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Wirbelsäule (Columna vertebralis)

Videoempfehlung: Wirbelsäule [22:42]
In diesem Video erklären wir Euch den Aufbau und die Funktion der Wirbelsäule.

Die Wirbelsäule (Columna vertebralis) bildet die zentrale Achse des menschlichen Skeletts und erstreckt sich vom Kopf bis zum Becken. Sie stützt den Rumpf, federt Bewegungen ab, schützt das Rückenmark und dient als Ansatzfläche für die Rückenmuskulatur und Bänder. Sie besteht aus 32 bis 34 Wirbeln sowie den dazwischen liegenden 23 Bandscheiben.

Die Wirbelsäule kann in verschiedene Abschnitte unterteilt werden: in Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule sowie Kreuz- und Steißbein. Die verschiedenen Abschnitte bestehen aus unterschiedlich vielen Wirbeln, weisen unterschiedliche Krümmungen und spezifische knöcherne Merkmale auf.

Auch wenn sie manchmal der Grund für schlimme Schmerzen im Rücken sein kann, ist die Wirbelsäule sehr wichtig. Dank ihr kannst du deinen Rumpf in nahezu jede Richtung drehen, biegen und deine Hüften schwingen. Deine Wirbelsäule schützt aber auch dein empfindliches Rückenmark und trägt das gesamte Gewicht des Oberkörpers. Daher solltest du gut auf sie Acht geben! :-)

Aufbau der Wirbelsäule
Halswirbelsäule 7 Halswirbel, Lordose
Brustwirbelsäule  12 Brustwirbel, Kyphose
Lendenwirbelsäule 5 Lendenwirbel, Lordose
Kreuzbein 5 Kreuzwirbel, Kyphose
Steißbein 3 - 5 Steißwirbel
Inhalt
  1. Einteilung
  2. Form und Bewegungen der Wirbelsäule
  3. Wirbel 
    1. Allgemeiner Aufbau
    2. Halswirbel
    3. Brustwirbel
    4. Lendenwirbel
    5. Kreuzbein
  4. Steißbein
  5. Gelenke
    1. Bandscheiben
    2. Facettengelenke
    3. Kopfgelenke
    4. Rippen-Wirbel-Gelenk
    5. Iliosakralgelenk
  6. Bänder
  7. Entwicklung
  8. Blutversorgung und Innervation
  9. Oberflächenanatomie
  10. Klinik
  11. Literaturquellen
  12. Ähnliche Artikel
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Einteilung

Die Wirbel lassen sich je nach Region unterteilen in:

Die oberen 24 Wirbel sind dank der dazwischen liegenden Bandscheiben beweglich, weshalb sie auch "wahre" Wirbel genannt werden. Im Gegensatz dazu verschmelzen die Kreuzwirbel zum Kreuzbein (Os sacrum)und die Steißwirbel zum Steißbein (Os coccygis). Sie sind also unbeweglich und werden daher als "falsche" Wirbel bezeichnet.

Form und Bewegungen der Wirbelsäule

Die Wirbelsäule des Erwachsenen weist vier Krümmungen auf:

  • Halslordose (hintere Konkavität)
  • Brustkyphose (vordere Konkavität)
  • Lendenlordose
  • Sakralkyphose

Diese Krümmungen begünstigen den aufrechten Gang und Belastungen werden besser abgefedert. Oft haben Menschen darüberhinaus eine leichte seitliche Krümmung nach rechts, was vermutlich mit der stärkeren Belastung der rechtsseitigen Muskulatur bei Rechtshändern zu tun hat.

Ein Neugeborenes hat zunächst eine nahezu komplett kyphotische Wirbelsäule. Die Halslordose entsteht erst mit der aktiven Bewegung des Kopfes und der Entwicklung der Nackenmuskulatur. Die Lendenlordose wird v.a. durch das Laufen geprägt.

Je nach Haltung und Belastung können sich die Krümmungen der Wirbelsäule verstärken oder abschwächen. Schwangere haben beispielsweise eine verstärkte Lendenlordose auf Grund der Schwerpunktverlagerung nach vorne.

