Aqueductus mesencephali (sylvii) Aqueductusmesencephali (Sylvii)mit dem IV. Ventrikel. Der Aquädukt beginnt im hinteren Abschnitt des Ventrikelbodens und verläuft zwischen Lamina tecti und Tegmentum mesencephali durch das Mittelhirn zum Dach des IV. Ventrikels. Er ist die engste Stelle der inneren Liquorräume. Ist er verengt oder sogar verschlossen, können sich die I.–III. Ventrikel durch den Liquorstau (massiv) erweitern (Abb. 11.31).
Ventriculus quartus
Der IV. Ventrikel VentrikelvierterVentriculusquartushat Ähnlichkeiten mit einem Zelt, dessen Spitze auf das Cerebellum gerichtet ist, während die Basis nach ventral weist und von der Rautengrube (Fossa rhomboidea) Fossarhomboideabegrenzt wird. Die Fossa rhomboidea wird dabei von den Kleinhirnstielen (Pedunculi cerebelli), vom Pons und – durch die horizontal verlaufende Stria medullaris ventriculi quarti gekennzeichnet – von der Medulla oblongata begrenzt (Abb. 11.21; Kap. 11.1.2). Der IV. Ventrikel hat beidseits armförmige Ausstülpungen, die Recessus laterales.Recessuslateralis ventriculi quarti An ihren Enden steht der IV. Ventrikel über die Aperturae laterales ventriculi quarti (Foraminae luschkae) und über die in der Medianebene gelegene Foramen(-ina)Magendi (Apertura mediana ventriculi quartiAperturamediana ventriculi quarti (Foramen Magendi)Aperturalateralis ventriculi quarti (Foramen Luschkae)Foramen(-ina)Luschkae (Apertura lateralis ventriculi quarti)Apertura mediana ventriculi quarti (Foramen magendii) mit den äußeren Liquorräumen, dem Subarachnoidalraum, in Verbindung. Er setzt sich aber auch nach kaudal in den Canalis centralis der Medulla oblongata bzw. spinalis fort.

Klinik

Wenn zu viel Liquor produziert wird oder der Liquor nicht zirkulieren oder nicht resorbiert werden kann, entsteht ein Hydrocephalus. HydrocephalusHydrozephalus (Wasserkopf)Häufige Ursache ist eine Obstruktion, wodurch sich der Liquor vor der Engstelle staut (Abb. 11.31). Bildet sich eine solche Obstruktion, bevor die Schädelsuturen verschlossen sind, kann die intrakranielle Druckerhöhung zu einer Zunahme des Kopfumfangs führen. Später führt die Druckerhöhung zu Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen, Bewusstseins- und Sehstörungen, Letztere aufgrund von gestauten Papillae nervi optici.

Äußere Liquorräume – Spatium subarachnoideum

Der SubarachnoidalraumSubarachnoidalraum LiquorräumeäußereSpatiumsubarachnoideumbefindet sich zwischen Arachnoidea und Pia mater und umgibt Gehirn und Rückenmark. Die Arachnoidea überspannt dabei Unregelmäßigkeiten an der Hirnoberfläche oder -basis, sodass Erweiterungen des Subarachnoidalraums entstehen. Die größte dieser Zisternen ist die Cisterna cerebellomedullaris, Cisterna(-ae)cerebellomedullarisdie sich zwischen Kleinhirn und Medulla oblongata aufspannt. Sie kann durch die Membrana atlantooccipitalis hindurch punktiert werden (Subokzipitalpunktion). Oberhalb des Kleinhirns dehnt sich an der Vierhügelplatte die Cisterna quadrigeminalis Cisterna(-ae)quadrigeminalisaus, die sich nach lateral um den Pons herum in die Cisterna ambiensCisterna(-ae)ambiens fortsetzt und nach rostral Verbindung zu der zwischen den Crura cerebri gelegenen Cisterna interpeduncularis Cisterna(-ae)interpeduncularishat. Als Cisterna basalis Cisterna(-ae)basaliswird ein vielkammeriges System von kleineren Aufweitungen des Subarachnoidalraums insbesondere an der Basis des Frontallappens zusammengefasst, zu der auch die Cisterna chiasmatica Cisterna(-ae)chiasmaticagerechnet wird (Abb. 11.32).

Zerebrospinale Flüssigkeit – Liquor

Der Plexus choroideus Plexuschoroideusund die Ependymzellen der Ventrikel bilden zusammen täglich ca. 500 ml Liquor, d. h., die beständige Menge an Liquor cerebrospinalisLiquor cerebrospinalis (ca. 140 ml) wird ungefähr dreimal täglich ausgetauscht.
Plexus choroideus
Der Plexus choroideus wölbt sich mit seinen zahlreichen Gefäßauffaltungen in das Ventrikellumen vor, ist aber jeweils über die Taeniae choroideae Taenia(-ae)choroideaean der Pia mater befestigt. Wie das Ependym ist das Plexusepithel einschichtig kubisch organisiert und zeigt an seiner Oberfläche als zusätzliche Oberflächenvergrößerung einen Mikrovillibesatz. Um das Gehirn vor möglichen schädigenden Einflüssen zu schützen, befindet sich zwischen der Blutzirkulation und dem Liquor eine Blut-Liquor-Schranke: Blut-Liquor-Schrankeein fenestriertes Kapillarendothel, die Basalmembranen des Endothels bzw. des Plexusepithels, sowie die über Tight Junctions miteinander verbundenen Zellen der Lamina epithelialis des Plexus choroideus. Die an der Bildung der jeweiligen Gefäßkonvolute der Plexus choroidei entscheidend beteiligten Gefäße sind in Tab. 11.3 zusammengefasst.
Der Plexus choroideus der Seitenventrikel und des III. Ventrikels ist „T-förmig“ bzw. „↑-förmig“ angelegt, wobei die seitlichen, nahezu horizontalen Schenkel des „T“ bzw. die seitlichen Ausläufer der Pfeilspitze von der medialen Seite her in die Pars centralis und das Cornu temporale der Seitenventrikel hineinreichen, während sich der lange, senkrechte Schenkel des „T“ bzw. der Pfeilschaft im Dach des III. Ventrikels befindet (Abb. 11.33). Der Plexus choroideus des IV. Ventrikels ragt z. T. aus den Aperturae laterales heraus in den Subarachnoidalraum und wird klinisch als bochdalek-Blumenkörbchen Bochdalek-Blumenkörbchen (Aperturae laterales ventriculi quarti)bezeichnet.
Liquorbildung und -resorption
Von seinem Bildungsort, den Plexus choroidei und der Ependymschicht aller Ventrikel, zirkuliert der Liquor über die Foramina interventricularia in den III. Ventrikel, über den Aqueductus mesencephali (sylvii) in den IV. Ventrikel und schließlich über die Foraminae laterales und mediana in den Subarachnoidalraum und damit in die äußeren Liquorräume (Abb. 11.32). Ein geringer Anteil wird in den Canalis centralis der Medulla spinalis geleitet, während der Hauptstrom über die Cisterna basalis und die Konvexität der telenzephalen Hemisphären zum Kleinhirn und in den Spinalkanal gelangt. Dabei wird das Zusammenwirken unterschiedlicher Transportmechanismen beschrieben: Neben einem gerichteten Zilienschlag der Ependymzellen der Ventrikelwand werden auch atemabhängige Druckschwankungen und eine pulsatile Strömung durch systolische Volumenänderungen des Gehirns benannt. Der Liquor zirkuliert zu einem geringen Anteil durch das Ependym hindurch in den Extrazellularraum des Gehirns bzw. wieder zurück in das Ventrikelsystem. Hauptsächlich wird er über Arachnoidalzotten, besonders über die Granulationes arachnoideae (Pacchioni-Granulationen)Pacchioni-Granulationen (Granulationes arachnoideae)pacchioni-Granulationes am Sinus sagittalis superior, ins venöse Blutsystem der Sinus durae matris resorbiert. Weitere Abflusswege finden sich entlang der Blut- und Lymphbahnen von Hirnnerven und spinalen Nervenwurzeln im Rückenmarkskanal (Abb. 11.32).
Liquorzusammensetzung
Die Bildung des klaren Liquors ist ein aktiver Vorgang, bei dem über eine Na+-K+-ATPase ein osmotischer Gradient aufgebaut wird, dem Wasser durch Aquaporinkanäle ins Ventrikelsystem folgen kann. Die Liquorbildung kann durch Hemmung des Enzyms Karboanhydrase vermindert werden. Normalerweise enthält der Liquor 99 % Wasser bei einer dem Blut vergleichbaren Osmolarität, aber deutlich weniger Proteine (0,2 %) und nur vereinzelte Zellen (weniger als 4 Zellen/ml).

Klinik

Die Zusammensetzung des Liquors ist bei verschiedenen Erkrankungen in typischer Weise verändert. Um den Liquor untersuchen zu können, wird der Subarachnoidalraum mit einer Hohlnadel punkiert (Lumbalpunktion). LumbalpunktionMeist liegt der Einstichort zwischen den Dornfortsätzen des III. und IV. oder des IV. und V. Lendenwirbels, also deutlich tiefer als das untere Ende des Rückenmarks (Conus medullaris auf Höhe des I. oder II. Lendenwirbels, Abb. 11.34).

Zirkumventrikuläre Organe

Lage
Neben den Ependymzellen grenzenzirkumventrikuläre Organe (ZVOs) auch andere hirneigene Zellen an den Liquorraum. An manchen Stellen des Ventrikelsystems, insbesondere im III. und IV. Ventrikel, sind diese Zelltypen so zahlreich und lokal konzentriert, dass sie als zirkumventrikuläre Organe (ZVO) beschrieben werden (Abb. 11.35). Sie kommen meist unpaar vor und sind primär in der Medianebene des Gehirns lokalisiert. Besondere Strukturmerkmale dieser Organe sind spezialisierte Ependymzellen (Tanyzyten) Tanyzytenund fenestrierte Kapillarendothelien, die die Blut-Hirn-Schranke an diesen Stellen aufheben. Tanyzyten haben an ihrer apikalen Zellmembran Kinozilien, die Kontakt zum Liquor aufnehmen können.
Die ZVOs werden eingeteilt in:
  • sensorische ZVOs im engeren Sinne:

    • Organum subfornicaleOrganum(-a)subfornicale in der Vorderwand des III. Ventrikels

    • Organum vasculosum laminae terminalis Organum(-a)vasculosum laminae terminalisin der Lamina terminalis unmittelbar dorsal des Chiasma opticum

    • Area postrema Areapostremaam Boden der Rautengrube

  • sekretorische ZVOs

    • Eminentia mediana Eminentiamedianades Hypophyseninfundibulums

    • Glandula pinealis Glandula(-ae) pinealis

    • Neurohypophyse Neurohypophyse

Das Organum subcommissurale Organum(-a)subcommissuraleist beim Menschen nur in der Fetal- und Neugeborenenphase ausgebildet.
Funktion
ZVOs sind eine Kommunikationsstelle zwischen dem Blutstrom mit seinen Signalstoffen – wie Neuropeptiden (u. a. Leptin, Ghrelin), Zytokinen, Glukose oder Hormonen – und dem Gehirn bzw. dem Liquor. Über ihre Verbindungen zum Hirnstamm und zum Hypothalamus sind sie an der endokrinen und autonomen Regulation von Nahrungsaufnahme, Energie- und Flüssigkeitshaushalt, Körpertemperatur und Schlaf beteiligt. Entsprechend finden sich Afferenzen zum Organum subfornicale aus dem Hypothalamus und efferente Fasern, die erregend auf vasopressinsezernierende Neurone der Nuclei paraventricularis et supraopticus projizieren, um so Einfluss auf die Regulation des Blutvolumens und des Blutdrucks zu nehmen. Dem Organum vasculosum laminae terminalis Organum(-a)vasculosum laminae terminaliswird zusätzlich über temperatursensitive Neurone eine besondere Rolle bei der Änderung der Körpertemperatur bzw. der Entstehung von Fieber zugesprochen. Die Area postrema Areapostremawiederum wird zusammen mit dem Nucleus tractus solitarii und dem Nucleus dorsalis nervi vagi auch als vagaler Komplex bezeichnet. Sie nimmt über Chemorezeptoren Signale im Blut- oder Liquorstrom auf und kann über diesen Komplex Erbrechen auslösen.

