Nerven, Arme und Rückenmark: Eine detaillierte anatomische Übersicht

Die menschliche Anatomie ist ein komplexes und faszinierendes Feld, insbesondere wenn es um das Nervensystem, die Arme und das Rückenmark geht. Diese Strukturen sind eng miteinander verbunden und spielen eine entscheidende Rolle für unsere Bewegungsfähigkeit, sensorische Wahrnehmung und allgemeine Gesundheit. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die Anatomie dieser Bereiche, ihre Funktionen und einige häufige Erkrankungen.

Die Wirbelsäule: Das tragende Gerüst

Unsere Wirbelsäule, auch Rückgrat genannt (Columna vertebralis / Spina dorsalis), ist eine der wichtigsten tragenden Strukturen des Körpers. Erkrankungen der Wirbelsäule können daher erhebliche Einschränkungen verursachen. Die Wirbelsäule besteht aus 34 Wirbeln, die im Grunde identisch aufgebaut sind. Jeder Wirbel besteht aus einem Wirbelkörper (vorne) und einem Wirbelbogen (hinten). Der Wirbelbogen bildet einen Hohlraum, den Wirbelkanal, in dem sich das Rückenmark befindet. Zwischen den Wirbelbögen befinden sich Zwischenwirbellöcher, durch die die Rückenmarksnerven (Spinalnerven) austreten.

Die Doppel-S-Form der Wirbelsäule

Von der Seite betrachtet, ähnelt die Wirbelsäule einem "Doppel-S". Diese Krümmung ermöglicht den aufrechten Gang des Menschen. Im Gegensatz dazu ist die Wirbelsäule von Vierbeinern nicht doppelt gekrümmt, sondern dient als Aufhängung für den Rumpf.

Bestandteile der Wirbel

Die Wirbel bestehen hauptsächlich aus dem Wirbelkörper und dem Wirbelbogen. Der Wirbelbogen umschließt den Wirbelkanal und bildet mit den Wirbelfortsätzen die Verbindungsstelle zu benachbarten Wirbeln, den kleinen Wirbelgelenken (Facettengelenken), Bändern und Muskeln. Im Inneren des Wirbelkörpers befindet sich Knochenmark.

Verbindung und Beweglichkeit

Zwei benachbarte Wirbel sind durch kleine Wirbelgelenke verbunden, die Stabilität und Beweglichkeit gewährleisten. Die Wirbelgelenkflächen (Facetten) befinden sich seitlich am Ende des Wirbelbogens. Bandscheiben, bestehend aus Bindegewebe mit einem festen Faserring und einem weichen Gallertkern, liegen zwischen den Wirbeln. Da sie nicht durchblutet sind, nehmen sie Nährstoffe und Flüssigkeit durch Diffusion auf, was Bewegung erfordert.

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Muskeln und Bänder

Muskeln und Bänder verbinden die einzelnen Wirbel, ermöglichen Bewegung und sorgen für Stabilität. Jeder Wirbelbogen hat zwei Querfortsätze und einen Dornfortsatz. Die Dornfortsätze sind am Rücken tastbar. Sechs Bänder, darunter das Überdornfortsatzband, stabilisieren die Wirbelsäule als Ganzes.

Abschnitte der Wirbelsäule

Die Wirbelsäule wird in fünf Abschnitte unterteilt:

