Die Wirbelsäule (Columna vertebralis / Spina dorsalis), auch Rückgrat genannt, ist eine der wichtigsten tragenden Strukturen des menschlichen Körpers. Sie ermöglicht uns den aufrechten Gang, bietet den inneren Organen Halt und stabilisiert den Körper. Erkrankungen der Wirbelsäule können daher zu erheblichen Einschränkungen führen.
Aufbau der Wirbelsäule
Die Wirbelsäule besteht aus insgesamt 33 bis 34 Wirbeln, die im Grundbau ähnlich sind. Diese gliedern sich in fünf Abschnitte:
- Halswirbelsäule (HWS): 7 Halswirbel (zervikale Wirbel C1-C7)
- Brustwirbelsäule (BWS): 12 Brustwirbel (thorakale Wirbel Th1-Th12)
- Lendenwirbelsäule (LWS): 5 Lendenwirbel (lumbale Wirbel L1-L5)
- Kreuzbein (Os sacrum): 5 miteinander verschmolzene Kreuzbeinwirbel (Sakralwirbel S1-S5)
- Steißbein (Os coccygis): 3 bis 5 miteinander verbundene Steißbeinwirbel (Kokzygealwirbel Co1)
Jeder einzelne Wirbel besteht aus einem Wirbelkörper, der Richtung Bauch zeigt, und einem Wirbelbogen, der nach hinten gewandt ist. Der Wirbelbogen umschließt den Wirbelkanal, in dem sich das Rückenmark befindet. Zwischen den Wirbelbögen treten die Rückenmarksnerven (Spinalnerven) aus.
Besondere Merkmale der Halswirbelsäule
Die Halswirbel sind relativ klein und tragen das Gewicht des Kopfes. Die obersten beiden Wirbel, C1 (Atlas) und C2 (Axis), weisen einen besonderen Aufbau auf, der die Drehbewegung des Kopfes ermöglicht. Der Atlas trägt den Schädel, während der Axis mit einem zusätzlichen Knochenvorsprung, dem Dens axis, mit dem Atlas verbunden ist. Zwischen Atlas und Axis befindet sich keine Bandscheibe; die erste Bandscheibe liegt über dem dritten Halswirbel C3. An den Querfortsätzen der Halswirbel verlaufen die Wirbelarterien, die das Gehirn mit Blut versorgen.
Brustwirbelsäule und Rippen
An jedem Brustwirbel ist eine Rippe über ein kleines Gelenk am Querfortsatz befestigt. Diese Verbindung gewährleistet die Elastizität des Brustkorbs.
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Lendenwirbelsäule: Robust und Gewichtsbelastend
Die Lendenwirbel sind besonders groß und robust, da sie einen Großteil des Körpergewichts tragen. Der L5-Wirbel bildet den Übergang zum Kreuzbein. Das Rückenmark endet meist auf Höhe des ersten oder zweiten Lendenwirbels.
Kreuzbein und Steißbein: Verbindung zum Becken
Das Kreuzbein verbindet die Wirbelsäule mit dem Becken über die Kreuzbein-Darmbein-Gelenke (Iliosakralgelenke). Das Steißbein dient als Ansatz für Bänder und Muskeln des Beckens.
Die Doppel-S-Form der Wirbelsäule
Von der Seite betrachtet, weist die Wirbelsäule eine doppelte S-Form auf. Diese Krümmung ist wichtig für den aufrechten Gang des Menschen und ermöglicht die Abfederung von Stößen beim Laufen oder Springen. Die Hals- und Lendenwirbelsäule sind nach vorne geschwungen (Lordose), während die Brustwirbelsäule und das Kreuzbein nach hinten geschwungen sind (Kyphose).
Bandscheiben: Stoßdämpfer und Bewegungsermöglicher
Zwischen den Wirbelkörpern liegen 23 Bandscheiben, die als Stoßdämpfer dienen und die Beweglichkeit der Wirbelsäule gewährleisten. Sie bestehen aus einem äußeren Faserring aus Knorpelfaser und einem inneren, weichen Gallertkern. Da die Bandscheiben nicht durchblutet werden, nehmen sie Flüssigkeit und Nährstoffe durch Diffusionsvorgänge auf, die durch Bewegung gefördert werden.
Bänder und Muskeln: Stabilisierung und Bewegung
Die einzelnen Wirbel sind durch Muskeln und Bänder miteinander verbunden, die die Wirbelsäule bewegen und stabilisieren. An den Seiten jedes Wirbelbogens befinden sich zwei Querfortsätze und an der Rückseite ein Dornfortsatz. Das Überdornfortsatzband verläuft über alle Dornfortsätze und stabilisiert die Wirbelsäule als Ganzes.
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Die Rolle der Rückenmuskulatur
Die Rückenmuskulatur spielt eine entscheidende Rolle für die Stabilität und Beweglichkeit der Wirbelsäule. Man unterscheidet zwischen der tiefen und der oberflächlichen Rückenmuskulatur. Die tiefe Muskulatur, wie der M. erector spinae, stabilisiert die Wirbelsäule direkt, während die oberflächliche Muskulatur, wie der M. trapezius und der M. latissimus dorsi, an Bewegungen der Schultern, Arme und des Rumpfes beteiligt ist. Auch die Bauchmuskulatur trägt zur Stabilität der Wirbelsäule bei.
Das Rückenmark und die Spinalnerven
Das Rückenmark ist Teil des zentralen Nervensystems (ZNS) und stellt die Hauptverbindung zwischen Gehirn und Körper dar. Es verläuft geschützt im Wirbelkanal und reicht vom Foramen magnum im Hinterhauptbein bis zum Übergang von der Brust- zur Lendenwirbelsäule.
