Einführung
Rückenschmerzen sind ein weit verbreitetes Problem, das viele Menschen betrifft. Die Ursachen können vielfältig sein, von einfachen Muskelverspannungen bis hin zu schwerwiegenden Erkrankungen des Rückenmarks. Dieser Artikel beleuchtet die komplexen Mechanismen der Schmerzübertragung vom Rückenmark zum Kopf, die verschiedenen Ursachen von Rückenschmerzen und die vielfältigen Therapieansätze, die zur Verfügung stehen. Dabei wird sowohl auf konservative als auch auf operative Behandlungsmethoden eingegangen.
Anatomie und Funktion des Rückenmarks
Das Rückenmark ist ein wichtiger Teil des zentralen Nervensystems und erstreckt sich vom Gehirn bis zum unteren Rücken. Es liegt geschützt im Wirbelkanal und besteht aus Nervenzellen (graue Substanz) und Nervenfasern (weiße Substanz). Die Nervenfasern treten als 31 Spinalnervenpaare aus dem Rückenmark aus und verlassen den Wirbelkanal durch die Zwischenwirbellöcher.
Im Querschnitt ähnelt die graue Substanz einem Schmetterling. Über die Hinterhörner treten Fasern der Spinalnerven in das Rückenmark ein, die Informationen zum Gehirn transportieren. Dazu gehören Empfindungen wie Wärme, Kälte, Vibration und Schmerz, sowie Informationen der Tiefensensibilität aus Knochen, Muskeln und Bändern. Aus den Vorderhörnern treten die Nervenfasern aus, die die Skelettmuskulatur innervieren und Befehle für bewusste und reflexartige Bewegungen an die Muskeln weiterleiten.
Die Wirbelsäule (Columna vertebralis) erstreckt sich vom Kopf bis zum Becken und dient dem Körper als Stütze. Sie ermöglicht eine aufrechte Körperhaltung und flexible Bewegungen. Zudem schützt sie das empfindliche Rückenmark vor Verletzungen.
Ursachen von Rückenschmerzen
Rückenschmerzen können verschiedene Ursachen haben und jeden Bereich der Wirbelsäule betreffen. Es wird zwischen unspezifischen und spezifischen Rückenschmerzen unterschieden.
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Unspezifische Rückenschmerzen
In den meisten Fällen handelt es sich um unspezifische Rückenschmerzen, die auf einer lang andauernden, ungünstigen Belastung des Rückens beruhen. Dies führt zu Muskelverspannungen, Verkürzungen sowie verkümmerten Faszien oder Bändern. Einseitige und übermäßige Belastungen, wie sie beispielsweise bei Fließbandarbeit oder körperlich schweren Tätigkeiten auftreten, können ebenfalls unspezifische Rückenschmerzen verursachen.
Spezifische Rückenschmerzen
Spezifische Rückenschmerzen haben eine klare Ursache, wie beispielsweise:
- Bandscheibenvorfall: Hierbei tritt Bandscheibengewebe aus und drückt auf Nervenwurzeln.
- Spinalkanalstenose: Eine Verengung des Wirbelkanals, die Druck auf das Rückenmark und die Nerven ausübt.
- Osteoporose: Eine Abnahme der Knochendichte, die zu Wirbelkörperbrüchen führen kann.
- Tumore: Tumore im Bereich der Wirbelsäule oder des Rückenmarks können ebenfalls Schmerzen verursachen.
- Entzündungen: Entzündliche Prozesse im Bereich der Wirbelsäule können zu Schmerzen führen.
- Wirbelkörperfrakturen: Brüche der Wirbelkörper, beispielsweise durch Unfälle oder Osteoporose.
- Facettensyndrom: Schmerzen, die von den kleinen Wirbelgelenken (Facettengelenken) ausgehen.
Spinalkanalstenose
Die Spinalkanalstenose ist eine Verengung des Nervenkanals der Wirbelsäule. Dies führt zu Schmerzen, Taubheit und Brennen in dem von dem eingeklemmten Nerv versorgten Bereich des Körpers. In schweren Fällen kann es auch zu Lähmungen kommen. Ursache dafür sind vor allem degenerative Prozesse, bei denen Knochenanbauten oder verdickte Bänder in den Spinalkanal hineinragen und auf Rückenmark und Nervenwurzeln drücken. Die Beschwerden variieren je nach Ort der Einengung. Bei einer Spinalkanalstenose der Halswirbelsäule kommt es beispielsweise zu Nackenschmerzen und Störungen der Feinmotorik, während eine Stenose im Bereich der Lendenwirbel (lumbale Spinalkanalstenose) häufiger auftritt und zu Schmerzen im unteren Rücken und Beinschmerzen führt.