1. Halswirbelsäule (HWS): Besteht aus sieben Halswirbeln (zervikale Wirbel), die das Gewicht des Kopfes tragen. Die obersten Wirbel, C1 (Atlas) und C2 (Axis), ermöglichen die Drehung des Kopfes. Der Atlas trägt den Schädel, während der Axis mit einem Knochenvorsprung (Dens axis) in den Atlas ragt und durch Bänder gehalten wird. Zwischen Atlas und Axis befindet sich keine Bandscheibe, die erste Bandscheibe liegt über dem dritten Halswirbel (C3). Die Halswirbelsäule ist wichtig für die Verbindung der Hirnnerven mit den Halsnerven und enthält Sensoren für statische und dynamische Bewegungen. Die Wirbelarterien verlaufen durch kleine Löcher in den Querfortsätzen der Halswirbel und versorgen das Gehirn.
2. Brustwirbelsäule (BWS): Besteht aus zwölf Brustwirbeln. An jedem Wirbel ist eine Rippe durch ein Gelenk am Querfortsatz und eine weitere Gelenkfläche befestigt. Diese Verbindungen gewährleisten die Elastizität des Brustkorbs.
3. Lendenwirbelsäule (LWS): Besteht aus fünf Lendenwirbeln (lumbale Wirbel L1 bis L5). Diese Wirbel sind besonders groß und robust, da sie einen Großteil des Körpergewichts tragen. Der L5 bildet den Übergang zum Kreuzbein. Das Rückenmark reicht bis zum ersten oder zweiten Lendenwirbel.
4. Kreuzbein (Os sacrum): Besteht aus fünf miteinander verwachsenen Kreuzbeinwirbeln und verbindet die Wirbelsäule mit dem Becken über die Kreuzbein-Darmbein-Gelenke (Iliosakralgelenke). Starke Bänder gewährleisten den Zusammenhalt.
5. Steißbein (Os coccygis): Besteht aus drei bis fünf miteinander verbundenen Steißbeinwirbeln, an denen verschiedene Bänder und Muskeln des Beckens ansetzen.

Die Bedeutung der Wirbelsäule

Die Wirbelsäule, ihre Abschnitte und die zugehörigen Muskeln, Bänder und Nerven bilden ein fein abgestimmtes System, das für Bewegung, Stabilität und Schutz des Rückenmarks unerlässlich ist.

Das Nervensystem: Ein komplexes Netzwerk

Das Nervensystem ist ein hochkomplexes Netzwerk von Nervenverbindungen, das sich durch den ganzen Körper erstreckt. Es nimmt ständig Informationen auf und leitet Befehle weiter, sodass Muskeln und Organe in Aktion treten können. Im Gegensatz zu Blut- oder Lymphsystemen bilden die Nerven kein einheitliches System, sondern verschiedene, miteinander verbundene Systeme.

Zentrales Nervensystem (ZNS)

Das übergeordnete Kontrollzentrum, das Gehirn, und seine wichtigsten Leitungsbahnen, das Rückenmark, bilden das zentrale Nervensystem (ZNS). Höhere Funktionen wie Gedächtnis, Vergleiche und Entscheidungen werden im Gehirn ausgeführt.

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Peripheres Nervensystem (PNS)

Die peripheren Nerven bilden ein weitverzweigtes Netzwerk, dessen Fasern ins Rückenmark hinein- und hinausführen. Sinneszellen an Fingern, Augen, Ohren, Nasen oder Zungen werden durch Reize aus der Umwelt erregt, und der Reiz pflanzt sich als elektrische Erregung auf Zellfortsätze der Nervenzellen (Dendriten) fort.

Autonomes Nervensystem

Das autonome Nervensystem ist für Körperfunktionen zuständig, die nicht der bewussten Steuerung unterliegen. Es innerviert Eingeweide, Blutgefäße und Drüsen und gliedert sich in zwei Teile: Sympathikus und Parasympathikus. Der Sympathikus wird bei gesteigerter körperlicher Aktivität wirksam, um mit Stress und Notsituationen fertig zu werden, und bewirkt einen Anstieg der Herzfrequenz und des Blutdrucks. Der Parasympathikus sorgt für Entspannung, senkt die Herzfrequenz und regt in Phasen der körperlichen Ruhe die Verdauung an.

