Plexusbildung und periphere Nerven

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1 Plexusbildung und periphere Nerven

2 Begriffe 1.1 Nervenwurzel in das ZNS ein- und austretenden Nervenfasern (Axonbündel) Im Rückenmarksbereich : 31 Wurzeln, segmental organisiert. In Nervenwurzeln befinden sich entweder efferente Axone (ventrale Wurzel) oder afferente Axone (dorsale Wurzel), d.h. die motorische und sensible Leitungsfasern liegen getrennt. 1.2 Peripherer Nerv Im peripheren Nerv sind die Qualitäten gemischt. Er besteht aus Axonen, die als Fortsätze motorischer Neurone zur Muskulatur ziehen; und aus Axonen, die als Fortsätze sensibler Neurone Information in das zentrale NS leiten. 1.3 Plexus In den Plexus werden Nervenwurzeln gebündelt und dann auf die verschiedenen Nn. aufgeteilt. Plexus finden sich im Bereich von Hals, oberer Brust und Lenden (Plexus cervicalis, brachialis, lumbosacralis). Klinische Bedeutung: Durch die Plexusbildung wird erreicht, daß ein Muskel aus mehreren Segmenten innerviert wird. Der Ausfall eines Spinalsegmentes führt daher (noch) nicht zu Lähmung eines Muskels; sie tritt (erst) nach Durchtrennung eines peripheren Nerven ein. Unterscheide: Wurzeln/Plexus!

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4 Da somit letztlich die meisten Nerven Ursprünge in mehreren Segementen besitzen, werden auch die meisten Muskeln von mehreren Segmenten innerviert. (Dies hat große Bedeutung für die Diagnostik von Plexusbildung Insgesamt besteht das Rückenmark aus 8 Hals-, 12 Brust-, 5 Lenden-, und 5 Kreuzbeinsegmenten. Vom 4. Halssegment wird das Zwerchfell und somit der Hauptatmungsmuskel versorgt, 5. bis 8. Halssegment und die ersten beiden Brustsegmente versorgen die Arme, die übrigen Brustsegmente innervieren Brust- und Bauchwandmuskulatur. Die Beine werden von den Lenden- und den Kreuzbeinsegmenten versorgt. Vermutlich im Laufe der Entwicklungsgeschichte wurde jedoch ein einfacher Verlauf der Nerven vom Austritt aus dem Rückenmark zu den Endorganen durch eine komplizierte Verknotung (Plexusbildung) ersetzt. Insbesondere die kräftigen zu Armen und Beinen ziehenden Spinalnerven bilden nach kurzem Verlauf den Arm- und Beinknoten (Plexus brachialis und Plexus lumbosacralis). Innerhalb der Plexus fügen sich Teile mehrerer Spinalwurzeln neu zu Bündeln (Faszikeln) zusammen, die sich ihrerseits teilen und erneut zu den endgültigen Nerven zusammensetzen.

5 Das spinale Segment (Thorakalbereich)

6 Anordnung der sensiblen und motorischen Fasern in einem Segment ohne Plexusbildung

7 Jeder Muskel wird von nur einem peripheren Nerv versorgt, erhält aber in der Regel Fasern aus mehreren verschiedenen Ventralwurzeln, welche aus Säulen von Motoneuronen aus unterschiedlichen Segmenten entspringen (polyradikuläre oder plurisegmentale Innervation)

8 Die sensiblen Fasern eines Dermatoms werden auf verschiedene periphere Nerven verteilt und in den Plexus so gruppiert, dass sie im Rückenmark auf ein Segment konvergieren

9 Plexus Geflechte aus ventralen Ästen der Spinalnerven. Jeder Muskel wird von nur einem peripheren Nerv versorgt, erhält aber in der Regel Fasern aus mehreren verschiedenen Ventralwurzeln, welche aus Säulen von Motoneuronen aus unterschiedlichen Segmenten entspringen (polyradikuläre oder plurisegmentale Innervation)

