3.2.1. Aanvullende verplichte stof

Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Samenvatting Klinische Neurologie - Hoofdstuk 26 – Extrapiramidale aandoeningen

De tractus corticospinalis zorgt voor de uitvoering van bewegingen. Het cerebellum en het extrapiramidale systeem zorgen voor controle op doelgerichtheid van de bewegingen. Dit hoofdstuk gaat over het extrapiramidale systeem.

Parkinsonisme

Er kan van parkinsonisme gesproken worden wanneer er sprake is van traagheid (bradykinesie) en stijfheid (rigiditeit). Wanneer dit voorkomt bij de ziekte van Parkinson heet het een typische vorm van parkinsonisme. In alle andere gevallen heet het atypisch parkinsonisme.

Parkinsonisme wordt veroorzaakt door een verstoorde neurotransmissie (door dopamine gereguleerd) tussen vooral de substantia nigra en het striatum. Deze verstoring kan op drie manieren plaatsvinden: presynaptische dopamine tekort (o.a. bij ziekte van Parkinson), presynaptische en postsynaptische tekort, lage beschikbaarheid van postsynaptische dopamine receptoren (door antipsychotica).

De ziekte van Parkinson

Het eerste symptoom van de ziekte van Parkinson is meestal het verminderd meebewegen van één arm. Daarna doet het been aan dezelfde kant het minder goed. Daarna gaat de hand aan die kant trillen en er ontstaan lichte onhandigheid vooral bij snelle alternerende bewegingen zoals schrijven. De patiënt moet nadenken over de bewegingen: het automatisme is gestoord. Het handschrift wordt kleiner (micrografie). Ook kan er een maskergelaat optreden door afgenomen spontane motoriek van het gezicht.

Dit zijn de kernsymptomen van de ziekte van Parkinson: bewegingsarmoede/traagheid, rigiditeit, tremor, houdingsinstabiliteit en loopstoornissen. Het meest hinderlijke voor de patiënt is de bewegingsarmoede. Bij slechts 70% van de patiënten met de ziekte van Parkinson komt een tremor voor. Dit is dan een rusttremor. De tremor wordt minder bij doelgerichte bewegingen. Tijdens de slaap is er geen tremor bij het wordt erger bij emoties. Meestal is de tremor asymmetrisch.

Ook het looppatroon verandert bij de ziekte van parkinson. De patiënt neem kleine stappen. Er kan sprake zijn van een captocormia (gebogen houding). Dit heeft effect op de stabiliteit van het lichaam. Houdingsinstabiliteit komt dan ook voor als symptoom. Later in het beloop wordt het moeilijk om uit een stoel op te staan en het starten van het lopen wordt moeilijk.

Als gevolg hiervan kunnen ook loopstoornissen optreden. Festinatie is onwillekeurige verkorting en versnelling van passen. Ook kunnen patiënten vaak niet ineens stoppen en er kan freezing optreden waarbij de patiënt ineens niet meer kan lopen en bevroren in dezelfde positie blijft staan.

Ook kan dysartrie voorkomen bij de ziekte van parkinson. De volgende verschijnselen treden op: hypofonie, verminderde articulatie, onverstaanbaar worden.

Rigiditeit kan tijdens het lichamelijk onderzoek onderzocht worden door passieve bewegingen. Er treedt dan een lodenpijnfenomeen op: continue is er weerstand. Bij spasticiteit is er toename van tonus bij passieve beweging. Het tandrandfenomeen kan optreden bij rigiditeit. Dit komt alleen bij patiënten voor met een tremor.

De symptomen van de ziekte van Parkinson zijn niet alleen motorisch. Er zijn namelijk meer neurotransmitter systemen aangedaan dan alleen het dopamine systeem. Niet-motorische symptomen die kunnen voorkomen zijn: depressie (komt bij 40% van de patiënten voor), reukstoornis, REM-slaaprelerateerde gedragsstoornissen, constipatie, wanen en hallucinaties (visuele hallucinaties komen bij 30-50% van de patiënten in een gevorderd stadium voor), bradyfrenie, cognitieve stoornissen (bij 25% van de nieuwe patiënten aanwezig, bij de ziekte van Parkinson zijn vooral de aandacht, planning en het ruimtelijk inzicht aangetast). Uiteindelijk kan een Parkinson-dementie ontstaan. Lewy-Body dementie uit zich met parkinsonistische verschijnselen met visuele hallucinaties. Hier moet dus goed onderscheid tussen gemaakt worden.

De prevalentie van de ziekte van Parkinson is 60-400 per 100.000. Het komt even vaak bij vrouwen als bij mannen voor. In de meeste gevallen begint het tussen de 50 en 65 jaar. 5-10% is familiair.