Osteoporose und Wirbelkörperbrüche
Osteoporose beschreibt die Abnahme der Knochensubstanz bei gleichzeitiger Verschlechterung der Knochenqualität. Durch Osteoporose können Wirbelkörper so brüchig werden, dass sie einbrechen und dramatisch an Höhe verlieren. Ein Wirbelkörperbruch ist oft sehr schmerzhaft und beeinträchtigt die Funktion und Beweglichkeit der Wirbelsäule.
Failed-Back-Surgery-Syndrom
Das Failed-Back-Surgery-Syndrom (FBSS) ist ein Zustand, bei dem Patienten nach einer oder mehreren Rückenoperationen weiterhin unter Schmerzen leiden. Die Ursachen hierfür können vielfältig sein, beispielsweise Narbengewebe, das auf Nervenwurzeln drückt, oder eine unzureichende Dekompression des Spinalkanals.
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Schmerzübertragung vom Rückenmark zum Gehirn
Schmerzreize werden über das Rückenmark und den Thalamus bis zur Großhirnrinde transportiert und dort bewusst wahrgenommen. Das Rückenmark spielt eine entscheidende Rolle bei der Schmerzregulation. Es fungiert als eine Art "Tor", das bestimmt, welche Schmerzsignale an das Gehirn weitergeleitet werden (Gating-Theorie). Mechanismen auf Rückenmarksebene steuern, ob der Schmerz überhaupt ins Gehirn weitergeleitet wird. Das Gehirn interpretiert dann die Schmerzsignale.
Diagnostik von Rückenschmerzen
Zur Diagnose von Rückenschmerzen werden verschiedene Methoden eingesetzt:
- Anamnese: Erhebung der Krankengeschichte und Beschreibung der Schmerzen durch den Patienten.
- Körperliche Untersuchung: Untersuchung der Beweglichkeit, Haltung und Reflexe.
- Bildgebende Verfahren: Röntgenaufnahmen, Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT) zur Darstellung der Wirbelsäule und des Rückenmarks.
- Infiltrationen: Injektion von schmerzstillenden Medikamenten an bestimmte Stellen der Wirbelsäule, um die Schmerzursache zu lokalisieren.
Therapie von Rückenschmerzen
Die Therapie von Rückenschmerzen richtet sich nach der Ursache und der Schwere der Beschwerden. Es gibt sowohl konservative als auch operative Behandlungsmethoden.
Konservative Therapie
- Schmerzmittel: Medikamente zur Linderung der Schmerzen.
- Physiotherapie: Übungen zur Stärkung der Muskulatur, Verbesserung der Beweglichkeit und Haltungsschulung.
- Wärme- und Kälteanwendungen: Zur Entspannung der Muskulatur und Schmerzlinderung.
- Manuelle Therapie: Behandlung von Funktionsstörungen der Wirbelsäule und Gelenke.
- Akupunktur: Traditionelle chinesische Behandlungsmethode zur Schmerzlinderung.
- Injektionen: Injektion von schmerzstillenden Medikamenten oder Kortison an die Wirbelsäule.
- Rückenmarkstimulation (SCS): Eine Form der Neuromodulation, bei der elektrische Impulse an das Rückenmark gesendet werden, um die Schmerzweiterleitung zu dämpfen.
Operative Therapie
Eine Operation wird in der Regel nur dann in Betracht gezogen, wenn konservative Maßnahmen nicht ausreichend helfen oder neurologische Ausfälle auftreten. Mögliche operative Eingriffe sind:
- Dekompression des Spinalkanals: Erweiterung des Wirbelkanals, um Druck von Rückenmark und Nervenwurzeln zu nehmen.
- Bandscheibenoperation: Entfernung von Bandscheibengewebe, das auf Nerven drückt.
- Spondylodese: Versteifung von Wirbelsäulensegmenten, um Stabilität zu erreichen.
- Wirbelkörperaufrichtung: Wiederherstellung der Wirbelkörperhöhe bei Wirbelkörperbrüchen.
- Facettendenervierung: Verödung der Schmerzfasern im Bereich der Facettengelenke.
