Hirnstamm Gliederung

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1 Hirnstamm Gliederung

2 Hirnstamm Gliederung! Der Hirnstamm (Truncus cerebri) setzt sich von rostral nach kaudal aus 3 Etagen zusammen : 1. Mesencephalon (Mittelhirn) 2. Metencephalon (Hinterhirn) 3. Myelencephalon (Nachhirn)! Myelencephalon wird auch als Medulla oblongata oder Bulbus encephalis bezeichnet.! Met- und Myelencephalon zusammen werden auch als Rhombencephalon (Rautenhirn) bezeichnet.! Metencephalon kann mit Pons und Cerebellum gleichgesetzt werden, wenn unter Pons die Basis pontis (Brückenfuß) und das Tegmentum pontis (Brückenhaube) verstanden wird.

3 Hirnstamm Gliederung! Der Hirnstamm kann auch in 3 Längszonen unterteilt werden, die von ventral nach dorsal angeordnet sind. 1. Basal angelagerte neenzephale Bahnen (Crus cerebri, Pons, Pyramis) 2. Tegmentum (Formatio reticularis, in sie eingebettete Hirnnervenkerne und weitere Relaiskerne) 3. Dorsal übergeordnete Reflexzentren (Lamina quadrigemina mit Tectum opticum, Tectum acusticum ; Cerebellum)! Alle diese Strukturen werden im Detail bei den jeweils zugehörigen funktionellen Systemen besprochen.! Zwischen Tegmentum und Reflexzentren sind die jeweiligen Abschnitte der inneren Liquorräume zu finden.

4 Hirnstamm: Tegmentum Formatio reticularis! Die Formatio reticularis ist die vitale Achsenstruktur des Hirnstamms. Sie wird in 3 Längszonen unterteilt: 1. Mediane Zone: median und paramedian sind die Raphekerne zu finden. Sie werden mit einer speziellen Nomenklatur (B 1-9) belegt und enthalten viele serotonerge Projektionsneurone. 2. Mediale, magnozelluläre Zone: sie ist von ihren Afferenzen eher somatisch dominiert (Kortex, sensorische Hirnnervenkerne, Colliculi). Ihre Efferenzen bilden das Kernstück des ARAS (Aufsteigendes Retikuläres Aktivierendes System). 3. Laterale, parvozelluläre Zone: sie ist von ihren Afferenzen eher limbisch dominiert (Amygdala, Hypothalamus). Ihre Efferenzen zeigen kein durchgängiges Muster.! In die mediale und laterale Zone der Formatio reticularis eingebettet sind weitere große neurochemisch definierten Projektionssysteme (cholinerge Projektionen der Zellgruppen Ch 5-6; dopaminerge Projektionen der Zellgruppen A 8-10; noradrenerge Projektionen der Zellgruppen A 1-7; adrenerge Projektionen der Zellgruppen C1-3).

5 Hirnstamm: Tegmentum Formatio reticularis! Die funktionelle Bedeutung der Formatio reticularis liegt unter anderem in der Regulation von generellen Aufgaben wie: 1. Atemzyklus 2. Herz-Kreislauf-Tätigkeit 3. Schlaf-Wach-Zyklus 4. Bewusstseinslage (alert bis komatös) 5. Gating 6. Grundmotorik (Muskeltonus, Haltung)! Etwas spezialisierter ist die Kontrolle von Reflexen verschiedener Art, wie z. B.: 1. Schlucken 2. Erbrechen 3. Husten 4. Miktion

6 Hirnstamm: Tegmentum Relaiskerne! Die wichtigsten tegmentalen Schaltkerne, die nicht zur Formatio reticularis und nicht zu den Hirnnervenkernen zählen, sind extrapyramidal-motorischer Natur : 1. Mesencephalon: Nucleus ruber, Substantia nigra. 2. Metencephalon: Nuclei pontis. 3. Myelencephalon: Kerne der Oliva inferior.! Die Substantia nigra projiziert mit dopaminergen Axonen vor allem zum Striatum (deren Ausfall führt zum Morbus Parkinson!).! Der Nucleus ruber projiziert über die zentrale Haubenbahn (Tractus tegmentalis centralis) zur Oliva inferior. Dies ist ein Teil der Schleife Cerebellum-Nucleus ruber-oliva inferior-cerebellum.! Die Nuclei pontis sind Schaltkerne der Efferenzkopie des Cortex cerebri zum Cerebellum (Tractus cortico-pontino-cerebellaris).

