Wie viele bewegliche Wirbel hat die Wirbelsäule?

Letzte Aktualisierung: 19.3.2022

Abstract

Die Wirbelsäule bildet den zentralen Bestandteil des Achsenskeletts im menschlichen Körper. Sie besteht aus Wirbeln, Bandscheiben und Bändern, die über eine Vielzahl von Gelenken miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht der Wirbelsäule trotz ihrer Stützfunktion ein hohes Maß an Beweglichkeit.

Die Wirbelsäule besteht aus mehreren Abschnitten: Der Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule gefolgt von Kreuz- und Steißbein. Jeder Wirbel wiederum ist aus einem Wirbelkörper und dem Wirbelbogen mit seinen Fortsätzen zusammengesetzt. Die spezielle Anatomie der Wirbel unterscheidet sich je nach Wirbelsäulenabschnitt und ist entscheidend für die jeweilige Beweglichkeit des Abschnitts. Eine Ausnahme bilden zudem die ersten beiden Halswirbel, Atlas und Axis, deren gelenkige Verbindung eine hohe und differenzierte Beweglichkeit des Kopfes ermöglicht.

Da die Entwicklung der Wirbelsäule mit einigen grundlegenden Entwicklungsschritten des Mesodermkeimblatts zusammenhängt, wird sie in dem Kapitel „Die Embryonalentwicklung“ (siehe: Gastrulation) behandelt.

Bauprinzip und Funktion der Wirbelsäule

Bauprinzip der Wirbelsäule

Die Wirbelsäule besteht aus 23 Bewegungssegmenten, die sich aus den Wirbeln, Bandscheiben und dem Bandapparat zusammensetzen. Die Verbindung zwischen zwei Wirbeln ist relativ fest und entspricht etwa einem unechten Gelenk (Synchondrose), sodass die Beweglichkeit eines einzelnen Bewegungssegments gering ist. Die Summe der Beweglichkeit der 23 Segmente führt allerdings dazu, dass die Beweglichkeit der gesamten Wirbelsäule sehr hoch ist.

• Bauelemente der Wirbelsäule
  • Wirbel (Vertebrae)
  • Bandscheiben (Disci intervertebrales)
  • Bänder
• Form der Wirbelsäule: Doppel-S-Form durch zwei aufeinander folgende Krümmungen
  • Lordose: Ventralseitig konvexe Krümmung der Wirbelsäule
  • Kyphose: Ventralseitig konkave Krümmung der Wirbelsäule
• Abschnitte der Wirbelsäule: Hals-, Brust-, Lendenwirbelsäule, Kreuzbein, Steißbein

• Lumbosakrale Übergangswirbel: Kongenitale numerische Anlagevarianten des lumbosakralen Übergangs
  • Lumbalisation: SWK 1 ist nicht mit dem Os sacrum verschmolzen und zeigt sich unabhängig als freier Wirbel
  • Sakralisation: LWK 5 ist mit dem Kreuzbein verschmolzen

Funktion der Wirbelsäule

Trotz der statischen Funktion der Wirbelsäule, die für die nötige Stabilität des Achsenskeletts sorgt, lässt sie dennoch einen hohen Bewegungsumfang des Rumpfes um drei Achsen zu. Die Wirbelsäule stellt damit einen evolutionär geprägten Kompromiss zwischen Statik und der nötigen Beweglichkeit bei gleichzeitig minimiertem Energieverbrauch der beteiligten Rumpfmuskulatur dar.

• Statische Funktion
  • Stützgerüst
  • Dämpfung axialer Stöße
  • Schutz des Rückenmarks
• Dynamische Funktion: Wirbelsäule ermöglicht die hohe Beweglichkeit des Rumpfes um drei Achsen
  • Beugung (Ventralflexion)/Streckung (Dorsalextension)
  • Seitwärtsneigen (Lateralflexion)
  • Drehung um die Längsachse (Rotation)

Wirbel (Vertebrae)

Aufbau eines Wirbels

Jeder Wirbel besteht aus einem Wirbelkörper und einem Wirbelbogen mit seinen Fortsätzen.

