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Kleinhirn und Hirnstamm

Anatomie des Gehirns

“Klein aber fein!” - das beschreibt das Kleinhirn (Cerebellum) und den Hirnstamm (Truncus encephali) sehr passend. In diesem Artikel wird die Anatomie dieser beiden sehr wichtigen Strukturen beschrieben. Sie nehmen nur einen Bruchteil des Volumens des Großhirns ein, sind aber dafür verantwortlich, jede Sekunde deines Lebens zu vereinfachen und dich am Leben zu erhalten. Dank ihnen kannst du unbewusst und automatisch gehen, Handlungen flüssig ausführen, dein Gleichgewicht halten, atmen, deinen Blutdruck regulieren und viele andere wichtige Funktionen ausführen. Kennst du außerdem den Hauptdarsteller, der einen Patienten während eines Komas am Leben erhält? Es ist ausschließlich der Hirnstamm!

Es ist wichtig, das Kleinhirn und den Hirnstamm genau zu verstehen, da diese wichtige anatomische Strukturen darstellen. In diesem Artikel werden wir sowohl die inneren als auch die äußeren Komponenten beschreiben.

Hirnstamm

Wie der Name schon besagt, ist der Hirnstamm eine Struktur, die sich an der Basis des Gehirns befindet und die subkortikalen Strukturen mit dem Rückenmark verbindet. Er ist wichtig für verschiedenen lebenswichtigen Funktionen, wie dem Schlaf-Wach-Zyklus, dem Bewusstsein, der Atmungs- und Herz-Kreislauf-Kontrolle. Der Hirnstamm beherbergt auch den größten Teil der Hirnnervenkerne und gewährleistet durch Nervenbahnen die Kommunikation zwischen Großhirn, Rückenmark und Kleinhirn.

Der Hirnstamm besteht aus drei Teilen: Mittelhirn (Mesencephalon), Brücke (Pons), verlängertes Mark (Medulla oblongata).

Medulla oblongata

Die Medulla oblongata, auch das verlängerte Mark genannt, ist der unterste Teil des Hirnstamms. Sie befindet sich in der hinteren Schädelgrube und geht kaudal in das Rückenmark und kranial in die Pons über. Die Medulla oblongata ist für verschiedene autonome Funktionen verantwortlich, dazu zählen Kreislauf- und Blutdruckregulation, Abläufe des Atemzentrums und Reflexe.

Die vordere Oberfläche weist mehrere austretende Hirnnerven sowie einen durch die Pyramidenbahn gebildeten doppelseitigen, gleichförmigen Wulst auf. Die Medulla oblongata enthält zahlreiche Faserbahnen, sowohl aufsteigende, als auch absteigende. Dazu zählen vor allem die Pyramidenbahn, der Lemniscus medialis, der Tractus tegmentalis centralis und der Fasciculus longitudinalis medialis.

Neben diesen finden sich auch festliegende Kerngebiete. Dabei handelt es sich zum einen um zahlreiche Ursprungskerne der Hirnnerven (N. glossopharyngeus, N. vagus und der N. hypoglossus), zum anderen um die Oliven.

Übersicht des Hirnstamms

Die dorsale Seite der Medulla oblongata ähnelt in den unteren zwei Dritteln weitgehend dem posterioren Teil des Rückenmarks. Vor allem wird er von aufsteigenden Rückenmarksbahnen eingenommen und beherbergt den Ncl. gracilis und Ncl. cuneatus, an deren Nervenzellen die Axone des Tractus spinobulbaris synaptisch enden. Die Axone der Nervenzellen beider Kerne bilden den Tractus bulbothalamicus.

Die arterielle Versorgung der Medulla oblongata erfolgt über die A. cerebellaris anterior und posterior inferior sowie die A. spinalis anterior.

