Liquor cerebrospinalis


Der Liquor cerebrospinalis (Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, Zerebrospinalflüssigkeit, CSF, nicht fachsprachlich auch „Nervenwasser“) ist eine klare und farblose Körperflüssigkeit, die mit der Gewebsflüssigkeit des Gehirns in Verbindung steht und daher auch in der Zusammensetzung sehr ähnlich ist. Entdecker des Liquors und seiner Kommunikationswege ist François Magendie. Der Liquor wird von speziell differenzierten Epithelzellen der Adergeflechte der Hirnkammern gebildet.

Zusammensetzung

Rückfluss von Liquor bei der Durchführung einer Spinalanästhesie

Normaler Liquor ist wasserklar, farblos und enthält nur sehr wenige Zellen. Die meisten davon sind Lymphozyten (bis zu 3 pro µl Liquor) und in seltenen Fällen auch Monozyten. Die Lymphozyten sind überwiegend T-Lymphozyten, nur etwa 1 % der Lymphozyten im Liquor sind B-Lymphozyten (dagegen beträgt der Anteil der B-Lymphozyten an allen Lymphozyten im Blut etwa 5−10 %). Der Eiweißgehalt des Liquors liegt mit etwa 0,15 bis 0,45 Gramm je Liter Liquor deutlich unter dem durchschnittlichen Eiweißgehalt des Serums (75 g je Liter). Diese Eigenschaft kann genutzt werden, um mithilfe einer parallelen Albuminmessung in Liquor und Serum eine Störung der Blut-Liquor-Schranke zu diagnostizieren. Der normale Zuckergehalt beträgt 50 bis 70 % des Serum-Blutzuckerwertes.

Druck

Der Liquordruck im Liegen bei typischer Messung nach dem Steigrohrprinzip mittels Lumbalpunktion am Kreuz beträgt physiologischerweise 70–220 mmH2O (Wassersäule) (= etwa 690-2160 Pa) und schwankt rhythmisch um bis zu 20 mmH2O (etwa 200 Pa), in Abhängigkeit von Herzschlag, Atemtyp (gepresst oder entspannt) und der Art des Liegens. [1]

Anatomie

Man unterscheidet einen äußeren Liquorraum von einem inneren Liquorraum.

Äußerer Liquorraum

Das im Wirbelkanal (Canalis vertebralis) liegende Rückenmark sowie das im Schädel (Cranium) liegende Gehirn werden von zwei weichen (Pia mater und Arachnoidea, Leptomeninges), sowie einer harten Hirn- bzw. Rückenmarkshaut (Dura mater, Pachymeninx) umgeben. Zwischen den beiden weichen Hirnhäuten gibt es einen Spalt, der Subarachnoidalraum genannt wird und durch den der Liquor cerebrospinalis zirkuliert.

Innerer Liquorraum

Hauptartikel: Hirnventrikel
Ausguss des Ventrikelsystems
Seitenansicht von rechts

Im Rückenmark stellt der Zentralkanal (Canalis centralis) ein Überbleibsel des Lumens des embryonalen Neuralrohrs dar, der aber für den Abfluss des Liquors keine Rolle mehr spielt. Ein häufig vorkommender Verschluss des Zentralkanals bleibt deshalb auch immer ohne Folgen. Im Gehirn entsteht aus dem Lumen des Neuralrohrs ein hintereinandergeschaltetes Liquorbildungs- und Transportsystem in Form von vier Hirnventrikeln:

  • zwei Seitenventrikel (Ventriculi laterales) im Telencephalon (Großhirn)
  • einen dritten Ventrikel (Ventriculus tertius) im Diencephalon (Zwischenhirn)
  • einen vierten Ventrikel (Ventriculus quartus) im Rhombencephalon (Rautenhirn)

Die beiden Seitenventrikel stehen über die Foramina interventricularia (Foramina Monroi) mit dem dritten in Verbindung. Von dort zieht das Aquädukt (Aquaeductus mesencephali) zum vierten Ventrikel, der sich in den Zentralkanal des Rückenmarks fortsetzt. Das Zentralnervensystem entsteht überwiegend aus dem Neuralrohr, die inneren Liquorräume entsprechen dem Lumen des Neuralrohrs. Das Ventrikelsystem steht zudem über zwei Aperturae laterales (Foramina Luschkae) sowie einer Apertura mediana (Foramen Magendii) mit dem Subarachnoidalraum, dem äußeren Liquorraum in Verbindung.

