Anatomie der Wirbelsäule

Anatomie der Wirbelsäule

Die Wirbelsäule
Die Wirbelsäule, auch Rückgrat oder fachsprachlich Columna vertebralis genannt, besteht aus 32 Wirbeln, die durch Faserknorpelscheiben voneinander getrennt sind.

Sie wird in fünf Abschnitte unterteilt: Halswirbelsäule, Brustwirbelsäule, Lendenwirbelsäule, Kreuzbein und Steißbein.

Die Halswirbel werden aus kleinen Wirbelkörpern gebildet, die Wirbelkörper der Lenden- und Kreuzwirbel sind sehr viel größer, weil das Körpergewicht für die unteren Wirbel eine größere Belastung darstellt.
Von der Seite betrachtet (Sagittalebene), weist die Wirbelsäule 4 Krümmungen auf: 2 Kyphosen und 2 Lordosen.

Anatomie der Wirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze, Lordose, Kyphose, Buckel, Wirbelloch, Rückenmark, Dornfortsatz, Abschnitt
Wirbelsäule von vorn, von der Seite, von hinten
© Sebastian Kaulitzki – Fotolia.com

Die Lordose befindet sich im Hals- und Lendenbereich, hier ist die Wirbelsäule nach vorn gewölbt.
Die Lordose der Halswirbelsäule ist weniger stark ausgeprägt, als die im Lendenbereich.
Bei den Kyphosen im Brust- und Sakralabschnitt, der auch das Steißbein umfasst, erfolgt die Wölbung dagegen nach hinten, wobei letztere ausgeprägter ist als die der Brustwirbelsäule.
Die Wirbelsäule hat eine doppelte S-Form:

Ist die Krümmung in der Frontalebene ausgeprägt, liegt eine Skoliose vor, d.h. eine dauerhafte Seitabweichung der Wirbelsäule von der Längsachse mit Rotation (Verdrehung).
Die Skoliose kann jeden Abschnitt der Wirbelsäule betreffen: Hals-, Brust-, Lendenwirbelsäule und Rücken– und Nackenschmerzen hervorrufen.

Eine ungleichmäßige Belastun

Anatomie der Wirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze, L3, Wirbelkörper, Lamina, Wirbelloch, Rückenmark, Dornfortsatz, Wirbelbogen
Wirbelsäule von oben.

g führt zu einem erhöhten Druck auf den Bereich, zu dem die Wirbelsäule hingeneigt ist, was zu einem größeren Verschleiß des Gelenkknorpels führt, typisch bei Arthrose.
Die Breite der Wirbelkörper nimmt im Verlauf der Wirbelsäule von oben nach unten immer mehr zu, weil im unteren Bereich das meiste Gewicht zu tragen ist; auf dem Steißbein lastet kein Gewicht und deshalb sind die Steißwirbel klein.
Die Wirbel werden vorn durch den Wirbelkörper gebildet und hinten durch den Wirbelbogen.
Es gibt sieben Fortsätze, die dem Wirbelbogen entspringen:

 

  • zwei nach oben und zwei nach unten gerichtete Gelenkfortsätze, die das Gelenk zwischen den Wirbeln bilden.
  • zwei Querfortsätze und ein Dornfortsatz, die den Ursprung oder Ansatz der Rückenmuskulatur darstellen.
Anatomie der Wirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze, L3, Lamina, Wirbelloch, Rückenmark, Dornfortsatz
Wirbelsäule von hinten.

Zahlreiche Muskeln und Bänder halten die Wirbelsäule fest zusammen.

Die Wirbelkörper werden durch das vordere und hintere Längsband zusammengehalten, während der Wirbelbogen und die hinteren Fortsätze durch gelbes Band, Zwischendornfortsatzband, Überdornfortsatzband, Zwischenquerfortsatzband und die Zwischenfortsatzbänder stabilisiert werden.

