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1 Einleitung 1.1 Die Wirbelsäule 1.1.1 Morphologie der Wirbelsäule 1.1.2 Funktion der Wirbelsäule 1.1.2.1 Stützfunktion 1.1.2.2 Schutz des Rückenmarks durch den knöchernen Wirbelkanal 1.1.2.3 Dämpfung 1.1.2.4 Beweglichkeit durch Gelenksysteme und Muskulatur 1.1.2.5 Blutbildung im roten Knochenmark 2 Allgemeine Morphologie der Wirbel 2.1 Überblick 2.2 Grundform der Wirbel 2.2.1 Wirbelkörper 2.2.2 Wirbelbogen 2.2.2.1 Fortsätze des Wirbelbogens 2.3 Die Fortsätze der Halswirbel 2.3.1 Dornfortsatz 2.3.2 Querfortsätze 2.3.3 Gelenkfortsätze 2.3.3.1 Gelenkflächen der Gelenkfortsätze 2.4 Die Zwischenwirbelgelenke 2.5 Zwischenwirbellöcher 2.6 Wirbelkanal 2.6.1 Strukturen im Wirbelkanal 2.6.1.1 Endorhachis 2.6.1.2 Epiduralraum 2.6.1.3 Dura mater spinalis 2.6.1.4 Subduralraum 2.6.1.5 Arachnoidea (mater) spinalis 2.6.1.6 Subarachnoidalraum 2.6.1.7 Pia mater spinalis 2.6.2 Bänder 2.7 Charakteristika der verschiedenen Wirbelarten 3 Zwischenwirbelscheiben 3.1 Der Faserring 3.2 Der Gallertkern 3.3 Funktion der Zwischenwirbelscheibe 3.4 Ernährung der Zwischenwirbelscheiben 4 Form der Halswirbelsäule 4.1 Atypische Formen der Halswirbelsäule 4.1.1 Steilstellung 4.1.2 Hyperlordose 5 Die spezielle Morphologie von Atlas und Axis 5.1 Atlas (Erster Halswirbel) 5.1.1 Form 5.1.2 Bandstrukturen des Atlas 5.1.3 Die Gelenkflächen des Atlas 5.1.4 Gelenke des Atlas 5.1.5 Entwicklungsstörungen 5.2 Axis (Zweiter Halswirbel) 5.2.1 Form 5.2.2 Die Gelenkflächen des Axis 5.2.3 Gelenke des Axis 6 Kopfgelenke 6.1 Das Atlantookzipitalgelenk 6.1.1 Funktion der Haltestrukturen 6.2 Die beiden Atlantoaxialgelenke 6.2.1 Articulatio atlantoaxialis mediana 6.2.2 Articulatio atlantoaxialis lateralis 6.2.3 Funktion der Haltestrukturen 6.3 Die Kopfgelenke nochmals in vereinfachten Worten beschrieben 7 Haltestrukturen der Halswirbelsäule 7.1 Die Gelenkkapseln 7.1.1 Membrana fibrosa 7.1.2 Membrana synovialis 7.2 Die Zwischenwirbelscheiben 7.3 Bandstrukturen 7.3.1 Ligamenta alaria 7.3.1.1 Symptome bei Verletzungen der Alarligamente im speziellen und Verletzungen der Kopfgelenke im allgemeinen sind: 7.3.2 Ligamentum supraspinale 7.3.3 Ligamentum flavum 7.3.4 Ligamentum longitudinale anterius 7.3.5 Ligamentum longitudinale posterius 7.3.6 Ligamentum interspinale 7.3.7 Ligamentum intertransversarium 7.3.8 Ligamentum nuchae 7.3.9 Membrana tectoria 7.3.10 Membrana atlantooccipitalis anterior und Membrana atlantooccipitalis posterior 7.3.11 Membrana atlantoaxialis anterior und Membrana atlantoaxialis posterior 7.3.12 Ligamentum transversum atlantis 7.3.13 Ligamentum cruciatum atlantis 7.3.14 Ligamentum apicis dentis 7.4 Gliederung der Bänder 7.4.1 Lange Bänder 7.4.2 Kurze Bänder

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1.1 Die Wirbelsäule 1.1.1 Morphologie der Wirbelsäule 1.1.2 Funktion der Wirbelsäule 1.1.2.1 Stützfunktion 1.1.2.2 Schutz des Rückenmarks durch den knöchernen Wirbelkanal 1.1.2.3 Dämpfung 1.1.2.4 Beweglichkeit durch Gelenksysteme und Muskulatur 1.1.2.5 Blutbildung im roten Knochenmark

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1.1 Die Wirbelsäule

1.1.1 Morphologie der Wirbelsäule

Die Wirbelsäule (Columna vertebralis) in ihrer Gesamtheit stellt als Achsenskelett des Rumpfes das zentrale Konstruktionselement der Wirbeltiere (Vertebrata) dar.

Sie bildet die knöcherne Mitte des Körpers und liegt im Rumpfquerschnitt im hinteren Bereich (dorsal). Die Wirbelsäule misst ca. 2/5 der Gesamtkörperlänge. Das in ihrem Inneren liegende Rückenmark (Medulla spinalis) spielt eine maßgebliche Rolle bei der Steuerung der Organfunktionen, der Übermittlung von Reizen und deren Reaktionen.

Die Wirbelsäule des Menschen besteht aus 32-34 knöchernen Elementen, den sogenannten Wirbeln (Vertebrae), und wird in folgende Abschnitte eingeteilt:

• die Halswirbelsäule (Pars cervicalis columnae vertebralis; Pars cervicalis): gebildet von sieben Halswirbeln (Vertebrae cervicales) ⊳ C1-C7
• die Brustwirbelsäule (Pars thoracalis columnae vertebralis; Pars thoracalis): gebildet von zwölf Brustwirbeln (Vertebrae thoracicae) ⊳ T1-T12
• die Lendenwirbelsäule (Pars lumbalis columnae vertebralis; Pars lumbalis): gebildet von fünf Lendenwirbeln (Vertebrae lumbales) ⊳ L1-L5
• das Kreuzbein (Os sacrum): fünf miteinander verwachsene Kreuzbeinwirbel (Vertebrae sacrales)
• das Steißbein (Os coccygis): drei bis fünf Steißwirbel (Vertebrae coccygeae): Co1-Co3-5 rückgebildet

Die Halswirbelsäule stellt den beweglichsten Teil der Wirbelsäule dar.

Die einzelnen Wirbel sind an ihrer Basis den sogenannten Wirbelkörpern¹ (Corpora vertebrales) über Zwischenwirbelscheiben² (Disci intervertebrales) miteinander verbunden. Die Wirbel von Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule (24 Wirbel) bleiben zeitlebens beweglich und werden deshalb als wahre Wirbel bezeichnet. Die Wirbel des Kreuzbeins verschmelzen bis zum 20. Lebensjahr vollständig miteinander zum Kreuzbein, ebenso die Wirbel des Steißbeins. Die Wirbel von Kreuzbein und Steißbein werden deshalb auch als falsche Wirbel bezeichnet.

[caption id="attachment_265" align="alignright" width="230" caption="Abb. 1.1. Die Wirbelsäule des Menschen von dorsolateral"][/caption]

1.1.2 Funktion der Wirbelsäule

• Stützfunktion
• Schutz des Rückenmarks (Medulla spinalis) durch den Wirbelkanal (Canalis vertebralis)
• Abfederung von Impulsen und der Gewichtskraft durch Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales), Bandstrukturen (Ligamenta) und Gelenksysteme: Dämpfung
• Umfassende Beweglichkeit durch Gelenksysteme und Muskulatur
• Blutbildung im roten Knochenmark (gewissermaßen eine Nebenaufgabe)

1.1.2.1 Stützfunktion

Die Wirbelsäule als Grundgerüst und tragendes Element des Körpers ermöglicht dem Rumpf die aufrechte Körperhaltung. Sie ermöglicht durch Ihre Stabilität über kontrolliert dynamische Segmentation der Gelenkstrukturen im Zusammenspiel mit anheftender Muskulatur die Aufrichtung und über die Gelenkfunktionen die kontrollierte Bewegbarkeit des Körpers im Ganzen, in den sie vollkommen gebettet ist.

Die Brustwirbelsäule mit ihren Ansatzstellen für die Rippen hat zudem eine zentrale Bedeutung für Form und Funktionalität des Brustkorbs insbesondere im Hinblick auf stützende Eigenschaften bei der Atmung.

