Das Rückenmark, ein essentieller Bestandteil des zentralen Nervensystems, spielt eine entscheidende Rolle bei der Vermittlung von Informationen zwischen Gehirn und Körper. Dieser Artikel beleuchtet detailliert den Aufbau, die Funktion und die Bedeutung des Rückenmarks.
Einführung in das Rückenmark
Das Rückenmark (Medulla spinalis oder Medulla dorsalis) ist neben dem Gehirn der zweite wichtige Teil des zentralen Nervensystems. Es ist ein von Hüllen umgebener, etwa 40-50 cm langer Strang aus Nerven, der durch den Rückenmarkskanal in der knöchernen Wirbelsäule verläuft. Es erstreckt sich vom Gehirn bis zum unteren Bereich des Rückens und ist in verschiedene Segmente unterteilt. Das Rückenmark dient als Hauptleitungsweg, der das Gehirn mit dem Körper verbindet, und ermöglicht die Übertragung von Nervenimpulsen zwischen Gehirn und Peripherie.
Anatomischer Aufbau des Rückenmarks
Der Aufbau des Rückenmarks ist komplex und hoch organisiert. Hier sind die wichtigsten anatomischen Merkmale:
Lage und Schutz
Das Rückenmark läuft geschützt im Wirbelkanal deiner Wirbelsäule, an deinem Rücken entlang. Dabei ist das Rückenmark, ähnlich wie das Gehirn, von schützenden Häuten umgeben, den Rückenmarkshäuten. Dabei gibt es die äußere, harte Rückenmarkshaut, die mittlere Spinngewebshaut und die innere, weiche Rückenmarkshaut. Vom Kopf ausgehend (kranial) in Richtung Steißbein (kaudal), kannst du es in verschiedene Segmente einteilen. Dabei ist der Aufbau des Rückenmarks symmetrisch, sodass aus jedem Segment jeweils ein spinales Nervenpaar entspringt. Das Rückenmark ist etwas kürzer als die Wirbelsäule und endet beim Erwachsenen mit dem ersten oder zweiten Lendenwirbel als Markkegel (Conus medullaris). Danach läuft nur noch ein Nervenfaserbündel weiter.
Graue und weiße Substanz
Genau wie im Gehirn kannst du hier zwischen grauer und weißer Substanz unterscheiden. Du kannst erkennen, dass sich in der Mitte die schmetterlingsförmige graue Substanz befindet. Sie wird umgeben von der weißen Substanz. Die graue Substanz hat die Form eines Schmetterlings und enthält Neuronen, die für den Empfang und die Übertragung von Signalen verantwortlich sind.
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Die weiße Substanz umgibt die graue Substanz im Rückenmark und enthält die entsprechenden Bahnen der Nervenfasern. In der weißen Substanz befinden sich aufsteigende und absteigende Nervenbahnen. Die aufsteigenden (afferenten) Bahnen laufen vom Rückenmark zum Gehirn und leiten Signale aus der Umwelt oder deinem Körper ins Gehirn. Die absteigenden (efferenten) Bahnen sind vom Gehirn zurück zum Rückenmark zuständig. Die wichtigste und größte motorische Nervenbahn ist die sogenannte Pyramidenbahn.
Vorder-, Seiten- und Hinterhorn
Die schmetterlingsförmige graue Substanz (Substantia grisea) besteht aus den zwei breiteren „Flügeln“ vorne (in Richtung Bauch, ventral) und den zwei schmaleren „Flügeln“ hinten (in Richtung Rücken, dorsal). Aus dem Vorderhorn entspringen also die motorischen Vorderwurzeln, während die sensiblen Hinterwurzeln zum Hinterhorn des Rückenmarks laufen. Das Vorderhorn enthält die somatomotorischen Neurone, die für die willkürlichen Bewegungen zuständig sind. Das Seitenhorn ist bei den thorakalen und oberen lumbalen Segmenten vorhanden und enthält die präganglionären Neurone des autonomen Nervensystems. Das Hinterhorn beinhaltet die posterioren Wurzelgänge, die für die Weiterleitung von sensorischen Informationen ins Gehirn verantwortlich sind.
