Neurologie, Herz und Rückenmark: Eine komplexe Verbindung

Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das den Körper steuert und koordiniert. Es besteht aus dem Gehirn, dem Rückenmark und den Nerven, die diese beiden Organe mit dem Rest des Körpers verbinden. Die Neurologie ist die Lehre von den Erkrankungen des Nervensystems. Es gibt viele verschiedene neurologische Erkrankungen, die unterschiedliche Ursachen und Symptome haben können. In diesem Artikel werden wir uns mit dem Zusammenhang zwischen Neurologie, Herz und Rückenmark befassen.

Das Nervensystem: Eine Einführung

Das Nervensystem ist das Steuerungs- und Kommunikationszentrum des Körpers. Es ermöglicht uns, unsere Umwelt wahrzunehmen, zu denken, zu fühlen und uns zu bewegen. Das Nervensystem besteht aus Milliarden von Nervenzellen, den Neuronen, die miteinander kommunizieren. Diese Kommunikation erfolgt über elektrische und chemische Signale.

Das Nervensystem lässt sich in zwei Hauptteile unterteilen:

• Zentralnervensystem (ZNS): Umfasst das Gehirn und das Rückenmark. Das Gehirn ist die Steuerzentrale des Körpers, während das Rückenmark als Kommunikationsweg zwischen Gehirn und Körper dient.
• Peripheres Nervensystem (PNS): Umfasst alle Nerven, die außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks liegen. Das PNS verbindet das ZNS mit den Organen, Muskeln und Drüsen des Körpers.

Das periphere Nervensystem enthält auch das vegetative Nervensystem, das Vorgänge reguliert, die nicht willentlich gesteuert werden können, wie Herzschlag oder Verdauung.

Das willkürliche Nervensystem (somatisches Nervensystem) steuert alle Vorgänge, die einem bewusst sind und die man willentlich beeinflussen kann. Dies sind zum Beispiel gezielte Bewegungen von Gesichtsmuskeln, Armen, Beinen und Rumpf.

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Das vegetative Nervensystem (autonomes Nervensystem) regelt die Abläufe im Körper, die man nicht mit dem Willen steuern kann. Es ist ständig aktiv und reguliert beispielsweise Atmung, Herzschlag und Stoffwechsel. Hierzu empfängt es Signale aus dem Gehirn und sendet sie an den Körper. In der Gegenrichtung überträgt das vegetative Nervensystem Meldungen des Körpers zum Gehirn, zum Beispiel wie voll die Blase ist oder wie schnell das Herz schlägt.

Das Rückenmark: Eine wichtige Verbindung

Das Rückenmark ist eine lange, dünne Struktur, die sich vom Gehirn bis zum unteren Rücken erstreckt. Es ist von den Wirbeln der Wirbelsäule geschützt. Das Rückenmark enthält Nervenbahnen, die Informationen zwischen dem Gehirn und dem Rest des Körpers übertragen.

Das Rückenmark ist für viele wichtige Funktionen verantwortlich, darunter:

• Steuerung der Muskelbewegungen: Das Gehirn sendet Signale über das Rückenmark an die Muskeln, um Bewegungen zu steuern.
• Empfangen von sensorischen Informationen: Das Rückenmark empfängt sensorische Informationen von der Haut, den Muskeln und den Organen und leitet diese an das Gehirn weiter.
• Reflexe: Das Rückenmark ist auch für Reflexe verantwortlich, wie z. B. den Kniesehnenreflex.

Rückenmarkentzündung (Myelitis)

Eine Myelitis (transverse Myelitis im englischen Sprachraum) beschreibt alle Arten von Rückenmarkentzündungen. Die Lage der Entzündung und ob sie einmal oder mehrmals auftritt, sind wichtige Faktoren zur Unterscheidung der unterschiedlichen Typen dieser Erkrankung. In Deutschland erkranken jedes Jahr rund 100 Menschen an einer Rückenmarksentzündung (Myelitis). Sie ist also eine eher selten auftretende Krankheit, die vor allem im Alter von 10 bis 19 und von 30 bis 49 Jahren vorkommt.

