Wo werden sensible Nervenbahnen geschaltet: Eine detaillierte anatomische Übersicht

Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das die Grundlage für die Kommunikation und Koordination im menschlichen Körper bildet. Es besteht aus dem zentralen Nervensystem (ZNS), welches Gehirn und Rückenmark umfasst, und dem peripheren Nervensystem (PNS), das alle Nerven außerhalb des ZNS beinhaltet. Innerhalb dieses Netzwerks spielen sensible Nervenbahnen eine entscheidende Rolle bei der Übertragung von Informationen aus der Peripherie zum Gehirn, wo diese verarbeitet und interpretiert werden. Dieser Artikel beleuchtet die anatomischen Strukturen und Schaltstellen, die an der Verarbeitung sensibler Informationen beteiligt sind.

Plexus: Komplexe Verflechtungen von Nervenbahnen

Im menschlichen Körper lagern sich die Leitungsbahnen, etwa Gefäße oder Nerven, zu komplexen Verflechtungen zusammen. Diese nennt man Plexus. Es existiert eine Vielzahl dieser Netze, sodass dieser Artikel eine Orientierung der Thematik bietet. Ein Plexus beschreibt ein Netzwerk beziehungsweise eine Verflechtung von den einzelnen Leitungsbahnen des Körpers. Zu diesen zählen Arterien und Venen, sowie Lymphgefäße und Nerven. Ähnlich wie in einem elektrischen Verteilerkasten eines Hauses, winden sich die Nervenplexus durch den Körper. Die Spinalnerven treten entlang der Wirbelsäule jeweils aus ihrem Rückenmarkssegment heraus. Ihre Nervenfasern verbinden sich untereinander netzförmig neu und ziehen zu ihrer Zielregion. Dadurch werden in Nähe des Rückenmarks alle Nerven gebündelt, die einen bestimmten Bereich des Körpers versorgen. Sie führen Fasern für das somatische Nervensystem, welches alle bewussten und willentlich beeinflussbaren Vorgänge steuert.

