Area postrema

Medizinische Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher (Facharzt für innere Medizin) am 2. November 2016Geprüfte Qualität
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Die Area postrema befindet sich an der Rautengrube im Hirnstamm und gehört zum Brechzentrum. Diese funktionelle Einheit des Nervensystems löst bei entsprechender Reizung Erbrechen aus und nimmt dadurch eine schützende Aufgabe wahr. Antiemetika hemmen diese Reaktion im Rahmen der Behandlung von Hirntraumata und anderen neurologischen Krankheitsbildern.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Area postrema?

Die Medizin zählt die Area postrema zu den zirkumventrikulären Organen. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie in den Hirnvetrikeln liegen. Die Hirnventrikel stellen Hohlräume im Gehirn dar, die Wasser (Liquor) beinhalten, das auf MRT-Bildern je nach Gewichtung dunkel oder weiß erscheint.

Die zirkumventrikulären Organe sind neben ihrer Lage durch eine besondere Art von Gewebe charakterisiert: dem Ependym. Seine verhältnismäßig große Oberfläche schafft Platz für zahlreiche Rezeptoren und erlaubt der Area postrema sensibel auf potenzielle Schadstoffe zu reagieren. Dieser Umstand ist von hoher Bedeutung, da die Hirnregion zum Brechzentrum gehört. Zusammen mit anderen Strukturen steuert sie unwillkürliches Erbrechen als Reaktion auf Gifte, Medikamente, Signale aus dem Verdauungstrakt und andere Reize.

Anatomie & Aufbau

Als zirkumventrikuläres Organ besitzt die Area postrema mit dem Ependym einen speziellen Typ von Gewebe, der aus Gliazellen besteht nur in wenigen anderen Strukturen vorkommt. Lange nahmen Wissenschaftler an, Gliazellen nähmen überwiegend statische Funktionen wahr und seien stabilisierender Füllstoff; der Name „Glia“ bedeutet „Leim“ und erinnert an diesen Fehlschluss. Heute ist jedoch bekannt, dass sie äußerst wichtig sind, damit das Nervensystem korrekt funktioniert. Sie isolieren die Axone der Nervenfasern, tragen zur optimalen Nährstoffversorgung der Neurone bei und üben hygienische Funktionen auf Mikroebene aus.

Bei den meisten anderen zirkumventrikulären Organen handelt es sich ebenfalls um zirkumventrikuläre Organe, die sich in den Ventrikeln des Gehirns befinden. Die Organe in den Hirnventrikeln nutzen das Ependym, um sich gegen die Flüssigkeit abzugrenzen. Sie besitzen jedoch keine Blut-Hirn-Schranke, die an anderen Stellen des Gehirn die Barriere zwischen Blutkreislauf und Hirngewebe bildet und Krankheitserreger, Gifte und andere Stoffe davon abhalten soll, ins Gehirn einzudringen. In unmittelbarer Nachbarschaft der Area postrema liegt der Nucleus solitarius oder Nucleus tractus solitarii. Er gilt als Geschmackskern und gehört ebenfalls zum Brechzentrum. Zwischen den beiden Hirnstrukturen bestehen enge Verknüpfungen, welche die Zusammenarbeit auf funktioneller Ebene ermöglichen.

Funktion & Aufgaben

Die Area postrema stellt einen wichtigen Teil des Brechzentrums dar. Die Aufgabe der assoziierten Strukturen besteht im Schutz des Körpers: Spezialisierte Rezeptoren nehmen Reize wahr, die auf Gifte in der Nahrung oder Umgebung hindeuten, durch mechanischen Druck eine Bedrohung darstellen oder andere Gefahren nahelegen. Zur Area postrema gehört die Chemorezeptoren-Triggerzone. Da das zirkumventrikuläre Organ selbst keine Blut-Hirn-Schranke besitzt, nimmt es für die hinter ihm liegende Barriere eine zusätzliche Wächterfunktion ein. Die Rezeptoren der Area postrema reagieren auf verschiedene chemische Stoffe, die auf Gifte oder Fäulnis hindeuten; die gefensterte Struktur des Ependyms, das die Area postrema umgibt, stellt eine besonders zuverlässige Überprüfung des Bluts sicher, das ins Hirngewebe eindringen will.

Serotonin und Dopamin sind die wichtigsten Neurotransmitter, die im Brechzentrum wirken. Über zahlreiche Verbindungen kommuniziert das Brechzentrum mit anderen Teilen des Gehirns. Zur Großhirnrinde führen Nerven, welche die Area postrema und den Rest des Brechzentrums sowohl mit dem Riechzentrum als auch mit höheren kognitiven Funktionen verknüpfen. Gleichgewichtsorgan, Magen-Darm-Nerven, bestimmte Bereiche des verlängerten Rückenmarks sowie verschiedene Muskelgruppen stehen ebenfalls mit dem Brechzentrum in Verbindung. Bahnen, die unmittelbar oder über andere Schaltstellen zu Muskeln führen, dienen der motorischen Ausführung des Brechakts. Dieser Vorgang läuft automatisch ab.

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Krankheiten

Im Zusammenhang mit Erkrankungen nimmt die Area postrema eine doppelte Stellung ein; einerseits spielt sie als Teil des Brechzentrums eine wichtige Rolle beim Schutz vor Giften (beispielsweise in der Nahrung), andererseits kann eine fälschliche oder dauerhafte Reizung dieser Hirnregion Anzeichen für eine Krankheit sein und selbst zur körperlichen Belastung beitragen.

Um den ständigen Brechreiz zu verringern und das Erbrechen zu unterbinden, setzen Ärzte deshalb Antiemetika ein. Die Medikamente bilden keine homogene Gruppe, sondern stellen unterschiedliche Wirkstoffe dar, die jeweils spezifisch auf die Area postrema einwirken. Bei der normalen Reizauslösung docken die Stoffe an Rezeptoren an und öffnen Ionenkanäle in der Zellmembran, durch die elektrisch geladene Teilchen einströmen können. Diese Antwort des Rezeptors verändert die elektrische Spannung der Zelle: Das Neuron depolarisiert. Antiemetika, die an der Area postrema wirken, verhindern diese Reaktion, indem sie die Rezeptoren hemmen.

Der Wirkstoff Metoclopramid unterbindet die Funktion der Dopamin- und Serotoninrezeptoren in der Area postrema, während Scopolamin die muskarinergen Acetylcholinrezeptoren hemmt und 5-HT3-Antagonisten sich nur auf einen ganz bestimmten Serotoninrezeptoren auswirken. Seltener ziehen Ärzte auch Apomorphin zur Behandlung heran.

Im Rahmen seiner normalen Funktionsweise reagiert die Area postrema auf potenzielle Schadstoffe und mechanische Einwirkungen wie Druck. Eine Erhöhung des inkraniellen Drucks bzw. des Hirndrucks kann auf verschiedenen Ursachen beruhen. Mögliche Auslöser sind Hirnödeme, Schlaganfall, Durchblutungsstörungen, traumatische Einwirkungen wie beim Schädel-Hirn-Trauma oder Abflussstörungen. Die Area postrema liegt im Hirnventrikel; diese Region nutzt der Organismus als Pufferzone, um bei steigendem Hirndruck Schaden vom Gewebe abzuhalten. Das Brechzentrum reagiert dank dieser räumlichen Position deshalb sehr empfindlich auf Veränderungen des inkraniellen Drucks. Darüber hinaus können Reize aus dem Verdauungstrakt, dem Geruchszentrum und dem Gleichgewichtsorgan das Brechzentrum aktivieren.

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