Aufbau der Nerven

Jeder einzelne Nerv besteht aus Bündeln von Nervenzellen (Neuronen). Eine Nervenzelle besteht aus einer Zellmembran, die einen Kern und Zellflüssigkeit (Zytoplasma) umschließt. Das Nervensystem bedient sich schwacher elektrischer Reize, die über die Nervenzellen und ihre Fortsätze (Dendriten und Axone) weitergeleitet werden. Reize werden in Form von elektrischen Impulsen mit hoher Geschwindigkeit (400 km/Stunde) weitergeleitet.

Dendriten und Axone

Rund um die Nervenzelle herum münden Zellfortsätze (Dendriten), die als Eintrittspforten für elektrische Reize dienen. Jedes Neuron besitzt nur einen Zellfortsatz (Axon), der Informationen von der Zelle wegleitet. Das Axon kann sich bis zu 150 Mal verzweigen, um mit anderen Nervenzellen in Kontakt zu treten. Axone der peripheren Nerven sind von einer Isolationsschicht aus Schwannschen Zellen umgeben.

Synapsen

Die Übertragung der Reize von einer zur anderen Nervenzelle geschieht mit Hilfe chemischer Botenstoffe an den Synapsen. Sobald ein elektrisches Nervensignal die Synapse erreicht hat, wird aus kleinen Depotbläschen eine chemische Substanz (Neurotransmitter) freigesetzt, die sich rasch über den Zwischenraum zwischen den Zellen (Synapsenspalt) verteilt und an den Dendriten der nächsten Zelle ein erneutes elektrisches Signal erzeugt. Synapsen haben wichtige Kontroll- und Filterfunktionen über die Impulsverteilung im Nervensystem und erlauben den Erregungsfluss in nur eine Richtung.

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Hirnnerven

Die Hirnnerven sind 12 Paare von peripheren Nerven, deren Nervenzellkörper im Stammhirn liegen. Sie entspringen dem zentralen Nervensystem, zählen aber nach ihrem Austritt durch die Schädelbasis zum peripheren Nervensystem. Zu den Hirnnerven gehören der Riechnerv (N. olfactorius), der Sehnerv (N. opticus), die Augenmuskelnerven (N. occulomotorius, N. trochlearis und N. abducens), der Gesichtsnerv (N. Trigeminus), der Nerv für die mimische Muskulatur (N. facialis) und der Hör- und Gleichgewichtsnerv (N. vestibulocochlearis).

Rumpfnerven

Auch die Rumpfnerven gehören zum peripheren Nervensystem. Jeder der zwölf paarig angelegten Nerven entspringt als Spinalnerv aus dem Rückenmark und verzweigt sich nach ca. 2-3 cm in einen vorderen und einen hinteren Ast, um jeweils die Rumpfvorder- und Rückseite zu versorgen. Jeder Nerv kann einem bestimmten Wirbelsäulenabschnitt zugeordnet werden und versorgt klar definierte Abschnitte der Bauch- und Rückenwand (Haut und Muskulatur) sowie der inneren Organe.

Das Rückenmark: Die Hauptleitung

Das Rückenmark ist Teil des zentralen Nervensystems und der Hauptleitungsweg, der das Gehirn mit dem Körper verbindet. Es erstreckt sich vom Foramen magnum im Os occipitale bis zur Höhe des 1. oder 2. Lendenwirbels und verjüngt sich am unteren Ende zum Conus medullaris, der als dünner Strang (Filum terminale) endet.

Aufbau des Rückenmarks

Im Querschnitt ist das Rückenmark in einen H-förmigen Bereich mit grauer Substanz (bestehend aus neuronalen Zellkörpern) und einen umgebenden Bereich mit weißer Substanz (bestehend aus auf- und absteigenden Bahnen myelinisierter Axone) unterteilt. Die graue Substanz enthält:

• Das Vorderhorn: Enthält Motoneurone, die für die Muskelbewegung verantwortlich sind. Mediale Kerngruppen umfassen den Ncl. dorsomedialis und Ncl. ventromedialis, laterale Kerngruppen umfassen den Ncl. dorsolateralis, Ncl. ventrolateralis und Ncl. retrodorsolateralis. Im Zervikalmark finden sich der Ncl. phrenicus und der Ncl. spinalis nervi accessorii.
• Das Hinterhorn: Empfängt sensorische Informationen.
• Das Seitenhorn: Enthält Nervenzellen des autonomen Nervensystems (vegetative Nervenzellen).

