Die menschliche Anatomie ist ein Wunderwerk der Evolution, insbesondere die Wirbelsäule, die uns den aufrechten Gang ermöglicht. Sie ist die wichtigste Stütze des Rückens und verbindet Kopf, Brustkorb, Becken, Schultern sowie Arme und Beine. Im Wirbelkanal schützt die Wirbelsäule das Rückenmark, die Verbindung zwischen Gehirn und Körper. Die Nerven spielen eine entscheidende Rolle bei der Steuerung der Muskeln und der Übertragung von Informationen zwischen Gehirn und Körper.
Aufbau und Funktion der Wirbelsäule
Stehen wir jemandem direkt gegenüber, wirkt dessen Wirbelsäule schnurgerade. Von der Seite aus betrachtet, lässt sich erahnen, dass sie tatsächlich leicht geschwungen verläuft, in der sogenannten doppelten S-Form. Dank ihr federt die Wirbelsäule Stoßbelastungen beim Laufen oder Springen ideal ab. Die Wirbelsäule wird in fünf Abschnitte unterteilt:
- Sieben Halswirbel
- Zwölf Brustwirbel
- Fünf Lendenwirbel
- Fünf Kreuzwirbel (miteinander verschmolzen)
- Drei bis fünf Steißwirbel
Die einzelnen Wirbel unterscheiden sich in ihrer Form und Größe, abhängig von den Anforderungen im jeweiligen Abschnitt. Kleine Wirbelgelenke, auch Facettengelenke genannt, übernehmen die Verbindung der einzelnen Wirbel. Der erste Halswirbel, der Atlas, sieht aus wie ein knöcherner Ring, ohne Dornfortsatz und Wirbelkörper. Der zweite Halswirbel wird Axis genannt. Die Wirbelkörper sind zylinderförmig aufgebaut und innen hohl. Gemeinsam bilden sie den circa 45 Zentimeter langen Wirbelkanal, in dem gut geschützt das Rückenmark liegt.
Die Rolle des Rückenmarks
Über das Rückenmark werden Befehle für Bewegungen und Hinweise über Sinneseindrücke koordiniert und verarbeitet. Wie wichtig Nerven sind, zeigt sich bei einer Querschnittslähmung, bei der die gesamte Region unterhalb des durchtrennten Rückenmarksnervs unversorgt bleibt. Dies bedeutet, dass die Muskeln keine Signale mehr von den Nerven empfangen und Körperteile somit bewegungsunfähig werden.
Die Wirbelsäule versetzt uns in die Lage, aufrecht zu gehen, bietet den inneren Organen Halt und stabilisiert den Körper so weit, dass eine uneingeschränkte Atmung über die beiden Lungenflügel möglich ist. Das Rückenmark verläuft innerhalb des Wirbelkanals und ist dadurch vor Stößen und anderen äußeren Einflüssen abgeschirmt. Die Wirbelsäule besteht aus einer Aneinanderreihung mehrerer Wirbel, was dem Körper Stabilität und Beweglichkeit verleiht.
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Die Bedeutung der Rückenmuskulatur
Die einzelnen Wirbel sind über Bänder und kürzere, tiefergelegene Muskeln miteinander verbunden, was dem Rückgrat Halt verleiht. Die Tiefenmuskulatur wirkt wie ein Korsett und entlastet beispielsweise die Bandscheiben, die zwischen zwei benachbarten Wirbeln liegen. Außerdem bilden die Muskeln eine Gegenkraft zur Schwerkraft. Längere, oberflächliche Rückenmuskeln verbinden die Wirbelsäule und andere Teile des Skeletts und sind für Bewegungen des Rumpfes, der Arme und der Beine zuständig. Auch die Bauchmuskulatur spielt eine wichtige Rolle. Eine Änderung an einer Stelle des Systems Rücken zieht eine Reaktion anderer Teile nach sich.