10 Plexus Somatische Nervenplexus Willkürmotorische und sensible Nervenfasern bilden auf jeder Seite einen: Plexus cervicalis für die Muskulatur und Sensibilität von Hinterkopf und Hals, gebildet aus den Nervenwurzeln C1 bis C4 Plexus brachialis für die Muskulatur und Sensibilität von Schulter und Arm, gebildet aus den Nervenwurzeln C5 bis Th1 Plexus lumbosacralis, den man unterteilen kann in Plexus lumbalis für Hüfte und Bein, gebildet aus den Nervenwurzeln Th12 bis L4 Plexus sacralis gebildet vor allem aus den Nervenwurzeln L5 und S1, mit motorischen und sensiblen Fasern fürs Bein; die meisten Fasern des Plexus sacralis vereinigen sich zum Nervus ischiadicus Plexus pudendus mit vegetativen Nervenfasern für Blase, Geschlechtsorgane und Enddarm, gebildet aus den Nervenwurzeln S2 bis S4 Beim Menschen haben Plexus cervicalis und Plexus brachialis keine Verbindung und werden daher nicht gemeinsam als Plexus cervicobrachialis bezeichnet. Des Weiteren wird die Versorgung der Genitale über den Nervus pudendus reguliert, der beim Menschen aus dem Plexus sacralis abgeht. Die Regulation von Stuhl- und Harnentleerung (Defäkation und Miktion) steuert sich über Schließmuskeln sowie die Beckenbodenmuskulatur. Abgesehen vom Sphincter ani internus (die Existenz eines inneren Schließmuskels für die Harnröhre beim Menschen ist umstritten), der vegetativ reguliert wird, erfolgt die Innervation aus einem kleinen Plexus coccygeus (Segmente Co1 bis Co2/Co3).

11 Segmentale Wurzelgliederung Unterhalb der Hirnnerven, beginnend in Höhe des verlängerten Markes ziehen aus jedem Rückenmarkssegment vorne unten hinten je ein Paar Nervenwurzeln. Die vorderen Wurzeln enthalten Informationen aussendende Nervenfasern (motorisch und vegetativ), die hinteren Wurzeln leiten empfangene Informationen (sensibel, vegetativ) weiter. Im Verlauf der hinteren Wurzeln findet sich eine Verdickung, die Nervenzelleiber sensibler Nerven enthält, das Spinalganglion. Kurz nach dem Verlassen des Rückenmarks vereinigen sich segmental vordere und hintere Wurzel auf beiden Seiten und bilden gemeinsam je einen Spinalnerven. Hautareale und Muskeln sind entwicklungsgeschichtlich ebenfalls segmental aufgebaut, so daß segmentaler Nerv (Spinalnerv), dazugehörige Muskelgruppe (Myotom) und Hautareal (Dermatom) eine Einheit bilden. Auch die inneren Organe lassen sich, allerdings meist etwas entfernt liegend, einzelnen Segmenten zuordnen, wodurch es zu Interaktionen kommt: zum Beispiel kann die Erkrankung eines inneren Organes gleichzeitig eine Schmerzempfindung in einem bestimmten Hautareal hervorrufen. Dabei lassen sich Hautareale den entsprechenden inneren Organen diagnostisch zuordnen (übertragener Schmerz).

12 Spinalganglion- Spinalnerv Die Dorsalwurzel ist sensibel und enthält ein Spinalganglion. Das Spinalganglion enthält die Zellkörper aller primären sensiblen Nervenzellen Die Ventralwurzel ist motorisch. Der Zellkörper des Motoneurons liegt im Vorderhorn des Rückenmarks (mot. Vorderhornzelle). Der eigentliche Spinalnerv ist gemischt und kurz und hat folgenden Äste (alle gemischt): Ramus ventralis Ramus dorsalis Ramus meningeus Ramus communicans albus (zum sympathischen Ganglion) Ramus communicans griseus (vom sympathischen Ganglion)

