Video: Rückenmark in situ

Hallo, ich bin Cuco von Kenhub und ich begrüße euch zu diesem Tutorial.

Heute beschäftigen wir uns mit den verschiedenen Anteilen des Rückenmarks und mit den Strukturen, die es umgeben.

Wir orientieren uns dazu an diesem Bild hier. Das wird euch in diesem Tutorial noch öfter begegnen. Jetzt fragt ihr euch sicherlich was „in situ“ eigentlich bedeuten soll. Das ist ein lateinischer Ausdruck und bedeutet so viel wie „an Ort und Stelle“. In der Anatomie ist damit die Stelle gemeint, an der die entsprechende Struktur natürlicherweise liegt. Wir betrachten also das Rückenmark und seine umgebenden Strukturen so, wie sie im menschlichen Körper angeordnet sind. Und genau dafür ist dieses Bild wie geschaffen. Es zeigt einen Abschnitt des Rückenmarks und die umliegende Umgebung auf Höhe der Brustwirbelsäule. Wir sehen dabei von unten auf den betreffenden Abschnitt. Ich werde die jeweils aktuell zu besprechende Struktur auf den einzelnen Folien für euch grün markieren. So findet ihr euch in der Darstellung besser zurecht.

Das Rückenmark an sich ist ein langes, dünnes, schlauchähnliches Bündel voller Nervenfasern und Stützzellen. In der Anatomie wird es Medulla spinalis genannt.

Es beginnt an dieser Struktur hier, der Medulla oblongata, und zieht von dort nach kaudal. Das bedeutet „nach unten“. Das Gehirn und das Rückenmark zusammen werden als das Zentrale Nervensystem bezeichnet, kurz „ZNS“.

Auf diesem Bild seht ihr das Rückenmark in seiner gesamten Länge. Es beginnt auf Höhe dieses Knochenabschnitts, einem Teil des Os occipitale. Das ist der Teil des Schädels, der auch Hinterhauptbein genannt wird. Denkt daran: das Rückenmark erstreckt sich nicht über die gesamte Länge der Wirbelsäule. Es erstreckt sich ungefähr bis auf Höhe des Zwischenraums zwischen dem ersten und dem zweiten Wirbel der Lumbalregion.
Bezugnehmend auf seine Länge ist es interessant zu wissen, dass es bei Frauen und Männern unterschiedlich lang ist. Bei Männern ist es etwa 45 Zentimeter lang, bei Frauen dagegen 43 Zentimeter. Sein Umfang variiert in den unterschiedlichen Regionen und schwankt zwischen einer Dicke von 13 Millimetern in der zervikalen und lumbalen Region und einer Dicke von 6,4 Millimetern im Bereich des Thorax.

Das Rückenmark erfüllt natürlich auch einige Funktionen, die ich mit diesem Tutorial abdecken möchte. Sie umfassen hauptsächlich die Weiterleitung neuronaler Signale zwischen Gehirn und Körper, beinhalten aber auch neuronale Schaltkreise, die unabhängig zahlreiche Reflexe und Bewegungsabläufe kontrollieren.
Das Rückenmark hat drei Hauptfunktionen. Es leitet motorische Informationen in die eine und sensorische Informationen in die andere Richtung. Außerdem dient es als Zentrum für die Koordination bestimmter Reflexe.

Wir gehen zurück zum Anfangsbild. Hier habe ich eine Struktur markiert, die ganz in der Nähe des Rückenmarks zu finden ist. Hier oben seht ihr die Aorta thoracica, auch Aorta descendens genannt. Es gibt keine direkte Verbindung zwischen Aorta und Rückenmark. Da uns aber das Rückenmark in situ interessiert, gehört auch die Aorta als eine ihm benachbarte Struktur mit in diese Lerneinheit. Die Brustaorta ist Teil der Hauptschlagader, der Aorta. Die Aorta ist die größte Arterie eures Körpers und beginnt unmittelbar nach dem Aortenbogen, dem Arcus aorticus. Von dort verläuft sie nach kaudal, also abwärts, durch Thorax und Abdomen, also Brustkorb und Bauch.