Die Bandscheiben als Stoßdämpfer
Jede Bandscheibe besteht aus einem Gallertkern und dem Faserring. Der Gallertkern aus gelartiger Flüssigkeit liegt in der Mitte; umgeben wird er von knorpeligem Bindegewebe, dem Faserring. Ohne sie wäre die Wirbelsäule jeden Tag großen Gefahren ausgesetzt. Stellen Sie sich die Bandscheiben wie elastische Kissen vor, deren Form sich je nach Bedarf verändern lässt. Den ganzen Tag über ruht das gesamte Gewicht des Schädels, der Arme und des Rumpfes auf den Bandscheiben. Sie werden dabei so zusammengepresst, dass sie einen Teil ihrer Flüssigkeit an das umliegende Gewebe abgeben. Da die Bandscheiben selbst keine Blutgefäße haben, sind sie darauf angewiesen, dass wir uns genügend bewegen und ein kontinuierlicher Wechsel zwischen Be- und Entlastung stattfindet. Nur so werden Nährstoffe und Wasser in den Gallertkern hineingepumpt und Stoffwechselprodukte abtransportiert.
Durch zunehmendes Alter oder sehr häufiges Sitzen vermindert sich ihre Elastizität - schnell kommt es dann zu Schmerzen, die von den Bandscheiben ausgelöst werden. So reißt zum Beispiel bei einem Bandscheibenvorfall der knorpelige Faserring ein und der Gallertkern tritt aus. Er drückt anschließend auf die abzweigenden Nerven oder sogar auf das Rückenmark selbst. Mit regelmäßiger Bewegung lässt sich spröden und rissigen Bandscheiben vorbeugen. Wer bereits mit Bandscheibenproblemen wie Blockierungen zu kämpfen hat, dem sei die Übung „Brustbein strecken” ans Herz gelegt. Während Sie locker ausatmen, ziehen Sie das Brustbein wieder zurück.
Der Plexus Lumbalis und seine Nerven
Aus dem Plexus lumbalis gehen Nervenäste zur Versorgung des Lendenbereiches hervor. Sie versorgen Teile des Bauches und der Genital- und Oberschenkelregion motorisch sowie auch sensibel. Der Plexus lumbalis ist ein Nervengeflecht, das von den vorderen Ästen der Spinalnerven der Segmente Th12 bis L4 gebildet wird. Sein Innervationsgebiet umfasst motorisch die unteren Teile der Bauchmuskeln und sensibel die Vorderseite des Oberschenkels.
Die Nerven des Plexus lumbalis sind der Nervus iliohypogastricus, der Nervus ilioinguinalis, der Nervus genitofemoralis, der Nervus cutaneus femoris lateralis, der Nervus femoralis und der Nervus obturatorius. Das Nervengeflecht entsteht lateral der Wirbelsäule. Da sie sich zudem dorsal des des Musculus psoas major befinden, stehen alle Äste des Plexus lumbalis in topographischem Bezug zu diesem Muskel.
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Nervenschädigungen und ihre Folgen
Aufgrund der engen topographischen Lage der Nervi iliohypogastrici und ilioinguinales zur Niere, kann es bei Operationen der Niere zu Schmerzen in der Nierengegend kommen oder zur Schädigung der Nerven. Der Plexus lumbalis ist für die motorische Versorgung der unteren Teile der Bauchwandmuskulatur zuständig und innerviert sensibel die Haut des Unterbauchs und der Genitalregion.
Schmerzen am Plexus lumbalis treten durch Läsionen der Nerven auf und äußern sich klinisch durch Schwierigkeiten bei der Beugung der Adduktion und der Außenrotation im Hüftgelenk. Dies liegt dem zu Grunde, dass die Nerven die für diese Bewegungen zuständigen Muskeln innervieren. Wird der Nervus cutaneus femoris lateralis in seinem Verlauf beispielsweise durch Druck gestört und kommt es in Folge dessen zu Parästhesien und brennenden Schmerzen an der Außenseite des Oberschenkels, wird dies als “Meralgia paraesthetica” bezeichnet. Bei Schädigung des Nervus femoralis in seinem Verlauf, kann es zu schweren Bewegungseinschränkungen im Hüft- und Kniegelenk kommen.
Das Rückenmark und seine Funktionen
Das Rückenmark verjüngt sich am unteren Ende zum Conus medullaris und endet als dünner Strang (Filum terminale). Es wird von den Wirbelarterien und den Segmentarterien mit Blut versorgt. Bei Kindern liegt das Ende des Rückenmarks ungefähr in Höhe des vierten Lendenwirbels. Das Seitenhorn enthält Nervenzellen des autonomen Nervensystems (vegetative Nervenzellen). Die weiße Substanz enthält die entsprechend zugehörigen Nervenfaserbahnen. Die größte vom Gehirn durch das Rückenmark absteigende Bahn ist die Pyramidenbahn.
