Sinus cavernosus: Anatomie und Funktion der Hirnnerven

Die Hirnnerven sind zwölf an der Zahl und haben unterschiedliche Qualitäten. Sie sind für sensorische, motorische und parasympathische Funktionen zuständig. Der Sinus cavernosus, ein venöser Hohlraum in der harten Hirnhaut, spielt eine zentrale Rolle für den Verlauf einiger dieser Hirnnerven.

Überblick über die Hirnnerven

Die zwölf Hirnnerven und ihre jeweiligen Funktionen sind:

1. Nervus olfactorius (Riechnerv): Sensorisch
2. Nervus opticus (Sehnerv): Sensorisch
3. Nervus oculomotorius (Augenmuskelnerv): Parasympathisch-motorisch
4. Nervus trochlearis (Augenmuskelnerv): Motorisch
5. Nervus trigeminus (Drillingsnerv): Sensibel-motorisch
6. Nervus abducens (Augenmuskelnerv): Motorisch
7. Nervus facialis (Gesichtsnerv): Sensorisch-parasympathisch-motorisch
8. Nervus vestibulocochlearis (Hör- und Gleichgewichtsnerv): Sensorisch
9. Nervus glossopharyngeus (Zungen-Rachen-Nerv): Sensorisch-parasympathisch-motorisch
10. Nervus vagus (umherschweifender Nerv): Sensorisch-parasympathisch-motorisch
11. Nervus accessorius (Hals- oder Beinerv): Motorisch
12. Nervus hypoglossus (Zungennerv): Motorisch

Die Hirnnerven im Detail

Sensorische Hirnnerven (Nerven 1, 2 und 8)

• Nervus olfactorius (1. Hirnnerv): Dieser Nerv leitet die von den Sinneszellen der Riechschleimhaut in der Nase aufgenommenen Impulse zum Bulbus olfactorius unterhalb des Frontalhirns. Dort werden die Geruchsinformationen verarbeitet und an das Limbische System und den Neocortex weitergeleitet. In der Embryonalzeit ist der Nervus olfactorius ein einheitlicher Nerv, wird aber in der weiteren Entwicklung in mehrere Bündel, die Riechfäden (Nervi olfactorii), aufgespalten. Der Nervus olfactorius beginnt mit den Riechzellen in der Riechschleimhaut der Nasenhöhle, zieht durch die Löcher der Siebbeinplatte (Lamina cribrosa) in die Schädelhöhle und dann zum Bulbus olfactorius, wo sich die Axone verteilen. Vom Bulbus olfactorius ziehen die Axone dann zum Riechhirn, einem entwicklungsgeschichtlich sehr alten Teil der Hirnrinde
• Nervus opticus (2. Hirnnerv): Der Nervus opticus leitet die Signale der Netzhaut weiter zum Gehirn. Bilder, die auf der Netzhaut des Auges entstehen, werden von der Sehbahn weitergeleitet. Hinter der Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum) wird die rechte Gesichtshälfte beider Augen in der linken Gehirnhälfte abgebildet und die linke spiegelbildlich in der rechten Gehirnhälfte. Der Nervus opticus wird durch Ganglienzellen gebildet, die aus der äußersten Schicht der Netzhaut des Auges kommen und deren lange Fortsätze (Axone) den Nervus opticus bilden. Die Nervenfasern des Sehnervs kommen aus der Netzhaut des Auges und ziehen durch die Augenhöhle zum Sehnervkanal (Canalis opticus). Dort vereinigen sie sich mit den entsprechenden Nervenfasern der Gegenseite zur Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum) und führen dann weiter in den Tractus opticus.
• Nervus vestibulocochlearis (8. Hirnnerv): Dieser Nerv besteht aus zwei Anteilen: Der sensible Gleichgewichtsnerv (Nervus vestibularis) leitet Sinneserregungen vom Vorhof im Felsenbein zum Gehirn, und der Hörnerv (Nervus cochlearis) leitet die Erregungen von der Hörschnecke im Innenohr zum Gehirn. Der Nervus vestibulocochlearis tritt zusammen mit dem Nervus facialis aus dem Kleinhirnbrückenwinkel aus und verläuft gemeinsam mit diesem durch den inneren Gehörgang. Der Pars vestibularis führt zu den Sinneszellen der Bogengänge und der Pars cochlearis zu den Sinneszellen des Corti-Organs im Innenohr.

