Die Wirbelsäule

Synonyme im weiteren Sinne

Medizinisch: Columna vertebralis
Bewegliches Achsenskelett des Körpers, Rücken, Rückenschmerzen, Rückgrat
Englisch: spinal column, vertebral column

Einleitung

Die Wirbelsäule (medizinisch: Columna vertebralis) bezeichnet das bewegliche Achsenskelett des Körpers. Die Wirbelsäule stützt den Körper und gilt damit als Konstruktionselement aller Wirbeltiere, welches deren Stamm, folglich Kopf, Rumpf und die oberen Gliedmaßen trägt. Darüber hinaus zeichnet sie sich durch ihre umfangreichen Bewegungsmöglichkeiten aus. Eine so genannte physiologische Krümmung in S - Form liegt vor.

Die Wirbelsäule besteht aus den Wirbeln, den Bandscheiben (= Zwischenwirbeln) und dazugehörigen Bändern, deren Aufgabe es ist, die Wirbelsäulenstrukturen zu verbinden und zu stabilisieren. Die menschliche Wirbelsäule setzt sich aus 33 – 34 Wirbelkörpern zusammen, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Aufgabenbereiche differenziert werden.

Unterschieden werden demnach sieben Halswirbel der so genannten Halswirbelsäule, zwölf Brustwirbel der so genannten Brustwirbelsäule, fünf Lendenwirbel der Lendenwirbelsäule, fünf Kreuz- und Steißwirbel.

Die beiden letztgenannten Wirbel der Wirbelsäule verschmelzen im Alter von 20 bis 25 Jahren zu Kreuz- und Steißbein.
Die Wirbelsäule bildet den so genannten Wirbelkanal, in dem sich das Rückenmark befindet.
Umgangssprachlich wird die Wirbelsäule auch als Rückgrat bezeichnet.


Abbildung Wirbelsäule

Abbildung Wirbelsäule: A - von links und B - von vorn
  1. Erster Halswirbel (Träger) -
    Atlas
  2. Zweiter Halswirbel (Dreher) -
    Axis
  3. Siebenter Halswirbel -
    Vertebra prominens
  4. Erster Brustwirbel -
    Vertebra thoracica I
  5. Zwölfter Brustwirbel -
    Vertebra thoracica XII
  6. Erster Lendenwirbel -
    Vertebra lumbalis I
  7. Fünfter Lendenwirbel -
    Vertebra lumbalis V
  8. Lenden-Kreuzband-Knick -
    Promontorium
  9. Kreuzbein - Os sacrum
  10. Steißbein - Os soccygis
    I - Halswirbelsäule (rot)
    II - Brustwirbelsäule (grün)
    III - Lendenwirbelsäule (blau)

Eine Übersicht aller Abbildungen von Dr-Gumpert finden Sie unter: medizinische Abbildungen

Form und Gliederung

Die Wirbelsäule des Menschen ist in vier Abschnitte gegliedert: Hals-, Brust-, Lenden- und Sakralwirbelsäule. Diese vier Abschnitte weisen unterschiedliche Krümmungen auf, die durch die Anpassung an den aufrechten Gang des Menschen entstanden sind.
Man beschreibt zwei Arten von Krümmungen in der Sagittalebene (von der Seite gesehen): Die Kyphose und die Lordose. Die Kyphose beschreibt eine Wölbung nach hinten, bei der Lordose handelt es sich um eine Wölbung nach vorne (Eselsbrücke: Die Lordose ist – mit viel Phantasie – geformt wie ein L).
Die Hals- und Lendenwirbelsäule sind leicht lordotisch, also nach vorne, gekrümmt, während die Brust- und Sakralwirbelsäule eine leicht kyphotische Krümmung, also eine Wölbung nach hinten aufweisen. Dies ermöglicht eine bestmögliche Abfederung und Elastizität beim Gang auf zwei Beinen (bipedes Gangbild). Von hinten betrachtet bildet die Wirbelsäule im Normalfall eine annähernde Gerade, Abweichungen hiervon (also Wölbungen nach rechts oder links) werden als Skoliose bezeichnet.