Klinik

Die einzigartige Beschaffenheit der ZVOs eröffnet vielfältige pharmakologische Therapieansätze. Beispiele sind:

  • Azetylsalizylsäure, Azetylsalizylsäuredie als Zyklooxygenasehemmer über eine verminderte Prostaglandinbildung fiebersenkend wirkt: Im Fieberzustand ist die Empfindlichkeit von temperatursensitiven Neuronen des Organum vasculosum laminae terminalis z. B. durch körpereigene Prostaglandine reduziert. Diese Neurone würden normalerweise physiologische Abkühlmechanismen in Gang setzen, was im Fieberzustand aber nur noch verzögert oder gar nicht mehr geschieht. Azetylsalizylsäure vermindert die Prostaglandinbildung, erhöht damit die Empfindlichkeit der Neurone, passt die fieberbedingte Sollwertverstellung wieder an und wirkt klinisch fiebersenkend.

  • Neuroleptika zur NeuroleptikaGehirns. a. Hirn…Hirn…s. a. GehirnBehandlung des zentralen Erbrechens (Emesis), z. B. nach Gabe von Opioiden: Neuroleptika binden an Dopaminrezeptoren der Area postrema und wirken darüber antiemetisch.

Hirngefäße

Thomas Deller

Kompetenzen

Nach Bearbeitung dieses HirngefäßeLehrbuchkapitels sollten Sie in der Lage sein:

  • die großen hirnversorgenden Arterien an einem Präparat (Gehirn mit Hirnhäuten) zu identifizieren und zu benennen

  • die großen Gefäße in Abschnitte zu gliedern, ihren Verlauf außerhalb und innerhalb des Schädels zu erläutern und ihre Abgänge und Endäste zu identifizieren und zu benennen

  • den Circulus arteriosus an der Basis des Gehirns zu erläutern, ihn aus dem Gedächtnis aufzuzeichnen und seine Variationen zu benennen

  • die Versorgungsgebiete der hirnversorgenden Gefäße mit den funktionellen Arealen der Hirnrinde (nach Lektüre des Kapitels über den Cortex cerebri) zu nennen und auf einer Darstellung des Gehirns einzuzeichnen (Superposition von Gefäßversorgung und Hirnanatomie)

  • auf einem Horizontalschnitt des Gehirns die Gefäße zu benennen, welche die verschiedenen Abschnitte der Capsula interna versorgen (zentrale Gefäßversorgung)

  • die großen Sinus durae matris an einem eröffneten Schädel zu erkennen und Brückenvenen und Venenanastomosen zu den Gesichtsvenen darzustellen

Überblick

Klinische Bedeutung der Gefäßanatomie des Gehirns
Jede Ärztin und jeder Arzt wird im Verlauf der beruflichen Tätigkeit wiederholt mit den Themen „Durchblutungsstörung des Gehirns“, „Schlaganfall“ oder „vaskuläre Demenz“ zu tun haben. Von großer praktischer Bedeutung ist es daher, den anatomischen Verlauf der Gefäße und ihr jeweiliges Versorgungsgebiet zu kennen: Kommt es zum Verschluss einer hirnversorgenden Arterie und dadurch zu einer Minderdurchblutung (Ischämie) des von ihr versorgten Gehirnareals, kann dieses seine Funktion nicht mehr erfüllen. Entsprechend leidet der Patient an neurologischen Symptomen („Ausfallsymptomen“), die für dieses Hirnareal typisch sind. Beobachtet man also z. B. eine motorische Schwäche im Gesichts- und Armbereich sowie motorische Sprachstörungen, kann man einen Infarkt der A. cerebri media vermuten, wenn man weiß, dass die A. cerebri media die entsprechenden Gehirnareale versorgt.
Darüber hinaus hat aber auch der Fortschritt in der Medizin und besonders in den „Neuro-Fächern“ Neurologie, Neurochirurgie, Neuroradiologie und Psychiatrie dazu geführt, dass durch neue bildgebende Verfahren (z. B. Angio-MRT), invasivere Therapien (z. B. Lyse bei Schlaganfall) und innovative neurochirurgische Operationstechniken erheblich mehr Kenntnisse der Gefäßanatomie des Gehirns benötigt werden als noch vor einigen Jahren. Die Gefäßanatomie des Gehirns ist daher kein „Spezialwissen“ mehr, sondern zählt für viele klinische Disziplinen zum erforderlichen Grundwissen.
Überblick über die arteriellen und venösen Strukturen
Das Gehirn wird über 4 kaliberstarke Arterien mit Blut versorgt: Arteria(-ae)carotisinternaArteria(-ae)vertebralis2 Aa. carotes internae (aus der A. carotis communis) und 2 Aa. vertebrales (aus der A. subclavia; Abb. 11.36). Die beiden Aa. vertebrales vereinigen sich auf Höhe des Hirnstamms und bilden die unpaare A. basilaris (A.-vertebralis/basilaris-System; Abb. 11.37, Abb. 11.38, Abb. 11.39). Aus den 2 Aa. carotes internae und der A. basilaris entsteht auf der der basalen Seite des Gehirns schließlich ein polygonaler Gefäßkranz, der Circulusarteriosus cerebri (Willisii)Circulus arteriosus cerebri (willisii); Abb. 11.37, Abb. 11.38, Abb. 11.39). Aus ihm gehen die Hirngefäße für die beiden Hemisphären ab. Die Versorgungsgebiete der Hirnarterien (s. u., Topografie und Versorgungsgebiete der Arterien) orientieren sich dabei nicht an den anatomischen Lappengrenzen. So versorgt z. B. die A. cerebri media Teile des Lobus frontalis, des Lobus parietalis und des Lobus temporalis.
Die Versorgung des Gehirns hängt vom arteriellen Blutfluss durch die großen hirnversorgenden Arterien ab. Beim Gesunden mit einem typischen Circulus arteriosus (Abb. 11.37, Abb. 11.38, Abb. 11.39) lassen sich mit angiografischen Untersuchungen 3 Strömungsbereiche nachweisen: So versorgt die A. carotis interna Arteria(-ae)carotisinternaeiner Seite in der Regel die gleichseitige Hemisphäre mit Ausnahme des Lobus occipitalis und Teilen des Lobus temporalis (Carotis-interna-Strömungsgebiet). Das A.-vertebralis/basilaris-System Arteria(-ae)vertebralisArteria(-ae)basilarisGehirnArterienversorgt hingegen den Hirnstamm, das Kleinhirn und die restlichen Hemisphären-Anteile auf beiden Seiten (Vertebralis/Basilaris-Strömungsgebiet). Die Strömungsgebiete der Gefäße können aber bei einem einzelnen Patienten aufgrund von angeborenen Gefäßvariationen und/oder Gefäßerkrankungen von dieser „Normalsituation“ abweichen.
Der venöse Abfluss des Blutes aus dem GehirnGehirnvenöser Abfluss erfolgt unabhängig von den Arterien über venöse Hohlleiter der Dura mater, Sinusdurae matrisSinus durae matris (Abb. 11.40, Abb. 11.59). Diese erhalten ihr Blut über ein oberflächliches und ein tiefes Venensystem: Die Venen an der Hirnoberfläche fließen über Brückenvenen direkt, d. h. Brückenvenendurch die Hirnhäute hindurch, in einen Sinus, während die Venen aus der Tiefe des Gehirns ihr Blut in der unpaaren V. magna cerebri (galeni) Vena(-ae)magna cerebri (Galeni)sammeln, die über den Sinus rectus Anschluss an das Netz der Sinus durae matris erhält.
Durchblutung des Gehirns
Das GehirnGehirnDurchblutung wird von ca. 15 % des Herzminutenvolumens durchflossen und erhält dadurch eine kontinuierliche Zufuhr an Sauerstoff und Glukose. Ohne diese Blutversorgung fällt die Gehirnfunktion innerhalb weniger Minuten aus, weil das Gehirn nicht über eigene Sauerstoff- oder Glukosereserven verfügt.

Klinik

Die Ischämietoleranz des GehirnsGehirnIschämietoleranz beträgt maximal 7–10 min. Dies ist von großer Relevanz für die Reanimation von Patienten mit Herzstillstand.

Auch wenn die Durchblutung des Gehirns nur vorübergehend abnimmt (z. B. beim plötzlichen Aufstehen bzw. Aufrichten des Körpers), kann es zu einer vorübergehenden Minderdurchblutung des Gehirns GehirnMinderdurchblutungund zu einem Funktionsausfall kommen. Der Patient sackt zu Boden („Synkope“ bzw. „Ohnmacht“). Durch die horizontale Lage des Körpers verbessert sich die Hirndurchblutung rasch und der Patient erwacht nach kurzer Zeit.

Der globale Blutfluss durch das GehirnGehirnBlutfluss, globaler/regionaler wird innerhalb bestimmter Blutdruckgrenzen (ca. 80–120 mmHg) durch die Dilatation und Kontraktion der Widerstandsgefäße konstant gehalten. Darunter und darüber sinkt/steigt auch der Blutdruck im Gehirn an. Der regionale Blutfluss wird – unabhängig vom globalen Blutdruck – durch lokale metabolische Faktoren gesteuert. Diese hängen sehr eng mit der lokalen Aktivität des Nervengewebes zusammen. Sind Nervenzellen sehr aktiv, steigen die K+-, die CO2- und die H+-Konzentration (Azidose) in ihrer Umgebung an. Dies führt zu einer lokalen Gefäßdilatation.

Klinik

Den Zusammenhang zwischen Nervenzellaktivität und Durchblutung nutzt man bei der funktionellen Bildgebung (funktionelles MRT; fMRT) GehirnMRTfunktionelles (fMRT)aus. Der „BOLD“-Kontrast (BOLD = „blood oxygenation level-dependent“)BOLD-Kontrast (BOLD = blood oxygenation level-dependent) beschreibt dabei die Änderung des Bildsignals in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt der Erythrozyten: Je stärker die Nervenzellaktivität in einem Areal ansteigt, desto mehr Sauerstoff wird dort verbraucht, desto mehr nimmt der regionale Blutfluss zu (s. o.) und desto mehr oxygeniertes Hämoglobin wird diesem Areal zugeführt. Dies äußert sich in einer messbaren Signalzunahme im Bereich der aktivierten Hirnareale. Durch die fMRT lassen sich somit Hirnregionen identifizieren, die z. B. beim Lernen aktiviert werden.