Augenmuskelnerven (Nerven 3, 4 und 6)

Die Hirnnerven 3, 4 und 6 werden als Augenmuskelnerven bezeichnet und sind für die Steuerung der Augenbewegungen zuständig.

• Nervus oculomotorius (3. Hirnnerv): Dieser Nerv versorgt mit seinem oberen Ast den Muskel, der das Oberlid hebt, und den Muskel, der den Augapfel nach oben wendet und ihn dabei leicht nach innen zieht. Mit seinem unteren Ast versorgt der Nervus oculomotorius den Muskel, der an der inneren Seite des Auges ansetzt und für die Einwärtsbewegung des Augapfels notwendig ist. Weitere Augenmuskeln, die vom Nervus oculomotorius versorgt werden, sind zuständig für das Senken des Augapfels und den Zug nach innen und für die Drehung des Augapfels nach außen und oben, womit der Blick nach oben gerichtet werden kann. Die parasympathischen Fasern des Nervus oculomotorius verlaufen durch die Radix oculomotoria zum Ganglion ciliare, wo sie umgeschaltet werden und dann weiter zum Corpus ciliare, wo sie den Muskel versorgen, der für die Akkommodation (Anpassung des Auges an Nah- oder Fernsicht) verantwortlich ist und den, der die Pupille verengt. Der Nervus oculomotorius hat seine Wurzelzellen im Mittelhirn nahe der Mittellinie. Vor der Brücke tritt er aus einer Grube zum Türkensattel, an dem er seitlich durch die Wand des Sinus cavernosus (ein erweiterter Venenraum in der harten Hirnhaut), in dem die Venen der Augenhöhle liegen, tritt. Durch die obere Augenhöhlenspalte (Fissura orbitalis superior) gelangt er schließlich aus der Schädel- in die Augenhöhle.
• Nervus trochlearis (4. Hirnnerv): Der Nervus trochlearis versorgt den Augenmuskel, mit dem die Drehung des Augapfels nach unten innen möglich wird und der Blick nach unten gesenkt werden kann. Der Nervus trochlearis ist ein sehr dünner Nerv, dessen Ursprungskerne im Mittelhirn vor dem Aquaeduct (Hirnwasserkanal) liegen. Er zieht zur Brücke und durch den Sinus cavernosus. Letztlich gelangt er durch die obere Augenhöhlenspalte zu dem Muskel, den er versorgt.
• Nervus abducens (6. Hirnnerv): Der Nervus abducens versorgt den äußeren geraden Augenmuskel, der den Augapfel von der Mittellinie wegführt. Der Ursprung des Nervus abducens liegt im sogenannten Fazialishügel der Rautengrube. Er tritt zwischen Medulla oblongata und der Brücke aus dem Gehirn aus, durchbricht die Dura mater und zieht dann in die Augenhöhle.

Gemischte Hirnnerven (Nerven 5, 7, 9 und 10)

