Die Zerebrospinalflüssigkeit: Der Puffer des zentralen Nervensystems

9. Januar 2019

Der Liquor cerebrospinalis nennt sich auf Deutsch Zerebrospinalflüssigkeit und wird in der Regel mit CSF abgekürzt. Es handelt sich um eine der wichtigsten Flüssigkeiten im menschlichen Körper. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Hirngewebe und das Rückenmark zu schützen. Er dient als Schutz und Polster gegen Aufprall und Stöße auf das zentrale Nervensystem, den Schädel und die umgebenden Knochen. Unter normalen Bedingungen beträgt das Volumen des CSF zwischen 100 und 150 ml.

Die Flüssigkeit ist transparent und ihre chemische Zusammensetzung unterscheidet sich von dem Serum des Blutes. Die Zerebrospinalflüssigkeit hat die gleiche Konsistenz wie Wasser, besteht im Wesentlichen aus H2O, aus Elektrolyten wie Natrium, Kalium, Calcium, und Chlor, anorganischen Salzen wie Phosphaten und Vitaminen, insbesondere B-Vitaminen. Sie enthält Aminosäuren, Nukleinsäuren und einige andere Substanzen, sowie verschiedene Zellen.

Im OP wird eine Spritze gesetzt.

Eine extrazelluläre Flüssigkeit

Der Körper verfügt über 4 Flüssigkeitskammern, die jeweils intrazellulär oder extrazellulär liegen. Etwa 2/3 der Gesamtwassermenge in unserem Körper liegt entweder intrazellulär (flüssiger Teil des Zytoplasmas in den Zellen) oder intravaskulär extrazellulär (im Kreislauf). Der Rest liegt extravaskulär extrazellulär. Insgesamt gibt es damit drei wesentliche Typen von extrazellulären Flüssigkeiten:

  • Blutplasma: Das ist der flüssige Teil des Blutes, der in den Blutgefäßen und Herzkammern zirkuliert.
  • Interstitielle Flüssigkeit, die sich im Gewebe zwischen den Zellen befindet
  • Liquor cerebrospinalis, der das Gehirn und das Rückenmark umschließt

Lass uns nun weiter auf die Zerebrospinalflüssigkeit eingehen.

Synthese, Zirkulation und Resorption

Die Zerebrospinalflüssigkeit zirkuliert durch die Gehirnventrikel, den Subarachnoidalraum und den Zentralkanal:

  • Die Hirnventrikel: Dies sind vier miteinander verbundene anatomische Hohlräume, die sich im Gehirn befinden. Zusammen bilden sie das ventrikuläre System, in denen die Zerebrospinalflüssigkeit gebildet wird.
  • Der Subarachnoidalraum ist der Raum zwischen der Spinnenwebhaut Arachnoidea und der innersten Hirnhaut, der Pia mater. Die Pia mater hat Kontakt zur Oberfläche des Gehirns. Somit trennt der kleine Raum, durch den die Zerebrospinalflüssigkeit zirkuliert, den Schädel vom Gehirn.
  • Der Zentralkanal: Dies ist ein Kanal, der durch das gesamte Rückenmark verläuft. Er enthält einen wesentlichen Teil der Zerebrospinalflüssigkeit. Der Kanal befindet sich in der Mitte des Rückenmarks, genauer gesagt in der grauen Substanz.

Der größte Teil des CSF wird in den Plexus chorioides der Hirnventrikel aus Blutplasma erzeugt. Sobald es synthetisiert ist, beginnt es seine Zirkulation zu den lateralen Ventrikeln, die in beiden Gehirnhälften liegen. Schließlich erreicht es durch Verbindungsstücke den dritten Ventrikel. Dieses befindet sich auf Höhe des Diencephalons oder Zwischenhirns.

Von dort geht es durch den Aquaeductus mesencephali in den vierten Ventrikel. Dieses hat eine dreieckige Form und liegt im Rhombencephalon oder Rautenhirn, sehr nahe am Hirnstamm und dem Kleinhirn. Von hier aus zirkuliert der CSF durch die Apertura mediana ventriculi quarti in den Subarachnoidalraum und umspült von dort die gesamte Oberfläche des zentralen Nervensystems.

Eine dreidimensionale Darstellung des Gehirns

Schließlich wird der CSF in der Peripherie resorbiert. Unter normalen Bedingungen wird die Zerebrospinalflüssigkeit sehr schnell resorbiert – mit der gleichen Geschwindigkeit, in der sie sich in den Plexus choroidei bildet. Dadurch bleibt der intrakranielle Druck immer konstant.

Der CSF wird ungefähr viermal am Tag erneuert. Ein durchschnittlicher Zyklus beträgt also nicht mehr als sechs Stunden. Wenn die Leitungen, durch die die Zerebrospinalflüssigkeit zirkulieren muss, verstopfen und der CSF sich in einem Gehirnbereich staut, entsteht ein Hydrozephalus oder Wasserkopf, wobei es zu einem Anstieg des intrakraniellen Drucks kommt.

Die Zerebrospinalflüssigkeit erfüllt viele verschiedene Funktionen:

  • Sie schützt das zentrale Nervensystem vor möglichen Traumata und Stößen. Man kann mit Sicherheit sagen, dass sie die intrakranielle Bewegung um bis zu 97 % abfedern kann.
  • Sie hat eine doppelte biologische Funktion: Zum einen die Ernährung, weil sie dafür verantwortlich ist, bestimmte Substanzen in die Peripherie zu transportieren. Auf der anderen Seite die Entsorgung, weil Stoffwechselendprodukte im CSF abtransportiert werden.
  • Sie wirkt als elektrischer Isolator des zentralen Nervensystems.

Der CSF wird im Rahmen der Diagnose einer Reihe von neurologischen Erkrankungen untersucht und liefert oft wichtige Hinweise auf die zugrunde liegende Erkrankung. Er ist zudem das Tor, durch das eine Epiduralanästhesie unsere Nerven erreicht.

Wie du sehen kannst, ist die Zerebrospinalflüssigkeit notwendig für den Schutz und den Stoffwechsel des zentralen Nervensystems. Kleine Änderungen in der Dichte oder Menge dieser wichtigen Substanz können deshalb schwerwiegende Folgen für die Funktionsweise des Gehirns haben. Und wenn wir diese Veränderungen erkennen, sind wir der Diagnose von zentralnervösen Erkrankungen schon einen Schritt näher.