Nomenklatur
Die Namengebung der Hirnarterien HirnarterienNomenklaturist – wie so häufig in der Anatomie – aus der Tradition des Fachs heraus zu verstehen. Die Namen wurden in der Regel aufgrund topografischer Zusammenhänge gewählt und beschreiben nur ungefähr den Bereich des ZNS, der von der Arterie versorgt wird. So entspringt die A. cerebri anterior z. B. vorne (anterior) aus dem Circulus arteriosus cerebri, verläuft dann aber mit ihren Hauptästen nach dorsal und versorgt große Anteile des frontalen und parietalen Cortex im Bereich der Mantelkante. Auch die A. superior cerebelli verläuft zwar oberhalb des Kleinhirns, versorgt mit ihren Ästen aber auch funktionell wichtige Abschnitte des Hirnstamms – weshalb es bei einem Verschluss dieser Arterie zu kombinierten Ausfällen von Kleinhirn und Hirnstamm kommt.
Neben der internationalen anatomischen Nomenklatur werden in der Klinik häufig Abkürzungen verwendet, die sich von den englischen Bezeichnungen der Gefäße ableiten (z. B. PICA = „posterior inferior cerebellar artery“; auch Tab. 11.6).
Individuelle Unterschiede der Gefäßversorgung
Das GehirnHirnarterienVarianten, angeborene weist – wie viele andere Organe auch – Variationen in seiner Gefäßversorgung auf. Diese können angeboren oder erworben sein. Eine angeborene Variante ist z. B. die Duplikatur der A. cerebri anterior dextra (die betroffene Person hätte also 3 Aa. cerebri anteriores). Es kann auch sein, dass Gefäße gar nicht ausgebildet sind. Bei erworbenen Veränderungen von Gefäßen ist in der Regel der Durchmesser eines vorhandenen Gefäßes verändert, z. B., wenn die A. communicans posterior bei einem Verschluss der A. carotis interna erweitert ist und die A. cerebri media über das Vertebralis/Basilaris-Strömungsgebiet versorgt.

Klinik

Die Variabilität der hirnversorgenden Gefäße führt auch zu einer Variabilität der Versorgungsgebiete. Entsprechend kann es beim HirnarterienVerschlussVerschluss eines atypischen Gefäßes zu einer klinischen Schlaganfallsymptomatik kommen, die man sich mit der „Lehrbuch-Anatomie“ zunächst nicht erklären kann.

Anastomosen und Endarterien
Von großer praktischer Bedeutung ist HirnarterienAnastomosen/Endarterienbei der Minderdurchblutung eines Gefäßes die Frage, wie gut der Blutfluss im Kapillarbett durch Gefäßverbindungen (Kollateralen) zu anderen Gefäßen aufrechterhalten werden kann. Das Gehirn verfügt über eine ganze Reihe von Kollateralverbindungen, deren wichtigste im Folgenden genannt sind.
Circulus arteriosus cerebri (willisii)
Der Circulus arteriosus (Abb. 11.37, Abb. 11.39) Circulusarteriosus cerebri (Willisii)ist in seiner idealen Form – mit allseits durchgängigen und kommunizierenden Gefäßen – nur in etwa der Hälfte (ca. 45 %) aller Autopsiestudien nachgewiesen worden. In den anderen Fällen wurden Variationen beobachtet, wobei die häufigsten Veränderungen (ca. 20–30 %) die A. communicans posterior und die A. cerebri posterior betrafen.

Klinik

Ein durchgängiger und vollständiger Circulus arteriosus mindert das Schlaganfallrisiko eines Patienten bei einem drohenden Verschluss der A. carotis interna.

Verbindungen zur A. carotis externa
Die A. ophthalmicaArteria(-ae)ophthalmica ist der erste größere intrakranielle Ast der A. carotis interna (Abb. 11.36, Abb. 11.39). Ihr Endast, die A. dorsalis nasiArteria(-ae)dorsalisnasi, bildet mit der A. angularis, einem Endast der A. facialis (aus der A. carotis externa),Arteria(-ae)carotisexternaVerbindungen eine Anastomose. Damit sind also die Strömungsgebiete von A. carotis interna und A. carotis externa miteinander verbunden, wobei das Blut normalerweise aus der A. dorsalis nasi in die A. angularis fließt.

Klinik

Ist die A. carotis interna auf einer Seite verschlossen, kann sich der Blutfluss in der A. angularisArteria(-ae)angularis umkehren, d. h., das Blut fließt dann aus der A. angularis über die A. dorsalis nasi und die A. ophthalmica in den Circulus arteriosus. Diese Strömungsumkehr lässt sich dopplersonografisch diagnostizieren (Kap. 11.5.9).

Verbindungen der oberflächlichen Arterien der Hemisphären
Die Endäste der oberflächlichenHirnarterienoberflächlicheAnastomosen hirnversorgenden Arterien bilden im Bereich der Hemisphären und des Kleinhirns leptomeningeale Anastomosenleptomeningeale Anastomosen aus – auch über den Balken hinweg (Anastomosen zwischen Endästen der beiden Aa. cerebri anteriores, häufig zwischen den Aa. callosomarginales und Aa. pericallosae beider Seiten). Diese Anastomosen reichen jedoch nicht aus, um bei einer akuten Minderdurchblutung eines hirnversorgenden Gefäßes die Blutversorgung vollständig zu übernehmen. Es kommt zum ischämischen Hirninfarkt. Man bezeichnet diese hirnversorgenden Gefäße daher als „funktionelle Endarterien“. Dennoch sind die leptomeningealen Kollateralen nicht unwichtig, denn durch die Kollateralversorgung wird das Infarktareal nicht so groß wie bei einem Hirninfarkt ohne diese Kollerateralversorgung. Des Weiteren versorgen die Kollateralen die Umgebung des Infarkts (Penumbra), sodass dieses Gewebe bei einer Wiedereröffnung des verschlossenen Gefäßes (z. B. durch Auflösung eines Blutpfropfes, „Thrombolyse“) überleben kann. Dies muss allerdings schnell geschehen: „time is brain“.

Merke

Funktionelle Endarterien und Endarterien

Ein Gefäß ohne Anastomosen mit anderen Gefäßen wird alsEndarterienGehirn Endarterie (terminale Arterie) bezeichnet. Ihr Verschluss führt zum Infarkt des versorgten Gebietes. Im Fall einer zwar vorhandenen, aber insgesamt unzureichenden Versorgung durch Anastomosen mit anderen Gefäßen spricht man von funktionellen Endarterien. Im Gehirn finden sich beide Formen von EndarterienEndarterienfunktionelle.
Zentrale Gefäßversorgung
Die zentralen GefäßeHirnarterienzentrale (z. B. Aa. centrales anteromediales) bilden nach ihrem Abgang aus dem Hauptgefäß keine wesentlichen Kollateralen mehr aus. Sie gelten als Endarterien im klassischen Sinne. Ihr Verschluss führt zu einer Ischämie und zum Gewebsuntergang in ihrem Versorgungsgebiet.

Klinik

Das Wort „Schlaganfall“ Schlaganfallbeschreibt anschaulich, dass ein Patient „wie vom Schlag getroffen wird“, wenn er z. B. aufgrund einer plötzlich auftretenden motorischen Lähmung stürzt. Die häufigsten Ursachen für den Schlaganfall sind eine akute Durchblutungsstörung (Ischämie, 80–90 % der Fälle), eine akute Blutung im Gehirn (intrazerebrale Hämorrhagie, ca. 10 %) oder eine Subarachnoidalblutung (ca. 3 %).

Erste und wichtigste diagnostische Maßnahme ist GehirnCTGehirnMRTeine CT des Gehirns, um zu klären, ob eine Blutung oder eine Ischämie für die neurologische Symptomatik verantwortlich ist. Der Vorteil der CT gegenüber der MRT ist ihre kurze Dauer und der damit verbundene Zeitgewinn (s. u.).

Bei einer Ischämie, die durch einen Thrombus entstanden ist, kann man versuchen, den Thrombus innerhalb der ersten Stunden pharmakologisch aufzulösen (Thrombolyse). Der Erfolg dieser Behandlung hängt entscheidend von der Dauer der Durchblutungsstörung ab („time is brain“), weshalb in vielen Kliniken auf Schlaganfall spezialisierte Stationen („stroke units“) eingerichtet wurden. Bei einer Blutung ist eine Thrombolyse jedoch offensichtlich kontraindiziert. Deshalb ist eine schnelle Klärung der Ursache eines Schlaganfalls (Blutung oder Ischämie?) von größter Bedeutung für das weitere Schicksal des Patienten.

A. carotis interna und ihre Äste

Große Teile des vorderen End- und Zwischenhirns werden von der A. carotis internaArteria(-ae)carotisinternaÄste versorgt. Die Anatomie dieses Gefäßes ist von großer klinischer Bedeutung (Duplexsonografie der Halsgefäße; Angiografie). Anatomisch werden 4 Abschnitte unterschieden (Abb. 11.41):
  • Pars cervicalis – „Hals“: Parscervicalis(A. carotis interna)von der Bifurcatio carotidis bis zum Schädeleintritt

  • Pars petrosa – „Fels“: im Parspetrosa(A. carotis interna)Canalis caroticus des Felsenbeins

  • Pars cavernosa – „Höhle“: Parscavernosa (A. carotis interna)im Sinus cavernosus

  • Pars cerebralis – „Hirn“: Parscerebralis (A. carotis interna)im Subarachnoidalraum bis zur Aufteilung in ihre 2 Endäste A. cerebri anterior und A. cerebri media

Topografie
Die Pars cervicalisParscervicalis(A. carotis interna) beginnt mit der Karotisgabel, die sich meist auf Höhe des IV. Halswirbelkörpers befindet. Die A. carotis interna liegt in ca. 50 % der Fälle dorsolateral der A. carotis externa. Weil aufgrund dieser Variabilität des Abgangs aber nicht sicher gesagt werden kann, welche der beiden Karotiden „innen“ und welche „außen“ liegt, nutzt man bei Ultraschalluntersuchungen des Halses die anatomische Tatsache aus, dass die A. carotis interna – im Gegensatz zur A. carotis externa – im Halsbereich keine Äste abgibt (Abb. 11.41). Damit kann die A. carotis interna sicher identifiziert werden.
Mit Eintritt in das Felsenbein beginnt die Pars petrosa. Parspetrosa(A. carotis interna)Die A. carotis interna verläuft im Canalis caroticus und zieht dorsal über das Foramen lacerum hinweg, das mit Faserknorpel verschlossen ist. In ihrem Verlauf gibt sie kleinere Äste zur Paukenhöhle abArteria(-ae)caroticotympanicae (Aa. caroticotympanicae; Abb. 11.41).
Nach Austritt aus dem Felsenbein verläuft die A. carotis interna durch das venöse Kammersystem des Sinus cavernosusParscavernosa (A. carotis interna) (Pars cavernosa, Abb. 11.42). Dabei liegt sie zunächst an der Seitenfläche des Corpus ossis sphenoidale und verläuft im Sulcus caroticus nach oben. Unterhalb des Proc. clinoideus posterior wendet sie sich nach vorne und verläuft horizontal zum Proc. clinoideus anterior. Dort liegt sie unmittelbar unterhalb des N. opticus. In ihrem Verlauf gibt die A. carotis interna kleinere Äste zu den Meningen, zum Ganglion trigeminaleGanglion(-ia)trigeminale (Ganglion semilunare, Ganglion Gasseri) und zur Hypophyse (A. hypophysialis inferior) Arteria(-ae)hypophysialisinferiorab (Abb. 11.41).
Die Pars cerebralis Parscerebralis (A. carotis interna)beginnt, sobald die A. carotis interna die Dura verlassen hat und in eine Erweiterung (Zisterne) des Subarachnoidalraums eintritt, die nach ihr benannt ist (Cisterna carotica). Sie zieht für eine kleine Strecke wieder nach okzipital und lateral und kommt unter der Substantia perforata anterior zu liegen. Dort teilt sie sich in ihre 2 Endäste auf. In ihrem Verlauf gibt sie 4 Gefäße ab (Abb. 11.41):
  • A. ophthalmica Arteria(-ae)ophthalmica(unterhalb des N. opticus; Abb. 11.39)

  • A. hypophysialis superior Arteria(-ae) hypophysialis superior

  • A. choroidea anterior Arteria(-ae) hypophysialis superior

  • A. communicans posterior Arteria(-ae) communicans posterior

Der schlingenförmige („S-förmige“) Verlauf der Pars cavernosa und Pars cerebralis in der Nähe des Proc. clinoideus anterior ähnelt einem Korkenzieher bzw. einem Siphon. Daher wird dieser Abschnitt als Karotissiphon Karotissiphonbezeichnet. Etwa auf Höhe des Knies des Siphons bzw. kurz danach verlässt die A. ophthalmica die A. carotis interna (Abb. 11.41).

