Die Anatomie der Wirbelsäule ist ein Meisterwerk der Evolution, das uns Menschen unter allen Lebewesen den aufrechten Gang ermöglicht. Der Rücken trägt unsere Last, ist beweglich und dennoch stabil. Die Wirbelsäule ist die wichtigste Stütze des Rückens und verbindet Kopf, Brustkorb, Becken, Schultern sowie Arme und Beine. Im Wirbelkanal schützt die Wirbelsäule das Rückenmark, die Verbindung zwischen Gehirn und Körper. Der Rücken umfasst die hintere Seite des Rumpfes vom Nacken bis zum Steißbein.
Die Struktur der Wirbelsäule
Die Wirbelsäule ist an vier Stellen gekrümmt und bildet eine doppelte S-Form. Von der Seite betrachtet wölben sich die Halswirbelsäule und die Lendenwirbelsäule leicht nach vorne, während sich die Brustwirbelsäule und das Kreuzbein nach hinten krümmen. Diese Schwingung ermöglicht es der Wirbelsäule, Druck und Belastung besser auszugleichen. Babys kommen ohne diese Doppelschwingung auf die Welt.
Die Wirbelsäule besteht aus 33 Wirbeln, die wie Bauklötze aufeinanderliegen. Die Länge der Wirbelsäule variiert je nach Körpergröße: bei Männern beträgt sie durchschnittlich 71 Zentimeter, bei Frauen 61 Zentimeter.
Die Wirbelsäule wird in fünf Abschnitte unterteilt:
- Sieben Halswirbel
- Zwölf Brustwirbel
- Fünf Lendenwirbel
- Fünf Kreuzwirbel
- Drei bis fünf Steißwirbel
Die einzelnen Wirbel sind unterschiedlich groß und übernehmen verschiedene Aufgaben. Steiß- und Kreuzwirbel sind miteinander verwachsen und bilden die Verbindung zum Becken. Die Lendenwirbelsäule ist sehr beweglich und gleichzeitig stark. Die Brustwirbelsäule ist weniger flexibel, da hier die Rippen und die den Brustkorb stabilisierenden Muskeln und Sehnen ansetzen. Nach oben hin werden die Wirbel dünner und flacher, da sie mit dem Kopf nur wenig Gewicht tragen. Die Halswirbelsäule ist ebenso wie die Lendenwirbelsäule sehr beweglich.
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Nerven der Wirbelsäule
In der Mitte eines jeden Wirbels befindet sich ein Loch, wodurch ein Kanal durch alle Wirbel entsteht: der Wirbelkanal oder Spinalkanal. Darin liegt das Rückenmark, das Nervenfasern aus dem Gehirn enthält. Zwischen den Wirbeln treten Rückenmarksnerven, sogenannte Spinalnerven, aus dem Wirbelkanal aus. Sie leiten Signale zwischen Körper und zentralem Nervensystem weiter. Die Ein- und Austrittsstelle wird als Spinalnervenwurzel bezeichnet und ist besonders empfindlich.
Das System aus geschützt verlaufenden und sich immer weiter verzweigenden Nerven sorgt dafür, dass wir uns kontrolliert bewegen und unseren Körper steuern können.
Bandscheiben
Zwischen den 24 beweglichen Wirbeln der Wirbelsäule sitzen die Bandscheiben, die als Puffer dienen. Sie federn Stöße und Erschütterungen ab und machen ein Viertel der Länge der Wirbelsäule aus. Die Bandscheiben sind circa sieben bis zwölf Millimeter hoch und bestehen zu bis zu 90 Prozent aus Wasser. Außen besitzen sie einen faserigen, festeren Ring, der einen weichen, gallertartigen Kern umfasst.
Die Bandscheiben werden nicht über eigene Blutgefäße versorgt und benötigen einen steten Wechsel von Be- und Entlastung, um Nährstoffe aufzunehmen und Abfallprodukte abzugeben.
Muskeln der Wirbelsäule
Muskeln geben der Wirbelsäule Halt und Beweglichkeit. Wichtig ist das Zusammenspiel der Rücken- und Bauchmuskeln. Trainierte Muskeln entlasten Wirbel und Bandscheiben. Etwa 300 Muskeln bilden den aktiven Teil des Rückens. Die tiefen Muskeln sitzen direkt an der Wirbelsäule und halten sie aufrecht. Die oberflächlichen Muskeln verbinden die Wirbelsäule mit Kopf, Schultern, Armen und Beinen.
