Video: Rückenmarkshäute und Nervenwurzeln

Hallo, ich bin Steffi. Herzlich Willkommen bei Kenhub! Im heutigen Tutorial geht es um die Häute, die das Rückenmark umgeben. Außerdem sehen wir uns die Nervenwurzeln an, die aus dem Rückenmark hervorgehen und die Spinalnerven bilden. Bevor wir aber ins Detail gehen, werfen wir einen kurzen Blick auf das Rückenmark, oder lateinisch die Medulla spinalis. Es schließt unmittelbar an die Medulla oblongata an und verlässt durch das Foramen magnum den Schädel. Von dort zieht es hinunter bis zum ersten oder zweiten Lendenwirbel. Zusammen mit dem Gehirn bildet es das zentrale Nervensystem. Das Rückenmark liegt im knöchernen Wirbelkanal und ist von den Meningen, den Rückenmarkshäuten, und von Liquor umgeben. Abhängig von der Lokalisation unterscheiden wir einen Pars cervicalis, einen Pars thoracalis, einen Pars lumbalis, einen Pars sacralis und den Pars coccygea. Aus allen Bereichen gehen Spinalnerven ab. Wenn wir uns das Rückenmark im Querschnitt ansehen, dann lassen sich ein grauer und ein weißer Bereich voneinander abgrenzen. Die sogenannte weiße Substanz liegt in der Peripherie und umgibt die zentral liegende graue Substanz. In der Mitte des Rückenmarks, also im Bereich der grauen Substanz, verläuft der Zentralkanal. Er ist ein langer, sehr schmaler Kanal, der mit Epithel ausgekleidet ist und auch Liquor enthält. Die beiden Bereiche des Rückenmarks unterscheiden sich aber nicht nur optisch. Die weiße Substanz besteht zum größten Teil aus myelinisierten Axonen. Sie bilden aufsteigende sensorische und absteigende motorische Nervenbahnen. Die weiße Substanz ist also dafür zuständig, Informationen innerhalb des Nervensystems weiterzuleiten. Die weiße Färbung kommt übrigens durch den hohen Fettgehalt des Myelin, was auch zur schnellen Informationsweiterleitung beiträgt. Die graue Substanz erscheint hingegen grau, weil sie fast ausschließlich aus unmyelinisierten Zellkörpern besteht. Sie empfängt sensorische Informationen aus der Peripherie und entsendet motorische Impulse in die Peripherie. Ist euch schon aufgefallen, dass die graue Substanz dem Buchstaben H oder einem Schmetterling ähnelt? Auf der Abbildung hier zeigen die unteren Beine des H nach ventral. Es sind also die Vorderhörner. Sie enthalten die Zellkerne der Motoneurone, welche die Skelettmuskulatur innervieren. Die nach dorsal zeigenden Hinterhörner hingegen bestehen aus den Zellkörpern sensorischer Neurone. Sie nehmen somatosensorische Informationen aus der Peripherie auf und leiten sie über die aufsteigenden Bahnen zum Gehirn weiter. Die schmale Verbindung in der Mitte der grauen Substanz wird Substantia grisea intermedia genannt. Im unteren Halsmark, im Brust- und im oberen Lendenmark, gesellen sich zwei Seitenhörner zu den Vorder- und Hinterhörnern. Diese Seitenhörner enthalten vor allem vegetative Neurone, welche die Organe von Bauch- und Beckenraum innervieren. Soviel zum grundsätzlichen Aufbau des Rückenmarks. Kommen wir jetzt zum eigentlichen Thema des Tutorials: den Rückenmarkshäuten. So wie die Hirnhäute das Gehirn umgeben, legen sich die Rückenmarkshäute um das Rückenmark. Die Dura mater spinalis ist die äußerste dieser drei Häute. Auf Deutsch bedeutet „Dura mater“ so viel wie „starke oder harte Mutter“. Ein Name der naheliegt, da