Möchtest du mehr über die anatomischen Merkmale der Medulla oblongata erfahren? Dann wirf doch einen Blick in die folgenden Materialien:

Pons

Weiter kranial treffen wir dann auf den Pons, auch Brücke genannt. Sie stellt den mittleren Teil des Hirnstamms dar, der die Medulla oblongata und das Mesencephalon verbindet. Funktionell ist der Pons nicht selbständig, sondern in verschiedene Systeme eingebunden und somit an der Regulation von Schlaf, Atmung, Schlucken, Hören, Gleichgewicht und an unsere Blasenkontrolle und dem Geschmack sowie verschiedene motorische Funktionen beteiligt.

Der Pons gliedert sich von anterior nach posterior in die Pars basilaris pontis (Brückenfuß), Tegmentum pontis (Brückenhaube) und Velum medullare superius über dem IV. Ventrikel.

Anterior stellt die Pars basilaris pontis eine Vorwölbung dar, die in der Mitte eine längs verlaufende Furche (Sulcus basilaris) aufweist in der die A. basilaris verläuft. Die Vorwölbung entsteht durch die in diesem Abschnitt verlaufenden Fibrae pontis longitudinales und Fibrae pontis transversae.

Fibrae pontis longitudinales haben ebenfalls mehrere Anteile: die Fibrae corticospinales, die Fibrae corticonucleares und die kortikopontinen Fasern. Die Fibrae pontis transversae werden überwiegend von den Axonen der Brückenkerne (Ncll. ponti) gebildet.

Hirnstamm und umliegende Strukturen

Das Tegmentum pontis wird von der Formatio reticularis und ihren Kernen beherrscht. Außerdem liegen hier Kerne bzw. Kernanteile von N. trigeminus, N. abducens, N. facialis, Ncl. salivatorius superior und N. vestibulocochlearis. Es ist eng mit dem vierten Ventrikel und dem Kleinhirn verbunden.

Wichtige Strukturen sind die Rautengrube (Fossa rhomboidea), der Sulcus medianus (Mittelfurche), der schwach ausgebildete Sulcus limitans. Im Bereich der  Rautengrube finden sich die Striae medullares ventriculi quarti, seitlich vom Sulcus limitans die Area vestibularis mit den sensorischen Vestibulariskernen, das Gebiet für die beiden Cochleariskerne und Colliculus facialis und Locus caeruleus.

Die Versorgung des Pons erfolgt durch die A. basilaris.

Mesencephalon

Zu guter Letzt haben wir nun den dritten Teil des Hirnstamms erreicht, der als Mittelhirn oder Mesencephalon bezeichnet wird. Es liegt zwischen der Pons (kaudal) und dem Thalamus (kranial). Es ist eine Schaltstelle innerhalb verschiedener neurofunktioneller Systeme und spielt somit eine wichtige Rolle bei der motorischen Augenbewegung, der visuellen und akustischen Verarbeitung, der Aufmerksamkeit und der Temperaturregulierung.

Zunächst wird das Mesencephalon durch das darin enthaltene Gehirn-Aquädukt in zwei Hälften geteilt. Der vordere Teil ist als Tegmentum mesencephali (Haube) und der hintere als Tectum mesencephali (Dach) bekannt.

Dorsal im Tegmentum mesencephali befindet sich der Ncl. ruber (roter Kern). Er ist eine zentrale Schaltstelle des motorischen System und der größte Kern des Mesencephalons. Das Tegmentum mesencephali wird gemeinsam mit den Crura cerebri (Hirnschenkeln) als Pedunculus cerebri bezeichnet.

Anterior befindet sich zwischen den paarigen Crura cerebri die Fossa interpeduncularis. Diese besitzt einen durchlöcherten Boden (Substantia perforata posterior) durch welchen die Arterien verlaufen, die das Mittelhirn versorgen. Außerdem verlässt hier der N. oculomotorius das Gehirn.

In den Crura cerebri liegen von medial nach lateral: die Fibrae frontopontinae (frontale Großhirnbrückenbahn), Fibrae corticonucleares (motorische Großhirnbahn), Fibrae corticospinales (Pyramidenbahn), Fibrae parietopontinae und temporopontinae (parietale und temporale Großhirnbrückenbahn), Substantia grisea centralis (zentrales Höhlengrau), Formatio reticularis, Substantia nigra.

