Liquor Cerebrospinalis: Farbe, Ursachen und Bedeutung

Der Liquor cerebrospinalis, auch bekannt als Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit oder Hirnwasser, ist eine klare, farblose Flüssigkeit, die das zentrale Nervensystem (ZNS) umgibt und schützt. Er zirkuliert in den Liquorräumen des Gehirns und des Wirbelkanals und spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz, der Versorgung und der Homöostase des Gehirns und des Rückenmarks. Veränderungen in Farbe, Zusammensetzung oder Menge des Liquors können auf verschiedene Erkrankungen des ZNS hinweisen.

Was ist Liquor cerebrospinalis?

Der Liquor cerebrospinalis ist eine klare, farblose Flüssigkeit, die sich durch ihren geringen Gehalt an Eiweißen und Zellen auszeichnet. Bei einem Erwachsenen beträgt die Gesamtmenge etwa 130 bis 150 Milliliter. Davon befindet sich etwa ein Viertel in den Hirnkammern (Ventrikeln), während die restlichen drei Viertel das Gehirn und das Rückenmark als umhüllender Flüssigkeitsmantel umgeben.

Bildung und Zirkulation

Der Liquor wird in den Plexus chorioidei gebildet, speziellen Adergeflechten in den Hirnkammern, die von Epithelzellen ausgekleidet sind. Ausgehend von den Hirnventrikeln fließt der Liquor durch verschiedene Öffnungen und Zwischenräume in den Subarachnoidalraum. Dieser spaltförmige Raum befindet sich zwischen der mittleren (Arachnoidea) und der inneren Hirnhaut (Pia mater). Von dort aus umspült der Liquor aufsteigend als Gehirnflüssigkeit das Gehirn und absteigend als Rückenmarksflüssigkeit das Rückenmark.

Täglich werden etwa 500 bis 700 Milliliter Liquor neu gebildet. Die gleiche Menge wird über die Granulationes arachnoideales (Wucherungen der Arachnoidea) und Nervenwurzeln resorbiert, sodass die Gesamtmenge an zirkulierendem Liquor konstant bleibt.

Bedeutung des Liquors

Der Liquor cerebrospinalis erfüllt mehrere wichtige Funktionen im Körper:

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• Schutzfunktion: Er bildet ein Polster um Gehirn und Rückenmark, das diese vor äußeren Einflüssen wie Stößen und Druck schützt. Durch den Auftrieb, den der Liquor erzeugt, wird das Gewicht des Gehirns verringert und das empfindliche Nervengewebe entlastet.
• Stoffwechsel: Der Liquor dient dem Stoffwechsel der Nervenzellen von Gehirn und Rückenmark. Er transportiert Nährstoffe wie Glukose und Elektrolyte, die für die Funktion der Nervenzellen unerlässlich sind.
• Homöostase: Der Liquor trägt zur Aufrechterhaltung eines stabilen Milieus im Gehirn bei, das für die Funktion von Signalwegen und Ionenkanälen notwendig ist.
• Wärmeschutz: Er sorgt für Wärmeschutz im Gehirn und Rückenmark.
• Ursprung der Perilymphe: Die Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit ist zudem der Ursprung der Perilymphe, der wässrigen Flüssigkeit im Innenohr.

Liquor Farbe und Ursachen für Veränderungen

Normalerweise ist der Liquor cerebrospinalis klar und farblos. Veränderungen in der Farbe können jedoch auf verschiedene Erkrankungen hinweisen:

• Gelblich-trübe Färbung: Kann auf eine Infektion hindeuten.
• Rötliche Verfärbung: Kann auf eine Blutung hinweisen, insbesondere eine Subarachnoidalblutung.
• Blutiger Liquor: Bei fleischwasserfarbenem oder blutigem Liquor sollte eine Entnahme in 3 Röhrchen (nummeriert in der Reihenfolge der Abnahme) erfolgen. Nimmt die Intensität ab, spricht dies für eine artifizielle Blutbeimengung. Bei gleichbleibender Intensität kommt differentialdiagnostisch eine SAB infrage.

Es ist zu beachten, dass eine reine makroskopische Beurteilung hinsichtlich Farbe und Transparenz NICHT ausreichend ist, um eine Veränderung des Liquors auszuschließen!