Spinalnerven und Nervenwurzeln
Die beiden Spinalnervenwurzeln vereinen sich dann zum sogenannten Spinalnerv. Er geht in viele Nerven des peripheren Nervensystems über. Das sind Nerven die beispielsweise Informationen an Muskeln weiterleiten. Von jedem Rückenmarkssegment gehen beidseitig zwei Nervenwurzeln ab. Die vorderen oder motorischen Wurzeln enthalten Axone von Neuronen, die motorische Signale von den Vorderhornzellen zu den Muskeln tragen. Die Hinterwurzel enthält Sensoren, die sensorische Informationen aus dem Körper ins Rückenmark leiten. Dort treten sie ins Hinterhorn ein und leiten in entsprechenden Bahnen sensorische Informationen weiter zum Gehirn.
Blutversorgung
Eine weitere bedeutende anatomische Besonderheit des Rückenmarks sind die Arterien, die das Rückenmark mit Blut versorgen. Drei Arterien, die Arteria spinalis anterior und zwei Arteriae spinales posteriores, versorgen das Rückenmark über die gesamte Länge hinweg mit Blut und damit mit lebenswichtigen Nährstoffen und Sauerstoff.
Rückenmarkshäute (Meningen)
Das Rückenmark ist, ähnlich wie das Gehirn, von schützenden Häuten umgeben, den Rückenmarkshäuten. Es wird von drei Bindegewebshüllen umgeben: der Dura mater spinalis (harte Außenhülle), der Arachnoidea spinalis (weichere Zwischenhaut) und der Pia mater spinalis (zarte Innenhaut). Zwischen der mittleren und der inneren Rückenmarkshaut liegt der Subarachnoidalraum, der mit Nervenwasser (Liquor) gefüllt ist.
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Die Funktion des Rückenmarks
Die Funktion des Rückenmarks besteht darin, als eine Art Vermittler zu wirken. Es leitet also einerseits das Signal „Bewege deine Beine“ vom Gehirn in deinen Körper. Außerdem ist das Rückenmark auch wichtig für die Entstehung von Reflexen. Das Rückenmark übernimmt vielfältige und wesentliche Funktionen im menschlichen Körper. Es fungiert als zentrales Organ zur Übermittlung von Nervenimpulsen zwischen Gehirn und der peripheren Körperregionen. Damit ermöglicht es die Wahrnehmung von Berührungen, Schmerzen und Temperaturen sowie die Bewegungskontrolle. Aufgrund dieser Funktion ist es maßgeblich an der Wahrnehmung und Reaktion auf die Umwelt beteiligt.
Informationsübertragung
Zu einer der wichtigsten Aufgaben des Rückenmarks zählt einfach erklärt die Informationsvermittlung zwischen dem Gehirn und dem gesamten Körper. Die Funktion der Spinalnerven, die dem Rückenmark an 31 Stellen entspringen, besteht aus der Innervation des Körpers.
Reflexe
Unter einem Reflex verstehst du eine unwillkürliche, also nicht gesteuerte, Reaktion auf einen bestimmten Reiz. Das bedeutet, die Antwort wird direkt vom Rückenmark aus gesendet, ohne dass das Gehirn eine Rolle spielt. Das Rückenmark steuert den Ablauf vieler unbewusster Reflexe, wie den Atmungsreflex, Lidschlussreflex, Würgereflex oder Schmerzreflex. Beispielsweise sorgt der Patellasehnenreflex (Kniesehnenreflex) dafür, dass das Bein unwillkürlich nach vorne schnellt, wenn der unterschenkelnahe Teil der Kniesehne mit einem Reflexhammer getroffen wird. Dieser Reflex wird direkt im Rückenmark vermittelt, ohne dass das Gehirn beteiligt ist.
Afferente und efferente Nervenfasern
Nervenfasern im Rückenmark, welche Informationen vom Körper erhalten und an das Gehirn weiterleiten, nennt man afferenten Nerven oder Affarenzen. Sie bilden die aufsteigenden Nervenbahnen. Efferente Nervenfasern bzw. Efferenzen sind jene Nervenfasern im Rückenmark, die Befehle des Gehirns an die richtige Stelle des Körpers leiten. Sie bilden die absteigenden Nervenbahnen.
Rückenmarksnerven
Das Rückenmark ist ein langer Strang aus Nerven (Neuronen). Einige davon gehören zum vegetativen Nervensystem und andere zum somatischen Nervensystem. Zudem kann in afferente und efferente Nervenfasern unterschieden werden. Die Nerven, welche das Rückenmark mit dem restlichen Körper verbinden, sind die Spinalnerven. Insgesamt gibt es 31 paarige Spinalnerven. In regelmäßigen Abständen zweigen sie vom Rückenmark ab und verlaufen durch den Zwischenraum in den Wirbeln hinein in den Körper. Spinalnerven bestehen aus einer vorderen und einer hinteren Wurzel. In der vorderen Wurzel verlassen efferente Nervenfasern das Rückenmark Richtung Peripherie, also führen vom Gehirn weg hinein in den Körper. Die afferenten Nervenbahnen treten in der hinteren Wurzel in das Rückenmark ein und führen zum Gehirn hin. Ein Spinalnerv ist also ein Bündel aus Nervenfasern, jeweils mit verschiedenen Funktionen und Verlaufsrichtungen.
