Die Ein­lei­tung

Das Kno­chen­ge­rüst ist grob in fünf Abschnitte (Kopf, Arme, Beine, Becken, Wir­bel­säule) auf­ge­teilt. Das zen­trale Ele­ment des Kno­chen­ge­rüs­tes ist die Wirbelsäule.

Die mensch­li­che Wir­bel­säule, Columna ver­te­bra­lis, bil­det das beweg­li­che Ach­sen­ske­lett des Kör­pers und dient vor allem der Sta­bi­li­sie­rung von Kopf, Ober­kör­per und dem auf­rech­ten Gang. Haupt­ver­ant­wort­lich hier­für sind die Wir­bel­kör­per. Dies sind kas­ten­för­mige Kno­chen, die auf­grund ihrer Bau­weise beson­ders wider­stands­fä­hig und bruch­fest gegen von oben nach unten gerich­tete Kräfte sind und wer­den von Band­schei­ben unter­stützt. Außer­dem bil­det die Wir­bel­säule den Kanal für das emp­find­li­che Rücken­mark, wel­ches das Gehirn mit dem peri­phe­ren Ner­ven­sys­tem verbindet.

Grob unter­schei­det man bei der Wir­bel­säule einen beweg­li­chen und einen unbe­weg­li­chen Teil : Beweg­lich ist der obere Teil (also Hals‑, Brust- und Len­den­wir­bel­säule), während

Kreuz­bein und Steiß­bein in ihrer Posi­tion starr bleiben.

Der Auf­bau der Wirbelsäule

Die gesamte Wir­bel­säule besteht nor­ma­ler­weise aus 24 freien Wirbeln.

Sie­ben Hals­wir­beln (Ver­te­brae cer­vi­ca­les), zwölf Brust­wir­beln (Ver­te­brae tho­ra­ca­les), fünf Len­den­wir­beln (Ver­te­brae lum­ba­les). Dar­auf fol­gen 5 mit­ein­an­der ver­schmol­ze­nen Wirbeln

des Kreuz­bei­nes (Os sacrum), an diese schließt sich das Steiß­bein (Os coc­cy­gis) mit vier bis fünf rudi­men­tä­ren Wirbeln.

Unter dem Ein­fluss der zuneh­men­den Belas­tung wer­den Wir­bel­kör­per und Band­schei­ben von oben nach unten brei­ter und höher, die Bän­der kräftiger.

Am Über­gang, freier Wir­bel­säule und Kreuz­bein, ist die Wir­bel­säule stark abge­knickt. Die Band­scheibe zwi­schen dem 5 Len­den­wir­bel und Kreuz­bein ragt in die­sem Bereich am wei­tes­ten in den Becken­vor­der­raum vor und wird als Pro­mo­to­rium bezeich­net. Die­ser Knick ist wich­tig für die Mes­sung des Beckenstandes.

Der Wir­bel­kör­per

Obwohl die Größe der Wir­bel in den ein­zel­nen Wir­bel­säu­len­ab­schnit­ten erheb­lich von­ein­an­der abweicht, sind sie in ihrer Grund­struk­tur ähn­lich aufgebaut.

Sie haben die Form eines Rin­ges und bestehen aus :

(a) einem mas­si­ven Wir­bel­kör­per, ent­spre­chend der nach unten zuneh­men­den Belas­tung nimmt auch die Dicke der Wir­bel­kör­per von oben nach unten hin zu.

(b) einem Wir­bel­bo­gen, die­ser umgibt gemein­sam mit der Rück­seite des Wir­bel­kör­pers das Wirbelloch.

© einem Wir­bel­loch, die Gesamt­heit aller Wir­bel­lö­cher bil­det den Wir­bel­ka­nal. In ihm ver­läuft das Rücken­mark als wich­ti­ger Bestand­teil des Zen­tral­ner­ven­sys­tems. Durch das Zwi­schen­wir­bel­loch tre­ten die Spi­nal­ner­ven seit­lich des Rücken­marks aus dem Wir­bel­ka­nal aus.

