Grenzenlose Anatomie und Physiologie (Deutsch)

Funktionen des Hirnstamms

Der Hirnstamm reguliert wichtige Herz- und Atmungsfunktionen und fungiert als Vehikel für sensorische Informationen.

Ort und Grundphysiologie ologie

In der Anatomie der Wirbeltiere ist der Hirnstamm der unterste Teil des Gehirns, der an das Gehirn und das Rückenmark angrenzt und strukturell kontinuierlich ist. Der Hirnstamm führt zu den Hirnnerven 3 bis 12 und liefert über die Hirnnerven die hauptsächliche motorische und sensorische Innervation für Gesicht und Hals. Obwohl es klein ist, ist es ein äußerst wichtiger Teil des Gehirns, da die Nervenverbindungen des motorischen und sensorischen Systems vom Hauptteil des Gehirns, die mit dem peripheren Nervensystem kommunizieren, durch den Hirnstamm verlaufen. Dies umfasst den kortikospinalen Trakt (motorisch), den posterioren säulenmedialen Lemniscus-Weg (feine Berührung, Vibrationsempfindung und Propriozeption) und den spinothalamischen Trakt (Schmerz, Temperatur, Juckreiz und grobe Berührung). Der Hirnstamm spielt auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Herz- und Atemfunktion. Es reguliert das Zentralnervensystem (ZNS) und ist entscheidend für die Aufrechterhaltung des Bewusstseins und die Regulierung des Schlafzyklus.

Komponenten des Hirnstamms

Die drei Komponenten des Hirnstamms sind die Medulla oblongata. Mittelhirn und Pons.

Die Medulla oblongata (Myelencephalon) ist die untere Hälfte von der Hirnstamm kontinuierlich mit dem Rückenmark. Sein oberer Teil ist durchgehend mit den Pons. Das Medulla enthält die Herz-, Atmungs-, Erbrechen- und vasomotorischen Zentren, die Herzfrequenz, Atmung und Blutdruck regulieren.

Das Mittelhirn (Mesencephalon) ist mit Seh-, Hör-, Motorik-, Schlaf- und Wachzyklen verbunden. Wachsamkeit und Temperaturregulierung.

Die Pons (Teil des Metencephalons) liegen zwischen der Medulla oblongata und dem Mittelhirn. Es enthält Traktate, die Signale vom Großhirn zum Medulla und zum Kleinhirn übertragen. Es hat auch Traktate, die sensorische Signale zum Thalamus übertragen.

Hirnstammfunktion

Der Hirnstamm hat viele Grundfunktionen, einschließlich der Regulierung von Herzfrequenz, Atmung, Schlafen und Essen. Es spielt auch eine Rolle bei der Leitung. Alle Informationen, die vom Körper an das Großhirn und das Kleinhirn und umgekehrt weitergegeben werden, müssen den Hirnstamm durchlaufen. Die aufsteigenden Pfade vom Körper zum Gehirn sind die sensorischen Pfade, einschließlich des spinothalamischen Trakts für Schmerz- und Temperaturempfindung und der Dorsalsäule, Fasciculus gracilis und Cuneatus für Berührung, Propriozeption und Druckempfindung. Die Gesichtsempfindungen haben ähnliche Bahnen und wandern auch im spinothalamischen Trakt und im medialen Lemniscus.

Absteigende Trakte sind obere Motoneuronen, die dazu bestimmt sind, auf unteren Motoneuronen im ventralen Horn und im mittleren Horn des Rückenmarks zu synapsen.Darüber hinaus stammen die oberen Motoneuronen aus den vestibulären, roten, tektalen und retikulären Kernen des Hirnstamms, die ebenfalls im Rückenmark absteigen und synapsen. Der Hirnstamm hat auch integrative Funktionen, einschließlich Kontrolle des Herz-Kreislauf-Systems, Kontrolle der Atemwege, Kontrolle der Schmerzempfindlichkeit, Wachsamkeit, Bewusstsein und Bewusstsein.

Medulla Oblongata

Die Medulla oblongata steuert autonome Funktionen und verbindet die höheren Ebenen des Gehirns mit der Wirbelsäule Schnur.

Die Medulla oblongata ist die untere Hälfte des Hirnstamms. In Diskussionen über Neurologie und ähnliche Kontexte, in denen keine Mehrdeutigkeit resultiert, wird es oft einfach als Medulla bezeichnet. Das Medulla enthält die Herz-, Atmungs-, Erbrechen- und vasomotorischen Zentren und reguliert autonome, unwillkürliche Funktionen wie Atmung, Herzfrequenz und Blutdruck.