Im Laufe des Alters kommt es dagegen zu einer vermehrten Kyphosierung der Wirbelsäule, was am Abbau von Knochenmasse und Bandscheiben, aber auch an der verminderten Belastung der Rückenmuskulatur liegt.

Während "Schlangenmenschen" scheinbar gar keine Wirbelsäule besitzen, spürt man als normaler Mensch dagegen sehr oft ihre Grenzen in Bezug auf die Beweglichkeit. Die Wirbelsäule kann die folgenden Bewegungen ausführen:

  • Flexion (nach vorne beugen),
  • Extension (nach hinten beugen),
  • seitliche Flexion (nach rechts und links beugen),
  • seitliche Extension (von der seitlichen Beugung zur Mitte zurückkehren) 
  • Rotation (den gesamten Rumpf drehen)

Alle diese Bewegungen werden von den im Folgenden genannten Gelenken und Bändern sowie der Brust- und Rückenmuskulatur beeinflusst. In der Hals- und Lendenwirbelsäule sind physiologischerweise größere Bewegungen möglich als in der Brustwirbelsäule und der Sakralregion.

Lerne den Aufbau der Wirbelsäule mit unseren beschrifteten und unbeschrifteten Arbeitsblättern!

Wirbel 

Allgemeiner Aufbau

Keine zwei Wirbel sind identisch - Von Region zu Region unterscheiden sie sich in ihrer Größe und ihren Eigenschaften. Sie haben jedoch mit Ausnahme des ersten und zweiten Halswirbels alle die folgende Elemente:

  • Wirbelkörper (Corpus vertebrae) - eine große zylindrische Struktur, die anterior liegt und die Hauptlast trägt. Seine Größer nimmt in Richtung des Steißbeins  zu. Benachbarte Wirbelkörper sind durch die Bandscheiben getrennt.
  • Wirbelbogen (Arcus vertebrae) - diese Struktur befindet sich hinter dem Wirbelkörper. Der Wirbelbogen setzt über zwei Füßchen (Pediculi arcus vertebrae) am Wirbelkörper an. Die Pediculi enthalten Wirbelkerben (Incisura vertebralis superior et inferior), die ein Foramen intervertebralis bilden. Durch dieses treten die Spinalnerven aus dem Rückenmark. Die Pediculi, Laminae und der Körper jedes Wirbels bilden zusammen das Foramen vertebralis. Alle Foramina vertebrales der Wirbelsäule bilden dann zusammen den Wirbelkanal, durch den das Rückenmark zieht.
  • Wirbelfortsätze (Processus vertebrae) - Insgesamt ragen sieben Fortsätze aus dem Wirbelbogen heraus. Querfortsatz (Processus transversus) jeweils nach lateral gerichtet, Dornfortsatz (Processus spinosus) nach dorsal gerichtet, Processus articularis superior und inferior.

Die Processi articulares enthalten Gelenkfacetten. Die Wirbelfortsätze dienen als Ansatzpunkte für Bänder und Rückenmuskulatur.

Halswirbel

Sieben Halswirbel bilden die Halswirbelsäule und befinden sich zwischen dem Schädel und den Wirbel der Brustwirbelsäule. Sie haben zwar die kleinsten und dünnsten Bandscheiben, sind jedoch von der gesamten Wirbelsäule am beweglichsten.

Darüber hinaus haben Halswirbel charakteristische Merkmale wie die Foramina transversaria, zwei schräg stehende Processus articulares und ein am Ende gespaltenen Processus spinosus. Hier ist eine Abbildung, die den Aufbau der verschieden Halswirbel zeigt:

Drei Halswirbel sind speziell geformt:

  • Der Atlas (C1) besteht aus zwei Bögen (Arcus anterior und posterior) und enthält zwei laterale Massen (Massae laterales), jedoch keinen Wirbelkörper. An der Oberseite der Massae laterales finden sich die Gelenkflächen, die gemeinsam mit denen des Hinterhauptsbeins (Os occipitale) das Atlantookzipitalgelenk bilden und das Gewicht des Kopfes stützen.
  • Der Axis (C2) enthält einen zahnartigen Fortsatz (Dens oder Odontoid) und zwei obere Gelenkfacetten. Diese erleichtern die Artikulation mit dem Atlas und die Kopfdrehung.
  • Der siebte Halswirbelkörper (C7) hat den längsten Dornfortsatz. Es ist der knöcherne Punkt, der im Nackenbereich am besten tastbar ist. Die anderen vier Halswirbel (C3-C6) zeigen einen typischen Aufbau.