Probleme, die der Liquor verursachen kann

Verschiedene Erkrankungen können den Liquor und seine Funktionen beeinträchtigen:

• Hydrozephalus: Wenn die mit Liquor gefüllten Räume im Gehirn auf Kosten der Hirnsubstanz vergrößert sind, spricht man von einem Hydrozephalus (Wasserkopf). Es gibt zwei Arten: den Hydrocephalus internus, bei dem die Ventrikel erweitert sind, und den Hydrocephalus externus, bei dem die äußeren Liquorräume erweitert sind. Ursache kann eine Liquorzirkulationsstörung sein.
• Liquorblockade: Eine Behinderung der normalen Liquor-Zirkulation kann durch Blutungen, Entzündungen, Tumoren oder einen Bandscheibenvorfall verursacht werden. Eine Liquorblockade im Bereich der Ventrikel führt zu einem Hydrocephalus internus, während eine Blockade im Rückenmark ein Querschnittssyndrom verursachen kann.
• Liquorrhoe: Wenn Liquor aus der Nase oder dem Ohr austritt, spricht man von einer Liquorrhoe. Die Ursache ist meist eine Schädelbasisfraktur.
• Liquorleck: Ein Riss in den Häuten, die das Hirnwasser umgeben, wodurch Flüssigkeit austreten kann. Mögliches Risiko einer Lumbalpunktion.
• Infektionen und Entzündungen: Bei einem entzündlichen Prozess im Gehirn oder im Rückenmark ist die Zellzahl der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) im Liquor erhöht. Finden sich rote Blutkörperchen (Erythrozyten) im Liquor, spricht dies für eine Subarachnoidalblutung (Blutung im Subarachnoidalraum).
• Erhöhte oder verminderte Liquormenge: Die Menge an Liquor kann zum Beispiel durch eine Hirnhautentzündung, durch raumfordernde Blutungen oder Tumoren oder aber genetisch bedingt erhöht sein. Dann steigt der Schädelinnendruck, und das Gehirn wird komprimiert.

Liquordiagnostik

Die Liquordiagnostik (Analyse des Liquors, Liquoranalyse, Liquoruntersuchung) dient vor allem der Diagnose von Erkrankungen, die das zentrale Nervensystem (ZNS) betreffen. Der Liquor wird gewonnen durch eine Liquorpunktion.

Durchführung einer Liquorpunktion

Für Untersuchungszwecke wird Liquor (Nervenflüssigkeit, Liquor cerebrospinalis) durch Punktion der Liquorräume gewonnen. Weniger häufig ist die Subokzipitalpunktion (auch Zisternenpunktion genannt: Punktion der Cisterna cerebello-medullaris) und die Ventrikelpunktion (Punktion der Hirnventrikel).

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Bei einer Lumbalpunktion wird mit einer speziellen Nadel im Bereich der Lendenwirbel eine kleine Menge Hirn- oder Rückenmarksflüssigkeit (Liquor) aus dem Wirbelkanal (Spinalkanal) entnommen. Diese Flüssigkeit, auch Hirn- oder Nervenwasser genannt, umgibt Gehirn und Rückenmark und schützt sie vor Erschütterungen. Nach der Entnahme wird das Nervenwasser im Labor untersucht.

Die Ärztin oder der Arzt führt eine feine Hohlnadel im unteren Bereich der Lendenwirbelsäule ein, meist zwischen dem 3. und 4. oder 4. und 5. Lendenwirbel. Die Dornfortsätze der Wirbel können in der unteren Wirbelsäule gut ertastet werden. Damit die Nadel genug Platz findet, müssen die Wirbel möglichst weit auseinandergezogen, der Rücken also stark gebeugt werden. Das geht am besten mit einer Art Katzenbuckel im Sitzen oder seitlich im Liegen.

Die Haut wird an der Einstichstelle betäubt und desinfiziert. Nach dem Einstich schiebt die Ärztin oder der Arzt die Nadel etwa 3 bis 4 Zentimeter tief zwischen zwei Wirbel bis nahe ans Rückenmark vor. Das Nervenwasser tropft von selbst durch die Hohlnadel in ein Röhrchen. Meistens werden 10 bis 15 Milliliter Nervenwasser entnommen. Zum Schluss wird die Nadel vorsichtig herausgezogen und die Einstichstelle mit etwas Druck verbunden, damit sich die Wunde schnell wieder schließt. Insgesamt dauert eine Punktion etwa eine Viertelstunde.

Wichtig ist, danach für mindestens eine Stunde zu liegen, sich ungefähr 24 Stunden zu schonen und viel zu trinken. Weil ein Bluterguss im Wirbelkanal auf Nerven drücken kann, kontrolliert die Ärztin oder der Arzt einige Stunden später die Einstichstelle und ob man die Beine bewegen kann. Normalerweise bleibt man bei einer Lumbalpunktion mindestens 1 Stunde, meist aber bis zu 4 Stunden in der Klinik oder Praxis.

