Das menschliche Nervensystem ist ein komplexes und faszinierendes System, das nahezu alle Körperfunktionen steuert und koordiniert. Es ermöglicht uns, mit der Umwelt zu interagieren, bewusste Entscheidungen zu treffen und unser Leben in vollen Zügen zu genießen. Dieser Artikel beleuchtet die Rolle des Rückenmarks im Nervensystem, insbesondere im Zusammenhang mit dem Sympathikus, und bietet einen umfassenden Überblick über dessen Verlauf, Aufbau und Funktionen.
Das Nervensystem: Ein Überblick
Das Nervensystem ist das übergeordnete Steuer-, Kommunikations- und Regulationssystem des Körpers. Es besteht aus spezialisierten Zellen, den Neuronen (Nervenzellen), die über elektrische Impulse Informationen übertragen können. Ergänzt wird dieses System durch Gliazellen, die die Neuronen in ihrer Funktion unterstützen, sie ernähren, schützen und isolieren. Über das Nervensystem nimmt der Organismus Reize aus seiner Umgebung und seinem Inneren wahr, verarbeitet diese Informationen, speichert sie gegebenenfalls im Gedächtnis und reagiert darauf mit passenden motorischen oder vegetativen Antworten.
Das Nervensystem lässt sich nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilen, vor allem nach seiner Lage im Körper und seiner Funktion. Die bekannteste und grundlegendste Einteilung unterscheidet zwischen dem zentralen Nervensystem (ZNS) und dem peripheren Nervensystem (PNS).
Zentrales Nervensystem (ZNS): Umfasst das Gehirn und das Rückenmark. Es ist verantwortlich für die zentrale Verarbeitung von Reizen, die aus der Körperperipherie eintreffen, und für die Koordination aller motorischen, sensorischen und vegetativen Funktionen. Das Gehirn stellt das oberste Steuerorgan dar und ist Sitz des Bewusstseins, der Sprache, der Emotionen, des Denkens, Lernens und Erinnerns. Anatomisch lässt sich das ZNS in graue und weiße Substanz unterteilen. Die graue Substanz enthält die Zellkörper der Nervenzellen und bildet im Gehirn die äußere Rinde, während sie im Rückenmark zentral liegt.
Peripheres Nervensystem (PNS): Besteht aus sämtlichen Nerven, die außerhalb von Gehirn und Rückenmark liegen. Es verbindet das ZNS mit Organen, Muskeln, Haut und Sinnesorganen. Dazu zählen die Hirnnerven (mit Ursprung im Gehirn) und die Spinalnerven (mit Ursprung im Rückenmark). Auch im PNS gibt es Ansammlungen von Nervenzellkörpern, sogenannte Ganglien, die insbesondere im vegetativen Nervensystem eine wichtige Rolle spielen.
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Funktionell wird das Nervensystem in das somatische und das vegetative Nervensystem unterteilt:
Somatisches Nervensystem: Ermöglicht bewusste Wahrnehmung und willkürliche Bewegungen. Es steuert die Skelettmuskulatur und ist für die Weiterleitung von sensorischen Informationen aus der Umwelt - wie etwa Berührung, Temperatur oder Schmerz - verantwortlich.
Vegetatives Nervensystem: Reguliert die unwillkürlichen Körperfunktionen, wie Atmung, Verdauung, Stoffwechsel oder Herzschlag. Es agiert unabhängig vom bewussten Willen und funktioniert weitgehend autonom. Das vegetative Nervensystem wird weiter unterteilt in:
- Sympathikus: Er aktiviert den Körper in Stresssituationen (zum Beispiel durch Erhöhung der Herzfrequenz oder Hemmung der Verdauung).
- Parasympathikus: Er fördert die Erholung und Regeneration (zum Beispiel durch Senkung des Blutdrucks oder Anregung der Verdauung).
- Enterisches Nervensystem (ENS): Auch als „Bauchhirn“ bekannt, steuert es weitgehend selbstständig die Bewegungen und Sekretionen des Magen-Darm-Trakts.
Das Rückenmark: Zentrale Schaltstelle des Nervensystems
Das Rückenmark (Myelon oder Medulla spinalis) ist ein lebenswichtiger Teil des zentralen Nervensystems und kann als ein langer Strang beschrieben werden, der entlang des Rückens innerhalb der Wirbelsäule verläuft. Es dient als zentrale Schaltstelle zwischen Gehirn und Peripherie und ist zudem für die Ausführung von Reflexen verantwortlich.
