Das Gehirn ist ein komplexes und lebenswichtiges Organ, das von verschiedenen Strukturen geschützt und versorgt wird. Eine dieser Schutzstrukturen ist die Gewebehülle, die das Gehirn umgibt. Dieser Artikel beleuchtet den Aufbau und die Funktion dieser Hülle und gibt einen Einblick in ihre Bedeutung für die Gesundheit des Gehirns.
Anatomie des Gehirns und seiner Hüllen
Das Gehirn (Encephalon) ist der Teil des zentralen Nervensystems, der sich innerhalb des knöchernen Schädels befindet und diesen ausfüllt. Es besteht aus unzähligen Nervenzellen, die über zuführende und wegführende Nervenbahnen mit dem Organismus verbunden sind und ihn steuern. Das Gehirnvolumen (Mensch) beträgt etwa 20 bis 22 Gramm pro Kilogramm Körpermasse. Das Gewicht (Gehirn) macht mit 1,5 bis zwei Kilogramm ungefähr drei Prozent des Körpergewichts aus.
Ein Mensch hat ungefähr 100 Milliarden Gehirnzellen, die das zentrale Nervensystem, unser Gehirn, aufbauen und untereinander verknüpft sind. Die Zahl dieser Verknüpfungen wird auf 100 Billionen geschätzt. Die Nervenzellen im Gehirn sind eingebettet in ein stützendes Gewebe aus Gliazellen.
Die Hirnhäute
Das Gehirn ist von drei Hirnhäuten umgeben:
- Dura mater (harte Hirnhaut)
- Arachnoidea (Spinnwebenhaut)
- Pia mater (weiche Hirnhaut)
Diese drei Schutzhüllen sind essenziell für den Schutz und die Funktion des Gehirns.
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Fünf Abschnitte des Gehirns
Das menschliche Gehirn lässt sich grob in fünf Abschnitte gliedern:
- Großhirn (Telencephalon)
- Zwischenhirn (Diencephalon)
- Mittelhirn (Mesencephalon)
- Kleinhirn (Cerebellum)
- Nachhirn (Myelencephalon, Medulla oblongata)
Die verschiedenen Anteile der Großhirnrinde übernehmen ganz unterschiedliche Funktionen.
Die Gewebehülle: Perikard
Das Herz ist von einer sehr dünnen Gewebehülle umgeben - auch Herzbeutel genannt. Das Perikard ist der Herzbeutel, eine Gewebehülle, in der sich das Herz bewegt. Es besteht aus zwei Schichten, dem Epikard, das direkt dem Herzen aufliegt und einer äußeren Schicht, dem eigentlichen Perikard. Zwischen den beiden Schichten befindet sich seröse Flüssigkeit, die dem Herzmuskel ein reibungsloses Bewegen und Ausdehnen ermöglicht.
Das Herz ist von einer doppelwandigen Hülle umgeben, dem Herzbeutel (Perikard): Das innere Blatt, das Epikard, liegt direkt dem Herzen auf. Es ist über Binde- und Fettgewebe mit dem Myokard (Herzmuskelschicht) verbunden und überzieht das Herz und die Abgänge der großen Gefäße. In diesem Bereich schlägt das Epikard um und geht über in das äußere Blatt des Herzbeutels, das als Perikard im engeren Sinne bezeichnet wird und aus dreischichtigem Bindegewebe besteht.
Zwischen den beiden Blättern des Herzbeutels - in der spaltförmigen Herzbeutelhöhle - befindet sich eine seröse Flüssigkeit benetzte Höhle. Sie wird vom Epikard abgesondert und ermöglicht ein reibungsloses Gleiten zwischen den beiden Schichten bei jedem Herzschlag, bei jeder Form-, Größen- und Lageveränderung des Herzens. Bänder verbinden Herzbeutel mit Brustbein, Zwerchfell und Wirbelsäule. Unter der inneren Schicht (Epikard) verlaufen die Herzkranzgefäße (Koronararterien), die das Herz mit Nährstoffen und mit Sauerstoff versorgen. Zwischen den Umschlagstellen und den Venenmündungen befinden sich mehrere Buchten (Recessus), die sich bei großen Ergüssen im Herzbeutel füllen können.
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Funktion des Perikards
Der Herzbeutel schützt das Herz und hat Einfluss auf seine Ausdehnung: Bei langsamer Ausdehnung gibt es ohne größeren Druckanstieg nach, bei stärkerer Dehnung steigt der Druck an. Eine plötzliche Flüssigkeitszunahme im Kreislaufsystem oder im Perikardraum verstärkt ebenfalls den Gegendruck. Unter normalen „gesunden“ Bedingungen beeinflusst es den diastolischen Druck im rechten Vorhof und im rechten Ventrikel.