De pathogenese van de ziekte van Parkinson zit hem in het verlies van dopaminerge neuronen in de substantie nigra en degeneratie van negrostriatale verbinding. Meer dan de helft van de neuronen moet kapot zijn wil de ziekte klinische manifest worden. Naarmate de ziekte vordert raken ook cholinerge, serotonerge en adrenerge systemen aangedaan.

Macroscopisch is er sprake van depigmentatie van de substantia nigra. Microscopisch is er sprake van lewy bodies in de substantia nigra. Deze insluitlichaampjes bestaan vooral uit een eiwit genaamd alfanucleïne.

De oorzaak is nog niet volledig bekend. Waarschijnlijk is het een combinatie tussen endogene en exogene factoren.

Op basis van de anamnese en het lichamelijk onderzoek is de diagnose Parkinson te stellen. De diagnose niet bij leven niet met zekerheid te stellen. Er moet sprake zijn van bewegingsarmoede en minstens één van de andere drie kernsymptomen. Er kan een CT/MRI gemaakt worden om andere oorzaken uit te sluiten. Uit obductieonderzoek is gebleken dat bij 90% van de patiënten waarbij de diagnose is gesteld ook macroscopisch aanwijzingen waren voor de ziekte.

De behandeling van de motorische verschijnselen bestaat uit het aanvullen van het dopamine tekort. Hiervoor kan levodopa en dopamine-agonisten voor gebruikt worden. Voor de niet motorische verschijnselen zijn ook middelen beschikbaar zoals antidepressiva, etc. Levodopa is een voorloper van dopamine. Dopamine-agonisten geven uiteindelijk minder complicaties. Ze hebben echter ook een minder goed effect. Oudere patiënten hebben een hogere kans op bijwerkingen.

Er komen nogal eens responsfluctuaties voor in een gevorderd stadium. Dit zijn schommelingen in de reactie op medicatie. In het begin zijn deze fluctuaties te voorspellen omdat ze samenhangen met het uitgewerkt zijn van de medicatie. In een vergevorderd stadium treden deze fluctuaties ook onvoorspelbaar op. Er kunnen ook hyperkinesieën voorkomen. Dit gebeurt meestal wanneer de hoogste spiegel van het middel wordt bereikt. Levodopa heeft een kortere halfwaardetijd dan dopamine-agonisten waardoor de kans op responsfluctuaties bij levodopa hoger is. Medicamenteuze behandeling van patiënten in een vergevorderd stadium met responsfluctuaties is per patiënt sterk afwisselend omdat het op het individu afgestemd moet worden.

Ook kan er operatief behandeling worden. Stereotactische functionele neurochirurgische technieken kunnen bepaalde gebieden in de hersenen stimuleren of juist uitschakelen. Bij de ziekte van Parkinson kan dit worden toegepast wanneer er sprake is van responsfluctuaties of bij ernstige tremoren die niet afdoende reageren op medicatie. Contra-indicaties zijn cognitieve stoornissen en ernstige loop- en balansstoornissen.

De behandeling van de ziekte van Parkinson verloop multidisciplinair. Disciplines die betrokken zijn zijn: fysiotherapeut, ergotherapeut, logopedist en gespecialiseerde verpleegkundigen.

De ziekte van Parkinson heeft een langzaam progressief beloop waarbij uiteindelijk invaliditeit kan ontstaan. Echter, de ziekte kan ook goedaardig verlopen.

Vasculair parkinsonisme

Hypertensie is de voornaamste risicofactor van vasculaire schade als oorzaak van parkinsonisme. In vergelijking met de ziekte van Parkinson zijn de parkinson verschijnselen aan de bovenste lichaamshelft beperkter, tremoren komen minder vaak voor, loopstoornissen met kleine schuifpassen en een brede gang komen vaak voor en in de vroege fase is er al sprake van cognitieve verschijnselen.

De progressie verschilt van sluipend tot stapsgewijs. Er kan plotseling een bepaald symptoom ontstaan door een infarct in een hersengebied. De reactie op levodopa is minder goed dan bij de ziekte van Parkinson.

Iatrogeen parkinsonime

Er kan parkinsonisme optreden als gevolg van het gebruik van bepaalde medicamenten, zoals klassieke antipsychotica. De verschijnselen blijven na het stoppen van de medicatie aanwezig.

Er kan het maligne neurolepticasyndroom optreden wanneer antipsychotica gestart of verhoogd wordt. Verschijnselen hiervan zijn rigiditeit met onwillekeurige bewegingen, extreme hyperthermie, dysartrie, dysfagie of trismus en autonomie dysfuncties. Behandeling gebeurt op de IC in verband met ernstige complicaties. De behandeling bestaat uit dopaminerge medicatie met een spierrelaxans.

Parkinsonisme komt ook voor bij gebruik vn SSRI’s, natriumvalproaat en lithium.

