Der Liquor cerebrospinalis, auch bekannt als Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit oder Nervenwasser, ist eine klare, farblose Körperflüssigkeit, die eine entscheidende Rolle für den Schutz, die Ernährung und die Funktion des zentralen Nervensystems (ZNS) spielt. Seine Untersuchung, die Liquordiagnostik, ist ein fester Bestandteil bei der Erkennung und Differenzialdiagnose einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen.
Historischer Überblick
Die ersten Beschreibungen des Liquors finden sich bereits in ägyptischen Schriften 1.500 Jahre vor Christus und stammen sehr wahrscheinlich aus noch älteren Aufzeichnungen bereits 3.000 Jahre vor unserer Zeitrechnung. Im 15. Jahrhundert schuf Leonardo da Vinci eine erste annähernd realistische dreidimensionale Abbildung der Anatomie des Ventrikelsystems.
Anatomie und Physiologie der Liquorräume
Das ZNS (Gehirn und Rückenmark) ist vor äußeren Einwirkungen durch Knochen geschützt. Die Knochen sind zum ZNS hin mit verschiedenen Epithelschichten ausgekleidet: Dura mater, Arachnoidea und Pia mater. Der Liquor ist lokalisiert im Subarachnoidalraum, der sich zwischen der Pia mater und der Arachnoidea befindet. Er hat somit direkten Kontakt zu den neuronalen Zellen des Gehirns, getrennt nur durch die Pia mater.
Liquorproduktion und -resorption
Der Liquor wird zu mehr als 50 % - wahrscheinlich bis zu 80 % - im Plexus choroideus gebildet, einer besonderen Formation aus Gefäßen und Epithelien, die sich in den Ventrikeln befindet. Die übrigen ca. 20 % stammen sehr wahrscheinlich aus den Zellzwischenräumen und dem perivaskulären Gewebe des ZNS. Etwa 500 ml Liquor werden pro Tag sezerniert.
Die Resorption des Liquors erfolgt vorwiegend in den Pacchioni-Granulationen, zottenähnlichen Ausstülpungen des Subarachnoidalraums in den Sinus sagittalis superior und in die Diploevenen des Schädels. Des Weiteren wird Liquor über die Perineuralscheiden der Hirn- und Spinalnerven, über das Ependym und die Kapillaren der weichen Hirnhäute resorbiert. Bei einem intrakraniellen Volumen von etwa 150 ml ergibt sich eine Umsatzrate von etwa 3,5.
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Blut-Hirn-Schranke
Die mikroanatomische Struktur des Gefäßsystems und der perivaskulären Umgebung führt sowohl im Bereich des Plexus choroideus als auch in den anderen Bereichen des ZNS zu einer erhöhten Selektivität des Transports von Substanzen in den Liquor und die neuronalen Gewebestrukturen, die allgemein als Schranke oder besser als Schrankenfunktion bezeichnet werden (Blut-Hirn-Schranke, Blut-Liquor-Schranke, Liquor-Hirn-Schranke).
Funktion des Liquors
Der Liquor cerebrospinalis erfüllt vielfältige Funktionen:
- Schutz: Er polstert das Gehirn und das Rückenmark und schützt es so vor Stößen und Verletzungen. Druck von außen wird durch die Flüssigkeitsummantelung des Gehirns abgeschwächt.
- Transport: Er dient dem Stoffwechsel der Nervenzellen und transportiert Nährstoffe und Abfallprodukte.
- Druckausgleich: Er sorgt für einen schnellen Druckausgleich im Liquorsystem.
- Temperaturregulation: Er kann eine Überwärmung des empfindlichen Zentralen Nervensystems ableiten.
- Ursprung der Perilymphe: Er ist der Ursprung der Perilymphe, der wässrigen Flüssigkeit im Innenohr.
Liquordiagnostik: Die Lumbalpunktion
Die Lumbalpunktion (Liquorpunktion) ist ein wichtiger diagnostischer Eingriff zur Gewinnung von Liquor cerebrospinalis. Dabei wird eine dünne Punktionsnadel auf Höhe der Lendenwirbelsäule in den Rückenmarkskanal eingeführt, um eine Nervenwasserprobe zu entnehmen.
Anwendungsgebiete der Lumbalpunktion
Die Lumbalpunktion wird sowohl für diagnostische als auch therapeutische Zwecke angewandt:
Diagnostisch:
- Nachweis bzw. Ausschluss von Hirn- und Rückenmarkstumoren
- Krebsbefall der Hirnhäute (z.B. bei Lymphomen)
- Entzündliche Erkrankungen des Gehirns (Enzephalitis) oder der Hirnhäute (Meningitis)
- Infektionskrankheiten (Lyme-Borreliose, Neurosyphilis u.a.)