Der Spinalnerv enthält alle Fasern, aufsteigende (afferente) wie absteigende (efferente), und geht in Nerven des peripheren Nervensystems über. Beim Menschen zählt man in der Regel 31 Spinalnervenpaare, die jeweils seitlich aus dem Wirbelsäulenkanal austreten. Manche Erregungen (Reize) werden von den aufsteigenden Bahnen im Rückenmark gar nicht erst zum Gehirn weitergeleitet, sondern unmittelbar auf derselben oder einer höher gelegenen Rückenmarksebene umgeschaltet. Diesen Weg der Erregungsübertragung nennt man Reflexbogen.
Erkrankungen und Verletzungen des peripheren Nervensystems
Die periphere Nervenchirurgie beschäftigt sich mit der Behandlung von Nerven nach deren Austritt aus dem Gehirn und Rückenmark. Diese Nerven leiten einerseits sensible Informationen (Tastempfinden, Wärme/Temperatur, Schmerz) zum zentralen Nervensystem, andererseits werden Bewegungsimpulse vom Gehirn und Rückenmark an die Muskulatur des Gesichts, Körperstamms und der Extremitäten weitergegeben.
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Aufgrund des Nervenverlaufs kann es an typischen Stellen zu Einengungen peripherer Nerven kommen, wodurch charakteristische Symptome entstehen. Dies sind meist Missempfindungen (Taubheit, Kribbeln, Brennen), Schmerzen, im fortschreitenden Krankheitsverlauf auch Muskelschwächen. Klassische Engpasssyndrome umfassen:
- Karpaltunnelsyndrom (CTS, N. medianus im Bereich des Handgelenks)
- Kubitaltunnelsyndrom (KTS, N. ulnaris im Bereich des Ellenbogengelenks)
- Thoracic-outlet-Syndrom (unterer Anteil des Armnervengeflechts)
- Peronaeus-Kompressions-Syndrom (N. peronaeus am proximalen Unterschenkel)
- Suprascapularis-Kompressions-Syndrom (N. suprascapularis am oberen Rand des Schulterblattes)
- Interosseus-posterior-Syndrom oder Pronator-teres-Syndrom (N. medianus am proximalen Unterarm)
- Loge-de Guyon-Syndrom (N. ulnaris am Handgelenk)
- Cheiralgia parästhetica (sensibler Ast des N. radialis am Unterarm)
- Meralgia parästhetica (N. cutaneus femoris lateralis an der Leiste)
- Hinteres Tarsaltunnel-Syndrom (N. tibialis am Innenknöchel)
- Vorderes Tarsaltunnel-Syndrom (N.
Nerven brauchen Freiheit. Werden sie über längere Zeit eingeengt oder eingeklemmt, reagieren sie äußerst empfindlich. Engpass- oder Nervenkompressionssyndrome sind chronische Druckschäden peripherer Nerven, die an typischen Engstellen im Nervenverlauf auftreten und meist durch Bänder, Muskelsehnen oder Knochenvorsprünge verursacht werden. Am häufigsten treten diese am Arm oder der Hand auf, seltener am Bein oder Fuß.
Tumoren der peripheren Nerven sind insgesamt selten und meist gutartig. Diese gehen in der Regel von der Nervenscheide oder dem Bindegewebe der Nerven aus. Traumatische Nervenläsionen können prinzipiell überall im Körper durch verschiedenste Unfallmechanismen entstehen.
Therapieoptionen bei Nervenerkrankungen
Generell werden konservative von operativen Therapieformen unterschieden. Bei stärkerer Ausprägung der Symptomatik oder messbaren Nervenschäden, sollte die operative Therapie erfolgen. Um die Druckentlastung eines Nervs zu ermöglichen wird dieser freigelegt und mikrochirurgisch oder endoskopisch die einengenden Bandstrukturen, Knochenvorsprünge oder Narbenzüge entfernt. In Fällen einer Nervenunterbrechung erfolgt die direkte Naht zwischen den betroffenen Nervenenden falls dies möglich ist. Lassen sich die Enden nicht adaptieren, wird in der Regel ein körpereigener sensibler Nerv (N. suralis) am Bein entnommen und zwischen die Enden eingenäht (Nerventransplantation).