 

Inhalt

Biomechanik der Wirbelsäule

Die Wirbelsäule hat drei Hauptfunktionen.
Die erste Aufgabe besteht darin, das Rückenmark zu schützen, das im Wirbelkanal liegt und von starken Bändern umgeben wird.
Zweitens trägt sie den Großteil des Körpergewichts und hält den Kopf aufrecht.
Die dritte Funktion besteht darin, interne und externe Traumata und Mikrotraumata abzufangen und auf das Kreuz-Darmbeingelenk (Iliosakralgelenk) zu übertragen oder an die oberen Gliedmaßen, Kopf und Rumpf zu verteilen. Auf diese Weise werden die inneren Organe geschützt.
Die Wirbelsäule weist in Seitenansicht 4 Krümmungen auf:

  • Biegung von Hals- und Lendenwirbelsäule nach von (Lordose).
  • Biegung der Brustwirbelsäule und von Kreuz-/Steißbein nach hinten  (Kyphose).
Anatomie der Wirbel, lumbosakral, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze, D12, L1
Wirbelsäule, Seitenansicht.
© Sebastian Kaulitzki – Fotolia.com

Eine gekrümmte Wirbelsäule kann einem größeren Druck standhalten als eine gerade; genauer gesagt kann das Gewicht, das eine gerade Wirbelsäule tragen kann, mit der Anzahl der Kurven zum Quadrat plus eins multipliziert werden.
Bei der Wirbelsäule ergibt sich somit folgende Rechnung: 3*3+1=10; die menschliche Wirbelsäule kann also einem zehnmal größeren Gewicht standhalten als eine gerade Wirbelsäule.
Der Knochen besteht zum Teil aus einer stabilen Substanz im Rindenbereich (kompakt) und zum Teil aus Knochenbälkchen, die besonders in Knochen wie dem Fersenbein und den Wirbeln, die aus vertikalen und horizontalen Lamellen bestehen, anzutreffen sind. Abhängig von der Ausrichtung  dieses Gerüsts besteht in manchen Richtungen eine höhere Widerstandsfähigkeit als in anderen, je nach Verlauf der Kraftlinien; beispielsweise tragen die senkrecht angeordneten Knochenbälkchen das Körpergewicht in aufrechter Haltung.
Bei den Wirbeln bedeutet diese Ausrichtung eine geringere Festigkeit im vorderen Teil, mit einer erheblich größeren Frakturgefahr als in anderen Bereichen.
Aus funktioneller Sicht kann die Wirbelsäule als Dreifuß betrachtet werden: die vordere Auflagefläche wird durch den Wirbelkörper gebildet, die beiden hinteren Auflageflächen durch die unteren Fortsätze.
Der im vorderen Bereich der Wirbelsäule gelegene Wirbelkörper trägt praktisch das gesamte Körpergewicht, während die hinteren Fortsätze die Bewegungen regulieren.

 

Beweglichkeit der Gelenke

Die Wirbelgelenke lassen sich in zwei Kategorien unterteilen:

  • Zwischen den Wirbelkörpern befinden sich Symphysen, deren Beweglichkeit in alle Richtungen eingeschränkt ist.
  • Zwischen den Wirbelkörpern befinden sich Symphysen, deren Beweglichkeit in alle Richtungen eingeschränkt ist.

Mögliche Bewegungen sind Beugen-Strecken (Flexion-Extension), Seitwärtsneigung (Lateralflexion) und Drehbewegung (Rotation).
Der maximale Bewegungsumfang des Rumpfes liegt bei:

  • Beugung bis 75/ 80°
  • Streckung bis 25/30°
  • seitliche Neigung bis 30/35°
  • Drehung bis 40/45°

Im Bereich der Halswirbelsäule ist die Beweglichkeit größer als in den anderen Abschnitten, die Werte liegen bei:

  • Beugung bis 50°
  • Streckung bis 45°
  • seitliche Neigung bis 45°
  • Drehung bis 65°

Das Beugen-Strecken ist eine Bewegung, die auf der Sagittalebene und transversalen Achse durchgeführt wird.  Beim Strecken wird die Öffnung des Zwischenwirbellochs verringert, umkehrt beim Beugen.
Diese Bewegung wird fast ausschließlich von der Hals- und Lendenwirbelsäule ausgeführt, während sie für die Brustwirbelsäule unmöglich ist; dies vor allem wegen der Rippengelenke und – in geringerem Maße – weil die Bandscheiben im Vergleich zu den Wirbelkörpern sehr viel dünner sind.
Im Lendenbereich beträgt der Bewegungsumfang 60° beim Beugen und 45° beim Strecken.
Seitliche Neigung.
Die Bewegung erfolgt auf der Frontalebene und auf der Sagittalachse des Körpers; im Fall von Skoliose ist sie eingeschränkt.
Drehung
Die Drehung erfolgt auf Transversalebene und auf der Längsachse.

