Spinalkanal Nerven Anatomie: Aufbau, Funktion und Klinische Bedeutung

Die Anatomie des Spinalkanals und der darin verlaufenden Nerven ist komplex und von entscheidender Bedeutung für die Funktion des menschlichen Körpers. Der Spinalkanal, auch Wirbelkanal genannt, beherbergt das Rückenmark und die Spinalnerven, die eine zentrale Rolle bei derSignalübertragung zwischen Gehirn und Körper spielen.

Aufbau der Wirbelsäule und des Spinalkanals

Die Wirbelsäule (Columna vertebralis) erstreckt sich vom Kopf bis zum Becken und dient dem Körper als Stütze. Sie ermöglicht eine aufrechte Körperhaltung und gewährleistet flexible Bewegungen. Weiterhin bietet sie dem empfindlichen Rückenmark, das im knöchernen Wirbelkanal verläuft, Schutz vor Verletzungen. Die Wirbel nehmen zur Lendenwirbelsäule hin an Größe zu, und das Verhältnis von Bälkchen (Spongiosa) zu kompakter Knochensubstanz im Wirbelkörper nimmt ebenfalls zu. Auch die Belastung der Wirbelsäule steigt zur Lendenwirbelsäule hin an. Daher sind degenerative Veränderungen und Schmerzen in diesem Bereich besonders häufig.

Jeder Wirbelkörper hat zum Rücken hin einen Wirbelbogen. In ihrer Gesamtheit bilden sie den Spinalkanal, in dem das Rückenmark verläuft. Die beiden Querfortsätze und der durch die Haut tastbare Dornfortsatz sind die Anheftungspunkte für die Rückenmuskulatur. Die Dornfortsätze sind nach unten geneigt und liegen dachziegelartig übereinander.

Der Wirbelbogen

Der Wirbelbogen ist ein knöcherner Teil eines Wirbels, der gemeinsam mit dem Wirbelkörper den Wirbelkanal bildet. Als knöcherner Kanal umschließt er das empfindliche Nervengewebe und bewahrt es vor äußeren Einwirkungen und Verletzungen. Darüber hinaus trägt er durch seine Einbindung in die Wirbelsäule zur Stabilität des Körpers bei, ermöglicht aber auch eine gewisse Beweglichkeit, ohne das Rückenmark zu gefährden.

Bänder und Bandscheiben

Die Wirbelbögen sind durch die Bänder mit dem Namen Ligamenta flava miteinander verbunden. Zusammen mit der Rückenmuskulatur verhindern sie ein Vornüberkippen der Wirbelsäule. Das Band mit dem Namen Ligamentum interspinale zwischen den Dornfortsätzen stabilisiert die Beugungsbewegung. Ihre Dicke nimmt von der Hals- zur Lendenwirbelsäule hin zu. Ein fasriger, derber Ring (Anulus fibrosus) umschließt dabei einen gallertartigen Kern (Nucleus pulposus). Die Fasern des Anulus fibrosus sind schraubenförmig angeordnet und durch Fasern mit den Grund- und Deckplatten der benachbarten Wirbelkörper verbunden. Der wasserhaltige Nucleus pulposus dient zum Druckausgleich. Durch das auf ihm lastende Gewicht wird Wasser abgepresst. Deshalb flacht sich die Bandscheibe im Laufe des Tages physiologisch ab.

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Das Kreuzbein

Im Kreuzbein sind alle Elemente miteinander verwachsen, es ist daher unbeweglich. Die Beweglichkeit der einzelnen Wirbelkörper gegeneinander ist relativ gering, in der Halswirbelsäule jedoch größer als in der Lendenwirbelsäule. Die gesamte Beweglichkeit setzt sich aus der geringen Beweglichkeit der einzelnen Segmente zusammen. In der Halswirbelsäule überwiegt die Beweglichkeit, während in der Lendenwirbelsäule statische Funktionen vorherrschen. Muskulatur, Knochen, Bänder und Gelenke bilden zusammen das Bewegungssegment. Degenerative Veränderungen führen in diesem fein abgestimmten System zur Gefügelockerung, vor allem mit Verspannungen der Rückenmuskulatur, Schädigung der Nerven, Schwellungen und einer Herabsetzung der Durchblutung.

Die Nerven der Wirbelsäule

Ungefähr in der Mitte eines jeden Wirbels befindet sich ein Loch. So entsteht ein Kanal durch alle Wirbel, der Wirbelkanal beziehungsweise Spinalkanal. Darin liegt - sehr gut geschützt - das Rückenmark. Es enthält Nervenfasern aus dem Gehirn und ist somit dessen Verlängerung. Zwischen den Wirbeln treten Rückenmarksnerven, sogenannte Spinalnerven, aus dem Wirbelkanal aus. Spinalnerven leiten Signale zwischen Körper und zentralem Nervensystem, also Gehirn und Rückenmark, weiter. Die Ein- und Austrittsstelle nennt sich „Spinalnervenwurzel“. Sie ist besonders empfindlich.