- Implantation einer Medikamentenpumpe: Kontinuierliche Applikation von Schmerzmitteln oder Muskelrelaxantien in den Liquorraum.
Neuromodulation
Neuromodulation bezieht sich auf den Einsatz von Technologien, die das Nervensystem gezielt beeinflussen, um Schmerzen zu lindern. Bei chronischen Schmerzen kann Neuromodulation eine vielversprechende Therapieoption darstellen. Sie zielt darauf ab, die Schmerzwahrnehmung im Nervensystem zu verändern, indem sie entweder die Schmerzweiterleitung blockiert oder die neuronalen Netzwerke des Schmerzsignals beeinflusst. Es gibt verschiedene neuromodulatorische Techniken, die bei chronischen Schmerzen angewendet werden, darunter:
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- Spinal Cord Stimulation (SCS): Hierbei wird ein kleines Gerät (ähnlich einem Schrittmacher) implantiert, das elektrische Impulse an das Rückenmark sendet, um die Schmerzweiterleitung zu modulieren.
- Peripheral Nerve Stimulation (PNS): Bei der PNS werden Elektroden an den betroffenen Nerven im peripheren Nervensystem angebracht, um die Schmerzwahrnehmung zu beeinflussen.
- Intrathekal Schmerztherapie: Bei dieser Methode werden Schmerzmittel direkt in den Subarachnoidalraum (den Bereich um das Rückenmark) injiziert oder durch einen Katheter kontinuierlich abgegeben.
- Tiefenhirnstimulation (DBS): Bei der Tiefenhirnstimulation (DBS) werden Elektroden in bestimmte Bereiche des Gehirns implantiert, um neuronale Aktivitäten zu verändern, die mit chronischen Schmerzen verbunden sind.
Interventionelle Schmerztherapie
Bei chronischen Schmerzen können minimalinvasive Verfahren der interventionellen Schmerztherapie wie zum Beispiel die Neuromodulation mit PASHA®-Katheter bzw. EPRF angewendet werden. Hat sich postoperativ Narbengewebe gebildet, können die Spezialisten mithilfe der mikrochirurgischen Dekompression oder der minimalinvasiven epiduralen Endoskopie (Epiduroskopie) Narben und Reizungen der Nervenwurzeln im Rückenmark beseitigen.
Syringomyelie
Die Syringomyelie ist eine Erkrankung, bei der sich flüssigkeitsgefüllte Hohlräume im Rückenmark bilden. Diese Hohlräume können die Nervenbahnen schädigen und zu verschiedenen neurologischen Ausfällen führen.
Ursachen
Syringomyelien treten gehäuft bei angeborenen Fehlbildungen auf. Klinisch bedeutsam sind Syringomyelien, die als Folge eines Tumors, einer Verletzung (z.B. schwerer Sturz, Verkehrsunfall, Schlag auf den Rücken) oder einer Hirnhautentzündung auftreten. Die Ursache sind hier meist Verwachsungen und Verdickungen einer Rückenmarkshülle (der „Arachnoidea“), welche man oft chirurgisch beseitigen und damit ein Fortschreiten der Erkrankung aufhalten kann.
Symptome
Da der Krankheitsprozess meist im Bereich um den Zentralkanal des Rückenmarks beginnt, sind zunächst meist die Faserzüge des Rückenmarks betroffen, die in der Nähe des Zentralkanals liegen. Diese führen Fasern, welche Temperaturempfinden und Schmerzen an das Gehirn vermitteln. Daher ist die Folge einer Syringomyelie bei der Hälfte aller Patienten zunächst ein ein- oder beidseitiger Verlust von Temperatur- und Schmerzwahrnehmung bei erhaltenem Vibrations- und Berührungsempfinden. Sehr häufig sind bei der Syringomyelie aber auch Schmerzen, gefolgt von Gefühlsstörungen oder motorischen Ausfällen z.B. in Form von Gangstörungen (so genannte „spinale Ataxie“), Blasen- und Mastdarm-Entleerungsstörungen und Missempfindungen mit einem brennenden Charakter. Manöver, die mit einem plötzlichen Anstieg des Drucks im Rückenmark einhergehen (z. B. starkes Niesen, Husten oder Pressen) können zu plötzlichen, manchmal dauerhaften Verschlechterungen mit Zunahme oder erstmaligem Auftreten von Schmerzen führen.