Halswirbel

 

Anatomie der Halswirbel

Anatomie der Wirbel, Halswirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze, c1, C2, C3, C4,C5, C6, C7
Halswirbel von vorn, von der Seite, von hinten.
© Sebastian Kaulitzki – Fotolia.com

Die Wirbel der Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule bestehen aus einem Wirbelkörper und 7 Fortsätzen.
In jedem dieser Wirbelsäulenabschnitte sind Form und Größe der Knochen unterschiedlich.
Ein typischer Halswirbel ist klein und hat ein sehr breites Mittelloch.
Die seitlich sitzenden Querfortsätze beinhalten eine runde Öffnung, das Foramen transversarium, durch das die Arteria und Vena vertebralis laufen.
Der  7. Halswirbel, der Prominente, hat kein Loch für die Halsarterie und einen sehr langen Dornfortsatz; er ist nicht gespalten und ragt weit nach außen vor.
Unter den Halswirbeln gibt es einige Besonderheiten, die ersten beiden Wirbel haben Eigennamen, der erste heißt Atlas, der zweite Axis (oder Epistropheus).
Der Atlas hat keinen Wirbelkörper, statt dessen zwei Wirbelbögen; einen normalen und einen anstelle des Wirbelkörpers; sie werden als vorderer und hinterer Wirbelbogen bezeichnet.
Diesem Wirbel fehlt der Dornfortsatz.
Der Atlas hat ein großes Wirbelloch, das zum Großteil von dem mit dem zweiten Wirbel gebildeten Gelenk eingenommen wird.
Der zweite Halswirbel heißt Axis oder Epistropheus und hat oberhalb des Wirbelkörpers einen Knochenfortsatz, der Dorn oder Zahn des Axis (Dens axis) genannt wird.
Er besitzt einen kurzen, gegabelten Dornfortsatz.
Der Zahnfortsatz des Axis ist sehr lang, überragt den Atlas und erreicht die Höhe des großen Hinterhauptloches; bei einem starken Schleudertrauma kann er im Falle einer Fraktur das Rückenmark treffen und zum Tod führen.

 

Bei Tod durch Erhängen ist die Todesursache der Bruch des Axiszahns.
Bei Knochenbrüchen der Halswirbelsäule darf der Hals nicht bewegt werden, weil der Dens axis in das große Hinterhauptloch hineinragt und den Hirnstamm und das verlängerte Mark komprimieren kann, in denen die Atemzentren liegen.
Die Zerstörung dieses Gehirnteils führt zum Tod, weil hier die Vitalfunktionen konzentriert sind.

Halswirbel

Die Wirbelsäule ist durch den Atlas mit der Schädelbasis verbunden, in Übereinstimmung mit den Gelenkflächen an den Seiten des großen Hinterhauptloches.
Dieses Gelenk ist das obere Kopfgelenk und heißt Atlantookzipitalgelenk; es ermöglicht ausschließlich Flexion und Extension, d.h. Nickbewegungen.
Die Drehbewegung des Kopfes erfolgt durch das Gelenk zwischen Atlas und Axis (unteres Kopfgelenk, Atlantoaxialgelenk).

 

Brustwirbel

Anatomie der Wirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze, D1, D2,D3, D4,D5, D6, D7,D8, D9,D10
Brustwirbel von vorn, von der Seite, von hinten.
© Sebastian Kaulitzki – Fotolia.com

Die Brustwirbel haben einen größeren Wirbelkörper als die Halswirbel, aber letztere haben einen größeren Querdurchmesser.
Der Dornfortsatz wird in Richtung Lendenwirbel immer schräger und ist nicht gegabelt.
Die Querfortsätze weisen eine Gelenkfläche auf.
Der erste Brustwirbel hat nur eine Rippengelenkfläche (Facies costalis), der zweite bis zehnte Brustwirbel zwei halbe Gelenkflächen, weil die Rippen mit dem korrespondierenden und dem vorigen Wirbel artikulieren.
Das Wirbelloch ist kleiner als bei den Halswirbeln und hat die Form eines Fünfecks.
Die Querfortsätze der Brustwirbel ermöglichen ein Anheben der Rippen, wenn die Zwischenrippenmuskeln  angespannt werden.
Der Rippenkopf artikuliert mit zwei Wirbeln, hiervon ausgenommen sind die 1., 11. und 12. Rippe. Die anderen Wirbel artikulieren mit der numerisch übereinstimmenden Rippe.

