Das Rückenmark, ein wesentlicher Bestandteil des zentralen Nervensystems (ZNS), fungiert als Hauptleitungsweg, der das Gehirn mit dem Rest des Körpers verbindet. Es erstreckt sich vom Foramen magnum im Os occipitale bis zur Höhe des ersten Lendenwirbels und ist in Zervikal-, Thorakal-, Lumbal- und Sakralregionen unterteilt. Im Querschnitt zeigt das Rückenmark eine charakteristische Struktur: einen H-förmigen Bereich grauer Substanz, der aus neuronalen Zellkörpern besteht, umgeben von einem Bereich weißer Substanz, der auf- und absteigende Bahnen myelinisierter Axone enthält.
Die Entwicklung des Rückenmarks: Ein Blick auf die Embryogenese
Die Entwicklung des Rückenmarks ist ein faszinierender Prozess, der während der Embryogenese stattfindet. Sie beginnt mit der Gastrulation und Neurulation im trilaminaren Embryo, die zur Bildung des Neuralrohrs führt. Dieses Neuralrohr, der Vorläufer des Gehirns und des Rückenmarks, gliedert sich in drei Schichten.
Die Neurulation: Ein entscheidender Schritt
Die Neurulation, ein vierstufiger Prozess, ist entscheidend für die Entstehung des Neuralrohrs.
Gastrulation: Das Embryo entwickelt eine dritte Zellschicht, das Mesoderm, zwischen den äußeren Schichten Ektoderm und Endoderm.
Bildung der Neuralplatte: Bestimmte Zellen des Ektoderms differenzieren sich und beginnen, sich in die Mitte des Embryos zu falten.
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Einrollen der Neuralplatte: Die Neuralplatte rollt sich weiter ein.
Schluss des Neuralrohrs: Das Neuralrohr schliesst sich. Das verbleibende Ektoderm bildet die äußere Hautschicht des Embryos.
Neuralrohrbildung bei Wirbeltieren
Bei Wirbeltieren, einschließlich des Menschen, besteht die Neuralrohrbildung aus mehreren Schritten:
- Differenzierung des Neuralgewebes
- Bildung der Neuralplatte
- Krümmung der Neuralplatte zur Neuralrinne
- Schließung der Neuralrinne zum Neuralrohr
Nach der Bildung des Neuralrohrs setzen die Zellen ihre Bewegung fort, ein Prozess, der als Zellmigration bezeichnet wird. Diese Zellmigration ist entscheidend für die weitere Entwicklung des Gehirns und des Rückenmarks.
Die Struktur des Rückenmarks: Graue und weiße Substanz
Das Rückenmark ist im Querschnitt in graue und weiße Substanz unterteilt.
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Graue Substanz
Die graue Substanz, die den H-förmigen Bereich im Zentrum des Rückenmarks bildet, besteht aus neuronalen Zellkörpern. Im Vorderhorn (Cornu anterius) der grauen Substanz befinden sich verschiedene Kerngruppen:
- Mediale Kerngruppen: Ncl. dorsomedialis und Ncl. ventromedialis
- Laterale Kerngruppen: Ncl. dorsolateralis, Ncl. ventrolateralis und Ncl. retrolateralis
- Zentrale Kerngruppen (nur im Zervikalmark): Ncl. phrenicus und Ncl. accessorius
- Laterale Kerngruppen (nur im Halsmark): Ncl. intermediolateralis (sympathische Neurone), Ncl. cervicalis lateralis (sensorische Informationen vom Arm) und Ncl. spinalis nervi accessorii (motorische Fasern für N. accessorius)
Weiße Substanz
Die weiße Substanz umgibt die graue Substanz und besteht aus auf- und absteigenden Bahnen myelinisierter Axone. Die Buchstaben C, T, L und S geben an, wo sich die zu jeder Region gehörenden Fasern befinden.
Blutversorgung und Drainage des Rückenmarks
Das Rückenmark wird von einer vorderen und zwei paarigen, hinteren Spinalarterien versorgt. Die Spinalarterien entspringen aus den Aa. vertebrales und der Aorta.
- A. spinalis anterior: Entspringt aus den Aa. vertebrales. Die A. sulcocommissuralis zweigt von der A. spinalis anterior ab und speist die vordere graue Substanz und die Commissura alba.
- Aa. spinales posteriores: Entspringen aus den Aa. vertebrales oder den Aa. cerebelli inferiores posteriores.
Die venöse Drainage des Rückenmarks erfolgt über die Vv. spinales anteriores und posteriores.
- V. spinalis anterior: Drainage in den Plexus venosus vertebralis internus anterior
- Vv. spinales posteriores: Verbindung mit Vv. intervertebrales
Die Drainage erfolgt in verschiedenen Bereichen unterschiedlich:
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- Halsbereich: Drainage in die V. vertebralis
- Thorakalbereich: Drainage in die (Hemi-)Azygosvenen → gemeinsame Drainage in die V. cava superior
Klinische Relevanz: Erkrankungen des Rückenmarks
Erkrankungen des Rückenmarks können zu einer Vielzahl von neurologischen Symptomen führen. Einige Beispiele sind:
- Zentromedulläres Syndrom: Neurologisches Syndrom, das durch eine Verletzung des Zentrums des Rückenmarks verursacht wird und die spinothalamischen Bahnen (Sensorik) und den medialen Anteilen der Tractus corticospinales (Motorik) betrifft.
- Vorderes Quadrantensyndrom: Inkomplettes Rückenmarkssyndrom infolge einer Verletzung des ventralen Rückenmarks unter der Schonung der dorsalen Anteile. Klinische Manifestationen sind der Verlust der motorischen und sensorischen Funktion unterhalb des Verletzungsniveaus.
- Hinteres Quadrantensyndrom: Inkomplettes Rückenmarkssyndrom, das die dorsalen Säulen, die Tractus corticospinales und die absteigenden autonomen Bahnen zur Blase betrifft.
- Brown-Séquard-Syndrom: Seltenes neurologisches Syndrom, das durch eine halbseitige Rückenmarkschädigung verursacht wird.
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Neurodegenerative Erkrankung sowohl der oberen als auch der unteren Motoneurone.
- Multiple Sklerose: Chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung, die zur Demyelinisierung des zentralen Nervensystems (ZNS) führt.
- Bandscheibenvorfall: Druck auf das Rückenmark, der zu neurologischen Ausfallerscheinungen führt.
- Myelitis: Entzündung des Rückenmarks, meist immunologisch oder allergisch bedingt.
- Neuralrohrdefekte: Fehlerhafter Verschluss des Neuralrohrs während der Embryonalentwicklung.
Diagnostische und therapeutische Verfahren
Verschiedene diagnostische und therapeutische Verfahren werden zur Beurteilung und Behandlung von Rückenmarkserkrankungen eingesetzt.
- Lumbale Spinalpunktion: Entnahme von Liquor aus der lumbalen Zisterne zur Beurteilung von Erkrankungen des ZNS.
- Anästhesiologie: Injektion von Opioid-Medikamenten in den Epidural- oder Subarachnoidalraum zur Anästhesie.
Prävention von Neuralrohrdefekten
Fehlbildungen während der Neuralrohrbildung können durch die Einnahme von Folsäure vor und während der frühen Schwangerschaft verhindert werden. Bestimmte medizinische Eingriffe können einige dieser Fehlbildungen nach der Geburt korrigieren.
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