Liquorbildung

Erwachsene Menschen haben, entsprechend dem Volumen des Liquorraumes, etwa 120 bis 200 ml Liquor. Diese werden größtenteils in den Ventrikeln von den speziell differenzierten Epithelzellen des Plexus choroideus mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,3 bis 0,4 ml pro Minute gebildet, vorwiegend durch eine Ultrafiltration des Blutes. Pro Tag entstehen etwa 500 bis 700 ml Liquor. Inwieweit Ependymzellen an der Sekretion beteiligt sind, ist noch Gegenstand aktueller Forschung.

Liquorresorption

Da täglich etwa 500–700 ml Liquor gebildet werden, muss dieser auch wieder resorbiert werden, da sonst der Hirndruck kontinuierlich ansteigen und ein Hydrocephalus („Wasserkopf“) entstehen würde. Der Liquor gelangt von den Seitenventrikeln über das jeweilige Foramen interventriculare in den dritten Ventrikel, dann über das Aquädukt in den vierten Ventrikel und von dort einerseits in den Zentralkanal des Rückenmarks und andererseits über die seitlichen Öffnungen (Foramina Luschkae) und die untere Öffnung (Foramen Magendii) in den äußeren Liquorraum, der dem Subarachnoidalraum entspricht. Für die Resorption sind Ausstülpungen der Arachnoidea verantwortlich, die im Schädel in die venösen Blutleiter der Dura mater ragen und Arachnoidalzotten (Pacchioni-Granulationen, Granulationes arachnoideae) genannt werden. Analog befinden sich auch in den Wurzeltaschen, die die Spinalnervenwurzeln umgeben, kleine Ausstülpungen, über die der Liquor in Venen filtriert wird.

Im Bereich der Wurzeltaschen geht die Arachnoidea in das Perineurium über. Über diese Verbindung fließen pro Stunde einige Milliliter des Liquors entlang der Hirnnerven und Spinalnerven in die Peripherie ab, wo er durch das Lymphsystem resorbiert wird.

Funktion des Liquors

Die Hauptfunktion des Liquors besteht in der Polsterung des Gehirns und des Rückenmarks. Ernährungsfunktion und Beteiligung an Signalkaskaden sind umstritten und ebenfalls Gegenstand aktueller Forschung.

Diagnostik

Lumbalpunktion

Liquor kann zu diagnostischen Zwecken durch eine Punktion des Spinalkanals gewonnen werden (Liquorentnahme).

Eine solche Punktion wird vor allem bei Verdacht auf eine Entzündung im Bereich des Nervensystems durchgeführt (Meningitis, Enzephalitis, Enzephalomyelitis, Myelitis, Polyradikulitis), wie sie zum Beispiel im Rahmen einer Infektion des Gehirns und/oder Rückenmarks durch Bakterien, Viren, Pilze, Parasiten oder einer Autoimmunerkrankung (z. B. Multiple Sklerose) auftritt. Kleinere Subarachnoidalblutungen kann man manchmal nur durch eine Liquoruntersuchung nachweisen.

Entzündungen des Gehirngewebes oder der Hirnhäute (Meningitis) verändern die Liquor-Zusammensetzung: Die Zellzahl nimmt zu (Pleozytose), die Eiweißkonzentration steigt an, der Zucker im Liquor sinkt ab, Laktat steigt an. Des Weiteren kommt es im Liquor relativ zum Blut zu einem Anstieg der Immunglobuline. Dies wird unter Nutzung des Reiber-Diagrammes festgestellt.

Neben einer Zunahme der Zellzahl kann sich durch pathologische Prozesse auch die Zusammensetzung des Zellkompartiments verändern. So kommt es bei bakteriellen Hirnhautentzündungen zu einer massiven Invasion von neutrophilen Granulozyten in den Liquorraum, während sie physiologischerweise dort nicht anzutreffen sind. Hingegen wandern bei viral verursachten Entzündungsprozessen bevorzugt Lymphozyten in den Liquorraum. Weiterhin lässt auch die mikroskopisch beurteilte Zellmorphologie Rückschlüsse auf das Alter und den Aktivierungsstand von Zellen zu.

Manchmal lassen sich die Erreger (Bakterien, Viren) direkt nachweisen. Einen viralen Infekt erkennt man häufig nur indirekt durch die im Liquor im Vergleich zum Blut höhere spezifische Antikörper-Konzentration.

Wenn Tumorzellen im Liquor nachweisbar sind, ist dies ein Hinweis für einen Tumorbefall der Hirnhäute (Meningen). Man spricht dann von einer Meningeosis neoplastica. Untergruppen der Meningeosis neoplastica sind beispielsweise bei Karzinomerkrankungen eine Meningeosis carcinomatosa, bei Leukämien eine Meningeosis leukaemica oder bei Lymphomen eine Meningeosis lymphomatosa.