Ebenso verhält es sich mit den Lungen, die zwar keine unmittelbare Bedeutung für das Rückenmark haben, aber in ihrer Nachbarschaft liegen und deshalb hier Erwähnung finden. Im Bild sehr ihr zwei Anschnitte dieses wichtigen Atmungsorgans. Die beiden Lungenflügel liegen nahe der Wirbelsäule auf beiden Seiten des Herzens.
Die Lunge transportiert Sauerstoff aus der Umgebungsluft in die Blutbahn und überführt das Kohlendioxid dafür aus der Blutbahn in die Atmosphäre. Weiter ins Detail wollen wir auch hier nicht gehen, da es uns heute hauptsächlich um die Lage der verschiedenen Strukturen geht.

Der schmale grün markierte Bereich hier im Bild ist die Pleura. Jeder Lungenflügel ist von dieser außerordentlich feinen serösen Membran umgeben. Dazu bildet sie eine Art eingestülpten Sack. Wie ihr seht befindet sich die Pleura in diesem Abschnitt des Rückenmarks ganz in dessen Nähe.

Jetzt sehen wir uns einen Teil des Wirbels näher an. Der grün markierte Bereich im Bild wird Wirbelkörper genannt. Wie ihr seht, macht er den Großteil eines Wirbels aus. Seine Form ist annähernd zylindrisch. Der Wirbel auf diesem Bild gehört zur Brustwirbelsäule. Die obere und die untere Oberfläche des Wirbelkörpers ist flach und aufgeraut. Sie dienen als Befestigung für die Zwischenwirbelscheiben, die Bandscheiben. In der Anatomie wird die Bandscheibe Discus intervertebralis genannt.
Die Vorderseite des Wirbelkörpers enthält einige kleinere Öffnungen, durch die Versorgungsgefäße verlaufen.

An der Rückseite finden sich vereinzelt größere Öffnungen, über die die Venae basivertebrales aus dem Wirbelkörper austreten.

Und natürlich übernimmt auch der Wirbelkörper eine Funktion, die sich anhand seiner Form bereits ableiten lässt. Er umschließt das Rückenmark von vorne, also von anterior, und trägt so zu dessen Schutz bei.

Hier seht ihr einen Bereich, der Epiduralraum genannt wird. So wird der äußerste Bereich des Spinalkanals bezeichnet, der zwischen der Dura mater und dem Periost der umliegenden Wirbel liegt, also außerhalb der Dura mater. Im Schädel sind Periost und Dura mater übrigens miteinander verwachsen. Dazu kommen wir gleich noch.

Der Epiduralraum, manchmal auch Periduralraum genannt, enthält Strukturen wie Lymphbahnen, Spinalwurzeln, Fettgewebe und kleinere Arterien. Außerdem befindet sich dort ein Netzwerk großer, dünnwandiger Gefäße. Sie bilden den epiduralen Venenplexus.

Das hier, das ist das Rückenmark selbst, die Medulla spinalis. Es wird durch drei Gewebeschichten geschützt. Das sind die Rückenmarkshäute Dura mater, Arachnoidea mater - meist einfach Arachnoidea genannt - und Pia mater. Sie umgeben außer dem Rückenmark auch das Gehirn.

Die äußerste Schicht bildet die relativ dicke harte Rückenmarkshaut, die Dura mater spinalis. Sie ist die Fortsetzung der harten Hirnhaut, der Dura mater cranialis. Die Dura mater selbst besteht aus zwei Schichten: einer äußeren Schicht, dem Stratum periostale, und einer inneren Schicht, dem Stratum meningeale. Im Bereich des Kopfes kleidet das Stratum periostale den Schädel von innen aus und wird dort auch Endocranium genannt. Die innere Schicht hingegen ist die eigentliche Dura mater. Ich erwähnte bereits, dass beide Schichten dort, anders als im Bereich des Rückenmarks, fest miteinander verschmolzen sind.

Die äußerste Schicht bildet die relativ dicke harte Rückenmarkshaut, die Dura mater spinalis. Sie ist die Fortsetzung der harten Hirnhaut, der Dura mater cranialis. Die Dura mater selbst besteht aus zwei Schichten: einer äußeren Schicht, dem Stratum periostale, und einer inneren Schicht, dem Stratum meningeale. Im Bereich des Kopfes kleidet das Stratum periostale den Schädel von innen aus und wird dort auch Endocranium genannt. Die innere Schicht hingegen ist die eigentliche Dura mater. Ich erwähnte bereits, dass beide Schichten dort, anders als im Bereich des Rückenmarks, fest miteinander verschmolzen sind.