(d) einem hin­te­ren Dorn­fort­satz, er dient zusam­men mit den Quer­fort­sät­zen als Ansatz­punkt für ein dich­tes Geflecht von Bän­dern, Seh­nen und als Hebel für die tiefe Rücken­mus­ku­la­tur Er kann leicht ertas­tet wer­den. Am bes­ten fühlt man den Vor­sprung des 7. Hals­wir­bels. Im Bereich der Hals­wir­bel­säule sind die Dorn­fort­sätze rela­tiv schlank und schräg nach unten gerich­tet, in der Brust­wir­bel­säule lie­gen sie dach­zie­gel­ar­tig über­ein­an­der, wäh­rend sie in der Len­den­wir­bel­säule rela­tiv dick und nach hin­ten gerich­tet sind.

(e) zwei seit­li­chen Querfortsätzen

(f) vier paa­rig nach oben und unten gerich­te­ten Gelenk­fort­sät­zen, sie bil­den mit dem ent­spre­chen­den dar­über- oder dar­un­ter­lie­gen­den Gelenk­fort­satz­paar die Wir­bel­ge­lenke. Die Stel­lung der Gelenk­flä­chen ist in den ein­zel­nen Wir­bel­säu­len­ab­schnit­ten unterschiedlich.

Die Band­scheibe

Die Band­scheibe, Dis­cus inter­ver­te­bra­lis, man fin­det sie zwi­schen allen Wir­beln ab C2-C3 bis ein­schließ­lich L5-S1. Die Band­scheibe hat eine runde bis elip­so­ide Form, mit weiß glän­zen­der Struk­tur, die im Laufe des Alte­rungs­pro­zes­ses ihre Farbe zu gelb bis gelb-braun ver­än­dern kann. In jun­gen Jah­ren ist diese Struk­tur gel­ar­tig und durch­sich­tig mit fort­schrei­ten­dem Alter ändert sie sich zu einer weiß glän­zen­den, homo­ge­nen, elas­ti­schen, beson­ders bieg­sa­men und belas­tungs­sta­bi­len Struk­tur. Im höhe­ren Alter ver­schwin­den diese Eigen­schaf­ten häu­fig, so wird die Band­scheibe tro­cke­ner, unelas­ti­scher und weni­ger belastbar.

Die Band­scheibe erfüllt ver­schie­dene Funk­tio­nen. Sie ist für die Absorp­tion von Kom­pres­si­ons- und Stoß­kräf­ten, die auf die Wir­bel­säule bezie­hungs­weise auf die Wir­bel­kör­per ein­wir­ken, zustän­dig. Des Wei­te­ren kommt durch die Band­scheibe ein gewis­ses Maß an Beweg­lich­keit zwi­schen ein­zel­nen Wir­beln zustande. Die Band­scheibe ist aus einem äuße­ren Faser­knor­pel­ring (Anu­lus fibro­sus) und einem was­ser­rei­chen Gal­lertkern (Anu­lus pul­po­sus) auf­ge­baut. Der Gal­lertkern steht unter Druck und spannt den Faserring.
Auf­grund des Kör­per­ge­wichts wird das Was­ser beim Ste­hen aus der Band­scheibe gedrückt. Aus die­sem Grund sind Men­schen mor­gens 2 – 3 cm grö­ßer als abends.

Das Bewe­gungs­seg­ment

Das Bewe­gungs­seg­ment stellt die kleinste funk­tio­nelle Ein­heit der Wir­bel­säule dar. Es besteht aus zwei beweg­li­chen Wir­beln, die durch die Band­scheibe und die dazu­ge­hö­ri­gen Weich­teile (Mus­keln, Bän­dern, Seh­nen) ver­bun­den sind. Die Band­scheibe ist mit den Deck­plat­ten der Wir­bel­kör­per fest ver­wach­sen. Ins­be­son­dere die Band­struk­tu­ren spie­len für die Sta­tik und Dyna­mik der Wir­bel­säule eine wesent­li­che Rolle ; die kur­zen begren­zen das Bewe­gungs­aus­maß und schüt­zen so vor abrup­ten Bewe­gun­gen, die lan­gen Bän­der beein­flus­sen den Span­nungs­zu­stand und die Eigen­form der Wir­bel­säule. In ihrer Gesamt­heit unter­stüt­zen sie wie „Gum­mi­züge“ die Mus­ku­la­tur und hel­fen somit, Ener­gie ein­zu­spa­ren. Das Bewe­gungs­aus­maß eines Bewe­gungs­seg­ments ist rela­tiv klein, doch die Summe der Teil­be­we­gun­gen aller Seg­mente ergibt eine erheb­li­che, wenn auch indi­vi­du­ell unter­schied­li­che Beweg­lich­keit der Wirbelsäule.