Somatische Nervenplexus

• Plexus cervicalis: Dieses Nervengeflecht entsteht aus den ventralen (vorderen) Ästen der zervikalen Spinalnerven (C1 bis C5). Sensorisch innerviert das Geflecht die Hals- und Nackenregion, während seine motorischen Anteile etwa die infrahyoidale Muskulatur und das Zwerchfell innervieren. Zu den motorischen Ästen zählen die Ansa cervicalis, der Nervus phrenicus, der Ramus sternocleidomastoideus und der Ramus trapezius. Seine sensiblen Äste umfassen den Nervus occipitalis minor, Nervus auricularis magnus, Nervus transversus colli und die Nervi supraclaviculares.
• Plexus brachialis: Der Plexus brachialis bildet sich aus den ventralen Ästen der Spinalnerven von C5 bis Th1. Sie lagern sich zu drei Primärstämmen aneinander, woraus sich einerseits die Nerven des Pars supraclavicularis über dem Schlüsselbein (Clavicula) erstrecken, andererseits aber auch die Nerven der Pars infraclavicularis. Der Plexus brachialis ist ein kompliziertes Nervengeflecht zwischen der Halswirbelsäule und dem Oberarm, das die gesamte Obere Extremität motorisch und sensibel versorgt. Trotz seiner Komplexität ist es wichtig, dass medizinische Fachkräfte genau über seinen Verlauf, seine Aufteilungen und die Versorgungsgebiete der einzelnen Nerven Bescheid wissen. Der Plexus brachialis (Armgeflecht) ist das Nervengeflecht, das für die Versorgung der Oberen Extremität - also für Schultergürtel, Ober- und Unterarm, sowie die Hände - verantwortlich ist. Seine Nerven führen sensible und motorische Fasern, die sich - anders als bei anderen Nervengeflechten - zu einem komplizierten System aus Trunci und Fasciculi verflechten. Die Spinalnerven C5 bis Th1 geben jeweils einen vorderen Ast ab. Diese Rami anteriores schließen sich zu drei Trunci zusammen, aus denen die ersten Nerven des Plexus brachialis abgehen. Eine Ausnahme bildet dabei der N. thoracicus longus. Dieser entsteht direkt aus den vorderen Ästen der Nerven C5 bis C7 und durchbohrt nach seinem Austritt den M. scalenus, um in der mittleren Axillarlinie zu seinem Versorgungsgebiet zu ziehen, den M. Die Trunci, zu denen sich die Spinalnerven zusammenschließen, benennt man nach ihrer Lage: Der oberste Truncus superior setzt sich aus C5 und C6 zusammen. Außerdem trägt das Segment C4 einige wenige Nervenanteile bei. Der mittlere Truncus medius wird lediglich aus Fasern von C7 gespeist. Den N. thoracicus longus bezeichnet man zusammen mit den aus den Trunci entspringenden Nerven als Pars supraclavicularis, wobei nur der Truncus superior Nerven abgibt. Beim Übertritt in die Achselhöhle (Axilla oder Fossa axillaris) teilen sich die Trunci jeweils in einen vorderen und einen hinteren Strang auf, bilden also Divisiones. Diese ordnen sich nun neu zu den Fasciculi an, die sich um die A. axillaris lagern und nach ihrer jeweiligen Lage zu ihr benannt sind: Aus den hinteren Divisiones aller Trunci entsteht der Fasciculus dorsalis, der hinter der Arterie liegt. Seitlich zieht der Fasciculus lateralis, der die vorderen Anteile von Truncus superior und medius enthält. Der Fasciculus medialis liegt zur Körpermitte hin und enthält lediglich die Fasern des vorderen Truncus inferior. Der Verlauf den Plexus brachialis beginnt mit den Rami anteriores der Spinalnerven, die durch die hintere (echte) Scalenuslücke zwischen M. scalenus posterior und M. scalenus anterior durchziehen. Seitlich der Muskeln findet die Aufteilung in die Trunci statt. Auch die Diversiones liegen noch über beziehungsweise hinter der Clavicula, letztendlich zieht der Plexus darunter hindurch in die Achsellücke. Ab hier folgt er in Form von Fasciculi dem Verlauf der A. Die Nerven des Plexus brachialis sind meistens gemischt und versorgen gemeinsam die gesamte Obere Extremität. Entsprechend hat fast jeder Nerv des Oberarmnervengeflechts einen motorischen und einen sensiblen Anteil.
• Plexus lumbalis und sacralis: Diese beiden Plexus lassen sich auch zum Plexus lumbosacralis zusammenfassen. Er innerviert die untere Extremität und entsteht aus den Rami anteriores der Spinalnerven von Th12 bis S4. Der Plexus lumbalis versorgt motorisch die untere Bauchmuskulatur und die vordere Seite des Oberschenkels. Sensibel innerviert er den Unterbauch, die Genitalregion und den vorderen Oberschenkel. Der Plexus sacralis innerviert die untere Extremität und das Becken.

Vegetative Nervenplexus

Aus den Fasern des vegetativen Nervensystems entstehen die vegetativen Nervenplexus. Das vegetative System umfasst die unwillkürlichen, autonomen Vorgänge im Körper, die ohne die bewusste Steuerung vom Gehirn ablaufen.

• Plexus coeliacus: Dieser Plexus setzt sich aus sympathischen Fasern des Nervus splanchnicus major und den parasympathischen Fasern des Nervus vagus zusammen. Topographisch findet er sich um den Truncus coeliacus, die Arteriae phrenicae inferiores und die Arteria mesenterica superior sowie die Arteriae renales.
• Plexus mesentericus superior: Dieser Plexus besteht aus sympathischen Fasern des Nervus splanchnicus minor, wobei der Nervus vagus auch hier die parasympathischen Fasern beisteuert. Er innerviert beispielsweise den größten Teil des Dünndarms und des Colons und das Pankreas.
• Plexus mesentericus inferior: Die sympathischen Nervi splanchnici lumbales bilden gemeinsam mit den parasympathischen Nervi splanchnici pelvis den Plexus mesentericus inferior.
• Weitere Plexus: Im Körper existieren noch viele weitere organspezifische Nervenplexus, die sich jeweils aus sympathischen und parasympathischen Fasern zusammensetzen. Exemplarisch zu nennen sind hierbei etwa der Plexus cardiacus für das Herz, der Plexus pulmonalis für die Trachea, Bronchien und pulmonalen Gefäße oder der Plexus oesophagus für die Speiseröhre (Ösophagus).