Die Dura mater spinalis wird über Arterien wie die Arteriae meningea media und anterior und die Arteria meningea accessoria mit Blut versorgt. Die venöse Drainage erfolgt über die Sinus durae matris. Diese Sinus sind eigentlich Lücken zwischen den beiden Schichten der Dura mater, die ansonsten alle Bereiche im Schädel gemeinsam auskleiden. Im Bereich der Lücken sind sie voneinander getrennt. Über diese Sinus werden Blut und Liquor drainiert und in die Venae jugulares internae geleitet.
Ähnlich verhält es sich im Übrigen beim Epiduralraum im Bereich des Rückenmarks. Auf Höhe des Foramen magnum trennen sich nämlich das im Gehirn miteinander verwachsene Stratum periostale und das Stratum meningeale voneinander. Dadurch entsteht ein Hohlraum, der Epiduralraum.

Die Innervation der Dura mater spinalis erfolgt über kleinere, meningeale Äste des Nervus trigeminus und über die oberen Äste der Nervi cervicales.

Lasst uns nun einen Blick auf die Funktionen der Dura mater werfen. Sie umschließt das Rückenmark vollständig und hindert den Liquor so daran, aus dem Spinalkanal auszutreten. Innen liegt ihr die Spinnengewebshaut, die Arachnoidea mater, an.

Sie stützt und umhüllt außerdem die Sinus durae matris, die auch Hirnsinus oder Hirnblutleiter genannt werden, und fördert den Transport des Blutes vom Gehirn in Richtung Herz.

Die mittlere Schutzschicht des Rückenmarks, die der Dura mater innen anliegt, ist die dünne Spinngewebshaut, die Arachnoidea mater spinalis. Ihre Bezeichnung rührt von der Tatsache her, dass sie aus einem Gewebe besteht, das an Spinnweben erinnert. Deshalb auch die Wortwahl „Arachnoid“.

Die markierte Struktur in diesem Bild ist der Subarachnoidalraum. Damit ist der anatomische Hohlraum zwischen Arachnoidea und Pia mater gemeint.

Der Subarachnoidalraum ist mit Parenchym ausgefüllt, einem schwammartigen Gewebe aus Trabekeln und miteinander verbundenen Kanälen, die Liquor enthalten. Als Trabekel bezeichnet man Gewebe, das eine bälkchenartige Struktur aufweist. Im Subarachnoidalraum bestehen die Trabekel aus feinen Bindegewebsfasern, die sich von der Arachnoidea bis in die Pia mater erstrecken.

Der Liquor zirkuliert im gesamten Subarachnoidalraum. Der menschliche Körper produziert täglich rund fünfhundert Milliliter dieser farblosen, transparenten Zerebrospinalflüssigkeit.
Bei der Lumbalpunktion wird genau diese Flüssigkeit mit einer Nadel auf Höhe des Zwischenraums des dritten und vierten Lendenwirbels aus dem Subarachnoidalraum entnommen.

Die innerste Schutzschicht des Rückenmarks ist die Pia mater spinalis, die weiche Rückenmarkshaut. Diese ist äußerst dünn und schmiegt sich außen an den Rückenmarksstrang, mit dessen Oberfläche sie fest verbunden ist.

Um sie zu besprechen zoome ich etwas näher heran. So seht ihr die Pia mater deutlicher. Sie ist nicht nur mit dem Rückenmark verbunden. Über 21 dünne, faserhaltige Bindegewebsplatten, die Ligamenta denticulata, ist sie außerdem in der Dura mater verankert. Die Ligamenta ziehen dazu durch die Arachnoidea mater hindurch. Sie unterstützen die Verankerung des Rückenmarks und tragen zu dessen Stabilität bei, indem sie Seitwärtsbewegungen verhindern.