Die Medulla wird häufig in zwei Teile unterteilt:

1. Ein offener oder oberer Teil, an dem sich die dorsale Oberfläche der Medulla befindet wird durch den vierten Ventrikel gebildet.
2. Ein geschlossener oder unterer Teil, in dem das Metacoel (kaudaler Teil des vierten Ventrikels) innerhalb der Medulla oblongata liegt.

Struktur der Medulla Oblongata

Der Bereich zwischen dem vorderen Median und den anterolateralen Sulci wird von einer Erhebung auf beiden Seiten besetzt, die als Pyramide der Medulla oblongata bekannt ist. Diese Erhöhung wird durch den Kortikospinaltrakt verursacht. Im unteren Teil des Medulla kreuzen sich einige dieser Fasern und verwischen so die vordere Medianfissur. Dies ist als die Diskussion der Pyramiden bekannt. Andere Fasern, die aus dem vorderen Mittelspalt oberhalb der Dekussation der Pyramiden stammen und seitlich über die Oberfläche der Pons verlaufen, werden als äußere bogenförmige Fasern bezeichnet.

Der Bereich zwischen dem anterolateralen und dem posterolateralen Sulkus im oberen Bereich Ein Teil der Medulla ist durch eine Schwellung gekennzeichnet, die als Olivenkörper bekannt ist und durch eine große Masse grauer Substanz verursacht wird, die als unterer Olivenkern bekannt ist.

Der hintere Teil der Medulla zwischen dem hinteren Median und den posterolateralen Sulci enthält Trakte, die vom hinteren Funiculus des Rückenmarks in ihn eintreten. Dies sind der Fasciculus gracilis, der medial neben der Mittellinie liegt, und der Fasciculus cuneatus, der seitlich liegt.

Die Fasciculi enden in abgerundeten Höhen, die als Gracile- und Cuneate-Tuberkel bekannt sind. Sie werden durch Massen grauer Substanz verursacht, die als Nucleus gracilis und Nucleus cuneatus bekannt sind.Unmittelbar über den Tuberkeln befindet sich im hinteren Bereich der Medulla eine dreieckige Fossa, die den unteren Teil des Bodens des vierten Ventrikels bildet. Die Fossa wird zu beiden Seiten vom unteren Kleinhirnstiel begrenzt, der die Medulla mit dem Kleinhirn verbindet.

Der untere Teil der Medulla, unmittelbar seitlich des Fasciculus cuneatus, ist durch eine andere Längshöhe gekennzeichnet, die als bekannt ist das Tuberculum cinereum. Es wird durch eine zugrunde liegende Ansammlung von grauer Substanz verursacht, die als Wirbelsäulenkern des Trigeminusnervs bekannt ist. Die graue Substanz dieses Kerns ist von einer Schicht von Nervenfasern bedeckt, die den Wirbelsäulentrakt des Trigeminusnervs bilden.

Die Basis des Medulla wird durch die Kommissurfasern definiert, die von der ipsilateralen Seite nach innen übergehen das Rückenmark zur kontralateralen Seite im Hirnstamm; Darunter befindet sich das Rückenmark.

Embryonale Entwicklung

Während der Entwicklung bildet sich aus dem Myelencephalon die Medulla oblongata. Die endgültigen Neuroblasten aus der Flügelplatte des Neuralrohrs produzieren die sensorischen Kerne des Medulla. Die Neuroblasten der Grundplatte führen zu den Motorkernen.

Funktion der Medulla Oblongata

Die Medulla oblongata steuert autonome Funktionen und verbindet die höheren Ebenen des Gehirns mit dem Rückenmark. Es ist auch verantwortlich für die Regulierung mehrerer Grundfunktionen des autonomen Nervensystems, einschließlich:

• Atmung: Chemorezeptoren
• Herzzentrum: Sympathikus, Parasympathikus
• Vasomotorisches Zentrum: Barorezeptoren
• Reflexzentren für Erbrechen, Husten, Niesen und Schlucken

Pons

Die Pons sind eine Relaisstation zwischen das Vorderhirn und das Kleinhirn, die sensorische Informationen von der Peripherie an den Thalamus weiterleiten.

