2 Neuroanatomie der Wirbelsäule

Gebhard Reiss, Dietrich Grönemeyer

2.1 Skelettelemente

Die Wirbelsäule des Erwachsenen besteht aus insgesamt 26 Knochen: den 24 Wirbeln sowie dem Os sacrum (Kreuzbein) und dem Os coccygeum (Steißbein). Da sie das Gewicht des Schädels und des Rumpfes inklusive der oberen Extremität zu tragen hat, bildet sie eine stützende Säule, die das Gewicht auf die untere Extremität überträgt. Die Wirbel stellen bis zum oberen Lendenwirbel zudem eine knöcherne Röhre für das Rückenmark dar, von dem die peripheren Nerven ausgehen. Zahlreiche Muskeln zum Sitzen und Stehen inserieren an der Außenseite der Wirbelsäule. Ihre äußere Form ist keine gerade Säule, sondern in der Seitenansicht weist sie 4 Krümmungen auf:

• 2 primäre Krümmungen als thorakale und sakrale Kyphosen, die bereits fetal auftreten, sowie

• 2 postnatale sekundäre Krümmungen als zervikale und lumbale Lordose.

Diese doppelten Krümmungen haben die Aufgabe, in verschiedensten Positionen das Gewicht auf die Körperachse und damit den Schwerpunkt zu verlagern und zudem federnd axiale Belastungen auszugleichen.

Die 7 zervikalen Wirbel sind am oberen Ende über die okzipitalen Kondylen gelenkig mit dem Schädel verbunden. Der 7. Halswirbel artikuliert mit dem obersten Brustwirbel. Die 12 Brustwirbel bilden im mittleren Rücken mit den paarigen Rippen Gelenke aus. Der untere Rücken wird von den 5 Lendenwirbeln gebildet. Dort findet sich beidseits ein Gelenk zum Kreuzbein, darunter ein Gelenk zum Steißbein. Das Kreuzbein entsteht in der Entwicklung zunächst aus 5 und das Steißbein aus 3–5 einzelnen Wirbeln, die typischerweise nach etwa 20 Lebensjahren verknöchert und zusammengewachsen sind.

Beim aufrechten Gang stehen die Wirbel von kranial nach kaudal unter zunehmender Belastung. Die Form der Wirbelkörper sowie die Stellung ihrer Gelenke untereinander passen sich dieser Belastung an und besitzen unterschiedliche Freiheitsgrade in der jeweiligen Bewegungsachse. Die Grundstruktur der einzelnen Wirbel ist gleich ( ▶ Abb. 2.1): Nach vorn bildet sich ein rundlicher bis ovaler Wirbelkörper aus, an dem nach dorsal beidseitig der Wirbelbogen ansetzt und einen geschlossenen Ring bildet. Im Inneren des Wirbelkörpers findet sich unter der oberflächlichen Kompakta überwiegend Spongiosa, die die Wirbelköper nach kaudal poröser werden lässt. Die Spongiosa ist in Form von Bälkchen traktoriell und belastungsabhängig angeordnet. Dies führt vor allem im Lumbalbereich häufiger zu Einbrüchen der Wirbelkörper.

Knöcherne Fortsätze zu den Seiten und nach hinten dienen als Ansatz für Muskeln des Rückens. Gelenkfortsätze am Wirbelbogen artikulieren mit den beiden benachbarten Wirbeln. Untereinander sind die Wirbel durch Ligamenta verbunden. Zwischen ihnen finden sich gelenklos sehr stabile Scheiben aus Faserknorpel (Zwischenwirbelscheibe, Bandscheibe, Discus intervertebralis). Der Wirbelbogen bildet lateral und dorsal das Foramen vertebrale, das mit anderen zusammen den Wirbelkanal für das Rückenmark und seine Nervenwurzeln darstellt. Nach dorsal ragt der Dornfortsatz (Processus spinosus) tastbar bis unter die Haut, zu beiden Seiten des Wirbelbogens inserieren die Querfortsätze (Processus transversarii). Sie alle dienen als Ansatz oder Ursprung der autochthonen Muskulatur des Rückens. Die Dornfortsätze sind vor allem im Bereich der Brustwirbelsäule relativ lang und zudem, sich gegenseitig überlappend, nach kaudal geneigt.

Jeweils 2 superiore und 2 inferiore Gelenkfortsätze gehen paarig vom Wirbelbogen aus, sie bilden mit den Nachbarwirbeln zwischen sich die Wirbelgelenke. Jeder Gelenkfortsatz hat als glatte Fläche eine Gelenkfacette. Die jeweils superioren Facetten weisen nach dorsal, die inferioren nach ventral. Damit werden trotz der axialen Belastung Bewegungen zwischen 2 benachbarten Wirbeln möglich, die jedoch in ihren Freiheitsgraden in bestimmten Richtungen eingeschränkt sind. In der Brustwirbelsäule finden sich zudem unterschiedlich ausgeprägte Rippenfortsätze (Processus costarius); 12 Rippenpaare sind dort mittels Gelenk mit dem Wirbelkörper und mit dem Querfortsatz verbunden. Die Hals- und die Lendenwirbelsäule besitzen davon nur Rudimente. Dafür weist die Halswirbelsäule in ihren oberen 6 Querfortsätzen Löcher (Foramina transversaria) auf, in denen die A. (Arteria) vertebralis nach kranial zum Foramen magnum und weiter zum Gehirn zieht. Die Lendenwirbel weisen einen kleinen Processus mamillaris anstelle eines echten Querfortsatzes auf. Das Os sacrum ist im Erwachsenenalter ein durch Synostosen fest zusammengewachsener durchgehender Knochen, bei dem die ehemaligen einzelnen Knochenelemente nur noch schwer zu erkennen sind.

2.2 Beweglichkeit der Wirbelsäule

2.2.1 Gesamtbeweglichkeit

Die einzelnen Abschnitte der Wirbelsäule geben dem Menschen unterschiedliche Bewegungsmöglichkeiten. Die Gesamtbeweglichkeit ergibt sich dabei aus den Freiheitsgraden der einzelnen Wirbel untereinander. Die Halswirbelsäule besitzt aufgrund ihrer ventrodorsal um lediglich ca. 45° geneigten Gelenkflächen die größte Beweglichkeit ( ▶ Abb. 2.2). Weiter kaudal sind die Gelenkflächen mehr frontal ausgerichtet und im Bereich der Brustwirbelsäule kommt es zu einer weiteren Einschränkung der Beweglichkeit durch die seitlichen Rippen. Die Gelenkflächen der Lendenwirbel rotieren, weiter einschränkend, zusätzlich in sagittaler Richtung, sodass dort nur noch gebeugt und gestreckt werden kann ( ▶ Abb. 2.3). Beim Kreuzbein ist durch die Verschmelzung der 5 Elemente zu einem Knochen keine Bewegung mehr möglich.

Gesamtbeweglichkeit der Halswirbelsäule.

Abb. 2.2