[caption id="attachment_266" align="alignright" width="275" caption="Abb. 1.2. Wirbelsäule von vorn, seitlich und hinten"][/caption]

1.1.2.2 Schutz des Rückenmarks durch den knöchernen Wirbelkanal

Der knöcherne Wirbelkanal (Spinalkanal, Canalis vertebralis) ist der schützende Kanal innerhalb der Wirbelsäule (Columna vertebralis), in dem das Rückenmark (Medulla spinalis) verläuft. Er führt vom großen Hinterhauptsloch (Foramen (occipitale) magnum) des Hinterhauptsbeins (Os occipitale) durch die Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule bis zum Kreuzbein. Bauchseitig (ventral) wird der Wirbelkanal abwechselnd durch die Wirbelkörper (Corpora vertebrae) und die Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales), rückseitig (dorsal) durch die Wirbelbögen (Arcus vertebrae) begrenzt. Die segmentalen Spinalnerven (Nervi spinales; pl. Nervus spinalis) verlassen die Wirbelsäule über paarige Austrittsöffnungen, den Zwischenwirbellöchern (Foramina intervertebralia), die jeweils durch Einkerbungen (Incisurae) an den Wirbelbogenfüßchen (Pediculi arcus vertebrae) zweier benachbarter miteinander artikulierender Wirbel (Vertebrae) gebildet werden. Siehe Abschnitt 2.6.

1.1.2.3 Dämpfung

Unter Dämpfung verstehen wir innerhalb des Fachgebietes der Anatomie die kinematische Beschreibung von Impulsbewältigung im Hinblick auf Einwirkungen auf die Wirbelsäule, speziell die Verzögerung von Stößen, die dann abgeschwächt auf umliegendes Gewebe abgegeben werden.

Die Abfederung kinetischer Energie, bzw. von Impulsen, sowie von Gewichts- und Beschleunigungskräften erfolgt im Falle der Wirbelsäule durch Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales), Bandstrukturen (Ligamenta), Gelenksysteme (Articulationes vertebrales) und Knochen (Ossa; insbesondere der Wirbelkörper), der ebenfalls einen Teil der Energie umzuwandeln vermag.

Innerhalb der Wirbelsäule wird die Dämpfungsfunktion durch eine Kombination zweier struktureller Eigenschaften erreicht:

• Zusammen mit den verformbaren Zwischenwirbelscheiben ermöglichen die Doppel-S-Form der Wirbelsäule bei axialen Kräften eine Stauchung der gesamten Struktur
• Darüber hinaus wird innerhalb der Zwischenwirbelscheiben durch die Verformbarkeit des Faserrings (Anulus fibrosus) ein Teil der einwirkenden Kräfte bzw. Stöße in Verformung und damit in innere Reibung und Wärme umgewandelt. Insgesamt werden so die einzelnen schnellen Kraftanstiege über eine längere Zeit hin verteilt. Stöße und Erschütterungen, wie sie z.B. beim Laufen oder Springen auftreten, werden dadurch gedämpft. Dies ist besonders für den Schutz des Gehirns vor jähen Stoßwirkungen von Bedeutung.

1.1.2.4 Beweglichkeit durch Gelenksysteme und Muskulatur

Die Form der Wirbel (Vertebrae) weicht zwischen den verschiedenen Abschnitten der Wirbelsäule sehr unterschiedlich von der Wirbelgrundform ab. Da vom Kopf abwärts (von cranial) zum Becken hin (nach kaudal) die auf die einzelnen Wirbel einwirkende Gewichtskraft deutlich zunimmt, steigt auch die Masse der Wirbel nach unten deutlich an. Um den Druck von Gewichtskraft und Impulsen möglichst konstant zu halten, nehmen Bauhöhe und Querschnitt der Wirbelkörper ebenfalls nach unten hin zu.

Im oberen Teil der Wirbelsäule haben die Bewegungssegmente³ der Wirbelsäule vermehrt die Aufgabe Seitenneigung (Lateralflexion) zu ermöglichen. Aus diesem Grund sind die Gelenkflächen der Zwischenwirbelgelenke relativ steil gestellt.

Der Lendenbereich hingegen muß einer großen Druckbelastung standhalten und zudem die Rotation des Rumpfes ermöglichen, deshalb sind hier die Gelenkflächen der Zwischenwirbelgelenke fast horizontal aufeinander liegend.

Die Dornfortsätze der Halswirbelsäule sind ziegeldachartig angeordnet, um eine Überstreckung (Hyperextension) der Halswirbelsäule zu verhindern. Die Beweglichkeit des Kopfes wird hauptsächlich vom Zusammenspiel der Kopfgelenke gewährleistet. Die Dornfortsätze der Brust- und besonders die der Lendenwirbelsäule sind horizontaler angeordnet und erlauben eine größere Streckung, die auch als Extensionsbewegung des Rumpfes bezeichnet wird. Sie ist in der Lendenwirbelsäule am ausgeprägtesten. Die längeren Dornfortsätze im Lendenbereich bieten der ansetzenden Muskulatur darüber hinaus längere Hebel für eine noch effizientere Kraftumsetzung.

1.1.2.5 Blutbildung im roten Knochenmark

Knochenmark wird histologisch unterschieden in

• rotes Knochenmark (in dem die Blutbildung stattfindet (mit Ausnahme der Lymphozyten), die Myelopoese) und
• gelbes Knochenmark (Fettmark)

Bei der Geburt ist ausschließlich rotes blutbildendes Gewebe vorhanden. Mit fortschreitendem Alter geht rotes Knochenmark zunehmend über in gelbes Knochenmark, die Blutbildung bleibt dann auf die flachen und kleineren Knochen (Hand- und Fußknochen, Brustbein, Rippen und Wirbelkörper) sowie die Enden von Oberarm- und Oberschenkelknochen beschränkt.

Die Blutbildung (Hämatopoese) ist ein komplexer Prozess, der sich zum größten Teil im roten Knochenmark abspielt und die kontinuierliche Versorgung des Körpers mit Blutzellen sicherstellt. Bei der Hämatopoese werden durch Zellteilungen und Ausdifferenzierung aus multipotenten hämatopoetischen Stammzellen reife Blutzellen (z.B. Erythrocyten). Die Hämatopoese lässt sich nach Ort der Blutbildung in einzelne Prozesse untergliedern:

Die Myelopoese findet beim Gesunden ausschließlich im Knochenmark statt (die sogenannte medulläre Hämatopoese) und führt zur Bildung von

• Erythrocyten (Erythrocytopoese)
• Granulocyten (Granulocytopoese)
• Monocyten (Monocytopoese) und
• Thrombocyten (Thrombocytopoese).

In der Fetalzeit, sowie unter pathologischen Bedingungen kann die Blutbildung auch außerhalb des Knochenmarks erfolgen. Man spricht dann von extramedullärer Hämatopoese.

Lymphocyten (Lymphopoese) hingegen werden nicht im Knochenmark sondern in den lymphatischen Organen (z.B. Lymphknoten und Milz) gebildet.

Die Hämatopoese stellt die kontinuierliche, bedarfsgerechte Versorgung mit Blutzellen sicher. Ein Mangel oder Überschuss an Blutzellen hat weitreichende Konsequenzen für die Sauerstoffversorgung, die Immunabwehr, aber auch rheologische⁴ Auswirkungen. Daher hält der Körper unter physiologischen Bedingungen die Zellzahl in engen Grenzen. Er ist aber in der Lage in Belastungssituationen (z.B. bei Infektionen) die Zellzahl deutlich zu steigern. Die Steuerung erfolgt abhängig vom Zelltyp durch ein Vielzahl von Mechanismen, unter anderem über Hormone wie Erythropoietin und über Zytokine.

[klicken zum Lesen]... 2.1 Überblick 2.2 Grundform der Wirbel 2.2.1 Wirbelkörper 2.2.2 Wirbelbogen 2.2.2.1 Fortsätze des Wirbelbogens 2.3 Die Fortsätze der Halswirbel 2.3.1 Dornfortsatz ...