Merke

Die A. carotis internaArteria(-ae)carotisinterna

  • entsteht auf Höhe des IV. Halswirbelkörpers

  • geht in 50 % der Fälle dorsolateral aus der A. carotis communis ab

  • hat im Halsbereich keine Gefäßabgänge

  • wird in 4 anatomische Abschnitte unterteilt: Pars cervicalis, Pars petrosa, Pars cavernosa, Pars cerebralis

  • bildet ein S-förmiges Schleifensystem (Siphon caroticum)

  • hat als ersten größeren Gefäßast die A. ophthalmica

  • zweigt sich auf in die A. cerebri anterior und die A. cerebri media

  • versorgt die Hypophyse, das Ganglion trigeminale, das Auge sowie die vorderen End- und Zwischenhirnabschnitte

Äste der A. carotis interna
Die ÄsteArteria(-ae)carotisinternaÄste (direkte Gefäßabgänge) der A. carotis interna sind:
  • Aa. hypophysiales: Arteria(-ae)hypophysialisDie A. hypophysialis inferior entstammt der Pars cavernosa und versorgt im Wesentlichen die Neurohypophyse. Die Aa. hypophysiales superiores aus der Pars cerebralis (Abb. 11.41) versorgen das Infundibulum. Aus ihrem Kapillarsystem entstehen die Portalvenen der Hypophyse (Vv. portales hypophysiales), die zur Adenohypophyse ziehen (Kap. 11.2.2) und um deren endokrine Zellen ein zweites Kapillarnetz ausbilden (vaskuläres Transportsystem für hypothalamische Steuerhormone zur Adenohypophyse).

  • A. ophthalmica: Arteria(-ae)ophthalmicaDas Auge und Teile des Gesichtsschädels werden über die A. ophthalmica versorgt. Sie ist der erste größere arterielle Ast der A. carotis interna. Zusammen mit dem N. opticus zieht sie durch den Canalis nervi optici (Abb. 11.39). Einer ihrer Endäste dringt als A. centralis retinae in den N. opticus ein und erreicht die Netzhaut des Auges. Über einen anderen Endast (A. dorsalis nasi) bildet sie eine Anastomose mit der A. facialis.

  • A. communicans posterior (Abb. 11.37, Abb. 11.38, Abb. 11.41): Arteria(-ae)communicansposteriorSie entsendet Äste ins Innere des Gehirns und versorgt Teile des Thalamus und des III. Ventrikels (Aa. centrales posteromediales; A. thalamotuberalis). Sie verläuft über den Tractus opticus nach okzipital und erreicht anterior des N. oculomotorius [III] die A. cerebri posterior.

  • A. choroidea anterior (Abb. 11.37, Abb. 11.38, Abb. 11.41): Arteria(-ae)choroidea anteriorSie versorgt wichtige Abschnitte des Hirninneren (u. a. das Crus posterius der Capsula interna) sowie Teile des visuellen Systems (Tractus opticus, Corpus geniculatum laterale), des Plexus choroideus, der Amygdala und des Hippocampus. Sie gibt auch Äste zum Mittelhirn ab. Die A. choroidea anterior verläuft am Tractus opticus entlang, windet sich um den Uncus des Temporallappens herum und erreicht den Seitenventrikel.

Klinik

Aus atherosklerotischen Veränderungen der A. carotis interna können kleine Thromben entstehen. Wird ein Thrombus in die A. ophthalmica und von dort in die A. centralis retinae geschwemmt, kann es zu einer zumeist plötzlichen, schmerzlosen einseitigen Erblindung kommen. Wird dieser Thrombus gelöst, dann ist diese Erblindung (Amaurose) Amaurosenur „flüchtig“ (fugax). Sie ist aber ein wichtiges Anzeichen für eine zerebrale Durchblutungsstörung und kann Vorbote eines größeren Schlaganfalls sein.

Während der Fetalperiode werden alle 3 (!) zerebralen Gefäße über die A. carotis interna mit Blut versorgt. Nach Verbindung der A. cerebri posterior Arteria(-ae)cerebriposteriormit dem Vertebralis/Basilaris-Strömungsgebiet verkümmert jedoch der ursprüngliche Gefäßstamm der A. cerebri posterior und es bleibt als Überrest eine zumeist dünne A. communicans posterior. In 20 % der Fälle ist jedoch die fötale Gefäßsituation auch beim Erwachsenen nachweisbar („fötale Form der A. cerebri posterior“). In diesen Fällen ist die A. cerebri posterior Teil des A.-carotis-interna-Strömungsgebietes.

Aufzweigung der A. carotis interna in ihre Endäste
Die A. carotis internaArteria(-ae)carotisinternaEndäste zieht über die Area perforata anterior und teilt sich am medialen Ende des Sulcus lateralis in ihre 2 Hauptäste auf. Die mittlere Hirnarterie, A. cerebri media, folgt dabei dem ursprünglichen Verlauf der A. carotis interna, während die vordere Hirnarterie, A. cerebri anterior, fast rechtwinklig von der A. carotis interna abzweigt und nach anteromedial zur Fissura longitudinalis cerebri zieht (Abb. 11.38, Abb. 11.39).
A. cerebri anterior
Die A. cerebri anteriorArteria(-ae)cerebrianterior (Abb. 11.38, Abb. 11.43) versorgt den vorderen Teil der medialen Hemisphärenfläche und einen kortikalen Streifen parallel zur Mantelkante. Sie entsendet Äste in das Innere des Gehirns zur Versorgung der Capsula interna (Teile des Crus anterius) und der Basalganglien. Von ihrer Aufzweigungsstelle verläuft sie anteromedial zur Fissura longitudinalis cerebri (Abb. 11.38). Dort verbindet sie sich mit der A. cerebri anterior der Gegenseite über die A. communicans anterior.Arteria(-ae)communicansanterior Im weiteren Verlauf windet sie sich um den Balken und teilt sich schließlich in 2 Hauptäste auf (Abb. 11.43), die A. pericallosa Arteria(-ae)pericallosa(zwischen Corpus callosum und Gyrus cinguli) und die A. callosomarginalisArteria(-ae)callosomarginalis (über dem Sulcus cinguli). Äste der A. cerebri anterior sind:
  • Aa. centrales anteromediales:Arteria(-ae)centralesanteromediales (A. cerebri anterior) Sie zweigen bereits im Anfangsabschnitt der A. cerebri anterior ab und ziehen durch die Substantia perforata anterior ins Hirninnere zum Hypothalamus, Fornix und zur Lamina terminalis.

  • Rückläufige A. striata medialis distalis („rekurrente heubner-Arterie“, A. centralis longa): Arteria(-ae)striata medialis distalis (Heubner-Arterie, rekurrente; A. centralis longa)Heubner-Arterie, rekurrente (A. striata medialis distalis, A. centralis longa)Arteria(-ae)centralislonga (Heubner-Arterie, rekurrente; A. striata medialis distalis)Sie entspringt ebenfalls aus dem Anfangsabschnitt der A. cerebri anterior (Abb. 11.47) – in der Regel tritt sie auf Höhe der A. communicans anterior oder aus dem sich unmittelbar daran anschließenden Gefäßabschnitt der A. cerebri anterior aus. Sie bildet eine Rückwärtsschleife, verläuft antiparallel zur A. cerebri anterior zurück zur Substantia perforata anterior und versorgt das Vorderhorn der Capsula interna sowie Teile der Basalganglien (Abb. 11.47).

  • A. polaris frontalis: Arteria(-ae)polaris frontalisSie zieht zu den vorderen Hirnabschnitten.

Die A. communicans anterior (Abb. 11.37, Abb. 11.38)Arteria(-ae)communicansanterior verbindet die beiden Aa. cerebri anteriores miteinander. Sie kann doppelt angelegt sein und ist nur circa 5 mm lang. Auch dieses Gefäß versorgt mit oberflächlichen Ästen das Chiasma opticum und entsendet zentrale Äste in die Tiefe des Gehirns, z. B. zum Gyrus cinguli, zum Hypothalamus und zur Septumregion.

Klinik

Gefäßaussackungen (Aneurysmen) sind im Bereich des Circulus arteriosus nicht selten. Am häufigsten sind Aneurysmen der A. communicans anterior Arteria(-ae)communicansanteriorAneurysmenAneurysmenA. communicans anterior(bis zu 40 %). Bei der Operation eines Aneurysmas in diesem Bereich ist darauf zu achten, dass die heubner-Arterie nicht verletzt wird. Auch die zentralen Äste der A. communicans anterior müssen bei der Operation geschont werden, da es sonst zu einer – zum Glück meist vorübergehenden – postoperativen Störung des Gedächtnisses kommen kann (A.-communicans-anterior-Syndrom).Arteria-communicans-anterior-Syndrom

A. cerebri media
Die A. cerebri mediaArteria(-ae)cerebrimedia (Abb. 11.44) versorgt den größten Teil der lateralen Hirnoberfläche, die Insula und – mit zentralen Ästen – die Capsula interna (Teile des Crus anterius, Genu) und die Basalganglien. Sie setzt zunächst den Verlauf der A. carotis interna nach lateral fort und gibt in ihrem Anfangsabschnitt Arteria(-ae)centralesanterolateralesAa. centrales anterolaterales Arteria(-ae)centralesanterolateraleszur Versorgung des Hirninneren ab (Abb. 11.37, Abb. 11.47). Über das mediale Ende des Sulcus lateralis gelangt sie in die Fossa lateralis und zweigt sich über der Insel, Insula, in mehrere Endäste auf (Abb. 11.38, Abb. 11.44, Abb. 11.45). Diese Gefäße werden nach ihrem jeweiligen Versorgungsbereich benannt (z. B. A. sulci centralis; Verlauf im Sulcus centralis).