Muskeln und ihre Funktion
Muskeln sorgen dafür, dass wir uns bewegen und Kraft ausüben können. Sie ermöglichen die aufrechte Körperhaltung, schützen unsere Organe und produzieren Wärme. Wer von Muskeln spricht, meint gewöhnlich die quergestreiften Muskeln, die unsere Skelettmuskulatur bilden. Quergestreifte Muskeln ermöglichen es uns, unseren Körper zu bewegen. Sie sind oft mit Sehnen an den Knochen befestigt, deshalb bezeichnet man sie auch als Skelettmuskulatur. Die quergestreifte Muskulatur können wir bewusst steuern. Den Impuls dafür gibt das zentrale Nervensystem. Glatte Muskeln finden sich hauptsächlich in den Blutgefäßen, im Haarbalg, im Harntrakt und im Magen-Darm-Trakt. Sie beeinflussen die Form und die Funktion von Organen. Die glatte Muskulatur können wir nicht steuern - sie funktioniert von allein. Fast das gesamte Herz besteht aus Muskeln. Diese können wir - ebenso wie die glatte Muskulatur - nicht willentlich steuern.
Nerven als Kommunikationsplattform des Körpers
Vereinfacht gesagt sind Nerven so etwas wie „Telefonleitungen“ unseres Körpers, über die Informationen vom Gehirn zu unseren Organen vermittelt werden und umgekehrt. Mithilfe unserer Nerven können wir Muskelbewegungen ausüben und sind in der Lage Sinnesreize wie z. B. Schmerzen, Berührungen oder Temperaturen wahrzunehmen. Auch unbewusste Reflexe und sämtliche Stoffwechselprozesse werden von den Nerven reguliert.
Die Nervenzelle ist die kleinste Baueinheit unserer Nerven, die als hochspezialisierte Zelle motorische oder sensorische Informationen als elektrische Impulse weiterleitet. Das menschliche Nervensystem ist eine faszinierende Kommunikationsplattform, auf der viele Milliarden Nervenzellen mit unserer Umwelt und den Organen in ständigem Austausch stehen. Das zentrale Nervensystem umfasst das menschliche Gehirn und das Rückenmark. Die Teile, die nicht zum zentralen Nervensystem gehören, bilden das periphere Nervensystem, das sich aus verschiedenen Nerven zusammensetzt.
Afferente und efferente Nerven
Je nachdem, in welche Richtung die Übertragung der Nervensignale erfolgt und welchem Nervensystem die Nerven zugeordnet werden, differenziert die Neurobiologie zudem zwischen efferenten bzw. afferenten Fasern sowie somatischen bzw. vegetativen Fasern. Efferente Nerven senden Signale vom zentralen Nervensystem an das periphere Nervensystem bzw. zu den Organen, Muskeln und Drüsen. Afferente Nerven hingegen leiten eine Information aus der Peripherie, also von Organen wie der Haut, Sinnesorgane und Eingeweide, an das zentrale Nervensystem weiter.
Nerven des somatischen Nervensystems steuern unsere bewusste Wahrnehmung und willkürliche Bewegungen durch die Skelettmuskulatur. Über die Arbeit der Nerven im vegetativen Nervensystem haben wir keinerlei willentliche Kontrolle. Sie kontrollieren unbewusst lebenswichtige Funktionen wie Atmung, Verdauung und Stoffwechsel.
Die Hirnnerven
Ein angenehmer Duft, leuchtende Farben oder ein leckeres Essen - um diese schönen Erfahrungen wahrnehmen zu können, benötigen wir unsere Hirnnerven. Sie leiten die von den Sinnesorganen gewonnenen Eindrücke an das Gehirn weiter. Darüber hinaus sind die Hirnnerven aber auch in der Lage, Befehle aus dem Hirn an die Muskeln zu übertragen.