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2.1 Überblick 2.2 Grundform der Wirbel 2.2.1 Wirbelkörper 2.2.2 Wirbelbogen 2.2.2.1 Fortsätze des Wirbelbogens 2.3 Die Fortsätze der Halswirbel 2.3.1 Dornfortsatz 2.3.2 Querfortsätze 2.3.3 Gelenkfortsätze 2.3.3.1 Gelenkflächen der Gelenkfortsätze 2.4 Die Zwischenwirbelgelenke 2.5 Zwischenwirbellöcher 2.6 Wirbelkanal 2.6.1 Strukturen im Wirbelkanal 2.6.1.1 Endorhachis 2.6.1.2 Epiduralraum 2.6.1.3 Dura mater spinalis 2.6.1.4 Subduralraum 2.6.1.5 Arachnoidea (mater) spinalis 2.6.1.6 Subarachnoidalraum 2.6.1.7 Pia mater spinalis 2.6.2 Bänder 2.7 Charakteristika der verschiedenen Wirbelarten

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2.1 Überblick

Als Wirbel (lat. Vertebra) wird in der Anatomie das einzelne knöcherne Element der Wirbelsäule (Columna vertebralis) bezeichnet.

Der Wirbel besteht aus dem Wirbelkörper (Corpus vertebrae), dem Wirbelbogen (Arcus vertebrae), zwei Querfortsätzen (Processus transversi) - jeweils ein Fortsatz zur rechten und zur linken des Wirbelkörpers, dem Dornfortsatz (Processus spinosus) und vier Gelenkfortsätzen (Processus articulares), zwei nach oben und zwei unten gelegen.

Die Wirbelkörper jeweils zweier benachbarter Wirbel sind mit Ausnahme des Atlas-Axis-Bewegungssegmentes¹ und der miteinander verwachsenen Kreuz- und Steißbeinwirbel durch eine Zwischenwirbelscheibe (Discus intervertebralis) miteinander verbunden. Außerdem fehlt zwischen Hinterhauptsbein und Atlas die Zwischenwirbelscheibe.

2.2 Grundform der Wirbel

Die Wirbel der Halswirbelsäule bestehen, mit Ausnahme des ersten Halswirbels (Atlas), aus dem bauchwärts (ventral) gelegenen Wirbelkörper (Corpus vertebrae) und dem zum Rücken zeigenden (dorsalen) Wirbelbogen (Arcus vertebrae); beide umschließen zusammen das Wirbelloch (Foramen vertebrale). Das Wirbelloch wird zur Bauchseite (ventral) somit vom Wirbelkörper begrenzt, dorsal vom Wirbelbogen.

Die aneinander gereihten Wirbellöcher der einzelnen Wirbel bilden in der Wirbelsäule den längs verlaufenden Wirbelkanal oder Spinalkanal (Canalis vertebralis), in den das Rückenmark (Medulla spinalis) mitsamt seinen Hirnhäuten (Meningen encephali) und dem Gehirnwasser (Liquor cerebrospinalis) eingebettet und so gegen äußere Einwirkungen geschützt ist.

Spezialformen der Halswirbel bilden die ersten (obersten) beiden Halswirbel Atlas² und Axis³. Der Atlas verzichtet auf einen Wirbelkörper, der Axis zeichnet sich durch seinen einzigartigen Zahnfortsatz (Dens axis) aus.

2.2.1 Wirbelkörper

Die Wirbelkörper (Corpora vertebrae) sind kurze zylindrisch geformte Strukturen eines Wirbels. An den zu den benachbarten Wirbeln zeigenden Flächen (Facies intervertebralis superior und Facies intervertebralis inferior) sind sie jeweils mit einer hyalinknorpeligen⁴ Deckplatte⁵ versehen. Zwischen diesen Deckplatten sind benachbarte Wirbel mit einer Zwischenwirbelscheibe (Discus intervertebralis) symphytisch⁶ sowie über zwei Bänder, das vordere und hintere Längsband (Ligamentum longitudinale anterius und Ligamentum longitudinale posterius), durch Bindegewebe untereinander verbunden. Am Wirbelkörper setzt der Wirbelbogen (Arcus vertebrae) mit seinen Wirbelbogenfüßchen (Pediculi arcus vertebrae) an. Zwischen der zum Rücken weisenden (dorsalen) Wirbelkörperfläche und dem Wirbelbogen erstreckt sich das Wirbelloch (Foramen vertebrale). Die Wirbelkörper erfüllen die eigentliche Stützfunktion innerhalb der Wirbelsäule, ihre Aufgabe ist es also, die Körperlast zu tragen. Zusammen mit den Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales) bilden Sie die Stütze für Rumpf, obere Extremität und Kopf.

An den Endflächen des Wirbelkörpers springen wulstartig die sogenannten Randleisten (Epiphysen des Wirbelkörpers) hervor. Die Dorsalfläche der Wirbelkörper ist nahezu eben, die Seiten- und Vorderfläche etwas konkav ausgehöhlt.

Die den Wirbelkörper umgebende Substantia compacta⁷ ist in der Regel äußerst dünn. Die im Inneren liegende Substantia spongiosa⁸ ist mit ihren Bälkchen hauptsächlich in der vertikalen Ebene entlang der biomechanischen Hauptspannungsrichtungen ausgerichtet und enthält das rote Knochenmark.

2.2.2 Wirbelbogen

Der Wirbelbogen (Arcus vertebrae) ist knöcherner Bestandteil eines jeden Wirbels der Wirbelsäule. Er zeigt sich als bogenförmiger Abschnitt auf der dem Rücken zugewandten (dorsalen) Seite des Wirbels. Der Wirbelbogen setzt an beiden Enden mit kräftigen Wirbelbogenfüßchen (Füßchen, Bogenwurzeln, Pediculi arcus vertebrae) am Wirbelkörper (Corpus vertebrae) an, die sich beidseits über die abgeplatteten Laminae (Laminae arcus vertebrae) fortsetzend, den Bogen bildend, in der Mittellinie verbinden. An der Fusionsstelle der beiden Laminae entspringt der unpaarige Dornfortsatz (Processus spinosus).

Der Wirbelbogen umschließt den größeren Teil des Wirbelloches (Foramen vertebrae). Die Wirbelbögen (Arcus vertebrae) bilden in ihrer Gesamtheit den Wirbelkanal (Canalis vertebralis) und schützen in Form eines flexiblen Knochenrohrs das in ihm enthaltene Rückenmark vor Schädigungen. Darüber hinaus trägt der Wirbelbogen die vier Gelenkfortsätze (Processus articulares) des Wirbels, die die Beweglichkeit der Wirbelsäule ermöglichen, sowie die beiden Querfortsätze (Processus transversi). Die Fortsätze der Wirbelbögen dienen der mit ihnen verbundenen Rückenmuskulatur als Hebelarme.

2.2.2.1 Fortsätze des Wirbelbogens

Von Wirbelbogen gehen folgende Fortsätze ab:

• der nach hinten (dorsal) gerichtete Dornfortsatz (Processus spinosus)
• zwei Querfortsätze (Processus transversi, sg. Processus transversus)
• vier Gelenkfortsätze (Processus articulares) zur gelenkigen Verbindung von jeweils benachbarten Wirbeln
  • zwei obere Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores, sg. Processus articularis superior) zur gelenkigen Verbindung⁹ mit den beiden unteren Gelenkfortsätzen des darüberstehenden Wirbels
  • zwei untere Gelenkfortsätze (Processus articulares inferiores, sg. Processus articularis inferior) zur gelenkigen Verbindung¹⁰ mit den beiden oberen Gelenkfortsätzen des nachfolgenden Wirbels

Am Wirbelbogenfüßchen (Pediculus arcus) ist oben eine relativ flache Einziehung/Einkerbung des Knochens (Incisura vertebralis superior) und unten eine tiefe (Incisura vertebralis inferior) erkennbar. Zwei gegenüberliegende Incisurae (superior und inferior) benachbarter Wirbel bilden zusammen das Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale), durch das der Spinalnerv (Nervus spinalis) austritt. Die Zwischenwirbellöcher (Foramina intervertebralia) sind paarige Öffnungen des Wirbelkanals (Canalis vertebralis), die also von jeweils zwei benachbarten, miteinander artikulierten Wirbeln gebildet werden.