7 Hirnstamm: Tegmentum Relaiskerne Der Querschnitt durch das Mesenzephalon zeigt vor allem die graue Substanz von Colliculus superior, Nucleus ruber und Substantia nigra sowie die weiße Substanz der Crus cerebri.

8 Hirnstamm: Tegmentum Relaiskerne Der Querschnitt durch das Myelencephalon zeigt besonders die Oliva inferior und die Pyramis.

9 Hirnstamm Tegmentum: Hirnnervenkerne! Hirnnervenkerne können in Nuclei origines (Ursprungskerne für motorische Hirnnerven) und Nuclei terminales (Endigungskerne für sensorische Hirnnerven) unterteilt werden. Insgesamt können 7 Faserqualitäten unterschieden werden, deren Kerngebiete eine diskontinuierliche Säulenform (HIS-HERRICKsche Längszonen) und eine grobe medio-laterale Anordnung erkennen lassen. Im Gegensatz zu den Spinalnerven, von denen jeder 4 funktionell verschiedene Faserqualitäten aufweist, besitzen Hirnnerven jeweils individuelle Kombinationen. Die Hirnnerven I (Nn. olfactorii) und II (N. opticus) könnten 4 bzw. 7 zugeordnet werden. 1. Allgemein somatoefferent (Willkürmotorik: III, IV, VI, XII) 2. Allgemein viszeroefferent (Autonome Innervation v. Drüsen und glatter Muskulatur: III, VII, IX, X) 3. Speziell viszeroefferent (Branchiomotorik, Kiemenbogenmuskulatur: V, VII, IX, X, XI) 4. Allgemein viszeroafferent (Interozeptive Sensibilität: IX, X) 5. Speziell viszeroafferent (Geschmack: VII, IX, X) 6. Allgemein somatoafferent (Epikritische, protopathische und propriozeptive Sensibilität: V, X) 7. Speziell somatoafferent (Gehör, Gleichgewicht: VIII)

10 Hirnstamm - Tegmentum: Hirnnervenkerne ASE AVE SVE A/SVA ASA SSA ASA-Allgemein somatoafferent; ASE-Allgemein somatoefferent A/SVA-Allgemein/spezielle viszeroafferent; AVE-Allgemein viszeroefferent SSA-Speziell somatoafferent; SVE-Speziell viszeroefferent

11 Hirnstamm - Tegmentum: Hirnnervenkerne HIS- HERRICKsche Längszonen ASA-Allgemein somatoafferent ASE-Allgemein somatoefferent A/SVA- Allgemein/spezielle viszeroafferent AVE-Allgemein viszeroefferent SSA-Speziell somatoafferent SVE-Speziell viszeroefferent

12 Hirnstamm - Tegmentum: somatomotorische Hirnnervenkerne 1. Nucleus n. oculomotorii (III): Lage ventral des Aquaeductus cerebri, paramedian, auf Höhe der Colliculi superiores. Funktion: Versorgung der äußeren Augenmuskeln (M. levator palpebrae superioris, Mm. rectus medialis, superior et inferior, M. obliquus inferior). 2. Nucleus n. trochlearis (IV): Lage ventral des Aquaeductus cerebri, paramedian, auf Höhe der Colliculi inferiores. Einziger dorsal austretender Hirnnerv. Funktion: Versorgung des äußeren Augenmuskels M. obliquus superior. 3. Nucleus n. abducentis (VI): Lage Tegmentum mesencephali, am Boden der Rautengrube. Funktion: Versorgung des äußeren Augenmuskels M. rectus lateralis. 4. Nucleus n. hypoglossi (XII): Lage lang gestreckt in kaudaler Medulla oblongata, am Boden der Rautengrube. Funktion: Innervation der gleichseitigen Binnenmuskulatur der Zunge und der unteren Zungenbeinmuskulatur (Ansa cervicalis profunda).