Multisysteematrofie (MSA)

Dit is een aandoening met parkinsonisme en autonome, cerebellaire en piramidale stoornissen. Hiervan bestaan twee hoofdtypen: MSA-p en MSA-c.

MSA-p is het striatonigrale type. Hierbij is er sprake van parkinsonisme die weinig reageert op levodopa. Hierna ontstaan zware autonome stoornissen (sfincterstoornissen, orthostatische hypotensie, zweet/speekselproductiestoornissen) en/of cerebellaire stoornissen en/of piramidale symptomen. Kenmerken van MSA-p die onderscheiden van de ziekte van Parkinson zijn: weinig effect van levodopa, vroeg in het beloop vallen, antecollis (voorovergebogen hoofd), ongewone tremor, dyskinesieën en dysartrie (met hoge geknepen stem).

MSA-c is het olivopontocerebellaire type. Hierbij zijn cerebellaire stoornissen meer aanwezig. Er komen ook verschijnselen van parkinsonisme voor.

Als behandeling werkt bij 40% van de patiënten met MSA levodopa. Na de diagnose is de levensverwachting 9 jaar.

Progressieve supranucleaire parese (PSP)

Verschijnselen van PSP zijn: oogbewegingsstoornissen, rigiditeit en ernstige houdingsinstabiliteit. Vallen komt vroeg in het beloop voor. Als eerste ontstaan de verticale blikparese (patiënten kunnen niet meer naar beneden kijken). Vervolgens kan een horizontale blikparese ontstaan. De knipperfrequentie neemt af wat leidt tot droge ogen. Frontaalkwabdementie kan bij deze aandoening voorkomen.

Corticobasale degeneratie

Hierbij ontstaan in één lichaamshelft parkinsonistische verschijnselen. Vaak ontstaat er aan één zijde van het lichaam een gevoelsstoornis met apraxie. Het deel van het lichaam wordt soms als niet eigen ervaren door de patiënt (alien limb).

Extrapiramidale aandoeningen

Een rusttremor is een tremor die optreedt bij volledige ontspanning van een deel van het lichaam. En houdingstremor treedt op als een bepaalde houding tegen de zwaartekracht in aangenomen wordt. Een actietremor ontstaat gedurende willekeurige ongerichte bewegingen. Een intentietremor treedt op tijdens gerichte bewegingen die toenemen wanneer het doel genaderd wordt.

Het is belangrijk om tijdens de anamnese naar de volgende aspecten te vragen: ontstaan, beloop, voorgeschiedenis, familieanamnese, medicatie, genotmiddelen en het effect van deze middelen op de tremor.

Syndromen met tremor zijn:

• Versterkte fysiologische tremor (fijnslagige tremor overal in het lichaam en die erger wordt bij stress en moeheid)

• Essentiële tremor (meest voorkomende bewegingsstoornis, bilaterale houdingstremor van handen of armen, meestal symmetrisch, neemt toe bij emotie, vaak een goede reactie op alcohol, onbekende oorzaak)

• Cerebellaire tremor (ritmische schudbeweging van hoofd en romp of een kinetische tremor van ledematen met een intentietremor)

• Rubrale tremor (kan optreden na beschadiging van thalamus, cerebellum of hersenstam, is aanwezig in rust maar neemt toe bij bewegingen), palatumtremor

• Palatumtremor (ritmische beweging van het zachte gehemelte)

• Taakspecifieke tremor (deze tremor ontstaat alleen bij bepaalde activiteit zoals schrijven)

• Dystone tremor (tremor in een dystoon deel van het lichaam)

• Toxische tremor (tremor als gevolg van medicatie of intoxicaties)

• Functionele tremor (tremor zonder organische oorzaak, begint acuut met sterke wisselingen en eigenschappen van de tremor)

Ziekte van Huntington

Dit is een dominant erfelijke aandoening. Het begint tussen het 30^e en 45^e jaar. Meestal begint het met karakterveranderingen en stoornissen van het gedrag. Hierna ontstaan stoornissen van de motoriek met chorea en dementie. Het beeld wisselt sterk en de volgende aspecten kunnen voorkomen: depressie, angst, achterdocht, verslaving, wanen, hallucinaties, impulsiviteit en dwanggedachten.

Er is sprake van atrofie van de hersenen en dan voornamelijk de nucleus caudaus, het putamen en de globus pallidus.

De therapie bestaat uit dopamineagonisten die de symptomen bestrijden. Er bestaat een te lange CAG herhaling op chromosoom 4. Hierdoor is het mogelijk om de diagnose te stellen. Hoe langer de herhaling hoe eerder de ziekte optreedt.