Die Ligamenta flava sind jeweils zwischen den Wirbelbögen ausgespannt und wurden deshalb früher auch als Ligamenta interarcualia bezeichnet. Sie grenzen damit das jeweilige Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale) zur Mitte (medial) und nach hinten (dorsal) ab. Ihre gelbliche Farbe wird durch scherengitterartig angeordnete, elastische Fasern hervorgerufen, die zum größten Teil diese Bänder bilden. Auch im Ruhezustand sind diese Bänder gespannt. Bei der Beugung der Wirbelsäule werden sie dann stärker gedehnt und helfen somit beim Wiederaufrichten.

2.3 Die Fortsätze der Halswirbel

2.3.1 Dornfortsatz

Der Dornfortsatz (Processus spinosus) ist ein unpaariger vom Wirbelbogen (Arcus vertebrae) ausgehender rückenwärts (dorsal) gerichteter Fortsatz eines Wirbels. Er entspringt am Fusionspunkt der beiden Laminae arcus vertebrae des Wirbelbogens.

Der erste Halswirbel (Atlas) hat keinen Dornfortsatz, statt dessen ein Tuberculum posterius. An den Dornfortsätzen (Processus spinosi) setzen Bänder (Ligamentum interspinale beziehungsweise Ligamentum supraspinale) an sowie Faszien und ein Teil der Rückenmuskeln. Man kann die Dornfortsätze leicht als feste Erhebungen am Rücken ertasten.

Der Dornfortsatz des siebten Halswirbels ist besonders lang und so ist dieser Wirbel unter der Haut eindeutig als Vertebra prominens zu ertasten.

2.3.2 Querfortsätze

Die paarigen Querfortsätze (Processus transversi, sg. Processus transversus) ziehen als knöcherne Fortsätze vom Wirbelbogen (Arcus vertebrae) entspringend entgegengesetzt quer nach lateral (zur Seite) und dorsal (zur Rücken zugewandten Seite). Sie dienen, wie auch der Dornfortsatz (Processus spinosus) zum Ansatz von Bändern (z. B. Ligamenta intertransversaria), Faszien und Muskeln. Bei den Brustwirbeln bilden die Querfortsätze auch eine gelenkige Verbindung zur gleichzahligen Rippe.

Querfortsatzkanal (Canalis transversarius)

Die Querfortsätze des sechsten bis inklusive des ersten Halswirbels sind in Längsrichtung durch ein Loch, das sogenannte Querfortsatzloch (Foramen transversarium; synonym: Foramen processus transversi, Foramen vertebroarterialis) durchbohrt. Die Querfortsatzlöcher (Foramina transversaria) bilden in ihrer Gesamtheit den Querfortsatzkanal (Canalis transversarius), durch den die hirnversorgende Vertebralarterie (Arteria vertebralis) und deren Begleitvene (Vena vertebralis) sowie der sympathische Nervus vertebralis¹¹ ziehen.

Bei Blockaden werden die Querfortsätze mit rotiert und sorgen so für eine Verengung des Spinalnerven-Austritts, die zu starken Schmerzen führen kann. Auch bei der Skoliose (Seitenverdrehung der Wirbelsäule) sind die Querfortsätze erheblich rotiert und können anfangs - im frühen Kindesalter (8.-10. Lebensjahr) - oft nur mit einem Korsett abgefangen werden.

2.3.3 Gelenkfortsätze

Die vier Gelenkfortsätze (Processus articulares) des Wirbelbogens (Arcus vertebrae) bilden als Knochenvorsprünge (Processus) mit knorpelüberzogenen Gelenkflächen (Facies articulares) die echten Gelenke¹² zwischen den einzelnen Wirbeln, die Zwischenwirbelgelenke (Articulationes processuum articularium). Man unterscheidet zwei nach oben gerichtete (Processus articulares superiores) und zwei nach unten gerichtete (Processus articulares inferiores) Gelenkfortsätze, wobei jeweils der untere Gelenkfortsatz (Processus articularis inferior) mit dem gleichseitigen oberen Gelenkfortsatz (Processus articularis superior) des nachfolgenden Wirbels in gelenkiger Verbindung steht.

2.3.3.1 Gelenkflächen der Gelenkfortsätze

Als Gelenkfläche wird das mit Knorpelgewebe¹³, dem sogenannten Gelenkknorpel, überzogene Ende eines Knochens bezeichnet, das an einem Gelenk beteiligt ist. Im Falle der Halswirbel stellen die Gelenkfortsätze (Processus articulares) diese Knochenenden dar, die mit Gelenkknorpel überzogen, die Gelenkflächen bilden. Jeweils eine untere Gelenkfläche bildet mit der gleichseitigen oberen Gelenkfläche des nachfolgenden Wirbels ein paariges Zwischenwirbelgelenk (Articulatio zygapophysialis).

2.4 Die Zwischenwirbelgelenke

Die Zwischenwirbelgelenke (Facettengelenke, kleine Wirbelgelenke, Wirbelbogengelenke, Articulationes processuum articularium oder Articulationes zygapophysiales) bilden als kleine paarige Gelenke echte gelenkige Verbindungen zwischen benachbarten Wirbeln. Gemeinsam mit den Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales) und den Wirbelsäulenbändern bilden sie eine funktionelle Einheit. Das Zwischenwirbelgelenk (Articulatio zygapophysialis) ist ein echtes Gelenk¹⁴ und von einer Gelenkkapsel¹⁵ umschlossen.

Bei den Zwischenwirbelgelenken handelt es sich um sogenannte »plane Gelenke« oder »Facettengelenke«, mit relativ weiter Gelenkkapsel, bei denen die Bewegung parallel zu den Gelenkflächen (Facies articulares) erfolgt und die deshalb auch als »Schiebegelenke« bezeichnet werden.

Die Gelenkflächen der Zwischenwirbelgelenke liegen auf den beiden unteren und den beiden oberen Gelenkfortsätzen (Processus articulares inferiores und Processus articulares superiores). Im Bereich der Halswirbelsäule stehen die Gelenkflächen beinahe in der Frontalebene, die oberen Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) mit ihren Gelenkflächen weisen nach dorsal und etwas nach kranial. Die Gelenke ermöglichen eine ausgeprägte Rotationsbewegung der Halswirbelsäule.

Die Artikulation besteht jeweils zwischen den Gelenkflächen der unteren Gelenkfortsätze (Processus articulares inferiores) eines Wirbels und der Gelenkflächen der oberen Gelenkfortsätze des nachfolgenden Wirbels.

In ihrer Gesamtheit ermöglichen die Zwischenwirbelgelenke der Wirbelsäule drei Freiheitsgrade:

• Flexion und Extension in der Sagittalebene (Vor- und Rückbeugung)
• Lateralflexion in der Frontalebene (Seitneigung)
• Rotation

Eine verschleißbedingte Verknöcherung der Zwischenwirbelgelenke wird als Spondylarthrose bezeichnet.

2.5 Zwischenwirbellöcher

Am Wirbelbogenfüßchen (Pediculus arcus) des Wirbelbogens (Arcus vertebrae) ist oben eine relativ flache Einziehung/Einkerbung des Knochens (Incisura vertebralis superior) und unten eine tiefe (Incisura vertebralis inferior) erkennbar. Zwei gegenüberliegende Incisurae (superior und inferior) benachbarter Wirbel bilden zusammen das Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale), durch das der Spinalnerv (Nervus spinalis) austritt. Die Zwischenwirbellöcher (Foramina intervertebralia) sind paarige Öffnungen des Wirbelkanals (Canalis vertebralis), die also von jeweils zwei benachbarten, miteinander artikulierten Wirbeln gebildet werden.

Die Zwischenwirbellöcher im Bereich der Halswirbelsäule sind relativ klein, nach kaudal werden sie größer. Durch das Zwischenwirbelloch ziehen jeweils ein Spinalnerv (Nervus spinalis) und kleinere Gefäße.

2.6 Wirbelkanal

Der knöcherne Wirbelkanal (Canalis vertebralis), der vom Hinterhauptsbein (Os occipitale) über das großen Hinterhauptsloch (Foramen magnum) durch die Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule bis zum Kreuzbein zieht, dient dem Schutz des Rückenmarks vor äußeren Einwirkungen.

Vorderseitig (ventral) wird der Wirbelkanal abwechselnd durch knöcherne Wirbelkörper (Corpora vertebrae) und Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales), rückseitig (dorsal) durch die an den Wirbelkörpern ansetzenden knöchernen Wirbelbögen (Arcus vertebrae) begrenzt. Dabei werden die Wirbel sowohl über Verwachsungen mit den Zwischenwirbelscheiben, als auch über Bandstrukturen (Ligamenta) beweglich fixiert.