Das Pons ist eine Struktur im Hirnstamm, benannt nach dem lateinischen Wort für „Brücke“. Es befindet sich oberhalb der Medulla, unterhalb des Mittelhirns und vor dem Kleinhirn. Die weiße Substanz der Pons umfasst Trakte, die Signale vom Großhirn zum Kleinhirn und zur Medulla leiten, sowie Trakte, die die sensorischen Signale in den Thalamus übertragen / p>

Struktur

Die Pons sind bei Erwachsenen etwa 2,5 cm lang. Das meiste davon erscheint als breite vordere Ausbuchtung rostral zur Medulla. Im hinteren Bereich besteht es hauptsächlich aus zwei Paaren dicker Stiele Kleinhirnstiele genannt. Diese verbinden das Kleinhirn mit den Pons und dem Mittelhirn.

Die Pons enthalten Kerne, die Signale vom Vorderhirn an das Kleinhirn weiterleiten, sowie Kerne, die Schlaf, Atmung, Schlucken, Blasenkontrolle und Hören regulieren , Gleichgewicht, Geschmack, Augenbewegung, Mimik, Gesichtsgefühl und Körperhaltung.Innerhalb der Pons befindet sich das pneumotaktische Zentrum, ein Kern, der den Wechsel von Inspiration zu Exspiration reguliert. Das Pons enthält auch das Schlaflähmungszentrum des Gehirns und spielt auch eine Rolle bei der Erzeugung von Träumen.

Entwicklung

Während der Embryonalentwicklung entwickelt sich das Metencephalon aus dem Rhombencephalon und führt zu zwei Strukturen: die Pons und das Kleinhirn. Die Alarplatte produziert sensorische Neuroblasten, aus denen der Einzelkern und seine spezielle viszerale afferente Säule, die Cochlea- und Vestibularkerne (die die speziellen somatischen afferenten Fasern des Nervus vestibulocochlearis bilden), die spinalen und hauptsächlichen Trigeminusnervenkerne (die entstehen) entstehen bilden die allgemeine somatische afferente Säule des Trigeminus) und die Pontin-Kerne, die an der motorischen Aktivität beteiligt sind. Basalplatten-Neuroblasten bilden den Abducens-Kern (bildet die allgemeinen somatischen Efferenzfasern), die Gesichts- und motorischen Trigeminuskerne (bilden die spezielle viszerale Efferenzsäule) und den oberen Speichelkern, der die allgemeinen viszeralen Efferenzfasern des Gesichtsnervs bildet

Hirnnerven der Pons

In den Pons sind eine Reihe von Hirnnervenkernen vorhanden:

• Der Haupt- oder Pontin-Kern des Trigeminus Nervensensorkern (V) – Mittelpons
• Der Motorkern für den Trigeminusnerv (V) – Mittelpons
• Abducens-Kern (VI) – Niedrigere Pons
• Gesichtsnervenkern (VII) – niedrigere Pons
• Vestibulocochlea-Kerne (VIII) – niedrigere Pons

Funktionsmerkmale

Die Funktionen von Die vier Nerven der Pons umfassen sensorische Rollen beim Hören, Gleichgewicht, Geschmack und Gesichtsempfindungen wie Berührung und Schmerz. Sie haben auch motorische Rollen bei Augenbewegungen, Gesichtsausdrücken, Kauen, Schlucken, Wasserlassen und der Sekretion von Speichel und Tränen. Die zentrale Pontinmyelinose ist eine Demyelinisierungskrankheit, die Schwierigkeiten mit dem Gleichgewichtssinn, dem Gehen, dem Tastsinn, dem Schlucken und dem Sprechen verursacht. Wenn es nicht diagnostiziert und behandelt wird, kann es zum Tod oder zum Locked-In-Syndrom führen (ein Zustand, bei dem eine Person bei Bewusstsein ist, sich aber nicht bewegen oder kommunizieren kann).

Mittelhirn

Die Das Mittelhirn spielt eine wichtige Rolle sowohl bei der Wachsamkeit als auch bei der Regulierung der Homöostase.

Das Mittelhirn oder Mesencephalon (aus dem griechischen Mesos, Mittel und Enkephalos, Gehirn) ist ein Teil des Zentralnervensystems (ZNS), das mit Sehen, Hören, motorischer Kontrolle, Schlaf- und Wachzyklen und Erregung verbunden ist (Wachsamkeit) und Temperaturregulierung. Anatomisch umfasst es das Tectum (oder Corpora Quadrigemina), das Tegmentum, die ventrikulären Mesocoelien (oder „Iter“) und die Hirnstiele sowie mehrere Kerne und Fasciculi. Caudal (posterior) grenzt das Mesencephalon an die Pons (Metencephalon) und rostral grenzt es an das Zwischenhirn (z. B. Thalamus, Hypothalamus). Das Mittelhirn befindet sich unterhalb der Großhirnrinde und oberhalb des Hinterhirns und befindet sich nahe der Mitte des Gehirns.