Ziekte van Wilson (hepatolenticulaire degeneratie)

Dit is een autosomaal recessieve aandoening. Het wordt veroorzaakt door stapeling van koper in de lever, het striatum en de cornea (hierdoor ontstaat de ring van Kayser-Fleischer). Er is een tekort aan ceruloplasmine wat koper transporteert.

Het ontstaat tussen het 10^e en 30^e levensjaar. Verschijnselen zijn dan dysartrie, abnormale motoriek (chorea, dystonie, athetose), tremor en rigiditeit. Ook kan de ziekte beginnen met psychiatrische verschijnselen.

De diagnose wordt gesteld op basis van de kliniek en een verlaagd ceruloplasminegehalte in het serum en een verhoogde koperuitscheiding in de urine. De behandeling bestaat uit zinksulfaat.

Chorea minor

Dit is een ziekte die vooral bij kinderen tussen de 5 en 15 jaar ontstaan. Meisjes:jongens is 3:1. Het is een vaak eenzijdige chorea die nu vrijwel niet meer voorkomt. Meestal is er sprake van een streptokokkeninfectie in de voorgeschiedenis.

Kernicterus

Dit is een zeer zeldzame aandoening geworden. Er ontstaat cerebrale beschadiging van de neonaat door zeer hoge bilirubinegehalten. Verschijnselen zijn chorea en dystonie.

Dystonie/dyskinesie

Dystonieën kunnen voorkomen bij neurodegeneratieve aandoeningen. Ook kan het een gevolg zijn van gebruik van bepaalde medicatie (tardieve dyskinesie). Bij dystonie is er sprake van een langzaam draaiende, wringende beweging van spieren. Vaak zijn het antagonisten. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen een gegeneraliseerde, segmentele en een focale dyskinesie.

Antipsychotica kunnen bewegingsstoornissen veroorzaken: parkinsonisme en acathisie. Door het toedienen van anticholergica (wanneer het ernstige verschijnselen zijn) kunnen deze symptomen verdwijnen.

Bij langer gebruik van antipsychotica kan tardieve dyskinesie ontstaan. Dit zijn onwillekeurige bewegingen van de mond en tong. >20% van de patiënten die langdurig antipsychotica slikt heeft last hiervan.

Myoklonie

Dit zijn plots optredende, kortdurende schokkerige samentrekkingen van een spier of spiergroep. Hikken is een fysiologische myoklonie.

Ballisme

Dit zijn slaande bewegingen die uiteindelijk uitputting kunnen veroorzaken. Meestal is het een gevolg van een infarct van de nucleus subthalamicus aan de andere zijde van de hersenen.

Tics

Dit zijn onwillekeurige, plotse, korte en vaak repetitieve stereotiepe bewegingen. Er bestaan verschillende soorten tics: motorisch, fonetisch en sensorisch. Ook kan er onderscheid gemaakt worden tussen enkelvoudige en complexe tics.

Bijna 10% van de kinderen heeft een tic, jongens drie keer zo vaak als meisjes. Meestal gaat deze bewegingsstoornis tijdens de adolescentie over.

Neuroanatomy through clinical cases - Structuren en vascularisatie van de hersenstam

Hersenstam

De hersenstam kan functioneel worden verdeeld in 4 structuren: de nuclei van de hersenzenuwen en gerelateerde structuren, de lange banen, het cerebellum en de reticulaire formatie met gerelateerde structuren.

De hersenstam bestaat uit drie verschillende anatomische structuren: de middenhersenen, pons en medulla oblongata (van boven naar beneden). De hersenstam kan ook van voor naar achter worden verdeeld in verschillende structuren: de basis, het tegmentum en het tectum. Het tectum ligt dorsaal van de aquaductus cerebri, het tegmentum ligt voor de aquaductus cerebri en vierde ventrikel. Hierin zitten de meeste nuclei en de reticulaire formatie. De basis bevat vooral veel vezels van de lange banen.

Net als in het ruggenmerg liggen ook in de hersenstam de motorische nuclei ventraal en de sensorische nuclei dorsaal. De scheiding wordt gevormd door de sulcus limitans.

Nuclei van de hersenzenuwen

Er zijn drie longitudinale kolommen van motorische nuclei en drie longitudinale kolommen van sensorische nuclei.

Motorische nuclei

De hersenzenuwen met somatische motorische nuclei zijn de n. oculomotorius (n. III), de n. trochlearis (n. IV), de n. abducens (n. VI) en de n. hypoglossus (n. XII).

Naast de somatische motorische nuclei zijn er ook branchiale (uit de kieuwbogen) motorische nuclei. Dit zijn de motorisch nuclei van de n. trigeminus (n. V), de n. facialis (n. VII), de nuclei ambiguus en de spinale nuclei accessorius (n. XI). De nuclei ambiguus zijn nuclei van twee hersenzenuwen gecombineerd: de n. glosspharyngeus (n. IX) en de n. vagus (n. X). de spinale nuclei accessorius liggen niet meer in de hersenstam, maar in het cervicale ruggenmerg.

