Anatomie des lumbalen und sakralen Rückenmarks

Das Lumbosakrale Rückenmark ist ein entscheidender Abschnitt des Zentralnervensystems, der eine Vielzahl von Funktionen im menschlichen Körper steuert. Dieser Artikel beleuchtet die anatomischen Details dieses Bereichs, von seiner Lage und Struktur bis hin zu seiner Blutversorgung und klinischen Bedeutung.

Einführung

Das Rückenmark, ein wesentlicher Bestandteil des Zentralnervensystems (ZNS), ist der Hauptleitungsweg, der das Gehirn mit dem Körper verbindet. Es erstreckt sich vom Foramen magnum im Os occipitale bis zur Höhe des ersten oder zweiten Lendenwirbels. Das Rückenmark ist in Zervikal-, Thorakal-, Lumbal- und Sakralregionen unterteilt. Obwohl diese Regionen nach den entsprechenden Wirbeln benannt sind, stimmen sie nicht vollständig mit deren Niveaus überein.

Aufbau und Gliederung des Rückenmarks

Lage und Ausdehnung

Das Rückenmark des Erwachsenen ist mit etwa 45 cm deutlich kürzer als der Spinalkanal. Beim Neugeborenen endet das Rückenmark bei L3/4, während ab dem 12.-16. Lebensjahr die Relationen des Erwachsenen erreicht sind. Das Rückenmark endet in rund 50 % der Fälle auf Höhe der Unterkante des ersten Lendenwirbelkörpers und in etwa 40 % im Niveau des zweiten Lendenwirbelkörpers. Bei etwa 4 % der Erwachsenen endet das Rückenmark weiter kranial (T12), und bei 3 % reicht es bis zum Zwischenwirbelraum L2/3. Unterhalb L1 verlaufen die lumbalen und sakralen Spinalnerven gebündelt als Cauda equina zu den jeweiligen Foramina intervertebralia. Während das Rückenmark auf Höhe des 2. Lendenwirbelkörpers endet, zieht sich der Subarachnoidalraum bis S2.

Innere Struktur

Im Querschnitt ist das Rückenmark in einen H-förmigen Bereich mit grauer Substanz (bestehend aus verknüpften neuronalen Zellkörpern) und einen umgebenden Bereich mit weißer Substanz (bestehend aus auf- und absteigenden Bahnen myelinisierter Axone) unterteilt. Die graue Substanz liegt zentral und besitzt die Form eines Schmetterlings oder eines "H". Sie enthält Neurone und ordnet sich um den Zentralkanal an. Man unterscheidet ein vorderes und hinteres Horn grauer Substanz (Cornu anterius et posterius). Beide sind auf allen Ebenen des Rückenmarkes zu finden. Die weiße Substanz liegt peripher zur grauen Substanz. Sie setzt sich aus markhaltigen Axonen zusammen. Durch die ein- und austretenen Nervenwurzeln wird sie grob in 3 bilateral paarige Säulen (Funiculi) gegliedert: Hinterstrang, Seitenstrang und Vorderstrang (letztere werden meist zum Vorderseitenstrang zusammengefasst). In der grauen Substanz werden ein vorderes und hinteres Horn grauer Substanz sowie (im Thorakolumbalbereich) ein Seitenhorn unterschieden. In der weißen Substanz werden grob Hinterstrang (HS, zwischen Sulcus posterior und hinterer seitlicher Längsfurche), Vorderstrang (VS, zwischen medianem Längsspalt und vorderer Seitenfurche) und Seitenstrang (SS, zwischen vorderer und hinterer Seitenfurche) unterschieden.

Kerne der grauen Substanz

Neurone sind nicht gleichmäßig innerhalb der grauen Substanz des Rückenmarks verteilt. Das Hinterhorn enthält vorwiegend Zellen, die die Afferenzen mit anderen Regionen des ZNS verschalten. Das Vorderhorn enthält vorwiegend die motorischen Zellen, die die Skelettmuskulatur innervieren. Im Seitenhorn finden sich die motorischen Zellen des autonomen NS. Hinter-, Vorder- und Seitenhorn können in bestimmte Kerne unterteilt werden.

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• Mediale Kerngruppen des Vorderhorns: Ncl. dorsomedialis und Ncl. ventromedialis
• Laterale Kerngruppen des Vorderhorns: Ncl. dorsolateralis, Ncl. ventrolateralis und Ncl. retrodorsolateralis
• Zentrale Kerngruppen des Vorderhorns im Zervikalmark: Ncl. phrenicus und Ncl. spinalis n. accessorii
• Laterale Kerngruppen des Vorderhorns im Halsmark: Ncl. cervicalis dorsolateralis (Arm), Ncl. intermedialis (Hand) und Ncl. supracervicalis

Weiße Substanz und ihre Bahnen

Die weiße Substanz des Rückenmarks enthält aufsteigende (sensorische) und absteigende (motorische) Bahnen, die Informationen zwischen Gehirn und Körper übertragen. Einige der wichtigsten Bahnen sind:

• Hinterstrangbahnen: Fasciculus gracilis (Goll) und Fasciculus cuneatus (Burdach) - Feine Mechanosensorik und Propriozeption
• Anterolaterales System: Tractus spinothalamicus anterior und lateralis - Protopathische Sensibilität (Schmerz, Temperatur, Berührung)
• Kleinhirnbahnen: Tractus spinocerebellaris anterior und posterior, Tractus cuneocerebellaris - Propriozeption zum Kleinhirn
• Pyramidenbahn: Tractus corticospinalis lateralis und anterior - Willkürmotorik
• Extrapyramidales System: Tractus vestibulospinalis lateralis und medialis, Tractus reticulospinalis medialis, Tractus rubrospinalis - Reflexe, Gleichgewicht, Muskeltonus