Aa. vertebrales/A. basilaris und ihre Äste

A. vertebralis
Die hinterenArteria(-ae)vertebralis Abschnitte des Cortex, des Kleinhirns und des Hirnstamms werden überwiegend durch Gefäße aus dem Vertebralis/Basilaris-Strömungsgebiet versorgt (Abb. 11.37, Abb. 11.38, Abb. 11.39, Abb. 11.46). Ähnlich wie bei der A. carotis interna unterscheidet man auch bei der A. vertebralis 4 Abschnitte:
  • Pars prevertebralis: Parsprevertebralis (A. vertebralis)aus der A. subclavia (Abgang auf Höhe BWK I) bis Foramen transversarium HWK VI

  • Pars transversaria: Parstransversaria (A. vertebralis)innerhalb der Foramina transversaria der HWK VI–II

  • Pars atlantica: Parsatlantica (A. vertebralis)Übergang zum Atlas, Atlasbogen bis Durchtritt durch das Foramen magnum

  • Pars intracranialis: Parsintracranialis (A. vertebralis)intrakraniell bis zur Vereinigung zur A. basilaris

Topografie
Die Partes prevertebralis und transversaria werden im Kap. 3.3.2 beschrieben. Die Pars atlantica beginnt mit dem Austritt der A. vertebralis aus dem Foramen transversarium des II. Halswirbelkörpers. Die Arterie bildet zunächst einen Bogen („Vertebralis-Siphon“; Reservelänge für Bewegungen im Atlantoaxialgelenk), tritt danach durch das Foramen transversarium des I. Halswirbelkörpers, wendet sich nach dorsal und über den Sulcus arteriae vertebralis des hinteren Atlasbogens schließlich nach medial. Sie durchbricht die Membrana atlantooccipitalis posterior und erreicht das Foramen magnum (Abb. 11.46). Hier beginnt die Pars intracranialis. Die A. vertebralis zieht von dorsal nach anteromedial um die Medulla oblongata herum und vereinigt sich etwa auf Höhe des pontomedullären Übergangs zur unpaaren A. basilaris. In ihrem Verlauf gibt sie die A. spinalis anterior Arteria(-ae)spinalisanteriorund die A. inferior posterior cerebelli Arteria(-ae)inferiorposterior cerebelliab (Abb. 11.38, Abb. 11.39, Abb. 11.46).

Klinik

Eine Doppler-Untersuchung der A. vertebralisArteria(-ae)vertebralisDoppler-UntersuchungDoppler-SonografieA. vertebralis ist auf dem Atlas (Pars atlantica) gut möglich. Sie liegt dort in der Tiefe eines Dreiecks, das von 3 kurzen Nackenmuskeln aufgespannt wird (M. rectus capitis posterior major; M. obliquus capitis superior; M. obliquus capitis inferior). Bei vorgebeugtem Kopf lässt sich die Richtung des Blutflusses durch die A. vertebralis gut bestimmen.

Merke

Die A. vertebralis

  • entsteht als Ast der A. subclavia auf Höhe des I. Brustwirbelkörpers

  • wird in 4 anatomische Abschnitte unterteilt: Pars prevertebralis, Pars vertebralis, Pars atlantica, Pars intracranialis

  • verschmilzt auf Höhe des pontomedullären Übergangs mit der A. vertebralis der Gegenseite zur unpaaren, mittig verlaufenden A. basilaris

  • versorgt den Hirnstamm, das Kleinhirn und die okzipitotemporalen Abschnitte des Gehirns

  • kann im Trigonum arteriae vertebralis sonografiert werden

Äste der A. vertebralis
In ihrem Verlauf entlässt die A. vertebralisArteria(-ae)vertebralisÄste zahlreiche Äste zu den Halsmuskeln, zu den Meningen und zum Rückenmark (Rr. spinales; Abb. 11.37). Wichtige Gefäße des intrakraniellen Abschnitts sind:
  • A. inferior posterior cerebelli (Abb. 11.38, Abb. 11.46):Arteria(-ae)inferiorposterior cerebelli Diese Arterie gilt als das variabelste zerebrale Gefäß, da Ursprung und Ausdehnung des Versorgungsgebietes individuell sehr verschieden sind. Sie kann sogar fehlen. Im Regelfall tritt sie aus der A. vertebralis auf Höhe der Olive aus, zieht am Hirnstamm entlang und bildet eine radiologisch sehr charakteristische Schleife („caudal loop“) in der Nähe der Kleinhirntonsillen aus, bevor sie über das Kleinhirntal (Vallecula cerebelli) Vermis und Hemisphären des unteren Kleinhirns erreicht (Abb. 11.46). Sie versorgt in ihrem Verlauf Teile der Medulla oblongata und des hinteren und unteren Kleinhirns (posteroinferiore Anteile). Häufig gibt sie auch eine A. spinalis posterior Arteria(-ae)spinalisposteriorzur Versorgung des Rückenmarks ab. Diese kann jedoch auch direkt aus der A. vertebralis entspringen (ca. 25 %).

  • A. spinalis anterior: Arteria(-ae)spinalisanteriorSie entsteht kurz vor dem Zusammenfluss der Aa. vertebrales (Abb. 11.37, Abb. 11.48), zieht nach kaudal und verschmilzt etwa auf Höhe des Foramen magnum mit der A. spinalis anterior der Gegenseite. Sie versorgt die ventralen Anteile des Rückenmarks (s. u., Gefäßversorgung des Rückenmarks).

A. basilaris
Topografie
Die A. basilarisArteria(-ae)basilaris entsteht aus den Aa. vertebrales ungefähr auf Höhe des Übergangs zwischen Pons und Medulla oblongata. Sie verläuft in der Mitte des Pons und versorgt mit ihren Abgängen große Teile des Hirnstamms und des Kleinhirns. Etwa auf Höhe des Mittelhirns (Cisterna interpeduncularis) spaltet sie sich wieder in 2 Gefäße auf, die hinteren Hirnarterien, Aa. cerebri posteriores (Abb. 11.38, Abb. 11.39).Arteria(-ae)cerebriposterior
Äste der A. basilaris
Die Äste der A. basilarisArteria(-ae)basilarisÄste sind:
  • A. inferior anterior cerebelli (Abb. 11.38, Abb. 11.46): Arteria(-ae)inferioranterior cerebelliSie entsteht im unteren Abschnitt der A. basilaris und zieht nach hinten und außen (posterolaterale Verlaufsrichtung). Dabei liegt sie im Regelfall ventral der Hirnnerven VI, VII und VIII und zieht mit dem N. facialis [VII] und dem N. vestibulocochlearis [VIII] zum Meatus acusticus internus. Hier bildet sie häufig eine Schlinge zur Abgabe der A. labyrinthi (Abb. 11.39). Arteria(-ae)labyrinthiSie zieht dann weiter zum Kleinhirn, versorgt dieses an seiner Unterseite und mit Ästen auch laterale Abschnitte des Pons. Der Versorgungsbereich der A. inferior anterior cerebelli hängt von der Größe des Versorgungsgebietes der A. inferior posterior cerebelli ab.

  • Aa. pontis (Abb. 11.38, Abb. 11.46): Arteria(-ae)pontisDiese Gefäße entspringen direkt aus der A. basilaris und versorgen als kurze Rr. mediales oder als längere Rr. laterales die ventralen Abschnitte des Pons.

  • A. superior cerebelli (Abb. 11.38, Abb. 11.46): Arteria(-ae)superiorcerebelliDieses Gefäß ist die am wenigsten variable Kleinhirnarterie. Sie entsteht regelhaft kurz vor der Aufspaltung der A. basilaris in die Aa. cerebri posteriores. Von der A. cerebri posterior ist sie zunächst durch den N. oculomotorius [III] getrennt. Die A. superior cerebelli und die A. cerebri posterior verlaufen zunächst parallel nach lateral und dorsal, wobei die A. superior cerebelli unterhalb des Tentoriums und die A. cerebri posterior oberhalb des Tentoriums entlangzieht. Die A. superior cerebelli versorgt die oberen Abschnitte des Kleinhirns und mit Ästen zum Hirnstamm auch den dorsalen Pons.

Merke

Die A. labyrinthi zieht durch den Meatus acusticus internus und versorgt das Innenohr. Im Regelfall ist sie ein Ast der A. inferior anterior cerebelli, sie kann aber auch aus den anderen Kleinhirnarterien oder der A. basilaris entspringen.

Klinik

Durchblutungsstörungen der Aa. pontis können dazu führen, dass die motorischen Faserbahnen im ventralen Pons ausfallen und es zu einer akuten Querschnittslähmung kommt. Da die dorsalen Anteile des Pons von Ästen der A. superior cerebelli versorgt werden, können diese Abschnitte, in denen sich wichtige Regionen für das Bewusstsein (z. B. Formatio reticularis) und für Augenbewegungen befinden, funktionstüchtig bleiben. Locked-in-Patienten Locked-in-Patienten/-Syndromsind daher typischerweise bei vollem Bewusstsein und kognitiv nicht eingeschränkt. Sie sind allerdings vollständig gelähmt und können sich nur mit Blinzeln oder Augenbewegungen mit ihrer Umgebung verständigen.

Die Vorstellung, bei geistiger Klarheit in seinem eigenen Körper gefangen zu sein, hat zu zahlreichen literarischen Auseinandersetzungen mit diesem Thema geführt. Bekannt ist der Fall des französischen Journalisten Jean-Dominique Bauby, der im Alter von 43 Jahren einen Schlaganfall mit Locked-in-Syndrom erlitt. Er schrieb in gelähmtem Zustand das Buch „Le scaphandre et le papillon“ (dt.: Schmetterling und Taucherglocke), indem er durch Blinzeln Buchstaben des Alphabets identifizierte. Er starb kurz nach der Veröffentlichung des Buchs.

A. cerebri posterior
Die Aa. cerebri posterioresArteria(-ae)cerebriposterior sind die Endäste der A. basilaris und entstehen aus ihr in etwa auf Höhe der Cisterna interpeduncularis (Abb. 11.37, Abb. 11.38, Abb. 11.39, Abb. 11.46). Mit ihren Ästen versorgen sie große Teile des Mittelhirns und okzipitotemporale Anteile der Hemisphären. Die Aa. cerebri posteriores verlaufen parallel zu den Aa. superiores cerebelli nach lateral und dorsal. Sie ziehen oberhalb des Tentoriums zum Lobus occipitalis und geben in ihrem Verlauf mehrere Gruppen von Gefäßen ab. Schließlich zweigen sie sich in ihre kortikalen Endäste auf, die den Lobus occipitalis und Teile des Lobus temporalis und des Lobus parietalis versorgen (Abb. 11.43, Abb. 11.46). Äste der A. cerebri posterior sind:
  • Aa. centrales posteromediales (Abb. 11.37): Arteria(-ae)centralesposteromediales (A. cerebri posterior)Arteria(-ae)centralesposteromediales (A. communicans posterior)Diese Gefäße treten aus dem Anfangsteil der A. cerebri posterior, d. h. vor dem Abgang der A. communicans posterior, aus. Sie dringen – zusammen mit zentralen Gefäßästen der A. communicans posterior – durch die Substantia perforata posterior und versorgen große Anteile des Zwischenhirns (Thalamus, Subthalamus, Globus pallidus und die Wand des III. Ventrikels).

  • Aa. centrales posterolaterales (Abb. 11.37): Arteria(-ae)centralesposterolateralesDiese Gefäße treten nach dem Abgang der A. communicans posterior aus der A. cerebri posterior aus und versorgen Teile des Zwischen- (Epiphyse, Thalamus, Corpus geniculatum mediale) und Mittelhirns.

  • Aa. choroideae posteriores (Abb. 11.45, Abb. 11.46): Arteria(-ae)choroideae posterioresDie hinteren Choroidalarterien sind in ihrer Anzahl variabel. Sie entstehen nach dem Zufluss der A. communicans posterior und verlaufen etwa auf Höhe des Corpus geniculatum laterale um das Zwischenhirn herum. Durch die Fissura choroidea gelangen sie zum Plexus choroideus des Seitenventrikels. Dort gibt es Verbindungen zur A. choroidea anterior. Äste dieser Gefäße versorgen auch das Corpus geniculatum laterale, weitere Teile des Thalamus und den Plexus choroideus des III. Ventrikels.