Die Ursachen der Rückenmarkentzündung können dabei vielfältig sein. Eine Myelitis kann erregerbedingt, parainfektös (im Rahmen einer Infektion, jedoch nicht direkt durch den Erreger bedingt), im Rahmen einer systemischen Autoimmunkrankheit (z. B. beim Lupus erythematodes oder Sjögren-Syndrom), einer Multiplen Sklerose oder Neuromyelitis optica, bei einer Sarkoidose oder sehr selten nach Impfungen (postvakzinale Myelitis) auftreten. Im Zusammenhang mit bakteriellen oder viralen Infektionen wie etwa bei Windpocken, Masern, Röteln, Mumps und Influenza, aber auch bei einer Poliomyelitis, beim Herpes Zoster (Gürtelrose) und einer Infektion mit HI-Viren kann eine Myelitis auftreten.

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In 75-90 % der Fälle tritt die Myelitis einmal im Leben auf (monophasischer Verlauf), deutlich seltener gibt es wiederkehrende Entzündungen des Rückenmarks, z. B. im Rahmen einer Multiplen Sklerose oder Neuromyelitis optica. Die Zunahme der Symptome von Beginn bis zur vollständigen Ausprägung kann zwischen 4 und 21 Tage dauern, mit einer Erholungsphase von bis zu 2 Jahren ist zu rechnen. Eine eher schlechtere Prognose haben Patienten, deren Symptome sich sehr rasch entwickeln.

Symptome der Myelitis

Das Erscheinungsbild der Rückenmarkentzündung kann äußerst unterschiedlich sein, in Abhängigkeit davon, welche Ebene des Rückenmarks betroffen ist und welche Fläche des Rückenmarkquerschnitts betroffen ist. Die Symptome der Myelitis umfassen:

• Muskelschwäche bis hin zur Lähmung
• Gefühlsstörungen in Form von Taubheitsgefühlen, Kribbelmissempfindungen sowie schmerzhaften Missempfindungen
• Kribbel- oder Taubheitsgefühle vor allem in den Beinen sowie strumpfhosenförmig im Bereich des Rumpfes unterhalb der Läsion
• Lähmungen der Beine und ggf. der Arme bis hin zu einer Querschnittslähmung
• Spastik der Beine
• Fehlfunktionen der Harnblase, des Enddarms sowie sexuelle Störungen.
• Bei Schädigungen des oberen Halsmarks können auch Herz-Kreislauf-Regulationsstörungen auftreten.

Diagnostik und Behandlung

In einem ersten Schritt wird zunächst die Vorgeschichte erhoben und eine gründliche neurologische Untersuchung durchgeführt. Durch eine MRT (Kernspintomographie)-Untersuchung des Rückenmarks kann die Art der Erkrankung diagnostiziert werden. In den MRT-Aufnahmen sind in der Regel die Entzündungsherde im Rückenmark gut zu erkennen. Eine Raumforderung im oder am Rückenmark oder Veränderungen der Wirbelsäule sollten dabei ausgeschlossen werden. Nach Feststellung der Rückenmarkentzündung im MRT werden Nervenwasser- und Blutproben genommen, um die Ursache der Myelitis zu klären.

Eine erfolgreiche Myelitis-Behandlung hängt von der raschen Erstversorgung ab. In erster Linie werden Medikamente eingesetzt, je nach Ursache Medikamente gegen eine Infektion (Virustatika oder Antibiotika) oder hochdosierte Kortikoide bei autoimmuner Ursache. Bei nicht ausreichendem Ansprechen auf eine Kortikoidtherapie kann ein Plasmaaustausch erfolgen. Nach Abschluss der Akuttherapie mit Medikamenten schließt sich eine intensive Rehabilitationsphase an. Physiotherapie und Ergotherapie sollen dauerhaften Einschränkungen durch Muskelschwäche, Spastizität und Koordinationsstörungen entgegenwirken bzw. deren Auswirkungen verringern. Einige Patienten leiden aufgrund der körperlichen Einschränkungen auch unter psychischen Belastungen wie Ängsten und Depressionen.