Verlauf und Aufbau des Rückenmarks
Das Rückenmark liegt, geschützt im Wirbelkanal der Wirbelsäule, an Ihrem Rücken entlang. Vom Kopf ausgehend (kranial) in Richtung Steißbein (kaudal), kann man es in verschiedene Segmente einteilen. Dabei ist der Aufbau des Rückenmarks symmetrisch, sodass aus jedem Segment jeweils ein spinales Nervenpaar entspringt.
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Dabei kann man das Rückenmark aber nicht nach den einzelnen Wirbeln der Wirbelsäule einteilen. Das liegt daran, dass das Rückenmark kürzer als die Wirbelsäule ist. Denn ab dem ersten Lendenwirbel endet es als Markkegel (Conus medullaris). Danach läuft nur noch ein Nervenfaserbündel weiter.
Genau wie das Gehirn ist auch das Rückenmark von schützenden, sogenannten Rückenmarkshäuten, umhüllt. Man kann sie in zwei Gewebeschichten einteilen.
Genau wie im Gehirn kann man hier zwischen grauer und weißer Substanz unterscheiden. Man kann erkennen, dass sich in der Mitte die schmetterlingsförmige graue Substanz befindet. Sie wird umgeben von der weißen Substanz. Außerdem sieht man, dass dem Rückenmark rechts und links Nervenwurzeln entspringen, aus denen sich dann die Spinalnerven bilden.
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. 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.
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 dem Körper ins Gehirn. vom Gehirn zurück zum Rückenmark zuständig. Die wichtigste und größte motorische Nervenbahn ist die sogenannte Pyramidenbahn.
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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 den Körper. Außerdem ist das Rückenmark auch wichtig für die Entstehung von Reflexen. Unter einem Reflex versteht man 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 ist ein Reflex, für den das Rückenmark verantwortlich ist.
Schädigung 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. Die Verletzung des Rückenmarks beispielsweise durch Frakturen in der Wirbelsäule kann zum Querschnittssyndrom führen.
Der Sympathikus und seine Verbindung zum Rückenmark
Der Sympathikus ist ein Teil des vegetativen Nervensystems, der den Körper auf Stresssituationen vorbereitet ("Kampf oder Flucht"-Reaktion). Seine Nervenfasern entspringen dem Rückenmark und ziehen zu verschiedenen Organen und Geweben im Körper.
Verlauf der sympathischen Nervenfasern
Die präganglionären sympathischen Neurone haben ihre Zellkörper im Seitenhorn ( intermediolaterale Zellsäule) des Rückenmarks, und zwar nur in den Segmenten Th1 bis L2 (oder L3). Ihre Axone verlassen das Rückenmark über die Vorderwurzeln der entsprechenden Spinalnerven. Unmittelbar nach dem Austritt aus dem Foramen intervertebrale verlassen sie als Rr. communicantes albi den Spinalnerv und ziehen zum Grenzstrang.
Der Grenzstrang ( Truncus sympathicus) ist eine beidseits der Wirbelsäule gelegene Kette von Ganglien, die durch Nervenfasern miteinander verbunden sind. Er reicht vom Schädel bis zum Steißbein. Die Ganglien des Grenzstrangs werden als paravertebrale Ganglien bezeichnet.
Die präganglionären Fasern des Sympathikus können im Grenzstrang folgende Wege nehmen:
- Sie schalten direkt im Ganglion des Grenzstrangs auf ein postganglionäres Neuron um.
- Sie ziehen im Grenzstrang auf- oder abwärts und schalten erst in einem weiter kranial oder kaudal gelegenen Ganglion um.
- Sie ziehen als Nn. splanchnici (Eingeweidenerve) ungehindert durch den Grenzstrang hindurch und schalten erst in einem prävertebralen Ganglion vor der Aorta abdominalis auf ein postganglionäres Neuron um. Zu den prävertebralen Ganglien zählen das Ganglion coeliacum, das Ganglion mesentericum superius und das Ganglion mesentericum inferius.