die Dura mater sowohl im Gehirn als auch im Rückenmark die stärkste der drei Häute ist. Sie wird vom knöchernen Spinalkanal durch den Epiduralraum getrennt. In diesem Raum befinden sich Fettgewebe und der epidurale Venenplexus, genauer gesagt der Plexus venosus vertebralis internus. Ein weiterer Hohlraum liegt zwischen der inneren Oberfläche der Dura mater und der darunterliegenden Arachnoidea, der sogenannte Subduralraum. Er ist physiologisch kaum wahrnehmbar und tritt nur pathologisch in Erscheinung. Zum Beispiel wenn lokale Blutungen auftreten. Dann kann er sich mit Blut füllen und erweitern. Die Dura mater spinalis setzt sich nach kranial in die innerste Schicht der Dura mater cranialis fort. Der Übergang wird durch das Foramen magnum markiert. Nach kaudal hingegen bildet sie eine sackähnliche Ausziehung, welche die Cauda equina umhüllt und sich als Filum terminale bis zum Steißbein zieht. Und dort, wo die Dura mater die nach lateral abgehenden Spinalnervenwurzeln umhüllt, wird sie Teil des Epineuriums — also der äußersten Schicht des Bindegewebes, das die Nerven umhüllt. Der Dura mater spinalis folgt die Spinnengewebshaut, die Arachnoidea mater spinalis - auch kurz Arachnoidea genannt. Auch die Arachnoidea setzt sich nach kranial als eine der Hirnhäute fort, nämlich als Arachnoidea mater cranialis. Insgesamt stellt sie die zweite Rückenmarkshaut dar. Zwischen Arachnoidea und Dura mater befindet sich, wie schon erwähnt, der Subduralraum. Zu den Seiten folgt die Arachnoidea dem Verlauf der Dura mater durch die Foramina intervertebralia, wo sie die Spinalwurzeln umgeben. Also ungefähr hier. Obwohl das Rückenmark etwa auf Höhe der Wirbel L1 oder L2 endet, setzt sich die Arachnoidea, genau wie die Dura mater, nach kaudal bis zum 2. Sakralwirbel fort. So entsteht ein Raum zwischen dem Ende des Rückenmarks und dem Ende der Arachnoidea. Dieser Subarachnoidalraum wird in der Klinik für die Lumbalpunktion genutzt, um Liquor für die Diagnostik zu entnehmen. Die Punktion wird grundsätzlich unterhalb von L2 durchgeführt - meist zwischen dem 2. und 3. oder zwischen dem 4. und 5. Lendenwirbel. Der gewonnene Liquor ist bei der Diagnose verschiedener Krankheiten wichtig. Über den Liquordruck können auch Rückschlüsse auf den intrakraniellen Druck gezogen werden. Außerdem kann die Zusammensetzung des Liquors sowie der Liquorfluss gemessen werden. Darüber hinaus wird die Lumbalpunktion zur Spinalanästhesie verwendet. Hier seht ihr noch eine andere Ansicht: Das ist ein Querschnitt der Arachnoidea in situ. Ihr folgt die innerste der Rückenmarkshäute, die Pia mater spinalis. Auf Deutsch bedeutet „Pia mater“ so viel wie „weiche Mutter“. Diese Schicht ist sehr dünn und durchscheinend. Sie sitzt unmittelbar fest auf dem Rückenmark. Eigentlich sieht man von ihr nur die zahlreich enthaltenen kleinen Gefäße, hier in grün markiert, die auch als Plexus vasculosus bezeichnet werden. Sie penetrieren das Rückenmark und stellen so seine Blutversorgung sicher. Nachdem wir gerade über die 3 Rückenmarkshäute gesprochen haben, wenden wir uns jetzt den Spinalnerven und ihren Wurzeln zu. Ich erwähnte bereits, dass die Vorderhörner der grauen Substanz Motoneurone enthalten, welche die Skelettmuskulatur innervieren. Die Axone dieser Motoneurone treten als kurze Wurzelfäden