Knöcherner Aufbau der Wirbelsäule

Das knöcherne Skelett der Wirbelsäule

Das Wirbelsäulenskelett wird von einzelnen Wirbeln geformt, die in jedem der vier Abschnitte eine spezifische Form haben. Der grundsätzliche Aufbau eines Wirbelkörpers ist jedoch in allen Abschnitten (mit Ausnahme der ersten beiden Halswirbel, genannt Atlas und Axis, die eine besondere anatomische Form haben) derselbe:

Der Wirbelkörper (Corpus vertebrae) bildet eine Art Basis und wird nach hinten durch einen Wirbelbogen (Arcus vertebrae) fortgesetzt. Der Zwischenraum zwischen Wirbelkörper und –bogen nennt sich Foramen vertebrale, also Wirbelloch, das in seiner Gesamtheit als Wirbelkanal (Canalis vertebralis) bezeichnet wird.
Der Zwischenraum zwischen den Wirbelbögen zweier benachbarter Wirbel nennt sich Zwischenwirbelloch und lässt Raum für den Austritt von Nerven (s.u.). Nach hinten steht vom Wirbelbogen ein Knochenvorsprung senkrecht ab, dieser nennt sich Dornfortsatz (Processus spinosus). An bestimmten Stellen der Wirbelsäule ist er – bei normal schlanken Menschen – besonders deutlich durch die Haut zu tasten.
An den Seiten steht vom Wirbelbogen jeweils ein Querfortsatz (Processus transversus bzw. Processus costalis in der Lendenwirbelsäule) ab. Im Bereich der Brustwirbelsäule weisen die Querfortsätze eine Fläche auf, an die sich die jeweilige Rippe anschließt. Schließlich hat jeder Wirbelkörper vier Gelenkfortsätze (Processus articularis). Über jeweils zwei diese Gelenkfortsätze artikuliert ein Wirbelkörper mit dem darüber- und darunterliegenden Wirbelkörper.

Die genauen Unterschiede zwischen den Wirbelkörpern in den verschiedenen Segmenten sollen hier nicht besprochen werden, zwei allgemeine Dinge sollen jedoch Erwähnung finden: Von oben (kranial) nach unten (kaudal) werden die Wirbel langsam immer größer, was der wachsenden Belastung durch das Körpergewicht Rechnung trägt. Im Gegensatz hierzu werden die Wirbellöcher von kranial nach kaudal immer kleiner, das hängt damit zusammen, dass das Rückenmark im oberen Abschnitt am breitesten ist und nach unten hin schmaler wird, da es immer mehr Nervenäste zur Versorgung der oberen Körperhälfte in Form von sogenannten Spinalnerven abgibt.
Die ursprünglichen fünf Wirbel der Sakralwirbelsäule verschmelzen während der Embryonalentwicklung in der Regel miteinander zum sogenannten Kreuzbein (Os sacrum), das seinen Abschluss nach kaudal im Steißbein (Os coccygis) findet.
Die Anzahl der Wirbel pro Segment ist von Mensch zu Mensch dieselbe:
7 Halswirbel, 12 Brustwirbel, 5 Lendenwirbel und das Kreuzbein aus ursprünglich 5 Wirbeln.
Lesen Sie mehr zum Thema Aufbau der Wirbelsäule

Bandscheiben und Bänder

Eine Bandscheibe (= intervertebral disk; Zwischenwirbelscheibe) stellt die knorpelige Verbindung zwischen zwei Wirbelkörpern dar. Sie besteht aus einem bindegewebigen und knorpeligen äußeren Ring, dem so genannten Annulus fibrosus und einem weichen inneren Gallertkern, den man als Nucleus pulposus bezeichnet.

Abbildung Bandscheibe von oben (A) und von rechts (B)
  1. Bandscheibe
    (Zwischenwirbelscheibe) -
    Discus inter vertebralis
  2. Gallertkern - Nucleus pulposus
  3. Faserring - Anulus fibrosus
  4. Rückenmarknerv - N. spinalis
  5. Rückenmark - Medula spinalis
  6. Dornfortsatz - Processus spinosus
  7. Querfortsatz -
    Processus transversus
  8. Oberer Gelenkfortsatz -
    Processus articularis superior
  9. Zwischenwirbelloch -
    Foramen intervertebrale
  10. Wirbelkörper - Corpus vertebrae
  11. Vorderes Längsband -
    Lig. longitudinale anterius

Die Bandscheibe übernimmt die Funktion eines Puffers und federt somit Stöße und Erschütterungen ab, die auf die Wirbelsäule wirken. Darüber hinaus ermöglicht sie den einzelnen Wirbeln auch eine bessere Beweglichkeit miteinander. Nicht alle Wirbel besitzen einen solchen Puffer: Der erste und zweite Halswirbel bilden ein besonderes Gelenk und besitzen somit einen anderen Aufbau. Gleiches gilt für die Kreuz- und Steißbeinwirbel, die im Rahmen der Entwicklung miteinander verschmelzen (siehe: Kreuzbein und Steißbein weiter oben).

