Neurologie


Hintergrundwissen Neurologie

Aufbau und Funktion des Nervensystems

Peripheres und zentrales Nervensystem

Das hoch komplizierte menschliche Nervensystem gliedert sich nach seiner Lage in das periphere und das zentrale Nervensystem.

Das periphere Nervensystem (PNS) umfasst alle Nerven, die den Körper als dreidimensionales Netz durchziehen wie Telefonkabel eine Stadt. Die Nerven übermitteln Informationen, als elektrische Impulse kodiert, zwischen Rückenmark bzw. Gehirn und dem übrigen Körper. Die zum Rückenmark gehörenden Nerven heißen Spinal- oder Rückenmarknerven, die zum Gehirn gehörenden entsprechend Hirnnerven.

Das zentrale Nervensystem (ZNS) ist das lebenswichtige Steuerungszentrum. Zusammen mit dem Hormonsystem, mit dem es aufs Engste verknüpft ist, steuert und regelt es alle Körperfunktionen von der Atmung über Bewegung und Fortpflanzung bis hin zur Verdauung. Über die Sinnesorgane ermöglicht das zentrale Nervensystem Wahrnehmungen und verbindet den Menschen mit der Umwelt. Darüber hinaus ist es Grundlage aller „höheren“ Funktionen wie etwa Bewusstsein, Empfinden, Denken und Lernen.

Unterster Abschnitt des zentralen Nervensystems ist das Rückenmark (RM), das sich im Wirbelkanal der Wirbelsäule vom Übergang zwischen Kopf und Nacken bis zur Lendenwirbelsäule abwärts zieht. Es ist zum einen der zentrale Kabelstrang zwischen Körper und Gehirn, zum anderen ist es ein dem Gehirn untergeordnetes Steuerungszentrum. Über unbewusste Reflexe ermöglicht das Rückenmark z. B. schnelle Fluchtreaktionen (Wegziehen des Fußes bei Treten auf einen Nagel), es hält uns durch Mitregulation der Muskellänge und -spannung entgegen der Schwerkraft aufrecht und ist an der Harnblasenentleerung beteiligt.

Nach oben geht das Rückenmark nahtlos in das verlängerte Mark als untersten Gehirnabschnitt über. Verlängertes Mark und die nach oben folgende Brücke und das Mittelhirn bilden zusammen den Hirnstamm. Zwischen vielen Leitungsbahnen liegen hier Nervenzellanhäufungen (Kerne genannt), die u. a. lebenswichtige Körperfunktionen wie die Atmung regulieren, die Sinnesorgane versorgen sowie an der Bewegungssteuerung beteiligt sind. Mit dem Hirnstamm verbunden ist das Kleinhirn, das der Bewegungskoordination und den Gleichgewichtsreaktionen dient. Es sorgt z. B. dafür, dass Bewegungen „richtig dosiert“ werden und nicht über ihr Ziel hinausschießen.

Das oberhalb von Hirnstamm und Kleinhirn liegende Zwischenhirn ist ebenfalls an der Steuerung lebenswichtiger Prozesse beteiligt, etwa der Regulierung der Körpertemperatur. Außerdem ist das Zwischenhirn zentrales Bindeglied zwischen Nervensystem und Hormonsystem. Nicht zuletzt filtert das Zwischenhirn die Informationen aus dem Körper und der Umwelt, bevor es einen Teil davon zum Großhirn weiterleitet („Tor zum Bewusstsein“).

Das Großhirn schließlich ist der größte und entwicklungsgeschichtlich jüngste Gehirnabschnitt. Es wird durch eine große Längsfurche in zwei Hälften geteilt (Hemisphären) und hat durch Auffaltung in Gehirnwindungen und -furchen eine riesige Oberfläche. Im Großhirn werden z. B. die Meldungen der Sinnesorgane registriert und verarbeitet (aus dem Sehen wird ein Erkennen) und Bewegungen bis hin zu komplexen Handlungsketten entworfen. Auch unsere Gedanken, Gefühle und moralischen Wertvorstellungen sind Leistungen des Großhirns.