Die segmentalen Spinalnerven (Nervi spinales; pl. Nervus spinalis) verlassen die Wirbelsäule über paarige Austrittsöffnungen, den Zwischenwirbellöchern (Foramina intervertebralia), die jeweils durch Einkerbungen (Incisurae) an den Wirbelbogenfüßchen (Pediculi arcus vertebrae) zweier benachbarter miteinander artikulierender Wirbel (Vertebrae) gebildet werden.

Der segmentale Aufbau der Wirbelsäule aus einzelnen Funktionseinheiten¹⁶ ermöglicht die Ausführung komplexer Bewegungsmuster, ohne das spinale Nervensystem zu schädigen.

Durch die Struktur des Wirbelkanals wird ein wirksamer Schutz des empfindlichen Nervengewebes gegenüber äußeren Einflüssen gewährleistet.

Durch Verletzungen, Fehlbelastungen oder krankhafte Prozesse kann es zu Störungen innerhalb des Wirbelkanals kommen. Durch Kompressionen aufgrund fixierter oder instabiler Dislokationen (insbesondere bei Schädigung von Haltestrukturen der Wirbelsäule), Frakturen (insbesondere bei Unfällen oder bei der Osteoporose), degenerative Prozesse (rheumatoide und arthrotische Veränderungen, insbesondere der Spondylarthrose¹⁷, sowie Höhenminderungen verschiedener Ursachen) und wuchernden Prozessen kann es zu Beeinträchtigungen innerhalb des Rückenmarks und im Bereich der Austrittstellen der Spinalnerven kommen. Überdies können dadurch vaskuläre Strukturen insbesondere der Halswirbelsäule (Kompression der Vertebralarterien und ihrer Begleitvenen) in Mitleidenschaft gezogen werden.

2.6.1 Strukturen im Wirbelkanal

Das Rückenmark (Medulla spinalis) wird, wie alle Teile des Zentralnervensystems, von den Hirnhäuten¹⁸ (Meninges encephali) umspannt. Die Hirnhäute ziehen als Rückenmarkshäute (Meninges medullae spinales) das Rückenmark umspannend in den Wirbelkanal.

Die Rückenmarkshäute sind in drei Schichten gegliedert:

• die äußere harte Rückenmarkshaut¹⁹ (Dura mater spinalis; Pachymeninx spinalis)
• die beiden inneren weichen Rückenmarkshäute (Leptomeninges spinales):
  • die Spinngewebshaut²⁰ (Arachnoidea (mater) spinalis)
  • die dem Rückenmark aufliegende innere weiche Hirnhaut²¹ (Pia mater spinalis)

2.6.1.1 Endorhachis

Die harte Rückenmarkshaut ist fest mit der Knochenhaut²² (Periost) des Wirbelkanals verwachsen und wird daher auch als Endorhachis der Dura mater spinalis bezeichnet.

2.6.1.2 Epiduralraum

Zwischen Endorhachis und Dura mater spinalis liegt ein Spaltraum, der sogenannte Epiduralraum (Cavum epidurale). Der Epiduralraum ist mit Binde- und Fettgewebe ausgefüllt und enthält den Plexus venosus vertebralis internus.

Im Epiduralraum liegen die Nervenwurzeln der abgehenden Rückenmarksnerven und das Spinalganglion. Über eine Injektion eines örtlich wirkenden Betäubungsmittels (Lokalanästhetikum) in diesen Raum kann man diese Nervenwurzeln ausschalten (Periduralanästhesie).

Außerdem liegen in diesem Raum die Blutgefäße zur Versorgung des Rückenmarks. Die Blutversorgung erfolgt über Rückenmarksäste (Rami spinales) der Vertebralarterien (Arteriae vertebrales), der Arteriae intercostales posteriores und der Arteriae lumbales. Die Spinaläste ziehen über die jeweiligen Zwischenwirbellöcher (Foramina intervertebralia) von beiden Seiten in den Wirbelkanal und bilden auf der Vorderseite des Rückenmarks eine unpaarige, in Längsrichtung verlaufende Arterie, die Arteria spinalis anterior. Sie kann als Längsanastomose der segmentalen Rückenmarksäste angesehen werden, verbindet also alle Zuflüsse in Längsrichtung untereinander.

Die entsprechenden Venen bilden auf der Vorderseite des Rückenmarks ein dichtes Netzwerk (Plexus) von Gefäßen, den Plexus vertebralis internus ventralis. Dieses Gefäßgeflecht ist bei chirurgischen Eingriffen nahe dem Wirbelkanal besonders verletzungsgefährdet. Blutungen aus diesem Plexus lassen sich oft nicht völlig stillen, was später zu Narben führt (Arachnoiditis adhaesiva). Zusammen mit dem periduralen Fettgewebe bildet der venöse Plexus eine Polsterung für das Rückenmark.

2.6.1.3 Dura mater spinalis

Die Dura mater spinalis wird sensibel von Ästen der Spinalnerven innerviert.

2.6.1.4 Subduralraum

Zwischen der Dura mater spinalis und den Leptomeninges spinales (speziell der Arachnoidea (mater) spinalis) liegt der Subduralraum (Cavum subdurale). Dies ist ein Spaltraum, der teilweise mit lockeren Bindegewebszügen angefüllt ist. Aufgrund des Gefäßreichtums von Dura mater spinalis und Arachnoidea (mater) spinalis kann es bei Traumata zu Einrissen in den Gefäßwände und zum Austritt von Blut in den Subduralraum kommen. In der Folge entwickelt sich ein meist langsam an Volumen zunehmendes Hämatom (Subduralhämatom), das schließlich durch Verdrängung Druck auf das darunterliegende Nervengewebe (Gehirn/Rückenmark) aufbaut und zu Schäden führen kann. Daher ist bei Schädelverletzungen immer die Bildung eines solchen Hämatoms auszuschließen; beim Vorliegen müssen gegebenenfalls neurochirurgisch Entlastungen vorgenommen werden.

2.6.1.5 Arachnoidea (mater) spinalis

2.6.1.6 Subarachnoidalraum

Die Arachnoidea (mater) spinalis schließt zusammen mit der Pia mater spinalis den Subarachnoidalraum (Cavum subarachnoidale) ein, in dem das Gehirn-/Rückenmarkswasser (Liquor cerebrospinalis) zirkuliert. Deshalb wird der Subarachnodalraum auch als äußerer Liquorraum bezeichnet. Stellen an denen der Subarachnoidalraum besonders weit ist, werden Liquorzisternen genannt. Zu den wichtigsten Zisternen gehören die Cisterna cerebellomedullaris, die Cisterna magna und die Cisterna basalis.

Unter pathologischen Bedingungen können bei sog. Subarachnoidalblutungen in den Zisternen Blutansammlungen nachgewiesen werden.

2.6.1.7 Pia mater spinalis

2.6.2 Bänder

Zwischen den Wirbeln gibt es im Bereich des Wirbelkanals zwei Bänder:

• Ligamentum longitudinale posterius an der Vorder- (Mensch) bzw. Unterseite (Tiere) des Wirbelkanals
• Ligamentum flavum: zwischen den Wirbelbögen benachbarter Wirbel

2.7 Charakteristika der verschiedenen Wirbelarten

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[klicken zum Lesen]... 3.1 Der Faserring 3.2 Der Gallertkern 3.3 Funktion der Zwischenwirbelscheibe 3.4 Ernährung der Zwischenwirbelscheiben Zwischenwirbelscheiben (Bandscheiben ; Disci int ...

3.1 Der Faserring 3.2 Der Gallertkern 3.3 Funktion der Zwischenwirbelscheibe 3.4 Ernährung der Zwischenwirbelscheiben

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Zwischenwirbelscheiben (Bandscheiben; Disci intervertebrales) sind die zwischen Wirbelkörpern (Corpora vertebrae) benachbarter Wirbel gelegenen scheibenförmigen Strukturen zur flexiblen Verbindung der Wirbelkörper miteinander.

Sie gehören zu den symphytischen¹ (knorpligen) Knochenverbindungen (sog. Symphysen), vergleichbar dem Discus interpubicus der Schambeinfuge. Sie unterscheiden sich damit grundsätzlich von den faserknorpligen² Zwischenscheiben in echten Gelenken³.