Die weiße Substanz enthält die zugehörigen Nervenfaserbahnen. Die größte vom Gehirn durch das Rückenmark absteigende Bahn ist die Pyramidenbahn.

Spinalnerven

Beim Menschen gibt es in der Regel 31 Spinalnervenpaare, die seitlich aus dem Wirbelsäulenkanal austreten. Jeder Spinalnerv enthält aufsteigende (afferente) und absteigende (efferente) Fasern und geht in Nerven des peripheren Nervensystems über.

Reflexe

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, und eine so ausgelöste Muskelreaktion nennt man Reflex. Bei einem Eigenreflex wird ein Muskel durch einen sachten Schlag auf eine Sehne kurz gedehnt, was den Reflexbogen auslöst. Bei einem Fremdreflex gehören Reizempfänger und Reizbeantworter verschiedenen Organsystemen an.

Blutversorgung und Meningen

Das Rückenmark wird von zwei Quellen aus mit Blut versorgt: von den Wirbelarterien und von den Segmentarterien. Es ist von den Hirnhäuten (Meningen) umhüllt.

Auf- und absteigende Bahnen

Wichtige aufsteigende (sensorische) und absteigende (motorische) Bahnen des Rückenmarks ermöglichen die Kommunikation zwischen Gehirn und Körper.

Erkrankungen des Rückenmarks

Schädigungen des Rückenmarks können zu verschiedenen neurologischen Ausfällen führen:

• Zentromedulläres Syndrom: Verletzung des Zentrums des Rückenmarks, betrifft spinothalamische Bahnen (Sensorik) und mediale Anteile des Tractus corticospinales (Motorik).
• Vorderes Quadrantensyndrom: Verletzung des ventralen Rückenmarks, Verlust der motorischen und sensorischen Funktion unterhalb des Verletzungsniveaus.
• Hinteres Quadrantensyndrom: Betrifft dorsale Säulen, Tractus corticospinales und absteigende autonome Bahnen zur Blase.
• Brown-Séquard-Syndrom: Halbseitige Rückenmarkschädigung.
• Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Neurodegenerative Erkrankung der oberen und unteren Motoneurone.
• Multiple Sklerose: Chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung, die zur Demyelinisierung des zentralen Nervensystems führt.
• Bandscheibenvorfall (Prolapsus nuclei pulposi): Druck auf das Rückenmark durch verrutschte Bandscheibe.
• Myelitis: Entzündung des Rückenmarks, diffus oder herdförmig.
• Neuralrohrdefekte: Fehlerhafter Verschluss des Neuralrohrs während der Embryonalentwicklung.
• Spinale Querschnittslähmung: Kann durch Tumor im Rückenmark ausgelöst werden, der den Querschnitt eines gesamten Rückenmarksabschnittes schädigt.

Spinalnerven: Die Verbindungsglieder

Spinalnerven sind Nerven, die vom Rückenmark ausgehen und den Körper mit Bewegungs- und Empfindungssignalen versorgen. Es gibt 31 Paare von Spinalnerven, die jeweils seitlich links und rechts aus der Wirbelsäule austreten.

Funktion der Spinalnerven

Die Spinalnerven bilden die Wurzel und den Beginn der Nervenbahn, die aus dem Rückenmark abzweigen und die Wirbelsäule an den seitlichen Öffnungen verlassen. Sie leiten Reize von peripheren Bahnen an das Rückenmark weiter und haben somit eine zweiseitige Bahn, die sowohl Nervenreize zum Gehirn als auch in die Peripherie weitergibt.