 

Lendenwirbel

Anatomie der Wirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze, L1, L2, L3, L4, L5
Lendenwirbel
alexmit/bigstockphoto.com

Es gibt fünf Lendenwirbel, sie haben einen großen Wirbelkörper und im Verhältnis dazu ein sehr kleines Wirbelloch; der Dornfortsatz ist groß und quadratisch.
Das Wirbelloch ist breiter als bei den Brustwirbeln, aber kleiner als das der Halswirbel und hat eine dreieckige Form.
Die oberen Gelenkflächen sind konkav, die unteren konvex.
Die oberen Gelenkfortsätze zeigen nach vorn, die unteren nach hinten; bei den Brustwirbeln ist das Gegenteil der Fall.
Der fünfte Lendenwirbel weist im Gegensatz zu den anderen vier einige Unterschiede auf: auf der Sagittalebene hat er die Form eines rechtwinkligen Trapezes, dessen kurze Seite beim Dornfortsatz liegt; außerdem stehen die Querfortsätze und unteren Gelenkflächen seitlicher als bei den anderen Wirbeln.

 

Kreuzbein

Anatomie der Wirbel, Kreuzbein, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze
Kreuzbein von vorn, von der Seite, von hinten.
© Sebastian Kaulitzki – Fotolia.com

Das Kreuzbein befindet sich zwischen Lendenwirbelsäule und Steißbein und ähnelt in seiner Form einer umgedrehten Pyramide. Es besteht aus 5 vereinten Wirbelkörpern ohne Zwischenwirbelscheiben.
Seitlich sind die Querfortsätze miteinander verschmolzen und bilden Vorsprünge, die als Flügel bezeichnet werden. Die Zwischenwirbellöcher, Foramina sacralia, sind als vier paarige Öffnungen vorn und hinten an jeder Seite angeordnet, wo die Spinalnerven austreten.
Das Kreuzbein hat an beiden Seiten eine Gelenkfläche, Facies auricularis, deren Form an ein Ohr erinnert.
Sie artikuliert mit einer relativ schmalen Gelenkfläche im Hüftknochen und bildet das Iliosakralgelenk (Kreuz-Darmbein-Gelenk).
Im unteren Bereich artikuliert das Kreuzbein mit dem Steißbein.

 

Bandscheibe

Anatomie der Wirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule, Bandscheibe, Nervenwurzel, Faserknorpelring, Anulus fibrosus, Gallertkern, Nucleus pulposus, Gelenkfortsätze
Bandscheibe, Nervenwurzel, Halswirbel
© turhanerbas – Fotolia.com

Die Bandscheibe ist ein faserknorpeliges Kissen, das zwischen zwei Wirbelkörpern liegt.
Sie ist zwischen den Wirbeln der Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule vorhanden, aber nicht im Kreuz- und Steißbein.
Ihre Form entspricht in etwa der der Wirbelkörper; sie passt sich deren Kontur gut an.
Die Wirbel sind vorn und hinten ungefähr gleich hoch, abgesehen von den Brustwirbeln, die im hinteren Bereich höher sind.
Die Bandscheiben sind im Lenden- und Halsbereich vorn höher und im Brustabschnitt hinten; daraus ergibt sich die charakteristische Form der Wirbelsäule mit den drei natürlichen Krümmungen.
Die Bandscheiben nehmen von Halswirbelsäule in Richtung Lendenwirbelsäule immer mehr an Dicke zu.
Das Proportionsverhältnis zwischen Scheibenhöhe und Wirbelkörperhöhe ist bei den Halswirbeln maximal und bei den Brustwirbeln minimal. In den Abschnitten, wo die Bandscheibe dicker ist als der Wirbelkörper, ist der Bewegungsumfang der Wirbelsäule größer.
Die Bandscheibe besteht aus Kollagen-, Knorpel- und Bindegewebsfasern,  enthält keine Blutgefäße oder Nervenendigungen.
Sie hat eine stoßdämpfende Funktion, um den Druck, der den ganzen Tag von oben und von unten auf die Wirbelsäule einwirkt, zu vermindern und abzufangen.
Sie wird durch zwei konzentrische Strukturen gebildet:

  • Der innen liegende Gallertkern (Nucleus pulposus) hat eine gelartige Substanz und besteht überwiegend aus hydrophilen Glykosaminoglykanen und Wasser.
  • Der äußere Faserknorpelring  (Anulus fibrosus) bildet eine feste und starre Außenkapsel, deren Fasern schräg liegen und in konzentrischen Bündeln in gegensätzlichen Richtungen angeordnet sind. Dank dieser Struktur können die auf die Wirbelsäule einwirkenden Kräfte gleichmäßig verteilt werden.

