Zentralnervensystem 25

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1 Zentralnervensystem 25 93: Rückenmark und Wirbelsäule Maus Azan Die Medulla spinalis ist sofort zu erkennen. Im Rückenmark liegt die graue Substanz im Zentrum und beherbergt die Perikaryen der Neurone. Die weisse Substanz beinhaltet die Axone der Neurone, die zu Rückenmarksbahnen zusammengefasst werden, die in Längsrichtung auf oder absteigen. Die bekanntesten sind die aufsteigenden Fasciculi gracilis und cuneatus ganz posterior (Hinterstrangbahn) für die bewusste Proprioception, Vibration und feine Druckempfindung und die Tractus spinothalamici anterior und lateralis (Vorderseitenstrangbahnen) für die Perzeption von Druck, Berührung, Schmerz und Temperatur. Im Querschnitt zeigt die graue Substanz die Form eines Schmetterlings mit beidseits zwei Hörnern: das Vorder und das Hinterhorn (Cornu anterior und Cornu posterior). In den Segmenten C8 bis L3 ist auch ein Seitenhorn (Cornu lateralis) zu sehen, das Zellkörper der vegetativen (sympathischen und parasympathischen) Bahnen enthält. Die graue Substanz zeigt folgende Zelltypen: Wurzelzellen: efferente (motor.) Neurone im Vorder und Seitenhorn, deren Axone die Medulla über die Vorderwurzel verlassen. Interneurone: ubiquitär, kommunizieren zwischen zwei Neuronen oder einem Neuron und einem Axon Strangzellen: vor allem im Hinterhorn, ihre Axone ziehen in die weisse Substanz und erreichen Neurone anderer Rückenmarkssegmente oder supraspinale Zentren. Die aus dem Vorderhorn stammenden motorischen Efferenzen vereinigen sich nach Austritt aus dem Rückenmark als Radix anterior (Vorderwurzel) mit den Nervenfasern, die als Radix posterior (Hinterwurzel) aus dem Hinterhorn treten, zu einem Spinalnerven. Auf jedem Rückenmarkssegment besitzt ein Spinalnervenpaar (insgesamt 31 Paare). Der Spinalnerv wird zum PNS (peripheren Nervensystem) gezählt. graue und weisse Substanz Motoneurone im Vorderhorn Die Medulla ist von Rückenmarkshäuten (Meningen) umgeben Dura mater spinalis (= Pachymeninx) mit hier physiologischem Epiduralraum, der mit Fettgewebe und einem dichten Venenplexus ausgefüllt ist. Um das Gehirn dagegen kommt kein Epiduralraum vor, pathologisch kann sich aber dort bei einer Blutung ein epidurales Hämatom bilden. Die Dura mater cranialis ist relativ fest mit dem Periost der Schädels verwachsen. Sie enthält die venösen Sinus durae matris, die das Blut der Hirnvenen aufnehmen und deren Wand nur aus Endothel und Durabindegewebe besteht. Bemerkung: Subduralräume sind im Zentralnervensystem immer pathologisch, sie entstehen z.b. durch eine Ruptur einer Hirnvene nahe ihrem Übergang in einen Sinus, die als Brückenvene bezeichnet wird (Subdurales Hämatom zwischen Dura und Neurothel). Arachnoidea (Spinnhaut): äusseres Blatt der Leptomeninx, welche ein kompliziertes System aus Meningealzell Lamellen und zarten Kollagenfasern darstellt. An der Grenze zur Dura weist die Arachnoidea einige Lagen von Meningealzell Lamellen auf, die durch ihre tight junctions einen geschlossenen Verband bilden (Diffusionsbarriere) und als Neurothel bezeichnet werden. Pia mater spinalis: inneres Blatt der Leptomeninx, zwischen den beiden Blättern liegt der mit Liquor cerebrospinalis gefüllte Subarachnoidalraum. Er wird von Arachnoidaltrabekeln durchzogen. Die Pia sitzt der Hirnoberfläche direkt und eng an, d.h. sie folgt all ihren Sulci. Die Arachnoidea hingegen zieht über diese hinweg. Der ganze Subarachnoidalraum des Gehirns und des Rückenmarks wird als äusserer Liquorraum bezeichnet. Der Canalis centralis ist die Fortsetzung des IV. Ventrikels im Rückenmark und ist wie alle weiteren inneren Liquorräume (Ventrikelsystem) mit Ependym ausgekleidet, dessen Zellen kubisch bis hochprismatisch sind und viele Mikrovilli und Kinocilien tragen. Sie werden durch interzelluläre Haftkontakte zusammengehalten, besitzen aber keine tight junctions. An besonderen Orten ist speziell differenziertes Ependym zu finden (Epithel des Plexus choroideus).