13 Rückenmark Spinalnerv Definition Spinalnerv : der Spinalnerv ist eine Leitungsbahn zur (bidirektionalen) Informationsübertragung zwischen den peripheren Organen (einschließlich der Muskulatur) und dem Rückenmark. Ein Rückenmarkssegment und der dazugehörige Spinalnerv sind eine untrennbare funktionelle Einheit. Rein deskriptiv wird ein zum ZNS gehöriges Rückenmarkssegment vom zum PNS gehörigen Spinalnerv abgegliedert. Der Spinalnerv ist immer ein gemischter Nerv (Nervus mixtus), da er verschiedene Faserqualitäten enthält. Dies können sein: 1. (somato-)motorische Fasern 2. (somato-)sensorische Fasern 3. autonome viszeromotorische Fasern 4. autonome viszerosensorische Fasern Der Spinalnerv im eigentlichen Sinn (Truncus n. spinalis) ist sehr kurz und entspricht der im Foramen intervertebrale gelegenen Vereinigungsstelle von Vorder- und Hinterwurzel. Sehr schnell teilt er sich in: 1. Ramus anterior (vor allem somatomotorische und sensorische Versorgung der ventralen und lateralen Rumpfwand sowie der Extremitäten) 2. Ramus posterior (vor allem somatomotorische und sensorische Versorgung der dorsalen Rumpfwand) 3. Ramus meningeus (Innervation der Rückenmarkshäute) 4. Ramus communicans (Weiterleitung von viszeroefferenter und afferenter Information)

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15 Segmentale/periphere Innervation der Skelettmuskulatur: Einzelne Skelettmuskeln (Ausnahme: Thorax) werden von mindestens 2 (maximal 4) Rückenmarkssegmenten und deren Vorderwurzeln versorgt. Diese multisegmentale Innervation wird durch die Plexusbildung der Rr. ventrales verursacht. Daraus gehen peripheren Nerven mit motorischen Fasern aus benachbarten Rückenmarkssegmenten hervor. Der Ausfall einer Vorderwurzel hat daher keine komplette Lähmung (Plegie) sondern nur eine Abschwächung (Parese) eines Muskels zur Folge. Andererseits werden mehrere Muskeln davon betroffen. Da aber in dieser multisegmentalen Innervation i.d.r. ein Segment dominiert, kann man durch Testung von so genannten Kennmuskeln eine

16 peripherer Einzelnerv mit muskulären und cutanen Verteilungsmustern Gemeinsame Endstrecke des sensomotorischen und vegetativen Nervensystems ist der periphere Nerv, der sensible, motorische und vegetative Fasern vereint. Während im Brustbereich aus einer Spinalwurzel auch jeweils ein Spinalnerv entsteht, findet sich im Bereich der Extremitäten aufgrund der Plexusbildung eine Durchmischung, so daß einerseits die Ursprünge einer Wurzel sich in mehrere Nerven verzweigen, andererseits jeder Nerv Ursprünge mehrerer Segmente enthält. Im Verlauf zweigt sich der Nerv immer weiter auf, wobei sich die feinen Äste letztlich wieder gemäß ihrer Funktionen aufteilen, so daß es muskuläre, cutane (Haut-) sensible und vegetative (z.b. Schweißdrüsen)- Äste gibt. Der Aufbau der peripheren Nerven hat zur Folge, daß Schädigungen in seinem Verlauf ganz unterschiedliche Kombinationen von Störungen der verschiedenen Funktionen hervorrufen, so daß jede Kombination für einen bestimmten Läsionensort typisch ist. So lassen sich auf der Haut verschiedene "Sensibilitätskarten" zeichnen, die die Verteilung der letzten Aufzweigungen der Hautnerven berücksichtigen. Genauso ist es möglich, eine segmentale, den verschiedene Rückenmarkssegmenten zuzuordnende Aufteilung erhalten, die sich deutlich von der "Kartierung" der peripheren Nerven unterscheidet.