Brustwirbel

Die zwölf Brustwirbel bilden den zweiten Abschnitt der Wirbelsäule, die Brustwirbelsäule und spielen eine Rolle beim Aufbau des Brustkorbs. Brustwirbel weisen mehrere charakteristische Merkmale auf: die Rippen-Wirbel-Gelenke, einen herzförmigen Wirbelkörper, kleinere Foramina vertebrales sowie lange und kräftige Dorn- und Querfortsätze, die nach unten weisen.

Die ersten vier (T1-T4) und die letzten vier (T9-T12) Brustwirbel ähneln in einigen Merkmalen der Halswirbelsäule bzw. der Lendenwirbelsäule. Die mittleren vier (T5-T8) dagegen sind typische Brustwirbel. Die Wirbelkörper enthalten im Vergleich zur Halswirbelsäule dickere Bandscheiben.

Lendenwirbel

Die fünf Lendenwirbel bilden die Lendenwirbelsäule. Sie haben die größten Wirbelkörper in der gesamten Wirbelsäule, da sie das größte Gewicht tragen müssen. Die Füßchen sind dick und stark. Die Dornfortsätze der Lendenwirbel sind kurz und kräftig und bilden den Ansatz für die Lendenmuskulatur. Ihre Gelenkfortsätze sind im Vergleich zu anderen Wirbeltypen etwas anders ausgerichtet.

Die Lendenwirbelsäule enthält außerdem auch akzessorische und mamilläre Fortsätze. L5 ist der größte Wirbel des gesamten menschlichen Körpers - er stützt und überträgt das Körpergewicht auf das Kreuzbein. Das Rückenmark endet als Conus medullaris in Höhe des L1 / L2-Wirbels.
Die Lendenwirbel sind relativ einfach zu verstehen, da sie einem einheitlichen Muster folgen.

Kreuzbein

Das Kreuzbein besteht aus fünf zusammengewachsenen Sakralwirbeln. Es befindet sich zwischen der Lendenwirbelsäule und dem Steißbein und ist Teil des Beckens. Seine Hauptaufgabe besteht darin, das gesamte Gewicht des Oberkörpers auf das Becken zu übertragen.

Das Kreuzbein hat eine Basis, eine Spitze und drei Oberflächen. In seinem Zentrum befindet sich der Sakralkanal. Er stellt die Fortsetzung des Wirbelkanals dar und enthält die Cauda equina des Rückenmarks. Aus den vier paarigen Knochenöffnungen (Foramina sacralia anteriora) auf Höhe der Lineae transversae treten die vorderen Äste der Spinalnerven aus.

Steißbein

Erinnerst du dich noch an das letzte Mal, als du auf deinen Hintern gefallen bist? Vermutlich war das der einzige Moment in dem du dein Steißbein bewusst wahrnimmst, denn dann schmerzt es ziemlich! Das Steißbein artikuliert mit dem Kreuzbein und besteht aus drei bis vier verschmolzenen Wirbeln. Es hat zwei Oberflächen und kurze Querfortsätze.

Das Steißbein ist ein Befestigungspunkt für die Muskeln des Gesäßes. Das Filum terminale des Rückenmarks endet in Höhe des ersten Steißbeinwirbels (Co1).


Vervollständige dein Wissen über die Anatomie der Wirbelsäule, indem du die folgenden Ressourcen zu Steißbein und Kreuzbein durcharbeitest.