Zentrale Gefäßversorgung

Das Innere des Vorderhirns, d. h. die subkortikalen Kerne, Hirnarterienzentraledas Marklager mit der Capsula interna und das Zwischenhirn, werden durch zentrale Arterien versorgt (Abb. 11.37, Abb. 11.47). Diese Gefäße bezeichnet man wegen ihres Verlaufs bis in die Tiefe des Gehirns als „penetrierende“ Gefäße. Sie treten in Gefäßgruppen an der Hirnbasis ein. Entfernt man die Gefäße an dieser Stelle, verbleiben zahlreiche kleine „Löcher“ im Hirngewebe, weshalb man diese Eintrittsstellen als durchbohrten Bereich (Substantia perforata) bezeichnet. Man unterscheidet:
  • Substantia perforata anterior: SubstantiaperforataanteriorSie liegt auf der Facies inferior des Gehirns, nach vorne und seitlich durch das Trigonum olfactorium und nach hinten durch den Tractus opticus begrenzt (Abb. 11.19).

  • Substantia perforata posterior: SubstantiaperforataposteriorSie liegt in der Tiefe der Fossa interpeduncularis des Mittelhirns (Abb. 11.19).

Darüber hinaus treten penetrierende Gefäße auch im Bereich des basalen Zwischenhirns in die Hirnsubstanz ein. Die penetrierenden Gefäße werden sinnvollerweise in Gruppen zusammengefasst (Tab. 11.4):

Merke

Die zentralen Gefäße dringen von basal in das Gehirn ein und verlaufen relativ gerade nach dorsal. Entsprechend kann man sich vom Eintrittsort der Gefäße und von der Lage der Kerngebiete zu diesen Eintrittsorten die ungefähren Versorgungsgebiete dieser zentralen Gefäße ableiten:

  • anteromediale Gefäße – anteromedial gelegene Strukturen wie Nucleus caudatus

  • anterolaterale Gefäße – anterolateral gelegene Strukturen wie Globus pallidus, Putamen

  • posteriore Gefäße – posteriore Strukturen wie Thalamus und Hypothalamus

Darüber hinaus werden Abschnitte des Hirninneren von Choroidalgefäßen versorgt. Die Choroidalgefäße des Seitenventrikels stehen über den Plexus choroideus miteinander in Verbindung und bilden einen dünnen Gefäßkranz aus, der das Strömungsgebiet der A. carotis interna und das Strömungsgebiet der A. vertebralis/basilaris miteinander verbindet (Abb. 11.45, Tab. 11.5).

Klinik

Durchblutungsstörungen im Bereich der A. choroidea anterior führen zu einer Symptomentrias aus motorischen, sensorischen und visuellen Ausfällen (Arteria-choroidea-anterior-Syndrom):Arteria-choroidea-anterior-Syndrom

  • Hemiplegie (durch Ausfall der motorischen Bahnen in den Crura cerebri)

  • hemisensorische Störungen (durch Ausfall des Crus posterius der Capsula interna)

  • Hemianopsie (durch Ausfall des Tractus opticus und von Teilen der Radiatio optica)

Gefäßversorgung des Rückenmarks

Das RückenmarkRückenmarkGefäßversorgung wird durch die folgenden Gefäße versorgt (Abb. 11.48, Abb. 11.49):
  • A. spinalis anterior Arteria(-ae)spinalisanterior(Längsverlauf in der Fissura mediana anterior)

  • Aa. spinales posteriores Arteria(-ae)spinalisposterior(paarig; Längsverlauf kurz nach dem Eintritt der Radix posterior)

  • Vasocorona (quer verlaufende Verbindungen zwischen den Spinalarterien an der Oberfläche des Rückenmarks)Vasocorona

Aufgrund der Länge des Rückenmarks speisen Gefäße auf verschiedenen Segmenthöhen Blut in dieses System (Abb. 11.48).
  • Zervikal sind dies die Aa. vertebrales und ihre Äste. Die Aa. vertebrales geben je einen Ast nach ventral ab, die sich zur A. spinalis anterior Arteria(-ae)spinalisanteriorvereinigen. Diese zieht vor der Fissura spinalis anterior nach kaudal und versorgt die Vorderhörner, die Basis der Hinterhörner und Teile des Vorderseitenstrangs. Die Aa. vertebrales können auch die paarigen Aa. spinales posteriores abgeben (25 %). Diese Gefäße entspringen jedoch weitaus häufiger aus der A. inferior posterior cerebelli (Regelfall). Arteria(-ae)inferiorposterior cerebelliDie A. spinalis posterior versorgt die Hinterstränge und Hinterhörner des Rückenmarks. Die VasocoronaVasocorona bildet sich zwischen diesen aus und versorgt überwiegend die Randzone der Vorderseitenstränge.

  • Thorakolumbal kann prinzipiell auf Höhe eines jeden Spinalnervs Blut zum Rückenmark geführt werden (Abb. 11.49). Die segmental angelegten Arterien, insbesondere die Aa. intercostales posteriores und die Aa. lumbales, bilden als Äste ihrer Rr. dorsales (Kap. 3.3.2) die Rr. spinales aus, die durch die Foramina intervertebralia in den Wirbelkanal eintreten. Dort teilen sie sich in jeweils einen R. anterior und einen R. posterior auf, die zu den Wirbeln und Bändern ziehen. Zu den Strukturen des Rückenmarks zieht ein dritter Ast, die A. medullaris segmentalis. Arteria(-ae)medullaris segmentalisWährend der Entwicklung und Reifung des Rückenmarks bilden sich ca. 75 % der Aa. medullares segmentales zurück und bilden die dünnen Wurzelarterien, Aa. radiculares anteriores et posteriores Arteria(-ae)radicularesanterior et posteriorzur Versorgung des Spinalganglions und der Wurzeln. Die restlichen Arterien verbleiben als Aa. medullares segmentales erhalten, geben ebenfalls Aa. radiculares ab und erreichen mit ihrem Hauptast das Rückenmark, das sie zusammen mit den anderen Markarterien versorgen. Der Durchmesser der Aa. medullares segmentales und ihrer Äste kann schwanken. Häufig findet man aber auf Höhe der Intumescentia lumbosacralis eine relativ große Wurzelarterie, die aufgrund ihres Kalibers als A. radicularis magna Arteria(-ae)radicularis magna (Adamkiewicz)bezeichnet wird und in der Regel über das 10. oder 11. Foramen interventriculare zum Rückenmark gelangt.

Topografie und Versorgungsgebiete der Arterien

Die hirnversorgenden Gefäßstrukturen sind nicht an die Lappengrenzen oder die anatomischen Strukturen des Gehirns gebunden. Ihre Bezeichnungen geben daher ihre Lage und ihre Versorgungsgebiete nur „näherungsweise“ wieder. Darüber hinaus gibt es erhebliche interindividuelle Unterschiede in der Anatomie der Hirngefäße; im Einzelfall weicht die Anatomie vom hier dargestellten „Standardverlauf“ der Gefäße und von ihren „Standardversorgungsgebieten“ erheblich ab, wodurch sich die Vielfalt der neurologischen Ausfälle bei Durchblutungsstörungen erklärt.
Topografie
Der anatomische Verlauf der HirnarterienTopografieeinzelnen Gefäße wurde in den vorherigen Abschnitten beschrieben. Die wichtigsten Punkte fasst Tab. 11.6 zusammen. Zusätzlich zu den Bezeichnungen der Terminologia anatomica werden die Arterien auch mit den international üblichen Abkürzungen bezeichnet, die auf der englischsprachigen anatomischen Terminologie basieren und in der Klinik verwendet werden.
Versorgungsgebiete der Hirnarterien
Die großen HirnarterienVersorgungsgebieteHirngefäße versorgen – mit interindividuellen Variationen! – charakteristische Bereiche des Gehirns. Kommt es dort zu einer Minderdurchblutung (Ischämie), entsteht eine Kombination neurologischer Symptome, die Rückschlüsse auf das betroffene Gefäß erlaubt. Das Wissen um die Versorgungsgebiete der Arterien ist daher Grundlage der klinischen Tätigkeit. Schwerpunkte sind dabei die Gefäße, welche die Oberfläche des Endhirns, die Capsula interna und den Hirnstamm versorgen.
Oberfläche des Endhirns
A. cerebri anterior, A. cerebri media und A. cerebri posterior versorgen die EndhirnrindeEndhirnGefäßversorgung. Ihre jeweiligen Versorgungsgebiete erstrecken sich über die Facies superolateralis, Facies medialis und Facies inferior (Abb. 11.50, Abb. 11.51):
  • Direkte Äste der A. carotis interna Arteria(-ae)carotisinternaversorgen die Hypophyse sowie den mittleren Bereich des Chiasma opticum. Die von ihr abgehende A. choroidea anterior (s. u.) versorgt größere Abschnitte im Inneren des Gehirns.

  • Die A. cerebri anterior Arteria(-ae)cerebrianteriortritt anteromedial in die Fissura longitudinalis cerebri ein und verläuft oberhalb des Balkens bis etwa zum Sulcus parietooccipitalis. Mit ihren Ästen versorgt sie den größten Teil der medialen Fläche des Lobus frontalis und Lobus parietalis sowie den Balken (Abb. 11.51). An der Facies superolateralis erreicht sie mit ihren Ästen einen 2–3 cm breiten Streifen lateral der Mantelkante (Abb. 11.50).

  • Die A. cerebri mediaArteria(-ae)cerebrimedia tritt durch die Fossa lateralis und erreicht die laterale Hirnoberfläche (Abb. 11.50). Dort versorgt sie Anteile des Lobus frontalis, Lobus parietalis und Lobus temporalis. Ihr Versorgungsgebiet erfasst auch die Spitze des Lobus temporalis (Polus temporalis).

  • Die A. cerebri posteriorArteria(-ae)cerebriposterior zieht zum Lobus occipitalis und versorgt auf ihrem Weg große Anteile der Facies inferior und Facies medialis des Gehirns (Abb. 11.51), einschließlich der inferioren Anteile des Lobus temporalis.

Merke

Von der Oberfläche des Endhirns versorgt die A. cerebri anterior die vorderen zwei Drittel der medialen, die A. cerebri media zwei Drittel der lateralen und die A. cerebri posterior die inferiore und okzipitale Oberfläche des Cortex.

Capsula interna und zentrale Abschnitte des End- und Zwischenhirns
Die Versorgung der zentralen Endhirnbereiche ist von besonderer klinischer Bedeutung. Die Faserbahnen aus dem Cortex werden gebündelt und ziehen zwischen den basalen Kerngebieten (Nucleus caudatus, Thalamus, Globus pallidus, Putamen) durch die Capsula interna hindurch. Es ist ohne Weiteres nachvollziehbar, dass eine Mangeldurchblutung dieses „Nadelöhrs“ schwere neurologische Ausfälle nach sich zieht. Aufgrund der erheblichen Ausdehnung der Capsula interna in der Längsrichtung des Gehirns, aber auch in dorsobasaler Richtung tragen mehrere zentrale Gefäßgruppen zu ihrer Versorgung bei. Diese entstammen der A. cerebri anterior, der A. cerebri media und der A. carotis interna (Tab. 11.7; Abb. 11.52, Abb. 11.53). Der vordere Schenkel (Crus anterius) wird von Ästen der A. cerebri anterior und der A. cerebri media versorgt, das Knie (Genu) und vordere Abschnitte des hinteren Schenkels (Crus posterius) von Ästen der A. cerebri media, weiter okzipital gelegene Abschnitte des hinteren Schenkels erreicht die A. choroidea anterior,Arteria(-ae)choroidea anterior ein wichtiger zentraler Ast der A. carotis interna. Sie zieht in das Hirninnere und versorgt zentrale Bereiche des Gehirns: Crus posterius der Capsula interna, Hippocampus, Amygdala und tiefe Kerne des Tel- und Diencephalons (Abb. 11.52, Abb. 11.53). Ihr Versorgungsgebiet variiert stark.