Der Herzbeutel umschließt das Herz, das im Brustkorb hinter dem Brustbein liegt.
Probleme, die das Perikard verursachen kann
Eine akute oder chronische Entzündung des Herzbeutels (Perikarditis) kann zum Beispiel nach direkten oder indirekten Verletzungen auftreten. Weitere mögliche Ursachen sind Erkrankungen wie Herzinfarkt, Lungenembolie, Infektions- oder Stoffwechselkrankheiten. Manchmal bleibt der Auslöser der Entzündung auch unbekannt (idiopathische Herzbeutelentzündung).
Als Folge der Perikarditis kann sich zu viel Flüssigkeit in der Herzbeutelhöhle ansammeln (Perikarderguss). Das kann die Pumpfunktion des Herzens beeinträchtigen, was Mediziner als Perikardtamponade bezeichnen. Der Erguss muss dann unbedingt punktiert werden, das heißt, der Arzt führt eine feine Hohlnadel in die Herzbeutelhöhle ein und saugt damit die überschüssige Flüssigkeit ab.
Eine Entzündung des Herzbeutels kann auch zu einem „Panzerherz“ (konstriktive Perikarditis) führen: Darunter versteht man eine bindegewebige Verdickung oder Verkalkung des Perikards.
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Die Blutversorgung des Gehirns
Die Blutversorgung des Gehirns erfolgt über die rechte und linke innere Halsschlagader (Arteria carotis interna), die aus der gemeinsamen Halsschlagader (Arteria communis) entspringen, und über die Arteria vertebralis, die aus den Wirbelkörpern kommt und durch das Hinterhauptsloch in die Schädelhöhle eintritt. Durch weitere Arterien werden diese zu einem Gefäßring (Circulus arteriosus cerebri) geschlossen, der die Basis des Zwischenhirns umfasst.
Durch diesen Gefäßring wird sichergestellt, dass der Blutbedarf des empfindlichen Gehirns auch bei Schwankungen in der Blutzufuhr immer ausreichend ist. Der Gefäßring und seine Äste liegen zwischen zwei Hirnhäuten (der Spinngewebshaut und der inneren Hirnhaut) im sogenannten Subarachnoidalraum und sind dort von Liquor (Hirn-Rückenmarksflüssigkeit) umgeben, der die dünnwandigen Gefäße schützt.
Der Liquor
Der Liquor ist die Flüssigkeit, welche das Gehirn und auch das Rückenmark schützend umgibt. Das Gehirn weist mehrere Hohlräume (Hirnkammern) auf, in denen der Liquor zirkuliert und die zusammen das Ventrikelsystem bilden.
Die Blut-Hirn-Schranke
Das empfindliche Gewebe im Gehirn ist durch die Blut-Hirn-Schranke gegen schädigende Substanzen im Blut (wie Gifte, Krankheitserreger, bestimmte Medikamente etc.) abgeschirmt.
Energieverbrauch des Gehirns
Der Energieverbrauch im Gehirn ist enorm hoch. Fast ein Viertel des Gesamtenergiebedarfs des Körpers entfällt auf das Gehirn. Die Glukosemenge, die täglich mit der Nahrung aufgenommen wird, wird bis zu zwei Drittel vom Gehirn beansprucht.
Entwicklung des Gehirns
Die embryonale Entwicklung des Gehirns aus dem Neuralrohr zeichnet sich einerseits durch ein besonderes Größenwachstum aus, andererseits durch ein ungleichmäßiges Dickenwachstum der Wand und besondere Knickstellen. Dadurch wird das Gehirn schon frühzeitig in mehrere Abschnitte unterteilt.
Aus der Hirnanlage bilden sich zunächst drei hintereinander liegende Abschnitte (primäre Hirnbläschen) heraus, die dann das Vorderhirn, das Mittelhirn und das Rautenhirn bilden. In der weiteren Entwicklung entstehen daraus fünf weitere, sekundäre Hirnbläschen: Aus dem Vorderhirn entwickeln sich Großhirn und Zwischenhirn. Aus dem Rautenhirn gehen die Medulla oblongata, die Brücke und das Kleinhirn hervor.
Funktionen des Gehirns
Die Gehirn-Funktionsbereiche sind vielfältig. Der Hirnstamm, der entwicklungsgeschichtlich älteste Teil des Gehirns, ist für die grundlegenden Lebensfunktionen zuständig. Er steuert die Herzfrequenz, den Blutdruck und die Atmung sowie Reflexe wie den Lidschluss-, Schluck- oder Hustenreflex.