Einige Großhirnfunktionen können heute recht genau lokalisiert werden. So haben etwa die Steuerungsbefehle für willkürliche Bewegungen ihren Ursprung in einem bandförmigen Gebiet der Großhirnoberfläche, das etwa von der Mitte des Scheitels wie eine Haarsträhne nach unten und leicht nach vorne bis etwa zum Oberrand des Ohrs zieht. Berührungsempfindungen der Haut kommen in der parallel davorliegenden Hirnwindung an. Ein Schaden dieser Gebiete oder der dazugehörenden Leitungsbahnen, etwa durch einen Schlaganfall oder durch einen Tumor, führt somit zu eng umgrenzten Ausfällen. Da die Leitungsbahnen sich im Hirnstamm kreuzen, ist bei einer rechtsseitigen Gehirnschädigung die linke Körperhälfte betroffen und umgekehrt.

Schutzeinrichtungen des zentralen Nervensystems

Das zentrale Nervensystem ist lebenswichtig für den Organismus und gleichzeitig sehr empfindlich. So wundert es nicht, dass sich im Lauf der Jahrmillionen wirksame Schutzeinrichtungen entwickelt haben:

  • Das Gehirn liegt gut geschützt unter den Schädelknochen, das Rückenmark wird von der Wirbelsäule als fester „Schale“ umgeben.
  • Zusätzlichen Schutz bieten drei bindegewebige Häute: Unterhalb der Schädelknochen und Wirbel liegt die harte Hirn- bzw. Rückenmarkhaut, nach innen folgen zwei weiche Hirn- bzw. Rückenmarkhäute.
  • Der Raum dazwischen ist nicht leer, sondern mit einer wässrigen Flüssigkeit gefüllt, dem Liquor (Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit, Nervenwasser). Auch im Gehirn selbst gibt es Hohlräume, die Hirnkammern, die mit Liquor gefüllt sind. Wie ein Wasserkissen puffert der Liquor Stöße ab.

Willkürliches und vegetatives Nervensystem

Das Nervensystem kann außerdem nach der Funktion eingeteilt werden in willkürliches (somatisches) und vegetatives Nervensystem (autonomes Nervensystem, unwillkürliches Nervensystem). Während das willkürliche Nervensystem alle dem Bewusstsein und dem Willen unterworfenen Vorgänge (z. B. die Muskelbewegungen) steuert, ist das vegetative Nervensystem der direkten willentlichen Kontrolle weitgehend entzogen. Dazu gehören insbesondere die inneren Aktivitäten des Körpers wie etwa Herzschlag, Atmung und Verdauung. Das vegetative Nervensystem wird klassischerweise gegliedert in einen sympathischen(Sympathikus) und einen parasympathischen Teil (Parasympathikus). Sympathikus und Parasympathikus haben oft gegensätzliche Wirkungen und ermöglichen in ihrem Zusammenspiel eine Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse des Körpers.

CT und Kernspin in der Neurologie

CT und Kernspin haben die Diagnostik bei Erkrankungen des Gehirns und des Rückenmarks revolutioniert. In der Neurologie verdrängt derzeit der Kernspin das CT immer mehr, da er weiche Gewebe wie Gehirn und Rückenmark besser darstellt. Durch Kontrastmittelgabe und anschließende Datenverarbeitung im Computer sind so gute Gefäßdarstellungen und dreidimensionale Bilder möglich (3-D-CT, 3-D-Kernspin), dass dem Patienten belastende und mit Risiken behaftete Untersuchungen oft erspart werden können.

Eine neue Entwicklung ist der funktionelle Kernspin (fMRT): Bei diesem Verfahren wird zunächst ein Kernspin in Ruhe angefertigt und danach ein zweites, während der Patient eine bestimmte Tätigkeit ausführt (z. B. spricht). Die Gehirnanteile, die an dieser Tätigkeit beteiligt sind, verbrauchen mehr Sauerstoff, wodurch sich die beiden Bilder geringfügig unterscheiden. Durch Verrechnung beider Bilder im Computer werden die an dieser Tätigkeit beteiligten Gehirngebiete sichtbar. Der funktionelle Kernspin ist extrem aufwendig und daher speziellen Fragestellungen vorbehalten, etwa ob die Operation eines Tumors im Großhirn voraussichtlich zu schweren Sprachstörungen führen würde und daher eine Strahlenbehandlung besser sei.

