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Das Gehirn ist das am besten geschützte Organ des Körpers. Es hat mehrere Schutzschichten, beginnend mit der ersten Schutzschicht, dem Schädel, der wie ein Panzer wirkt und das Gehirn vor Schlägen schützt. Die nächste Schutzschicht sind die Hirnhäute, die aus drei Membranen bestehen, die das Gehirn und das Rückenmark umgeben, um zu verhindern, dass es durch den Kontakt mit der Innenseite des Schädels beschädigt wird. Die letzte Schutzschicht ist die Zerebrospinalflüssigkeit (CFS), in der das Gehirn und das Rückenmark im Grunde schwimmen.
Dieser Schutz hat jedoch seine Grenzen. Je stärker der Aufprall oder das Trauma, desto wahrscheinlicher ist es, dass das Gehirn verletzt wird. Eine traumatische Hirnverletzung (TBI) ist definiert als ein Schlag oder Stoß gegen den Kopf oder eine penetrierende Kopfverletzung, die die Funktion des Gehirns beeinträchtigt. Nicht alle Schläge oder Stöße gegen den Kopf führen zu einem Schädel-Hirn-Trauma. Der Schweregrad einer solchen Verletzung kann von „leicht“ (mit einer kurzen Veränderung des mentalen Status oder des Bewusstseins) bis „schwer“ (mit einer längeren Bewusstlosigkeit oder Amnesie nach der Verletzung) reichen. Ein Schädel-Hirn-Trauma kann zu kurz- oder langfristigen Problemen mit der unabhängigen Funktion führen).
Die Hirnhäute
Das Gehirn befindet sich in einer knöchernen Hülle, dem Schädel. Die Schädeldecke schützt das Gehirn vor Verletzungen und wird zusammen mit den Knochen, die das Gesicht schützen, als Schädel bezeichnet. Zwischen dem Schädel und dem Gehirn befinden sich die Hirnhäute, die aus drei Gewebeschichten bestehen, die das Gehirn und das Rückenmark abdecken und schützen. Diese Membranen können sich jedoch bei einer Hirnhautentzündung infizieren, und da die Hirnhäute in direktem Kontakt mit dem Gehirn stehen, kann dies gefährlich sein. Von der äußersten Schicht nach innen sind es die Dura mater, die Arachnoidea und die Pia mater.
Die Dura mater oder Pachymeninx besteht aus zwei Schichten weißlicher Membran. Die äußere Schicht (endosteal) wird als Periost (Knochenhaut) bezeichnet. Die innere Schicht (meningeal) kleidet die Innenseite des gesamten Schädels aus und bildet kleine Falten oder Fächer, in denen Teile des Gehirns geschützt und gesichert sind. Da die beiden Schichten bis auf wenige Bereiche nicht voneinander zu unterscheiden sind, ist es einfacher, die Dura als eine Schicht zu betrachten, die sowohl als Endokranium als auch als Meningeal dient. Die venösen Sinus werden gewöhnlich nicht als zwei Schichten trennend betrachtet, sondern als innerhalb einer einzigen Dura liegend beschrieben.
Die beiden besonderen Falten der Dura im Gehirn werden Falx und Tentorium genannt. Die Falx trennt die rechte und linke Gehirnhälfte, das Tentorium trennt die oberen und unteren Teile des Gehirns.
Die Dura wird, wie die Kopfhaut, sowohl von Hirnnerven (vor allem dem Trigeminus) als auch von Halsnerven versorgt. Das Gehirn selbst ist normalerweise unempfindlich, und Kopfschmerzen sind in der Regel entweder vaskulären (intrakraniellen oder extrakraniellen) oder duralen Ursprungs.
Zu den Leptomeningen gehören die Arachnoidea und die Pia mater. Diese Schichten begrenzen den Subarachnoidalraum, der nach außen von einer wasserdichten Bindegewebsschicht, der Arachnoidea, und nach innen von einer dünneren Schicht, der Pia mater, begrenzt wird. Die Pia mater haftet eng an der Oberfläche des Gehirns und des Rückenmarks. Zwischen der Arachnoidea und der Pia mater befindet sich eine trabekuläre Verbindungsstruktur, die den Subarachnoidalraum überbrückt, der ansonsten mit zirkulierendem Liquor gefüllt ist.
Die Arachnoidea ist eine dünne und empfindliche Membran, die das Gehirn locker umgibt und von der Dura durch einen potenziellen Raum getrennt werden kann, in den eine subdurale Blutung eintreten kann. Zwischen der Dura und der Arachnoidea befindet sich ein Raum, der als subduraler Raum bezeichnet wird. Die Arachnoidea besteht aus zartem, elastischem Gewebe und Blutgefäßen unterschiedlicher Größe.