Der Solarplexus

Der Plexus coeliacus und der Plexus mesentericus superior bilden gemeinsam den Plexus solaris, umgangssprachlich als Solarplexus bekannt. Zu ihnen fügen sich noch parasympathische Fasern des Nervus vagus an, während die anderen beiden Plexus sympathische Fasern über den Nervus splanchnicus major und Nervus splanchnicus minor führen. Er befindet sich hinter dem Magen und der Bursa omentalis, direkt vor den Schenkeln des Zwerchfells auf Höhe des ersten Lendenwirbelkörpers. Funktionell dient er der Steuerung der Aktivität des Gastrointestinaltrakts. Darunter fällt beispielsweise die Darmperistaltik. Das Geflechtsystem reagiert sehr sensibel auf mechanische Einwirkungen.

Gefäßplexus

Gefäße können sich über Anastomosen zusammenschließen und dabei Geflechte bilden. Sie versorgen ein definiertes Gewebsareal oder drainieren es. Netzwerke arterieller Gefäße bilden Arteriengeflechte. Es existieren zahlreiche solcher Verbindungen im Körper, die unmöglich hier alle aufgezählt werden können. Ein Beispiel ist der Circulus arteriosus cerebri. Dieser bildet einen geschlossenen Arterienkreis, der das gesamte Hirn versorgt und Arterienausfälle teilweise kompensieren kann. Das Blut führen im vorderen Abschnitt die Arteriae carotis internae und im hinteren Abschnitt die Arteriae vertebrales zu. Venengeflechte bestehen aus anastomosierten venösen Gefäßen und erfüllen außer dem Rücktransport des Blutes noch andere Aufgaben. Der Plexus pampiniformis beispielsweise bildet sich aus Venen des Hodens und Nebenhodens, wobei der Plexus venosus ovaricus das weibliche Äquivalent darstellt. Er drainiert das Blut aus dem Hoden und ist essentiell für die Temperaturregulation, da er nach dem Gegenstromprinzip arbeitet.

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Spinalnerven: Ursprung der Nervenbahnen

Unter Spinalnerven versteht man Nerven, welche die Wirbelsäule seitlich links und rechts verlassen, um in die Peripherie zu ziehen, um sich dann zu anderen Nerven zu verschalten. Die Spinalnerven stellen die Wurzel und den Beginn der Nervenbahn da, die aus dem Rückenmark abzweigen und die Wirbelsäule an den seitlichen Öffnungen verlassen. Gleichzeitig leiten sie auch Reize, die von peripheren Bahnen kommen an das Rückenmark weiter. Die Spinalnerven haben somit eine zweiseitige Bahn, die sowohl Nervenreize zum Gehirn, aber auch in die Peripherie weitergibt. Die Spinalnerven verlassen das Rückenmark und gliedern sich dann in eine sogenannte Vorderwurzel und eine Hinterwurzel. Aus der Vorderwurzel treten die sogenannten efferenten Nervenbahnen aus, das sind Nerven, die Impulse vom Gehirn an die motorischen Nervenbahnen in der Peripherie weiterleiten. In die Hinterwurzel treten vor allem sensorische Neurone in die Wirbelsäule und in das Rückenmark ein. Hier werden vor allem sensible Reize aus der Peripherie wie Tastempfindung, Kälte und Wärme von der Peripherie zum zentralen Nervensystem weitergeleitet und im Gehirn verarbeitet, bzw, als Reiz wahrgenommen. Die Spinalnerven versorgen zum einen motorisch Muskeln, die sich in der Peripherie befinden. So wird jeder Muskel von einem bestimmten Nerven innerviert, der aus der Wirbelsäule als Spinalnerv heraustritt und sich dann auf seinem weiteren Weg verschaltet, bevor er dann in einen den Muskel versorgenden Nerven endet. Sensible Reize wie Tastempfindungen, Schmerz, Kälte und auch Wärme werden aus den sogenannten Dermatomen, das sind Hautareale des Körpers, aufgefangen und dann über andere sensible Nervenbahnen zum jeweiligen Spinalnerven weitergegeben. Hier wird der Reiz im Bereich der Hinterwurzel auf den Spinalnerven geschaltet und gelangt dann zum Rückenmark, wird dann hoch bis zum Gehirn geleitet, wo er dann als entsprechende Empfindung wahrgenommen wird.