Das Zwischenhirn weist mehrere Abschnitte auf, darunter den Thalamus und den Hypothalamus: Im Thalamus werden Sinneseindrücke verarbeitet; über den Hypothalamus werden der Schlaf-Wach-Rhythmus, Hunger und Durst, das Schmerz- und Temperaturempfinden und der Sexualtrieb gesteuert.
Das Kleinhirn koordiniert unsere Bewegungen und das Gleichgewicht und speichert erlernte Bewegungen.
Im Großhirn sitzen auf der einen Seite Sprache und Logik, auf der anderen Seite Kreativität und Orientierungssinn.
In der Hirnrinde - dem äußeren Bereich des Großhirns - sind die Lern-, Sprech- und Denkfähigkeit sowie das Bewusstsein und das Gedächtnis verankert. Hier laufen die Informationen aus den Sinnesorganen zusammen, werden verarbeitet und schließlich im Gedächtnis gespeichert.
Das Limbische System regelt das Affekt- und Triebverhalten und dessen Verknüpfungen mit vegetativen Organfunktionen. Zwei wichtige Teilbereiche innerhalb des limbischen Systems sind die Amygdala (Mandelkern) und der Hippocampus.
Eine sehr wichtige Funktion des Gehirns ist das Gedächtnis - vom Ultrakurzzeit- über das Kurzzeit- bis zum Langzeitgedächtnis.
Wie funktioniert das Gehirn?
Ein reibungsloses Funktionieren aller Organe und Gewebe im Körper sowie ein sinnvolles Verhalten sind nur möglich, wenn alle Organfunktionen von einer übergeordneten Kontrollinstanz koordiniert und kontrolliert werden und alle Informationen, die uns die Umwelt liefert, aufgenommen, verarbeitet und beantwortet werden. Diese Aufgabe leistet unser Gehirn, das Netzwerk aus Milliarden von Nervenzellen (Neuronen).
Die Gehirnzellen sind durch Synapsen, Kontaktstellen zwischen den Zellen, miteinander verbunden. Diese Kontaktstellen spielen eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung der Nachrichten. Informationen aus dem Körper oder der Umwelt gelangen etwa in Form von Hormonen über das Blut oder als elektrische Impulse aus den Sinneszellen über Nervenbahnen bis ins Gehirn. Dort werden sie bewertet und verarbeitet. Als Reaktion werden entsprechende Signale vom Gehirn wieder ausgesendet - zum Beispiel an Muskeln, um sich zu bewegen, an Drüsen, um Sekrete zu produzieren und abzugeben, oder an Sinnesorgane, um Reize aus der Umwelt zu beantworten.
Herzbeutelentzündung (Perikarditis)
Für eine Herzbeutelentzündung kommen viele verschiedene Ursachen infrage. Die häufigsten Auslöser einer Herzbeutelentzündung sind Viren, die im Rahmen eines Atemwegsinfekts auftreten - wie Coxsackie-Viren, Echo- oder Adenoviren. Häufig entsteht im Verlauf einer Herzbeutelentzündung ein sogenannter Herzbeutelerguss (Perikarderguss).
Typische Beschwerden bei einer akuten Herzbeutelentzündung sind neben erhöhter Körpertemperatur stechende Schmerzen unter dem Brustbein, welche sich im Liegen, bei tiefem Einatmen oder Husten und bei Bewegung verstärken. Häufig leiden Betroffene auch unter Beschwerden der Atemwege (z.B. hinzu. Dies deutet auf eine verminderte Herzleistung als Folge der Perikarditis hin. Betroffene fühlen sich geschwächt und sind weniger leistungsfähig. Im Extremfall entwickelt sich bei einer Herzbeutelentzündung eine sogenannte Herzbeuteltamponade. Dabei übt die große Flüssigkeitsmenge so viel Druck auf das Herz aus, dass es den Körper nicht mehr ausreichend mit Blut versorgen kann. Der Blutdruck fällt ab.
Ursachen einer Herzbeutelentzündung
Bei einer Herzbeutelentzündung (Perikarditis) sind die Ursachen vielfältig. Die häufigsten Auslöser einer Herzbeutelentzündung sind Viren. Am häufigsten sind bei einer Perikarditis Viren die Ursachen der Erkrankung. Die Erreger sind häufig Coxsackie-Viren. Alternativ kommen bei der viralen Herzbeutelentzündung als Ursachen Echo- oder Adenoviren infrage. Die virale Perikarditis zeigt sich häufig nach einem Atemwegsinfekt. Doch nicht immer ist der Erreger nachweisbar. Bleiben bei einer Herzbeutelentzündung die genauen Ursachen unbekannt, sprechen Mediziner von einer idiopathischen Perikarditis.