Die Bän­der und die Muskulatur

Die Wir­bel­kör­per sind auf der Vor­der- und Rück­seite durch Bän­der ver­bun­den. Vor­de­res Längs­band, Liga­men­tum lon­gi­tu­di­nale ante­rius, und hin­ters Längs­band, Liga­men­tum lon­gitu-dinale pos­te­rior, bil­den mit den Band­scheibe inner­halb des Bewe­gungs­seg­men­tes eine Funktionsgemeinschaft.

Das Liga­men­tum lon­gi­tu­di­nale ante­rius liegt an der Vor­der­flä­che der Wir­bel­kör­per und ver­läuft vom Tuber­cu­lum ante­rius atlan­tis bis zum 1. Kreuz­bein­wir­bel. Nach kau­dal wird das Band brei­ter und kräf­ti­ger. Das vor­dere Längs­band besteht aus ober­fläch­li­chen und aus tie­fen Faser­zü­gen. Durch die tie­fen Faser­zuge wer­den zwei benach­barte Wir­bel mit­ein­an­der ver­bun­den. Die ober­fläch­li­chen Fasern ver­lau­fen über vier bis fünf Wirbel. 

Das Vor­der­band ist fest an den Wir­bel ver­an­kert, an den Band­schei­ben zieht das Band hin­weg ohne eine feste Ver­bin­dung mit ihnen ein­zu­ge­hen. Liga­men­tum lon­gi­tu­di­nale ante­rius hat Aus­läu­fer, die sich auf den seit­li­chen Bereich der Wir­bel­kör­per aus­deh­nen und zwei benach­barte Wir­bel mit­ein­an­der seit­lich verbinden.

Das hin­tere Längs­band liegt an der Hin­ter­flä­che der Wir­bel­kör­per. Es ist schma­ler und schwä­cher als das vor­dere Längs­band. Liga­men­tum lon­gi­tu­di­nale pos­te­rius ver­läuft vom Hin­ter­haupt­s­bein, Os occi­pi­tale, bis in den Sakral­ka­nal des Kreuz­beins. Kra­nial ist es brei­ter als kau­dal. Das hin­tere Längs­band ist sowohl mit den Wir­bel­kör­pern als auch mit den Band­schei­ben verankert.

Die Wir­bel­bo­gen­bän­der, Liga­menta flava, ver­lau­fen zwi­schen ein­zel­nen Wir­bel­bö­gen. Bei auf­rech­ter Hal­tung ste­hen sie unter Span­nung. Liga­menta inter­spi­na­lia span­nen sich zwi­schen je zwei Dorn­fort­sät­zen aus. Liga­menta inter­trans­vers­a­ria, hei­ßen die Bän­der, die sich zwi­schen den Quer­fort­sät­zen befin­den. Die Spit­zen der Dorn­fort­sätze sind durch ver­ti­kal ver­lau­fende Liga­menta supra­spi­na­lia mit­ein­an­der verbunden.

Mus­cu­lus erec­tor spi­nae, bezeich­net man die Mus­kel­gruppe die sich um die Wir­bel­säule ange­legt hat. Die­ser wird in einen media­len und late­ra­len Trakt differenziert.

Der mediale Trakt liegt in der Tiefe. Er besteht aus ein­zel­nen lan­gen und kur­zen Mus­keln. Diese wer­den in einen spi­na­les und ein trans­ver­sos­pi­na­les Sys­tem geglie­dert. Im Hals- und Len­den­wir­bel­säu­len­be­reich ist der mediale Trakt beson­ders kräf­tig ausgebildet.

Der über dem media­len lie­gende late­rale Trakt des Mus­cu­lus erec­tor spi­nae erstreckt sich vom Becken bis zum Hin­ter­haupt. Er setzt sich zum größ­ten Teil aus lan­gen Mus­keln zusam­men, sein Quer­schnitt nimmt ent­spre­chend sei­ner funk­tio­nel­len Bean­spru­chung von kra­nial nach kau­dal zu.

Mus­cu­lus erec­tor spi­nae sta­bi­li­siert und bewegt das Ach­sen­ske­lett und bil­det mit der vor­de­ren Rumpf­mus­ku­la­tur eine funk­tio­nelle Einheit.

