Aufbau und Funktion der Wirbelsäule

Eine der evolutionären Besonderheiten des Menschen bildet der aufrechte Gang. Diese Errungenschaft musste jedoch teuer erkauft werden, denn auch die Belastung der Wirbelsäule wurde um neunzig Grad verlagert und trifft uns von oben nach unten gerichtet. Die Wirbelsäule ist dabei das zentrale Achsorgan des Rumpfes. Um auf der anderen Seite die Beweglichkeit des Menschen nicht allzusehr zu beschränken, muss sie zudem eine gewisse Mobilität des Rumpfes ermöglichen. Zusätzlich zu diesem scheinbaren Dilemma, einen Kompromiss von Stabilität und Mobilität gewährleisten zu müssen, kommt der Wirbelsäule eine wichtige Funktion als knöcherne Schutzhülle für das Rückenmark zu.
Die Wirbelsäule selber ist von der Seite betrachtet doppel-S-förmig gekrümmt und wird in die Abschnitte Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule unterteilt (Abbildung).

Wirbelsäule von der Seite her betrachtet

An die Lendenwirbelsäule schliesst sich das Kreuzbein (Os sacrum) an, das entwicklungsgeschichtlich aus miteinander verschmolzenen Wirbeln besteht. Bauelemente der Wirbelsäule sind die einzelnen Wirbelknochen, von denen der Mensch üblicherweise 24 (sieben Hals-, zwölf Brust- und fünf Lendenwirbel) besitzt. Der oberste Halswirbel ist über mehrere Gelenke mit der Schädelbasis verbunden. Im Bereich der Brustwirbel sind die Rippen befestigt. Der unterste Lendenwirbel grenzt an das Kreuzbein, das seinerseits die Wirbelsäule mit dem Becken verbindet.
Die Wirbel sind nicht einfach aufeinandergestapelt, sondern im vorderen Bereich über Knorpelplatten – die Bandscheiben – und im hinteren Bereich links und rechts jeweils über ein kleines Gelenk miteinander verbunden. Bänder und eine komplexe Muskulatur ergänzen die Verbindungen und erlauben den Wirbeln nur bestimmte Bewegungen. Zwischen zwei Wirbeln tritt links und rechts jeweils ein Rückenmarksnerv aus und zieht mit seinen Asten bis weit in die Peripherie, im Bereich von Hals- und Lendenwirbelsäule bis in die Finger und Zehen (Abbildung).

Wirbelkörper, Bandscheibe, umhülltes Rückenmark und abgehende Rückenmarksnerven

Die Bandscheiben selber unterliegen einem frühzeitigen natürlichen Alterungsprozess und ihre Ernährung ist abhängig von einem Wechsel zwischen Be- und Entlastung. Ihre Funktion als Puffer bei Belastungen können sie nur dann idealerweise erfüllen, wenn sie entlang der Körperlängsachse belastet werden. Kräfte sollten daher immer in Richtung vom Kopf zum Fuß einwirken und asymmetrische Belastungen, z. B. durch Heben mit gebeugtem Rücken, vermieden werden. Ebenso wirken sich einseitige Belastungen, z. B. in Form dauerhaften Sitzens oder durch Tätigkeiten in sogenannten Zwangshaltungen, negativ auf den Stoffwechsel der Bandscheibe aus. Wechselnde Körperhaltungen sollten bevorzugt eingenommen werden.

Bandscheibenerkrankungen – die Volkskrankheit Nr. 1

In der ärztlichen Praxis sind Bandscheibenerkrankungen die häufigste Einzeldiagnose. Nahezu jeder Mensch wird in den Industrieländern irgendwann im Verlauf seines Lebens davon betroffen. Fast 2/3 der Erkrankungen betreffen die Lendenwirbelsäule. Die Halswirbelsäule ist in etwa 1/3 der Fälle befallen, Erkrankungen der Brustwirbelsäule sind selten. Das Haupterkrankungsalter liegt bei Lendenwirbelsäulenbeschwerden zwischen dem 30. und 60. Lebensjahr, für Erkrankungen der Halswirbelsäule geringgradig darüber.