Bei einer Herzbeutelentzündung kommen außerdem Bakterien als Ursachen infrage. Bakterien können von einer lokalen Entzündung (z.B. im Zahnbereich) über das Blut in den gesamten Körper gelangen und auch den Herzbeutel besiedeln. Eine bakterielle Perikarditis kann zum Beispiel auftreten, wenn ein Zahn gezogen wurde. Auch die Erreger einer Lungenentzündung wie Pneumokokken oder Staphylokokken sowie der Erreger der Tuberkulose (sog.
Eine Form der bakteriellen Herzbeutelentzündung ist die tuberkulöse Perikarditis. Sie ist in Deutschland selten und findet sich gelegentlich bei immungeschwächten oder zugewanderten Menschen. Der verantwortliche Erreger für die Herzbeutelentzündung ist das Mycobacterium tuberculosis. Es gelangt über den Blutweg zum Herzbeutel (Perikard). Neben den das Herz betreffenden Beschwerden leiden Betroffene häufig unter Nachtschweiß und Gewichtsverlust. Eine schwerwiegende Komplikation der tuberkulösen Perikarditis ist die sogenannte Perikarditis constrictiva. Das Herz kann sich nicht mehr richtig zusammenziehen, die Herzfunktion ist stark beeinträchtigt. Eine andere Komplikation einer tuberkulösen Herzbeutelentzündung sind Verkalkungen.
Verschiedene Krebserkrankungen sind bei einer Herzbeutelentzündung ebenfalls mögliche Ursachen. Etwa im Rahmen einer Lungen- oder Brustkrebserkrankung sowie bei Leukämien und Lymphomen können sich Tochtergeschwulste im Herzbeutel ansiedeln oder es kann sich ein Perikarderguss bilden.
Diese spezielle Form der Herzbeutelentzündung tritt in einigen Fällen innerhalb einer Woche nach einem Herzinfarkt auf. Dabei ist nicht der gesamte Herzbeutel entzündet, sondern es sind nur die Teile des Herzbeutels betroffen, welche die Herzmuskelbereiche umgeben, die durch den Herzinfarkt geschädigt wurden. Bei schweren Infarkten, die große Teile des Herzmuskels betreffen, breitet sich die Perikarditis gelegentlich über den ganzen Herzbeutel aus.
Bei einer Herzbeutelentzündung kommen außerdem Nierenerkrankungen als Ursachen infrage. Bei nierenkranken Personen, die auf eine Dialyse angewiesen sind, können bestimmte Substanzen, die normalerweise mit dem Urin ausgeschieden werden, im Körper verbleiben und eine Herzbeutelentzündung verursachen.
Auch Autoimmunerkrankungen gehören bei einer Herzbeutelentzündung zu den möglichen Ursachen. Bei einer Autoimmunerkrankung richtet sich das Immunsystem nicht nur gegen mögliche Krankheitserreger, sondern auch gegen körpereigenes Gewebe. Dabei kann es sich auch um den Herzbeutel handeln - er entzündet sich und eine Perikarditis ist die Folge.
Selten verursachen Strahlen (Radioaktivität) - zum Beispiel im Rahmen einer Bestrahlung bei einer Krebserkrankung - oder Medikamente eine Herzbeutelentzündung.
Symptome einer Herzbeutelentzündung
Bei einer Herzbeutelentzündung (Perikarditis) sind die Symptome nicht immer eindeutig. Die Betroffenen leiden beispielsweise unter plötzlich einsetzendem Fieber, verbunden mit körperlicher Schwäche. Bei der akuten Herzbeutelentzündung verstärken sich die Schmerzsymptome durch Bewegungen, flaches Liegen, Husten und tiefes Atmen. Außerdem schlägt das Herz schneller als normal. Aufrechtes Sitzen oder ein vorgebeugter Oberkörper verschaffen manchmal Erleichterung.
Verläuft eine Herzbeutelentzündung chronisch, treten meist keine spürbaren Symptome oder nur sehr geringe und unspezifische Beschwerden auf. Betroffene sind weniger belastbar und geraten schnell außer Atem. Außerdem können bei einer chronischen Perikarditis Wassereinlagerungen (Ödeme) auftreten, die Symptome wie eine vergrößerte Leber oder hervortretende Venen verursachen.
