Pyramidenbahn

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 27. Februar 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Pyramidenbahn ist die längste Nervenbahn des Körpers und überträgt motorische Impulse vom ersten Motoneuron im Gehirn bis zum zweiten Motoneuron im Rückenmark. Damit spielt sie für die Willkürmotorik eine hohe Rolle und ist Teil des pyramidalen Systems. Schädigungen der Pyramidenbahn rufen spastische und schlaffe Lähmungen hervor.

Was ist die Pyramidenbahn?

Die Pyramidenbahn ist ein Teil des zentralen Nervensystems und zieht sich vom Rückenmark bis ins Gehirn. Sie wird zum motorischen System gerechnet. Als efferentes Bahnsystem zum Motocortex leitet sie Impulse aus dem zentralen Nervensystem an die Alpha-Motoneuronen weiter. Von dort aus werden die Aktionspotenziale an die Muskeln der Skelettmuskulatur übertragen. Damit ist die Pyramidenbahn eine wichtige Schaltstelle für Bewegungen der Willkür- und Reflexmotorik.

Die Pyramidenbahn ist außerdem die längste absteigende Bahn des menschlichen Nervensystems und gehört zum pyramidalen System. Als pyramidales System werden die Motoneuronen und ihre Nervenfortsätze bezeichnet, die in der Pyramidenbahn zusammenlaufen. Das pyramidale System ist beim Menschen und bei Primaten besonders stark ausgebildet. Gemeinsam mit dem extrapyramidalen System steuert es sämtliche motorischen Funktionen im menschlichen Organismus. Eine klare Trennung der beiden Systeme beurteilen viele Quellen als kritisch.

Anatomie & Aufbau

Die Pyramidenbahn besteht im weitesten Sinn aus zwei verschiedenen Faserbahnen. Der Tractus corticospinalis trifft in der anatomischen Struktur auf den Tractus corticonuclearis. Bei beiden Bahnen handelt es sich um motorische Nervenbahnen des zentralen Nervensystems. Die Pyramidenbahn liegt auf beiden Seiten am unteren Myelencephalon an und ist dort als pyramidenhafter Längswulst erkennbar. Zwischen dem Nachhirn und dem Rückenmark liegt die sogenannte Pyramidenkreuzung.

Ein Großteil der Neuriten kreuzt an dieser Stelle als Tractus corticospinalis lateralis auf die jeweils gegenüberliegende Seite der Bahn. Der Tractus corticospinalis anterior paramedian besteht aus den restlichen zehn bis 30 Prozent der Neuriten. Diese Bahn verläuft im Rückenmarkvorderstrang und kreuzt in Segmenten ins Rückenmarkvorderhorn. Ein paar wenige Bahnen sind nicht an der Kreuzung beteiligt. Weil der Tractus corticonuclearis durch einzelne Fasern mit den Hirnnervenkernen verbunden ist und damit nicht durch die Pyramidenstruktur des Myelencephalon läuft, gehört er nur im weitesten Sinn zur Pyramidenbahn.

Funktion & Aufgaben

Die Pyramidenbahn zählt zum somatomotorischen System des Menschen und der meisten Säugetiere. Diese anatomische Struktur steuert die willkürliche Bewegung und damit die Skelettmuskulatur, die für diese Bewegungen verantwortlich ist. Die Herzmuskulatur wird nicht somatomotorisch gesteuert. Sie unterliegt der Steuerung eines unabhängigen und unwillkürlichen Systems, das auch als vegetatives Nervensystem bekannt ist.