Schmerzursachen

Die Ernährung der Bandscheibe ist als prinzipiell kritisch anzusehen, da sie nicht über ernährende Blutgefäße verfügt und auf einen Stoffaustausch mit der Umgebung angewiesen ist. Bei Belastungen, wie z. B. beim aufrechten Stehen, Sitzen oder Heben, wird Flüssigkeit aus der Bandscheibe herausgepresst, wobei Stoffwechselendprodukte abgegeben werden. In umgekehrter Weise nimmt die Bandscheibe bei Entlastung – v. a. im Liegen – Flüssigkeit und Nährstoffe auf. Dieser eingeschränkte Stoffwechsel bedingt frühzeitige Verschleissvorgänge, die bereits vom 30. Lebensjahr an nachweisbar sind. Die Bandscheibe lockert sich, es treten Rissbildungen im Gewebe auf. Bei asymmetrischen Belastungen können Verlagerungen des Bandscheibenkerns auftreten, die als Bandscheibenvorwölbung oder -vorfall bezeichnet werden. Beschwerden durch Druck auf schmerzempfindliche Bandstrukturen oder Nerven bereiten nur Vorwölbungen bzw. Vorfälle, die nach hinten gerichtet sind. Doch auch ohne Bandscheibenverlagerungen können Schmerzen auftreten. Eine stark verschlissene Bandscheibe verliert an Höhe, so dass sich die kleinen Wirbelgelenke einander annähern und druckbelastet werden. Hier kann entsprechend anderen Körpergelenken ein Gelenkverschleiss eintreten, der als Arthrose bezeichnet wird. Als Folge dieser Arthrose kann der Rückenmarkskanal eingeengt werden, was bei unzureichendem Ausweichraum zu Beschwerden führen kann, die meistens im höheren Lebensalter bemerkbar werden.
Schmerzzustände führen oft zu Muskelverspannungen, die ihrerseits zu neuen Schmerzen führen. Somit baut sich ein selbst aufschaukelnder Teufelskreis aus Muskelverspannung und erneuten Schmerzen auf. Das Krankheitsbild kann sich gleichsam selbst verstärken.
Als natürliche Reaktion auf den Verschleiss findet durch Wasserentzug eine Verfestigung der Bandscheibe statt, die auch als „wohltuende Versteifung“ bezeichnet wird. Das Risiko von Bandscheibenvorfällen reduziert sich hierdurch kontinuierlich.

Symptome

Die Symptome hängen sehr von den betroffenen Strukturen ab. Schmerzen können unterschiedlich lokalisiert sein.

• Schmerzen bei Erkrankungen der Halswirbelsäule:
  • Nackenschmerz
  • Schmerzausstrahlung in den Hinterkopf
  • Schmerzausstrahlung in den Schulterbereich
  • Schmerzausstrahlung in Arme/Finger
• Schmerzen bei Erkrankungen der Brustwirbelsäule:
  • Rückenschmerzen
  • Schmerzausstrahlung gürtelförmig entlang einer Rippe
• Schmerzen bei Erkrankungen der Lendenwirbelsäule:
  • tiefsitzender Rückenschmerz
  • Schmerzausstrahlung ins Gesäß oder in den Oberschenkel
  • Schmerzausstrahlung in den Unterschenkel oder Fuß

Neben Schmerzen können vielfältige Funktionsstörungen der Rückenmarksnerven vorliegen. Diese können sich z. B. in Form von Kribbeln, Taubheitsgefühl oder Muskelschwäche/-lähmungen äußern. Massive Bandscheibenvorfälle mit kompletten Lähmungen und Störungen der Blasen- oder Mastdarmfunktion kommen sehr selten vor.

