Direkt zum Inhalt

Plastination: neue Körperpräparate

Mit einem Verfahren, das moderne Kunststoffchemie und Anatomie vereint, lassen sich Präperate des menschlichen Organismus ungewöhnlich dauerhaft und naturgetreu konservieren. Sie sind nicht nur für Studenten der Medizin und der Biowissenschaften interessant; gerade in unserer artifiziellen Welt vermitteln sie jedermann ein tieferes, ergreifendes Verständnis der eigenen Leibhaftigkeit.

Teile von Leichen, die nach der herkömmlichen Methode zu Un- tersuchungs- und Studienzwecken vor der Verwesung bewahrt werden, sind meist Ansammlungen von Gläsern mit ausgebleichten Formalinpräparaten. Selbst angehende Ärzte müssen sich zunächst oft überwinden, sie eingehend zu betrachten und damit zu hantieren. Bekommen Laien sie zu Gesicht, ergreift sie eher der Schauder des Todes, als daß sie etwas für das Leben lernten. So war denn auch, was innerhalb weniger Monate in Japan mehr als eine Million Besucher in eine Anatomieausstellung zog, eine gänzlich andere Körperschau: Gezeigt wurden einzigartige Beispiele einer Plastination genannten neuen Konservierungstechnik.

Das Dutzend solcher Körper in verschiedenen Stadien anschaulicher Präparation sowie rund 200 gesunde oder kranke Organe und zahlreiche millimeterdünne Scheiben, längs oder quer aus Kopf, Leib und Extremitäten von Menschen geschnitten, die ihren Leichnam der Forschung und Lehre vermacht hatten, sind nun in Mannheim zu sehen. Einstweilen ist geplant, daß die Ausstellung "Körperwelten" im Landesmuseum für Technik und Arbeit, Ende Oktober eröffnet, bis zum 31. Januar 1998 läuft.


Beginn einer neuen Anatomie

Mit dieser buchstäblichen Enthüllung all dessen, was unseren Organismus von Haar und Haut über Fett, Muskeln und Sehnen bis auf die Knochen, bis in die feinsten Verästelungen der Blutgefäße und des Nervensystems ausmacht, scheint das anatomische Theater der frühen Neuzeit in neuer Form wiederzuerstehen. Auch jene Sektionsarenen – nach der ersten von 1594 in Padua entstanden bald weitere, so 1597 die in Leiden – waren nicht bloß medizinische Lehrsäle. Die damalige Präsentation des Toten war vielmehr vom Humanismus und von der Ästhetik der Renaissance geprägt und inspirierte dann ihrerseits das Weltverständnis und die Kunst: Der Knochenmann oder die geöffnete Leiche im Kreise der Anatomen wurde eine bedeutende Variante des Gruppenbildes.

Die Faszination von Plastinaten hat gleiche Wurzeln; sie liegt indes auch in ihrer konservierungstechnischen Perfektion: Diese Präparate sind trocken und geruchlos, und sie behalten ihr natürliches Oberflächenrelief.

Je nach dem verwendeten Kunststoff gibt es verschiedene Arten. Am breitesten angewendet – in nun schon 36 Ländern – wird das Durchtränken des Körpergewebes mit Silikonkautschuk. Die Objekte sehen dann sehr natürlich aus und weisen eine gewisse Elastizität auf. Die Plastination ganzer Körper ist die neueste Entwicklung bei dieser Verfahrensvariante. Mit Epoxidharz durchtränkte Körperscheiben sind hingegen hart und weitgehend transparent. Komplexität und Aufwand dieser Technik übersteigen allerdings die Möglichkeiten der meisten daran interessierten Institute.

Ein sehr dünnflüssiges Silikon bringt beste Resultate für ganze Organpakete. Ein unter ultravioletter Strahlung härtendes Polyesterharz wird nur für Gehirnscheiben verwendet; und bei der Härtung weiß polymerisierende Emulsionen eignen sich vor allem für dicke Körperscheiben, die natürlich aussehen sollen.


Erhaltende Präparation

Traditionell machen sich Medizinstudenten mit dem menschlichen Organismus durch Wegnehmen vertraut. Erst lösen sie die Haut ab, dann entfernen sie Muskel um Muskel sowie Brust- und Bauchwand. Nach Entnahme der Organe wird der Rest bis auf die Knochen und Bänder, wie es bezeichnenderweise heißt, "herunterpräpariert".