SPECT (Single-Photon-Emissions-Computertomografie) und PET (Positronenemissionstomografie) sind nuklearmedizinische Verfahren, bei denen dem Patienten radioaktiv markierte Substanzen gespritzt werden, die sich im Gehirn anreichern. Detektoren und der entsprechende Computer sammeln die Daten und verarbeiten sie wie bei der Computertomografie zu Schnittbildern. SPECT und PET erlauben insbesondere Einblicke in funktionelle Abläufe, z. B. Stoffwechselvorgänge. Während die SPECT bei Epilepsien, Parkinson-Krankheit, Demenz und Tumoren zunehmend eingesetzt wird, ist die PET derzeit noch sehr aufwendig.

Die medizinischen Fachgebiete Neurologie/Neurochirurgie

Spezialist für Diagnostik und Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems und bestimmter Muskelerkrankungen ist der Neurologe.

Operative Eingriffe am Nervensystem werden vom Neurochirurgen vorgenommen, der auch die notwendigen Nachsorge- und Rehabilitationsmaßnahmen übernimmt bzw. organisiert.

Klinisch-neurologische Untersuchungen in der Neurologie

Die klinisch-neurologische Untersuchung ist erster und oft entscheidender Bestandteil der Diagnostik. Sie kann sehr aufwendig sein, und jeder Untersucher entwickelt seine eigene Reihenfolge, um nichts zu vergessen. Die verschiedenen Untersuchungsbereiche können dabei je nach Verdachtsdiagnose ganz kurz ausfallen oder sehr viel Zeit in Anspruch nehmen.

Bewusstsein und Sprache. Die Untersuchung von Bewusstsein und Sprache erfolgt meist während der Anamneseerhebung. Ist der Patient wach, schläfrig oder nicht ansprechbar? Weiß er, wo er sich befindet und weshalb? Kann er seine Beschwerden selbst darstellen, bereitet ihm das Finden einzelner Wörter Mühe, spricht er nur in Floskeln oder gar nicht? Ist seine Sprache angestrengt oder mühelos, deutlich oder verwaschen? Weitergehende Untersuchungen, etwa eine genaue Einschätzung des Bewusstseins mithilfe der Glasgow-Koma-Skala oder spezielle Sprachtests, folgen bei entsprechendem Verdacht.

Bewegung und Koordination. Zur Bewegungsprüfung lässt der Arzt den Patienten meist einige Male durch den Raum laufen, auch im „Gänsefüßchenschritt“, rückwärts und mit geschlossenen Augen. Beidseitiges Händeschütteln und das Anheben-Lassen der Beine im Liegen gegen Widerstand decken Seitenunterschiede der Muskelkraft und damit leichte Lähmungen auf. Stehen und Auf-der-Stelle-Gehen mit geschlossenen Augen, das Berühren der Nasenspitze mit dem Zeigefinger oder im Liegen das Berühren des Knies mit der Ferse des anderen Fußes (beides ebenfalls mit geschlossenen Augen) sind einfache, aber aussagekräftige Koordinationstests. Im Rahmen der Bewegungs- und Koordinationsprüfungen achtet der Untersucher auch auf den Muskeltonus (die Muskelgrundspannung), also darauf, ob die Muskeln zu „steif“ oder zu „schlaff“ sind, sowie auf sichtbar geschrumpfte Muskulatur.

Hirnnerven. Einige Hirnnerven werden routinemäßig getestet, etwa der Gesichts- oder Fazialisnerv durch Stirnrunzeln, Augenschließen, Backen-Aufblasen und Pfeifen. Andere Hirnnervenfunktionen hingegen, etwa der Geruchssinn, werden im praktischen Alltag nur bei Verdachtsmomenten untersucht.

