Das Rückenmark ist ein lebenswichtiger Teil des Zentralnervensystems, der eine entscheidende Rolle bei der Übertragung von Informationen zwischen Gehirn und Körper spielt. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Anatomie des Rückenmarks im Bereich der Brustwirbelsäule und beleuchtet dessen Durchmesser, Struktur und Funktionen.
Einführung in das Rückenmark
Das Zentralnervensystem (ZNS) der Wirbeltiere besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark (Medulla spinalis). Das Rückenmark ist ein etwa 40-50 cm langer Nervenstrang mit einem Durchmesser von etwa 0,5 cm. Es verläuft geschützt im Rückenmarkskanal der Wirbelsäule und ist von drei Rückenmarkshäuten umgeben. Das Rückenmark stellt einen Leitungs- und Reflexapparat zwischen Gehirn und peripherem Nervensystem dar.
Aufbau des Rückenmarks
Äußere Struktur
Das Rückenmark erstreckt sich vom Hinterhauptsloch bis zum 1. oder 2. Lendenwirbel. Es ist kürzer als die Wirbelsäule und endet mit einer kegelförmigen Spitze, dem Conus medullaris. Die Spinalnerven verlassen den Wirbelkanal in Höhe des zugehörigen Wirbels.
Innere Struktur
Im Querschnitt zeigt das Rückenmark eine charakteristische Struktur mit einer äußeren Schicht aus weißer Substanz (Substantia alba) und einer inneren, schmetterlingsförmigen grauen Substanz (Substantia grisea).
Weiße Substanz: Sie besteht aus Faserbündeln, die afferente (aufsteigende) und efferente (absteigende) Nervenfasern enthalten. Afferente Fasern leiten Informationen von den Sinnesorganen zum Gehirn, während efferente Fasern Signale vom Gehirn zu den Muskeln transportieren.
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Graue Substanz: Sie enthält Nervenzellkörper, Dendriten, marklose Anfangsteile der Axone, präsynaptische Endigungen von Neuronen anderer Rückenmarksbereiche, Gliagewebe und Blutkapillaren. Die graue Substanz ist die eigentliche Schaltstelle des Rückenmarks.
- Vorderhörner (Cornua anteriora): Sie enthalten motorische Neurone, die die Skelettmuskulatur steuern.
- Hinterhörner (Cornua posteriora): Sie empfangen sensible (afferente) Nervenfasern, die Informationen aus der Peripherie zum ZNS leiten.
- Seitenhörner: Sie sind in den Brust- und oberen Lendenmarksegmenten vorhanden und enthalten präganglionäre Neurone des autonomen Nervensystems.
Rückenmarkshäute
Der innere Nervenstrang des Rückenmarks ist zusätzlich von drei Häuten umgeben:
- Pia mater spinalis: Die weiche Rückenmarkshaut, die direkt an der weißen Substanz anliegt.
- Arachnoidea spinalis: Die Spinnwebhaut, die zwischen der Pia mater und der Dura mater liegt.
- Dura mater spinalis: Die harte Rückenmarkshaut, die die äußere Schutzschicht bildet.
Zwischen der Arachnoidea und der Pia mater befindet sich der Subarachnoidalraum, der mit Liquor cerebrospinalis gefüllt ist. Dieser Hohlraum hat eine Dämpfungs- und Schutzfunktion.
Das Rückenmark im Bereich der Brustwirbelsäule (Thorakalmark)
Das Brustmark (Thorakalmark) liegt auf Höhe der 12 Brustwirbel (Th1-Th12). Im Vergleich zu den Halswirbeln sind die Brustwirbel kräftiger und werden durch die zunehmende Körperlast nach unten hin immer stärker und stabiler. Von der Seite betrachtet haben die oberen und unteren Brustwirbel einen größeren Durchmesser als die mittleren. Die Wirbelkörper sind vorne etwas höher als hinten und die vordere, zur Brust hin zeigende Fläche, ist leicht ausgehöhlt.
Die Dornfortsätze in der Brustwirbelsäule sind lang und dreieckig und liegen dachziegelförmig übereinander. Sie verschließen so die Spalträume zwischen den Wirbelbögen. Die zwei Querfortsätze, die von jedem Wirbelkörper abgehen, zeigen bei den oberen Brustwirbeln zur Seite, bei den mittleren und unteren zur Seite und schräg nach hinten.
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Die Brustwirbelsäule hat eine natürliche Krümmung nach hinten (Brustkyphose).
Rippen-Wirbel-Gelenke
Der zweite bis neunte Brustwirbel hat am Ober- und Unterrand je eine flache Gelenkpfanne, die zusammen mit der des benachbarten Brustwirbels die Gelenkfläche für einen Rippenkopf bildet (Interkostalgelenke). Der erste Brustwirbel trägt alleine eine ganze obere Gelenkgrube für die erste Rippe und eine halbe untere für die zweite Rippe. Der zehnte Brustwirbel hat nur die halbe obere Gelenkpfanne für die zehnte Rippe. Der elfte und zwölfte Brustwirbel trägt jeweils eine ganze Gelenkpfanne für die elfte und zwölfte Rippe, die frei in der Bauchwand enden.
Durch diese Rippen-Wirbel-Gelenke ist eine Beweglichkeit des Brustkorbs möglich, der sich bei jedem Atemzug ausdehnt und wieder zusammenzieht. Die Rippen-Wirbel-Gelenke werden zusätzlich durch zahlreiche Bänder stabilisiert.