17 Plexus cervicalis Von den Rr. ventrales der Halsnerven gebildet. Hautäste (sensible Äste) (treten am Punctum nervosum an die Oberfläche): 1 N. occipitalis minor 2 N. auricularis magnus 3 N. transversus colli 4 Nn. supraclaviculares Muskeläste (motorische Äste) (innervieren die tiefen Halsmuskeln): u.a.: R. sternocleidomastoideus, R. trapezius, (M. longus colli, M. longus capitis, Mm. Scaleni, Zwerchfell, infrahyale

18 sensible Nerven des Plexus hinter M. sternocleidomastoideus durch Fascie bilden Punctum nervosum Plexus cervicalis aus Rami ventrales der Spinalnerven C1-C4 treten kurze Nerven direkt zu tiefen Halsmuskeln (Mm. recti capitis anterior et lateralis, M. longus capitis und M. longus colli) aus Vorderast von C4 Nerven zum oberen Teil des M. scalenus anterior und M.scalenus medius ventrale Äste aus C1-C3 bilden Ansa cervicalis profunda: Fasern aus C1 und C2 orübergehend an N. Hypoglossus angelagert verlassen ihn als Radix superior (anterior) Fasern für M. thyrohyoideus und M. geniohyoideus laufen weiter mit N. hypoglossus Radix superior vereinigt sich mit Radix inferior (posterior) zur Ansa cervicalis Äste zur Versorgung der unteren Zungenbeinmuskulatur (M. omohyoideus, M.sternothyroideus M. sternohyoideus)

19 Verteilung über Kopf, Hals und Schulter: N. occipitalis minor C2-C3 zum Hinterhaupt, N. auricularis magnus C3 Umgebung des Ohres (Ohrmuschel, Warzenfortsatz, Kieferwinkelgegend) N. transversus colli C3 obere Halsregion bis zum Kinn, Nn. supraclaviculares C3-C4 Schlüsselbeingrube und Schultergegend N. phrenius C3-C4 kreuzt M. scalenus anterior tritt vor A. subclavia in obere Thoraxapertur ein durch Mediastinum bis zum Zwerchfell feine Äste zur Versorgung des Perikards Rami pericardiaci) an Zwerchfelloberfläche Aufzweigung versorgt gesamte Zwerchfellmuskulatur feine Äste versorgen sensibel dem Zwerchfell anliegenden Häute, kranial die Pleura, kaudal das Peritoneum des Zwerchfells und den peritonealen Überzug der Oberbauchorgane Rami dorsales versorgen motorisch Nackenmuskeln (zur autochtonen Rückenmuskulatur gehörend) und sensibel die Nackenhaut erster dorsaler Zervikalast rein motorisch; zieht als N. suboccipitalis zu kleinen Muskeln im Ber. von Os occipitale, Atlas und Axis vom 2. Zervikalnerv zieht N. occipitalis major zum Hinterhaupt versorgt dessen Haut bis zur Scheitellinie Ramus dorsalis des 3. Zervikalnervs,N. occipitalis tertius, versorgt sensibel die Nackengegend Rami dorsales der übrigen Zervikalnerven versorgen sensibel das kaudal

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22 Plexus brachialis Der Plexus brachialis sorgt für die motorische Innervation der Schultermuskulatur sowie für die motorische und sensible Innervation des Arms und der Hand. wird durch Verschmelzung der Rr. ventrales der 4 unteren Hals- und des obersten Brustnerven gebildet Nach strukturellen Gesichtspunkten kann man den Plexus brachialis grob in drei Abschnitte gliedern: die Trunci (Stämme), die Fasciculi (Bündel) und die daraus schließlich entspringenden Nervi (Nerven) Die so genannten Trunci (Stämme) sind die direkt auf die vorderen Nervenwurzeln folgenden Hauptstämme des Plexus brachialis, welche zwischen den Skalenusmuskeln durch die senkrecht verlaufende Skalenuslücke ziehen. Aufgrund ihrer topographischen Anordnung unterscheidet man: * Truncus superior: Entsteht durch Vereinigung der Nervenfasern aus C5 und C6 * Truncus medius: Entsteht direkt aus den Nervenfasern aus C7 * Truncus inferior: Ensteht durch Vereinigung der Nervenfasern aus C8 und Th1

