Video: Aufbau des Rückenmarks

Hallo, ich bin Astrid. Herzlich Willkommen bei Kenhub.

In diesem Tutorial geht es um den allgemeinen Aufbau und die Strukturen des Rückenmarks. Es stellt die lebenswichtige Verbindung zwischen dem Gehirn und dem peripheren Nervensystem des Körpers dar. Deshalb ist es von besonderer Bedeutung seine genaue Lage und die Verbindung zu den umliegenden Strukturen zu kennen.

Die meisten Strukturen können wir anhand dieser Zeichnung darstellen. Sie zeigt die Wirbelsäule von dorsal. Das Rückenmark, auf Latein „Medulla spinalis” genannt, verläuft im Wirbelkanal. Dieser wird durch die Wirbellöcher zwischen den Wirbelkörpern und Wirbelbögen gebildet. Ich habe die dorsale Hälfte der Wirbelbögen und die Bandscheiben entfernt, damit wir den gesamten Verlauf des Rückenmarks verfolgen können. Es erstreckt sich von der Schädelbasis bis zum Kreuzbein.
Das Rückenmark selbst stellt die Verlängerung der Medulla oblongata dar, d.h. dem verlängerten Mark des Gehirns. Am Foramen magnum, der größten Öffnung an der Schädelbasis, treten die Nervenfasern aus dem Schädel aus und bilden dann das Rückenmark. Nach kaudal reicht es bis etwa auf Höhe von L1 bis L2.
In anderen Worten: Das Rückenmark erstreckt sich nicht im gesamten Wirbelkanal. Das liegt daran, dass die Wirbelsäule während der Embryogenese über das Rückenmark hinaus wächst. Die gelben Strukturen, die ihr hier weiter unten seht, sind nicht das Rückenmark selbst, sondern seine kaudalen Spinalnerven. Sie werden als Cauda equina zusammengefasst. Wir kommen später noch auf sie zu sprechen.

Bevor wir starten, möchte ich euch einige Orientierungspunkte für das Tutorial mitgeben. So könnt ihr euch auf den Folien besser zurecht finden. Gleich unterhalb des Os occipitale liegt der 1. Halswirbel. Im Bild seht ihr ihn mit C1 bezeichnet. Ein weitere Orientierung bieten die 1. und 12. Rippe. Sie artikulieren dorsal mit dem 1. bzw. 12. Brustwirbel und markieren somit den Anfang und das Ende des Thorax. Der schmale, spitze Knochen am kaudalen Ende ist das Steißbein oder Os coccygis.

Beginnen wir mit dem groben Aufbau des Rückenmarks. Dazu schauen wir uns die Rückenmarksregion im Querschnitt an. Zur Orientierung: Das hier ist der Wirbelkörper, dorsal der Wirbelbogen und im Wirbelkanal liegt das Rückenmark. Bereits hier wird deutlich, dass es zwei voneinander abgrenzbare Bereiche im Rückenmark gibt. Innen liegt die graue Substanz, die die Zellkörper und Gliazellen enthält. Im Querschnitt bilden sie eine Art Schmetterlingsform. Inmitten der grauen Substanz verläuft ein kleiner Kanal des Liquorsystems, der mit den Hirnventrikeln verbunden ist.
Die graue Substanz wird vollständig von der weißen Substanz umgeben. Hier verlaufen die auf- und absteigenden Nervenbahnen. Die einzelnen Nuclei und Bahnen werde ich in einem separaten Tutorial besprechen. Die Nervenwurzeln der Vorder- und Hinterhörner der grauen Substanz treten aus dem Rückenmark aus und bilden die 31 paarigen Spinalnerven. Diese innervieren fast unseren gesamten Körper motorisch und sensibel.

Machen wir weiter mit dem makroskopischen Aufbau des Rückenmarks. Ich erwähnte bereits, dass es etwa auf Höhe von L1 und L2 endet. Es läuft dort spitz zu und ähnelt in seiner Form einem Kegel. Deshalb wird dieser Bereich Conus medullaris genannt. Die innerste Rückenmarkshaut, die Pia mater spinalis, setzt sich jedoch als dünnes Band fort, dem Filum terminale. Über dieses ist das Rückenmak im Lendenbereich mit dem Wirbelkanal weiterhin verbunden. Diese Verbindung ist relativ stark und sorgt für die Stabilität des lumbalen Rückenmarks.