2 Zentralnervensystem 26 In der weissen Substanz finden sich neben den Axonen Mikroglia, Oligodendrocyten und Sternzellen (Astrocyten), die mit ihren Füsschen alle Gefässe umschlingen. Die Gesamtheit der Astrocyten Endfüsschen bilden die Gliagrenzmembran, die eine Basallamina besitzt. Die Gliagrenzmembran leistet einen Betrag an die Blut Hirn Schranke. Wichtiger ist aber das Kapillarendothel, das eine 100 fach niedrigere Permeabilität aufweist als in nicht neuronalen Geweben und praktisch keine Transcytose betreibt. Corpus vertebrae (Knochen & Mark) Meningen um das Rückenmark Spingalganglion 95: Rückenmark Affe Nissl Die Nissl Färbung macht besonders die Perikaryen der Neurone sichtbar. Die Neurone in der Substantia grisea sind gut erkennbar (Vorderhorn: Motoneurone, Hinterhorn: zweites sensorisches Neuron), dazwischen ev. Interneurone. Ependymzellen um Canalis centralis weisse Substanz mehrere Motoneurone im Vorderhorn 96A: Nucleus Dentatus Affe Nissl Der Nucleus dentatus projiziert über den Thalamus (Umschaltstation) in den motorischen und prämotorischen Cortex. Seine Efferenzen laufen über den Pedunculus cerebellaris superior. Desweiteren entsendet er Fasern zum kontralateralen Nucleus ruber (mesencephal). Aufbau der Kleinhirnrinde Purkinje Zellen Kerngebiet im Kleinhirn (Ncl. dentatus)

3 Zentralnervensystem 27 96: Kleinhirn Affe Calbindin Aufbau des Cortex: 3 Schichten: Stratum moleculare, Stratum purkinjense (= Stratum ganglionare), Stratum granulosum, darunter: weisse Substanz mit Oligodendrocyten, Mikroglia, Astrocyten und Axone der afferenten und efferenten Bahnen. Stratum granulosum: Körner Zellen, excitatorisch als einzige im ganzen Cortex cerebelli, Golgi Zellen (inhibitorisch) und Fasern: Kletterfasern: aus inferioren Olive, gehen direkt an die Purkinjezell Dendriten Moos Fasern: aus Rückenmark oder Pons, gehen an die Körnerzell Dendriten Körner Zellen: Axone der Körner Zellen werden als Parallelfasern bezeichnet, weil sie parallel zur Längsachse der Kleinhirnwindungen liegen,t förmige Aufspaltung der Axone, diese gehen an die senkrecht zu den Parallelfasern gestellten Dendritenbäume der Purkinje Zellen Stratum purkinjense: Perikarya der Purkinje Zellen und Bergman Glia, die Kleinhirn spezifische Gliazellen sind und bei der Entwicklung eine wichtige Rolle spielen. Stratum moleculare: Stern und Korbzellen, sie wirken inhibitorisch auf Purkinje Zelle. Arbor vitae Aufbau des Cerebellums Purkinje Zellen 97: Kleinhirn in der Entwicklung Mensch Nissl Die Kleinhirnrinde entwickelt sich am Ende der Embryonalperiode aus dem teilungsaktiven Neuralepithel der oberen Rautenlippen oberhalb des zukünftigen IV. Ventrikels. Nach einer ersten Wanderungswelle von Zellen aus dem Neuralepithel entstehen die Kleinhirnkerne in der Mantelzone und die Kleinhirnrinde in der Marginalzone, wo sich die äussere Körnerschicht bildet, in der die Zellen sogar bis nach der Geburt teilungsaktiv bleiben. In einem zweiten Schub migrieren Zellen entlang der Bergmann Glia in die Innenseite der äusseren Körnerschicht und stellen die Vorläufer der Purkinje Zellen dar. Ihre Axone bleiben gewissermassen an den Kleinhirnkernen hängen. Aus der Aussenseite der noch zellreichen, äusseren Körnerschicht wird das zellarme Stratum moleculare. Der Plexus choroideus ist hier ebenfalls sichtbar! Cerebellum in der Entwicklung Plexus choroideus