• Wirbelkörper (Corpus vertebrae)
  • Tragendes Element der Wirbelsäule
  • Größe nimmt von HWS nach LWS hin zu
  • Trägt die Bandscheiben (Zwischenwirbelscheiben, Disci intervertebrales) an ihrer Ober-/Unterseite
• Wirbelbogen (Arcus vertebrae)
  • Arcus und Corpus vertebrae bilden zusammen das Foramen vertebrale
  • Entspringt dorsal am Corpus vertebrae
  • Fortsätze
    • Processus articulares (Gelenkfortsätze): Paarig angelegt
      • Procc. articulares superiores: Beidseits nach kranial gerichtete Fortsätze
      • Procc. articulares inferiores: Beidseits nach kaudal gerichtete Fortsätze
    • Processus transversi (Querfortsätze): Paarig angelegt
      • An der BWS Gelenkpartner des Rippengelenks
      • Ansatzregion für autochthone Rückenmuskulatur
    • Processus spinosus (Dornfortsatz): Einfach angelegt
• Wirbelloch (Foramen vertebrale)
  • Gesamtheit aller Wirbellöcher bildet den Wirbelkanal (Canalis vertebralis)
  • Ventral vom Wirbelkörper und dorsal vom Wirbelbogen begrenzt
• Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale)
  • Je zwischen zwei Wirbeln und deren Bandscheiben existiert auf jeder Seite der Wirbelsäule ein Loch
  • Dient den Spinalnerven und Gefäßen als Ausgang aus dem Canalis vertebralis

Osteoporose
Bei der Osteoporose kommt es infolge eines gesteigerten Knochenabbaus oder eines verringerten Knochenstoffwechsels zu einer Abnahme der Knochendichte. Davon sind insb. die Wirbelkörper betroffen - die Trabekel im Wirbelkörperinneren werden weniger, es bleibt oftmals nur eine „Rahmenstruktur“ aus Kortikalis bestehen. Kommt es dann zu einer pathologischen Fraktur, können im Röntgenbild charakteristische Wirbelkörperdeformationen sichtbar werden: Sog. Fischwirbel bei Einbruch von Deck- und Grundplatte oder Keilwirbel bei alleiniger Fraktur des vorderen Wirbelkörpers.

Wirbelaufbau der Wirbelsäulenabschnitte im Vergleich

Je nach Wirbelsäulenabschnitt weisen die Wirbel charakteristische Merkmale auf.

Zwei besondere Halswirbel: Atlas und Axis

Die ersten zwei Halswirbel haben eigene Bezeichnungen (Atlas und Axis), da ihr Aufbau stark von der Grundform der übrigen Wirbel abweicht. Ihre gelenkige Verbindung ermöglicht eine hohe und differenzierte Beweglichkeit des Kopfes um drei Achsen.

Die dynamische Funktion (Beweglichkeit) der Wirbelsäule nimmt von kranial nach kaudal hin ab! Die statische Funktion und die Größe der Wirbel nehmen dagegen von kranial nach kaudal hin zu!

Spondylolysis und Spondylolisthesis
Als Spondylolysis oder Spondylolyse bezeichnet man einen Spalt im Wirbelbogen an der sog. Interartikularportion. Die Interartikularportion ist der Knochenabschnitt zwischen dem oberen und unteren Gelenkfortsatz eines Wirbels (Proc. articularis superior et inferior). In mehr als 90% der Fälle ist hierbei die Lendenwirbelsäule betroffen (L4 oder L5). Die Spondylolysis verursacht in der Regel keine Symptome, hat jedoch immer eine gesteigerte Beweglichkeit der Lendenwirbelsäule zur Folge, die das Krankheitsbild der Spondylolisthesis auslösen kann. Spondylolisthesis bezeichnet das sog. Wirbelgleiten: Hierbei kann der abnorm bewegliche Wirbel auf dem darunter gelegenen Wirbelkörper nach ventral gleiten, was zu belastungsabhängigen Rückenschmerzen und seltener auch zu neurologischen Ausfällen durch Kompression von Spinalwurzeln führen kann. Betroffene sollten in erster Linie physiotherapeutisch behandelt werden, um die Rückenmuskulatur zu kräftigen.