Die Dop­pelte-S-Form

Von hin­ten aus betrach­tet sieht die Wir­bel­säule wie eine gerade Säule aus. Seit­lich betrach­tet ent­spricht die Wir­bel­säule einer dop­pel-S-för­mi­gen Kurve, mit zwei Krüm­mun­gen nach vorne (Lordosen) im Bereich der Hals (16 Hals­wir­bel) und Len­den­wir­bel­säule (9 Brust – 5 Len­den­wir­bel) und zwei Krüm­mun­gen nach hin­ten (Kypho­sen) im Bereich der Brust­wir­bel­säule (6 Hals- 9 Brust­wir­bel) und des Kreuz- und Steiß­beins. Der Krüm­mungs­ra­dius jedes Wir­bel­säu­len­ab­schnitts und somit die Form der Wir­bel­säule ist indi­vi­du­ell unter­schied­lich. Sie ist abhän­gig vom Win­kel­ver­hält­nis am Len­den-Kreuz­bein-Über­gang, der Form der rela­tiv star­ren Kyphose im Bereich der BWS, dem Kör­per­ge­wicht und des­sen Ver­tei­lung auf die Kör­per­größe sowie dem Zustand der Mus­ku­la­tur. Die phy­sio­lo­gi­schen Krüm­mun­gen hel­fen zum einen, zusam­men mit den Band­schei­ben, Band­struk­tu­ren und der Wir­bel­säu­len­mus­ku­la­tur Stöße abzu­fe­dern, die ansons­ten unge­hin­dert Gehirn, Rücken­mark und andere Organe schä­di­gen könn­ten. Die wei­che Abfe­de­rung bedingt durch die dop­pel-S-Form der Wir­bel­säule bewirkt eine scho­nende Bean­spru­chung der Band­schei­ben, sie ist beträcht­lich, was man am bes­ten mit dem Ein­schla­gen eines ver­bo­ge­nen Nagels in ein har­tes Mate­rial ver­glei­chen kann. Wäh­rend der gerade Nagel bei jedem Ham­mer­schlag sicht­bar in die Tiefe dringt, wider­setzt er sich wei­te­ren Schlä­gen, wenn er durch einen schlecht geziel­ten Schlag etwas ver­bo­gen wor­den ist, da jetzt die Schlag­wir­kung mehr neben als in der Längs­achse des Nagels ver­läuft. In glei­chem Maße federn die nor­ma­len oder phy­sio­lo­gi­schen Krüm­mun­gen der Wir­bel­säule alle auf sie ein­wir­ken­den Stöße zurück, was mit einer gerin­ge­ren dyna­mi­schen Belas­tung des Ach­sen­ske­letts gleich­zu­set­zen ist.

Die Ent­ste­hung der Krümmungen

Bei Neu­ge­bo­re­nen ist die Wir­bel­säule elas­tisch und zeigt noch keine fixier­ten Krüm­mun­gen, hat aber die Ten­denz, als mehr oder weni­ger gestreck­ter Stab zu erschei­nen, der im Lum­bo­sa­cral­be­reich eine fla­che lordo­ti­sche Krüm­mung auf­weist, die in eine aus­ge­prägte sacrale Kyphose übergeht.

Bei Säug­lin­gen wirkt sich schon in den ers­ten Tagen der Mus­kel­zug auf die elas­ti­sche Wir­bel­säule aus. Die kräf­ti­gen Nacken­mus­keln erzwin­gen die Hals‑, der kräf­tige Erec­tor spi­nae der Len­den­re­gion die Len­denlordose. Mit dem Sit­zen die Krüm­mung aus­ge­präg­ter. Die lum­bo­sa­crale Kyphose erfährt aber erst mit dem Stre­cken der Beine, beson­ders bei den ers­ten Geh­ver­su­chen, eine scharfe Abkni­ckung : Pro­mo­to­rium. Die Stre­ckung der Beine bedingt ein Kip­pen des Beckens, das sei­ner­seits die Len­denlordose dau­er­haft wer­den lässt.

Die Krüm­mun­gen kom­men zustande durch die Defor­ma­tion der elas­ti­schen Band­schei­ben, durch den Mus­kel­zug. Die Band­schei­ben neh­men eine Keil­form an und sind somit für die Krüm­mungs­rich­tung ver­ant­wort­lich. Die Art und Aus­prä­gung der Krüm­mun­gen ist stark vom Alter und auch vom Geschlecht abhängig.