Diagnostik

Bei erstmals aufgetretenen Beschwerden führt der behandelnde Arzt eine sorgfältige körperliche Untersuchung der Wirbelsäule durch, wozu auch die orientierende Überprüfung der Nervenfunktionen gehört. Ein Standardröntgenbild dient zum Ausschluss seltener Erkrankungen (Wirbelgleiten, Entzündungen, Tumorerkrankungen), die ähnliche Beschwerden hervorrufen können. Ein Bandscheibenverschleiss lässt sich hierauf erkennen, ein Bandscheibenvorfall jedoch nicht.
Bei Funktionsstörungen der Nerven werden ebenso wie bei anhaltenden Beschwerden spezielle Schichtaufnahmen durchgeführt. Ein Computertomogramm (CT) erlaubt eine gute Beurteilung der Knochenstrukturen. Die Bandscheibe und andere Weichteilstrukturen sind auf der Kernspintomographie (MRT) besser zu erkennen. Messungen der Nervenleitgeschwindigkeit und spezielle Laboruntersuchungen (u. a. Rheumatests) können zur weiteren Abklärung notwendig sein.

Therapie

Die gewählte Therapie ist abhängig vom Verlauf der Erkrankung und den vorliegenden Symptomen. Akute Schmerzen werden mit entsprechenden Schmerzmitteln in Tablettenform, als Injektion oder als Infusion behandelt. Eine Entlastungshaltung mit Rückenlage und gebeugten Ober- und Unterschenkeln (Lagerung auf einer Kiste oder einem Würfel) erbringt Linderung. Wärmeanwendungen bekämpfen Muskelverspannungen. Lässt sich hierdurch keine Besserung erzielen, werden gezielte wirbelsäulennahe Injektionen eingesetzt, die den Schmerz an seinem Entstehungsort bekämpfen. Sobald es der Zustand des Patienten zulässt, wird ein krankengymnastisches Übungsprogramm gestartet. Rückenschulmaßnahmen runden die Rückfallprophylaxe ab. Unterschiedliche physikalische Therapiemaßnahmen, wie Reizstromanwendungen, Iontophorese etc., dienen der unterstützenden Schmerztherapie und Lockerung der Muskulatur. Bei bestimmten Patienten können auch Maßnahmen der Chirotherapie hilfreich sein. Stützkorsetts sollten so kurz wie möglich angewendet werden, da durch die äußere Stabilisierung die wichtige Bauch- und Rückenmuskulatur erschlafft. Eine gezielte Kräftigung ist jedoch langfristig erwünscht.
Bei chronischen Beschwerden müssen diese Maßnahmen sehr langfristig eingesetzt werden. Entscheidend ist dabei die Kräftigung der Rücken- und Bauchmuskulatur sowie die Umstellung des Alltagsverhaltens gemäß den Empfehlungen der Rückenschule. Von der langfristigen Einnahme von Schmerzmedikamenten ist abzuraten.
Nur wenige Patienten mit bandscheibenbedingten Erkrankungen bedürfen einer Operation. Insbesondere bei akuten Lähmungserscheinungen durch Bandscheibenvorfälle wird zu einer solchen Maßnahme gegriffen, wenn sich die Diagnose durch ein MRT, ggf. ergänzt durch eine fachneurologische Untersuchung, bestätigen lässt. Neben der offenen Bandscheibenoperation, die vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Operationsmikroskops durchgeführt wird, gibt es weitere Techniken. So können u. a. auch Medikamente zur Auflösung einer Vorwölbung in die Bandscheibe (Chemonukleolyse) eingespritzt werden oder Laserbehandlungen durchgeführt werden. Der therapeutische Wert dieser Behandlungen wird jedoch in der Fachwelt noch diskutiert und diese Maßnahmen sind sicherlich nicht für jeden Patienten geeignet.

Vorbeugung

Bei Bandscheibenerkrankungen ist sicherlich Vorbeugung Trumpf. Die hierzu empfohlenen Maßnahmen werden unter dem Stichwort der „Rückenschule“ zusammengefasst.

Dr. med. Christian Plafki

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