Hingegen können durch die Plastination, weil sie Weichteile verfestigt, völlig neuartige Präparatetypen entstehen. Das sind zum einen nur drei Millimeter dicke Körperscheiben, die in ihrer durchsichtigen Farbigkeit wie bemaltes Glas erscheinen. Zum anderen läßt sich der Körper, insbesondere weil die konservierten Muskeln Haltefunktionen übernehmen können, zur Gänze in beliebigen Stellungen ebenso erhalten wie in verschiedenen Stadien der anatomischen Präparation oder auch – zerlegt in die jeweils interessierenden Gewebe oder Teile – in alle Raumrichtungen expandieren. So sind etwa der komplizierte Aufbau des Bewegungsapparates und die Lagebeziehungen der Organe weit besser zu erfassen als an einem Skelett und einzelnen konservierten Stücken oder gar anhand von Bildern, die eben lediglich zweidimensional sind. Scharnierachsen, die ebenfalls in alle Richtungen gelegt werden können, ergeben instruktive aufklappbare Präparate. Einzelne Sektionen des behandelten Körpers oder Kopfes oder von Extremitäten vermag man sogar derart zu gestalten, daß sie wie Schubladen offenstehen – der Surrealist Salvador Dalí (1904 bis 1989) hatte bereits solche Figuren gemalt.

Die unbegrenzte Haltbarkeit von Plastinaten macht eine zuvor zu aufwendige präparatorische Feinarbeit sinnvoll, was der anatomischen Forschung und Lehre zugute kommt. Immerhin erfordert ein kunstgerecht detailliert präpariertes Ganzkörperplastinat 600 bis 800 Arbeitsstunden.

Plastinate übertreffen in ihrer Aussagekraft künstliche anatomische Modelle, die nun einmal schematisiert sind, und mitunter sogar unbehandelte Präparate. In transparenten Körperscheiben beispielsweise lassen sich feinste Nervenverläufe in die Tiefe verfolgen, und die graue Substanz von Gehirnscheiben grenzt sich besser gegen das weiße Mark ab als im frischen Gehirn. Die mikroskopisch kleinen Zellen und ihr Verband behalten die ursprüngliche Form. So werden Plastinate zur optisch ansprechendsten, die funktionalen Strukturen optimal verdeutlichenden Darstellungsform des dauerhaft konservierten Organismus, dessen Individualität zudem lebensnah erhalten bleibt.


Kenntnis und Konservierung des menschlichen Körpers

Ehrfurcht vor den Gestorbenen ist ein wesentliches Merkmal aller Kulturen. Das bezeugen schon die Funeralriten. Vielfach wird der Tote vor der Bestattung oder Einäscherung aufgebahrt. Gräber und Friedhöfe sind den Überlebenden die Stätten besonders intensiven Gedenkens. Doch mit den ersten zivilisatorischen Hochleistungen kamen auch Verfahren auf, den Leib Dahingeschiedener – zumindest den bedeutender Personen – gleichsam zu verewigen.

Die berühmten Mumien altägyptischer Pharaonen und Würdenträger sind freilich nicht mehr als ihre ausgeweidete, mit Natron und Harzen behandelte, durch Trocknung geschrumpfte sterbliche Hülle. Was für die Reise ins Jenseits gut war, läßt kaum noch etwas vom Leben im Diesseits und seinem Ende erkennen: Gerade die Organe, an deren Versagen der Mensch auch sterben kann, wurden in Kanopen genannten Gefäßen beigesetzt, in denen sie sich bald auflösten.

Selten war eine Gesellschaft dermaßen mit massenhaftem Sterben aller Altersklassen konfrontiert wie die von der Pest heimgesuchte europäische des späten Mittelalters. Damals entstand ein Bildtypus, der den sich aufdrängenden existentiellen Ängsten Ausdruck gab und sie damit bannen half – der Totentanz (Spektrum der Wissenschaft, Oktober 1984, Seite 134). Doch die Verkörperung des Todes selbst, das allen vertraute Gerippe, behangen mit verwesenden Fetzen, ausgestattet mit Stundenglas und Sense, war meist recht unnatürlich gezeichnet.