Aufbau des Rückenmarks
Im Querschnitt ist das Rückenmark in einen H-förmigen Bereich mit grauer Substanz (Zellkörper der Neuronen) und einen umgebenden Bereich mit weißer Substanz (Nervenbahnen) unterteilt. Das Rückenmark ist in Zervikal-, Thorakal-, Lumbal- und Sakralregion unterteilt.
Funktion der Spinalnerven
Aus den Zwischenwirbellöchern treten 31 paarige Spinalnerven aus, die dem Rückenmark entspringen. Jeder Spinalnerv enthält motorische und sensible Neuronen. Motorische Neuronen leiten Signale vom Gehirn zu den Muskeln, während sensible Neuronen Informationen von der Haut, den Muskeln und den inneren Organen an das Gehirn weiterleiten.
Die Hirnhäute (Meningen)
Das Rückenmark wird von drei Hirnhäuten (Meningen) umhüllt: Dura mater, Arachnoidea und Pia mater. Diese Membranen schützen das Rückenmark und enthalten Liquor cerebrospinalis, eine Flüssigkeit, die das Rückenmark zusätzlich polstert und mit Nährstoffen versorgt.
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Blutversorgung des Rückenmarks
Das Rückenmark wird von einer vorderen und zwei paarigen hinteren Spinalarterien versorgt. Diese Arterien entspringen aus den Vertebralarterien und anderen Gefäßen und gewährleisten die Versorgung des Rückenmarks mit Sauerstoff und Nährstoffen.
Klinische Bedeutung: Erkrankungen und Syndrome der Wirbelsäule
Erkrankungen der Wirbelsäule und des Rückenmarks können vielfältige neurologische Ausfälle verursachen. Hier sind einige Beispiele:
- Bandscheibenvorfall (Prolapsus nuclei pulposi): Der Gallertkern der Bandscheibe tritt aus und drückt auf das Rückenmark oder die Spinalnerven, was zu Schmerzen, Taubheitsgefühlen und Muskelschwäche führen kann.
- Spinalkanalstenose: Verengung des Wirbelkanals, die das Rückenmark oder die Spinalnerven einengt.
- Myelitis: Entzündung des Rückenmarks, die durch Infektionen, Autoimmunerkrankungen oder andere Ursachen ausgelöst werden kann.
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Neurodegenerative Erkrankung, die sowohl die oberen als auch die unteren Motoneuronen betrifft und zu Muskelschwäche und Lähmungen führt.
- Multiple Sklerose (MS): Chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung, die zur Demyelinisierung des zentralen Nervensystems führt und verschiedene neurologische Symptome verursachen kann.
- Zentromedulläres Syndrom: Verletzung des Zentrums des Rückenmarks, die die spinothalamischen Bahnen (Sensorik) und die medialen Anteile der Tractus corticospinales (Motorik) betrifft.
- Vorderes Quadrantensyndrom: Verletzung des ventralen Rückenmarks, die zum Verlust der motorischen und sensorischen Funktion unterhalb des Verletzungsniveaus führt.
- Hinteres Quadrantensyndrom: Verletzung der dorsalen Säulen, der Tractus corticospinales und der absteigenden autonomen Bahnen, die verschiedene neurologische Symptome verursachen kann.
- Brown-Séquard-Syndrom: Halbseitige Rückenmarkschädigung, die zu unterschiedlichen sensomotorischen Ausfällen auf beiden Körperseiten führt.
- Neuralrohrdefekte: Fehlerhafter Verschluss des Neuralrohrs während der Embryonalentwicklung, der zu Vorwölbungen von Neuralgewebe führen kann (z. B. Spina bifida).
Diagnostische Verfahren
Zur Diagnose von Erkrankungen der Wirbelsäule und des Rückenmarks stehen verschiedene diagnostische Verfahren zur Verfügung:
- Körperliche Untersuchung: Beurteilung der Haltung, Beweglichkeit, Reflexe und Sensibilität.
- Bildgebende Verfahren: Röntgenaufnahmen, Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) zur Darstellung der knöchernen Strukturen und des Rückenmarks.
- Elektrophysiologische Untersuchungen: Messung der Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) und der evozierten Potenziale (EP) zur Beurteilung der Funktion der Nervenbahnen.
- Lumbale Spinalpunktion: Entnahme von Liquor cerebrospinalis zur Untersuchung auf Entzündungen, Infektionen oder andere Erkrankungen des ZNS.
Therapeutische Maßnahmen
Die Behandlung von Erkrankungen der Wirbelsäule und des Rückenmarks richtet sich nach der Ursache und dem Schweregrad der Erkrankung. Mögliche therapeutische Maßnahmen sind:
- Konservative Therapie: Schmerzmittel, Physiotherapie, manuelle Therapie, Akupunktur, Injektionen.
- Operative Therapie: Bandscheibenoperation, Spinalkanalstenose-Operation, Wirbelkörperversteifung (Spondylodese).
- Anästhesiologische Verfahren: Epiduralanästhesie und Spinalanästhesie zur Schmerzlinderung bei Operationen und Geburten.
Bedeutung von Bewegung und Prävention
Regelmäßige Bewegung, eine gute Körperhaltung und ergonomische Arbeitsplatzgestaltung sind wichtig, um die Wirbelsäule gesund zu erhalten und Rückenschmerzen vorzubeugen. Gezielte Übungen zur Stärkung der Rückenmuskulatur können ebenfalls helfen, die Wirbelsäule zu stabilisieren und zu entlasten.
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