Gelenke

Bandscheiben

Nachdem wir nun die einzelnen Wirbel kennengelernt haben, sollten wir uns etwas genauer anschauen, wie die Wirbelsäule als Einheit zusammengehalten wird. Benachbarte Wirbelkörper sind durch Symphysen verbunden, die als Bandscheiben bezeichnet werden. Die Ausnahmen sind C1-C2 und nach S2 -  dort gibt es keine Symphysen.

Die Bandscheiben (Disci intervertebrales), auch Zwischenwirbelscheiben genannt, liegen jeweils zwischen den Endflächen der Wirbelkörper (Facies intervertebralis) der Hals-, Brust- und Lendenwirbeln. Zusammen machen sie ca. ein Viertel der Gesamtlänge der Wirbelsäule aus.

Sie sind nicht gleichförmig dick, sondern im Hals- und Lendenbereich vorne höher und im Brustbereich hinten höher. Die Funktion der Bandscheiben ist vergleichbar mit der eines Wasserkissens: Sie polstern die Last von oben ab und verteilen den Druck gleichmäßig auf den darunter liegenden Wirbelkörper.

Durch die zunehmende Belastung im Laufe des Tages werden die Bandscheiben zusammengepresst und kleiner, durch Entlastung erhalten sie wieder ihre ursprüngliche Form. Aus diesem Grund ist man morgens nach dem Aufwachen größer als nachts vorm Einschlafen.

Die Bandscheibe besteht im Inneren aus dem gallertartigen Nucleus pulposus und im Äußeren aus dem straffen Anulus fibrosus mit ringförmigen Lamellen aus kollagenen Fasern und Faserknorpel. Die äußeren Lamellen gehen in die hyaline Knorpelplatte der Wirbelkörper über.

Die Wirbelkörper und Bandscheiben werden durch zwei faserige Längsbänder verstärkt. Das vordere Längsband (Ligamentum longitudinale anterius) erstreckt sich entlang der äußeren, anterolateralen Seite der Wirbelkörper vom vorderen Atlasbogen bis zum Kreuzbein. Seine Aufgabe ist es, die Streckung zu begrenzen und eine Hyperflexion der Wirbelsäule zu verhindern.

Das hintere Längsband (Ligamentum longitudinale posterius) verläuft im Wirbelkanal entlang der hinteren Oberfläche der Wirbelkörper von C2 bis zum Kreuzbein. Seine Hauptfunktion ist es, einen hinteren Bandscheibenvorfall zu verhindern.

Facettengelenke

Benachbarte Wirbelbögen sind durch Synovialgelenke miteinander verbunden, die als Zygapophysialgelenke (Facettengelenke) bezeichnet werden. Sie bilden sich zwischen oberen und unteren Gelenkfacetten. Diese Gelenke erleichtern die Beugung und Streckung der Hals- und Brustwirbelsäule und erlauben Rotationsbewegungen in der Brustwirbelsäule.

Die Wirbelbögen werden durch mehrere Nebenbänder verstärkt:

  • Ligamenta flava -  bestehen aus zwei Anteilen, die jeweils ventral auf der Höhe des Processus articularis beginnen und dann nach dorsal bis zur Wurzel des Processus spinosus ziehen.
  • Ligamenta interspinalia - verbinden die Processi spinosi benachbarter Wirbel.
  • Ligamentum nuchae - erstreckt sich vom Schädel bis zum Processus spinosus von C7, wo es mit dem Ligamentum supraspinale verschmilzt.
  • Ligamentum supraspinale - ein langes Band, das die Spitzen der Processi spinosi verbindet.

Kopfgelenke

Zwischen dem Schädel und den ersten beiden Halswirbeln werden die zwei Kopfgelenke ausgebildet: das Atlantookzipital- und Atlantoaxialgelenk.

Das Atlantookzipitalgelenk liegt zwischen den lateralen Massen des Atlas (C1) und den okzipitalen Kondylen des Schädels. Es ermöglicht die Beugung, Streckung und seitliche Neigung des Kopfes. Das Atlantoaxialgelenk befinden sich zwischen den Wirbeln C1 und C2. Es erleichtert eine Schwenkbewegung des Kopfes.

