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Hinterhorn des Rückenmarks

Das Hinterhorn (Cornu posterius medullae spinalis) ist der gesamte dorsale Abschnitt der grauen Substanz des Rückenmarks und wird von den Laminae I bis VI nach Rexed gebildet.

Makroskopisch lassen sich über die gesamte Länge der grauen Substanz des Rückenmarks drei Säulen abgrenzen, die Gruppen funktionell zusammengehöriger Neuronen widerspiegeln. Neben dem Hinterhorn (Sensibilität), zählen dazu das Seitenhorn (vegetatives Nervensystem) und das Vorderhorn (Motorik).

Eine weitere Gliederung der grauen Substanz erfolgt nach histologischen Aspekten und resultiert in 10 von dorsal nach ventral angeordneten Laminae.  

Kurzfakten zu den Laminae des Hinterhorns
Lamina spinalis I

Enthält Neurone mit hoher Anzahl Opioid-Rezeptoren (zentrale Hemmung peripherer Schmerzen)

Somato- und Viszeroafferenzen aus Hinterwurzel, supraspinalen Zentren und angrenzenden Laminae

Nozizeptive Informationen verarbeitet und gefiltert

Axone der enthaltenen Strangzellen bilden aufsteigende Bahnen der weißen Substanz

Lamina spinalis II

Enthält Grenzzellen, Zentralzellen und Strangzellen

Komplex strukturierte Synapsen

Synaptische Glomeruli

Lamina spinalis III und IV

Funktionell zusammengehörig

Zentral- und Strangzellen in Lamina III

Lamina IV bildet Nucleus basilaris internus

Lamina spinalis V

Enthält Interneurone und Strangzellen

Afferenzen aus Haut, Muskulatur und Eingeweiden

Substantia visceralis secundaria

Lamina spinalis VI Viele Interneurone und Strangzellen

Lamina spinalis I

Lamina spinalis I (Zona marginalis) enthält Neurone, die Afferenzen aus der Hinterwurzel, aus supraspinalen Zentren sowie aus angrenzenden Laminae erhalten. Dabei handelt es sich maßgeblich um Somato- und Viszeroafferenzen, vor allem extero-, proprio- und interozeptive Impulse.

Der Großteil an Informationen in diesem Bereich ist der Nozizeption zuzuordnen, deren Afferenzen aus Haut, tiefen Geweben wie Bindegewebe und Skelettmuskulatur sowie den Eingeweiden stammen. Die Aufnahme und das Eintreffen nozizeptiver Impulse führt in der Regel nicht ausschließlich zur Aktivierung von Hinterhorn-Neuronen auf Höhe des dem Nerven zugehörigen Spinalnervensegmentes, sondern involviert meistens auch darüber und darunter liegende Rückenmarksabschnitte.

Zudem erregen supraspinale Zentren inhibitorische Interneurone, die vor allem Serotonin- und Nordadrenalin als Neurotransmitter verwenden.

Die Neurone der Lamina I (und II) besitzen eine hohe Dichte an Opioid-Rezeptoren. Diese stehen im Dienste der zentralen Hemmung peripherer Schmerzen.

Lamina I dient (gemeinsam mit Lamina II) der "Tor-Kontrolle" eingehender sensibler, vor allem nozizeptiver Informationen, da diese verarbeitet und gefiltert werden, noch bevor sie überhaupt höhere Zentren erreichen.

Histologisch ist die Lamina I reich an Zellen mit kleinen Perikarya, ebenso vorzufindende Zellen mit großen Zellkörpern sind vor allem Strangzellen. Letztere sind sensible Neurone, deren Axone die aufsteigenden Bahnen der weißen Substanz bilden. Sie sind reich an sensorischen Afferenzen.

Axone von Strangzellen kreuzen nach kontralateral und ziehen zum Thalamus (über den Tractus spinothalamicus) und in verschiedene Mittelhirnregionen.

Lamina spinalis II

Lamina II bildet eine Art Verarbeitungszone. Die Synapsen in diesem Bereich sind z.T. deutlich komplexer strukturiert als in den anderen Laminae. Neben axo-axonalen finden sich axodendritische Synapsen, die mitunter zu starken Verzweigungen fähig sind.

Lamina spinalis II - axiale Ansicht

Der hauptsächliche Teil der Neurone sind Grenzzellen und Zentralzellen sowie Strangzellen. Grenz- und Zentralzellen sind Interneurone, erstere mit Axonen, die vorwiegend an Neuronen der Lamina I enden sowie Dendriten, die in Lamina III projizieren. Zentralzellen erstrecken sich in der Breite mit ihren Axonen und Dendriten in Lamina II, ziehen aber im Wesentlichen nicht in die anderen Schichten.

Die Komplexität der synaptischen Verschaltungen führt zur Bildung synaptischer Glomeruli. Im Kern eines solchen Glomerulus liegt eine terminale Hinterwurzelafferenz, die von vor allem GABA- und glycinergen präsynaptischen Enden verschiedener Interneurone umgeben ist. 

Lamina spinalis III und IV

Die Laminae III und IV sind funktionell zusammengehörig. Sie besitzen vor allem Zellen mit größeren Zellkörpern, die nicht sehr dicht gepackt und deutlich reicher myelinisiert sind, als die Neuriten der Zellen in den Schichten I und II.