4 Zentralnervensystem 28 98: Kleinhirn Mensch Bodian Die Axone der Korbzellen sind hier besonders deutlich sichtbar. Übersichtsaufnahme: Körnerschicht & Cortex Detailaufnahme: Purkinje Zellen & Axone 99: Gehirn Affe Bodian / Parvalbumin Der Isocortex gliedert sich in sechs verschiedene Laminae, deren Ausprägung je nach Grösse, Form und Packungsdichte der Perikaryen variiert (Cytoarchitektonik). Die Pyramidenzellen sind efferente Projektionsneurone (Golgi Typ I Neurone). Sie besitzen einen dreieckig geformten Zellleib mit einem zur Cortexoberfläche hin gerichteten Apikaldendriten. Von den unteren Ecken gehen Basaldendriten aus. Die Dendriten tragen zahlreiche Dornen. Das Axon entspringt an der Zellbasis und strebt seinem Bestimmungsort nach Abgabe von Kollateralen zu. Die Nicht Pyramidenzellen sind Interneurone (Golgi Typ II Zellen), deren Axone die Rindenregion nicht verlassen und für die intracorticale Informationsverarbeitung zuständig sind. Schichten des Isocortex von aussen nach innen Lamina molecularis (I): zellarm, faserreich Lamina granularis externa (II): dicht gepackte, kleine Pyramidenzellen und Nicht Pyramidenzellen Lamina pyramidalis externa (III): locker angeordnete, kleine bis mittelgrosse Pyramidenzellen und Nicht Pyramidenzellen Lamina granularis interna (IV): dicht gepackte, kleine modifizierte Pyramidenzellen Lamina pyramidalis interna (V): Pyramidenzellen aller Art, locker angeordnet, nur wenige Nicht Pyramidenzellen Lamina multiformis (VI): diverse modifizierte Pyramidenzellen und auch Nicht Pyramidenzellen Beachte, dass die Zellbezeichnungen sich auf die histoligische Färbung der Perikaryen nach Nissl richtet. Die grösseren Pyramidenzellen werden als solche bezeichnet. "Körnerzellen" ist allerdings ein Sammelbegriff für alle Zellen mit kleinen Perikaryen, egal ob sie der Klasse der Pyramidenzellen angehören oder nicht. Übersichtsaufnhame des Isocortex Detailaufnahme mit erkennbarer Schichtung

5 Zentralnervensystem 29 Übergang V1 / V2 Übergang: Detailaufnahme Area striata (V17): Schicht 4b zellarm (heller) 100: Gehirn Mensch Luxol Fastblue Auf diesem Schnitt sind keine weitere Strukturen sichtbar, welche nicht bereits in vorherigen Schnitten besprochen wurden. Er eignet sich vor allem um die Schichten des Isocortex noch einmal zu wiederholen. 102: Plexus choroideus, IV. Ventrikel Mensch HE Die Plexus chroidei sind zarte, zottenreiche Gebilde, die in alle Ventrikel hineinhängen und den Liquor cerebrospinalis bilden. Sie können als in die Ventrikel gerichtete Ausstülpungen der Pia mater angesehen werden. Das piale Bindegewebe enthält sehr viele gefensterte Kapillaren. Das Plexusepithel ist ein speziell differenziertes Ependym, das kubisch und einschichtig ist und reichlich Mikrovilli und tight junctions ausbildet. Diese garantieren die Blut Liquor Schranke, die erforderlich ist, weil der Liquor mit dem zentralnervösen Extrazellulärraum kommuniziert. Differentialdiagnose: Plazenta Zotten: Der Plexus choroideus weist typische Ablagerungen auf (Hirnsand).