Er zijn vier hersenzenuwen die parasympathische vezels hebben. Deze vezels lopen vaak met de motorische vezels van die hersenzenuw mee. De parasympathische hersenzenuwen zijn de n. oculomotorius, de n. facialis, de n. glossopharyngeus en de n. vagus. De bijbehorende parasympathische nuclei zijn de Edinger-Westphal nuclei (n. III), de superior speekselklier nuclei (n. VII), de inferior speekselklier nuclei (n. IX) en de dorsale motor nucleus van de n. X.

Sensorische nuclei

De n. trigeminus (n. V), de n. facialis (n. VII), de n. glossopharyngeus (n. IX) en de n. vagus (n. X) hebben sensorische vezels. Al deze vezels komen samen in het complex van de nuclei trigeminus. Dit complex bestaat uit drie kernen: de mesencefale nucleus, de hoofdnucleus en de spinale trigeminus nucleus (in de medulla). Alle drie de kernen spelen een rol bij verschillende vormen van gevoel. De mesencefale nucleus is belangrijk voor de proprioceptie, de hoofd nucleus is voor de fijne tast en de spinale trigeminus nucleus is belangrijk voor de vitale sensibiliteit (pijn en temperatuur).

De n. vestibulocochlearis (n. VIII) is verantwoordelijk voor de innervatie van het vestibulum en de cochlea. Deze zenuwen geven speciale somatische sensorische input aan de nuclei cochlearis en de nuclei vestibularis. De nucleus cochlearis bestaat uit een dorsale en ventrale kern. De nucleus vestibularis bestaat uit 4 nuclei: superior, inferior, mediaal en lateraal. Deze nuclei krijgen informatie uit het vestibulum over de positie van het hoofd en de versnelling in de beweging. Tussen de nuclei vestibularis en de nuclei die betrokken zijn bij oogbewegingen loopt de mediale longitudinale fasciculus. Deze fasciculus speelt een rol bij de vestibulo-oculaire reflexen (denk aan nystagmus bij draaiduizeligheid).

De viscerale sensorische vezels gaan naar de nuclei solitarius. Rostraal in deze nucleus komen de speciale viscerale afferente banen voor de smaak, waarbij hersenzenuw VII, IX en X een rol spelen. Caudaal komen de algemene viscerale afferente vezels.

Lange banen

De tractus corticospinalis loopt ventraal in de pons. In de ventrale medulla loopt deze baan verder als de pyramide baan. Cervicomedullair kruist de pyramide baan, waarna het lateraal door het ruggenmerg loopt.

De gnostische sensibiliteit loopt in de achterstreng. De perifere neuronen vormen een synaps wanneer ze het ruggenmerg inkomen. Dit gebeurt in de nucleus gracilis voor de benen en de nucleus cuneatus voor de armen. In de nek kruisen de vezels naar de contralaterale zijde en lopen ze verder als de mediale lemniscus naar de thalamus. Daar vormen ze opnieuw een synaps en lopen de vezels naar de sensorische cortex.

De vitale sensibiliteit (tractus spinothalamicus) loopt in de voorzijstreng. Deze perifere vezels kruisen direct naar contralateraal wanneer ze het ruggenmerg inkomen.

Locked-in syndroom

Wanneer alle motorische lange banen zijn uitgevallen, maar de sensorische banen en de cognitie intact zijn, spreekt men van het locked-in syndroom. De oorzaak is vaan een infarct ventraal in de pons, waarbij de tracti corticospinalis en corticobulbaris worden aangedaan. Vaak zijn er nog wel verticale oogbewegingen mogelijk, waarvan gebruik kan worden gemaakt in de communicatie met de patiënt.

Cerebellum

Het cerebellum speelt een rol in het coördineren van bewegingen. Wanneer er een laesie zit in het cerebellum, kan dit leiden tot ataxie: ongecoördineerde bewegingen. Deze ataxie vindt ipsilateraal aan de laesie plaats, omdat de vezels twee keer kruisen.

Het cerebellum is via drie pedunculi verbonden aan de hersenstam. De superior pedunculus bevat vooral output vanuit het cerebellum. De middelste is de grootste pedunculus. Deze bevat vooral input uit de verschillende nuclei in de hersenstam. De inferior peduculus bevat ook input voor het cerebellum, uit het ruggenmerg.

Reticulaire formatie

De reticulaire formatie loopt in de gehele lengte van de hersenstam door het tegmentum. Het bovenste deel is vooral belangrijk in het reguleren van het bewustzijn. Het onderste deel is belangrijk in het reguleren van motorische, reflexmatige en autonome functies.