Bänder

Die Bänder der Wirbelsäule verlaufen teilweise zwischen benachbarten Wirbeln, teilweise aber auch über größere Abschnitte. Ihre Hauptfunktion ist die Stabilisation der Wirbelsäule, wobei sie teilweise die Rückenmuskulatur unterstützen.

Gelenke der Wirbelsäule

Unechte Gelenke der Wirbelsäule (Synarthrosen)

Zu den unechten Gelenken der Wirbelsäule zählen vor allem die Zwischenwirbelfugen, in denen die Bandscheiben sitzen, sowie die sog. Uncovertebralgelenke, die nur an der Halswirbelsäule vorkommen.

Zwischenwirbelfuge und Bandscheibe

Zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern befindet sich die Zwischenwirbelfuge, die eine faserknorplige Zwischenwirbelscheibe (Bandscheibe) enthält. Darüber sind die Wirbelkörper gelenkig miteinander verbunden. Da die Bandscheibe mit den sie umgebenden Wirbelkörpern verwachsen ist, handelt es sich bei dem Gelenk um eine Symphysis.

• Bandscheibe (Discus intervertebralis)
  • Definition: Gewebescheibe aus Faserknorpel, straffem kollagenen Bindegewebe und gallertigem Wasserkern
  • Aufbau
    • Nucleus pulposus: Innerer Gallertkern
    • Anulus fibrosus: Äußerer Faserring
  • Funktion: Abfederung und Druckverteilung der Körperlast

Diskusprolaps
Im Laufe des Lebens kann es infolge degenerativer Veränderungen zu einem Austritt von Bandscheibenmaterial (insb. aus dem Nucleus pulposus) aus dem Anulus fibrosus kommen. Dies erfolgt in den meisten Fällen nach mediolateral am hinteren Längsband vorbei. In der Folge kann es zu einer Kompression des Spinalkanals oder einer Nervenwurzel kommen, was typischerweise zu einem sog. radikulären Syndrom führt. Dabei leiden die Patienten unter Rückenschmerzen sowie Ausfallerscheinungen der Funktionen des betroffenen Rückenmarkssegmentes (z.B. Sensibilitätsminderung und Parese der Großzehe bei Kompression auf Höhe von L5). In den meisten Fällen kann ein Bandscheibenvorfall konservativ behandelt werden.

Uncovertebralgelenke (Artt. uncovertebrales)

• Definition: Gelenk zwischen den Procc. uncinati eines kaudal gelegenen Wirbelkörpers mit dem kranial gelegenen Wirbelkörper
• Funktion: Unklar, Steigerung des Bewegungsumfangs wird diskutiert
• Beteiligte Strukturen
  • Procc. uncinati (Hakenfortsätze) des kaudal gelegenen Wirbels
    • Hakenförmige seitliche Knochenausläufer der Halswirbelkörper C3–C7
    • Umschließen die Bandscheibe lateralseitig
  • Wirbelkörper des kranial gelegenen Wirbels
  • Bandscheibe
• Entstehung: Procc. uncinati wachsen innerhalb des ersten Lebensjahrzehnts → Bandscheibe weicht nach lateral aus → Scherkräfte in der Bandscheibe nimmt zu → Spaltbildung

Echte Gelenke der Wirbelsäule (Diarthrosen)

Zu den echten Gelenken der Wirbelsäule zählen die zwei Kopfgelenke (oberes und unteres Kopfgelenk) sowie die Wirbelbogengelenke.