• Nervus trigeminus (5. Hirnnerv): Dieser Nerv versorgt mit seinen drei Ästen und den von diesen abgehenden zahlreichen Nebenästen das Gesicht, die Schleimhaut von Mund und Nase, die Zähne und die Dura mater sensibel. Mit seinem kleineren motorischen Bereich versorgt er die Kaumuskulatur und den Mundöffner. Das 5. Hirnnerven-Paar, Nervus trigeminus, beginnt mit seinen sensiblen Wurzelzellen in der mittleren Schädelgrube, seitlich von der Brücke. Nahe der Felsenbeinpyramide geht der Nerv durch die Dura mater, wo er das Ganglion trigeminale bildet. Hier beginnt fächerförmig die Dreiteilung des Nervus trigeminus: Der erste Teil, der sensible Nervus ophthalmicus, tritt in die Augenhöhle ein. Der zweite Teil, der ebenfalls sensible Nervus maxillaris, tritt durch das Foramen rotundum des großen Keilbeinflügels in die Flügelgaumengrube zwischen dem Keilbein und dem Gaumenbein ein. Der dritte Teil, der teils motorische, teils sensorische Nervus mandibularis, tritt durch das Foramen ovale in die Unterschläfengrube ein.
• Nervus facialis (7. Hirnnerv): Der komplexe Nervus facialis besteht aus drei Hauptkomponenten: Sensorische Fasern leiten Geschmacksempfindungen von den vorderen zwei Dritteln der Zunge zum Gehirn. Parasympathische Fasern führen zu den Unterzungen- und Unterkieferspeicheldrüsen sowie den Tränendrüsen. Willkürliche motorische Fasern versorgen alle Muskeln des Gesichts. Der Nervus facialis tritt am Kleinhirnbrückenwinkel aus dem Gehirn aus. Zwischen ihm und dem Nervus vestibulocochlearis (8. Hirnnerv) verläuft der Nervus intermedius, der sich im Felsenbein mit dem Nervus facialis vereint. Der Nervus facialis, der Nervus intermedius und der Nervus vestibulocochlearis (8. Hirnnerv), die zusammen als Facialisgruppe bezeichnet werden, treten gemeinsam durch den inneren Gehörgang in das Felsenbein ein. Im inneren Gehörgang treten Nervus facialis und Nervus intermedius zusammen in den Fazialiskanal des Felsenbeins ein und gelangen nach vielen Windungen an das Foramen stylomastoideum. Hier bildet der Nerv ein Ganglion, an dem der Nervus intermedius den Nervus facialis verlässt und weiterzieht als Nervus petrosus major. Dieser Nerv teilt sich innerhalb des Schläfenbeins in drei weitere Äste auf und außerhalb des Schädels wiederum in drei Äste mit zahlreichen Nebenästen.
• Nervus glossopharyngeus (9. Hirnnerv): Der Nervus glossopharyngeus ist ein Nerv mit motorischen, sensiblen, parasympathischen und sensorischen Anteilen. Nach seinem Weg aus dem Gehirn bildet er zwei Ganglien, von denen mehrere Äste abgehen. Der Nervus glossopharyngeus verlässt das Gehirn hinter der Oliva (eine seitlich von der Medulla oblongata liegende Vorwölbung des verlängerten Rückenmarks im Rautenhirn). Von dort zieht er durch das Foramen jugulare (eine Öffnung an der Schädelbasis zwischen Hinterhaupts- und Felsenbein) zur äußeren Schädelbasis.
• Nervus vagus (10. Hirnnerv): Der Nervus vagus versorgt mit seinen motorischen Anteilen das Gaumensegel, die Atemwege sowie die oberen Speisewege. Mit seinen sensiblen Anteilen versorgt er den äußeren Gehörgang, den Kehlkopf, die Luftröhre, den unteren Rachen, die Speiseröhre, die Lunge, den Magen, das Herz, die Leber, die Niere, die Milz und viele Gefäße. Der Dickdarm wird nur zum Teil vom Nervus vagus versorgt. Der Nervus vagus tritt aus der Medulla oblongata aus und zieht zwischen zwei Gefäßen, der Vena jugularis und der Arteria carotis interna, nach unten in die Brusthöhle. Der rechte Nervus vagus verläuft dann weiter vor der Schlüsselbeinarterie zur rechten Seite der Luftröhre, wobei er einen Ast (Nervus laryngeus recurrens) abgibt, der sich um die Arterie windet. Von der Luftröhre zieht der Nervus vagus weiter hinter den rechten Bronchus bis zur Rückseite der Speiseröhre und zur Rückseite des Magens. Der linke Nervus vagus zieht zwischen der Arteria carotis communis und der Schlüsselbeinarterie zum Aortenbogen, gibt dann nach hinten und oben einen Ast (Nervus laryngeus recurrens) ab und gelangt hinter dem Lungenhilus zur vorderen Fläche der Speiseröhre und des Magens. Im weiteren Verlauf gibt er noch im Kopfteil einen Ast ab, der zur Dura mater zieht. Ein weiterer Ast zieht zur Ohrmuschel, zum Trommelfell und zum äußeren Gehörgang.