Auch für die die Steuerung der Verdauungsorgane ist nicht das somatomotorische, sondern das enterische Nervensystem zuständig. Als Teil des somatomotorischen Systems ist die Pyramidenbahn primär für die Willkürmotorik verantwortlich. Diese Funktion übernimmt es speziell als Anteil der pyramidal-motorischen Strukturen, wobei auch das extrapyramidal-motorische System zum somatomotorischen System gerechnet wird. Nicht alle Bewegungen im menschlichen Körper werden willkürlich gesteuert. Während die Willkürmotorik von der Pyramidenbahn abhängig ist, hängt der unwillkürliche Anteil der Motorik vom extrapyramidalen System ab. Im pyramidalen System wird neben der Willkürmotorik auch die Feinmotorik gesteuert. Die primär-motorische Rinde des Großhirns übernimmt in diesem Zusammenhang wichtige Aufgaben. Die Zellkörper zentraler Motoneuronen sind hier verankert.

Histologisch werden diese Zellen auch als Pyramidenzellen bezeichnet. Das pyramidale System besteht vorrangig aus kleinen Pyramidenzellen, die aus der motorischen Rinde stammen. Von der Hirnrinde aus durchlaufen die Axonfasern der zentralen Motoneuronen das Rückenmarks und erreichen so das untere Motoneuron, das im Vorderhorn des Rückenmarks liegt. Bewegungsbefehle werden aus dem Gehirn damit über das erste und zweite Motoneuron an die Erfolgsorgane weitergegeben. Als Alphaneuronen übertragen das obere und untere Motoneuron Impuls besonders schnell. Als Verbindungsstücke zwischen den beiden Motoneuronen ist die Pyramidenbahn ein unersetzlicher Teil der Motorik.

Krankheiten

Im Zusammenhang mit Läsionen der Pyramidenbahn spielt klinisch betrachtet vor allem der Begriff der Babinski-Gruppe eine Rolle. Symptome aus dieser Gruppe werden auch Pyramidenbahnzeichen genannt. Dabei handelt es sich um motorische Reflexbewegungen, die bei Säuglingen physiologisch sind, aber beim Erwachsenen pathologischen Wert besitzen. In der neurologischen Reflexprüfung prüft der Neurologe seine Patienten standardmäßig auf Pyramidenbahnzeichen, weil sie ihm ein Hinweis auf Schädigungen der zentralen Motoneuronen sein können.

Neben dem diagnostischen Wert der Pyramidenbahnzeichen kommt ihnen bei Krankheiten wie der Multiplen Sklerosen außerdem prognostischer Wert zu. Pyramidenbahnzeichen und damit Schädigungen der zentralen Motoneuronen oder der Pyramidenbahn können sich sowohl durch Entzündungen, als auch durch degenerative Prozesse oder Durchblutungsstörungen einstellen. Eine Läsion der Pyramidenbahn im Inneren des Gehirns äußerst sich in der Regel in einer schlaffen Lähmung oder einer beeinträchtigten Feinmotorik. Die schlaffe Lähmung wird mit der Zeit zu einer spastischen Lähmung mit erhöhtem Muskeltonus. In diesem Zusammenhang ist gestörte Durchblutung die häufigste Schädigungsursache.

Bei degenerativen Erkrankungen wie ALS baut sich dagegen das motorische Nervensystem ab. Entzündungen im Gehirn und Rückenmark liegen dagegen bei der Autoimmunerkrankung MS vor. Wenn diese Entzündungen die Pyramidenbahnen betreffen, wird eine durchschnittlich ungünstigere Prognose für den Krankheitsverlauf gegeben. Mittlerweile wird das Vorliegen von Pyramidenbahnzeichen für ein eher unsicheres Diagnostikinstrument gehalten. Nichtsdestotrotz ist es bislang eins von wenigen Mitteln zur Verdachtsdiagnose einer motoneuronalen Schädigung des Nervensystems.

Quellen

Braun, J., Dormann, A .J.: Klinikleitfaden Innere Medizin. Urban & Fischer, München 2013
Frotscher, M., et al.: Taschenatlas Anatomie, Band 3: Nervensystem und Sinnesorgane. Thieme, Stuttgart 2018
Klingelhöfer, J., Berthele, A.: Klinikleitfaden Neurologie. Urban & Fischer, München 2009

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