Atlas, Axis und Schädel sind durch mehrere Membranen und Bänder miteinander verbunden. Die Membrana atlantooccipitalis dorsalis und ventralis verlaufen zwischen den Rändern des Foramen magnum und dem Atlas und begrenzen die Bewegung des Atlantookzipitalgelenks.

Die Flügelbänder (Ligamenta alaria) und die Membrana tectoria verbinden den Axis mit dem Os occipitale und dem Boden der Schädelhöhle. Sie verhindern eine übermäßige Rotation der Kopfgelenke. Schädel, Atlas und Axis sind außerdem durch das Kreuzband des Atlas (Ligamentum cruciatum atlantis) miteinander verbunden.

Rippen-Wirbel-Gelenk

Die Rippen-Wirbel-Gelenke stellen die Verbindung zwischen Brustwirbeln und Rippen her. Es können zwei Arten unterschieden werden:

  • Die gelenkigen Verbindungen zwischen dem Rippenkopf (Caput costae) und dem Wirbelkörper, auch Articulationes capitis costae genannt.
  • Die gelenkigen Verbindungen zwischen dem Rippenhals (Collum costae) und den Querfortsätzen (Processus transversus), die Articulationes costotransversariae.

Diese beiden Gelenke werden durch die folgenden drei Bänder verstärkt: Ligamentum costotransversarium superius, Ligamentum costotransversarium laterale und das Ligamentum costotransversarium. Diese verlaufen von den Querfortsätzen zum Hals bzw. zum Tuberkel der Rippen. Zusätzlich unterstützen weitere Bänder des Rippenkopfes diese Gelenke.

Iliosakralgelenk

Zu guter Letzt wollen wir noch das Iliosakralgelenk besprechen. Das ist die gelenkige Verbindung zwischen dem Os ilium (Darmbein) und dem Os sacrum (Kreuzbein).

Diese beiden Knochen sind nur geringfügig gegeneinander beweglich und sind hauptsächlich an der Gewichtsübertragung vom Oberkörper zu den Extremitäten beteiligt.

Funktionelle Störungen des Iliosakralgelenkes, die mit teils erheblichen Schmerzen einhergehen können, sind häufig. Sie können einfach und schnell manualtherapeutisch behandelt werden.

Bänder

Entlang der Wirbelsäule verlaufen zahlreiche Bänder, die sich zwischen den Wirbelkörpern, den Wirbelbögen und den Fortsätzen befinden - einige davon haben wir vereits erwähnt. In diesem Abschnitt stellen wir sie dir alle noch einmal einzeln vor:

  • Ligamentum longitudinale anterius (vorderes Längsband) - entspringt am Atlas und zieht ventral entlang der Wirbelkörper bis zum Kreuzbein. Es ist mit den Wirbelkörpern verwachsen, jedoch nicht mit den Bandscheiben. Für die Stabilität der Wirbelsäule spielt es eine wichtige Rolle, indem es eine übermäßige Streckung verhindert.
  • Ligamentum longitudinale posterius (hinteres Längsband) - läuft dorsal entlang der Wirbelkörper und ist dabei in fester Verbindung mit den Bandscheiben. Als Gegenspieler verhindert dieses Band eine übermäßige Beugung der Wirbelsäule.
  • Ligamenta flava (gelbe Bänder) - verlaufen jeweils zwischen benachbarten Wirbelbögen und schließen somit den Wirbelkanal. Sie bestehen zum überwiegenden Teil aus elastischen Fasern, sodass sie eine gelbliche Farbe besitzen. Die Ligg. flava unterstützen die Rückenmuskeln und die Aufrichtung aus der Ventralflexion.
  • Ligamenta intertransversaria - verbinden benachbarte Querfortsätzen und wirken einer übermäßigen Neigung zur Seite entgegen.
  • Ligamenta interspinalia - erstrecken sich zwischen den Dornfortsätzen.
  • Ligamentum supraspinale (Rückenband) - entspringt am Dornfortsatz des C7 und erstreckt sich kaudal entlang der Dornfortsätze bis zum Kreuzbein.
Zusammenfassung der Bänder der Wirbelsäule und ihrer Funktionen
Lig. longitudinale anterius Begrenzung Dorsalextension, Ventralflexion
Lig. longitudinale posterius Begrenzung Ventralflexion, Dorsalextension
Ligg. flava Unterstützung der Rückenmuskeln, Begrenzung Ventralflexion
Ligg. intertransversaria Bregrenzung Lateralflexion
Ligg. interspinalia  Verhindern Wirbelgleiten
Lig. supraspinale Begrenzung Ventralflexion