Die postganglionären Fasern ziehen entweder als Rr. communicantes grisei zurück zu den Spinalnerven und erreichen auf diesem Wege ihre Zielorgane in der Peripherie (z.B. Blutgefäße, Schweißdrüsen, Haarmuskeln) oder sie ziehen direkt zu ihren Zielorganen (z.B. Herz, Lunge, Magen, Darm).
Funktion des Sympathikus
Der Sympathikus erfüllt wichtige Funktionen bei der Anpassung des Körpers an Stresssituationen. Zu seinen wichtigsten Wirkungen gehören:
- Erhöhung der Herzfrequenz und des Blutdrucks: Dies ermöglicht eine schnellere Versorgung der Muskeln mit Sauerstoff und Nährstoffen.
- Erweiterung der Bronchien: Dies erleichtert die Atmung und sorgt für eine bessere Sauerstoffaufnahme.
- Hemmung der Verdauung: Die Energie wird für die Bewältigung der Stresssituation benötigt und nicht für die Verdauung.
- Freisetzung von Glukose aus der Leber: Dies stellt zusätzliche Energie für die Muskeln bereit.
- Erhöhung der Schweißproduktion: Dies dient der Kühlung des Körpers bei erhöhter Aktivität.
- Erweiterung der Pupillen: Dies verbessert die Sehfähigkeit in der Ferne.
Erkrankungen und Verletzungen des Rückenmarks und des Sympathikus
Erkrankungen und Verletzungen des Rückenmarks können weitreichende Folgen haben, da sie die Kommunikation zwischen Gehirn und Körper beeinträchtigen. Je nach Schweregrad und Lokalisation der Schädigung können Lähmungen, Sensibilitätsstörungen, Störungen der Blasen- und Darmfunktion sowie Beeinträchtigungen des vegetativen Nervensystems auftreten.
Mögliche Erkrankungen und Verletzungen
Querschnittslähmung: Eine Schädigung des Rückenmarks, beispielsweise durch einen Unfall oder eine Entzündung, kann zu einer Querschnittslähmung führen. Dabei kommt es zu einem Ausfall der motorischen und sensorischen Funktionen unterhalb der Schädigungsstelle.
Multiple Sklerose (MS): MS ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, bei der es zu einer Schädigung der Myelinscheiden der Nervenfasern kommt. Dies kann zu vielfältigen neurologischen Symptomen führen, darunter auch Beeinträchtigungen der motorischen und sensorischen Funktionen sowie des vegetativen Nervensystems.
Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): ALS ist eine degenerative Erkrankung des Nervensystems, bei der es zu einem fortschreitenden Abbau der motorischen Nervenzellen kommt. Dies führt zu Muskelschwäche, Muskelschwund und schließlich zur Lähmung.
Syringomyelie: Bei der Syringomyelie bildet sich eine flüssigkeitsgefüllte Höhle im Rückenmark. Diese Höhle kann auf das umliegende Nervengewebe drücken und zu neurologischen Ausfällen führen.
Tumoren des Rückenmarks: Tumoren, die im Rückenmark oder in seiner unmittelbaren Umgebung entstehen, können auf das Nervengewebe drücken und zu neurologischen Ausfällen führen.
Verletzungen des Sympathikus: Verletzungen des Sympathikus, beispielsweise bei Operationen oder Unfällen, können zu Störungen der vegetativen Funktionen führen. Dies kann sich in Form von Blutdruckschwankungen, Herzrhythmusstörungen, Verdauungsbeschwerden oder einer gestörten Schweißproduktion äußern.
Diagnostik und Therapie
Die Diagnostik von Erkrankungen und Verletzungen des Rückenmarks und des Sympathikus umfasst in der Regel eine ausführliche neurologische Untersuchung, bildgebende Verfahren wie Magnetresonanztomographie (MRT) oder Computertomographie (CT) sowie elektrophysiologische Untersuchungen wie Elektromyographie (EMG) oder Elektroneurographie (ENG).
Die Therapie richtet sich nach der Ursache und dem Schweregrad der Erkrankung oder Verletzung. In vielen Fällen kommen konservative Maßnahmen wie Physiotherapie, Ergotherapie oder Schmerztherapie zum Einsatz. In einigen Fällen kann auch eine Operation erforderlich sein, beispielsweise zur Entfernung eines Tumors oder zur Stabilisierung der Wirbelsäule nach einer Verletzung.
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