Mediastinum: Aufbau und Funktion

Das Mediastinum als Leitschiene zwischen Hals und Bauchraum enthält nahezu alle Blutgefäße, Nerven und Organe des Brustkorbes. Bei Erkrankungen der hierin verlaufenden Strukturen können deren benachbarten Organe oder Gewebe verlagert oder schlimmstenfalls eingeklemmt werden. Im Folgenden werden der Aufbau und die Funktion des Mediastinums näher beschrieben.

Mediastinum – Definition

Als Mediastinum wird der mitten im Brustkorb gelegene Raum bezeichnet, in dem sich sowohl das Herz mit seinem umgebenden Blutkreislauf als auch Nerven- und Lymphbahnen befinden und durch welches eine Verbindung zwischen Kopf, Hals und Schulterbereich und den Baucheingeweiden hergestellt wird.

Mediastinum – Aufbau und Lage

Wenngleich es keine trennenden Bindegewebssepten gibt, so kann das Mediastinum doch anhand seiner enthaltenen Strukturen in verschiedene Bereiche untergliedert werden.

Begrenzungen

Die obere Öffnung des Mediastinums wird gleichgesetzt mit dem Eingang des knöchernen Brustkorbs, welcher durch den ringförmigen Zusammenschluss vom Oberrand des Brustbeins (Sternum), der ersten Rippe beider Seiten und dem ersten Brustwirbel (Th 1) gebildet wird. Zu den Seiten hin begrenzt die Pleura das Mediastinum, nach ventral (vorne) das Brustbein und nach dorsal (hinten) die Brustwirbelsäule. Den unteren Abschluss bildet analog zur Obergrenze die gedachte Verbindung vom letzten Brustwirbel (Th 12), den zugehörigen Rippen und dem Processus xiphoideus des Brustbeins.

Ebenen

Die beiden Anteile des Mediastinums werden in der Horizontalebene durch die sogenannte transthorakale Ebene getrennt, eine gedachte Schnittebene, die auf Höhe des Oberrandes des Herzens vom Brustbein bis zur Wirbelsäule durch den Brustkorb zieht. Eine tatsächliche Trennung durch eine fassbare Gewebsschicht oder Struktur existiert allerdings nicht. Auf Höhe des Übergangs vom oberen zum unteren Mediastinum liegt die Aufzweigung der Luftröhre in die Hauptbronchien.

Oberes Mediastinum

Das Mediastinum superius erstreckt sich von der Ebene der ersten Rippe bis auf Höhe des vierten Brustwirbels.

Hierin enthaltene Organstrukturen sind die Reste des Thymus, die Speiseröhre (Ösophagus) und die Luftröhre (Trachea).

Weiterhin zieht eine große Zahl von Blutgefäßen durch das obere Mediastinum. Hierzu zählt der Aortenbogen (Arcus aortae) mit den zum Kopf und den Armen hin ziehenden Abzweigungen, der Reihe nach Truncus brachiocephalicus (rechtsseitig), Arteria carotis communis sinistra und Arteria subclavia sinistra. Die arteriellen Gefäße umfassen zudem die aus den Arteriae subclaviae abgehenden Arteriae thoracicae internae (Arteriae mammariae), die sich für die Bypassanlage zu den Herzkranzgefäßen eignen. Venöse Gefäße im oberen Mediastinum sind die Venae brachiocephalicae und Venae thoracicae.

Hierzu kommen noch Lymphbahnen, die sich zum Ductus lymphaticus zusammen schließen und einige Nervenbahnen, unter anderem der Vagusnerv mit seinem den Kehlkopf versorgenden Ast, Nervus laryngeus recurrens – wobei nur der rechtsseitige Recurrensnerv innerhalb des Mediastinums verläuft -, und der Phrenicusnerv zur Versorgung des Zwerchfells.

Unteres Mediastinum nach alter Definition

Das Mediastinum inferius wird in einen vorderen, mittleren und hinteren Anteil untergliedert, wobei diese sich an den Begrenzungen des Herzens orientieren.

Dabei enthält der vordere Anteil, Mediastinum anterius, hauptsächlich kleinere Vasa thoracica internae  und Bindegewebszüge zwischen Brustbein und Herzbeutel (Perikard), wo er auch endet.

