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Das Ventrikelsystem

Wer das erste Mal sieht, was sich da tief in unserem Gehirn versteckt, mag staunen: Ein Höhlensystem, gefüllt mit klarer Flüssigkeit und von der Natur in eigenartiger Weise geformt. Ist das ein Alien mit Helm? Oder eher ein Mensch mit Widderhörnern?

Dieses Ding ist wirklich Teil meines Gehirns? Das ist oft der erste Gedanke, wenn man Bilder vom Ventrikelsystem betrachtet. Man weiß nicht ganz, ob es sich dabei vielleicht um einen Aprilscherz handelt oder um einen Tintenkleckstest beim Psychologen. Aber nein, ganz ehrlich: Unser aller Gehirn ist innen zum Teil hohl und das Höhlensystem erinnert tatsächlich an einen Alien mit Helm! Und nicht nur das: Aus seinen Kammern erstrecken sich Gebilde von ungewöhnlicher Struktur und mit einzigartigem Namen - das Bochdalek´sche Blumenkörbchen beispielsweise. Eine Laune der Natur? Natürlich nicht, denn das Ventrikelsystem hat diverse Funktionen.

Betrachten wir den Alien genauer: Ein plattgedrückter Kopf mit Augen und einer insektenartigen Schnauze, ein ungewöhnlich langer, dünner, gebogener Hals an einem mickrigen Oberkörper mit zwei kümmerlichen Ärmchen und auf dem Kopf ein ausladender Helm - so präsentiert sich ein Ausguss des Ventrikelsystems in den Lehrbüchern. Nüchterner betrachtet handelt es sich um vier Hohlräume, die miteinander in Verbindung stehen und mit einer klaren Flüssigkeit, dem Hirnwasser (Liquor cerebrospinalis) gefüllt sind. Dieser Liquor füllt nicht nur die Ventrikel im Inneren, er umhüllt auch außen das Hirn und bildet so einen wirksamen Puffer zwischen hartem Schädelknochen und weichem Gehirn. Nicht mehr als 150 Milliliter Flüssigkeit befinden sich in diesem Liquorsystem – alles andere wäre ungesund (i. e. ein Hydrocephalus).

Aufbau und Lage

Das Ventrikelsystem besteht aus vier Kammern, die sich einzelnen Abschnitten des Gehirns zuordnen lassen und die mit römischen Zahlen durchnummeriert sind. In den beiden Hemisphären liegen die zwei Seitenventrikel, Nummer I und II. Sie entsprechen dem Helm des Aliens, werden in Lehrbüchern aber auch oft mit einem Horn verglichen. Beide Kammern gliedern sich in das ausufernde Vorderhorn (Cornu frontale) im Stirnlappen, den schmaleren, bogenförmigen Mittelteil (Pars centralis) im Scheitellappen, das kleine, nach hinten zeigende Hinterhorn (Cornu occipitale) im Hinterhauptlappen und das seitlich nach vorn laufende Unterhorn (Cornu temporale) im Schläfenlappen. Dieses letztere grenzt nach unten hin an den Hippocampus, die anderen Abschnitte werden nach oben vom Corpus callosum, nach unten vom Thalamus begrenzt.

Der dritte Ventrikel ist ein enger und hoher, spaltförmiger Raum. Er bildet den Kopf des Aliens und lässt sich dem Zwischenhirn zuordnen. Dabei stößt er an den Thalamus, den Epithalamus und den Hypothalamus. Wenn sich rechter und linker Thalamus berühren – an der Adhaesio interthalamica –, entsteht eine rundliche Aussparung im dritten Ventrikel: das Auge des Außerirdischen. Der Hohlraum läuft in vier schmale, längliche Ausbuchtungen aus - zwei im Gesicht des Aliens, zwei am Hinterkopf.

Das Wichtigste in Kürze

Das Hohlsystem im Inneren unseres Gehirns besteht aus vier miteinander verbundenen Kammern, den Ventrikeln. Sie sind mit Liquor gefüllt, einer klaren, eiweißarmen und fast zellfreien Flüssigkeit.

Was der Liquor verrät

Zum Zweck der Diagnose kann der Arzt dem Patienten Liquor über eine Lumbalpunktion entnehmen. Dafür führt er eine lange Nadel zwischen drittem und viertem Lendenwirbel ein. Seltener - nur wenn eine Lumbalpunktion nicht möglich ist - punktiert er direkt den äußeren Liquorraum am Schädel.

Das klingt sehr unangenehm, kann sich aber durch die Sicherung einer Diagnose und eine darauf aufbauende spezifische Therapie lohnen. Zum Beispiel lassen sich im Liquor hervorragend Entzündungen des Zentralnervensystems und der Hirnhäute nachweisen: Die Flüssigkeit enthält dann mehr Zellen und Eiweiße als normal – unter anderem weiße Blutkörperchen. Hin und wieder finden sich auch bakterielle Erreger direkt im Liquor wieder. Bei der Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose sammeln sich vermehrt Antikörper, genauer Immunoglobulin G, in der Gehirnflüssigkeit. Im Falle eines Tumors lassen sich auch Krebszellen detektieren.

Auch die äußere Erscheinung des Liquors verrät vieles: Bei einer Hirnhautentzündung (Meningitis) ist die Flüssigkeit beispielsweise trüb gefärbt. Blutiger Liquor ist ein Hinweis auf eine häufig tödliche Subarachnoidalblutung, bei der Blutgefäße der mittleren Hirnhaut gerissen sind.