Das Rückenmark und seine Funktion

Das Rückenmark (Medulla spinalis) ist ein Strang von Nervenzellen und ihren langen Fortsätzen. Es liegt im Wirbelkanal innerhalb der knöchernen Wirbelsäule und reicht vom Hirnstamm bis zu den unteren Lendenwirbeln. Das Rückenmark ist für die Kommunikation zwischen dem Gehirn und dem restlichen Körper zuständig.

Aufbau des Rückenmarks

Das Rückenmark besteht aus Nerven, genauer gesagt aus Nervenzellkörpern und -fasern. Diese bilden ein komplexes Gebilde aus aufsteigenden sensiblen und absteigenden motorischen Nervenbahnen:

• Die sensiblen Bahnen leiten Signale aus der Körperperipherie ans Gehirn weiter, also von unten nach oben (daher aufsteigend genannt).
• Die motorischen Bahnen übermitteln Signale des Gehirns an die Muskulatur, also von oben nach unten (daher absteigend genannt).

Nervenwurzeln und Spinalnerven

Das Rückenmark ist außen mit Nervenwurzeln „gespickt“. Die eingehenden Nerven aus der Körperperipherie gelangen über die sogenannten Vorderwurzeln ins Rückenmark und weiter über die sensiblen Nervenbahnen ins Gehirn. Signale aus dem Gehirn werden durch die motorischen Nervenbahnen über sogenannte Hinterwurzeln aus dem Rückenmark heraus geleitet.

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Die Fasernerven aus Vorder- und Hinterwurzeln vereinen sich paarweise und bilden die Spinalnerven. Diese stellen die Verbindung zu den Nerven der Körperperipherie her. Sie markieren den Übergang zwischen zentralem Nervensystem (Gehirn und Rückenmark) und peripherem Nervensystem (alle anderen Nerven im Körper). Die Paare aus vorderen und hinteren Nervenwurzelfasern ragen rechts und links zwischen den Wirbeln aus dem Rückenmark heraus. Sie gliedern das Rückenmark in Segmente, die den verschiedenen Körperregionen zugeordnet sind. Insgesamt gibt es 31 bis 33 dieser Segmente:

• acht Halssegmente
• zwölf Brustsegmente
• fünf Lendensegmente
• fünf Kreuzbeinsegmente
• ein bis drei Steißbeinsegmente

Rückenmarkshäute

Das Rückenmark wird von drei bindegewebigen, dünnen Schichten umhüllt: den Rückenmarkshäuten. Von außen nach innen sind dies:

• die harte Außenhülle namens Dura mater spinalis
• die weichere Zwischenhaut namens Arachnoidea spinalis
• die zarte Innenhaut namens Pia mater spinalis

Zwischen der mittleren und der inneren Rückenmarkshaut liegt ein spaltförmiger Raum, der mit Nervenwasser (Liquor) gefüllt ist. Mediziner nennen ihn Subarachnoidalraum.

Funktion des Rückenmarks

Das Rückenmark hat die Aufgabe, Signale zwischen Gehirn und Körperperipherie weiterzuleiten. Es fungiert somit als Verbindungsapparat zwischen dem Gehirn und der Peripherie des Körpers:

• Weiterleiten von Signalen aus der Peripherie ans Gehirn: Wenn beispielsweise Sensoren in der Haut eine Berührung wahrnehmen, gelangt dieser Reiz über angeschlossene periphere Nerven zu den Spinalnerven und weiter über die Hinterwurzeln ins Rückenmark. Dieses leitet das Signal über sensible Nervenbahnen ins Gehirn.
• Weiterleiten von Signalen vom Gehirn an die Peripherie: Befiehlt das Gehirn zum Beispiel, die Hand auszustrecken, gelangt dieses Signal über absteigende motorische Nervenbahnen im Rückenmark an die Körperperipherie: Die motorischen Nerven treten an der sogenannten Vorderwurzel als motorische Nervenfasern aus dem Rückenmark aus. Sie übermitteln den Befehl über die zugehörigen Spinalnerven an periphere Nerven, die ihrerseits die entsprechenden Muskeln «informieren».

Reflexe

Manche Körperreaktionen werden vom Rückenmark selbstständig ausgelöst, ohne Beteiligung des Gehirns. Es handelt sich dabei um Reflexe. Wenn etwa die Hand versehentlich die heiße Herdplatte berührt, zuckt sie reflexartig zurück. Diese schnelle Reaktion ist möglich, weil der Schmerzreiz nicht zuerst an das Gehirn weitergeleitet wird. Anderenfalls wäre die Reaktionszeit zu lang, und die Hand schon verbrannt, bevor der Befehl des Gehirns, die Hand zurückzuziehen, bei den Handnerven ankommt.