Klinik

Bei Schlaganfällen oder Blutungen im Bereich der Capsula interna SchlaganfallCapsula internaCapsulainternaBlutungen/Schlaganfallsind 2 Gefäße besonders häufig beteiligt:

  • Ast der A. cerebri anterior (gehört zu den Aa. centrales anteromediales): A. striata medialis distalis (syn.: A. centralis longa, A. recurrens, heubner-Arterie)

  • Ast der A. cerebri media (gehört zu den Aa. centrales anterolaterales): A. lenticulostriata

Hirnstamm und Kleinhirn
Hirnstamm und Kleinhirn werden durch Äste des „Vertebralis/Basilaris“-Systems versorgt. Wichtig für das Verständnis ist, dass die Aa. cerebellares nicht nur für die Versorgung des Kleinhirns wichtig sind, sondern auch einen entscheidenden Anteil an der Versorgung des Hirnstamms haben.
Hirnstamm
Am HirnstammHirnstammArterien kann ein mediales und ein laterales Versorgungsgebiet unterschieden werden. Das mediale Versorgungsgebiet wird von direkten Ästen der A. vertebralis, der A. basilaris oder der A. cerebri posterior erreicht, während das laterale Versorgungsgebiet von Ästen der Kleinhirnarterien gespeist wird (die ihrerseits auch aus dem „Vertebralis/Basilaris“-System entstehen). In der Medulla oblongata kann noch ein posteriores Versorgungsgebiet abgegrenzt werden; hier versorgt die A. spinalis posterior Anteile der dorsalen Medulla. Die den Hirnstamm versorgenden Gefäße sind in Tab. 11.8 und Abb. 11.54 zusammengefasst.
Kleinhirn
Das KleinhirnKleinhirnArterien wird von 3 Arterien versorgt. Die A. superior cerebelli Arteria(-ae)superiorcerebelliist konstant ausgebildet und versorgt den oberen Teil des Kleinhirns und den Nucleus dentatus. Die 2 anderen Kleinhirnarterien, die A. inferior anterior cerebelli Arteria(-ae)inferioranterior cerebelliund die A. inferior posterior cerebelli, Arteria(-ae)inferiorposterior cerebelliversorgen den Rest des Kleinhirns, wobei sie in ihrer Größe voneinander abhängen (d. h., sie „wetteifern“ um das restliche Gebiet, weshalb eine Vergrößerung z. B. der A. inferior anterior cerebelli eine Verkleinerung der A. inferior posterior cerebelli nach sich zieht). Anders als im Endhirn gibt es im Kleinhirn Anastomosen zwischen den oberflächlichen und den zentralen Arterien; dadurch ist das Risiko eines isolierten zentralen Infarkts geringer. Die anatomischen Zusammenhänge im Kleinhirn (Regelfall) sind in Tab. 11.9 und Abb. 11.54 zusammengefasst.
Rückenmark
Die Versorgung des RückenmarksRückenmarkArterien kann in die Bereiche A. spinalis anterior, Aa. spinales posteriores und Vasocorona unterteilt werden. Die Versorgungsgebiete sind in Tab. 11.10 und Abb. 11.55 zusammengefasst.

Klinik

Eine Ischämie im Bereich der A. spinalis anterior führt zu einem klassischen neurologischen Ausfallsyndrom (Arteria-spinalis-anterior-Syndrom) Arteria-spinalis-anterior-Syndrommit:

  • Querschnittsymptomatik unterhalb der Läsion (spinaler Schock in der Frühphase/spastische Lähmung in der Spätphase; Störungen der Blasen- und Mastdarmfunktion) aufgrund des Ausfalls der Vorderhörner und der Vorderseitenstränge

  • Störungen der Schmerz und Temperaturwahrnehmung (Seitenstrang) bei erhaltener Berührungs- und Vibrationswahrnehmung (Hinterstrang); sog. dissoziierte Empfindungsstörung. Grund: Ausfall des Vorderseitenstrangs bei intaktem Hinterstrang

Klinische Bezeichnung der Gefäßabschnitte

In der klinischen Medizin (besonders in den „Neuro-Fächern“ Neurologie, Psychiatrie, Neurochirurgie und Neuroradiologie) hat sich neben der anatomischen Bezeichnung der Gefäße auch eine alphanumerische Nomenklatur der Gefäßabschnitte der großen hirnversorgenden Gefäße durchgesetzt. Aufgrund ihrer klinischen Bedeutung werden diese Bezeichnungen in Tab. 11.11 zusammengefasst und den anatomischen Bezeichnungen gegenübergestellt. Bei der Unterteilung der A. carotis interna wird in diesem Lehrbuch die aktualisierte Segmentbezeichnung nach Bouthillier und Mitarbeitern (1996) verwendet, die dem Blutfluss der A. carotis interna folgt und in den vergangenen Jahren Eingang in die klinische Nomenklatur der Neuroradiologie gefunden hat.

Venöse Blutleiter des Gehirns

Überblick
Das venöse System desHirnvenen GehirnsGehirnvenöse Blutleiter (Abb. 11.40, Abb. 11.59) tritt in seiner klinischen Bedeutung gegenüber den Arterien zurück. Es gibt jedoch einige wichtige Krankheitsbilder, die überwiegend die venösen Blutleiter des Gehirns betreffen. Auch für die Neurochirurgie ist der Verlauf der Venen bedeutsam.
Die venösen Blutleiter können in 2 Gruppen unterteilt werden:
  • Sinus durae matris (Abb. 11.59)Sinusdurae matris

  • Venen

    • Oberfläche des Gehirns

    • innere Bereiche des Gehirns

Beide weisen charakteristische Besonderheiten gegenüber den Venen des restlichen Körpers auf:
  • keine Venenklappen

  • Verlauf häufig unabhängig von den Arterien

  • keine typische Tunica media (vereinzelte Muskelzellen), dadurch dünnwandig (Venen)

  • starre Wände der Sinus durae matris, dadurch geschützt vor einem Kollaps

Abfluss des Blutes aus dem Gehirn
Austrittsstellen
Die venösen BlutleiterGehirnvenöse Blutleiter (Abb. 11.40, Abb. 11.59) stehen miteinander und auch mit extrakraniellen Venen in Verbindung. Vereinfacht dargestellt fließt das Blut aus den Venen an der Oberfläche und im Inneren des Gehirns in die Sinus durae matris. Von dort verlässt es über verschiedene Wege das Schädelinnere. Wichtige Austrittsstellen sind:
  • Sinus sigmoideusSinussigmoideus zur V. jugularis interna (Foramen jugulare) → am wichtigsten!

  • Sinus cavernosusSinuscavernosus über das Foramen ovale zum Plexus pterygoideus

  • Vv. emissariae zur V. occipitalis (Foramina emissaria)

Darüber hinaus gibt es kleinere intrakranielle Venen, die über Öffnungen an der Schädelbasis in extrakranielle Venen abfließen (u. a. venöse Abflüsse über das Foramen magnum, das Foramen ovale und den Canalis caroticus).
Vv. emissariae
Vv. emissariaeVena(-ae)emissariae verbinden die Sinus durae matris mit den Diploëvenen (= größeren venösen Blutleitern innerhalb der Diploë der Schädelknochen) und mit den extrakraniellen Venen. Weil sie keine Venenklappen haben, ermöglichen sie bei Schwankungen des Schädelinnendrucks einen raschen Druckausgleich zwischen innen und außen. Emissarvenen finden sich an mehreren Sinus durae matris (Abb. 11.40).
Venöse Anastomose zur V. facialis
Der Sinus cavernosus erhält Zuflüsse aus den Vv. ophthalmicaeVena(-ae)ophthalmicae. Diese stehen mit der V. angularisVena(-ae)angularis der V. facialisVena(-ae)facialis über die Fissura orbitalis superior und die Fissura orbitalis inferior in Verbindung. Unter bestimmten Bedingungen kann das venöse Blut aus dem Schädelinneren über diese Venen zur V. facialis und über diese zur V. jugularis interna abfließen (Abb. 11.40).

Klinik

Weil die Venen und Sinus durae matris keine Venenklappen haben, kann das Blut auch ins Gehirn gelangen (Blutumkehr). Dadurch können Infektionen aus den Kopfweichteilen in die Sinus durae matris verschleppt werden, z. B. kann eine Infektion der Oberlippe über die V. angularis zu einer bakteriellen Sinus-cavernosus-Thrombose führen.SinuscavernosusThromboseThromboseSinus cavernosus

Venen
End- und Zwischenhirn
Man unterscheidet oberflächlicheEndhirnVenenZwischenhirnVenen Venen, Vv. superficiales cerebri, Vena(-ae)superficialescerebridie Blut von der Oberfläche des Gehirns sammeln, von tiefen Venen, Vv. profundae cerebri, Vena(-ae)profundaecerebriüber die das Blut der zentralen Hirnbereiche abfließt:
Oberflächliche Venen
Vv. superficiales cerebri drainieren das Blut aus der End- und Zwischenhirnoberfläche in die Sinus durae matris (Abb. 11.59, Abb. 11.60). Man unterscheidet 3 Gruppen, die über kräftige venöse Anastomosen miteinander in Verbindung stehen:
  • Vv. superiores cerebri: Vena(-ae)superiorescerebridirekte Zuflüsse zum Sinus sagittalis superior (Abb. 11.59, Abb. 11.60)

  • V. media cerebri: Vena(-ae)media cerebrisammelt Blut von Venen in der Umgebung des Sulcus lateralis; Abfluss in den Sinus sphenoparietalis und von dort in den Sinus cavernosus

  • Vv. inferiores cerebri: Vena(-ae)inferiorescerebridirekte Zuflüsse zum Sinus transversus

Oberflächliche Venen, die direkt in Sinus durae matris münden, müssen von der Oberfläche des Gehirns kommend den Subarachnoidalraum überbrücken und Arachnoidea und Dura durchbohren, um sich mit den Sinus durae matris zu verbinden. Man bezeichnet sie daher auch als „Brückenvenen“ (Abb. 11.60). BrückenvenenBlutungen dieser Venen können zu einem subduralen Hämatom führen (Kap. 11.3.5).
Tiefe Venen
Vv. profundae cerebriVena(-ae)profundaecerebriHirnvenentiefe sammeln das Blut der zentralen Bereiche und münden schließlich über die unpaare V. magna cerebri in den Sinus rectus (Abb. 11.61). Von jeder Seite erhält die V. magna cerebri jeweils 2 Hauptzuflüsse: Die V. interna cerebri Vena(-ae)internae cerebriführt von dorsal Blut aus dem Marklager und den zentralen Kernen; die V. basalis Vena(-ae)basalisführt von basal kommend Blut aus den Bereichen der Hirnunterseite und den daran angrenzenden zentralen Gebieten:
  • V. interna cerebri: Vena(-ae)internae cerebriSie entsteht auf Höhe des Foramen interventriculare durch den Zusammenfluss mehrerer Venen (Tab. 11.12). Im Dach des III. Ventrikels verläuft sie nach okzipital und vereinigt sich unterhalb des Spleniums des Balkens mit der V. interna cerebri der Gegenseite zur unpaaren V. magna cerebri (Abb. 11.61).