Der mittlere Teil, Mediastinum medius, enthält das Herz selbst mit seinen Gefäßverbindungen zur Lunge (Truncus pulmonalis und Venae pulmonales) und zum Körperkreislauf (Aorta und untere sowie obere Hohlvene, Vena cava superior und inferior), außerdem einige Gefäße und Nerven zur Versorgung des Zwerchfells und die Vena azygos, welche das Blut aus dem Brustkorb und den Rippenzwischenräumen drainiert.

Am Hinterrand des Herzens beginnt das Mediastinum posterius. In diesem verlaufen die thorakalen, also im Brustraum befindlichen, Anteile der Speiseröhre und der Aorta, die Vena azygos und hemiazygos, weiterhin der Ductus thoracicus, welcher die Lymphe zur oberen Hohlvene leitet, und der Sympathische Grenzstrang als komplexes Geflecht des vegetativen Nervensystems.

Mediastinum nach neuer Definition der Internationalen Interessengruppe für Thymusmalignome (ITMIG)

Im Rahmen einer Neueinteilung zur Vereinfachung der Kommunikation wurde zu Beginn des Jahres 2023 von einer Gruppe von Medizinern aus den Fachbereichen der Radiologie, Thoraxchirurgie, Onkologie und Pathologie vorgeschlagen, die transthorakale Ebene aufzuheben und das Mediastinum nur noch in einen vorderen, einen mittleren und einen hinteren Anteil zu untergliedern. Während das vordere, prävaskuläre Kompartiment nur noch die linke Vena brachiocephalica und die Reste des Thymusgewebes enthält und weiterhin am Perikard endet, findet sich dahinter das viszerale Kompartiment mit sämtlichen Gefäß- und Organstrukturen des Herzens und der Umgebung. Hieran schließt sich nach dorsal das paravertebrale Kompartiment an mit der Vena azygos und hemiazygos und dem Sympathischen Grenzstrang.

Mediastinum – Aufgaben und Funktionen

Das Mediastinum bündelt sämtliche wichtigen Organe und Leitungsbahnen des Brustkorbs.

Mediastinum – Erkrankungen und Beschwerden

Innerhalb des Mediastinums können sich Erkrankungen ungehindert ausbreiten, da es keine direkte Trennschicht zwischen den einzelnen Strukturen gibt. Allerdings bietet diese Tatsache auch einen gewissen Spielraum bei raumfordernden Prozessen, was deren Diagnose verzögern kann.

Tumor im Mediastinum

Im oberen Mediastinum finden sich gelegentlich Thymome. Dies sind zumeist gutartige Tumore der rückgebildeten Thymusdrüse, die sich meist erst nach langer Zeit indirekt bemerkbar machen, indem sie auf die umliegenden Strukturen drücken und somit deren Funktion einschränken. Die Folge können Störungen des Blutflusses, aber auch der Atmung sein, gelegentlich tritt durch eine Reizung des Recurrensnervs Husten auf. Zur Diagnostik erfolgt eine Bildgebung mittels CT oder MRT. Eine ergänzende Biopsie kann Aufschluss über die Aggressivität des Thymoms geben. Neben der operativen Entfernung gibt es bei bösartiger Erkrankung die Möglichkeit einer Bestrahlung oder Chemotherapie, zudem spricht der Tumor in der Regel auf wachstumshemmende Hormone an.

Aufgrund der dichten Lymphknotenversorgung der inneren Organe kommt es zudem bei bösartiger Erkrankung des Lymphsystems, den Lymphomen, nicht selten zur Entstehung großer und teils verdrängend wachsender Tumore im Mediastinum. Diese können die benachbarten Gefäße und Nerven in ihrer Funktion beeinträchtigen.

Mediastinalverschiebung

Da die seitlichen Begrenzungen des Mediastinalraumes durch die Lungenflügel gebildet werden, können Veränderungen in diesem Bereich wie etwa ein Lungenkollaps bei Pneumothorax oder die stattgehabte operative Entfernung einer Lungenhälfte (beispielsweise wegen einer Krebserkrankung) zu einer Verschiebung des Mediastinums und der darin enthaltenen Strukturen und Gewebe führen. Im Extremfall entsteht hierdurch so viel Zug oder Druck vor allem auf die wandschwachen Venen, dass diese zusammengedrückt werden, bis der Blutfluss vollständig unterbunden ist.