Auffällig ist, wie lange der Gegensatz zwischen dem legalisierten Töten durch Krieg und Hinrichtung und dem vor allem religiös begründeten Verbot der Präparation von Leichen bestand. Um so bemerkenswerter ist eine Ausnahme: Der Stauferkaiser Friedrich II. (1194 bis 1250), der schon 1208 König von Sizilien geworden war, ordnete dort 1238 regelmäßige Obduktionen zur Förderung der Hochschulausbildung an. Künstler wie Leonardo da Vinci (1452 bis 1519), der sich für die exakte Darstellung individueller und idealisierter Menschen selber mit Sektionen vorbereitete, und Wissenschaftler wie Andreas Vesalius (1514 bis 1564) brachen schließlich das allgemeine Tabu. Vesal, Leibarzt Kaiser Karls V. und König Philipps II. von Spanien, kritisierte öffentlich die Beschränkung der Sektion auf Tiere und schuf das erste vollständige Lehrbuch der menschlichen Anatomie. Bei der Konservierung der Organe, die anders als die Knochen leichtverderblich sind, waren die frühen Anatomen allerdings hilflos.

Der Durchbruch kam 1893 mit der Einführung von Formalin (einer wäßrigen, 35- bis 40prozentigen Lösung von Formaldehyd). Erstmals konnten nun ganze Leichen dauerhaft und in guter Qualität als Naßpräparat erhalten werden. Die Durchtränkung mit Paraffin, 1914 patentiert, ergab dann bis zur Einführung der wasserlöslichen Polyethylenglykole in den fünfziger Jahren die besten Trockenpräparate.

Reaktionskunststoffe, die irreversibel härten und dadurch hervorragende optische und mechanische Eigenschaften gewinnen, wurden zwar seit den dreißiger Jahren für das Einbetten biologischer Objekte in durchsichtige Matrixblöcke und zur Durchtränkung feingeweblicher Proben genutzt. Aber erst meine in den Jahren 1977 bis 1982 patentierte Methode der Plastination führte das Durchtränken makroskopischer Präparate mit darin aushärtenden Reaktionskunststoffen ein; verwendet werden dafür, wie erwähnt, gashärtender Silikonkautschuk, warmhärtende Epoxidharze und lichthärtende Gemische auf der Basis von Polyesterharzen in verschiedenen Rezepturen.


Das Verfahren

Plastination ist im Prinzip einfach. Das dauerhafte Präparat entsteht durch zwei Austauschprozesse: Zunächst wird das Wasser der Gewebeflüssigkeit (daraus besteht der Mensch als Neugeborener zu 66 bis 69 und im hohen Alter noch zu 58 Prozent) per Diffusion durch Aceton ersetzt, anschließend dieses durch den Reaktionskunststoff. Nach Entnahme aus dem Polymerbad folgt noch die Härtung.

Der entscheidende Trick, mit dem der flüssige Kunststoff bis in die letzte Zelle geschleust wird, ist die forcierte Vakuum-Imprägnierung. So wie das Aceton abgesaugt wird, sorgt der im Präparat entstehende Unterdruck für Nachschub. Der Austausch des flüchtigen Zwischenmediums gegen eine hochsiedende Kunststofflösung dauert, bis der Dampfdruck unter ein Hundertstel des normalen Atmosphärenwerts gefallen ist, bei dünnen Körperscheiben nur Tage, bei ganzen Körpern Wochen.

Die Art des Kunststoffs bestimmt auch, wie sich das Präparat anfühlt und wie es aussieht. Silikonkautschuk macht es relativ weich und flexibel, Epoxidharz hart und transparent. Aber auch ein mit Silikonkautschuk durchtränkter Körper muß, bevor das Konservierungsmittel polymerisiert, in die gewünschte Stellung gebracht sowie jeder Nerv und jeder frei schwingende Muskel mit feinen Nadeln und Schaumstoffstückchen korrekt positioniert werden. Auf die Härtung folgt noch eine Nachbehandlung, bei der man überschüssigen Kunststoff ablaufen läßt und dem Präparat unpassenden Glanz nimmt.