Entwicklung

Die Wirbelsäule entsteht um die Chorda dorsalis herum. Diese ist eine vorübergehende, längliche Struktur des Embryos, die die Entwicklung des Nervensystems anregt. Sobald sie sich vom Neuralrohr und vom Ektoderm wegbewegt, wird sie von Sklerotomzellen aus den ehemaligen Somiten säulenartig umgeben. Jeweils die oberen und unteren Sklerotomanteile sowie ein Intersegmentalgefäß verknorpeln in der 6. Entwicklungswoche zu einem neuen Segment (Resegmentierung der Wirbelsäule). Die Verknöcherung fängt ab der 12. Entwicklungswoche an und dauert bis zur späten Adoleszenz.

In der Regel besitzt ein Wirbel drei Knochenkerne, ein endochondrales im Wirbelkörper sowie zwei perichondrale in den Wirbelbögen. Die Wirbelbögenanteile verschmelzen ab dem 1. Lebensjahr, die knöcherne Verbindung zwischen den Wirbelbögen und Wirbelkörpern entsteht erst ab dem 3. Lebensjahr. Die Bandscheiben entstehen durch Sklerotomzellen in den Zwischenräumen. Dabei wandern Reste der Chorda dorsalis in den Nucleus pulposus ein.

Blutversorgung und Innervation

Die Blutversorgung der Wirbelsäule erfolgt über Segmentarterien. Dazu zählen die A. intercostalis posterior, A. subcostalis, A. lumbalis, A. iliolumbalis und die Aa. sacrales. Diese verlaufen jeweils in der Brust-, Lenden- oder Sakralregion der Wirbelsäule. Alle sind direkte Äste der Aorta mit Ausnahme der A. cervicalis und der A. iliolumbalis.

Die Segmentarterien umschließen den Wirbel. In ihrem Verlauf geben sie horizontale Äste zum Wirbelkörper und hintere Äste zu den Wirbelbögen ab. Auf Höhe der Bogenplatten ziehen Rami spinales durch die Foramina intervertebrales in den Wirbelkanal und versorgen die darin enthaltenen Strukturen.

Das venöse Blut aus der Wirbelsäule wird über die V. spinalis in den Plexus venosus vertebralis internus und externus geleitet. Diese beiden vertebralen Venenplexus münden in die Vv. intervertebrales. Diese entleeren sich wiederum in die nachfolgenden, großen Wirbel- und Segmentvenen von Hals und Rumpf.

Die Wirbelsäule wird durch Äste der Spinalnerven innerviert. Sie unterteilen sich in auf- und absteigende Äste, die die Wirbel, Bandscheiben und Bänder versorgen.

In der folgenden Lerneinheit geht es um die Venen der Wirbelsäule. Viel Spaß!

Oberflächenanatomie

Viele Dornfortsätze lassen sich entlang der Mittellinie des Rückens ertasten. Klinisch können sie der Orientierung am Rücken und zu den darünter liegenden Strukturen dienen.

Wichtige Tastpunkte sind:

  • Proc. spinosus des C7 - ist besonders vorstehend und wird daher als Vertebra prominens bezeichnet.
  • Proc. spinosus des T3 - liegt auf Höhe der Spinae scapulae.
  • Proc. spinosus des T7 - liegt in einer Ebene mit dem Angulus inferior der Scapula.
  • Proc. spinosus des L4 - liegt auf Höhe der Crista iliaca.

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Kim Bengochea Kim Bengochea, Regis University, Denver
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