Spinalnerven der Brustwirbelsäule
Jeder Brustwirbel hat prinzipiell den gleichen Aufbau wie alle anderen Wirbel der Wirbelsäule. Die Wirbellöcher im Inneren des Wirbelkörpers, die übereinander den Wirbelkanal mit dem darin verlaufenden Rückenmark bilden, lassen jeweils zwischen zwei Wirbeln das Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale) offen. Hier treten die Spinalnerven aus, die für die Versorgung des Rumpfes und der Extremitäten zuständig sind.
Funktionen des Rückenmarks
Das Rückenmark erfüllt zwei Hauptaufgaben:
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Informationsweiterleitung: Es leitet Informationen zwischen Gehirn und Körper. Sensorische Informationen aus der Peripherie werden zum Gehirn geleitet, während motorische Befehle vom Gehirn zu den Muskeln gelangen.
Reflexverarbeitung: Das Rückenmark verarbeitet bestimmte Reize im Reflexbogen, ohne Beteiligung des Gehirns. Reflexe sind stereotype, immer gleich ablaufende Reaktionen auf einen bestimmten Reiz.
Reflexe
Reflexe sind unwillkürliche und schnelle Antworten auf spezifische Reize. Sie erfolgen nach dem Alles-oder-Nichts-Gesetz und laufen ohne Einschaltung des Großhirns (unbewusst) in einer festgelegten Nervenschaltung (Reflexbogen) ab.
Einteilung der Reflexe:
- Unbedingte Reflexe: Diese sind angeboren und dienen der Grundkoordination komplexer Verhaltensmuster. Beispiele sind Schlucken, Husten oder die Lichtadaptation der Pupille.
- Bedingte Reflexe: Diese werden im Laufe des Lebens erlernt.
Eigen- und Fremdreflexe:
| Merkmal | Eigenreflex | Fremdreflex |
|---|---|---|
| Reiz- und Reaktionsort | Rezeptor und Effektor liegen dicht nebeneinander | Rezeptor und Effektor liegen nicht in unmittelbarer Nähe zusammen |
| Synapsenzahl | monosynaptisch oder polysynaptisch | polysynaptisch |
| Reflexbahn | isoliert | Ausbreitung ist abhängig von der Reizintensität |
| Reflexzeit | relativ kurz (ca. < 20 ms) | länger |
Beispiel: Kniesehnenreflex (Patellasehnenreflex)
Der Kniesehnenreflex ist ein Eigenreflex, der durch einen Schlag unter die Kniescheibe ausgelöst wird. Die Sehne des Oberschenkelmuskels wird eingedrückt, wodurch der Quadrizeps-Muskel gedehnt wird. Die Dehnungsrezeptoren des Muskels (Muskelspindel) registrieren diese Dehnung und senden über eine sensorische Nervenbahn Aktionspotenziale (AP) zum Rückenmark. Dort besteht eine synaptische Verbindung zu einem Motoneuron im Vorderhorn der grauen Substanz. Das Motoneuron sendet ein AP zurück zum Quadrizeps-Muskel, was zu dessen Kontraktion und einer Bewegung des Unterschenkels nach vorne führt.
Erkrankungen des Rückenmarks
Erkrankungen des Rückenmarks können weitreichende Folgen haben und sowohl motorische als auch sensible Störungen verursachen. Typische Symptome sind Muskelschwäche oder Lähmungen, Sensibilitätsstörungen und Schmerzen. Auch Funktionen des vegetativen Nervensystems, wie die Kontrolle von Blase und Darm sowie die sexuelle Funktion, können betroffen sein.
Beispiele für Rückenmarkserkrankungen:
- Querschnittssyndrome: Schädigungen des Rückenmarks, die eine Unterbrechung der Nervenbahnen nach sich ziehen.
- Multiple Sklerose: Eine chronisch-entzündliche Erkrankung, bei der das Immunsystem die Myelinscheiden der Nervenfasern angreift.
- Spina bifida: Ein offener Rücken, eine Fehlbildung, die bereits im Mutterleib entsteht.
- Syringomyelie: Eine seltene Erkrankung, bei der sich Flüssigkeit im Rückenmark ansammelt und Hohlräume bildet.
- Infektionen: Meningitis und Enzephalitis (Entzündungen der Membranen im Gehirn und Rückenmark).
- Tumore: Gliome, Neurofibrome und Meningeome.
- Bandscheibenvorfall: Austritt der Gallertmasse der Bandscheibe, die auf das Rückenmark oder die Nervenwurzeln drückt.
- Spinalkanalstenose: Einengung des Rückenmarkkanals, die zu Druck auf das Rückenmark und die Nervenwurzeln führt.
Behandlung von Rückenmarkserkrankungen
Die Wahl der geeigneten Therapie richtet sich nach Art und Schwere der Rückenmarkerkrankung. Im Allgemeinen kommt ein breites Spektrum an Behandlungen zum Einsatz, das von Medikamenten über Physiotherapie bis hin zu chirurgischen Eingriffen reicht.
- Medikamentöse Therapie: Entzündungshemmende Medikamente und Immunsuppressiva bei Entzündungen, Schmerzmittel, Antidepressiva oder Antikonvulsiva bei Schmerzen.
- Physiotherapie: Kräftigung der Muskeln, Förderung der Beweglichkeit und des Gleichgewichts, Schmerzlinderung.
- Chirurgische Eingriffe: Entlastung des Rückenmarks bei Tumoren oder schweren Verletzungen.
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