Rostrale reticulaire formatie: het bewustzijn

Het bewustzijn is een moeilijk te omschrijven iets. De mate van bewustzijn wordt bepaald door de alertheid, aandacht en bewustzijn van de omgeving/oriëntatie. Systemen die hierbij betrokken zijn, zijn de mediale en laterale frontopariëtale associatie cortex en arousal circuits.

Zoals eerder omschreven is het rostrale deel van de reticulaire formatie betrokken bij het bewustzijn. Laesies in dit deel van de reticulaire formatie en laesies van het mediale diencephalon kunnen dan ook coma veroorzaken. Ook zeer grote bilaterale laesies van de cerebrale cortex of thalamus kunnen coma veroorzaken.

In de arousal circuits worden verschillende systemen onderscheiden, met elk andere neurotransmitters.

Acetylcholine (ACh)

ACh is de belangrijkste neurotransmitter van het perifere zenuwstelsel. In het centrale zenuwstelsel is er geen grote plaats voor acetylcholine als neurotransmitter, maar wel als neuromodulator. Vooral in de pontomesencefale regio worden nog cholinerge neuronen aangetroffen. Vanuit dit systeem zijn er ook projecties naar de thalamus en naar de cortex. Het effect van ACh op de thalamus is vaak stimulerend. Ook in de basale voorhersenen en de hippocampus heeft ACh een directe rol. In de hippocampus ontstaat onder invloed van ACh een ritmische oscillatie: het hippocampale thèta ritme. Dit is belangrijk voor geheugenfuncties.

ACh speelt een rol bij aandacht, geheugen en leren. Degeneratie van cholinerge neuronen of farmacologische blokkade veroorzaakt klachten van delier en geheugenstoornissen, maar kunnen ook bijdragen aan het ontstaan van Alzheimer.

Dopamine

Ventraal in de middenhersenen zit de substantia nigra pars compacta. Hier speelt dopamine een grote rol. Ook in het ventrale tegmentale gebied speelt dopamine een rol. Vanuit het mesencephalon zijn er drie projectiesystemen waar dopamine een belangrijke rol in speelt:

• Het mesostriatale of nigrostriatale projectiesysteem: van de substantia nigra naar de nucleus caudatus en putamen. Laesies in dit gebied worden gezien bij de rol van Parkinson.

• Het mesolimbische projectiesysteem: van het ventrale tegmentale gebied naar het limbische systeem. Dit systeem is betrokken bij gevoelens van beloning en het bestaan van verslaving. Overactiviteit van dit systeem speelt een rol bij het ontstaan van positieve symptomen (wanen, hallucinaties en onsamenhangende spraak) bij schizofrenie. Dit wordt behandeld met een dopamine antagonist.

• Het mesocorticale projectiesysteem: van het ventrale tegmentale gebied naar de prefrontale cortex. Dit systeem is van belang voor het werkgeheugen en het starten van een beweging. Laesies hier spelen een rol bij de klachten van de ziekte van Parkinson (hypokinesie, cognitief verlies) en de negatieve symptomen (ontbreken van psychische uitingen die normaal wel aanwezig zijn) bij schizofrenie.

Noradrenaline

Noradrenaline speelt vooral een rol in de locus coeruleus en het laterale tegmentale gebied. Vanuit deze gebieden gaan er projecties naar de voorhersenen (incl. thalamus). Op de thalamus heeft noradrenaline een excitatoir effect. Noradrenaline speelt een rol bij aandacht, het slaap-waak ritme en het humeur.

De activiteit van neuronen in de locus coeruleus vertoont een circadiaan ritme: ’s nachts is de activiteit lager dan overdag.

Serotonine

Serotonine speelt vooral een rol in de raphe nuclei in de hersenstam. Laesies in projectiesystemen met serotonerge neuronen (vooral naar de voorhersenen) spelen een rol bij het ontstaan van depressie, angststoornissen, obsessief compulsief gedrag, agressie en eetstoornissen. Ook deze neuronen zijn ’s nachts iets minder actief dan overdag.

Caudaal in de pons en medulla zitten raphe nuclei die projecteren op het cerebellum, de medulla en het ruggenmerg. Deze neuronen zijn betrokken bij pijnmodulatie, ademhaling, temperatuurregulatie en motorische controle.

Histamine

Histminerge neuronen zitten vooral in de posterior hypothalamus. Projecties vanuit hier zijn waarschijnlijk betrokken bij de alertheid.

Andere neurotransmitters

Orexine komt vooral voor in de posterior laterale hypothalamus. Deze neuronen maken deel uit van belangrijke arousal systemen.

Adenosine speelt een rol bij de alertheid. Het inhibeert de thalamus en cortex. De activiteit van deze stof is het hoogst vlak voordat men in slaap valt.