- Subarachnoidalblutung
- Multiple Sklerose (Nachweis oligoklonaler Banden)
- Feststellung einer Erweiterung der Liquorräume (Hydrozephalus)
Therapeutisch:
- Einbringen von Medikamenten (örtliche Betäubungsmittel, Chemotherapeutika) in den Rückenmarkskanal
- Entlastung der Flüssigkeitsräume bei Normaldruckhydrozephalus
Durchführung der Lumbalpunktion
Zur Lumbalpunktion sitzt der Patient entweder mit gekrümmten Rücken entspannt auf einer Patientenliege oder er befindet sich in Seitenlage, zieht Beine und Arme an und legt das Kinn auf die Brust. In der Regel punktiert der Arzt den Raum zwischen drittem und viertem oder viertem und fünftem Lendenwirbel, nachdem er die Einstichstelle markiert und desinfiziert hat.
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Risiken und Nebenwirkungen der Lumbalpunktion
Wie bei jedem medizinischen Eingriff bestehen auch bei der Lumbalpunktion gewisse Risiken, über die der Patient informiert werden muss:
- Blutungen und Blutergüsse
- Infektionen und Entzündungen
- Kreislauf- und Bewusstseinsstörungen (Synkope)
- Vorübergehende Nervenausfälle mit Taubheitsgefühlen oder Lähmungen
- Auslösung eines Anfalls bei Patienten mit Anfallserkrankungen (z.B. Epilepsie, Migräne)
- Liquorunterdrucksyndrom (Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit, Ohrensausen, Übelkeit, Lichtempfindlichkeit)
Was ist nach einer Lumbalpunktion zu beachten?
Nach der Lumbalpunktion sollte der Patient etwa eine halbe bis volle Stunde auf dem Bauch liegen, um das Nachfließen von Nervenwasser zu verhindern. Auch in den ersten Stunden nach der Punktion sollte weitgehend Bettruhe eingehalten werden. Es ist ratsam, ausreichend Wasser zu trinken, um Kopfschmerzen und Rückenschmerzen zu lindern.
Erkrankungen im Zusammenhang mit dem Liquor cerebrospinalis
Hydrozephalus
Der Hydrozephalus (Wasserkopf) ist eine Erweiterung des Ventrikelsystems, die entweder durch einen gestörten Liquorabfluss (nichtkommunizierender Hydrozephalus) oder durch mangelnde Liquorresorption (kommunizierender Hydrozephalus) entsteht. Ein Hydrocephalus e vacuo entsteht durch Parenchymverlust bei hirnatrophischen Prozessen.
Nichtkommunizierender Hydrozephalus: Ursachen sind Blockaden der Liquorwege, zumeist im Bereich der Ventrikel, des Foramen Magendie, der Foramina Luschkae des 4. Ventrikels oder des Aquädukts. Tumoren, Aquäduktstenosen, Dandy-Walker-Missbildung und Chiari-Malformationen können den Liquorabfluss blockieren.
Kommunizierender Hydrozephalus: Ursache ist eine nicht ausreichende Liquorresorption, verursacht durch posthämorrhagische, posttraumatische und postinfektiöse Verklebungen im Bereich der Pacchioni-Granulationen.
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Die klinischen Symptome sind abhängig vom Lebensalter und der Geschwindigkeit der Entstehung des Hydrozephalus. Akute Hydrozephalusformen führen zu den Symptomen der intrakraniellen Druckerhöhung mit Kopfschmerz, Erbrechen, bis hin zur Bewusstseinstrübung.
Normaldruckhydrozephalus (NPH): Eine besondere Form des Hydrozephalus, bei der trotz erweiterter Ventrikel ein normaler Eröffnungsdruck bei der Lumbalpunktion gemessen wird. Typische Symptome sind Gangstörung, kognitive Defizite und Harninkontinenz. Die Diagnose wird durch klinische Untersuchungen, Bildgebung und Liquorablassversuche gestellt.
Liquorunterdrucksyndrom
Das Liquorunterdrucksyndrom ist eine Komplikation nach Lumbalpunktion oder spontanem Liquoraustritt. Es äußert sich durch Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit, Ohrensausen, Übelkeit und Lichtempfindlichkeit.
Liquorblockade
Eine Liquorblockade bezeichnet die Behinderung der normalen Liquor-Zirkulation. Mögliche Gründe sind Blutungen, Entzündungen, Tumoren oder ein Bandscheibenvorfall.
Liquorrhoe
Wenn Liquor aus der Nase oder dem Ohr austritt, spricht man von einer Liquorrhoe. Grund ist meist eine Schädelbasisfraktur.
Entzündliche Erkrankungen des ZNS
Entzündungsprozesse im Gehirn und Rückenmark (z.B. Meningitis, Enzephalitis, Multiple Sklerose) zeigen sich häufig durch Veränderungen im Liquor, wie z.B. eine erhöhte Zellzahl (Leukozyten), das Vorhandensein von spezifischen Antikörpern oder Myelinbruchstücken.