Aufgrund der wichtigen Aufgaben und Funktionen, die der Bandscheibe zugeschrieben werden, ist es verständlich, dass ihr in besonderer Weise eine Verantwortung gegenüber gezeigt werden muss. Dies bedeutet: Schäden der Wirbelsäule müssen nach Möglichkeit vermieden werden. Dies erreicht man beispielsweise durch ein „rückengerechtes“ Verhalten („Rückenschule“).

Darüber hinaus ist es allerdings auch von besonderer Bedeutung, dass die Bandscheibe als solches richtig ernährt wird. Diese „richtige“ Ernährung hat mit gesunder Nahrungsaufnahme als solches prinzipiell nichts zu tun. Die Beweglichkeit und Elastizität der Bandscheibe wird durch eine regelmäßige Flüssigkeitsaufnahme erreicht, was wiederum nur durch eine gesunde und ausreichende Bewegung des Menschen erreicht werden kann. Wird die Bandscheibe im adäquaten Wechsel jeweils be- und entlastet, ist eine ausreichende Flüssigkeitsaufnahme durch ein „Einarbeiten in die Bandscheibe“ in der Regel gewährleistet.

Für den Erhalt der Elastizität der Bandscheibe ist nichts so wichtig wie Bewegung. Dieses Bewegungsmaß sollt aber angemessen sein. Dies bedeutet, dass auch eine permanente Bewegung mit nur geringfügigen Ruhepausen sich genauso negativ auswirken kann wie ein chronischer Bewegungsmangel.

In beiden Fällen kann der knorpelige äußere Ring spröde und rissig werden. Der innere Gallertkern erhält dadurch die Möglichkeit aus herauszutreten, so dass sich unter Umständen dann ein Bandscheibenvorfall herausbilden kann.

Damit der Wirbelsäule ein maximaler Halt, aber auch eine maximale Beweglichkeit zugesichert werden kann, müssen kräftige Bänder vorhanden sein, die sich zum einen über die gesamte Länge der Wirbelsäule erstrecken. Darüber hinaus sind weitere Bänder notwendig, die im Verlauf vorgestellt werden sollen.

  • Das vorderen Längsband ist für die Stabilisierung zwischen Bauchraum und Wirbelsäule verantwortlich.
  • Das hintere Längsband erstreckt sich über die hinteren Wirbelkörperflächen und kleidet den vorderen Wirbelkanalbereich aus.
  • Das gelbe Band (= Ligamentum flavum),
    befindet sich zwischen den jeweiligen Wirbelbögen.
  • Ein Band – System verbindet die Querfortsätze der einzelnen Wirbel mit den Zwischenquerfortsätzen.
  • Ein Band – System (= Zwischendornfortsatz – Bänder) verbindet die Dornfortsätze und somit die Wirbelrückseiten miteinander.
  • Ein Band erstreckt sich darüber hinaus über alle Dornfortsätze und stützt die Wirbelsäule in Form einer hinteren Stabilisierung.

Die Rückenmuskulatur sorgt darüber hinaus für eine zusätzliche Stützung des gesamten Bandsystems. Nur die gemeinsame Wirkung und gegenseitige Unterstützung ermöglicht die bekannte elastische und stabilisierende Funktion und Struktur der Wirbelsäule und ermöglichen somit die zahlreichen Bewegungsmöglichkeiten in alle Richtungen, inklusive etwaiger Drehbewegungen.

Bandscheiben

Abbildung eines Bandscheibenvorfalls

Die Bandscheibe dient als Puffer zwischen zwei Wirbeln. Sie besteht aus einem äußeren Faserring (Anulus fibrosus) und einem innen gelegenen Kern aus galertartiger Masse (Nucleus pulposus). Der Kern dient der reversiblen Wasserbindung, das heißt er kann – je nach aktuellem Belastungszustand des jeweiligen Wirbelsäulensegments – Wasser abgeben (starke Belastung) oder aufnehmen (abnehmende Belastung), er fungiert somit wie eine Art Wasserkissen oder Schwamm.

Die Bandscheibe ist also der Stoßdämpfer der Wirbelsäule und somit enormen Kräften ausgesetzt, was sich in immer häufiger auch in frühen Jahren auftretenden Bandscheibenvorwölbungen oder gar -vorfällen des heutigen Patientenklientels niederschlägt. Bei einem solchen Bandscheibenvorfall wird der äußere Faserring porös und rissig, sodass Teile des Kerns austreten und teilweise bis in den Wirbelkanal vorgleiten, wo sie dort verlaufende Nerven (s.u.) irritieren können.