Die Pia mater erfüllt im Bereich des Rückenmarks zahlreiche Funktionen. Gemeinsam mit den anderen Rückenmarkshäuten bedeckt und schützt sie das zentrale Nervensystem. Außerdem wirkt sie beim Schutz der Blutgefäße mit. Sie umschließt die venösen Sinus nahe des ZNS und enthält den Liquor, die zerebrospinale Flüssigkeit.

Sie ist darüber hinaus in der Lage die durch Kompression entstehenden Deformationen des Rückenmarks auszugleichen. Hochelastische Anteile der Pia mater verhindern eine dauerhafte Verformung.

In der Pia mater liegen ventrale Wurzelafferenzen. Das sind unmyelinisierte sensorische Axone, die Informationen der Pia mater weiterleiten. Das ist zum Beispiel bei einem Bandscheibenvorfall oder anderen Verletzungen des Rückenmarks der Fall.

Die nächste Struktur in dieser Darstellung ist die vordere Spinalnervenwurzel oder auch einfach Vorderwurzel, die Radix anterior nervi spinalis. Vereinfacht gesagt treten über sie Nervenfasern aus dem Rückenmark aus und ziehen in alle Bereiche des Körpers. Über die Hinterwurzel kehren sie ins Rückenmark zurück und versorgen das Gehirn mit sensorischen Informationen.
Histologisch betrachtet besteht die Vorderwurzel aus Axonen von Motoneuronen, deren Zellkörper die graue Substanz des Rückenmarks bilden. Sie entspringt dem Sulcus lateralis anterior, der zwischen dem Vorderstrang und dem Seitenstrang des Rückenmarks liegt.

Ihre efferenten Nervenfasern ziehen zu den Muskeln und versorgen diese mit motorischen Impulsen.

Analog zur Radix anterior gibt es natürlich auch eine Radix posterior, zu Deutsch: Hinterwurzel. Sie entspringt dem Sulcus lateralis posterior des Rückenmarks und enthält afferente Fasern. Afferente Fasern leiten sensorische Informationen aus der Peripherie zum Rückenmark.

Hier seht ihr die Spinalganglien grün markiert. Sie werden auch Dorsalganglien, Intervertebralganglien oder Hinterwurzelganglien genannt. So ein Ganglion besteht aus den Zellkörpern der Hinterwurzel. Es enthält also ausschließlich Zellkörper afferenter Nervenfasern, die aus der Peripherie zum Rückenmark ziehen. Diese Neuronen werden als pseudo-unipolar bezeichnet. Das bedeutet, dass sie in den Ganglien keine Synapsen ausbilden.
Die Dendriten der Neuronen sammeln die sensorischen Informationen der Peripherie und führen sie zum jeweiligen Zellkörper im Ganglion, von wo aus das Axon des Neurons sie zum Rückenmark weitergeleitet.

Lasst uns den Spinalnerv noch etwas genauer betrachten. Die Vorderwurzel, die aus dem Rückenmark austritt, und die Hinterwurzel, die ins Rückenmark einstrahlt, bilden gemeinsam den Spinalnerv. Die einzelnen Fasern der Nervenwurzeln werden als Fila radicularia bezeichnet.
Kurz nachdem der Spinalnerv dann das Foramen intervertebrale verlässt, zweigt er sich auf in einen Ramus posterior, einen Ramus anterior und mehrere Rami communicantes. Diese Strukturen wollen wir uns auf den nächsten Folien näher anschauen.

Dieser markierte Bereich hier ist der Ramus anterior nervi spinalis, der auch Ramus ventralis genannt wird. Er dient der sensiblen und motorischen Versorgung von Haut und Muskulatur der vorderen Rumpfseite. Außerdem versorgt er über Nervengeflechte die Haut und die Muskulatur der Extremitäten.

Auf diesem Bild seht ihr den Ramus posterior nervi spinalis. Er wird auch Ramus dorsalis genannt. Auf dem Bild ist gut zu erkennen, dass er dünner ist als der Ramus anterior. Der Ramus posterior ist zuständig für die sensible und motorische Versorgung von Haut und Muskulatur des Rückens.