Wenn wir um das Mesencephalon herumgehen, dann stoßen wir auf die Merkmale der posterioren Oberfläche. Das wichtigste Merkmal sind vier Vorwölbungen, die als Vierhügelplatte (Lamina quadrigemina) bezeichnet werden. Die zwei oberen Hügel (Colliculi superiores) sind höher und breiter als die unteren (Colliculi inferiores) und beherbergen ein Teil der Sehbahn. Unmittelbar kaudal der Colliculi inferiores, welche Teile der Hörbahn darstellen, verlässt der N. trochlearis (HN IV) das Gehirn. Er ist der einzige Hirnnerv, der posterior aus dem Gehirn austritt.

Das Lernen des Hirnstamms kann aufgrund seiner komplizierten Struktur recht schwierig und zeitaufwendig sein. Wir bei Kenhub verstehen deine Frustration und versuchen dir mit den folgenden Materialien, das Lernen so einfach wie möglich zu machen.

Hirnnervenkerne

Nachdem wir die äußere Struktur des Hirnstamms verstanden haben, schauen wir uns nun seine innere Struktur genauer an. Der Hirnstamm beherbergt den größten Teil der Hirnnervenkerne, mit Ausnahme des N. olfactorius (Riechnerv) und des N. opticus (Sehnerv).

Von den Kernen ausgehende Fasern sind entweder efferenter oder afferenter Qualität. Die efferenten Fasern sind motorisch und bewirken Bewegungen in den Strukturen von Kopf, Hals und den inneren Organen. Die afferenten Fasern übermitteln sensorische Informationen.

Hirnnervenkerne

Des Weiteren können sowohl efferente als auch afferente Hirnnerven die folgenden Qualitäten besitzen:

  • speziell - verantwortlich für die Innervation der Sinnesorgane
  • allgemein - Impulse zu / von anderen Orten als den Sinnesorganen übertragen
  • somatisch - Impulse zur / von der Haut und den Skelettmuskeln
  • vegetativ - Informationen über innere Organe

Der Hirnstamm enthält außerdem auch wichtige Kerne, die mit parasympathischen und sympathischen Funktionen assoziiert sind.

Hirnnerven und die Lokalisation ihrer Kerne im Hirnstamm
N. olfactorius -
N. opticus -
N. oculomotorius

Ncl. nervi oculomotorii,
Ncl. accessorius nervi oculomotorii (Nucleus Edinger-Westphal)

N. trochlearis

Ncl. mesencephalicus nervi trigemini
Ncl. principalis nervi trigemini
Ncl. spinalis nervi trigemini

N. abducens Ncl. nervi abducentis
N. facialis

Ncl. salivatorius superior
Ncl. nervi facialis
Ncl. tractus solitarii
Ncl. spinalis nervi trigemini

N. vestibulocochlearis

Ncll. vestibulares superior, medius und inferior
Ncll. vestibulares laterales
Ncll. cochleares

N. glossopharyngeus

Ncl. ambiguus
Ncl. tractus solitarii
Ncl. spinalis nervi trigemini
Ncl. salivatorius superior

N. vagus

Ncl. dorsalis nervi vagi
Ncl. ambiguus
Ncl. tractus solitarii
Ncl. spinalis nervi trigemini

N. accessorius

Ncl. ambiguus
Ncl. nervi accessorii

N. hypoglossus Ncl. nervi hypoglossi

Das Auswendiglernen aller Hirnnervenkerne kann zu Beginn sehr entmutigend sein. Im Folgenden findest du jedoch einige Videos und Quizze, die dir dabei helfen können.

Formatio reticularis

Die Formatio reticularis ist eine Ansammlung von Neuronen und nimmt große Teile des Tegmentum des Hirnstamms ein. Sie ist ein ausgedehntes Reflex-, Integrations- und Koordinationszentrum im Hirnstamm, das der Regulation zahlreicher, insbesondere deiner vitalen, Körperfunktionen dient.