aus. Wir bezeichnen diese Gruppierungen als Wurzelfasern der Vorderwurzel. Sie legen allerdings nur eine kurze Strecke zurück bevor sie sich zur Vorderwurzel der Spinalnerven, der sogenannten Radix anterior oder Radix ventralis zusammenschließen. Diese enthält demnach Axone motorischer Neurone, deren Signale sie vom ZNS fort leiten. Aber was ist mit den sensorischen Informationen, die von der Haut, den Muskeln und den Gelenken kommen? Wie erreichen diese Impulse das Rückenmark? Das geschieht über die Radix posterior oder Radix dorsalis der Spinalnerven. Von peripher kommend werden die sensorischen Signale über den Spinalnerv in das Spinalganglion geleitet. Die dort gelegenen Neurone entsenden ihre Axone in Richtung Rückenmark. Sie bilden erst die Radix posterior und teilen sich dann auf in die Wurzelfasern der Hinterwurzel der grauen Substanz. Über diese Fasern gelangen sensorische Informationen in das ZNS. Wie ihr seht, treten die Radix anterior und die Radix posterior lateral des Spinalganglions zusammen. Nach diesem Zusammenschluss werden sie als Spinalnerv bezeichnet. Die Spinalnerven enthalten demnach sowohl die motorischen Fasern der Vorder- wie auch die sensorischen Fasern der Hinterhörner. Insgesamt besitzt der Mensch 31 Paar Spinalnerven. Sie können nach ihrer Lokalisation am Rückenmark unterteilt werden. Demnach gibt es acht Paar Zervikalnerven, zwölf Paar Thorakal- und fünf Paar Lumbalnerven. Im Sakralbereich finden sich ebenfalls fünf Paar Spinalnerven und im Bereich des Os coccygeus entspringt noch ein Paar. Jeder Spinalnerv tritt über ein Foramen intervertebrale aus dem Wirbelkanal aus. Kurz danach teilt er sich in einen Ramus anterior und einen Ramus posterior auf. Verwechselt das nicht mit dem gerade besprochenen Radix anterior und Radix posterior, zu denen sich die Wurzelfasern zusammenschließen. Diese liegen noch im Spinalkanal und sind jeweils rein motorisch oder sensorisch. Die außerhalb des Wirbelkanals verlaufenden Rami anteriores und posteriores tragen beide sowohl motorische als auch sensorische Informationen. Der Ramus anterior, oder auch Ramus ventralis, ist der dickere der beiden Äste. Die benachbarten Rami anteriores bilden gemeinsam große Geflechte, also mehrere Plexus, über die sie miteinander kommunizieren. Die Spinalnerven C1 bis C4 bilden den Plexus cervicalis. Der Plexus brachialis wird aus den Spinalnerven C5 bis Th1 geformt. Weiter schließen sich die Spinalnerven Th12 bis L4 zum Plexus lumbalis und L4 bis S4 zum Plexus sacralis zusammen. Vielleicht ist euch aufgefallen, dass sich im Bereich des Thorax kein Plexus bildet. Die Spinalnerven bleiben hier getrennt voneinander und setzen sich in die Nn. intercostales fort. Die einzelnen Plexus und die Interkostalnerven übernehmen gemeinsam die motorische und sensorische Innervation der Muskulatur und Haut der Vorder- und Seitenwand des Rumpfes, des Halses sowie die Extremitäten. Kommen wir nun zum Ramus posterior, oder Ramus dorsalis des Spinalnerven. Wie ihr hier schön sehen könnt, ist er deutlich dünner als der Ramus anterior, den wir uns gerade angesehen haben. Auch er trägt sowohl motorische als auch sensorische Fasern. Mit seinen motorischen Fasern innerviert er die autochthone, oder tiefe, Rückenmuskulatur. Sensorische Äste versorgen die Haut des Rückens. Diese