Die ersten 8 Paare der eben erwähnten 31 Spinalnerven treten im Halsbereich aus dem Wirbelkanal aus. Sie werden Zervikalnerven oder Nervi cervicales genannt und von C1 bis C8 durchnummeriert. Wie kann es eigentlich sein, dass es 8 Zervikalnerven gibt, wo wir doch nur 7 Halswirbel haben? Die Lösung ist einfach: Das 1. Paar tritt bereits zwischen dem Os occipitale und dem ersten Wirbel aus. Dadurch liegt der Austrittspunkt aller nachfolgenden Zervikalnerven oberhalb des jeweils zugehörigen Wirbelkörpers. C8 verlässt den Wirbelkanal also zwischen dem 7. Hals- und 1. Brustwirbel. Alle darunter liegenden Spinalnerven treten anschließend unter dem zugehörigen Wirbel aus. Das solltet ihr beachten, wenn ihr Spinalnerven, z.B. bei einer CT oder MRT, korrekt benennen wollt.
Nach Verlassen des Rückenmarks über das Foramen intervertebrale teilt sich der Spinalnerv in zwei große Äste auf: einen vorderen und hinteren, d.h. R. anterior und R. posterior. Alle Rr. anteriores der Zervikalnerven bilden gemeinsam die Plexus cervicalis und brachialis. Um genau zu sein sind es die Rr. anteriores der ersten 4 Zervikalnerven, die den Plexus cervicalis bilden. Die Rr. anteriores von C5 bis C8 strahlen dagegen in den Plexus brachialis ein.

Die nach dorsal ziehenden Rr. posteriores haben eine andere Funktion. Diese innervieren die tiefe Nackenmuskulatur und versorgen die umliegende Halsregion sensibel.

Den 8 paarigen Zervikalnerven folgen 12 paarige Thorakalnerven oder Nn. thoracici. Sie sind die Spinalnerven des Brustmarks. Denkt daran, diese treten nun unterhalb des jeweils zugehörigen Wirbels durch die Foramina intervertebralia. Ihre Rr. anteriores ziehen als Interkostalnerven zwischen den Rippen entlang. Eine Ausnahme gibt es dabei: Der R. anterior des zwölften Thorakalnerven verläuft unterhalb der 12. Rippe und wird deshalb N. subcostalis genannt.
Die Rr. posteriores übernehmen ähnliche Funktionen wie die Rr. posteriores im Halsbereich. Sie innervieren die tiefen autochthonen Rückenmuskeln und die Rückenhaut im Bereich des Thorax.

Eine Ebene weiter kommen die 5 Lumbalnerven oder Nn. lumbales. Sie werden entsprechend als L1 bis L5 nummeriert.
Die vorderen Äste bilden einerseits den Plexus lumbalis, meistens durch L1 bis L4. Andererseits beteiligen sich die von L4 und L5 am Plexus sacralis. Die Rr. posteriores versorgen die autochthonen Rückenmuskeln im Lendenbereich und innervieren die umliegende Haut inklusive Gesäßbereich sensibel.

Am Ende des Rückenmarks entspringen die 5 Sakralnerven oder Nervi sacrales. Sie werden mit S1 bis S5 bezeichnet. Eine Besonderheit ist, dass diese das Os sacrum durch die Foramina sacralia anteriora nach ventral, bzw. Foramina sacralia posteriora nach dorsal, verlassen. Der R. anterior des 5. Sakralnerven macht da eine Ausnahme. Er tritt als einziger durch den Hiatus sacralis zwischen dem Os sacrum und Os coccygis.
Die Rr. anteriores von S1 bis S4 bilden anschließend einen Großteil des Plexus sacralis, gemeinsam mit L4 und L5. Die Rr. posteriores versorgen wie gewohnt umliegende Muskeln, in diesem Fall tiefe Beckenmuskeln, motorisch und die Haut sensibel. Die sensible Innervation reicht dabei bis zur unteren Extremität.