Empfinden (Sensibilität). Auch die Fähigkeit, verschiedene Reize aufzunehmen und zu erkennen, wird im Rahmen der neurologischen Untersuchung geprüft. Getestet wird das Berührungsempfinden (leichtes Berühren der Haut, Zahlen-Schreiben auf die Haut), das Schmerzempfinden (z. B. durch Kneifen), das Temperaturempfinden (etwa indem Röhrchen mit kaltem und warmem Wasser an die Haut gehalten werden) und der Tiefensinn, etwa durch Aufsetzen einer angeschlagenen Stimmgabel auf Knochen. Ganz wesentlich ist es, genau auszutesten, welcher Körperbereich von der Störung betroffen ist, da dies Rückschlüsse auf den Schädigungsort erlaubt.

Reflexprüfung. Wohl bekanntester Bestandteil der neurologischen körperlichen Untersuchung ist die Reflexprüfung und dabei die Prüfung der Eigenreflexe: Ein Muskel wird durch Schlag auf seine Sehne mit einem kleinen Hämmerchen gedehnt. Als Reaktion folgt eine kurze Muskelzuckung. Wie lebhaft die Eigenreflexe sind (wie stark es also zuckt), ist individuell sehr unterschiedlich.

Bei Fremdreflexen sind der Ort der Reizung und der Ort der Reaktion verschieden. Diagnostisch bedeutsam ist z. B. der Babinski-Reflex: Streckt sich die Großzehe auf festes Streichen über den seitlichen Fußsohlenrand nach oben, so ist dies ein Hinweis auf eine Schädigung von Bewegungsbahnen im zentralen Nervensystem.

Liquoruntersuchung und Lumbalpunktion

Durch den engen Kontakt zu Hirnhäuten und Gehirn kann sich die Zusammensetzung des Liquors insbesondere bei Entzündungen, Blutungen und Tumorbefall ändern; eine Liquoruntersuchung kann deshalb aufschlussreich sein. Entnommen wird der Liquor durch eine Lumbalpunktion. Diese wird überwiegend im Rahmen eines Krankenhausaufenthalts durchgeführt, sie ist prinzipiell aber auch ambulant möglich.

Meist sitzt der Patient bei der Lumbalpunktion auf der Bettkante und beugt sich weit nach vorne, damit die tastbaren Knochenfortsätze hinten an der Wirbelsäule auseinanderweichen. Seltener wird die Lumbalpunktion im Liegen durchgeführt. Nach mehrfacher Hautdesinfektion durchsticht der Arzt die Haut im unteren Lendenwirbelsäulenbereich mit einer speziellen Hohlnadel und schiebt die Nadel zwischen zwei Knochenfortsätzen bis zum Wirbelkanal vor. Die harte Rückenmarkshaut bildet hier einen liquorgefüllten Sack, in dem nur die Anfangsabschnitte der Nerven, die Nervenwurzeln, schwimmen. Der Einstich ist vergleichbar dem einer Blutabnahme. Berührt die Nadel eine Nervenwurzel, kann es zu einem kurzen „elektrisierenden“ Schmerz im Bein kommen. Dieser Schmerz ist auch durch eine lokale Betäubung nicht zu verhindern und harmlos. Die Nervenwurzel weicht der Nadel aus und nimmt keinen Schaden. Auch das Rückenmark ist nicht gefährdet, da es ein Stück weiter oben aufhört. Es dauert dann ein paar Minuten, bis die Probenröhrchen gefüllt sind, da der Liquor nur langsam aus der Nadel tropft. Nach Entfernen der Nadel legt der Arzt einen kleinen Verband an und der Liquor wird zur weiteren Untersuchung ins Labor gegeben.