Die Arachnoidea taucht in die interhemisphärische Längsspalte ein, nicht aber in die Sulci. In der Nähe der dural-venösen Sinus hat die Arachnoidea mikroskopische Ausstülpungen, die sogenannten Arachnoidalzotten, von denen man annimmt, dass sie mit der Absorption von Liquor zu tun haben. Vergrößerungen der Zotten, die als Arachnoidalzotten bezeichnet werden, treten in einige der Sinus und die zugehörigen lateralen Lakunen ein und sind mit bloßem Auge sichtbar. Sowohl die Granulationen als auch die Lakunen liegen in körnigen Gruben auf der Innenseite der Calvarien.
Die Pia mater ist die Schicht der Hirnhaut, die der Oberfläche des Gehirns am nächsten liegt. Sie bedeckt die gesamte Oberfläche des Gehirns und folgt dem Gehirn bis in die Gyri der Großhirnhemisphären und die Folia des Kleinhirns. Die Pia mater verfügt über zahlreiche Blutgefäße, die tief in die Oberfläche des Gehirns reichen. Die großen Arterien, die das Gehirn versorgen, versorgen die Pia mit ihren Blutgefäßen. Der Raum, der die Arachnoidea von der Pia trennt, wird als Subarachnoidalraum bezeichnet. In diesem Bereich fließt der Liquor.
Das Ventrikelsystem
Das Ventrikelsystem ist in vier Hohlräume, die Ventrikel, unterteilt, die durch eine Reihe von Löchern, Foramen genannt, und Röhren miteinander verbunden sind. Zwei Ventrikel, die in den Gehirnhälften eingeschlossen sind, werden als Seitenventrikel (erster und zweiter Ventrikel) bezeichnet. Sie stehen mit dem dritten Ventrikel durch eine separate Öffnung, das Foramen Munro, in Verbindung. Der dritte Ventrikel befindet sich in der Mitte des Gehirns, und seine Wände bestehen aus dem Thalamus und dem Hypothalamus.
Der dritte Ventrikel ist mit dem vierten Ventrikel durch einen langen Schlauch verbunden, der Aquädukt von Sylvius genannt wird. Der Liquor, der durch den vierten Ventrikel fließt, umströmt das Gehirn und das Rückenmark durch eine weitere Reihe von Öffnungen.
Zerebrospinalflüssigkeit
Der Raum zwischen der Arachnoidea und der Pia mater, der Subarachnoidalraum, enthält Liquor. Die Ventrikel des Gehirns enthalten vaskuläre Adergeflechte, aus denen sich der Liquor bildet. Diese Flüssigkeit zirkuliert durch die Ventrikel, tritt in den Subarachnoidalraum ein und wird schließlich in das venöse System gefiltert. Der Liquor schützt das Gehirn, das im Grunde genommen schwimmt. Er dient dazu, Schäden durch Schläge auf den Kopf und den Hals zu minimieren.
Der Liquor umgibt oder badet das Gehirn und das Rückenmark. Es ist eine klare, wässrige und fast eiweißfreie Flüssigkeit, die als Flüssigkeitspuffer zum Schutz des Nervengewebes dient. Es gleicht auch Veränderungen des Blutvolumens im Schädel aus.
CSF zirkuliert zwischen der Pia mater und der Arachnoidea mater der Hirnhäute. Diese Flüssigkeit dämpft nicht nur Schläge, sondern verringert auch den Druck an der Hirnbasis, indem sie das Nervengewebe zum „Schwimmen“ bringt. Das Gehirn hält normalerweise ein Gleichgewicht zwischen der Menge an Liquor, die absorbiert wird, und der Menge, die produziert wird, so dass der Druck um das Gehirn herum ständig ausgeglichen ist.
Der Liquor wird produziert und zirkuliert durch eine Reihe von kommunizierenden Hohlräumen oder Kanälen, die Ventrikel genannt werden. Die Ventrikel ermöglichen es dem Liquor, um das Rückenmark und das Gehirn zu fließen, während er ständig absorbiert und wieder aufgefüllt wird. Eine spezielle Struktur in jedem Ventrikel, der so genannte Plexus choroideus, ist für den größten Teil der Liquorproduktion verantwortlich.
Der Liquor wird vom Plexus choroideus in den oberen Ventrikeln abgesondert und vom venösen System an der Basis des Gehirns aufgenommen. Während diese Flüssigkeit nach unten fließt, transportiert sie giftige Abfallstoffe ab und befördert Hormone zwischen weit voneinander entfernten Hirnregionen. Die Arachnoidalzotten und die Arachnoidalgranulationen sind für den Abfluss des Liquors in die venösen Sinus der Schädeldura und die Rückenmarksvenen verantwortlich.
Der Liquor kann mittels Lumbalpunktion (LP) oder Lumbalpunktion untersucht werden.