Vorder- und Hinterwurzel

Die Spinalnerven verlassen das Rückenmark und gliedern sich in eine Vorderwurzel und eine Hinterwurzel. Aus der Vorderwurzel treten efferente Nervenbahnen aus, die Impulse vom Gehirn an die motorischen Nervenbahnen in der Peripherie weiterleiten. In die Hinterwurzel treten sensorische Neurone ein, die sensible Reize aus der Peripherie wie Tastempfindung, Kälte und Wärme zum zentralen Nervensystem weiterleiten.

Versorgung durch Spinalnerven

Die Spinalnerven versorgen motorisch Muskeln in der Peripherie. Jeder Muskel wird von einem bestimmten Nerven innerviert, der aus der Wirbelsäule als Spinalnerv heraustritt. Sensible Reize werden aus Dermatomen (Hautareale) aufgefangen und über sensible Nervenbahnen zum jeweiligen Spinalnerven weitergegeben.

Erkrankungen der Spinalnerven

Erkrankungen der Spinalnerven umfassen eine Vielzahl von Störungen, die die Nervenwurzel, die peripheren Nerven oder ihre umgebenden Strukturen betreffen:

• Nervenwurzelkompression: Verlegung oder Kompression der austretenden Nervenwurzel.
• Radikulopathie: Reizung der austretenden Spinalnerven, meist durch verhärtete Muskeln im Bereich der Wirbelsäule.
• Bandscheibenvorfall: Verrutschen von Bandscheiben, das zu einer Kompression einer austretenden Nervenwurzel führt.
• Spinalkanalstenose: Verengung des Spinalkanals, die zu einer Kompression der Spinalnerven führen kann.
• Plexopathie: Schädigung oder Entzündung eines Nervenplexus.
• Tumoren der Spinalnerven: Gutartige oder bösartige Tumoren, die auf die Nerven drücken können.
• Einklemmter Spinalnerv: Muskuläre Verhärtungen im Bereich des Spinalkanals drücken auf den Nerven.
• Entzündung des Spinalnervs: Überlastungen oder Fehlbelastungen führen zu einer Entzündung.

Behandlung von Spinalnervenerkrankungen

Die Behandlung von Spinalnervenerkrankungen hängt von der Ursache ab und kann konservative Maßnahmen wie Schmerzmittel, Physiotherapie und Injektionen umfassen. In einigen Fällen kann eine Operation erforderlich sein.

Diagnostische und therapeutische Verfahren

Verschiedene diagnostische und therapeutische Verfahren werden eingesetzt, um Erkrankungen des Nervensystems, des Rückenmarks und der Spinalnerven zu behandeln:

• Lumbale Spinalpunktion: Entnahme von Liquor aus der lumbalen Zisterne zur Beurteilung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems.
• Subokzipitalpunktion: Bei Kindern, da das Rückenmark sehr weit nach kaudal reicht.
• Epidurale und Subarachnoidale Injektionen: Injektion von Opioid-Medikamenten zur Anästhesie bei der Geburt und bei chirurgischen Eingriffen.
• Facettendenervierung: Ausschaltung der Schmerzweiterleitung durch Verödung der Schmerzfasern im Bereich der arthrotischen Gelenke.
• Interventionelle Schmerztherapie: Injektion von Kortison und Betäubungsmitteln in die Nähe der gereizten Nervenwurzel bei Radikulopathie.
• Kortisoninjektionen: Kurzzeitige Schmerzlinderung und Entzündungshemmung.
• Therapie von Nervenwurzeln mit PASHA-Katheter: Elektrische Neuromodulation zur dauerhaften Änderung der Schmerzleitung.
• Mikrochirurgische Dekompression oder minimalinvasive epidurale Endoskopie (Epiduroskopie): Beseitigung von Narben und Reizungen der Nervenwurzeln im Rückenmark nach Operationen.

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