Der letzte paarige Nerv des Rückenmarks ist der N. coccygeus. Er bildet gemeinsam mit den unteren Sakralnerven den rudimentären Plexus coccygeus. Die aus ihm hervorgehenden Nerven werden dabei als Nn. anococcygei zusammengefasst. Sie versorgen die Haut der Steißregion und des Anus sensibel.

Wir hatten sie anfangs einmal angesprochen, hier seht ihr sie im Detail: Das ist die Cauda equina, was übersetzt „Pferdeschwanz“ bedeutet. Damit sind alle absteigenden Fasern der Spinalnerven unterhalb von L2 gemeint. Die genaue Höhe variiert jedoch von Mensch zu Mensch. Die Fasern verlaufen in dem Abschnitt des Wirbelkanals, der während der Embryogenese über die Länge des Rückenmarks hinaus gewachsen ist. All diese Nerven müssen also eine längere Strecke zurücklegen, um zu den zugehörigen Austrittsstellen zu gelangen.

Sehen wir uns die Rückseite des Rückenmarks genauer an, dann können wir in seiner Mitte eine leichte Vertiefung erkennen. Das ist sein Sulcus medianus posterior. Er verläuft longitudinal zwischen den beiden Hintersträngen, den Funiculi posteriores.

Weiterhin fallen diese dünne Fasern auf, die an der Rückseite des Rückenmarks austreten. Das sind die Hinterwurzeln der Spinalnerven, die Radices posteriores. Sie entstammen den Hinterhörnern der grauen Substanz.

Im Querschnitt sind die Hinterwurzeln noch etwas besser zu erkennen. Ihr seht, dass sie hier an der dorsalen Fläche des Rückenmarks austreten. Meist finden wir dort eine Gruppe von 6 bis 8 dünnen Wurzelfasern, die gemeinsam zur Hinterwurzel zusammen kommen.

Distal der Hinterwurzeln innerhalb der Foramina intervertebralia liegen spindelförmige Vorwölbungen. Dabei handelt es sich um die sensorischen Ganglien der Spinalnerven.

Im Querschnitt könnt ihr sie beidseits am Foramen intervertebrale sehen. Beide Strukturen, d.h. die Hinterwurzel und das sensorische Ganglion, stellen den sensorischen Teil des Spinalnerven dar. Hier kommen also die afferenten Nervenfasern an, die Informationen an das Rückenmark weiterleiten. Der sensorische Teil schließt sich mit den efferenten motorischen Fasern kurzzeitig zusammen und bildet somit den Spinalnerven. Wenn man also vom Spinalnerven spricht, meint man streng anatomisch betrachtet nur diesen 1-2 cm kurzen Nervenstamm hier.

Die Teilungsstelle der Spinalnerven liegt kurz nach ihren Austrittspunkten aus den Foramina intervertebralia. Ihr wisst bereits, dass sich der Spinalnerv anschließend in einen vorderen und hinteren Ast aufteilt. In dieser Vergrößerung sind die Rami posteriores im Halsbereich exemplarisch markiert.

Im Querschnitt kann man den genauen Verlauf deutlich sehen. Der R. posterior teilt sich seinerseits typischerweise in einen medialen und lateralen Ast. Der mediale Ast versorgt hauptsächlich die Rückenhaut, wie hier zu sehen. Der laterale dagegen bohrt sich tief in die autochthone Rückenmuskulatur und innerviert diese.

Neben dem vorderen und hinteren Ast entspringen aus dem Spinalnerven noch weitere Äste. Wir werden im Detail über sie in einem weiteren Tutorial sprechen, doch der Vollständigkeit halber möchte ich sie hier kurz erwähnen. Das sind zum einen der R. communicans albus und griseus, also der weiße und graue Verbindungsast. Ihr seht sie hier in grün markiert. Sie stellen Verbindungen zwischen den Spinalnerven und dem Truncus sympathicus her.
Ein kleinerer Ast des Spinalnerven ist der R. meningeus. Wie sein Name verrät, versorgt er die Rückenmarkshäute sensibel. Auf diesem Bild kann man diesen Ast allerdings nicht sehen.