Bandapparat

Zahlreiche Bänder sorgen für eine Stabilisierung der knöchernen Wirbelsäule. Hierzu zählen unter anderem das vordere und hintere longitudinale Band (Lig. longitudinale anterius und posterius), die entlang der gesamten Wirbelsäule von kranial nach kaudal verlaufen, die gelben Bänder (Ligamenta flava), die die benachbarten Wirbelbögen miteinander verbinden und die Bänder zwischen den Dornfortsätzen (Ligamenta interspinalia).

Röntgenbild Lendenwirbelsäule

  1. Bandscheibe (blau)
  2. Wirbelkörper
  3. Kreuzbein (rot)

Rückenmark

Das Rückenmark verläuft durch den Spinalkanal, der von den einzelnen Wirbellöchern (Foramina vertebralia) gebildet wird nach kaudal und gibt hier an jedem Wirbelkörper einen Nervenstrang (den Spinalnerv) nach rechts und links ab. Dieser Spinalnerv verläuft durch die Zwischenwirbellöcher (Foramina intervertebralia) und verlässt so den Wirbelkanal.

Es gibt 31 Spinalnervenpaare. 8 zervikale (der Halswirbelsäule zugehörig), 12 thorakale (der Brustwirbelsäule zugehörig), 5 lumbale (der Lendenwirbelsäule zugehörig), 5 sakrale (dem Kreuzbein / der Sakralwirbelsäule zugehörig) und 1 coccygales (dem Steißbein zugehörig), das beim Menschen jedoch nur rudimentär ausgebildet ist.
Im Bereich der Halswirbelsäule tritt der erste Spinalnerv (C1) oberhalb der ersten Halswirbels (HWK 1) aus, sodass also im Bereich der Halswirbelsäule der Spinalnerv jeweils oberhalb seines zugehörigen Wirbelkörpers austritt. Dass es 8 cervikale Spinalnerven gibt und nur 7 Halswirbelkörper ändert sich dieses Schema jedoch mit dem 8. Spinalnerv, der unterhalb des 7. HWK austritt.
Somit tritt der 1. thorakale Spinalnerv (Th 1) unterhalb seines zugehörigen Wirbelkörpers (BWK 1) aus.

Das Rückenmark als solches endet in Höhe des 1. Lendenwirbelkörpers, während die Spinalnerven auf dem Weg zur den ihnen zugeordneten Austrittsöffnungen noch weiter nach unten verlaufen. Dieses Bündel an Spinalnerven, das jedoch nicht mehr das Rückenmark selbst beinhaltet nennt man Cauda equina (zu Deutsch: Pferdeschwanz). Bei einer Entnahme von Hirnwasser im Bereich des Rückens (Lumbalpunktion oder Liquorpunktion) kann man also ab dem 2. Lendenwirbelkörpers (meist jedoch zwischen dem 3. und 4. Lendenwirbel) eine Nadel einstechen ohne Gefahr zu laufen, das Rückenmark zu verletzen. Die dort verlaufende Cauda equina ist flexibel und kann der Nadelspitze ausweichen.

Die Halswirbelsäule (HWS)

Die Halswirbelsäule liefert beim Aufbau der Wirbelsäule dem Kopf ein Höchstmaß an Beweglichkeit. Hierbei ist ein Zusammenspiel der 7 Halswirbelkörper notwendig.
Der erste und der zweite Halswirbel unterscheiden sich in ihrem Aussehen erheblich von den anderen fünf Halswirbeln. Dies liegt besonders in ihrer Funktion begründet: Der erste Halswirbelkörper ist ringförmig und trägt den Kopf. Der Zweite bildet zusammen mit dem ersten Halswirbel (Atlas) das Atlanto – Axial – Gelenk, welches nicht nur dem Kopf, sondern auch der gesamten Halswirbelsäule die Beweglichkeit verschafft.

Darüber hinaus besitzt der zweite Halswirbel (Axis) einen so genannten Zahn (= Dens), der durch den ersten Halswirbel hindurch geht und mit dem ersten Halswirbel gemeinsam den Kopf trägt.
Wird der Kopf seitlich gedreht, so dreht sich der Atlasring um den Axiszahn.

Mehr Informationen erhalten Sie unter unserem Thema: Halswirbelsäule.

