Liquor cerebrospinalis: Aussehen, Funktion und diagnostische Bedeutung

Der Liquor cerebrospinalis, auch bekannt als Hirn- oder Nervenwasser, ist eine klare, farblose Flüssigkeit, die Gehirn und Rückenmark umgibt und schützt. Er befindet sich sowohl in den Hirnkammern (Ventrikeln) als auch im Raum zwischen den Hirnhäuten (Subarachnoidalraum). Die Untersuchung des Liquors spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose verschiedener Erkrankungen des zentralen Nervensystems.

Zusammensetzung und Aussehen des Liquors

Normalerweise ist der Liquor cerebrospinalis klar wie Wasser. Schon der Anblick des Liquors liefert erste diagnostische Hinweise. Er ist eiweiß- und zellarm und enthält Elektrolyte, Glukose und andere Substanzen in bestimmten Konzentrationen. Eine rötliche Verfärbung kann ein Zeichen einer frischen Blutung sein, eine gelbliche Verfärbung könnte auf eine ältere Blutung hindeuten. Trübungen können auf Entzündungen hindeuten.

Funktion des Liquors

Der Liquor erfüllt mehrere wichtige Funktionen:

• Schutz: Er wirkt als Stoßdämpfer und schützt das Gehirn und Rückenmark vor Verletzungen. Druck von außen wird durch die Flüssigkeitsummantelung des Gehirns abgeschwächt.
• Stoffwechsel: Er versorgt das Nervengewebe mit Nährstoffen und transportiert Stoffwechselprodukte ab. Die Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit dient dem Stoffwechsel der Nervenzellen von Gehirn und Rückenmark.
• Druckausgleich: Er sorgt für einen schnellen Druckausgleich im Schädelinneren.
• Wärmeschutz: Er schützt das Gehirn und Rückenmark vor Überhitzung. Eine Überwärmung des empfindlichen Zentralen Nervensystems kann durch das Hirnwasser abgeleitet werden.

Gewinnung des Liquors: Die Lumbalpunktion

Für die Untersuchung des Liquors wird in der Regel eine Lumbalpunktion durchgeführt. Dabei wird mit einer dünnen Nadel der Wirbelkanal in Höhe der Lendenwirbelsäule punktiert. Die erste Lumbalpunktion wurde 1891 von Heinrich Irenaeus Quincke in Kiel durchgeführt. Sie stellt somit eines der ältesten, bekanntesten, wichtigsten und sichersten diagnostischen Verfahren in der Neurologie dar.

Ablauf der Lumbalpunktion

1. Vorbereitung: Rechtzeitige Aufklärung des Patienten, idealerweise am Vortag. Bestimmung der Gerinnungswerte (INR, PTT, Thrombozytenzahl). Plättchenhemmer müssen eine Woche vorher abgesetzt werden. Eine intrakranielle Raumforderung muss ausgeschlossen sein. Ein Anfallsleiden ist eine relative Gegenanzeige, erforderlichenfalls muss vorsorglich ein Medikament gegeben werden.
2. Lagerung: Der Patient sitzt entweder vornübergebeugt auf einer Untersuchungsliege oder liegt auf der Seite. Es ist wichtig, dass die Schultern senkrecht stehen, damit die Wirbelsäule nicht verdreht ist. Die starke Beugung der Wirbelsäule schafft zwischen den Wirbelkörpern genug Platz, damit sich die Punktionsnadel problemlos einführen lässt. Der Patient wird aufgefordert, den Rücken frei zu machen und zu einem entspannten "Katzenbuckel" zu formen.
3. Punktion: Der Arzt desinfiziert die Punktionsstelle und führt die Nadel zwischen den Dornfortsätzen des zweiten bis fünften Lendenwirbels ein. In dieser Höhe ist das Rückenmark bereits zu Ende. Es besteht also nicht die Gefahr, dieses bei der Punktion zu verletzen. Für die Lumbalpunktion benutzt man sogenannte atraumatische Nadeln mit einem entsprechenden Anschliff. Dadurch wird das Punktionsloch im Rückenmarksschlauch möglichst klein gehalten.
4. Liquorgewinnung: Ist der Wirbelkanal getroffen, tropft Nervenwasser aus der Nadel. Es nimmt eine ganze Weile in Anspruch bis die einzelnen Tropfen zur Liquoranalyse, meist 6-10ml, in Röhrchen aufgefangen sind. Es werden zwischen fünf und zehn Milliliter entnommen, was nur ein Bruchteil der gesamten vorhandenen Flüssigkeit ist. Am Tag werden circa 300 Milliliter gebildet.
5. Druckmessung: Mit einem sogenannten Steigrohr, das am Ende der Punktionsnadel aufgesetzt wird, kann auch der Nervenwasserdruck gemessen werden. Dies ist bei einzelnen Fragestellungen zusätzlich sinnvoll.
6. Kontrastmittelgabe (Myelografie): Nach der Lumbalpunktion und Gewinnung von wenigen Millilitern Liquor werden anschließend 10 bis maximal 15 Milliliter eines geeigneten Kontrastmittels eingegeben.
7. Nachsorge: Nach der Punktion sollte der Patient einige Zeit liegen, um Kopfschmerzen zu vermeiden.