Die Wirbelsäule hat insgesamt 23 Zwischenwirbelscheiben, die jeweils an den Deckplatten und Randleisten (Epiphysen) der Wirbelkörper verwachsen, je zwei Wirbelkörper miteinander verbinden. Zwischen Hinterhauptsbein (Os occipitale) und Atlas, sowie zwischen Atlas und Axis sind keine Zwischenwirbelscheiben vorhanden. Die Bandscheiben machen etwa 25 Prozent der Gesamtlänge der Wirbelsäule aus.

Die Zwischenwirbelscheibe (Bandscheibe; Discus intervertebralis) besteht aus einem äußeren derben Faserring (Anulus fibrosus) und einem zentral gelegenen Gallertkern (Nucleus pulposus).

3.1 Der Faserring

Der Faserring (Anulus fibrosus) untergliedert sich in eine äußere Zone, die sich als zugfeste bindegewebige Hülle aus konzentrischen lamellenartigen Schichten vom Typ-I-Kollagenfasern darstellt und einer Innenzone. Am Übergang zur Innenzone geht das straffe Bindegewebe der Außenzone ohne scharfe Kontur in ein faserknorpeliges⁴ Gewebe über, deren Typ-II-Kollagenfasern in die hyalinknorpeligen Deckplatten der Wirbelkörper einstrahlen.

Im Bereich der äußeren Zone des Faserrings überkreuzen sich die Fasersysteme aufgrund unterschiedlicher Steigungswinkel und verbinden die Randleisten (Epiphysen) zweier benachbarter Wirbelkörper. Innerhalb der Innenzone des Faserrings strahlen die Typ-II-Kollagenfasern in die hyalinknorpeligen Deckplatten der Wirbelkörper ein und es kommt, da einige Fasern auch nach innen ziehen, zu einem unscharfen Übergang hin zum Gallertkern (Nucleus pulposus).

Die Ernährung der Zwischenwirbelscheibe erfolgt über Ein- bzw. Ausstrom extrazellulärer Flüssigkeit aus dem Faserring, der nur in den äußersten Bereichen über kleine Blutgefäße verfügt. Der restliche Teil der Zwischenwirbelscheibe ist gefäßfrei.

3.2 Der Gallertkern

Der Gallertkern (Nucleus pulposus) der Zwischenwirbelscheiben ist ein zellarmes Gewebe und besteht überwiegend aus Glykosaminoglykanen, die ein hohes Wasserbindungsvermögen besitzen und zu einem hohen Wassergehalt des Gallertkerns führen. Durch den entstehenden Quellungsdruck setzt er den Faserring (Anulus fibrosus) unter Spannung. Der Gallertkern wird als Überrest der Chorda dorsalis angesehen. Tritt seine Flüssigkeit über den Faserring durch eine Schädigung aus, spricht man von einem Nucleus-pulposus-Prolaps oder Bandscheibenvorfall.

3.3 Funktion der Zwischenwirbelscheibe

Die Zwischenwirbelscheibe (Discus intervertebralis) bildet mit ihrem wasserreichen Gallertkern (Nucleus pulposus) in der Art eines Wasserkissens eine Pufferzone zur Dämpfung axialer Stöße und ermöglicht eine gleichmäßige Druckverteilung von Gewichts- und Impulskräften.

Durch die Ausdehnung der Zwischenwirbelscheibe nach außen kann bei einer Krafteinwirkung der Druck auf die Wirbelsäule gemindert werden und der Restdruck gleichmäßig an die angrenzenden Deckplatten weitergegenen werden.

Eine weitere Funktion der Zwischenwirbelscheibe ist die Begrenzung des Bewegungsumfanges. Bei bauchwärtigen (ventralen), rückwärtigen (dorsalen) und seitlichen (lateralen) Bewegungen innerhalb der Wirbelsäule wird der Gallertkern jeweils zur Gegenseite verlagert. Da dieses aufgrund des Faserrings (Anulus fibrosus) nur begrenzt möglich ist, wird hier auch der Bewegungsumfang limitiert. Zudem stellen die Verwachsungen des Faserrings mit den Randleisten (Epiphysen) zusammen mit den Bandstrukturen (z.B. vorderes und hinteres Längsband) eine Sicherung gegen horizontale (translative) Fehlbewegungen der Wirbelkörper (Corpora vertebrae) gegeneinander dar. Eine weitere Begrenzung der Bewegung findet bei der Rotation um die Longitudinalachse statt, da ein Wirbelgleiten, das heißt ein Verschieben der Wirbel gegeneinander, durch die Fixierung der Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales) am Wirbelkörper (Corpus vertebrae) verhindert wird. Es wirken demnach unterschiedliche Druck- und Zugkräfte auf die Zwischenwirbelscheiben. Dies läßt den lamellären Aufbau nachvollziehen.

3.4 Ernährung der Zwischenwirbelscheiben

Die Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales) können zu den bradytrophen Geweben gezählt werden. Die Stoffwechselaktivität ist äußerst gering. Dementsprechend zögerlich ist auch die Regeneration bei Verletzungen. Die Ernährung erfolgt über physiologische Diffusion aufgrund von Zug- und Druck-Bewegungen durch extrazelluläre Flüssigkeit aus dem Faserring (Anulus fibrosus) , der in den äußersten Bereichen noch über kleine Blutgefäße verfügt.

Die Zwischenwirbelscheiben sind äußerst flüssigkeitsreich. Wird Druck auf sie ausgeübt, verlieren sie Flüssigkeit. Im Verlauf eines Tages kann die Zwischenwirbelscheibe (Discus intervertebralis) bis zu 1mm an Höhe verlieren. Bei Entlastung, beispielsweise im Liegen (beim Schlafen), kommt es zur Rehydrierung, die Zwischenwirbelscheibe nimmt extrazelluläre Flüssigkeit wieder auf.

Diese physiologische Diffusion extrazellulärer Flüssigkeit aus den Faserring ist nicht mit einem pathologischen Nucleus-pulposus-Prolaps zu verwechseln. Dieses Auspressen und Aufsaugen ist der einzige Weg, über den die Bandscheiben mit Nährstoffen versorgt werden, da sie ab dem 20. Lebensjahr mit Abschluss des Wachstums selbst keine Blutgefäße mehr besitzen. Der Druckwechsel zwischen Be- und Entlastung ist also eine Grundvoraussetzung für den Stoffwechsel der Zwischenwirbelscheiben.

[klicken zum Lesen]... Kapitel 4 Form der Halswirbelsäule Die Halswirbelsäule ( Pars cervicalis columnae vertebralis ) stellt sich in einer bauchwärts (nach ventral ) konvex gebogenen Form dar. ...

Kapitel 4
Form der Halswirbelsäule

Die Halswirbelsäule (Pars cervicalis columnae vertebralis) stellt sich in einer bauchwärts (nach ventral) konvex gebogenen Form dar. Diese Form wird als Lordose (Vorwölbung) der Halswirbelsäule bezeichnet. Der Lendenbereich besitzt ebenfalls eine Lordose. Im Gegensatz dazu besitzen Brustwirbelsäule und Sakralbereich eine ventral konkave Form, die als Kyphose (Rückwölbung) bezeichnet wird.

Eine Lordose kann physiologisch¹ oder pathologisch² sein.

4.1 Atypische Formen der Halswirbelsäule

4.1.1 Steilstellung

Als Steilstellung bezeichnet man eine weitgehende Aufhebung der physiologischen Lordose im Bereich der Halswirbelsäule. Die Steilstellung kann muskulär aufgrund eines Traumas entstehen, aber auch durch chronische Fehlhaltung, insbesondere bei muskulärer Dysbalance.

4.1.2 Hyperlordose

Von einer Hyperlordose spricht man bei ausgeprägter Lordosierung.

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5.1 Atlas (Erster Halswirbel) 5.1.1 Form 5.1.2 Bandstrukturen des Atlas 5.1.3 Die Gelenkflächen des Atlas 5.1.4 Gelenke des Atlas 5.1.5 Entwicklungsstörungen 5.2 Axis (Zweiter Halswirbel) 5.2.1 Form 5.2.2 Die Gelenkflächen des Axis 5.2.3 Gelenke des Axis

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Die spezielle Morphologie von Atlas und Axis

Die spezielle Morphologie von Atlas und Axis

5.1 Atlas (Erster Halswirbel)

Der erste Halswirbel (Atlas) trägt als schädelnächster Teil der Wirbelsäule den gesamten Kopf. Aufgrund dieser Funktion wurde sein Name vom Titanen Atlas der griechischen Mythologie entlehnt, der die Last des Himmelsgewölbes auf seinen Schultern tragen musste.