Die Brustwirbelsäule (BWS)

An den zwölf Brustwirbeln der Brustwirbelsäule setzen die Rippen an. Dabei sind Brustwirbel und das jeweils ansetzende Brustwirbelpaar beim Aufbau der Wirbelsäule durch ein Gelenk mit der Gelenkfläche des entsprechenden Querfortsatzes verbunden. Auf der Vorderseite hingegen weisen alle Rippenpaare mit Ausnahme der unteren beiden Rippenpaare eine Verbindung mit dem Brustbein (= Sternum) auf.

Im Rahmen der näheren Erläuterung der Wirbelsäule wurde (Aufbau der Wirbelsäule) wurde bereits darauf hingewiesen, dass sich auf beiden Seiten (rechts und links) zwischen Wirbelkörper und Bandscheibe ein so genanntes Zwischenwirbelloch befindet, welches den Rückenmarksnerven den Austritt aus dem Wirbelkanal ermöglicht.

Nur dadurch ist es möglich, dass Sensorik und Motorik angesteuert werden. Welche Ansteuerung durch die Rückenmarksnerven (= Spinalnerven) vorgenommen wird, ist abhängig von der Lokalisation:

Beispielsweise treten aus dem unteren Bereich der Brustwirbelsäule aus dem Zwischenwirbelloch Rückenmarksnerven aus, die die Beinmotorik und –sensorik ansteuern. Verletzungen in diesen Teilen der Brustwirbelsäule implizieren in der Regel stets ein Taubheitsgefühl oder gar Lähmungserscheinungen im entsprechend angesteuerten Beinbereich.

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Die Lendenwirbelsäule (LWS)

Die Lendenwirbelsäule wird aus den fünf Lendenwirbeln der Wirbelsäule gebildet. Da sie im unteren Bereich der Wirbelsäule lokalisiert sind, müssen sie den höchsten Gewichtsanteil tragen. Aus diesem Grund sind sie auch wesentlich dicker als die anderen Wirbel. Dies vermeidet jedoch nicht die Verschleißerscheinungen, die besonders in diesem Bereich sehr häufig auftreten. So sind beispielsweise Gelenkabnutzungen und Bandscheibenvorfälle im Bereich der Lendenwirbelsäule am häufigsten.

Die Lendenwirbelsäule unterscheidet sich auch im Aufbau von den anderen Bereichen der Wirbelsäule. So findet man beispielsweise ab dem zweiten Lendenwirbel kein Rückenmark mehr vor. Dies bedeutet: Nerven zur Auslösung der Sensorik und Motorik im Bein- und Beckenbereich füllen den Wirbelkanal aus. Diesen Bereich, in dem das Nervenmark endet und der Wirbelkanal durch Nerven ausgefüllt wird, bezeichnet man als „Pferdeschweif“, bzw. medizinisch als Cauda equina.

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Häufige Erkrankungen der Wirbelsäule

Häufige Erkrankungen der Wirbelsäule

Zu den häufigsten Erkrankungen im Bereich der Wirbelsäule zählen der Bandscheibenvorfall, Deformitäten wie die Skoliose, degenerative Erkrankungen wie der Morbus Bechterew und Instabilitäten wie das Wirbelgleiten (Spondylolisthesis).

Weitere Erkrankungen der Wirbelsäule sind:

Bewegungsausmaß

Jedes der vier Wirbelsäulensegmente trägt verschieden viel zur Gesamtbeweglichkeit bei. Die wichtigsten Bewegungsrichtung sind hierbei die Vorbeugung (Ventralflexion), die Streckung (Dorsalextension), die Rotation nach rechts und links und die Beugung nach rechts und links (Lateralflexion).
Die Halswirbelsäule hat den größten Bewegungsspielraum in allen diesen Bewegungsrichtungen, so kann hier eine Vorbeugung von 65° und eine Rücklehnung von 40°, sowie eine Rotation (also Kopfdrehung) von 50° erreicht werden, während die Beweglichkeit in der Brust- und Lendenwirbelsäule eingeschränkter ist (Brustwirbelsäule / Lendenwirbelsäule: Ventralflexion 35°/50°, Extension 25°/35°, Rotation: 35°/5°, Lateralflexion: 35°/20°).

Die aktiv erreichbaren Bewegungsumfänge finden als eine kombinierte Bewegung der verschiedenen Segmente statt. So ist der Kopf insgesamt um etwa 90° rotierbar, hierfür ist dann jedoch nicht nur die Halswirbelsäule verantwortlich, sondern auch die anderen Abschnitte der Wirbelsäule.

Autor: Dr. N. Gumpert      |     Letzte Änderung: 10.11.2016
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