Kopfgelenke

Die Kopfgelenke ermöglichen fein abgestimmte Bewegungen des Kopfes um drei Achsen: Streckung (Kopf nackenwärts legen) und Beugung (Nicken) sowie Lateralflexion und Rotation des Kopfes. Dieser hohe Bewegungsumfang ist von großer Bedeutung, da er das gezielte Ausrichten der am Kopf sitzenden Sinnesorgane ermöglicht. Man unterscheidet das obere Kopfgelenk (Art. atlantooccipitalis) und das untere Kopfgelenk (Art. atlantoaxialis), das wiederum aus zwei Teilgelenken besteht.

Oberes Kopfgelenk (Art. atlantooccipitalis)

• Definition: Paariges Gelenk zwischen Hinterhauptbein (Os occipitale) und erstem Halswirbel (Atlas)
• Funktionen
  • Extension/Flexion
  • Seitwärtsneigung
• Gelenktyp: Ellipsoidgelenk
• Artikulierende Strukturen: Os occipitale (Condyli occipitales) und Atlas (Facies articularis superior)
• Beteiligte Bänder: Membrana atlantooccipitalis anterior und posterior

Unteres Kopfgelenk (Art. atlantoaxialis)

• Definition: Aus zwei Teilgelenken zusammengesetztes Gelenk zwischen Atlas und Axis
• Funktion: Rotation
• Gelenktyp: Radgelenk (Art. trochoidea)
• Teilgelenke
  • Art. atlantoaxialis mediana
    • Dens axis (Vorderseite) und Fovea dentis (Atlas)
    • Dens axis (Rückseite) und Lig. transversum
  • Art. atlantoaxialis lateralis (paarig)
    • Facies articularis inferior (Atlas) und Proc. articularis superior (Axis)
• Beteiligte Bänder: Ligg. alaria, Lig. apicis dentis, Lig. transversum atlantis, Fasciculi longitudinales, Membrana tectoria, Membrana atlantooccipitalis anterior und posterior

Wirbelbogengelenke (Artt. intervertebrales, Artt. zygapophysiales, Facettengelenke)

Zwei benachbarte Wirbel stehen miteinander über ein paariges Wirbelgelenk in Verbindung. Diese Gelenke sind wichtige Grundlage der Beweglichkeit der Wirbelsäule um drei Achsen.

• Definition: Paarige Gelenke zwischen den Procc. articulares zweier benachbarter Wirbelkörper
• Funktion: Ermöglichen die Beweglichkeit der Wirbelsäule um drei Achsen → Siehe auch nächster Abschnitt
• Artikulierende Strukturen: Procc. articulares inferiores (des kranialen Wirbels) und Procc. articulares superiores (des kaudalen Wirbels)

Bewegungsumfang der Wirbelsäule

Die nachfolgende Tabelle zeigt, welche Bewegungen an den über Bandscheiben verbundenen Wirbelsäulenabschnitten in welchem Ausmaß möglich sind (nach der Neutral-Null-Methode).

Untersuchung der Wirbelsäule
Aufgrund ihrer tragenden Funktion ist die Wirbelsäule von vielen Verschleißerscheinungen betroffen. Rückenschmerzen sind daher ein sehr häufiger Vorstellungsgrund in der allgemeinmedizinischen Praxis. Im klinischen Alltag ist es deshalb besonders wichtig, Wirbelsäulenbeschwerden differenzialdiagnostisch untersuchen zu können. Neben einer gründlichen Anamnese (insb. zu Schmerzen und Belastungen) sollten eine Inspektion, Palpation, Perkussion und eine Beweglichkeitsprüfung erfolgen (siehe dazu: Orthopädische Untersuchung der Wirbelsäule).

Wiederholungsfragen zum Kapitel Wirbelsäule

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3D-Modell

Quellen

Welche Teile der Wirbelsäule sind beweglich?

Welche Wirbel sind besonders beweglich?

Wie viele Wirbeln hat die Wirbelsäule?

Wie viele Wirbel geben der Wirbelsäule Stabilität?