Da der Atlas das Nicken (Anteflexion und Retroflexion) ermöglicht, wird er umgangssprachlich auch als »Nicker« bezeichnet. In der klinischen Praxis wird der erste Halswirbel mit C1 abgekürzt.

5.1.1 Form

Wegen der besonderen Lage und Beanspruchung besitzen sowohl der Atlas, als auch der zweite Halswirbel (Axis; in der klinischen Praxis mit C2 abgekürzt), der mit dem Atlas eine funktionelle Einheit bildet (die beiden Atlantoaxialgelenke), eine von den anderen Wirbeln verschiedene, spezialisierte Form.
Der Atlas hat entwicklungsgeschichtlich (morphogenetisch) seinen Wirbelkörper (Corpus vertebrae) verloren und ähnelt weitestgehend einem Ring. Er ist also ein ringförmiger Wirbel ohne Wirbelkörper und Dornfortsatz (Processus spinosus).
Innerhalb dieses Rings, auf der rückwärtigen (dorsalen) Seite, verläuft vom Gehirn kommend das Rückenmark (Medulla spinalis) und setzt sich mitsamt seinen Hirnhäuten (Meningen) in dem mit dem Atlas beginnenden Wirbelkanal (Canalis vertebralis) durch die Wirbelsäule fort.

Der Ring des Atlas wird morphologisch folgendermaßen gegliedert:

• Zwei seitliche (leicht ventral liegende) Auftreibungen, die sogenannten Massae laterales atlantis (sg. Massa lateralis)
• Ein vorderer Atlasbogen (Arcus anterior atlantis)
• Ein hinterer Atlasbogen (Arcus posterior atlantis)

Die Massa lateralis atlantis ist der massenverstärkte Seitenteil des Atlas zwischen dessen vorderem Atlasbogen (Arcus anterior atlantis) und hinterem Wirbelbogen (Arcus posterior atlantis); Die beiden Massae laterales setzen sich seitwärts fort in den Querfortsätzen (Processus transversi). Die Querfortsätze gehen entwicklungsgeschichtlich aus den Processus costales hervor und enthalten die für alle Halswirbel typische, kleine Öffnung, das Querfortsatzloch (Foramen transversarium, pl. Foramina transversaria), durch die u.a. die Vertebralarterie (Arteria vertebralis) schädelwärts verläuft und durch das Hinterhauptsloch (Foramen magnum) schließlich in den Kopf eintritt. Die Massae laterales atlantis sind über den vorderen und hinteren Atlasbogen zu einem geschlossenen Ring verbunden.

Die Massa lateralis trägt oben und unten je einen Gelenkfortsatz (Processus articularis superior und Processus articularis inferior). Die Gelenkflächen (Gelenkpfannen; Foveae articulares superiores oder Foveae articulares craniales) der oberen beiden Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) bilden zusammen mit den Gelenkflächen der beiden Kondylen (Condylii occipitales) des Hinterhauptsbein (Os occipitale) des Schädels das Atlantookzipitalgelenk (oberes Kopfgelenk; Articulatio atlantooccipitalis). Die Gelenkflächen (Facies articulares inferiores) der unteren beiden Gelenkfortsätze (Processus articulares inferiores) bilden zusammen mit den Gelenkflächen der oberen Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) des zweiten Halswirbels (Axis) das seitliche (laterale) Atlantoaxialgelenk (Articulatio atlantoaxialis lateralis), das sich als Teil der unteren Kopfgelenke darstellt.

An der Innenseite des vorderen Atlasbogens (Arcus anterior atlantis) ist die Dens-Grube (Fovea dentis) gelegen, an der bauchwärtigen (ventralen) Aussenseite des vorderen Atlasbogens liegt das Tuberculum anterius atlantis.

Am hinteren Atlasbogen findet sich zum Rücken hin (dorsal) ein Rudiment des Dornfortsatzes (Processus spinosus), das sogenannte Dorfortsatzrudiment (Tuberculum posterius atlantis). Im Gegensatz zu allen anderen Wirbeln besitzt der Atlas also keinen Dornfortsatz, sondern anstelle dessen nur jenen kleinen Höcker. Auf seiner kopfzugewandten (cranialen) Fläche verlaufen in der Nähe der Massae laterales die Vertebralarterienfurchen (Sulci arteriae vertebralis, sg. Sulcus arteriae vertebralis) für die Vertebralarterien (Arteriae vertebrales).

5.1.2 Bandstrukturen des Atlas

Das Atlas-Querband (Ligamentum transversum atlantis) ist ein kurzes, sehr kräftiges Band, das sich im Knochenring des Atlas ausspannt. Es läuft nach ventral (bauchwärts) konkav und ist in seiner Mitte breiter als an seinen beiden Enden. Es ist beidseits je an einem kleinen Tuberkel der medialen Fläche der beiden Atlasbögen befestigt.

Auf Höhe des Dens axis entsendet es einen kleinen Faserstrang (Crus superius) kopfwärts (cranial) zum Hinterhauptsbein (Os occipitale) und einen weiteren Faserstrang (Crus inferius) nach kaudal zur dorsalen Fäche des Wirbelkörpers des Axis. Diese Faserzüge werden zusammen mit dem Ligamentum transversum atlantis in ihrer Gesamtheit als Ligamentum cruciatum atlantis (oder Ligamentum cruciforme atlantis) bezeichnet.

Das Atlas-Querband teilt das Wirbelloch (Foramen vertebrale) des Atlas in zwei Teile. Der vordere Teil enthält demnach den Dens axis, der hintere Teil das Rückenmark (Medulla spinalis, Myelon) und die Rückenmarkshäute (Meningen encephali).

5.1.3 Die Gelenkflächen des Atlas

Die Gelenkflächen des Atlas sind:

• Zwei ovale Gelenkgruben (Foveae articulares superiores; sg. Fovea articularis superior) auf den beiden oberen Gelenkfortsätzen (Processus articularis superior) des Atlas, die den Schädel über die Gelenkflächen der beiden Kondylen (Condyli occipitales) am ventrolateralen (vorn-seitlich) Rand des großen Hinterhauptsloches (Foramen magnum) des Hinterhauptsbeins (Os occipitale) tragen. Die Gelenkflächen der beiden Kondylen des Hinterhauptsbeins bilden zusammen mit den oberen Gelenkgruben des Atlas das Atlantookzipitalgelenk (oberes Kopfgelenk; Articulatio atlantooccipitalis)
• Zwei fast plane rundliche Gelenkfklächen (Facies articulares inferiores) an den beiden unteren Gelenkfortsätzen (Processus articularis inferior) zur Artikulation mit den Gelenkflächen der oberen Gelenkfortsätze (Processus articularis superior) des zweiten Halswirbels (Axis)
• Die Dens-Grube (Fovea dentis atlantis)

5.1.4 Gelenke des Atlas

Der Atlas ist das zentrale Element der beiden Kopfgelenke. Er ist zum Schädel hin mit dem Hinterhauptsbein (Os occipitale) und nach unten mit dem Axis gelenkig verbunden. Der Zahnfortsatz des zweiten Halswirbels (Dens axis) leitet sich ontogenetisch vom Wirbelkörper des Atlas ab und liegt genau dort, wo der Wirbelkörper des Atlas fehlt, also auf der bauchwärtigen (ventralen) Seite des Rings zwischen den beiden Massae laterales.

Das Gelenk zwischen Hinterhauptsbein und Atlas wird als Atlantookzipitalgelenk (oberes Kopfgelenk; Articulatio atlantooccipitalis) bezeichnet.

Zwischen Atlas und Axis besteht ebenfalls eine gelenkige Verbindung über die jeweiligen Gelenkfortsätze. Dabei artikulieren die unteren Gelenkfortsätze (Processus articulares inferiores) des Atlas mit den oberen Gelenkfortsätzen (Processus articulares superiores) des Axis. Zudem besteht eine gelenkige Verbindung zwischen Zahnfortsatz (Dens axis) des Axis und vorderem Atlasbogen (Arcus anterior atlantis) in der Dens-Grube (Fovea dentis) des Atlas. Diese Gelenkstrukturen werden zusammenfassend als Atlantoaxialgelenke (untere Kopfgelenke; Articulationes atlantoaxiales mediana et laterales) bezeichnet .