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Spinalnervenäste

Durch diese Öffnung treten die Spinalnerven aus der Wirbelsäule aus. Die aus dem Spinalkanal austretenden Spinalnerven teilen sich in vier Äste auf:

• Der Ramus meningeus versorgt sensibel die Hirnhäute, den Wirbelkanal, sowie die vorderen Anteile der Gelenkkapsel der Facettengelenke der gleichen und darunter liegenden Ebene. Unter sensibler Innervierung versteht man jene Nerven, die Sinnesreize von der Körperperipherie an das Gehirn weiterleiten.
• Die Rami communicantes sind Fasern des sympathischen Nervensystems, die zum Truncus sympathicus ziehen und u.a. periphere Gefäße und die Haut innervieren.
• Der Ramus dorsalis versorgt sowohl sensibel als auch motorisch den hinteren Teil der Gelenkkapsel des Facettengelenks und auch die hintere Rumpfwand sowie die Rückenmuskulatur.
• Der Ramus ventralis zieht zur vorderen Rumpfwand und versorgt die Haut und die Muskulatur. Im Bereich der Extremitäten formen seine Fasern die vorderen Äste des Plexus.

Klinische Bedeutung: Erkrankungen und Beschwerden des Spinalkanals

Veränderungen oder Erkrankungen in diesem Bereich, wie etwa eine Spinalkanalstenose, können schwerwiegende Auswirkungen auf die Bewegungsfähigkeit und das Schmerzempfinden haben.

Spinalkanalstenose

Die Spinalkanalstenose ist eine Verengung des Wirbelkanals, meist verursacht durch degenerative Veränderungen des Knochenmaterials an der Wirbelsäule. So befeuern Spondylophyten, eine Arthrose der Facettengelenke und Degenerationen an der Bandscheibe den Prozess. Klassischerweise ist die Lendenwirbelsäule betroffen und es kommt zur Claudicatio intermittens spinalis. Dabei handelt es sich um ein intermittierendes Hinken, das bei Belastung auftritt und die mögliche Gehstrecke stark einschränkt. Typischerweise kommt es bei gebeugter Haltung zur Besserung der Symptomatik.

Symptome:

• Rückenschmerzen, die beim Gehen auftreten und bis in die Beine ausstrahlen können.
• Minderung der Gehstrecke
• Missempfindungen, z.B. Gefühlsstörungen in den Beinen
• Verbesserung der Beschwerden beim Vornüberbeugen

Diagnose:

• Ausführliches Gespräch mit dem Arzt bezüglich der Beschwerden
• Körperliche Untersuchung
• Kernspinuntersuchung (MRT)
• Röntgenbild

Therapie:

• Konservative Therapie: Physiotherapie, Schmerzmedikation, Facettenblockade
• Operative Therapie: Bei unzureichender Besserung durch konservative Therapie oder drohender Schädigung von Nerven

Bandscheibenvorfall

Bei einem Bandscheibenvorfall reißt der zähe Faserknorpel der Bandscheibe. Ihr gallertiger Kern tritt in den Wirbelkanal aus. Drückt der Gallertkern auf einen Rückenmarksnerven, leiden Betroffene unter starken Rückenschmerzen, die teilweise bis in Arme und Beine ausstrahlen.

Radikulopathie

Bei einer Radikulopathie wird eine Nervenwurzel des Rückenmarks gereizt oder geschädigt. Je nachdem, welche Nervenwurzel betroffen ist, kommt es zu Schmerzen, Missempfindungen oder neurologischen Ausfällen. Auslöser für eine Radikulopathie gibt es viele. Sie reichen vom Bandscheibenprolaps bis zu Wirbelsäulentumoren. Behandelt wird - je nach Ursache - konservativ, interventionell durch Injektionen von Betäubungsmitteln und Kortison oder chirurgisch.

Myelopathie

Der medizinische Fachbegriff für eine Schädigung des Rückenmarks jeglicher Ursache lautet Myelopathie. Es zählen dazu zum Beispiel:

• entzündliche Myelopathie: Eine Entzündung des Rückenmarks (Myelitis) kann etwa durch Viren oder Bakterien verursacht werden.
• vaskuläre Myelopathie, bedingt durch Erkrankungen oder Verschlüsse der versorgenden Gefäße, z.B. Blutung im Wirbelkanal oder Rückenmarksinfarkt
• Kompressionsmyelopathie: Quetschung des Rückenmarks, etwa durch einen Bandscheibenvorfall, eine Spinalkanalstenose oder einen Tumor
• traumatische Myelopathie, z.B. bei einem Genickbruch oder einer Rückenmarksprellung (Contusio spinalis)
• stoffwechselbedingte (metabolische) Myelopathie, z.B. funikuläre Myelose
• toxische Myelopathie, z.B. bei Lathyrismus (chronische neurologische Erkrankung infolge regelmäßiger Zufuhr bestimmter Hülsenfrüchte mit nervenschädigenden Eiweißbausteinen)

Welche Symptome eine Myelopathie hervorruft, hängt davon ab, in welcher Höhe und in welchem Ausmaß das Rückenmark geschädigt ist. Möglich sind zum Beispiel Missempfindungen wie Kribbelgefühle (etwa in den Händen und Armen), Lähmungen (bis hin zur Querschnittslähmung) sowie Probleme beim Wasserlassen und Stuhlgang.

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