Erkrankungen der Spinalnerven

Erkrankungen der Spinalnerven umfassen eine Vielzahl von Störungen, die die Nervenwurzel, die peripheren Nerven oder ihre umgebenden Strukturen betreffen.

• Nervenwurzelkompression: Das Nervenwurzelkompressionssyndrom wird durch eine Verlegung und/oder eine Kompression der austretenden Nervenwurzel ausgelöst.
• Radikulopathie: Die Radikulopathie ist eine Reizung der austretenden Spinalnerven, meistens durch verhärtete Muskeln im Bereich der Wirbelsäule.
• Bandscheibenvorfall: Ein Verrutschen von Bandscheiben kann zu einer Kompression einer austretenden Nervenwurzeln führen, was dann nicht nur zu Schmerzen, sondern auch zu neurologischen Ausfällen führen kann.
• Spinalkanalstenose: Bei der Spinalkanalstenose kommt es im Bereich des engen Spinalkanals zu einer Verengung, was dann zu einer Kompression der Spinalnerven führen kann.
• Plexopathie: Schädigung oder Entzündung eines Nervenplexus (z. B. Tumoren der Spinalnerven

Das Periphere Nervensystem (PNS)

Das Periphere Nervensystem ist ein Netzwerk von Nervenbahnen, das den Körper mit der Umgebung verbindet und die Menschen in die Lage versetzt, zu sehen, zu hören, zu fühlen und zu handeln. Ohne dieses komplexe System wäre man nicht fähig, die persönliche Umgebung wahrzunehmen oder die eigenen Muskelbewegungen zu kontrollieren. Somit ist das Periphere Nervensystem nicht nur von wissenschaftlichem Interesse, sondern auch von praktischer Bedeutung für das tägliche Leben. Das Periphere Nervensystem (PNS) ist ein Teil des Nervensystems, der aus Nerven und Nervenfasern besteht, die außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks (Abgrenzung: Gehirn und Rückenmark bilden das Zentrale Nervensystem, kurz “ZNS”) liegen. Das PNS verbindet allerdings die Organe, Muskeln und Sinneszellen des Körpers mit dem ZNS und ermöglicht somit die Übertragung von sensorischen Informationen und motorischen Befehlen zwischen dem Gehirn und den Körperregionen. Das PNS wird darüber hinaus durch Hirn- und Spinalnerven sowie durch autonome Nerven und zusätzliche Ganglien gebildet. Der Begriff “Peripheres Nervensystem” fasst tatsächlich mehrere verschiedene Systeme zusammen. Das Somatische Nervensystem ist willkürlich. Das bedeutet, dass es alle bewussten und willentlichen Prozesse / Körperfunktionen umfasst. Das Vegetative Nervensystem hingegen besteht nochmals aus diversen Untereinheiten. Dazu zählen zum einen Sympathikus und Parasympathikus. Zum anderen gehört dem Vegetativen Nervensystem auch noch das Enterische Nervensystem an. Die Arbeit innerhalb des Peripheren Nervensystems wird insgesamt von den peripheren Nerven verrichtet. Diese wiederum bestehen aus einem Bündel verschiedener Nervenfasern, was man als “Axon” bezeichnet. Jedes Axon ist von einer bindegewebigen Hülle umgeben, die sogenannte “Myelinscheide“, welche gewissermaßen eine Isolationsschicht darstellt. Der Zellkern (“Soma”) der Nervenfasern liegt meist im ZNS. Eine Einheit aus Soma sowie zuführenden beziehungsweise abgehenden Nervenfasern bezeichnet man als “Neuron”. Von den soeben erwähnten peripheren Nerven bilden zwei verschiedene Arten das Periphere Nervensystem: Hirnnerven und Spinalnerven. Die zwölf Hirnnerven innervieren hauptsächlich Strukturen im Kopf-Hals-Bereich und können sensible, motorische oder gemischte (sowohl sensible als auch motorische) Fasern enthalten. Von den Spinalnerven wiederum gibt es insgesamt 31 Paare, welche anhand des vorliegenden Abschnittes der Wirbelsäule nummeriert werden. Jeder Spinalnerv besteht jedoch aus zwei verschiedenen Wurzeln. Innerhalb der Vorderwurzel verlaufen motorische Fasern von Neuronen mit Sitz im Vorderhorn des Rückenmarks; sensible Nervenfasern mit Soma im Spinalganglion befinden sich hingegen in der Hinterwurzel. Bezüglich des Aufbaus der Spinalnerven stellen die Brust- sowie die obere Lendenwirbelsäule eine Besonderheit dar. Die fertig gebildeten Spinalnerven verlassen die Wirbelsäule durch die sogenannten “Foramina intervertebralia” (Zwischenwirbellöcher), welche durch zwei benachbarte Wirbel entstehen. Nach dem Durchtritt durch die Zwischenwirbellöcher teilen sich die Spinalnerven in eine vordere (“Radix anterior”) und eine hintere Nervenwurzel (“Radix posterior”) auf.