GABA remt serotonine, noradrenaline, histamine en acetylcholine en stimuleert hierdoor de diepe slaap.

Rostrale reticulaire formatie: slaap-waak ritme

Er worden 5 stadia onderscheiden in de slaap: 4 stadia van nonREM slaap en de REM slaap. Tijdens de REM slaap komen dromen voor. Het EEG is in dit stadium als dat van een wakker persoon. In stadia 3 en 4 van de nonREM slaap lijkt het EEG op dat van iemand in coma.

Gebieden in de medulla, anterior hypothalamus en basale voorhersenen zijn belangrijk voor de nonREM slaap. In de reticulaire formatie van de pons liggen verschillende REM-on cellen. dit zijn GABA neuronen. Cholinerge neuronen in de herenstam activeren glutamaat REM-on cellen, zodat de spiertonus verlaagt. Wanneer deze neuronen niet goed werken ziet met complex gedrag tijdens de REM slaap.

Bij narcolepsie is er een deficiëntie van orexine. Hierdoor hoeft de nonREM slaap niet te worden doorlopen voor men in de REMslaap komt. Deze patiënten kunnen vanuit een wakker stadium direct in de REM slaap komen, of ze verliezen plotseling de spiertonus (cataplexie).

Coma en soortgelijke aandoeningen

Een coma is te onderscheiden van slaap omdat de patiënt in coma niet te wekken is en niet reageert op prikkels. De ogen zijn gesloten. Er is een verminderde activiteit van de cerebrale cortex en de diencephalon-bovenste hersenstam arousal systemen. Hersenstam reflexen zijn nog wel aanwezig. Het cerebrale metabolisme is verlaagd met tenminste 50%.

Een coma ontstaat vaak door een reversibele oorzaak. Snelle behandeling is dan ook gewenst. Na het waarborgen van de ABC stabiliteit wordt er thiamine, dextrose en naloxon gegeven, omdat thiamine deficiëntie, hypoglycaemie en opiaat overdosis goed behandelbare oorzaken van coma zijn.

Onderzoek van de pupillen kan veel informatie geven over de oorzaak van de coma. Een toxische of metabole oorzaak geeft meestal een normale pupil reactie. Een transtentoriale herniatie of een laesie van de middenhersenen geeft een gedilateerde pupil die niet op licht reageert. Een laesie van de pons geeft een kleine pupil die wel op licht reageert. Bij een opiaat overdosis wordt een pinpoint pupil gezien.

Wanneer een patiënt hersendood is, vertonen de voorhersenen en de hersenstam helemaal geen activiteit meer. Ook de hersenstamreflexen zijn afwezig. Er is geen activiteit op het EEG en het metabolisme is verlaagd tot bijna 0.

Bij een vegetatieve staat is er wel een slaap-waak ritme, er zijn primitieve responsen en reflexen door de hersenstam en diencephalon. Het metabolisme is met 50% verlaagd, maar de patiënt opent wel de ogen en kan reageren op stimuli.

Caudale reticulaire formatie: motorische, reflex en autonome systemen

Het onderste deel van de reticulaire formatie is van belang voor motorische functies, reflexen en autonome functies, waaronder de ademhaling en de hartslag.

In het reguleren van de ademhaling speelt input in de nucleus solitarius een rol. Het pre-Botzinger complex is de pacemaker voor de ademhaling. Beide kernen liggen in de medulla. De nucleus solitarius speelt ook een rol in het reguleren van de hartslag en de bloeddruk, door input van de n. IX en n. X.

Enkele motorische systemen hebben hun oorsprong in de hersenstam. Dit zijn de reticulospinale, vestibulospinale, rectospinale en rubrospinale banen.

Fysiologische verschijnselen als kuchen, hikken, niezen, gapen, rillen, hokhalzen, overgeven, slikken, lachen en huilen, worden bepaald door de caudale reticulaire formatie.

Misselijkheid en braken kunnen worden geïnduceerd door toxische stoffen uit het bloed, die door de bloed-hersenbarrière gaan in de area postrema, of door serotonine afgifte in de maag en dunne darm, waarna er serotonerge vezels naar de nucleus solitarius en de area postrema gaan. Activatie van deze twee gebieden speelt ook een rol bij het ontstaan van misselijkheid en braken door afwijkingen aan het vestibulaire systeem en cerebellum.

Vascularisatie van de hersenstam

Aan beide kanten treedt er een a. vertebralis uit de a. subclavia. Deze a. vertebralis loopt door de processi transverus van de wervels omhoog. Op de pontomedullaire overgang komen de twee a. vertebralis samen en vormen de a. basilaris. Deze loopt ventraal langs de pons. In de cirkel van Willis splitst de a. basilaris in twee a. cerebri posterior. Dit is om de pontomesencephale overgang. De a. cerebri posterior vasculariseert de thalamus en een deel van de occipitale en temporale kwabben.

