Kiemenbogen

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 3. November 2016
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Der Kiemenbogen ist ein sechsteiliges, anatomisches System in der frühen Embryonalphase des Menschen. Aus den sechs voneinander relativ unabhängigen Kiemenbögen entwickeln sich während der späteren Schwangerschaft verschiedene Teile des menschlichen Körpers. Wenn der Kiemenbogen von Entwicklungsstörungen betroffen ist, können sich für den Fötus Missbildungen einstellen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der Kiemenbogen?

Der Kopfdarm aller Wirbeltierembryonen wuchert in den sogenannten Kiemenbogen aus. Dabei handelt es sich um kiemenartige Falten, die nur für den Fötus und dessen Entwicklung relevant sind. Bis zur Geburt formen sich aus ihnen anatomisch Strukturen. Beim Menschen entwickelt sich der Kiemenbogen während der frühen Embryonalperiode.

Zwischen der dritten und fünften Woche der embryonalen Entwicklung wuchert das embryonale Bindegewebe bereits aus und bildet insgesamt sechs Bögen. Für die spätere Entwicklung des Fötus sind nur vier davon von Relevanz. Der fünfte Kiemenbogen ist bei allen Säugetieren nur rudimentär angelegt. In der Innenansicht treten die Kiemenbögen mit Kiemenfalten oder Schlundtaschen in Erscheinung. In der Außenansicht entsprechen sie Kiemenfurchen. Die anatomische Struktur des Kiemenbogens ist auch als Bronchialbogen oder Schlundbogen bekannt. Zuweilen wird sie auch als Pharyngealbogen oder Viszeralbogen bezeichnet.

Anatomie & Aufbau

Die einzelnen Kiemenbögen des Menschen sind völlig metamer, also strukturgleich. Bei der embryonalen Entwicklung bildet sich in jedem Kiemenbogen ein Keimblatt, aus dem später ein Knorpel, ein Nerv, eine Arterie und ein Muskel wachsen. Diese Strukturen lassen sich jedem Kiemenbogen einzeln zuordnen.

Das heißt, sie formen gemeinsam kein zusammenhängendes System, sondern bestehen als in sich geschlossenes System zu dem je zugehörigen Kiemenbogen. Der erste und der zweite Kiemenbogen entwickeln sich zuerst. Auf diese Entwicklung folgt die Ausbildung des dritten und vierten Kiemenbogens. Der fünfte Bogen wird kaum angelegt. Der sechste geht in der Embryonalphase später in den vierten über. In direktem Zusammenhang mit den Kiemenbögen stehen die innen liegenden Schlundtaschen, die insgesamt fünf eigene Strukturen ausmachen.

Funktion & Aufgaben

Aus den Kiemenbögen des Embryos entwickeln sich in der späteren Entwicklungsphase des Fötus Organe. Diese Organe werden auch als branchiogene Organe bezeichnet. Der erste Kiemenbogen bildet Teile des Gesichts. Dazu gehören vor allem die Kieferteile, der Gaumen und die Gehörknöchelchen Hammer und Amboss. Der erste Kiemenbogennerv wird später zum fünften Gehirnnerv.

Seine Muskelanlage wird zur Kaumuskulatur, wobei sich seine eigene Arterie größtenteils zurückbildet. Aus dem zweiten Kiemenbogen bildet sich der Steigbügel. Auch das obere Zungenbein und das Schläfenbein gehen aus dem zweiten Kiemenbogen hervor. Die Arterie dieses Bogens bildet sich später zurück. Sein Nerv wird zum siebten Hirnnerv und seine Muskulatur entwickelt sich insbesondere zur mimischen Muskulatur. Aus dem dritten Kiemenbogen entsteht später das untere Zungenbein. Sein Muskel wird zum Griffel-Rachen-Muskel, wobei seine Arterie zur inneren Halsschlagader wird.

Sein Nerv bildet später den neunten Hirnnerv aus, den sogenannten Zungen-Rachen-Nerv. Aus dem vierten Kiemenbogen entsteht in Zusammenspiel mit dem sechsten Kiemenbogen insbesondere der Kehlkopf mitsamt der Kehlkopf- und Rachenmuskulatur. Seine Arterie wird zum Aortenbogen und zur Unterschlüsselbeinarterie. Zusammen mit Anteilen des sechsten Kiemenbogens entwickelt sich der Nerv des vierten Kiemenbogens außerdem zum zehnten Hirnnerv. Der lediglich rudimentäre fünfte Kiemenbogen bildet keine definiten Strukturen aus.

Aus den fünf Schlundtaschen oder Kiemenspalten des Kiemenbogens entwickeln sich während der embryonalen Phase dagegen sehr wohl anatomische Strukturen. Die erste Schlundtasche wird insbesondere zur Ohrtrompete und dem Gehörgang. Aus der zweiten Schlundtasche werden die Mandeln des Gaumens. Die dritte und vierte bilden die Nebenschilddrüse sowie den Thymus. Die fünfte Schlundtasche wird zu C-Zellen, die später die Schilddrüse bevölkern.

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Krankheiten

Der Kiemenbogen kann von embryonalen Entwicklungsstörungen betroffen sein. Eine solche Entwicklungsstörung könnte unter Umständen auf Nikotin- oder Alkoholkonsum während der Schwangerschaft zurückgehen. Die Lippen-Kiefer-Gaumenspalte ist eines der bekanntesten Phänomene im Rahmen einer Entwicklungsstörung des Kiemenbogens.

Im Kiemenbogen entwickeln sich einzelne Teile des Gesichts getrennt, um später zusammenzuwachsen. Wenn diese einzelnen Teile in der siebten Schwangerschaftswoche nicht oder nur unvollständig verschmelzen, kann sich beispielsweise ein deformiertes Zwischenkiefersegment bilden. Die Oberkieferwulste aus bestimmten Teilen des Kiemenbogens verwachsen später mit den Nasenwülsten. Sie bilden den linken und der rechten Teil der Oberlippe aus und formen außerdem die einzelnen Seiten des Oberkiefers. Wenn diese Entwicklung gestört ist oder relevante Gewebeteile im Laufe der Entwicklung wieder aufgehen, entsteht eine Kieferspalte oder Lippenspalte, die entweder einseitig oder beidseitig ausgeprägt sein kann.

Viele weitere Anomalien des Kiefers oder der Zähne können auf Entwicklungsstörungen des Kiemenbogens zurückgehen. Das Goldenhar-Syndrom ist zum Beispiel ein angeborenes Fehlbildungssyndrom, das asymmetrische Mundwinkel, unterentwickelte Wangen und Kieferteile sowie kleine Ohren, enge Lidspalten und sogar fehlende Augen zur Folge haben kann. Oft sind die Kinder zusätzlich von einem Herzfehler, einem Nierenschaden oder Hör- und Zahnschäden betroffen.

Als Ursache für das Syndrom geht die Medizin mittlerweile von einem Thrombus im Gewebe des ersten und zweiten Kiemenbogens sowie der ersten Schlundtasche aus. Dem Thrombus geht ursächlich vermutlich eine unterbrochene Blutversorgung dieser Gewebe voraus. Über die Ursachen einer solchen Durchblutungsstörung ist bislang wenig bekannt. Erblich soll das Syndrom nicht sein.

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