In Lamina III kommen zahlreiche Zentralzellen sowie Strangzellen vor. Ein Teil der Strangzellen zieht mit ihren Fasern über den Tractus spinocervicalis zum Ncl. cervicalis lateralis, ein Teil gelangt über den Tractus spinothalamicus direkt zum Thalamus.

Die Neurone der Laminae III und IV erhalten ihre Afferenzen von Hinterwurzeln, aus supraspinalen Zentren sowie von lokalen Interneuronen.

Im Bereich der oberen Zervikalabschnitte des Rückenmarks bildet Lamina IV den Ncl. basilaris internus, eine ins Rückenmarks reichende Fortsetzung des Nucleus cuneatus.

Lamina spinalis V

Die Lamina spinalis V enthält Interneurone und Strangzellen. Afferenzen stammen vor allem aus Haut, Muskulatur und Eingeweiden, wobei hier keine Beschränkung auf eine Sinnesmodalität vorzufinden ist. Sowohl nozizeptive, als auch epikritische Impulse erreichen die Schicht.

An Neuronen des medialen Abschnittes enden schwerpunktmäßig viszeroafferente Fasern der Hinterwurzel, diese Neuronensammlung wird daher auch als Substantia visceralis secundaria bezeichnet. Des Weiteren projizieren Neurone aus dem Hirnstamm (Ncl. raphes magnus, Ncl. reticularis gigantocellularis) in Lamina V. 

Lamina spinalis VI

Lamina spinalis VI ist nur in wenigen Rückenmarksabschnitten morphologisch in der Histologie bzw. Präparation überhaupt von Lamina V abgrenzbar. 

In den oberen Spinalnervensegmenten des Halsmarks sowie in der Intumescentia cervicalis sowie der Intumescentia lumbosacralis ist sie sicher nachweisbar.

Sie ist reich an Interneuronen und Strangzellen, die Impulse verschiedener Sinnesmodalitäten empfangen.

Nachdem du nun eine gute Übersicht über den Aufbau und die Funktion des Hinterhorns erhalten hast, empfehlen wir dir weitere Lernmedien zum Thema, um dein Wissen zum Rückenmark zu vertiefen. Probier doch auch das Quiz!


 

Klinik

Analgesie mit Opioiden

Die Schmerzhemmung mit Opioiden beruht auf dem großen Reichtum an Opioidrezeptoren in der Lamina spinalis I. Die Bindung des Opioids an diesen Rezeptoren führt zur verstärkten Ausschüttung von endogenen Opioiden.

Endogene Opioide sind hemmende Neurotransmitter, die physiologischer Weise mit tageszeitlichen Schwankungen ausgeschüttet werden, um eine Dämpfung der Reizflut aus der Peripherie zu erzielen. Ohne diese Hemmung würde jede winzigste Reizung nozizeptiver Fasern fortgeleitet und das Gehirn ständig mit einer Vielzahl nicht notwendigerweise relevanter Informationen überflutet werden. 

Diese natürliche Hemmung ist notwendig, da nozizeptive Fasern nicht nur durch Schmerzreize sondern auch durch Druck, (hohe und niedrige) Temperatur und grobe Tastberührungen aktiviert werden. 

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Quellen anzeigen

Quellen: 

  • Benninghoff, A., Drenkhahn, D. (2004). Anatomie - Band 2 (16. Auflage). München: Urban & Fischer, S. 299 ff.
  • Sarikcioglu, L., Ozsoy, U. (2008). Bror Rexed (1914-2002). J Neurol. , 255(12), 1988-1989. DOI: 10.1007/s00415-008-0927-2.
  • Lorenzo, L.E., Ramien, M., St Louis, M. et al (2008): Postnatal changes in the Rexed lamination and markers of nociceptive afferents in the superficial dorsal horn of the rat. The Journal of comparative neurology, 508(4), 592-604. DOI: 10.1002/cne.21691.
  • Werkö, L. (2002). Bror Rexed--an influential innovator and administrator within medical research and development. Lakartidningen, 99(38), 3728, 3731.
  • Levante, A., Lamour, Y., Albe-Fessard, D. (1973). Localization in layer V of Rexed cells of crossed spinothalamic bundle orgin in Macaca. Comptes rendus hebdomadaires des seances de l'Academie des sciences, 276(10), 1589-1592.
  • Kahle, W., Frotscher, M. (2009). Nervensystem und Sinnesorgane – Taschenatlas Anatomie (10. Auflage). Stuttgart: Georg Thieme Verlag, S. 54 ff.
  • Trepel, M. (2008). Neuroanatomie (4. Auflage). München: Elsevier, S. 100 ff.
  • Toyooka, H., Kitahata, L. M., Dohi, S. et al (1978). Effects of morphine on the rexed lamina VII spinal neuronal response to graded noxious radiant heat stimulation. Experimental Neurology, 62(1), 146-158.
  • Toyooka, H., Hanaoka, K., Ohtani, M. et al (1977). Suppressive effect of morphine on single-unit activity of cells in Rexed lamina VII. Anesthesiology, 47(6), 513-517.

Text, Review & Layout:

  • Andreas Rheinländer
  • Dr. med. Charlotte Barthe
  • Nicole Gonzalez

Illustration:

  • Lamina spinalis II - axiale Ansicht - Paul Kim
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