Het vertebrobasillaire syteem kent een viertal grote takken: de a. cerebelli posterior inferior (PICA), a. cerebelli anterior inferior (AICA), a. cerebelli superior (SCA) en e a. cerebri posterior (PCA). De PICA, AICA en SCA vasculariseren het cerebellum. De PICA voorziet de laterale medulla en het inferior cerebellum. Hij ontspringt uit de a. vertebralis. De AICA vasculariseert de laterale caudale pons en een klein deel van het cerebellum. De AICA ontspringt uit de proximale a. basilaris. De SCA ontspringt uit de a basilaris en vasculariseert het superior cerebellum en een klein deel van de rostrale laterodorsale pons. Vlak boven de SCA ontspringt de PCA uit de a. basilaris. Tussen deze twee vaten door loopt de n. oculomotorius. De PCA vasculariseert de middenhersenen, het grootste deel van de thalamus, de mediale occipitale kwabben en e inferior-mediale temporale kwabben.

Het paramediale gebied van de hersenstam wordt gevasculariseerd door paramediane takken.

Aandoeningen van het vertebrobasilaire systeem

Alarmsignalen voor ischemie in het vertebrobasilaire systeem zijn: vertigo, misselijkheid, diplopie, disconjugatie van de oogstand, verminderd zicht, ataxie, instabiele gang, dysarthrie, dysfagie, sensibiliteitsstoornis, tintelingen, hemiparese, quadriparese, slaperigheid en hoofdpijn.

Wanneer het gezicht aan de ene kant is aangedaan en de rest van het lichaam aan de contralaterale kant, is er een laesie van de hersenstam. Vaak zijn er ook afwijkingen in de functies van hersenzenuwen. Afasie, hemineglect, hemianopie en insulten pleiten tegen betrokkenheid van de hersenstam en doen meer denken aan laesies in de hemisferen.

Afhankelijk van de klinische symptomen kan onderscheid worden gemaakt tussen laesies in de middenhersenen, pons en medulla.

Typische afwijkingen voor laesies in de middenhersenen zijn: oculomotorius parese, unilaterale of bilaterale pupil dilatatie, ataxie, flexie van het postuur en verminderd bewustzijn.

Typische afwijkingen voor laesies in de pons zijn: bilateraal teken van Babinski, gegeneraliseerde verminderde spierkracht, perioraal doof gevoel, tintelingen in het gezicht, bilateraal gezichtsveldverlies van bovenste of onderste helft of verminderde scherpte, irregulaire ademhaling, ogen die naar beneden kijken, rillen, myoclonus van het palatum, abducens parese, bilaterale kleine maar reactieve pupillen, extensie van het postuur en verminderd bewustzijn.

Typische afwijkingen van een laesie in de medulla zijn: vertigo, ataxie, nystagmus, misselijkheid, braken, ademstops, autonome verschijnselen en de hik.

In alle gevallen bestaat de behandeling uit tPA, binnen 4,5 uur na het beginnen van de klachten.

Specifieke syndromen

Twee belangrijke syndromen die vaak voorkomen zijn het laterale medullaire syndroom (syndroom van Wallenberg) en het mediale basis pons infarct.

Het syndroom van Wallenberg is een infarct van de hersenstam, waarbij het laterale tegmentum is betrokken. De motoriek is hierbij minimaal aangedaan. Meestal is er sprake van een trombose van de a. vertebralis. De symptomen: ipsilaterale ataxie, vertigo, instabiele gang, horizontale of rotatoire nystamus, misselijkheid en braken, verminderde/afwezige vitale sensibiliteit van de ipsilaterale gezichtshelft en de contralaterale lichaamshelft, het syndroom van Horner (ptosis, miosis en soms anhidrosis), paralyse van ipsilaterale stemband, heesheid en dysfagie.

De oorzaak van mediale vasculaire problemen in de pons is meestal een lacunair infarct van de perforerende paramediane pons vaten. Deze vaten kruisen de middenlijn niet, waardoor het infarct ook tot één kan beperkt blijft. Vaak is de oorzaak een chronische hypertensie. Wanneer het infarct ook de lange banen betrekt, ontstaat het lacunaire syndroom met zwakte van de contralaterale gezichtshelft, arm en been en dysarthrie.

Bij grote infarcten kan ook het tegmentum betrokken raken. Hierbij kan de faciale colliculus zijn aangedaan, waardoor er sprak is van zwakte van de ipsilaterale gezichtshelft en een ipsilaterale horizontale blik verlamming, maar een contralaterale hemiparese. Bij de horizontale blikverlamming kijkt het oog weg van de aangedane lichaamshelft.