Indikationen für eine Lumbalpunktion

Die Lumbalpunktion wird bei Verdacht auf verschiedene Erkrankungen des Nervensystems durchgeführt, darunter:

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• Entzündungen des Nervensystems (Meningitis, Enzephalitis)
• Autoimmunerkrankungen (Multiple Sklerose)
• Neoplasien des Nervensystems (Meningeosis carcinomatosa)
• unklare Bewusstseinsstörungen
• neurodegenerative Erkrankungen (Alzheimer-Demenz)
• ältere Blutungen (Subarachnoidalblutung)

Mögliche Komplikationen

Die Lumbalpunktion ist ein relativ sicherer Eingriff, jedoch können in seltenen Fällen Komplikationen auftreten:

• Postpunktioneller Kopfschmerz: Dieser tritt bei einigen Patienten auf und wird durch den Verlust von Liquor verursacht. Er macht sich nur in aufrechter Körperhaltung bemerkbar und heilt nach ein paar Tagen spontan wieder aus. Schmerzmittel helfen beim postpunktionellen Kopfschmerz nur wenig, jedoch die Einnahme von Koffeintabletten oder Theophyllin. Am wirksamsten ist ein Blutpatch. Dieser wird nur bei sehr schweren Verläufen angewandt. Ungefähr 20 Milliliter Eigenblut wird über eine Lumbalpunktion an den Nervenwasserraum eingebracht.
• Blutungen: In seltenen Fällen kann es zu Blutungen im Bereich der Punktionsstelle kommen.
• Infektionen: Das Risiko einer Infektion ist sehr gering, da die Punktion unter sterilen Bedingungen durchgeführt wird.
• Schwindel, Unwohlsein, Nackensteifigkeit, Lichtscheu oder Ohrgeräusche: Selten werden auch nach einer Punktion unspezifischer Schwindel, Unwohlsein, Nackensteifigkeit, Lichtscheu oder Ohrgeräusche angegeben.

Myelografie

Bei der Myelografie fertigt man anschließend Aufnahmen des interessierenden Wirbelsäulenabschnitts an. Besonders hilfreich ist dabei, dass man an der Lendenwirbelsäule Röntgenaufnahmen im Stehen und in bestimmten Funktions­stellungen durchführen kann. Die Verhältnisse sind in der Belastungssituation oft dramatisch anders, als wenn die Patienten entspannt und waagrecht auf einem Untersuchungstisch liegen wie zum Beispiel im CT oder MRT. Für die Untersuchung der Halswirbelsäule muss man das Kontrastmittel von der Lendenregion nach oben schaukeln. Das erreicht man, indem man den Patienten für einige Sekunden in Kopftieflage verbringt. Um die diagnostische Ausbeute nach der einmal erfolgen Kontrastmitteleingabe zu erhöhen und um sich nicht allein auf die Röntgen-Übersichtsaufnahmen verlassen zu müssen, fertigt man routinemäßig nach jeder Myelografie Computertomogramme an. Dabei beschränkt man sich auf die von der Myelografie her auffälligen Wirbelsäulenabschnitte, bzw. Eine Sonderform der Myelografie ist die sogenannte Zisternografie. Hierbei sucht man beispielsweise nach Stellen im Kopf, vor allem an der Schädelbasis, an denen das Kontrastmittel durch krankhafte Lücken austreten kann.