Darstellung soll die Innervationsgebiete des Ramus posterior noch ein wenig deutlicher aufzeigen. Ihr seht hier, wie die einzelnen Äste in die Rückenmuskulatur und durch sie hindurch zur Haut ziehen. Wir kommen nun zu zwei Ästen, deren Verlauf etwas komplizierter ist. Das sind die Rami communicantes, die beide dem Ramus anterior des Spinalnerven entspringen. Erinnert ihr euch noch an den Anfang dieses Tutorials? Dort habe ich schon erwähnt, dass zu den Vorder- und Hinterhörnern der grauen Substanz in einigen Regionen auch noch Seitenhörner hinzukommen. Sicher wisst ihr auch noch, dass diese Seitenhörner Nervenzellen des autonomen Nervensystems enthalten. Deren Axone verlassen das Rückenmark über die Vorderwurzel und verlaufen durch die Radix anterior in den Spinalnerv. Gleich nach dessen Aufteilung in einen Ramus anterior und einen Ramus posterior verlassen einige Axone der sympathischen Neurone des Seitenhorns den Spinalnerv. Sie ziehen zu ihrem jeweiligen Ganglion im Truncus sympathicus. Das ist der Grenzstrang, der auf beiden Seiten der Wirbelsäule zu finden ist. Diese dünnen Äste, die den Spinalnerv mit dem Truncus sympathicus verbinden, bezeichnen wir jeweils als Ramus communicans albus. „Albus“, weil sie hauptsächlich aus myelinisierten Axonen bestehen und deshalb weiß aussehen. Hier seht ihr den Ursprung eines Ramus communicans albus im Querschnitt. Das Ganglion des Truncus sympathicus besteht aus Zellkörpern von Neuronen, die die Informationen der Rami communicantes albi aufnehmen. Das Axon solch eines Neurons verlässt das sympathische Ganglion und zieht zurück zum Spinalnerv über den Ramus communicans griseus. Dieser verläuft dann zusammen mit dem Spinalnerv bis zu den Zielorganen in der Peripherie. Die graue Farbe des Ramus communicans griseus kommt übrigens nicht von Zellkörpern, wie es bei der grauen Substanz der Fall ist. Er besteht im Gegensatz zum Ramus communicans albus aus unmyelinisierten Fasern. Deshalb erscheint er nicht weiß, sondern grau. In den beiden Vergrößerungsbildern seht ihr, dass der Ramus communicans griseus medial des Ramus communicans albus in den Spinalnerv eintritt. Die letzte Struktur, die wir heute besprechen wollen, ist die unpaare spinalis anterior, die vordere Rückenmarksarterie. Sie entspringt den beiden Aa. vertebrales, die jeweils einen Ast abgeben, bevor sie sich ungefähr auf Höhe des Foramen magnum zur A. spinalis anterior vereinen. Die A. spinalis anterior verläuft an der Ventralseite des Rückenmarks hinunter bis zum Filum terminale. Auf ihrem Weg nach kaudal gibt sie zahlreiche kleine Äste zum Rückenmark ab und versorgt damit die vorderen zwei Drittel des Rückenmarks. Hier seht ihr sie noch einmal in grün eingezeichnet. Das große Gefäß im Vordergrund dieser Abbildung ist übrigens die Aorta. Dann gibt es noch die paarige A. spinalis posterior, die hintere Rückenmarksarterie. Sie geht aus den Aa. vertebrales oder den Aa. radiculares hervor. Hier seht ihr in grün markiert die Arteria spinalis posterior sinistra, also die linke Rückenmarksarterie und hier in grün die Arteria spinalis posterior dextra, ihr rechtes Gegenstück. Die gesamte Arteria spinalis posterior verläuft an der dorsalen Seite des Rückenmarks und versorgt die Rückseite, genauer gesagt das hintere Drittel, des Rückenmarks.