23 Plexus brachialis-aufbau Im weiteren Verlauf nach distal gibt jeder Truncus einen vorderen und einen hinteren Ast ab (Divisiones anteriores et posteriores), die wiederum die Faszikel (Bündel) bilden. Diese lagern sich charakteristisch um die Arteria axillaris an, so dass sich die Nomenklatur der Faszikel auf ihre Lage zur Arterie bezieht. Man unterscheidet: * Fasciculus lateralis: Dieser Faszikel entsteht durch die Vereinigung der Divisiones anteriores aus dem Truncus superior und dem Truncus medius. * Fasciculus medialis: Er entsteht aus der Divisio anterior des Truncus inferior. * Fasciculus posterior: Dieser Faszikel entsteht aus den drei Divisiones posteriores aller Trunci. Aus den einzelnen Fasciculi wiederum gehen, eventuell durch Zusammenlagerung von Faseranteilen aus verschiedenen Faszikeln, die verschiedenen Nerven hervor

24 Plexus brachialis-endäste Nervus musculocutaneus: Er entsteht direkt aus dem Fasciculus lateralis und versorgt motorisch die Flexoren des Oberarms und sensibel einen Hautbereich am Unterarm. Nervus medianus: Er entsteht durch Vereinigung von Fasern aus den Fasciculi lateralis und medialis und innerviert motorisch verschiedene Flexoren am Unterarm, z.t. einige Muskeln der Hand und sensibel die Hohlhand (ohne den Kleinfingerballen) und Teile der Finger I-IV. Nervus ulnaris: Er entsteht direkt aus dem Fasciculus medialis und innerviert motorisch einige Flexoren am Unterarm, große Teile der Handmuskeln und sensibel die ulnaren Teile des Handrückens, den Kleinfingerballen und die Finger IV (teilw.) und V. Nervus cutaneus antebrachii medialis und Nervus cutaneus brachii medialis: Diese beiden Nervenäste entstammen ebenso dem medialen Faszikel und versorgen sensibel die Medialseite von Oberarm und Unterarm. Nervus axillaris: Er stammt aus dem Fasciculus posterior und innerviert motorisch Teile der Muskulatur des Schultergürtels und versorgt sensibel die Haut der Schulter. Nervus radialis: Auch dieser Nerv entstammt dem hinteren Faszikel und innerviert motorisch alle Extensoren des Arms, Teile der Handmuskeln und sensibel die Dorsalseite

25 Plexus brachialis- Topografische Unterteilung Die des Menschen wird aus den Rückenmarkssegmenten C5-Th1 gebildet und teilt sich in einen oberhalb des Schlüsselbeins (supraclaviculären) und einen unterhalb des Schlüsselbeins gelegenen (infraclaviculären) Teil auf. Das eigentliche Geflecht für die Versorgung des Arms bildet dabei der infraclaviculäre, mit der Achselarterie ziehende Teil. Supraclaviculäre Äste sind: 1. Nervus suprascapularis 2. Nervus dorsalis scapulae 3. Nervus thoracicus longus 4. Nervus subclavius 5. Nervus pectoralis medialis und lateralis (bei Tieren Nervi pectorales craniales und caudales) 6. Nervus subscapularis 7. Nervus thoracodorsalis Infraclaviculäre Äste: 1. Nervus musculocutaneus 2. Nervus medianus 3. Nervus ulnaris 4. Nervus cutaneus brachii medialis 5. Nervus cutaneus antebrachii medialis 6. Nervus axillaris 7. Nervus radialis

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