  • V. basalis: Vena(-ae)basalisSie entsteht im Bereich der Substantia perforata anterior aus mehreren venösen Zuflüssen (Tab. 11.12), u. a. aus den basalen kortikalen Bereichen, der Insula und dorsal benachbarten zentralen Regionen. Sie windet sich um das Crus cerebri herum und mündet in die V. magna cerebri oder in die V. interna cerebri (Abb. 11.61).

  • V. magna cerebri (galeni): Vena(-ae)magna cerebri (Galeni)Sie entsteht aus dem Zusammenfluss der Vv. internae cerebri und Vv. basales unterhalb des Spleniums des Balkens (Abb. 11.61). Fließen die Venen an einer Stelle zusammen, spricht man vom Confluens venosus posterior. Die große Hirnvene, V. magna cerebri, ist nur ca. 1 cm lang und führt ihr Blut zum Sinus rectus. An ihrer Einmündungsstelle in den Sinus ist sie an der Dura befestigt.

Klinik

Der Abfluss des Blutes über das venöse System ist für die Entstehung der „Höhenkrankheit“Höhenkrankheit wichtig. Diese stellt sich bei bis zu 25 % der Menschen ein, die sich ohne Akklimatisation innerhalb kurzer Zeit auf eine Höhe von 2.500 m begeben. Die Patienten klagen insbesondere über Kopfschmerzen, Schwindel und Übelkeit. Pathophysiologisch vermutet man, dass die arterielle Durchblutung des Gehirns erhöht wird, um die Oxygenierung des Gehirns bei niedrigerem Sauerstoffpartialdruck aufrechtzuerhalten. Die größere Blutmenge muss über die Venen abfließen, die sich dadurch erheblich erweitern, wodurch es zum Kopfschmerz kommt. Je schlechter das Blut aufgrund der individuellen Anatomie des Venensystems abfließen kann, umso mehr stauen sich die zerebralen Venen und umso wahrscheinlicher sind Kopfschmerzen in großer Höhe.

Hirnstamm und Kleinhirn
Die venösen Abflüsse von HirnstammHirnstammVenenKleinhirnVenen und Kleinhirn bilden zahlreiche Anastomosen an der Hirnoberfläche. Im Sinne einer Übersicht kann man sich merken:
  • rostrale Anteile (Mesencephalon, oberer Pons, rostrales Kleinhirn): Abfluss nach rostral in V. basalis, V. magna cerebri, Sinus rectus

  • mittlere Anteile (Pons, untere Kleinhirnabschnitte): Abfluss nach lateral in die Sinus durae matris

  • kaudale Anteile (Medulla oblongata): Abfluss nach lateral und kaudal in die Sinusdurae matrisSinus durae matris sowie zu den spinalen Venengeflechten

Rückenmark
Die Venen des RückenmarksRückenmarkVenen bilden an seiner Oberfläche zahlreiche Anastomosen aus. Sie stehen über Vv. radiculares Vena(-ae)radicularesmit dem venösen Plexus des Epiduralspalts, Plexus venosus vertebralis internus,Plexusvenosusvertebralis internusPlexusvenosusvertebralis externus in Verbindung. Dieser Venenplexus drainiert sein Blut über den Plexus venosus vertebralis externus in die Vv. intervertebrales und von dort in die untere Hohlvene, V. cava inferior.
Die Vv. radiculares stehen in den Wurzeltaschen in enger Beziehung zur Arachnoidea. Über Arachnoidalzotten kann dort – ebenso wie in den Granulationes arachnoideae der Sinus durae matris – der Liquor cerebrospinalis resorbiert werden. Somit spielen die Rückenmarksvenen eine wichtige Rolle bei der Liquorzirkulation.
Sinus durae matris
Das venöse Blut aus den Hirnvenen fließt in die Sinus durae matrisSinusdurae matris ab (Abb. 11.59, Tab. 11.13). Diese venösen Blutleiter liegen zwischen den 2 Schichten der Dura mater (Abb. 11.27). Sie sind dadurch starrwandig und kollabieren nicht. Auf ihrer Innenseite sind sie mit Endothel ausgekleidet. Die Sinus durae matris liegen den Schädelknochen unmittelbar an und bilden an deren Oberfläche seichte Vertiefungen.
In idealisierten grafischen Darstellungen werden die Sinus durae matris häufig als große, glatte Rohrsysteme dargestellt (Abb. 11.59). Tatsächlich entstehen sie aus intraduralen venösen Geflechten, die sich verbunden haben. Daher finden sich innerhalb der Rohre Balkenstrukturen sowie größere seitliche Aussackungen (Lacunae) und venöse Geflechte (Abb. 11.60, Abb. 11.27). Die innere Struktur der Sinus durae matris ist daher uneben und es finden sich erhebliche interindividuelle Unterschiede.
Das venöse Blut nimmt überwiegend 2 Verläufe:
  • entweder nach dorsal zum Confluens sinuum und von dort über Sinus rectus und Sinus sigmoideus zur V. jugularis

  • oder nach vorne basal zum Sinus cavernosus und über Sinus petrosi superior et inferior zur V. jugularis (und zum Plexus pterygoideus)

Merke

  • durch den Sinus cavernosus Sinuscavernosusziehen: A. carotis interna, N. abducens [VI]

  • in der lateralen Wand des Sinus verlaufen: N. oculomotorius [III], N. trochlearis [IV] und N. ophthalmicus [I]

Klinik

Eine seltene und schwere Erkrankung des Gehirns ist die Thrombose eines der Sinus durae matris (Sinusthrombose). SinusthromboseSinusdurae matrisThromboseThromboseSinus durae matrisDiese können durch eitrige Infektionen im Gesicht (septische Sinusthrombose), aber auch spontan bei gesteigerter Neigung zur Blutgerinnung auftreten (z. B. Polyzythämie, aber auch negativer Einfluss von Kontrazeptiva). Die Patienten leiden unter Kopfschmerzen, Krampfanfällen, Lähmungen und Bewusstseinseintrübungen. Die Diagnose wird mittels Bildgebung (MRT, CT) gestellt.

Darstellung des Gefäßsystems

Der Verlauf der Hirngefäße und die Ausbildung der Kollateralversorgung im Bereich des Circulus arteriosus sind individuell unterschiedlich. Daher ist es bei operativen Eingriffen für die Nutzen-Risiko-Entscheidung und für die Operationsplanung wichtig, die individuelle Durchblutungssituation eines Patienten vor der Operation zu kennen. Beispiele sind Operationen an den hirnzuführenden Gefäßen (z. B. Operation einer Karotisstenose) oder intrakranielle Gefäßoperationen (z. B. Aneurysma, Angiom).
Angiografie, Angio-CT und Angio-MRT
Zur Darstellung der Gefäße gibt es verschiedene Verfahren. Das klassische Verfahren ist die Angiografie AngiografieHirngefäßeHirngefäßeAngiografie(oder die digitale Subtraktionsangiografie). Hierzu wird ein Katheter in die A. carotis interna oder die A. vertebralis eingeführt und jodhaltiges, wasserlösliches Kontrastmittel als Bolus injiziert. Mehrere zeitlich aufeinander folgende Aufnahmen bringen den Blutfluss in den Arterien, Kapillaren und Venen zur Darstellung. Ein zweites Verfahren ist die Angio-CT, Angio-CT/-MRTHirngefäßeAngio-CT/-MRTbei der jodhaltiges Kontrastmittel in die Vene injiziert wird, um die Gefäße deutlicher gegenüber dem Gewebe abgrenzen zu können. In der Neuroradiologie spielt dieses Verfahren zurzeit eine eher nachgeordnete Rolle. Demgegenüber hat sich die Angio-MRT in den vergangenen Jahren mehr und mehr durchgesetzt. Bei diesem Verfahren, das mit oder ohne MRT-Kontrastmittel (jodfreies Kontrastmittel) durchgeführt werden kann, kommen die Hirngefäße dreidimensional mit hoher Auflösung zur Darstellung. Auf diese Weise erhält der Arzt zusätzlich noch Einblick in die anatomisch-topografischen Zusammenhänge (Abb. 11.56, Abb. 11.57, Abb. 11.58). Es ist absehbar, dass „stärkere“ MRT-Geräte (Geräte mit höheren magnetischen Feldstärken) und Fortschritte in den Berechnungsalgorithmen der MRT-Daten die Qualität der Gefäßdarstellung noch weiter verbessern werden.
Sonografische Untersuchung der hirnversorgenden Gefäße
Eine Standardmethode zur Untersuchung der hirnversorgenden Gefäße ist die Doppler-Sonografie. Mit dieser Technik können Blutflussgeschwindigkeiten in Gefäßen bestimmt werden, um Stenosen, Gefäßspasmen oder Doppler-SonografieHirngefäßeHirngefäßeDoppler-Sonografieeine Strömungsumkehr nachzuweisen. Kombiniert man die Doppler-Sonografie mit dem Ultraschall-Bild („B-Bild“; Umwandlung von Echointensität in Grautöne und dadurch Darstellung von anatomischen Strukturen), spricht man von der „Duplexsonografie“, da 2 Sonografie-Modi (Doppler und B-Bild) gleichzeitig zum Einsatz kommen. Bei der Duplexsonografie wird zudem die Fließrichtung des Blutes häufig farbcodiert („Farb-Doppler“).
Duplexsonografie der extrakraniellen Hirngefäße
Die Duplexsonografie wird DuplexsonografieHirngefäßeHirngefäßeDuplexsonografiesehr häufig bei der Untersuchung der A. carotis und ihrer Äste eingesetzt. Damit lassen sich Stenosen oder Verkalkungen im Sinus caroticus oder in der proximalen A. carotis interna, aber auch ein verminderter Blutfluss nachweisen. Die A. carotis interna wird von der A. carotis externa dadurch unterschieden, dass sie im Halsbereich keine Gefäßabgänge hat. Mittels Doppler-Sonografie lässt sich darüber hinaus auch eine Strömungsumkehr in der A. vertebralis (Trigonum arteriae vertebralis auf dem Atlas) oder in der A. angularis (Augenwinkel) nachweisen. Bei der A. angularis bedeutet eine Strömungsumkehr, dass das Blut, das normalerweise aus der A. angularis in die A. facialis fließt, jetzt in die A. ophthalmica und von dort in die A. carotis interna fließt. Die Strömungsumkehr in der A. angularis weist auf einen Verschluss der A. carotis interna hin.
Doppler-Sonografie der intrakraniellen Hirngefäße
Mit dem Ultraschall kann man – trotz erheblicher Schallverluste – auch Gefäße im Schädel untersuchen, wenn der Schädelknochen dünn genug ist. Wichtige „Schallfenster“ in diesem Sinn sind:
  • das temporale Schallfenster (durch die Squama ossis temporalis) für die Untersuchung der Anfangsabschnitte der Aa. cerebri und den intrakraniellen Abschnitt der A. carotis interna

  • das nuchale Schallfenster (durch das Foramen magnum) für die Untersuchung der intrakraniellen Abschnitte der Aa. vertebrales und der A. basilaris

  • das orbitale Schallfenster (durch die Orbita) für die Untersuchung der A. ophthalmica

Die transkranielle Doppler-Untersuchung Doppler-Sonografietranskranielleerlaubt auch den Nachweis von Gefäßspasmen der zerebralen Gefäße, z. B. als Folge einer Subarachnoidalblutung. Bei akut erkrankten Patienten mit einer SubarachnoidalblutungSubarachnoidalblutung/-hämatom wird daher täglich eine transkranielle Untersuchung als „Gefäßmonitoring“ durchgeführt.

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