Die Spinalnerven
Spinalnerven treten jeweils paarig auf verschiedenen Höhen des Rückenmarks aus und verlassen den Wirbelkanal der Wirbelsäule durch sogenannte Zwischenwirbellöcher (Foramina intervertebralia). Im Hals-, Lenden- und Kreuzbeinbereich vereinigen sich die vorderen Äste der verschiedenen Spinalnerven miteinander und bilden sogenannte Nervengeflechte (Plexus).
Die Nervenwurzeln
Als Nervenwurzel bezeichnet man den Bereich der Spinalnerven, der direkt aus dem Rückenmark austritt (ventrale Nervenwurzel) bzw. eintritt (dorsale Nervenwurzel). Über die Fasern der ventralen Nervenwurzel (Radix anterior) gelangen motorische Impulse (Bewegungsimpulse) zu den Muskeln. Über die dorsale Nervenwurzel (Radix posterior) werden die sensorischen Informationen in Richtung Gehirn geleitet.
Rückenschmerzen und ihre Ursachen
Rückenschmerzen können alle Bereiche der Wirbelsäule betreffen. Bei einem Bandscheibenvorfall reißt der zähe Faserknorpel der Bandscheibe. Ihr gallertiger Kern tritt in den Wirbelkanal aus. Drückt der Gallertkern auf einen Rückenmarksnerven, leiden Betroffene unter starken Rückenschmerzen, die teilweise bis in Arme und Beine ausstrahlen.
In den meisten Fällen handelt es sich bei Rückenschmerzen um sogenannte unspezifische Rückenschmerzen. Sie beruhen vor allem auf einer lang andauernden, ungünstigen Belastung des Rückens, die zu muskulären Verspannungen und Verkürzungen sowie verkümmerten Faszien oder Bändern führt.
Der Ischiasnerv und das Piriformis-Syndrom
Der Ischiasnerv (Nervus ischiadicus) ist der dickste und längste Nerv im menschlichen Körper. Schmerzen im Ischiasnerv entstehen durch Einklemmungen, Verletzungen oder Reizungen des Ischiasnervs oder seiner Wurzeln. Vom Piriformis-Syndrom spricht man, wenn der in der tiefen Hüftmuskulatur lokalisierte Piriformis-Muskel verkürzt oder verspannt ist. Da unterhalb dieses birnenförmigen Muskels der Ischiasnerv verläuft, kann eine Verhärtung des Muskels zu Schmerzen im unteren Rücken und Gesäß führen, die in einigen Fällen bis ins Bein ausstrahlen.
Spinalkanalstenose und Failed-Back-Surgery-Syndrom
Bei einer Spinalkanalstenose handelt es sich um eine Verengung (Stenose) des knöchernen Wirbelkanals, in dem das Rückenmark verläuft. Das Failed-Back-Surgery-Syndrom ist ein lumbaler Rückenschmerz im unteren Rücken mit unbekannter Ursache, der trotz einer Operation andauert oder nach einer Wirbelsäule-Operation erstmalig auftritt.
Therapie von Nervenwurzeln mit PASHA-Katheter
Durch Stimulation mit der PASHA-Elektrode kann die Schmerzweiterleitung im Rückenmark dauerhaft moduliert werden, ohne dem Nerven zu schaden. Diese minimalinvasive Schmerztherapie wird als "Epidurale gepulste Radiofrequenztherapie" (EPRF) bezeichnet.
Das autonome Nervensystem
Für jene Körperfunktionen, die nicht der bewussten Steuerung unterliegen, ist das autonome Nervensystem verantwortlich. Eingeweide, Blutgefäße und Drüsen werden vom autonomen Teil des Nervensystems innerviert. Es gliedert sich wiederum in zwei Teile: Die Gegenspieler Sympathikus und Parasympathikus kontrollieren sich gegenseitig.
Die Nervenzelle und ihre Funktion
Jeder einzelne Nerv besteht aus Bündeln von Nervenzellen (Neuronen). Das Nervensystem bedient sich schwacher oder Reize, die über die Nervenzellen und ihre Fortsätze (Dendriten und Axone) weitergeleitet werden. Reize, in Form von elektrischen Impulsen werden in Bruchteilen von Sekunden mit hoher Geschwindigkeit (400 km/Stunde) weitergeleitet. Die Übertragung der Reize von einer auf die andere Nervenzelle geschieht mit Hilfe chemischer Botenstoffe an den sog. Synapsen.