Vom 16. bis 23. Juli steht das Flexikon nur im Lesemodus zur Verfügung.
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Hirnstamm

von lateinisch: truncus - Stamm; cerebrum - Hirn
Synonyme: Truncus encephali, Truncus cerebri
Englisch: brain stem

1 Definition

Als Hirnstamm werden alle unterhalb des Diencephalons liegenden Hirnabschnitte – mit Ausnahme des Cerebellum (Kleinhirn) - bezeichnet.

Dazu gehören:

2 Embryologie

Der Hirnstamm umfasst alle Gehirnteile, die aus dem 2. und 3. Hirnbläschen hervorgegangen sind. Per definitionem umfasst das auch das Cerebellum, welches jedoch aus historischen Gründen nicht zum Hirnstamm gezählt wird. Die Entwicklung folgt den Prinzipien der embryologischen Entwicklung des Gehirns.

Das 2. Hirnbläschen wird zum Mescencephalon, das 3. Hirnbläschen zum Rautenhirnbläschen. Letzteres bildet in der 6. Woche die Scheitelbeuge (Flexura mesencephalica) und teilt sich in Met- und Myelencephalonbläschen.

3 Funktionelle Anatomie

Alle auf- und absteigenden Bahnen mit Großhirnbeteiligung sowie die Kerngebiete der Hirnnerven (III - XII) verlaufen im bzw. durch den Hirnstamm. Dazu zählen vor allem die Bahnen der protopathischen und epikritischen Sensibilität, die Kleinhirnseitenstrangbahnen sowie die Bahnen des pyramidalen und extrapyramidalen Systems.

Die Kerngebiete der Hirnnerven sind überwiegend im Bereich des Rhombencephalons säulenartig angeordnet. Die Anordnung ist topisch-funktional und entspricht dem Verteilungsmuster der Zellmigration (mit ihren Besonderheiten) nach der Neurulation ausgehend von Grund- und Flügelplatte des Neuralrohrs.

Alle zum Hirnstamm zugehörigen Gehirnteile dienen damit der Steuerung, Regelung, Regulation, Koordination und Modulation überwiegend nicht-höherer Funktionen.

4 Histologie

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5 Histochemie

5.1 Stoffeinlagerungen

Auf Grund der Vielzahl an verschiedenen Kerngebieten im Hirnstamm ist die Bandbreite an unterschiedlichen chemischen Substanzen und Neurotransmittern groß. Eine Besonderheit des Hirnstammes ist der Nachweis von Eisen in verschiedenen Abschnitten. Mit Hilfe der Berliner-Blau-Reaktion lässt sich in der Substantia nigra und im Pallidum ein hoher Eisengehalt nachweisen. Im Nucleus ruber sowie im Striatum ist ein mittlerer bis geringer Gehalt an Eisen erkennbar. Die Speicherung erfolgt in Form von kleinen Partikeln in Neuronen und Gliazellen. Ein entsprechend hoher Eisengehalt gilt als Merkmal von zum extrapyramidalmotorischen System zugehörigen Kerngruppen.

5.2 Neurotransmitter

Die Verteilung verschiedener Neurone sowie ihrer Neurotransmitter sind im Hirnstamm unterschiedlich stark, jedoch immer regional gehäuft angeordnet. Die regionale Häufung ist nicht topisch gegliedert. Im Tegmentum finden sich überwiegend katecholaminerge und serotoninerge Neurone. Cholinerge Kerne finden sich überwiegend im Bereich der motorischen Hirnnervenkerne. Darüber hinaus finden sich cholinerge Kerne auch im Nucleus tegmentalis pedunculopontinus und im Nucleus tegmentalis posterolateralis. Da sie auch eine Stickstoffmonoxid-produzierende NO-Synthase enthalten, sind sie zusätzlich nitrerg. Der Gehalt an Noradrenalin ist im Tegmentum besonders hoch, im Tectum etwas geringer. Dopamin ist vor allem in der Substantia nigra zu finden, im gesamten restlichen Hirnstamm jedoch nur sehr gering vorhanden.

5.3 Enzymmuster

Im Hirnstamm folgt die Verteilung der Enzyme (v.a. denen des Zellstoffwechsels) einem bestimmten Muster (= Enzymmuster). So ist prinzipiell die Aktivität oxidativer Enzym in der grauen Substanz höher als in der weißen. Besonders hoch ist sie in den Kernen der Hirnnerven, der unteren Olive sowie der Kerne der Pons.

6 Abgrenzung Hirnstamm vs. Stammhirn

Die Begriffe Hirnstamm und Stammhirn werden oft fälschlicherweise synonym verwendet. Im Gegensatz zum Hirnstamm, welcher embryologisch zusammengehörig ist, umfasst das Stammhirn alle Hirnabschnitte mit Ausnahme von Groß- und Kleinhirn. Der Begriff des Stammhirns wird vorwiegend im englischsprachigen Raum verwendet.

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