Kompliziert wird die Plastination durch die vielfältigen erforderlichen Variationen. Sie machen aber auch eine Stärke des Verfahrens aus.

Zum Beispiel müssen insbesondere Knochen und Därme bei Raumtemperatur entfettet werden. Gehirne würden jedoch bei einer solchen Behandlung enorm schrumpfen, desgleichen mit Haut bedeckte Präparate wie Embryonen, die deshalb einer zusätzlichen Kunststoff-Infiltration bedürfen. Einfrieren von Geweben und Organen läßt ihr Volumen zunehmen; wenn es zu langsam geschieht, bilden sich unerwünschte Eiskristalle. Emulgierende Kunststoffe wiederum bewirken Quellung, so daß Unkundige sich wundern, warum ein plastiniertes Gehirn nicht mehr in den zugehörigen Schädel paßt. Verfertigt man eine Serie von Schnitten durch den Bauch, sollten sie jeweils 5, solche durch den Kopf besser nur 3,5 Millimeter dick sein. Auch das sind lediglich Richtwerte; viele Faktoren wie das Alter des Menschen, die Fettverteilung oder die Blutfüllung der Venen sind zu berücksichtigen. So benötigt jedes Präparat seinen umsichtig und genau geplanten Plastinationsweg zur Perfektion.

Die Entwicklung des Verfahrens war verständlicherweise eng an die geeigneter Kunststoffe gebunden. Das Problem langer Verarbeitungszeiten bis zum vollständigen Durchtränken auch großer Teile und ganzer Körper löste ich mit der Einführung der Gashärtung von Silikon. Der Anfänger arbeitet mit ein bis zwei, der Experte mit wenigstens zehn verschiedenen Kunststoffsystemen. Sie müssen sämtlich niedrigviskos, vergilbungsbeständig und gewebeverträglich sein.

Der Forschungsbedarf ist trotzdem immer noch immens. Dabei geht es um die Farberhaltung, die optimale Gefäßdarstellung sowie um Verbesserungen der Scheibenplastination und der Behandlung so schwierig zu konservierender Präparate wie der Augäpfel.

Eine internationale Gesellschaft für Plastination, eine Fachzeitschrift und alle zwei Jahre stattfindende Kongresse sind mittlerweile die Hauptforen, auf denen sich die Experten über Fortschritte insbesondere der wissenschaftlichen Anwendungen austauschen. Aktuell ist zum Beispiel, wie sich mittels Scheibenplastination so komplexe Vorgänge wie die Blutversorgung der Handwurzelknochen aufklären lassen oder so subtile Strukturen wie die um die Prostata verlaufenden Muskeln und Nerven, die für die sexuelle Potenz unerläßlich sind – für die präzise Planung chirurgischer Eingriffe sind solche Kentnisse äußerst wichtig.


Ein Kunsthandwerk

Speziell für die Plastination Begabte sind so rar wie in jedem Beruf, der hohe geistige Kompetenz und großes manuelles Geschick erfordert. Man braucht dazu ein gutes anatomisches Gedächtnis, viel präparatorische Erfahrung und die Kenntnis aller Möglichkeiten des Verfahrens. Ehe man es beherrscht, muß man wohl einhundert Leichen bearbeitet haben, denn die perfekte Präparation der Strukturen, auf die es jeweils ankommt, ist eine wesentliche Voraussetzung.

Vor allem die Ganzkörperplastination ist eine intellektuelle und bildnerische Leistung, bei der man das Ergebnis schon zu Beginn vor Augen haben sollte wie der Künstler die Statue, die er aus einem Steinblock meißeln will. Nur gilt es nicht, eine vollendete Form mit schöner Oberfläche zu schaffen, sondern an einem bereits vorhandenen, einem gewachsenen Organismus mit Pinzette und Skalpell und wie ein Uhrmacher mit der Kopflupe beziehungsreiche Details des Inneren hervorzuheben, damit ihre Funktion im lebenden Körper deutlich wird. So ist es nicht abwegig, daß selbständige Präparatoren zur Berufsgenossenschaft der Feinmechaniker gehören.