Die Kerne der Formatio reticularis befinden sich tief im Hirnstamm und sind in mediane, mediale und laterale Gruppen unterteilt. Überwiegend handelt es sich um kleinzellige Kerne, aber auch großzellige Kerne, die durch horizontal verlaufende Dendritenbündel miteinander verflochten sind. Die Axone der Nervenzellen der Formatio reticularis verlaufen dagegen überwiegend in Längsrichtung und bilden somit ein aufsteigendes retikuläres System und ein absteigendes retikuläres System.

Kleinhirn

Das Cerebellum, unser Kleinhirn, befindet sich in der hinteren Schädelgrube hinter der Pons und der Medulla oblongata, von denen es durch den vierten Ventrikel getrennt ist. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Koordination und Präzision motorischer Funktionen sowie beim motorischen Lernen. Dank deines Cerebellums kannst du gehen, ohne über jeden Schritt nachzudenken. Leider kann die Degeneration somit zu einer Vielzahl von Störungen führen, wie z. B. Gehschwierigkeiten, Körperzittern und Zucken der Gliedmaßen.

Das Cerebellum besteht aus zwei großen Hemisphären (Hemispheria cerebelli), die von einem schmalen Kleinhirnwurm (Vermis cerebelli) in der Mitte zusammengehalten werden. Fissura prima und posterolateralis teilen die Hemisphären in drei Hauptlappen: Lobus anterior cerebelli, Lobus posterior cerebelli, Lobus flocculonodularis.

Die Blutversorgung des Cerebellums wird durch die A. cerebellaris superior, A. cerebellaris anterior inferior und A. cerebellaris posterior inferior sichergestellt.

Strukturen des Cerebellums

Das Cerebellum ist durch drei Paare von Kleinhirnstielen (Pedunculi cerebelli) mit dem Hirnstamm verbunden: durch den Pedunculus cerebellaris superior mit dem Mittelhirn, Pedunculus cerebellaris medius mit den Pons und Pedunculus cerebellaris inferior mit der Medulla oblongata. Afferente und efferente Verbindungen, die zwischen Cerebellum, Hirnstamm und Rückenmark verlaufen, wandern alle durch die Kleinhirnstiele.

Das Cerebellum besteht aus einer grauen Kleinhirnrinde, einem inneren Mark aus weißer Substanz und vier Kernpaaren. Die Oberfläche der Kleinhirnrinde wird durch viele transversal verlaufende Furchen (Fissurae cerebelli) in Lappen, Läppchen und parallel verlaufende, blattartige Windungen (Folia cerebelli) gegliedert.

Die weiße Substanz breitet sich baum- bzw. farnartig im Kleinhirn aus und wird deshalb auch Arbor vitae (Lebensbaum) genannt. Die Kleinhirnkerne (Ncl. fastigii, Ncll. globosi, Ncl. emboliformis und Ncl. dentatus) liegen innerhalb der weißen Substanz nahe der Ventrikel.

Willst du die äußere und innere Struktur des Kleinhirns ein für alle Mal beherrschen? Dann schau dir doch einfach die folgenden Videos an und fülle die dazugehörigen Quiz aus!

Videos

Quizze

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Quellen anzeigen

Text, Übersetzung, Review, Layout:

  • Adrian Rad
  • Marie Hohensee
  • Claudia Bednarek

Illustration:

  • Anatomie des Gehirns - Paul Kim
  • Übersicht des Hirnstamms - Paul Kim
  • Hirnstamm und umgebende Strukturen - Paul Kim
  • Hirnnervenkerne - Paul Kim
  • Kleinhirn - Paul Kim
© Sofern nicht anders angegeben, sind alle Inhalte, inklusive der Illustrationen, ausschließliches Eigentum der kenHub GmbH. Sie sind durch deutsches und internationales Urheberrecht geschützt. Alle Rechte vorbehalten.

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