Genickbruch

Als Genickbruch wird im Volksmund eine meist tödlich endende Fraktur des Dens Axis unter zusätzlicher Ruptur des haltenden Bandapparates bezeichnet.

Hierbei kann das Rückenmark genauer die Medulla oblongata durchtrennt werden. Da durch die Durchtrennung selbiger die Reizweiterleitung vom Gehirn zum Körper als auch vom Körper zum Gehirn unterbrochen wird ist die Aufrechterhaltung des Vitalfunktionen nicht mehr möglich und der Mensch verstirbt.

Ereignisse nach Abtrennen des Kopfes aus neurophysiologischer Sicht

Die früher oft lebhaft diskutierte Spekulation um die Geschehnisse unmittelbar nach einer Hinrichtung durch Köpfen ist historisch gesehen immer wieder aufgeflammt. Offensichtlich haben sich die Menschen oft gefragt, ob abgetrennte Köpfe noch bewusste Leistungen erbringen können. Erwiesen ist lediglich, dass das unverletzte Gehirn eine Zeit lang ohne Sauerstoffzufuhr überleben und damit arbeiten kann, sofern die Erregungsausbreitung nicht gestört wird – was beim Köpfen aber der Fall ist.

Nach heutiger Ansicht treten unmittelbar nach der Hinrichtung folgende Ereignisse ein: Das Durchtrennen spinaler Nervenfasern bewirkt innerhalb der Axone (Bestandteil von Nervenfasern) eine im physiologischen Höchstmaß ansteigende Frequenz von Aktionspotentialen, was gleichzeitig mit dem sofortigen Ausfall hemmender Funktionen verbunden ist. Dadurch setzt sich innerhalb von 300 Millisekunden eine massive und unkontrollierte Ausbreitung der Erregungsmuster ins Gehirn fort, wobei sich sämtliche Formationen beteiligen. Das führt zu einer sofortigen Bewusstlosigkeit und einer tiefgreifenden, irreversiblen Störung sämtlicher zerebraler Funktionen. Eine vergleichbare, aber um viele Potenzen schwächere unkontrollierte Erregungsausbreitung ist auch von epileptischen Anfällen bekannt, bei denen sich aber nur einige wenige Areale beteiligen. Die Bewusstlosigkeit eines abgetrennten Kopfes hingegen ist massiv. Bewusste oder höher verarbeitete Reaktionen eines abgetrennten Kopfes auf Zurufe sind nach Ablauf von 300 Millisekunden zuverlässig auszuschließen. Man spricht hier auch von einem zerebralen Schock, der nicht nur eintreten kann, sondern in jedem Falle eintreten wird.

Die Abläufe innerhalb der ersten Sekunden nach der Abtrennung sind heute ebenfalls sicher bekannt. Da die enorme unkontrollierte Erregung in den durchtrennten und tödlich (letal) geschädigten Axonen aus zellphysiologischen und energetischen Gründen nur über wenige Sekunden aufrechterhalten werden kann, setzt deren biologischer Tod bereits innerhalb weniger Sekunden nach ihrer Durchtrennung ein. Dies ist deshalb so, weil die Fähigkeit, Aktionspotentiale zu transportieren, ein essentieller und lebensnotwendiger Stoffwechselbestandteil aller Nervenzellen ist. Werden die intrazellulären Reserven an Adenosintriphosphat (ATP) erschöpft, kommt die Tätigkeit der Ionenpumpen (aktive membrandurchspannende Proteine) zum Erliegen, was zum sofortigen biologischen Tod der (durchtrennten) spinalen Axone führt. Das Absterben der Axone setzt sich wie ein Lauffeuer von der Stelle der Durchtrennung bis ins Gehirn fort, wo es nach ca. 5 Sekunden die zugehörigen Somata (siehe Pyramidenzelle), von denen sie stammen, erreicht. In diesem Moment sterben diese Somata unabhängig vom verfügbaren Sauerstoff ab (funktioneller Tod), da die Erregungsmuster einen wichtigen Faktor im Zellstoffwechsel darstellen. Die ältere Ansicht, die Zellsomata könnten noch bis zur Erschöpfung der Sauerstoffversorgung (z.B. 3 Minuten) weiterleben und funktionieren, ist falsch.

Auch höhere Projektionsgebiete dieser sterbenden Zellen – d. h. weitergeschaltete Verbindungen, die mit Anbruch der ersten 300 Millisekunden erregt wurden – tragen diese Erregung zwangsläufig so lange fort, bis ihre eigenen intrazellulären Reserven erschöpft sind. Da das Gehirn aber über Gliazellen (Zellen mit Stütz- und Versorgungsfunktionen für die Neurone) noch etwa 20 Sekunden nach Unterbrechung der Blutzufuhr mit Sauerstoff versorgt werden kann, können die Reserven der Projektionsgebiete noch bis zum Ablauf dieser Zeit teilweise ersetzt werden. Diese Zellen leben zwar noch im physiologischen Sinne, sind aber nicht mehr in der Lage, eine sinnvolle Informationsverarbeitung aufrechtzuerhalten. Sie generieren Aktionspotentiale nicht mehr in differenzierter Weise, sondern im physiologisch höchstmöglichen Maße. Bald tritt auch hier der biologische Tod ein.

Nicht berücksichtigt ist hierbei der enorm ansteigende Energiebedarf der Zellen, der mit der Aktivitätserhöhung einhergeht. Die Reserven sind vermutlich wesentlich schneller verbraucht als beispielsweise bei einer Unterbrechung der Blutzufuhr, wie sie bei Unfallopfern vorkommen kann, bei denen der zerebrale Schock unterblieb. In jedem Fall sind bei abgetrenntem Kopf innerhalb von ca. 20 Sekunden, vermutlich aber früher, alle ATP-Reserven verbraucht, und die Repolarisationsfähigkeit der Zellmembranen kommt generell zum Erliegen.

Eine Ausnahme hiervon bilden nur ganglienzellulär basierte Erregungskreise, die außerhalb des Gehirns lokalisiert sind und überwiegend Reflexe ermöglichen. Da diese Erregungskreise in Bezug auf das Gehirn vornehmlich afferent verschaltet (d. h. von der Peripherie zum Zentralnervensystem verschaltet) sind und nur wenig efferenten Input erhalten, können sie noch während der fatalen Vorgänge im Gehirn gezeigt werden. Der Lidschlussreflex zählt beispielsweise hierzu, der ähnlich wie spinale Reflexe funktioniert. (Analog dazu kann auch der vom Kopf abgetrennte, der sog. spinalisierte Körper, noch Reflexe zeigen). Hieraus erklären sich Beobachtungen, nach denen ein abgetrennter Kopf noch auf eine schnell auf ihn zubewegte Hand reagiert haben soll. Reflexe wie diese sind jedoch kein Zeichen einer zerebralen Präsenz oder gar einer bewussten Reaktion. Beobachtungen wie Kiefer- und Zungenbewegungen entstammen efferenten Reaktionen, wie sie auch bei epileptischen Anfällen auftreten. Sie bedeuten nicht, dass der Kopf noch etwas sagen wollte, sondern sind unbeabsichtigten Muskelbewegungen gleichzusetzen. Entsprechende Berichte aus der Literatur entstammen eher phantastischen oder makabren Ausschmückungen von naiven Vorstellungen, die sich die Zuschauer bei solchen Ereignissen von der Sache machten.