Makroskopische Beurteilung

Xanthochromer Liquor

Zur optischen Beurteilung des Liquors direkt nach seiner Gewinnung, hat sich die „Drei-Gläser-Probe“ bewährt. Dabei wird der Liquor in drei Reagenzgläsern fraktioniert. So lässt sich schon bei der Entnahme ein Artefakt durch Einbluten aus der Einstichstelle bei der Punktion von einer Subarachnoidalblutung unterscheiden, wenn das letzte Röhrchen klar bleibt.

Beurteilt werden Trübung und Färbung. Normaler Liquor ist klar und farblos. Sind deutlich erhöhte Leukozytenzahlen vorhanden, wird der Liquor leicht trüb bis hin zu sahnig/rahmig. Stark erhöhte Eiweißwerte führen zu einer gelblichen Färbung. Ebenso gelblich wird der Liquor bei älteren Subarachnoidalblutungen, wobei hier in der Regel auch die Erythrozyten eine trübe Rotfärbung herbeiführen. Um den manchmal schwachen Gelbstich erkennen zu können, wird das Reagenzglas vor eine weiße Fläche gehalten und bei Blutbeimengungen die Zellen im Röhrchen einige Minuten sedimentieren gelassen.

Auf diese Weise kann man grob, aber schnell, folgende wichtige Informationen erhalten:

Aussehen mögliche Rückschlüsse
leichte bis mäßige Trübung Leukozytenzahl erhöht
starke Trübung (rahmig, sahnig),höhere Viskosität klassisch bakteriell,
gelblich (xanthochrom) Eiweißgehalt stark erhöht, Stoppliquor
rötlich trüb Erythrozyten, durch Blutung

Literatur

  • Uwe K. Zettl, Reinhard Lehmitz, Eilhard Mix (Hrsg.): Klinische Liquordiagnostik. 2. Auflage. de Gruyter, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-11-018169-X.

Quellen

  1. Roche Lexikon Medizin, 5. Auflage (online-Version), unter Liquordruck

Weblinks

 <Lang> Commons: Cerebrospinal fluid – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


Knochen des Tages

Elemente:

,

02.03.2021
Wie sind Hunde nach Amerika gekommen?
Forscher analysierten das mitochondriale Genom des Hundes und kamen zu dem Schluss, dass das Tier zu einer Linie von Hunden gehörte, deren Entwicklungsgeschichte bereits vor 16.700 Jahren von der der sibirischen Hunde abwich.
18.02.2021
Neandertaler-Gene und Covid-19 Verläufe
Letztes Jahr entdeckten Forscher, dass wir den wichtigsten genetischen Risikofaktor für einen schweren Verlauf der Krankheit Covid-19 vom Neandertaler geerbt haben.
29.01.2021
Als Flüsse durch eine grüne Sahara flossen
Große Teile der heutigen Sahara-Wüste waren vor Tausenden von Jahren grün.
29.01.2021
Beweglicher Daumen ebnete den Weg zur menschlichen Kultur
Präzise Greifen und grazilere Werkzeuge herstellen: Vor rund zwei Millionen Jahren verschaffte ihre bessere Feinmotorik den ersten Menschen einen evolutionären Vorteil
23.01.2021
Befreundete Schimpansen kämpfen gemeinsam gegen Rivalen
Menschen kooperieren in großen Gruppen miteinander, um Territorien zu verteidigen oder Krieg zu führen.
21.01.2021
Über 18.000 Funde: Forschungsgrabung in Untermaßfeld abgeschlossen
Seit vier Jahrzehnten wird in der thüringischen Wirbeltierfundstelle Untermaßfeld regelmäßig ausgegraben.
21.01.2021
Was das Genom des Lungenfischs über die Landeroberung der Wirbeltiere verrät
Das vollständig sequenzierte Genom des Australischen Lungenfisches ist das größte sequenzierte Tiergenom und hilft, den Landgang der Wirbeltiere besser zu verstehen – Evolutionsbiologen der Universität Konstanz sind maßgeblich beteiligt
21.01.2021
Alte DNA gibt Aufschluss über die Besiedlung der Marianeninseln
Im Vergleich zur Erstbesiedlung Polynesiens hat die Besiedlung der Marianen im Westpazifik vor etwa 3.500 Jahren bisher nur wenig Beachtung gefunden.
21.01.2021
Asiatische Gewürze erreichten den Mittelmeerraum vor mehr als 3000 Jahren
Der LMU-Archäologe Philipp Stockhammer fand Hinweise über asiatische Gewürze wie Kurkuma und Früchte wie die Banane im Mittelmeerraum schon viel früher als bislang gedacht.
10.12.2020
Fossilien zeigen Folgen der Ozeanerwärmung auf
Forschende aus Berlin und Großbritannien haben die ökologischen Auswirkungen einer raschen und ungewöhnlich intensiven Phase der Klimaerwärmung während der Jurazeit vor etwa 182 Millionen Jahren auf die Meeresfauna erforscht.
03.12.2020
Das älteste “Ortsnamenschild” der Welt
Wissenschaftler der Universität Bonn haben zusammen mit dem Ägyptischen Antikenministerium das älteste Ortsnamenschild der Welt entschlüsselt.
30.11.2020
Der Popa-Langur: ein neu entdeckter Affe aus Asien
Erbgutanalysen, unter anderem an hundert Jahre altem Museumsexemplar, erlauben Einblick in die Evolutionsgeschichte der Haubenlanguren.
25.11.2020
Treue Paare im Regenwald
Rote Springaffen verzichten auf Seitensprünge.
24.11.2020
Manche mögen‘s heiß: Globale Erwärmung als Motor für Evolution der Langhalssaurier
Ein internationales Paläontologen-Team, zu dem auch SNSB-Forscher Oliver Rauhut gehört, findet Belege für einen raschen Klimawandel vor 180 Millionen Jahren als Ursache für die Ausbreitung der weithin bekannten Langhalssaurier (Sauropoden).
03.11.2020
Neanderthaler-Mütter stillten nach fünf bis sechs Monaten ab
Als Grund für das Aussterben der Neanderthaler vermuten einige Forscher, dass die damaligen Mütter ihre Säuglinge lange stillten und die Säuglinge so nicht früh genug vielfältige Nährstoffe für eine Höherentwicklung des Gehirns erhielten.
31.10.2020
Populationsgeschichte der Hunde deckt sich nur teilweise mit der des Menschen
Wissenschaftler haben die Genome von bis zu 10.900 Jahre alten Hunden untersucht und zeigen, dass die Populationsgeschichte der prähistorischen Hunde sich nur teilweise mit der des Menschen deckt.
30.10.2020
Denisovaner-DNA im Erbgut früher Ostasiaten
Forschende des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und der Mongolischen Akademie der Wissenschaften haben das Genom des ältesten menschlichen Fossils, das bis jetzt in der Mongolei gefunden wurde, analysiert: Die 34.000 Jahre alte Frau hatte rund 25 Prozent ihrer DNA von Westeurasiern geerbt.
24.10.2020
Bissspuren und ausgefallene Zähne bringen Licht ins Fressverhalten von Dinosauriern
Forscherteam der Universität Tübingen untersucht 160 Millionen Jahre alten Fressplatz im Nordwesten Chinas.
22.10.2020
Kognitive Bausteine der Sprache existierten schon vor 40 Millionen Jahren
Nicht nur Menschen, sondern auch Affen und Menschenaffen erkennen Regeln in komplexen sprachlichen Konstruktionen. Dies haben Sprachwissenschaftler durch Experimente mit einer künstlichen Grammatik herausgefunden. Daraus lässt sich schliessen, dass diese Fähigkeit auf gemeinsame Vorfahren zurückgeht.
21.10.2020
Mehr noch als Fleisch und Milch
Stabile Isotopendaten von Menschen- und Tierknochen zeigen eine sehr effektive Nutzung des vielfältigen Nahrungsangebots im nördlichen Kaukasus und den vorgelagerten Steppen durch bronzezeitliche Viehhalter im heutigen Süden Russlands.
18.10.2020
Madagaskar: Mensch und Klima verursachten Massenaussterben
Die gesamte endemische Megafauna Madagaskars und der östlich davon gelegenen Inselkette der Maskarenen, zu der Mauritius und Rodrigues zählen, wurde im vergangenen Jahrtausend ausgerottet.
17.10.2020
Chemische Evolution - Am Anfang war der Zucker
Der Ursprung allen Lebens liegt in organischen Molekülen. Doch wie sind diese aus anorganischen Stoffen entstanden? Der LMU-Chemiker Oliver Trapp berichtet über einen Reaktionsweg, bei dem sich Zucker an Mineralien ohne Wasser bilden.
14.10.2020
Der moderne Mensch kam auf Umwegen nach Europa
Klimatische Bedingungen leiteten die geographische Ausbreitung von Homo sapiens in der Levante vor 43.000 Jahren.
12.10.2020
Reiter wetteiferten vor 3000 Jahren um die ältesten Lederbälle Eurasiens
Wissenschaftler haben in Gräbern von Reitern in Nordwest-China die ältesten Bälle Eurasiens untersucht.
08.10.2020
Forscher rekonstruieren Käfer aus der Kreidezeit
Ein internationales Forscherteam hat vier neu gefundene Exemplare der fossilen Käfer Mysteriomorphidae mithilfe der Computertomographie untersucht und weitestgehend rekonstruieren können. Die Ergebnisse lassen Rückschlüsse auf die Evolution der Arten während der Kreidezeit zu.