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Die Partner der Rückenmuskeln sind die Bauchmuskeln. Eine gut trainierte Bauchmuskulatur entlastet die Wirbelsäule und nimmt Druck von den Bandscheiben. Bewegung ist für einen gesunden Rücken entscheidend. Muskeln, die ständig zu stark oder einseitig beansprucht werden, können verhärten und sind überlastet.
Bänder der Wirbelsäule
Bänder sind Stränge aus festem Bindegewebe, die sich über die gesamte Länge der Wirbelsäule ziehen und die einzelnen Wirbel miteinander verbinden. Vorne und hinten verläuft jeweils ein Band entlang der Wirbelsäule. Das vordere Längsband ist mit den Wirbeln verwachsen, das hintere mit den Bandscheiben. Die Spannung der Bänder verändert sich mit der Höhe der Bandscheiben.
Nervengewebe: Neuronen und Gliazellen
Nervengewebe besteht aus zwei Haupttypen von Zellen: Neuronen und Gliazellen. Neuronen sind die strukturellen und funktionellen Einheiten des Nervensystems, die elektrische Signale empfangen, verarbeiten und weiterleiten. Es gibt verschiedene Arten von Neuronen, die als sensorische Neuronen, Motoneuronen und Interneuronen klassifiziert werden können. Zu den funktionellen Komponenten eines Neurons gehören Dendriten, ein Zellkörper, ein Axon und synaptische Verbindungen.
Gliazellen sind Stützzellen, die sich in der Nähe der Neuronen befinden und keine elektrischen Signale leiten. Im ZNS gibt es vier Arten von Gliazellen: Oligodendrozyten, Astrozyten, Mikroglia und Ependymzellen. Im PNS werden die unterstützenden Zellen als periphere Neuroglia bezeichnet und umfassen Schwann-Zellen, Mantelzellen und verschiedene andere Zellen.
Organisation des Nervensystems
Das Nervensystem ist in das zentrale Nervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem (PNS) unterteilt. Das ZNS besteht aus Gehirn und Rückenmark, während das PNS alle anderen Nerven umfasst. Innerhalb des ZNS kann das Gehirn- und Rückenmarksgewebe je nach Gewebezusammensetzung als graue oder weiße Substanz klassifiziert werden. Die weiße Substanz besteht vor allem aus myelinisierten Nervenfasern, während die graue Substanz aus neuronalen Zellkörpern besteht.
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Klinische Relevanz
Verschiedene Erkrankungen können das Nervensystem beeinträchtigen, darunter:
- Multiple Sklerose (MS): Eine chronische, entzündliche Autoimmunerkrankung, die zur Zerstörung von Oligodendrozyten und somit zur Demyelinisierung von Nerven im ZNS führt.
- Guillain-Barré-Syndrom (GBS): Eine Familie von immunvermittelten demyelinisierenden Polyneuropathien, die nach Infektionen auftreten, bei denen das Immunsystem die Myelinscheide und Schwann-Zellen angreift.
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Eine vereinzelt spontan auftretende oder vererbte neurodegenerative Erkrankung der ersten und zweiten Motoneurone.
- Parkinson-Krankheit: Eine neurodegenerative Erkrankung, die durch den Verlust dopaminproduzierender Neuronen in den Basalganglien verursacht wird.
- Rabiesvirus (Tollwut): Eine Virusinfektion, die am häufigsten durch den Biss eines infizierten Tieres auf den Menschen übertragen wird.
Die Rolle des Rückenmarks
Das Rückenmark ist ein Teil des zentralen Nervensystems und verläuft innerhalb der Wirbelsäule. Es ist von schützenden Rückenmarkshäuten umhüllt und besteht aus grauer und weißer Substanz. Die graue Substanz enthält die Vorderhörner (mit motorischen Nervenzellen) und die Hinterhörner (mit sensiblen Nervenzellen). Die weiße Substanz enthält aufsteigende (afferente) und absteigende (efferente) Nervenbahnen.
Das Rückenmark dient als Vermittler zwischen Gehirn und Körper und ist wichtig für die Entstehung von Reflexen. Schädigungen des Rückenmarks können zu Bewegungs-, Gefühls- oder Reflexeinschränkungen führen.
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