Primäre Mittelhirnkomponenten

Das Tectum (lateinisch für „Dach“) wird von den oberen und unteren Kollikuli gebildet und umfasst die Rückseite Teil des Mittelhirns. Der Colliculus superior reguliert die vorläufige visuelle Verarbeitung und die Augenbewegung, während der Colliculus inferior an der auditorischen Verarbeitung beteiligt ist. Zusammen werden die Colliculi als Corpora Quadrigemina bezeichnet.

Das Tegmentum ist an vielen unbewussten homöostatischen und reflexiven Pfaden beteiligt und ist das motorische Zentrum, das inhibitorische Signale an den Thalamus und die Basalkerne weiterleitet, um unerwünschte Körperbewegungen zu verhindern. Es erstreckt sich von der Substantia nigra bis zum zerebralen Aquädukt (auch als ventrikuläres Mesocoeli bezeichnet). Die Kerne der Hirnnerven III und IV befinden sich im Tegmentum des Mittelhirns.

Die Substantia nigra ist eng mit den motorischen Systemwegen der Basalganglien verbunden. Das menschliche Mesencephalon ist archipallischen Ursprungs und teilt seine allgemeine Architektur mit den ältesten Wirbeltieren. In der Substantia nigra produziertes Dopamin spielt eine Rolle bei der Motivation und Gewöhnung von Arten vom Menschen bis zu den elementarsten Tieren wie Insekten. Das Mittelhirn ist die kleinste Region im Gehirn und hilft bei der Weitergabe von Informationen für das Sehen und Hören.

Die Hirnstiele befinden sich auf beiden Seiten des Mittelhirns und sind der vorderste Teil, der als Verbindungselemente zwischen dem Gehirn fungiert Rest des Mittelhirns und der Thalamuskerne. Die zerebralen Stiele unterstützen die Verfeinerung der motorischen Bewegung, das Erlernen motorischer Fähigkeiten und die Umwandlung propriozeptiver Informationen in die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts und der Körperhaltung.

Embryonale Entwicklung

Während der embryonalen Entwicklung entsteht das Mittelhirn aus dem zweiten Vesikel , auch als Mesencephalon bekannt, des Neuralrohrs. Im Gegensatz zu den beiden anderen Vesikeln (Prosencephalon und Rhombencephalon) bleibt das Mesencephalon für den Rest der neuralen Entwicklung ungeteilt. Es spaltet sich nicht in andere Hirnregionen auf, während sich das Prosencephalon beispielsweise in das Telencephalon und das Diencephalon teilt. Während der Embryonalentwicklung vermehren sich die Zellen im Mittelhirn kontinuierlich und komprimieren das sich noch bildende Aquädukt von Sylvius oder zerebralen Aquädukt. Eine teilweise oder vollständige Obstruktion des zerebralen Aquädukts während der Entwicklung kann zu einem angeborenen Hydrozephalus führen.

Retikuläre Bildung

Die retikuläre Formation hilft bei der Regulierung des Schlafzyklus und der Erkennung sensorischer Ausprägung. P. >

Die retikuläre Bildung ist eine Region in den Pons, die an der Regulierung des Schlaf-Wach-Bereichs beteiligt sind Zyklus und Filterung eingehender Reize, um irrelevante Hintergrundreize zu unterscheiden. Es ist wichtig für die Steuerung einiger Grundfunktionen höherer Organismen und einer der phylogenetisch ältesten Teile des Gehirns.

Abteilungen der retikulären Formation

Traditionell sind die Kerne unterteilt in drei Spalten:

1. Raphekerne (mittlere Spalte)
2. Magnozellulärer roter Kern (mediale Zone)
3. Parvozellulärer retikulärer Kern (laterale Zone)