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Erkrankungen des Rückenmarks
Das Rückenmark kann geschädigt werden, was zu Bewegungs-, Gefühls- oder Reflexeinschränkungen führen kann. Der Grad der Auswirkungen hängt dabei vor allem mit dem Ort der Beschädigung zusammen. Je höher die Stelle liegt, an der das Rückenmark beschädigt ist, desto größer sind die Einschränkungen. Erkrankungen des Rückenmarks können weitreichende Folgen haben und sowohl zu motorischen als auch zu Sensibilitätsstörungen führen. Typische Symptome sind Schwäche oder Lähmungen der Muskulatur, Sensibilitätsstörungen und Schmerzen. Darüber hinaus können Funktionen des vegetativen Nervensystems, wie die Kontrolle von Blase und Darm sowie die sexuelle Funktion, betroffen sein.
Querschnittssyndrome
Die Verletzung des Rückenmarks beispielsweise durch Frakturen in der Wirbelsäule kann zum Querschnittssyndrom führen. Je nachdem, wo das Rückenmark betroffen ist, können die Symptome stark variieren und von Lähmungserscheinungen bis hin zu einer vollständigen Immobilität führen.
Multiple Sklerose
Multiple Sklerose ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung, bei der das Immunsystem die Myelinscheiden der Nervenfasern angreift, was zu einer Störung der Signalübertragung führt.
Spina bifida
Spina bifida, auch offener Rücken genannt, ist eine Fehlbildung, die bereits im Mutterleib entsteht, wobei Teile des Rückenmarks und der Wirbelsäule ungeschützt bleiben.
Syringomyelie
Syringomyelie ist eine seltene Erkrankung, bei der sich Flüssigkeit im Rückenmark ansammelt und Hohlräume bildet, was zu chronischen Schmerzen und Schwäche führen kann.
Infektionen
Infektionen wie Meningitis und Enzephalitis sind Entzündungen der Membranen im Gehirn und Rückenmark. Polio tritt vor allem in der Kindheit auf und führt zu Lähmungen.
Tumore
Tumore wie Gliome, Neurofibrome und Meningeome können ebenfalls das Rückenmark beeinträchtigen.
Behandlungswege bei 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. Bei Entzündungen des Rückenmarks, wie bei der Multiplen Sklerose, kommen oft entzündungshemmende Medikamente und Immunsuppressiva zum Einsatz. Bei starken Schmerzen können Schmerzmittel, Antidepressiva oder Antikonvulsiva verabreicht werden, die die Schmerzübertragung blockieren. Die Physiotherapie spielt eine große Rolle bei der Behandlung von Rückenmarkerkrankungen. Sie hilft dabei, Muskeln zu kräftigen, Beweglichkeit und Gleichgewicht zu fördern und Schmerzen zu lindern. In einigen Fällen, wie bei Tumoren oder schweren Verletzungen des Rückenmarks, kann eine Operation notwendig sein. Dabei wird versucht, das Rückenmark zu entlasten und die Funktionsfähigkeit der Nerven zu erhalten oder wiederherzustellen.
Axone: Die "Kabel" des Nervensystems
Ein Axon ist gewissermaßen ein Kabel im menschlichen Nervensystem - sogar mit einer eigenen Isolierschicht. Diese wichtigen Stränge ermöglichen die Kommunikation von Zellen untereinander und sichern so ein reibungsloses Funktionieren des Organismus. Ein Axon, synonym auch Neurit oder Neuraxon genannt, ist ein Fortsatz einer Nervenzelle (Neuron). Es leitet elektrische Impulse vom Zellkörper (Soma) aus weg. Das Axon entspringt dort, wo am Zellkörper der Nervenzelle die Nervenimpulse entstehen. Dieses Gebiet bezeichnet man als “Axonhügel”. Anschließend verläuft der Neurit wie ein Strang zu seinem Zielort. Die Länge ist dabei sehr variabel: Axone können lediglich Bruchteile eines Millimeters oder aber bis über einen Meter lang sein.
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