Die Myelitis ist eine behandelbare Erkrankung, wobei der Erfolg von der Ursache der Entzündung und vom Beginn der Behandlung abhängt. Der Ausgang ist sehr variabel, sodass eine begleitende und an den jeweiligen Ausfällen ausgerichtete Therapie (z. B. Physiotherapie) sehr wichtig ist. Die meisten Menschen mit einer Myelitis führen ein selbstständiges und selbstbestimmtes Leben. Dabei stehen mögliche verbleibende Ausfälle durch die Myelitis grundsätzlich weder Ausbildung noch Beruf, Freundschaften, Sport, sozialen Kontakten oder der Gründung einer Familie im Wege.

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Das Herz: Mehr als nur eine Pumpe

Das Herz ist ein Muskelorgan, das Blut durch den Körper pumpt. Es ist ein lebenswichtiges Organ, das für die Versorgung des Körpers mit Sauerstoff und Nährstoffen verantwortlich ist. Das Herz wird vom autonomen Nervensystem gesteuert, das auch die Atmung, die Verdauung und andere lebenswichtige Funktionen reguliert.

Die Verbindung zwischen Herz und Gehirn

Hirn und Herz beeinflussen einander massiv. Mit dem Herzschlag ändert sich unsere Wahrnehmung und sogar unsere Neigung zu Vorurteilen. Prof. Dr. Herz und Gehirn kommunizieren über das autonome Nervensystem und über Botenstoffe miteinander. Im Gehirn existiert ein Abbild des Herzens: Der Herzschlag ist dort über das Herzschlag-evozierte Potential (HEP) repräsentiert. Der Herzschlag beeinflusst die Wahrnehmung von Berührungsreizen und die Neigung zu Vorurteilen.

Die Nervenzellen haben den höchsten Nähr- und Sauerstoffverbrauch im Körper und sind in besonderer Weise auf die Versorgung durch das Herz angewiesen. Menschen mit Herzschwäche leiden daher immer auch kognitiv. Sie können sich schlechter konzentrieren und ermüden rascher.

Beide Organe sind gewissermaßen über eine Standleitung verbunden, das autonome Nervensystem. „Autonom“ heißt es, weil es sich nicht direkt willentlich beeinflussen lässt. Es besteht aus Sympathicus und Parasympathicus. Die beiden Nervensysteme werden überwiegend vom Hirnstamm gesteuert und wirken als Gegenspieler. Der Sympathicus aktiviert uns und sorgt für die notwendigen körperlichen Reaktionen auf Angriff und Flucht. Er lässt unser Herz beispielsweise bei Bedrohung schneller schlagen und erhöht den Muskeltonus. Er sorgt für ein rotes Gesicht in einer peinlichen Situation oder für hektische Flecken bei einem Vortrag. Der Parasympathicus dagegen bringt uns in die Ruhe. Er verlangsamt die Atmung und lässt das Herz gemächlich schlagen. Auf diese Weise halten sich Entspannung und Anspannung beim gesunden Menschen ständig die Waage. Im Nebeneffekt ist der Herzschlag variabel. Er passt sich ständig der jeweiligen Situation an. Eine hohe Herzratenvariabilität gilt als Zeichen einer vitalen Herz-Hirn-Connection und letztlich von Gesundheit. „Eine starre Herzfunktion ist dagegen lebensbedrohlich und kann zum plötzlichen Tod führen“, sagt Neurologe Arno Villringer vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig.

Villringer interessiert sich für feinstimmige Kommunikation zwischen Gehirn und Herz. Dafür analysieren Forscher seiner Arbeitsgruppe das Elektrokardiogramm und die Hirnströme gleichzeitig. Sie gleichen das Muster elektrischer Erregung in beiden Organen im Detail miteinander ab. Es fällt auf, dass bestimmte Regionen des Gehirns synchron mit dem Herzen aktiviert werden. Es kommt zu einem gewissen Gleichklang in beiden Organen. Messbar wird das im so genannte Herzschlag-evozierten Potential (Heartbeat-evoked Potential, kurz: HEP). Infolge der elektrischen Erregungsausbreitung im Herzgewebe, die zur Kontraktion des Herzmuskels führt, entsteht eine elektrische Spannung. Diese lässt sich im Gehirn als Erregung messen. Vor allem in der Inselregion des Gehirns konnte Villringer diese rhythmische Korrelation mit dem Herzen feststellen. Es handelt sich quasi um ein Abbild des pumpenden Herzens im Hirn.