Die häufigste Nebenwirkung der Lumbalpunktion ist der so genannte postpunktionelle Kopfschmerz, auch wenn er durch Verwendung spezieller atraumatischer Nadeln heute seltener auftritt. Er beginnt oft erst einen Tag nach der Punktion und kann mehrere Tage dauern. An seiner Entstehung soll ein winziges Leck in der harten Hirnhaut beteiligt sein. Der Nutzen der oft empfohlenen 2- bis 24-stündigen Bettruhe zur Vorbeugung ist nach wie vor nicht belegt. Durch Hinlegen (der Schmerz verstärkt sich beim Stehen), reichliches Trinken und ggf. Schmerzmittel wie etwa Paracetamol (z. B. ben-u-ron®) ist der Kopfschmerz in aller Regel gut zu lindern.

Viele Patienten haben große Angst vor einer Lumbalpunktion. Tatsächlich ist sie aber kaum schmerzhafter als eine Blutentnahme.

Medizintechnische Diagnostik in der Neurologie

Elektroenzephalografie. Die Gehirntätigkeit geht stets mit dem Fließen kleinster elektrischer Ströme und mit Spannungsschwankungen einher, die mithilfe der Elektroenzephalografie, kurz EEG, erfasst werden können. Die Aufzeichnung („Ableitung“) eines EEGs ist schmerzlos und ohne Nebenwirkungen: Es werden etwa 20 kleine Elektroden auf die Kopfhaut aufgesetzt, ggf. mit einer Kappe befestigt und über Kabel mit dem EEG-Gerät verbunden. Die EEG-Aufzeichnung dauert meist 20–30 Minuten. Bis auf einen Verzicht auf anregende Getränke wie Cola oder Kaffee am Untersuchungstag sind keine Einschränkungen zu beachten.

Das EEG kann entweder sofort auf Papier gedruckt oder auf einem Computermonitor dargestellt, gespeichert und später ausgedruckt werden. Normal ist ein regelmäßiges Muster feiner Kurven („Wellen“), das sich mit der Aktivität des Gehirns ändert.

Unverzichtbar ist das EEG bei der Diagnostik und Verlaufskontrolle von Epilepsien (Einzelheiten zu den hier angefertigten Spezial-EEGs). Bei unklarer oder länger andauernder Bewusstlosigkeit kann es zur Abschätzung der weiteren Aussichten des Patienten hilfreich sein. Außerdem wird es bei der Untersuchung im Schlaflabor zur Bestimmung der Schlafstadien sowie bei manchen Operationen zur Überwachung der Narkose eingesetzt.

Evozierte Potenziale. Bei der Ableitung der evozierten Potenziale wird die Antwort des Gehirns auf einen definierten Sinnesreiz registriert. Sehen wir z. B. einen Gegenstand an, so führt die Informationsweiterleitung auf ihrem Weg vom Auge zum Gehirn zu ganz regelhaften Änderungen der elektrischen Gehirnaktivität, die sich an bestimmten Stellen der Kopfhaut als typische Kurve registrieren lassen. Erkrankungen, welche die Weiterleitung des Reizes oder seine Verarbeitung im Gehirn beeinträchtigen, verändern die elektrische Gehirnaktivität und damit die evozierten Potenziale.

  • Bei der Messung der visuell evozierten Potenziale (VEP) wird der Sehsinn erregt, indem der Patient ein Schachbrettmuster ansieht oder flackerndem Licht ausgesetzt wird.
  • Entsprechend wird bei den akustisch evozierten Potenzialen (AEP) der Hörsinn angeregt, etwa durch Klicklaute.
  • Wird die Weiterleitung von Reizen aus dem Körper (etwa aus der Haut) zum Gehirn untersucht, handelt es sich um somatosensibel evozierte Potenziale (SSEP).
  • Auch die umgekehrte Leitungsrichtung kann geprüft werden: Bei den motorisch evozierten Potenzialen (MEP) wird die Großhirnoberfläche durch die Kopfhaut hindurch mit einem Magnetfeld stimuliert und die Antwort des Muskels hierauf registriert.

Während VEP und AEP schmerzlos sind, können SSEP und MEP durch die notwendige elektrische Reizung bzw. die unwillkürlichen Muskelzuckungen unangenehm sein. Reichen Oberflächenelektroden nicht aus, müssen Nadelelektroden benutzt werden, bei denen zusätzlich der Einstich der Nadel spürbar ist.

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