Funktionelle Aspekte des PNS

Das somatische Nervensystem steuert die willkürlichen Bewegungen und ermöglicht darüber hinaus die bewussten Empfindungen von externen Reizen. Prinzipiell erfolgt die Reizübertragung bei Nerven in Form von elektrischen Impulsen, die man auch als “Aktionspotentiale” bezeichnet. Die efferenten Nervenfasern des Somatischen Nervensystems sind für die Motorik der Skelettmuskulatur verantwortlich. Im Gegensatz dazu besteht die Funktion der afferenten Fasern darin, Reize aus der Umgebung zur bewussten Wahrnehmung weiterzuleiten. Hierzu zählen die beiden Teilbereiche Sensorik und Sensibilität. Während die Sensorik den überwiegenden Anteil der Sinnesorgane umfasst (Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Gleichgewicht), sind die Bestandteile der Sensibilität prinzipiell zweiteilig gegliedert. Erstens gehören hierzu Reize der Haut, darunter etwa mechanische Reize, Schmerz und Temperatur. Zweitens zählt auch die Propriozeption zur Sensibilität. Propriozeption beschreibt die Eigenwahrnehmung des Körpers. Sympathikus und Parasympathikus sind innerhalb des Vegetativen Nervensystems Gegenspieler. Der Sympathikus ist hauptsächlich in stressigen beziehungsweise fordernden Situationen aktiv. Er bringt somit den Körper in Alarmbereitschaft und erhöht deswegen die körperliche sowie die geistige Leistungsbereitschaft. Dahingegen läuft der Parasympathikus prinzipiell in Ruhephasen zur Höchstform auf. Dann ist er maßgeblich für Erholung sowie für die Anregung von Stoffwechsel und Verdauung verantwortlich. Das Enterische Nervensystem schließlich besteht aus afferenten und efferenten Nervenfasern, welche in funktioneller Hinsicht weitestgehend autonom, also eigenständig, agieren. Das Enterische Nervensystem wird zum Teil auch als “Gehirn des Darms” bezeichnet, was bereits eine Ahnung über die spezifischen Funktionen gibt. Demnach besteht es aus einem nervalen Netzwerk, welches entlang der gesamten Wand des Magen-Darm-Traktes, von der Speiseröhre bis zum Rektum, verläuft.

Erkrankungen des Peripheren Nervensystems

Im klinischen Alltag lautet der Sammelbegriff für Erkrankungen des Peripheren Nervensystems, die nicht traumatisch bedingt sind, “Neuropathien”. Darunter kann man eine breite Palette an Krankheiten zusammenfassen, die alle an den Nervenstrukturen ihren Ursprung haben. Dabei sind Schäden prinzipiell an den verschiedenen Stationen innerhalb eines Neurons möglich. Des Weiteren können Schäden des Peripheren Nervensystems entweder angeboren oder aber erworben sein. Eine Erkrankung des Peripheren Nervensystems, die zu den Autoimmunerkrankungen gehört, ist das “Guillain-Barré-Syndrom”. Letztlich betrifft auch die seltene Krankheit “Amyotrophe Lateralsklerose” (kurz: “ALS”) das Periphere Nervensystem. ALS setzt hauptsächlich an den Zellkernen der motorischen Nervenfasern im Zentralen Nervensystem an.