13 Hirnstamm - Tegmentum: branchiomotorische Hirnnervenkerne 1. Nucleus motorius n. trigemini (V): Lage in oberer Pons, auf Höhe des Pedunculus cerebellaris superior. Funktion: Innervation der Kaumuskulatur. 2. Nucleus n. facialis (VII): Lage im kaudalen Teil der Brückenhaube. Sein inneres Knie (Geniculum internum n. facialis) schlingt sich um Ncl. n. VI. Funktion: Innervation der mimischen Muskulatur, Teile der oberen Zungenbeinmuskulatur und M. stapedius. 3. Nucleus ambiguus (IX, X, XI): Lage Kernsäule liegt in der ventrolateralen Formatio reticularis der Medulla oblongata eingebettet. Innervation: quergestreifte Muskulatur des weichen Gaumens, Pharynx, Larynx und Ösophagus.

14 Hirnstamm - Tegmentum: viszeromotorische Hirnnervenkerne! Diese Kerne können unter dem Stichwort Kopf- Parasympathicus zusammengefasst werden. 1. Nucleus accessorius n. oculomotorii EDINGER-WESTPHAL (III): Lage atypisch, nämlich median; versorgt die inneren Augenmuskeln (M. ciliaris und M. spincter pupillae). 2. Nucleus salivatorius superior (VII): Lage Metencephalon, medial des Suclus limitans, auf Höhe des Fazialiskerns und der Oliva superior. Funktion: schließt sich als N. intermedius dem N. facialis an und versorgt die kleinen Speicheldrüsen, die Glandulae submandibularis et sublingualis sowie Tränendrüse. 3. Nucleus salivatorius inferior (IX): Lage Metencephalon, im Grenzgebiet zur Medulla. Funktion: Fasern schließen sich dem N. glossopharnygeus an und versorgen die Glandula parotis. 4. Nucleus dorsalis n. vagi (X): Lage durchzieht die gesamte Medulla oblongata, wirft im kaudalen Bereich der Rautengrube das Trigonum n. vagi auf. Funktion: Innervation von Drüsen und glatter Muskulatur im Hals-, Brust- und Abdominalbereich (z. B. Glandulae tracheales, M. trachealis, Glandulae gastrici!).

15 Hirnstamm - Tegmentum: allgemein somatound viszerosensorische Hirnnervenkerne 1. Nucleus sensorius n. trigemini (V): er zerfällt in 3 Unterkerne: (i) Nucleus (tractus) mesencephalicus für propriozeptive Sensibilität. Lage lateraler Rand der Mittelhirnhaube. Funktion: Bereitstellung propriozeptiver Information für Kaubewegungen durch die pseudounipolaren Neurone. (ii) Nucleus principalis sive pontinus für epikritische Sensibilität. Lage lateraler Rand der Brückenhaube. Funktion: Empfindung von Druck, Berührung und Vibration für die Gesichtsregion. (iii) Nucleus (tractus) spinalis für protopathische Sensibilität. Lage lateraler Rand der Haube der Medulla bis in Zervikalmark reichend. Funktion: Empfindung von Schmerz und Temperatur für die Gesichtsregion. 2. Nucleus (tractus) solitarius (VII, IX, X): Lage lateral des Suclus limitans, durchzieht die gesamte Medulla. Die Zellen umrahmen den Tractus solitarius, der sich aus den zentralen Fortsätzen der primär-afferenten Axone der Hirnnerven VII, IX und V zusammensetzt. Funktion: Interozeption im Versorgungsgebiet der entsprechenden Hirnnerven.

16 Hirnstamm - Tegmentum: speziell somato- und viszerosensorische Hirnnervenkerne 1. Nuclei cochleares (VIII): Lage am weitesten lateral in der metencephalen Rautengrube, am Boden der Recessus laterales. Funktion: dorsaler und ventraler Kern als 2. Neuron der Hörbahn, mit unterschiedlichen Verschaltungsmustern. 2. Nuclei vestibulares (VIII): Lage schließen sich medial an Cochleariskerne an, reichen aber bis ins Myelencephalon. Funktion: Gleichgewicht, Aufbau eines komplexen Verschaltungsapparates mit dem Ziel der Regulation von vor allem Stützmotorik und Okulomotorik. 3. Nucleus gustatorius (VII, IX, X): Lage er bildet den rostralen Abschnitt des Nucleus solitarius, liegt also im pontinen Tegmentum. Er wird terminologisch vom Nucleus solitarius abgegrenzt, weil hier ausschließlich primärafferente Geschmacksfasern enden. Funktion: 2. Neuron der Geschmacksbahn.