Der Neurologe geht davon aus, dass das HEP aber weit mehr besagt. Es ist nämlich bei verschiedenen Menschen unterschiedlich hoch. „Wir vermuten, dass das Gehirn zwei unterschiedliche Modi hat. Wenn das HEP hoch ist, konzentriert man sich auf den eigenen Körper, die Innenwelt. Im zweiten Modus ist das HEP niedrig: Man wendet sich der Außenwelt zu, im evolutiven Kontext waren das etwa Nahrungssuche und Angriff“, sagt Villringer. Zu dieser Deutung passt ein weiterer Befund: Wenn das HEP groß ist, nehmen Probanden einen äußeren elektrischen Reiz am Finger schwächer wahr. Umgekehrt nehmen sie diesen intensiver wahr, wenn das HEP kleiner ist.

Fest steht nur, dass der Einfluss des Herzens auf das Gehirn so ausgeprägt ist, dass sich sogar der Herzschlag auf die Wahrnehmung und das Denken auswirkt. Wieder untersuchte Villringers Team dazu, wie stark Probanden einen elektrischen Reiz am Finger empfinden. Wenn das Herz sich zusammenzieht und Blut in den Körper pumpt, also in der so genannten systolischen Phase, spüren sie den Reiz nicht so intensiv. Das könnte daran liegen, vermuten die Forscher, dass just in diesem Moment Rezeptoren in den großen Blutgefäßen eine Information über den Blutdruck ans Gehirn übermitteln. Der Informationsschwall dieser so genannten Barorezeptoren nimmt das Gehirn offenbar ziemlich in Beschlag. Eindrücke der Außenwelt erreichen uns in diesem Moment nur gedämpft. In der folgenden Diastole dagegen registrieren Probanden einen äußeren elektrischen Reiz intensiver. In dieser Phase füllt sich das Herz wieder mit Blut.

Wenn das Herz sich zusammenzog und Blut in die Gefäße strömte, folgten die Teilnehmer signifikant häufiger ihrem Vorurteil: Sie wiesen einem schwarzen Mann eine Waffe zu.

Herz und Hirn stehen in einer innigen Verbindung. Aus dieser Perspektive verwundert es nicht, dass sich viele neurologische Erkrankungen auf das Herz auswirken können. Wer an einer Depression leidet, hat beispielsweise ein doppelt so hohes Risiko einen Herzinfarkt oder einen plötzlichen Herztod zu erleiden. Bei knapp 62 Prozent der Schlaganfallpatienten sitzen in den Herzgefäßen Plaques. Und ein Herzinfarkt nach dem Hirnschlag ist eine gefürchtete Komplikation auf den Intensivstationen. Und sogar auf Stress hin können kerngesunde Menschen eine Herzmuskelschwäche entwickeln. Dieses Krankheitsbild beschrieb ein japanischer Arzt in den neunziger Jahren und benannte es als „Takotsubo-Syndrom“.

Wie neurologische Erkrankungen und seelisches Leid dem Herzen zusetzen, versucht die junge Disziplin der Psychokardiologie zu ergründen.

Neurologische Erkrankungen und ihre Auswirkungen auf das Herz

Viele neurologische Erkrankungen können das Herz beeinträchtigen. Dazu gehören:

• Schlaganfall: Ein Schlaganfall kann zu Herzproblemen wie Herzinfarkt, Herzinsuffizienz und Herzrhythmusstörungen führen.
• Epilepsie: Epilepsie kann zu Herzrhythmusstörungen und plötzlichem Herztod führen.
• Multiple Sklerose: Multiple Sklerose kann zu Herzinsuffizienz und Herzrhythmusstörungen führen.
• Parkinson-Krankheit: Parkinson-Krankheit kann zu Herzinsuffizienz und niedrigem Blutdruck führen.
• Demenz: Demenz kann zu Herzinsuffizienz und Herzrhythmusstörungen führen.

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