Untersuchung des Liquors

Das Nervenwasser wird auf seine Farbe und einzelne Bestandteile untersucht. In der Regel ist es klar wie Wasser; ist es blutig oder trüb, kann das ein Zeichen für eine Blutung oder eine Entzündung im Gehirn sein. Im Labor wird analysiert, ob die Zahl der Zellen im Nervenwasser oder die Zusammensetzung seiner Bestandteile wie Eiweiße, Glukose und Laktat, verändert ist.

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Die Werte vergleicht man dabei stets mit dem Serum-Gehalt. Eiweiß-, bzw. Eine systemische Protein-Erhöhung kann ein Zeichen für Störungen, die weit außerhalb des Liquorraums vorliegen, sein. Die Blut-Liquor-Schranke kann durch eine Hirnhautentzündung (Meningitis), einen Tumor oder ein Trauma gestört sein. Je nachdem wie weit die Störung vorangegangen ist, lassen sich Erythrozyten (rote Blutkörperchen) im Liquor finden, die bei hohem Gehalt sogar makroskopisch (gelblich bis rote Probe) erkennbar sind. Isolierte Eiweißbildung im Liquor kann einen Befall durch Viren oder Bakterien als Ursache haben, aber auch Zeichen für einen entzündlichen Prozess (beispielsweise Multiple-Sklerose) sein.

Indikationen für eine Liquordiagnostik

Eine Liquordiagnostik wird zum Beispiel bei Verdacht auf neurologische Erkrankungen wie Entzündungen, Blutungen, Tumore oder Infektionen des zentralen Nervensystems durchgeführt. Die Untersuchung kann unter anderem zur Diagnostik folgender Krankheiten beitragen:

• Entzündliche Krankheiten: Erkrankungen wie eine Hirnhautentzündung (Meningitis) und Enzephalitis zeigen sich durch einen erhöhten Zellzahlgehalt und bestimmte Eiweiße.
• Liquorzirkulationsstörungen: Ist das Gleichgewicht zwischen Produktion und Resorption des Liquors gestört, kann das zu erheblichen Funktionsstörungen des Gehirns führen. Ein Beispiel ist der sogenannte Hydrocephalus (Wasserkopf).
• Tumore: Veränderungen in der Zellzahl und bestimmte Marker weisen auf Tumore hin.
• Liquorblockaden: Blockaden im Zentralkanal oder anderen Liquorräumen (Liquorstau) können die normale Liquorzirkulation behindern und Symptome wie starke Kopfschmerzen verursachen.
• Infektiöse Erkrankungen des zentralen Nervensystems (bakterielle, virale, mykotische, parasitäre Infektionen).
• Autoimmunerkrankungen.
• Erkrankungen des Zentralnervensystems mit bzw. ohne Erkrankung des peripheren Nervensystems.
• Neoplasien des zentralen Nervensystems.
• Neurodegenerative Erkrankungen.
• Unklare Bewusstseinsstörungen.
• Ältere Blutungen.

Risiken einer Liquorpunktion

Normalerweise birgt die Lumbalpunktion keine größeren Risiken. Im unteren Bereich der Lendenwirbelsäule enthält der Wirbelkanal nur noch Flüssigkeit, da das Rückenmark bereits weiter oben endet. Es kann deshalb nicht verletzt werden.

Für kurze Zeit können Schmerzen auftreten: beim Einstich und falls die Nadel tiefer im Gewebe eine Nervenwurzel berührt. Dann strahlt der Schmerz in ein Bein aus, klingt aber sofort wieder ab.

Einige Stunden oder auch Tage nach der Punktion kann es zu Kopfschmerzen, Übelkeit, einem hohen Puls oder niedrigem Blutdruck kommen. Medizinisch wird dies als „postpunktuelles Syndrom“ zusammengefasst. Diese Nachwirkungen klingen aber in der Regel nach etwa fünf Tagen ab.

Ein seltenes, aber mögliches Risiko der Untersuchungsmethode ist das Auftreten eines Liquorlecks, auch Liquorverlustsyndrom genannt. Dieses entsteht, wenn die Nadel während der Punktion eine kleine Öffnung im Bereich der Rückenmarkshäute hinterlässt, durch die der Liquor entweichen kann. Ein solcher Verlust von Flüssigkeit führt zu einem unterbrochenen Druck im Liquorsystem.