Motorische Hirnnerven (Nerven 11 und 12)

• Nervus accessorius (11. Hirnnerv): Der Nervus accessorius versorgt rein motorisch den Kopfnicker-Muskel (Musculus sternocleidomastoideus) und den Trapezmuskel (M. trapezius). Ersterer sitzt seitlich am Hals und setzt am Schlüsselbein an. Der Trapezmuskel liegt zwischen Schulter und Wirbelsäule. Der Nervus accessorius entspringt aus dem Halsmark mit sechs bis sieben Spinalwurzeln (Radices spinales), die sich im Wirbelkanal vereinigen. Durch das große Hinterhauptsloch tritt er in den Schädel ein und vereint sich mit Ästen des Nervus vagus, mit dem zusammen er durch das Drosselloch in der hinteren Schädelgrube wieder austritt. Danach teilt er sich in zwei Äste, die den Kopfnicker- und den Trapezmuskel versorgen.
• Nervus hypoglossus (12. Hirnnerv): Der Nervus hypoglossus versorgt die gesamte Zungenmuskulatur. Die motorischen Fasern des Nervus hypoglossus beginnen mit zehn bis 15 Wurzelfäden in der Medulla oblongata. Diese werden dann zu zwei Bündeln gesammelt, die durch die Dura mater gehen und im sogenannten Canalis hypoglossi aus dem Schädel austreten.

Der Sinus cavernosus

Anatomie und Lage

Der Sinus cavernosus ist ein venöser Hohlraum, der sich im Bereich des vorderen Schädels befindet. Er liegt beidseits der Hypophyse, umgeben vom Türkensattel (Sella turcica), einem Teil des Keilbeins (Os sphenoidale). Er ist Teil der Hirnblutleiter (Sinus durae matris), die das Abflusssystem für die Durchblutung des Gehirns bilden. Der Sinus cavernosus befindet sich zwischen den Duplikaturen der Dura mater im Schädel. Diese venösen Blutleiter verlaufen entlang der Hirnhäute und leiten das venöse Blut aus dem Gehirn, den Hirnhäuten, der Orbita und den Schädelknochen in die Vena jugularis interna. Sie sind starr, besitzen keine Klappen und unterscheiden sich von den restlichen Venen des Körpers durch ihre spezielle Struktur.

Funktion

Als zentraler Hohlraum im Vorderschädel ermöglicht der Sinus cavernosus den Durchtritt verschiedener wichtiger Strukturen wie Hirnnerven und der Halsschlagader. Er ist an der Rückführung von sauerstoffarmem Blut zum Herzen beteiligt und ermöglicht die direkte Nervenanbindung insbesondere der Bestandteile des Gesichtsschädels. Die Nerven sorgen für Empfindungen des Gesichts sowie Teile der Motorik inklusive der Bewegungskontrolle der Augen. Nicht zuletzt ist er an der angemessenen und effizienten Verteilung verschiedener Hormone beteiligt. Diese werden im Vorderlappen der Hypophyse (Adenohypophyse) produziert und erreichen von dort aus über den venösen Raum den übrigen Körper. Hierzu zählen wachstumsbeeinflussende Hormone wie Somatotropin, POMC, beteiligt an der Synthese von Cortisol, sowie Thyreotropin, Prolaktin, Lutropin (LH) und Follitropin.

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Beteiligung der Hirnnerven

Mehrere Hirnnerven verlaufen durch den Sinus cavernosus, was ihn zu einem anatomisch wichtigen Bereich macht:

• Nervus oculomotorius (3. Hirnnerv)
• Nervus trochlearis (4. Hirnnerv)
• Nervus ophthalmicus (V1, ein Ast des Nervus trigeminus)
• Nervus maxillaris (V2, ein Ast des Nervus trigeminus)
• Nervus abducens (6. Hirnnerv)

Der Nervus abducens (VI) verläuft mitten durch den Sinus cavernosus und ist daher bei Erkrankungen des Sinus cavernosus frühzeitig betroffen.

Sinus durae matris

Die Sinus durae matris sind große venöse Blutgefäße im Gehirn, die eine zentrale Rolle im intrakraniellen Blutabflusssystem spielen. Diese venösen Strukturen nehmen das gesamte Blut aus dem Gehirn, der Orbita, dem Labyrinth (Innenohr) sowie den Schädelknochen und den Hirnhäuten auf. Die Sinus durae matris befinden sich zwischen den Duplikaturen der Dura mater und sind klappenlose venöse Blutleiter. Das Lumen der Sinus ist mit Endothel ausgekleidet. Da die Sinus durae matris keine Klappen und keine Muskulatur besitzen, ist die Richtung des Blutflusses nicht einheitlich. Sie kann sich je nach Lage und Druckverhältnissen im Kopf verändern.