Wie das Gehirn auch wird das Rückenmark durch drei Häute umgeben. Die äußerste ist die Dura mater spinalis, die harte Rückenmarkshaut. Sie ist die Fortsetzung der Dura des Gehirns. Ihre äußere Schicht ist fest mit dem Periost der Wirbelkörper verwachsen. Die innere Schicht begrenzt den Duralsack nach außen. Dieser umhüllt das Rückenmark, die abgehenden Nervenwurzeln, die Spinalganglien und sowie kaudal die Cauda equina. Dort, wo die Dura die abgehenden Nervenwurzeln umhüllt, wird sie Teil ihrer äußersten Bindegewebsschicht, dem Epineurium.

Auf die Dura folgt die Arachnoidea mater spinalis. Das bedeutet übersetzt „Spinngewebshaut”. Sie erhielt ihren Namen, da diese Bindegewebsschicht so fein und transparent wirkt wie Spinnengewebe. Das ist an diesem Bild illustrativ dargestellt. Die Arachnoidea liegt locker um das Rückenmark herum. Sie erstreckt sich vom Foramen magnum bis auf etwa Höhe des 2. Sakralwirbels, kranial geht sie in die Arachnoidea des Gehirns über. Auf Grund der räumlichen Enge steht sie zwar im Kontakt mit der Dura, ist aber nicht direkt mit ihr verwachsen. Vielmehr bilden sie einen Spalt, der als Subduralraum bezeichnet wird.

Als dritte und innerste Schicht kommt die Pia mater spinalis, die sogenannte „weiche“ Rückenmarkshaut. Wir hatten sie vorhin kurz angesprochen, als es um das Filum terminale ging. Diese Bindegewebsschicht ist direkt mit der Oberfläche des Rückenmarks verbunden. In ihr laufen zahlreiche Gefäße, die das Gewebe mit Blut versorgen. Nach kranial hin geht die Pia mater spinalis in die Pia mater des Gehirns über.

Soviel zur Struktur des Rückenmarks und den umliegenden Häuten. Bevor wir das Tutorial beenden, möchte ich gerne kurz auf die Gefäße eingehen, die wir in diesem Bild sehen konnten.
An der Halswirbelsäule läuft die aufsteigende Halsarterie entlang, die A. cervicalis ascendens. Sie ist ein Ast der A. thyroidea inferior aus dem Truncus thyrocervicalis. Diese schmale Arterie steigt entlang der vorderen Höcker der Processus transversi der Halswirbel auf und versorgt die benachbarte Nackenmuskulatur mit Blut. Auch die Halswirbelkörper sowie das Rückenmark zählen zu ihrem Versorgungsgebiet.

Eine weitere wichtige Arterie im oberen Bereich des Rückenmarks ist die A. vertebralis, die Wirbelarterie. Sie geht beidseits auf Höhe des M. scalenus anterior aus der A. subclavia hervor. An der Halswirbelsäule tritt sie durch die Foramina transversaria, das sieht man in dieser ventralen Ansicht besser. Die A. vertebralis entspringt aus der A. subclavia und steigt dann durch die Löcher der Processus transversi der Halswirbeln auf Richtung Kopf.

Am obersten Halswirbel angekommen macht sie einen Bogen und vereint sich mit der gegenüberliegenden A. vertebralis zur A. basilaris. Diese ist gemeinsam mit der A. carotis interna die wichtigste Arterie zur Versorgung des Gehirns.

Das Rückenmark selbst wird durch ein dichtes Netzwerk aus Arterien gespeist. An den Hinterwurzeln ziehen die Aa. radiculares posteriores entlang. Ihr seht sie hier am besten in der Vergrößerung. Sie stammen segmental aus den Interkostal- und Lumbalarterien. Über die Hinterwurzeln gelangen die Aa. radiculares posteriores zur Rückseite des Rückenmarks, die sie ebenfalls versorgen.

Eine weitere paarige Arterie am Rückenmark ist die A. spinalis posterior. Sie entspringt weit oben aus der A. vertebralis. Anschließend läuft sie an der Rückseite des Rückenmarks entlang durch den Spinalkanal und versorgt hauptsächlich seine Hinterstränge.