Der Druck der Bandscheibe wird größtenteils auf den Gallertkern entladen.
Tagsüber liegt das Gewicht des Oberkörpers beim Stehen oder Sitzen auf den Wirbeln, aber auch auf den Bandscheiben; dabei wird der im Gallertkern enthaltene Wasseranteil zum Wirbelkörper verschoben. Die Körpergröße ist deshalb abends um ca. 1-1,5 cm geringer als morgens.
Der Gallertkern befindet sich nicht genau in der Mitte des Faserknorpelrings, sondern ist leicht nach hinten zum Wirbelbogen hin verschoben.
Beim Beugen und Strecken oder bei der Seitwärtsneigung der Wirbelsäule wird die Bandscheibe in der Bewegungsrichtung des Rückens zusammengedrückt.
Mit dem Alter degeneriert die Bandscheibe, der Gallertkern dehydriert, wodurch der Faserknorpelring einer höheren Belastung ausgesetzt ist und reißen kann.

Das bedeutet weniger Elastizität und eine verminderte Größe.
Eine vorwiegend sitzende Lebensweise, Übergewicht und schlechte Körperhaltung tragen zur Dehydrierung der Bandscheiben bei.
Unter diesen Umständen kann eine abrupte Bewegung des Rückens ausreichen, um ein Austreten des Gallertkerns aus dem Faserring, also einen Bandscheibenvorfall,  zu bewirken.

Eine Protrusion oder Vorwölbung des Gallertkerns, der somit das Rückenmark oder die Spinalnervenwurzeln komprimiert, wird als Ursache für Rückenschmerzen angesehen, auch wenn der Großteil der Personen mit erwiesenem Bandscheibenvorfall nicht unter Rückenschmerzen oder Lumboischialgie leiden.

 

Rückenmark

Anatomie der Wirbel, Nerv, Muskel, Physiotherapie und Rehabilitation, Rücken, Lendenbereich, lumbal, Kreuzbein, sakral, Neuropathie, Bandscheibenschaden, Bandscheibenvorfall, Protrusion, Bulging, Wirbelsäule
Rückenmark von oben.
© turhanerbas – Fotolia.com

Das Rückenmark ist ein Nervenbündel, das zusammen mit dem Gehirn das zentrale Nervensystem bildet.
Es entspringt dem Gehirn, genauer gesagt dem unteren Hirnstamm und endet im so genannten Conus medullaris auf Höhe des Lendenwirbels L2.

Das Rückenmark hat ein kegelförmiges Aussehen und verläuft im schützenden Wirbelkanal, der aus den Wirbellöchern (Foramen vertebrale) zwischen Wirbelkörper und Wirbelbogen gebildet wird.
Schutz erfährt das Rückenmark in erster Linie durch den Liquor cerebrospinalis und die Rückenmarkshaut (Meninx spinalis), eine dreifache Membranschicht: die Dura mater (außen), Arachnoidea (Spinngewebshaut) und die Pia mater (innen).

Die Neuronen stellen die Funktionseinheit des Nervensystems dar und bilden die graue Substanz des Rückenmarks, das auf der Transversalebene eine “H”-ähnliche Form aufweist.
Außerhalb der grauen Substanz befindet sich die weiße Substanz, die aus auf- und absteigenden Nervenbündeln besteht; erstere führen sensitive Informationen, die zweiten motorische Befehle an die Muskeln.
Die hinteren Wurzeln sind sensitiv, die vorderen Wurzeln motorisch.
Seitlich an der Wirbelsäule befinden sich zwischen den Wirbelbogenfüßchen zweier benachbarter Wirbel die Intervertebral- oder Zwischenwirbellöcher, durch die die Spinalnerven laufen.

Aus dem Rückenmark treten die vorderen und hinteren Spinalnervenwurzeln  aus. Haben sie das Intervertebralloch verlassen, vereinen sie sich zu einem einzigen Spinalnerv, der die inneren Organe und den Bewegungsapparat innerviert.

Mehr lesen

Leave a Reply