Wir sehen uns nun zwei Strukturen an, die aussehen wie zwei kleine Hörner im lateralen Bereich des Rückenmarks. Sie werden deshalb auch Seitenhörner genannt. Das Cornu laterale, das Seitenhorn, ist nur im thorakalen und lumbalen Bereich des Rückenmarks zu finden. Es enthält die Zellkörper der Neuronen des vegetativen, genauer gesagt des sympathischen Nervensystems. Dessen Nervenfasern laufen über den Ramus communicans albus bis zum zugehörigen Grenzstrangganglion des Truncus sympathicus. Hier können sie unverschaltet hindurchziehen und erst bei einem nachfolgenden prävertebralen Ganglion umgeschaltet werden. Meistens werden sie aber bereits im Grenzstrangganglion auf ein zweites Neuron umgeschaltet und fließen über den Ramus communicans griseus wieder in den Spinalnerv ein. Der Ramus communicans albus hat seinen Namen übrigens aufgrund seines weißen Erscheinungsbildes. Das liegt an den markhaltigen Axonen, aus denen er besteht. Der Ramus communicans griseus hingegen erscheint grau, da seine Axone nicht ummarkt sind.

Über das Seitenhorn wird der Sympathikus gesteuert. Seine Aktivierung hat unter anderem Einfluss auf die Tätigkeit von Herz, Lunge, Leber und Gastrointestinaltrakt. Das ist zum Beispiel dann wichtig, wenn euer Körper in eine Notsituation gerät.

Die nächste Struktur, die wir uns ansehen, ist das eben schon erwähnte Ganglion des Truncus sympathicus, der aufgrund seiner der Wirbelsäule angrenzenden Lage auch Grenzstrang genannt wird. „Ganglion“ heißt es übrigens im Singular. Im Plural sagt man „Ganglia“.
Die Ganglia des Grenzstranges befinden sich seitlich der Wirbelsäule. Hier auf dem Bild könnt ihr das gut sehen. Sie empfangen sympathische Nervenfasern aus dem Rückenmark, welche die sympathische Aktivität des Körpers steuern. Im Ganglion werden diese Fasern dann umgeschaltet.

Von dort laufen sie über den Ramus communicans griseus zurück zum Spinalnerven und von dort aus schließlich zum Erfolgsorgan.

In dieser Großaufnahme habe ich den Ramus communicans albus für euch markiert. Er stellt die Verbindung dar zwischen Spinalnerv und Truncus sympathicus. Ihr solltet wissen, dass die sympathischen Nervenfasern des thorakalen und lumbalen Bereichs nicht nur im Grenzstrangganglion, das sich auf gleicher Höhe mit dem ursprünglichen Spinalnerv befindet, umgeschaltet werden können. Sie können auch in Ganglien darüber oder darunter Synapsen bilden, je nachdem wo der Zielort der neuronalen Information liegt.

Hier seht ihr den Ramus communicans griseus. Er stellt die Verbindung vom Truncus sympathicus zurück zum Spinalnerven her. Der Ramus communicans griseus besteht aus postganglionären sympathischen Fasern, die über ihn die endgültige Richtung zum Zielorgan einschlagen.

Lass uns abschließend noch einmal zurückgehen zu den Strukturen, die dem Ramus posterior nervi spinalis entspringen. Diese beiden grün markierten Nervenstränge sind der Ramus muscularis medialis, hier im linken Bild, und im rechten Bild der Ramus muscularis lateralis. Ihr seht, dass die medialen Äste tatsächlich eher medial verlaufen und die lateralen Äste, nun ja, eben lateral. Soviel zu ihrer Namensgebung. Diese beiden Äste verlaufen vom Ramus posterior zum hinteren Rumpf.

Sie innervieren die autochthone Rückenmuskulatur.

Zuletzt möchte ich euch diese Strukturen hier vorstellen: die Rami meningei recurrentes nervi spinalis. Sie werden auch Nervi meningei recurrentes genannt. So werden kleine Nervenäste bezeichnet, die sich nahe dem Ursprung der Rami anterior und posterior, aber noch vor der Abspaltung der Rami communicantes vom Spinalnerv abzweigen.

Sie treten wieder durch das Foramen intervertebrale ein und innervieren die Facettengelenke, den Anulus fibrosus der Bandscheibe sowie die Bänder und das Periost des Spinalkanals. Sie übertragen außerdem auch Schmerzreize aus diesen Bereichen.