Schmerzen bei Syringomyelie
Bei fast 60% aller Patienten sind Schmerzen das erste Symptom und häufig die wesentliche Ursache für eine Schwerbehinderung. Fast immer treten die Schmerzen spontan, also ohne direkten Anlass auf und meistens (2/3 der Fälle) kommen sie anfallsartig. Nur bei etwa einem Fünftel der Patienten lassen sich durch Druck und Berührung Schmerzen in den betroffenen Arealen auslösen. Etwa 70% der Patienten geben die Schmerzen als mittelschwer, 11% als schwer an. Die Schmerzen betreffen die Körperregionen, welche von den Bereichen des Rückenmarks versorgt werden, die auf Höhe und unterhalb der Syringomyelie gelegen sind. Statistisch am häufigsten ist der Rumpfbereich betroffen. Dabei überlappen die schmerzhaften Regionen nur teilweise mit den Regionen, in andere Gefühlsstörungen empfunden werden (z.B. Temperaturempfindungsstörungen, Taubheitsgefühle, Kribbelmissempfindungen).
Behandlung
Die als Folge einer Erkrankung, v.a. bei Verwachsungen der Rückenmarkshäute nach Entzündungen oder nach Verletzungen, Chiari-Malformation, Tumore im Rückenmark, ausgelöste Syringomyelie kann man heilen. Ziel der Behandlung ist vor allem die Ausschaltung der Ursache, um das Fortschreiten der Syringomyelie aufzuhalten. Dabei kommen verschiedene mikroneurochirurgische Verfahren zum Einsatz, z.B. eine Erweiterung des Hinterhauptslochs bei der Chiari-Malformation und die Beseitigung von Verwachsungen im Wirbelkanal. Funktionsstörungen des Rückenmarks, welche wegen der Zerstörung der betroffenen Rückenmarksbereiche durch eine Syringomyelie nicht mehr umkehrbar sind (z.B. manchmal verbleibende Schmerzen), muss man symptomatisch mit den Methoden der interdisziplinären Schmerzmedizin behandeln.
Chronische Schmerzen
Chronische Schmerzen sind Schmerzen, die länger als drei bis sechs Monate andauern und oft keine klare Ursache mehr haben. Sie stellen eine eigenständige Erkrankung dar und können die Lebensqualität der Betroffenen erheblich beeinträchtigen.
Entstehung
Die Entstehung chronischer Schmerzen wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter körperliche, seelische und soziale Faktoren. Stress spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung chronischer Schmerzen, insbesondere solcher, die nicht mit einer körperlichen Schädigung einhergehen. Körperlicher, psychischer und sozialer Stress gehen oft mit andauernder muskulärer Anspannung einher, die die Nervensensibilität verändert und zu Schmerzen führt.
Therapie
Patienten mit chronischen Schmerzen werden multimodal therapiert. Unter einer multimodalen Schmerztherapie versteht man die Nutzung vielfältiger Ansätze und Methoden durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener medizinischer Fachgebiete. Das heißt, es werden einzelne alternative Behandlungsweisen der Schmerztherapie parallel und integrativ angewendet. Generell müssen Schmerzpatienten aktiv an der Therapie mitwirken.
Forschung zum Rückenmark
Die Forschung zum Rückenmark ist ein wichtiger Bereich, um die komplexen Mechanismen der Schmerzübertragung besser zu verstehen und neue Therapieansätze zu entwickeln. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von Biomarkern, die den Zustand des Rückenmarks nach Verletzungen oder Erkrankungen anzeigen können.
Magnetresonanztomographie (MRT)
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein wichtiges Instrument zur Untersuchung des Rückenmarks. Mit hochauflösenden MRT-Techniken können detaillierte Bilder des Rückenmarks erstellt werden, die Informationen über die Anatomie und Mikrostruktur des Gewebes liefern.
Biomarker
Biomarker sind messbare Indikatoren, die den Zustand eines biologischen Systems widerspiegeln. In der Rückenmarkforschung werden Biomarker eingesetzt, um den Grad der Schädigung nach Verletzungen oder Erkrankungen zu beurteilen und die Wirksamkeit von Therapien zu überwachen.
Myelinisierung
Die Myelinisierung ist ein wichtiger Prozess, bei dem Nervenfasern von einer isolierenden Schicht, der Myelinscheide, umgeben werden. Die Myelinscheide ermöglicht eine schnelle und effiziente Weiterleitung von Nervenimpulsen. Schädigungen der Myelinscheide können zu neurologischen Ausfällen führen.