Der vierten Ventrikel schlussendlich liegt zwischen Hirnstamm – genauer Medulla oblongata und Pons – einerseits und dem Kleinhirn andererseits. Er bildet den Körper des Aliens mit den beiden Ärmchen. An deren offenen Enden, den Aperturae laterales, sind sie zum äußeren Liquorraum zwischen innerer und mittlerer Hirnhaut geöffnet – besagtem „Puffer“ zum Schädelknochen. Eine weitere solche Verbindung bildet die Apertura mediana – sozusagen das Stummelschwänzchen des Aliens. Der vierte Ventrikel setzt sich nach unten hin in den Zentralkanal des Rückenmarks fort.

Die vier Ventrikel stehen miteinander in Kontakt. Zum einen verbinden zwei kurze Ausbuchtungen, die Foramina interventricularia, je einen Seitenventrikel mit dem dritten Ventrikel. Ob nun Widderhorn oder Alienhelm: Hier sind sie am Kopf des Aliens angewachsen. Dessen langer Hals ist eigentlich die „Wasserleitung des Mittelhirns“, der Aquaeductus mesencephali. Durch ihn gelangt der Liquor vom dritten in den vierten Ventrikel.

Die ungewöhnlichen Strukturen des Ventrikelsystems bilden sich im Laufe der Entwicklung, wenn das Neuralrohr – der Ursprung des Zentralnervensystems – sich ausstülpt. Dabei entsteht zuerst ein einzelner Hohlraum, doch indem die verschiedenen Gehirnabschnitte unterschiedlich schnell und stark wachsen, untergliedert er sich in mehrere Kammern. So entsteht allmählich das Alien im Gehirn.

Dieses Alien, dieses Ventrikelsystem hatte für die alten Griechen eine ganz besondere Bedeutung: Hier, so die einhellige Meinung, wäre der Sitz des menschlichen Geistes, ja, sogar seiner Seele. Das eigentliche Gehirn galt den alten Griechen nichts. Eine Meinung, die sich noch bis ins Mittelalter hinein hielt.

Kreislauf des Liquors

Der Liquor cerebrospinalis ist ein beinahe zellfreies und eiweißarmes Ultrafiltrat des Blutes, dessen Zusammensetzung sich von allen anderen Körperflüssigkeiten unterscheidet. Er entsteht hauptsächlich an Adergeflechten im Ventrikelsystem, an den Plexus choroidei. Diese stark durchbluteten Auffaltungen der Ventrikelwände sehen aus wie kleine Brokkoliranken. Sie sitzen im Dach des dritten Ventrikels und reichen bis in Mittelteil und Unterhorn des Seitenventrikels. Eine weitere Filtrierstation findet sich im vierten Ventrikel. Durch die Öffnungen an den Ärmchen schaut ein Teil des Brokkolis heraus, bis in den äußeren Liquorraum. Das erinnert mit viel Phantasie an ein Blumenkörbchen und nennt sich daher Bochdalek-Blumenkörbchen - zu Ehren seines Entdeckers, dem tschechischen Anatomen Vincent Alexander Bochdalek. Zudem sondert das Ependym, die innere einschichtige Zellverkleidung des Ventrikelsystems, Liquor ab.

Etwa 150 Milliliter Liquor fasst unser Schädel insgesamt, 30 innerhalb und 120 außerhalb des Gehirns. Dabei hat der äußere Liquorraum einen erstaunlichen Effekt: indem er das Gehirn umhüllt, reduziert er dessen effektives Auflagegewicht auf den Knochen von 1500 Gramm auf nur 50 Gramm.

Jeden Tag bildet der Körper etwa einen halben Liter Liquor, der gesamte Inhalt wird also etwa dreimal pro Tag ausgetauscht. Wird mehr produziert als resorbiert, staut sich der Liquor im Schädel und es kommt zum äußeren Wasserkopf. Bei Säuglingen beginnt sich daraufhin der noch flexible Schädel zu vergrößern. Es kann aber auch der schmale Aquaeductus zwischen dem dritten und vierten Ventrikel verstopfen, woraufhin sich nur das Ventrikelsystem I-III ausdehnt – so entsteht ein so genannter innerer Wasserkopf. In jedem Fall sind schwere Kopfschmerzen und potenzielle Ausfallerscheinungen des Gehirns die Folge.

Mit Computertomographie und Magnetresonanztomographie lässt sich das Ventrikelsystem problemlos abbilden. Der Arzt kann dann auf Schnittbildern beurteilen, ob es größer ist als normal. Im Falle eines Wasserkopfs versucht er, mit einer Drainage den geregelten Liquorabfluss wieder herzustellen.

Kommentare
Ulrike Seelmann

Der Artikel erklärt das System und die Zusammenhänge recht gut. Allerdings sollte, wenn hier Wert auf guten Journalismus gelegt wird, nicht der Begriff "Wasserkopf" verwendet werden. Heute verwendet man üblicherweise die Bezeichnung Hydrocephalus.

Die möglichen Folgen eines Hydrocephalus werden hier mit schweren Kopfschmerzen und potenziellen Ausfallerscheinungen beschrieben, dies ist jedoch bei weitem nicht umfassend.
13.11.2013 13:28 Uhr
Arvid Leyh

Danke für den Hinweis, Frau Seelmann – wir haben den Hydrocephalus korrigiert.

30.11.2013 23:24 Uhr
Infos zum Beitrag
Datum:
23.08.2011
Wissenschaftliche Betreuung:
Prof. Dr. Jochen F. Staiger
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