Liquoruntersuchung im Labor

Die gewonnene Liquorprobe wird im Labor untersucht. Dabei werden verschiedene Parameter bestimmt:

• Zellzahl: Erhöhte Zellzahlen können auf Entzündungen oder Blutungen hindeuten. Die Zellanalytik (Zellzahl und -differenzierung) sollte innerhalb von 1-2 Stunden erfolgen.
• Proteingehalt: Ein erhöhter Proteingehalt kann ebenfalls auf Entzündungen oder Schädigungen des Nervengewebes hinweisen. 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.
• Glukose- und Laktatwerte: Veränderungen dieser Werte können auf Infektionen oder Stoffwechselstörungen hindeuten. Im zellfreien Überstand sind Glucose und Laktat sind 4 °C bis zu 1 Tag stabil.
• Erreger: Bei Verdacht auf eine Infektion werden spezielle Tests zum Nachweis von Bakterien, Viren oder Pilzen durchgeführt. 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.
• Spezifische Antikörper: Der Nachweis von Antikörpern gegen bestimmte Erreger oder Nervenzellbestandteile kann bei der Diagnose von Autoimmunerkrankungen oder Infektionen helfen.
• Tumorzellen: Bei Verdacht auf eine Krebserkrankung des Nervensystems wird der Liquor auf Tumorzellen untersucht.

Besonderheiten bei der Probenentnahme und Transport

Für das Sammeln der Liquorproben sollten ausschließlich Polypropylen-Röhrchen verwendet werden. Bei diesem Material werden Adhäsionseffekten zwischen Innenwand und Liquorbestandteilen weitgehend verhindert. 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).

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.

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Transport

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.

Klinische Bedeutung von Veränderungen des Liquors

Veränderungen des Liquors können auf verschiedene Erkrankungen des Nervensystems hindeuten. Einige Beispiele:

• Meningitis: Bei einer bakteriellen Meningitis ist der Liquor meist getrübt, die Zellzahl (vor allem Granulozyten) und der Proteingehalt sind erhöht, der Glukosegehalt ist erniedrigt.
• Multiple Sklerose: Bei Multipler Sklerose können im Liquor oligoklonale Banden nachgewiesen werden, die auf eine chronische Entzündung im zentralen Nervensystem hindeuten.
• Subarachnoidalblutung: Bei einer Subarachnoidalblutung finden sich rote Blutkörperchen im Liquor.
• Hydrozephalus: Von einem Hydrocephalus spricht man, wenn das Liquorvolumen (Liquor cerebrospinalis = Nerven- o. Hirnwasser) im Schädelinneren krankhaft erhöht ist. Die Ventrikel vergrößern sich und das Hirngewebe steht unter Spannung, wodurch die Durchblutung und Sauerstoffversorgung des Hirns beeinträchtigt werden.

Therapie

Die Therapie richtet sich nach der Ursache der Erkrankung. Bei bakteriellen Infektionen werden Antibiotika eingesetzt, bei Autoimmunerkrankungen Immunsuppressiva. Ein Hydrozephalus kann operativ durch eine Shunt-Anlage oder eine endoskopische Ventrikulostomie behandelt werden. Prinzipiell gibt es zwei Möglichkeiten der operativen Therapie: Endoskopische Ventrikulostomie (ETV): hier wird der Boden des III. Ventrikels mit Hilfe eines Endoskopes und eines Katheters eröffnet, um einen Umgehungskreislauf für den Liquor innerhalb des Ventrikelsystems zu schaffen. Implantation eines Shunt-Systems: Ein Shunt besteht aus einem Katheter (Schlauch), der ins Hirnkammersystem eingeführt wird. Verbunden ist dieser Katheter mit einem Ventil, das den Liquorabfluss reguliert. Es folgt dann ein weiterer Katheter, der im Bauchraum unter dem Peritoneum (Bauchfell) oder im rechten Herzvorhof endet und das Hirnwasser ableitet.

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