Rückenmarkshäute (Meningen)

Das Rückenmark wird von drei Hirnhäuten (Meningen) umhüllt: Dura mater, Arachnoidea mater und Pia mater. Die Dura mater ist die äußerste, robuste Membran, die das Rückenmark umgibt und eng am Knochen des Wirbelkanals anliegt. Die Arachnoidea mater ist eine feine, spinnwebartige Membran, die zwischen Dura und Pia mater liegt. Der Subarachnoidalraum zwischen Arachnoidea und Pia mater ist mit Liquor cerebrospinalis gefüllt, der das Rückenmark polstert und schützt. Die Pia mater ist die innerste Membran, die direkt am Rückenmark anliegt und seine Oberfläche bedeckt.

Blutversorgung des Rückenmarks

Die Blutversorgung des Rückenmarks erfolgt hauptsächlich über zwei dorsolaterale Aa. spinales posteriores und eine ventrale A. spinalis anterior. Die A. spinalis anterior versorgt die vorderen zwei Drittel des Rückenmarks, während die Aa. spinales posteriores das dorsale Drittel perfundieren. Der thorakolumbale Übergang des ventralen Rückenmarks ist am schlechtesten mit Kollateralen versorgt. Hier erfolgt ein Großteil der Blutversorgung über die A. radikularis magna (Adamkiewicz), die in 75 % der Fälle den 8.-12. thorakalen Spinalnerven begleitet.

Rückenmarksnerven

Das Rückenmark kommuniziert über 31 paarig angelegte Spinalnerven mit der Peripherie. Jeder Spinalnerv setzt sich aus einer afferenten dorsalen Wurzel (Radix dorsalis) mit angelagertem sensiblen Ganglion und einer efferenten ventralen Wurzel (Radix ventralis) zusammen. Diese Wurzeln bilden den gemischten Spinalnerv, der den Spinalkanal durch das jeweilige Foramen intervertebrale verlässt. Die segmentale Zuordnung der Dermatome zu den Spinalnerven ermöglicht eine Beurteilung der Anästhesieausbreitung anhand taktiler Reize.

Klinische Bedeutung

Rückenmarknahe Anästhesie

Die rückenmarknahe Anästhesie ist eine gängige Methode zur Schmerzlinderung bei Operationen und Geburten. Dabei werden Lokalanästhetika in den Epidural- oder Subarachnoidalraum injiziert, um die Nervenleitfähigkeit zu blockieren. Die Sympathikolyse, die durch die Blockade entsteht, führt zu einem Blutdruckabfall, der bei der Anästhesieführung berücksichtigt werden muss.

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Komplikationen bei rückenmarknaher Anästhesie

Die rückenmarknahe Anästhesie birgt Risiken wie Blutungen, Infektionen und neurologische Schäden. Patienten, die gerinnungsmodulierende Substanzen einnehmen, haben ein erhöhtes Risiko für spinale Hämatome. Daher müssen die Indikation für eine rückenmarknahe Anästhesie und die perioperative Gerinnungsmanagement sorgfältig abgewogen werden.

Erkrankungen des Rückenmarks

Verschiedene Erkrankungen können das Rückenmark betreffen und zu neurologischen Ausfällen führen. Dazu gehören:

• Bandscheibenvorfälle: Können auf das Rückenmark oder die Nervenwurzeln drücken und Schmerzen, Sensibilitätsstörungen und motorische Ausfälle verursachen.
• Spinalkanalstenose: Eine Verengung des Spinalkanals, die Druck auf das Rückenmark ausübt.
• Myelitis: Eine Entzündung des Rückenmarks, die durch Infektionen, Autoimmunerkrankungen oder andere Ursachen verursacht werden kann.
• Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Eine neurodegenerative Erkrankung, die sowohl die oberen als auch die unteren Motoneurone betrifft.
• Multiple Sklerose: Eine chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung, die zur Demyelinisierung des zentralen Nervensystems führt.
• Neuralrohrdefekte: Angeborene Fehlbildungen, die durch den fehlerhaften Verschluss des Neuralrohrs während der Embryonalentwicklung verursacht werden.

Klinische Syndrome

Verschiedene klinische Syndrome können auf spezifische Schädigungen des Rückenmarks hinweisen:

• Zentromedulläres Syndrom: Betrifft die spinothalamischen Bahnen und die medialen Anteile der Tractus corticospinales.
• Vorderes Quadrantensyndrom: Verlust der motorischen und sensorischen Funktion unterhalb des Verletzungsniveaus bei Schonung der dorsalen Anteile.
• Hinteres Quadrantensyndrom: Betrifft die dorsalen Säulen, die Tractus corticospinales und die absteigenden autonomen Bahnen zur Blase.
• Brown-Séquard-Syndrom: Halbseitige Rückenmarkschädigung.

Diagnostische Verfahren

Zur Diagnose von Erkrankungen des Rückenmarks werden verschiedene bildgebende Verfahren eingesetzt, darunter Magnetresonanztomographie (MRT) und Computertomographie (CT). Die lumbale Spinalpunktion, bei der Liquor aus dem Subarachnoidalraum entnommen wird, ist ein weiteres wichtiges diagnostisches Instrument zur Beurteilung von Erkrankungen des ZNS.

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