Übersicht der Sinus durae matris:

• Sinus sagittalis superior: Entlang der Anheftungsstelle der Falx cerebri am Schädeldach bis zum Confluens sinuum.
• Sinus sagittalis inferior: Am unteren freien Rand der Falx cerebri bis zum Sinus rectus.
• Sinus rectus: An der Anheftungsstelle von Falx cerebri und Tentorium cerebelli.
• Sinus occipitalis: Verlängerung des Sinus sagittalis superior bis zum Confluens sinuum.
• Sinus transversus: Verläuft vom Confluens sinuum entlang der Ansatzstelle des Tentorium cerebelli bis zur Oberkante der Felsenbeinpyramide.
• Sinus sigmoideus: S-förmig zum Foramen jugulare, wo das Blut in die V. jugularis interna abfließt.
• Sinus cavernosus: Umgibt die Sella turcica und enthält schwammartiges Bindegewebe.
• Sinus sphenoparietalis: Verläuft am hinteren Rand der Ala minor des Os sphenoidale bis zum Sinus cavernosus.
• Sinus petrosus inferior: Verläuft vom Sinus cavernosus entlang der Unterkante der Felsenbeinpyramide bis zur V. jugularis interna.
• Sinus petrosus superior: Verläuft entlang der Oberkante der Felsenbeinpyramide und mündet in den Sinus sigmoideus.
• Sinus marginalis: Umschließt das Foramen magnum ringförmig.

Klinische Bedeutung

Erkrankungen des Sinus cavernosus

Erkrankungen des Sinus cavernosus können schwerwiegende Folgen haben, da sie die Funktion der durchtretenden Hirnnerven beeinträchtigen können. Verletzungen oder Erkrankungen der verschiedenen Hirnnerven und ihrer Äste können unterschiedlichste Folgen haben - je nachdem, welche Aufgabe die betreffenden Nervenfasern erfüllen. Schädigungen des 1. Hirnnerven-Paares, Nervus olfactorius, führen zu Ausfällen beim Geschmacksempfinden. Bei Entzündungen des Nervus opticus verschlechtert sich die Sehkraft, wodurch Kleingedrucktes nicht mehr gelesen werden kann. Eine Optikusatrophie ist eine Degeneration der Fasern des Sehnervs durch Druck, den zum Beispiel ein Tumor verursachen kann.

Die häufigste Erkrankung des Sinus cavernosus ist die Sinus-cavernosus-Thrombose, eine Form des Schlaganfalls, bei der sich ein Blutgerinnsel im Venengefäß bildet. Die gefährlichste Ursache ist eine Infektion, die zur septischen Hirnvenenthrombose führt. Auch ein Aneurysma der inneren Halsschlagader kann sich auf den Hirnblutleiter auswirken und zur Fistelbildung führen.

Sinusvenenthrombose

Eine Sinusvenenthrombose ist eine seltene, aber potenziell lebensbedrohliche Erkrankung, bei der sich ein Blutgerinnsel in einem der Sinus durae matris bildet. Besonders häufig betroffen sind der Sinus sagittalis superior und die seitlichen Sinus. Ursachen können Infektionen, hormonelle Faktoren oder Traumata sein, und die Symptome reichen von Kopfschmerzen über neurologische Störungen bis hin zu Bewusstseinsveränderungen.

Infektionen

Eitrige Infektionen in der Nähe der intrakraniellen Sinus können sich auf diese Strukturen ausbreiten. Die Infektion kann über die V. angularis und die V. Die Symptome umfassen Kopfschmerzen, Übelkeit, Fieber sowie neurologische Ausfälle durch Beteiligung von Hirnnerven. Der N. abducens (VI) verläuft mitten durch den Sinus cavernosus und ist frühzeitig betroffen.

Diagnostische Verfahren

Bei der Entwicklung unzähliger Erkrankungen mit sich überschneidender Klinik spielt die Bildgebung diagnostisch eine entscheidende Rolle.

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