Kreativ arbeitet, wer auch die individuellen Eigenheiten einer Leiche in das Gesamtkonzept einzubinden vermag. So wird sie bei sorgfältiger Präparation und Konservierung sozusagen zu einem natürlichen Menschenmodell, das mit den besten anatomischen Abbildungen und Aufnahmen konkurrieren kann.

Harmoniert zudem die Pose mit dem medizinisch instruktiven formalen und strukturellen Konzept, so zeigt sich, daß auch der plastinierte Körper mehr ist als die Summe seiner Teile. Bei der Darstellung des Nervensystems bietet sich etwa die typische Haltung eines Schachspielers, bei der Ausarbeitung besonders kräftiger Fußmuskulatur die einer Tänzerin an. Das Plastinat zeigt Tote in entblößter Gänze oder ihr intimstes Inneres; deshalb sollte denjenigen, die ihren Leib testamentarisch der Forschung, Lehre und allgemeinen Bildung zur Verfügung stellen, postum eine zwar neue, aber auch charakteristische Identität verliehen werden.


Wissenschaftliches Objekt oder auch Exponat?

Seit der Mensch seßhaft wurde, verändert er die Natur. Wir leben inzwischen in Dörfern, Städten und Metropolen; wenn wir sie verlassen, begeben wir uns in Kulturlandschaften: Es ist eine von Gehirnen ersonnene, eine künstliche Welt.

Mithin ist nur allzu verständlich, daß wir zunehmend unsere Natürlichkeit verdrängen. Der Leib wird zur Körpermaschine, die bei Funktionsausfall von einem Arzt repariert werden soll, an der selbst zentrale abgenutzte Teile wie Nieren, Herz und Leber ausgetauscht werden können.

Deshalb meine ich, daß Plastinate öffentlich zugänglich sein sollten. In einer solchen Ausstellung begegnet sich der Mensch als verbliebene Natur in seinem artifiziellen Umfeld. Insbesondere die eröffneten Ganzkörperpräparate sowie die Organe, die Krankheiten wie Lungenkrebs oder Herzinfarkt zeigen, führen uns unsere Verletzlichkeit vor Augen und erhöhen unser Gesundheitsbewußtsein. Derartige Exponate sind über das rein wissenschaftliche Interesse hinaus optische und psychische Brücken zum eigenen Körper.

Gehirnpräparate zeigen graue Zellen, die noch biochemische und physiologische Spuren nicht mehr abrufbarer Erinnerungen enthalten. Ohne Gedächtnis kein Bewußtsein, ohne Bewußtsein keine Seele. Und jedes dieser Präparate hat gleichsam sein eigenes Gesicht: Selbst eine dünne Armscheibe wird zum individuellen Repräsentanten des Körperspenders – von der eines anderen zu unterscheiden nicht nur durch Größe, Form und Farbe, sondern auch durch die ihr eigene Gewebekomposition. Die in der Renaissance wiederentdeckte Ästhetik des menschlichen Leibes setzt sich damit in sein Inneres fort.

Die Plastination verhindert Verwesung und Austrocknung so vollkommen, daß das Körperpräparat beim ersten Anschauen wohl erschrecken und bestürzen kann, aber nicht Ekel erregt. Wenn sie sich nicht gleich entsetzt abwenden, wenn sie wieder Fassung gewinnen, ergreift nach meiner Erfahrung gerade medizinische Laien eine tief anrührende Faszination vor dem, was auf neuartige Weise in einen Zustand zwischen Sterben und Vergehen gebracht worden ist. Viele bekunden Dankbarkeit für den aufklärerischen Mut anderer Menschen, die zu Lebzeiten ausdrücklich auf die Bestattung ihres Leichnams verzichtet haben.

Gunther von Hagens ist Erfinder der Plastination. Er hat an der Universität Jena und an der Medizinischen Universität Lübeck studiert. Sein Verfahren lehrt er als Gastprofessor der Medizinischen Universität Dalian (China) und als Leiter des Plastinationszentrums der Staatlichen Medizinischen Akademie in Bishek (Kirgisien). Er ist Lehrbeauftragter am Anatomischen Institut der Universität Heidelberg. Als wissenschaftlicher Direktor des Instituts für Plastination in Heidelberg entwickelt er seine Methodik unablässig weiter.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 12 / 1997, Seite 66
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
12 / 1997

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 12 / 1997

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!