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Aufsteigende Rückenmarksbahnen

Bei den aufsteigenden Rückenmarksbahnen handelt es sich um Trakte, die sensible Informationen verschiedener Qualitäten aus dem Körper zum Gehirn leiten. Eine Instanz, die die Informationen weiter an die Großhirnrinde leitet, um diese bewusst werden zu lassen, ist der Thalamus als das “Tor zum Bewusstsein”. Man mache sich bewusst, dass das Großhirn die sensiblen Informationen der kontralateralen Körperhälfte erhält. Das Kleinhirn erhält hingegen sensible Informationen aus der ipsilateralen Körperhälfte. Es müssen verschiedene Qualitäten übermittelt werden: feiner und grober Berührungssinn, Lagesinn (also: Propriozeption und Exterozeption), Schmerz- und Temperaturempfinden.

Klinische Relevanz: Regionalanästhesie

Klinisch kann die anatomische Grundlage der Plexus gut für die Technik der Plexusblockaden genutzt werden. Dabei wird im Rahmen der Regionalanästhesie der entsprechende Plexus mittels eines lokalem Betäubungsmittel betäubt. Dieses Verfahren findet vorwiegend bei operativen Eingriffen seine Anwendung. Die Regionalanästhesie beschreibt ein Verfahren, das es ermöglicht, selektiv den Schmerz einer bestimmten Körperregion auszuschalten. Dabei unterscheidet man zwischen Leitungsanästhesie oder intravenöser Regionalanästhesie. Bei der axillären Plexusblockade wird der Plexus brachialis auf Ebene der Endäste blockiert. Dadurch wirkt die Betäubung auf den Nervus radialis, Nervus medianus, Nervus ulnaris, Nervus musculocutaneus und den Nervus cutaneus antebrachii medialis. Diese Methode findet Einsatz bei schmerzhaften Prozeduren an der Hand oder Unterarm, etwa bei Operationen, einer Fasziotomie oder Dekompression. Sie eignet sich ausdrücklich nicht für Eingriffe am Oberarm, da der Nervus axillaris durch diese Methode nicht betäubt wird. Das eigentliche Vorgehen der Betäubung geschieht meist mit Hilfe von Ultraschall. Hierüber kann man Leitstrukturen erkennen, die der Identifikation der Nerven dienen. Bei der klassischen Blockade werden die Nerven einzeln aufgesucht und umspült, wobei man mit den tief gelegenen Nerven anfängt. Eine selten genutzte Alternative stellt die perivaskuläre Plexusblockade dar, bei der das Lokalanästhetikum einmalig dorsal der Arteria axillaris gespritzt wird, ohne das Aufsuchen der einzelnen Nerven. Nach dem gleichen Prinzip lassen sich über den interskalenären Anteil des Plexus brachialis die Rückenmarkssegmente C5 bis C7 und etwas unsicherer die umgebenden Segmente betäuben. Dieser Anteil liegt zwischen dem Musculus scalenus anterior und medius. Die Methode findet Einsatz bei Eingriffen an der Schulter, dem lateralen Schlüsselbein oder dem proximalen Humerus. Auch hier erfolgt der Eingriff mit sonographischer Unterstützung. Eine Regionalanästhesie der unteren Extremität ist mittels der Femoralisblockade möglich. Dabei blockiert man den Nervus femoralis als Ast des Plexus lumbalis nach dem Durchtritt durch die Lacuna musculorum. Dadurch betäubt man sensibel den ventralen und medialen Oberschenkel, das mediale Kniegelenk und den medialen Unterschenkel sowie den medialen Knöchel und Fuß. Der Nervus ischiadicus entspringt dem Plexus sacralis. Bei der Ischiadikusblockade wird er betäubt und damit eine sensible Blockade des lateralen Kniebereichs, Unterschenkels und beinahe des gesamten Fußes erreicht.

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