Die sagittale Teilung zeigt mehr morphologische Unterschiede. Die Raphekerne bilden einen Kamm in der Mitte der retikulären Formation, und direkt an ihrer Peripherie befindet sich eine Unterteilung, die als mediale retikuläre Formation bezeichnet wird. Die mediale retikuläre Formation ist groß, hat lange auf- und absteigende Fasern und ist von der lateralen retikulären Formation umgeben. Die laterale retikuläre Formation liegt nahe an den Motorkernen der Hirnnerven und vermittelt meist deren Funktion. Die Raphekerne sind der Ort der Synthese des Neurotransmitters Serotonin, der eine wichtige Rolle bei der Stimmungsregulation spielt. Die mediale retikuläre Bildung und die laterale retikuläre Bildung sind zwei Säulen neuronaler Kerne mit schlecht definierten Grenzen, die senden Projektionen durch das Medulla und in das Mesencephalon (Mittelhirn).Die Kerne können nach Funktion, Zelltyp und Projektionen von efferenten oder afferenten Nerven unterschieden werden. Der magnozelluläre rote Kern ist an der motorischen Koordination beteiligt, und der parvozelluläre Kern reguliert das Ausatmen.

Die ursprüngliche funktionelle Differenzierung war eine Trennung von kaudal und rostral, basierend auf der Beobachtung, dass eine Schädigung der rostralen retikulären Formation eine Hypersomnie induziert im Katzenhirn. Im Gegensatz dazu führt eine Schädigung des kaudaleren Teils der retikulären Formation bei Katzen zu Schlaflosigkeit. Diese Studie führte zu der Idee, dass der kaudale Teil den rostralen Teil der retikulären Formation hemmt.

Funktionen

Die retikuläre Formation besteht aus mehr als 100 kleinen neuronalen Netzen mit verschiedenen Funktionen, darunter:

1. Somatische Motorsteuerung: Einige Motoneuronen senden ihre Axone an die retikulären Formationskerne, wodurch die retikulospinalen Trakte von entstehen das Rückenmark. Diese Bahnen spielen eine große Rolle bei der Aufrechterhaltung von Ton, Gleichgewicht und Haltung, insbesondere während der Bewegung. Die retikuläre Formation leitet auch Augen- und Ohrsignale an das Kleinhirn weiter, so dass visuelle, auditive und vestibuläre Reize in die motorische Koordination integriert werden können. Andere motorische Kerne umfassen Blickzentren, die es den Augen ermöglichen, Objekte zu verfolgen und zu fixieren, und zentrale Mustergeneratoren, die rhythmische Signale an die Muskeln des Atmens und Schluckens erzeugen.
2. Herz-Kreislauf-Kontrolle: Die retikuläre Formation umfasst das Herz und vasomotorische Zentren der Medulla oblongata.
3. Schmerzmodulation: Die retikuläre Formation ist ein Mittel, mit dem Schmerzsignale vom Unterkörper die Großhirnrinde erreichen. Es ist auch der Ursprung der absteigenden Analgetika. Die Nervenfasern in diesen Bahnen wirken im Rückenmark, um die Übertragung einiger Schmerzsignale auf das Gehirn zu blockieren.
4. Schlaf und Bewusstsein: Die retikuläre Formation hat Projektionen zum Thalamus und zur Großhirnrinde, die es ihm ermöglichen, sich auszuüben Eine gewisse Kontrolle darüber, welche sensorischen Signale das Großhirn erreichen und uns bewusst werden. Es spielt eine zentrale Rolle in Bewusstseinszuständen wie Wachsamkeit und Schlaf. Eine Verletzung der retikulären Formation kann zu einem irreversiblen Koma führen.
5. Gewöhnung: Dies ist ein Prozess, bei dem das Gehirn lernt, sich wiederholende, bedeutungslose Reize zu ignorieren, während es für andere empfindlich bleibt. Ein gutes Beispiel hierfür ist, wenn eine Person in einer Großstadt durch lauten Verkehr schlafen kann, aber sofort durch einen Alarm oder ein weinendes Baby geweckt wird. Retikuläre Bildungskerne, die die Aktivität der Großhirnrinde modulieren, sind Teil des retikulären Aktivierungssystems.

Auswirkungen von Schäden

Massenläsionen im Hirnstamm verursachen schwerwiegende Veränderungen des Spiegels des Bewusstseins (wie Koma) wegen ihrer Auswirkungen auf die retikuläre Bildung. Läsionen in der retikulären Formation wurden im Gehirn von Menschen mit Post-Polio-Syndrom gefunden. Einige bildgebende Untersuchungen haben bei Menschen mit chronischem Müdigkeitssyndrom eine abnormale Aktivität in diesem Bereich gezeigt, was auf eine hohe Wahrscheinlichkeit hinweist, dass eine Schädigung der retikulären Formation für die mit diesen Syndromen verbundene Müdigkeit verantwortlich ist.