Umgang mit Liquorproben

Der Liquor sollte sofort nach der Entnahme in das Labor gesendet werden. Für zytologische Untersuchungen müssen Transportzeiten < 2 Stunden eingehalten werden. Ist eine Zwischenlagerung unvermeidbar, muss der Liquor für klinisch-chemische und virologische Untersuchungen im Kühlschrank - für bakteriologische Untersuchungen bei 37 °C - aufbewahrt werden.

Für das Sammeln der Liquorproben sollten ausschließlich Polypropylen-Röhrchen verwendet werden. Bei diesem Material werden Adhäsionseffekten zwischen Innenwand und Liquorbestandteilen weitgehend verhindert. Adhäsive Materialien wie Polystyrol oder Gals würden die Messergebnisse verfälschen. Es empfiehlt sich immer eine Entnahme in 3 Röhrchen. Diese können dann ohne Gefahr der Kontamination auf die verschiedenen analytischen Disziplinen verteilt werden. So sind automatisch auch die Vorgaben einer 3-Gläser-Probe bei blutigem Liquor erfüllt. Eine Nummerierung der Röhrchen ist in jedem Fall erforderlich. Für die Bestimmung der Demenzmarker ist ein extra Röhrchen erforderlich.

Sollte für diagnostische Zwecke (z.B. Reiber-Schema, Erregerspezifische Antikörper-Indizes, oligoklonalen Banden) ebenfalls Serum benötigt werden, ist unbedingt auf eine zeitgleiche Entnahme beider Materialen geachtet werden (maximale Toleranz 1 Stunde).

Die Zellanalytik (Zellzahl und -differenzierung) sollte innerhalb von 1-2 Stunden erfolgen. Im zellfreien Überstand sind Glucose und Laktat sind 4 °C bis zu 1 Tag stabil. Für die Proteinanalytik aus dem zellfreien Überstand kann der Liquor bei 4 °C für 1 Woche aufbewahrt werden. Nach Ablauf dieser Zeit ist eine ausreichende Stabilität der meisten Analyten nicht mehr gewährleistet. Falls ausschließlich Demenzmarker bestimmt werden sollen, ist bei einer längeren Transportdauer (> 1 Tag) ein Einfrieren der Liquorprobe wünschenswert. Für die Bestimmung von Immunglobulinen darf die Liquorprobe nicht eingefroren werden.

Für die mikrobiologische Diagnostik sollte eine Liquor-Probe telefonisch im Labor angekündigt werden. Ein möglichst zeitnahes Aufbringen der Probe auf Kulturplatten ist unerlässlich, um auch empfindliche Erreger nachweisen zu können. Für eine bakteriologische Untersuchung sollte der Liquor nicht gekühlt werden. Für einen direkten bakteriologischen Erregernachweis (bei Meningitis, Hirn- oder Rückenmarksabszess) sollte unter streng aseptischen Bedingungen ein Extra-Röhrchen entnommen werden. Dieses sollte bis zur Anlage der bakteriologischen Kulturen verschlossen bleiben. Bei längerem Transport sollte ein Teil der Liquorprobe in eine Blutkulturflasche gegeben werden. Ein weiterer Teil sollte nativ verschickt werden. Objektträgerausstriche können luftgetrocknet eingeschickt werden.

Wer mit dem Gedanken spielt, Liquorentnahmen in seiner Praxis oder Klinik durchführen zu lassen, sollte zuvor die Möglichkeiten der Liquoranalyse überdenken, denn eine zeitnahe Analyse innerhalb von 30-60 (-90) Minuten muss gewährleistet sein. Da Liquor als Ultrafiltrat aus Blut sehr protein- und nährstoffarm ist, ist das Milieu sehr zellunfreundlich, was dazu führt, dass die enthaltenen Zellen nicht lange stabil sind. Daher muss eine schnelle Basisanalyse vor Ort gewährleistet sein.

Behandlung von Liquorfluss- oder Liquorresorptionsstörungen

Bei einer Störung der Liquorzirkulation oder -resorption, etwa durch eine Liquorblockade, richtet sich die Behandlung nach der Ursache:

• Hydrocephalus: Oft wird ein flexibles Schlauchsystem mit Ventil (Shunt) eingesetzt, um den Liquor in einen anderen Körperbereich, meist den Bauchraum, abzuleiten. Ein Shunt kann bei chronischen Hydrocephalus-Formen langfristig im Körper verbleiben, muss jedoch regelmäßig kontrolliert und gelegentlich angepasst oder ausgetauscht werden, da Komplikationen wie Infektionen oder Verstopfungen auftreten können.
• Infektionen und Entzündungen: Diese werden in der Regel mit Medikamenten behandelt, die sich je nach Art der Erreger und Entzündungen unterscheiden.

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