Wenn sich als Folge einer Herzbeutelentzündung zwischen Herzbeutel und -muskel Flüssigkeit ansammelt (sog. Herzbeutelerguss, Perikarderguss), verändern sich die Symptome. Der Schmerz verschwindet häufig, dafür treten Anzeichen einer Herzschwäche auf. Bei herzgesunden Personen lassen sich im Herzbeutel etwa 15 Milliliter einer klaren, bernsteinfarbenen, eiweißhaltigen Flüssigkeit nachweisen.
Als Komplikation eines akuten Herzbeutelergusses ist eine sogenannte Herzbeuteltamponade möglich. Der Herzbeutelerguss ist dann so stark ausgeprägt, dass das Herz stark zusammengepresst wird und die Herzkammern sich nicht mit ausreichend Blut füllen können. Das Herz kann dann nicht mehr genug Blut durch den Kreislauf pumpen; gleichzeitig staut sich das Blut vor der rechten Herzkammer in den Venen.
Diagnose einer Herzbeutelentzündung
Bei Verdacht auf eine Herzbeutelentzündung (Perikarditis) erkundigt sich der Arzt zunächst nach den genauen Symptomen (Anamnese), um die Diagnose zu stellen. Häufig findet sich in der Krankengeschichte ein vorausgegangener Atemwegsinfekt oder eine Durchfallerkrankung. Anschließend folgt eine körperliche Untersuchung. Bei beginnender Perikarditis mit fehlendem oder kleinem Erguss im Herzbeutel nimmt der Arzt ein Reibegeräusch wahr, das sogenannte "Perikardreiben" oder "Lederknarren".
Um bei einer Herzbeutelentzündung die genaue Diagnose zu stellen, setzt der Arzt häufig auch ein Elektrokardiogramm (EKG) ein. Mittels der Blutuntersuchung lassen sich bei einer Herzbeutelentzündung Entzündungszeichen des Körpers erfassen. Liegt eine Entzündung wie eine Perikarditis im Körper vor, ist unter anderem die Zahl der weißen Blutkörperchen erhöht, ebenso die Blutsenkungsgeschwindigkeit und das sogenannte C-reaktive Protein. Zum Ausschluss einer Autoimmunerkrankung erfolgen spezielle Untersuchungen auf Antikörper gegen körpereigene Gewebestrukturen (sog. Autoantikörper).
Dem Ultraschall des Herzens (Echokardiographie) kommt vor allem bezüglich der Diagnose eines Herzbeutelergusses eine große Bedeutung zu. Beim Ultraschall kann der Arzt seine genaue Größe und Lage erkennen. In einigen Fällen entnimmt er mit einer Hohlnadel die angestaute Flüssigkeit aus dem Herzbeutel (Punktion), um sie später im Labor untersuchen zu lassen. Dabei punktiert er unter örtlicher Betäubung (lokaler Anästhesie) und Ultraschallkontrolle unterhalb des Brustbeins. Das Laborpersonal untersucht anschließend die punktierte Flüssigkeit laborchemisch und beurteilt mögliche Zellen im Erguss unter dem Mikroskop. Außerdem werden aus der gewonnen Flüssigkeit bakterielle Kulturen angelegt.
Die Ergebnisse einer Röntgenuntersuchung des Brustkorbs sind nur bei schweren oder chronischen Verläufen einer Herzbeutelentzündung oder einem ausgeprägten Herzbeutelerguss auffällig.
Therapie einer Herzbeutelentzündung
Bei einer Herzbeutelentzündung (Perikarditis) ist es zur Unterstützung der Therapie wichtig, sich körperlich zu schonen. Bestimmte Medikamente helfen, die Beschwerden zu lindern. Bei der Herzbeutelentzündung (Perikarditis) richtet sich die medikamentöse Therapie nach den genauen Entzündungsursachen. Bei der häufig auftretenden viralen Herzbeutelentzündung erfolgt die Behandlung der Symptome mit Schmerzmitteln und antientzündlichen Medikamenten. Hierbei kommen in der Regel nicht-steroidale Antiphlogistika und, falls diese nicht ausreichend wirken, Glukokortikoide zum Einsatz.
Bei bakterieller Perikarditis verschreibt der Arzt zur Therapie zusätzlich Antibiotika. Hat eine Tuberkulose die Herzbeutelentzündung ausgelöst, ist eine kombinierte Therapie mit mehreren Medikamenten, die gegen die auslösenden Bakterien wirken, erforderlich. Bei anderen, sekundären Formen der Herzbeutelentzündung steht die Therapie der Grunderkrankung im Vordergrund. Die autoimmun ausgelöste Perikarditis wird durch immunregulierende Medikamente wie Glukokortikoide behandelt. Ist die Entzündung hingegen durch ein Nierenversagen ausgelöst, ist eine Dialyse zur Blutreinigung notwendig.
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