5.1.5 Entwicklungsstörungen

Der Atlas kann aufgrund einer Entwicklungsstörung ganz oder teilweise mit dem Hinterhauptsbein (Os occipitale) verwachsen, was als Atlasassimilation bezeichnet wird. Ursache hierfür ist die komplette oder teilweise Verschmelzung der Sklerotome aus den oberen vier Somiten, aus denen sich das knöcherne Material der Wirbel (und auch des Hinterhauptsbeins) ableitet.

5.2 Axis (Zweiter Halswirbel)

Axis bezeichnet den Halswirbel, der nach oben mit dem Atlas artikuliert. Das Wort Axis stammt aus dem Griechischen und bedeutet Achse. Zusammen mit dem Atlas bildet er die beiden unteren Kopfgelenke (Articulationes atlantoaxiales mediana et laterales) und ermöglicht vor allem die Drehung des Kopfes.

5.2.1 Form

Der Axis unterscheidet sich durch seine Form von allen anderen Wirbeln der Halswirbelsäule. Der Wirbelkörper (Corpus vertebrae) ist relativ groß und massiv. Der Axis ist der Halswirbel mit der größten Knochenmasse.

Kennzeichnendes Merkmal ist der dem Wirbelkörper aufsitzende Zahn des Axis (Zahnfortsatz; Dens axis), der mit einer stumpfen Spitze (Apex dentis) abschließt. Der Dens axis stellt ontogenetisch den Wirbelkörper des Atlas dar und liegt auch genau dort, wo dem fast ringförmigen Atlas der Wirbelkörper fehlt. Der Dens axis besitzt eine vordere und hintere Gelenkfläche (Facies articularis anterior dentis und Facies articularis posterior dentis).

Die Wirbelbogenfüßchen (Pediculi arcus vertebrae) sind breit und stark ausgeprägt.

Die oberen Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) sind am Axis nicht prominent. Die oberen Gelenkflächen (Facies articulares superiores) liegen auf den Wirbelbogenfüßchen (Pediculi arcus vertebrae) und dehnen sich auf den Wirbelkörper (Corpus vertebrae), zum Dens axis hinlaufend und auf die Querfortsätze (Processus transversi) aus. Zusammen mit den Gelenkflächen (Facies articulares inferiores) der beiden unteren Gelenkfortsätze (Processus articulares inferiores) des Atlas bilden sie die gelenkige Verbindung des (paarigen) seitlichen Atlantoaxialgelenks (der Articulationes atlantoaxiales laterales).

Auf der Unterseite des Axis liegen zwei halswirbeltypische Gelenkfortsätze (Processus articulares inferiores) mit nahezu planen, zum Rücken hin (dorsal) abwärts geneigten Gelenkflächen (Facies articulares inferiores) zur gelenkigen Verbindung mit den ebenfalls nahezu planen Gelenkflächen der oberen Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) des nachfolgenden (dritten) Halswirbels.

Rückenseitig (dorsal) schließt der ebenfalls recht massive Wirbelbogen (Arcus vertebrae) an, dessen Ende den kurzen, gegabelten Dornfortsatz (Processus spinosus) trägt.

Nach beiden Seiten des Axis zieht vom Wirbelbogenfüßchen (des Wirbelbogens) je ein kurzer Querfortsatz (Processus transversus) mit dem runden Querfortsatzloch (Foramen transversarium).

5.2.2 Die Gelenkflächen des Axis

Die Gelenkflächen des Axis sind:

• Eine vordere Gelenkfläche des Dens axis (Facies articularis anterior dentis)
• Eine hintere Gelenkfläche des Dens axis (Facies articularis posterior dentis)
• Zwei obere leicht konvexe Gelenkflächen (Facies articulares superiores), die sich auf den Wirbelkörper (Corpus vertebrae), zum Dens axis hinlaufend, auf die Wirbelbogenfüßchen (Pediculi arcus vertebrae) und die Querfortsätze (Processus transversi) ausdehnen
• Zwei untere Gelenkflächen (Facies articulares inferiores) an den unteren Gelenkfortsätzen (Processus articulares inferiores) am Wirbelbogen (Arcus vertebrae) des Axis

5.2.3 Gelenke des Axis

Zwischen Atlas und Axis besteht eine gelenkige Verbindung (Artikulation) über die Gelenkflächen (Facies articulares inferiores) der unteren Gelenkfortsätze (Processus articulares inferiores) des Atlas mit den oberen Gelenkflächen (Facies articulares superiores) der nichtprominenten oberen Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) des Axis.

Zudem besteht eine gelenkige Verbindung zwischen der vorderen Gelenkfläche des Dens axis (Facies articularis anterior dentis) in der Dens-Grube (Fovea dentis atlantis) des Atlas. Diese Gelenkstrukturen werden zusammenfassend untere Kopfgelenke (Atlantoaxialgelenke; Articulationes atlantoaxiales mediana et laterales) bezeichnet.

Nach unten hin artikuliert der Axis mit seinen beiden untereren Gelenkfortsätzen (Processus articulares inferiores) über deren Gelenkflächen (Facies articulares inferiores) mit den Gelenkflächen (Facies articulares superiores) der oberen Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) des dritten Halswirbels und bildet mit ihnen ein normales Zwischenwirbelgelenk (Articulatio zygapophysialis).

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6.1 Das Atlantookzipitalgelenk 6.1.1 Funktion der Haltestrukturen 6.2 Die beiden Atlantoaxialgelenke 6.2.1 Articulatio atlantoaxialis mediana 6.2.2 Articulatio atlantoaxialis lateralis 6.2.3 Funktion der Haltestrukturen 6.3 Die Kopfgelenke nochmals in vereinfachten Worten beschrieben

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Die Kondylen (Condyli occipitales) des Hinterhauptsbein (Os occipitale), Atlas und Axis bilden zusammen die funktionale Einheit der sogenanten Kopfgelenke. Es gibt drei verschiedene Gelenkverbindungen, die anhand ihrer Funktion eingeteilt werden in ein oberes Kopfgelenk (Atlantookzipitalgelenk, Articulatio atlantooccipitalis) und zwei untere Kopfgelenke (Atlantoaxialgelenke, Articulationes atlantoaxiales mediana et laterales).

6.1 Das Atlantookzipitalgelenk

Das Atlantookzipitalgelenk (oberes Kopfgelenk, Articulatio atlantooccipitalis) besteht aus der paarigen gelenkigen Verbindung zwischen den Gelenkgruben (Foveae articulares superiores) der oberen Gelenkfortsätze (Processus articulares superiores) des Atlas und den Gelenkflächen der Gelenkfortsätze (Kondylen; Condyli occipitales) der Hinterhauptsbeins (Os occipitale). Die Kondylen befinden sich am ventrolateralen (vorn-seitlich) Rand des großen Hinterhauptsloches (Foramen magnum) des Hinterhauptsbeins (Os occipitale).

Das Atlantookzipitalgelenk wird hauptsächlich von der paarigen Gelenkkapsel sowie vom vorderen und hinteren atlantookzipitalen Ligament, aber auch vom Ligamentum cruciatum atlantis (Ligamentum transversum atlantis und dessen anhängenden vertikal laufenden Faserzügen (Crus superius und Crus inferius)) stabilisiert. Die Flügelbänder (Ligamenta alaria) verhindern zusätzlich eine übermäßige Bewegung zwischen Atlas und Axis. Aufgrund fehlender Bandscheiben zwischen Okziput, Atlas und Axis resultiert hier eine im Vergleich zu den übrigen Segmenten größere und sehr komplexe Beweglichkeit. Bei den Kopfgelenken handelt sich um das Zusammenspiel eines Eigelenks (Articulatio atlantooccipitalis bzw. oberes Kopfgelenk) mit einem Drehgelenk (Articulationes atlantoaxiales mediana et laterales bzw. "den beiden unteren Kopfgelenken"). Die resultierende Gesamtbeweglichkeit entspricht in Synergie annähernd derjenigen eines Kugelgelenks.

6.1.1 Funktion der Haltestrukturen

Die Stabilität des atlantookzipitalen Gelenks wird durch folgende Haltestrukturen aufrechterhalten:

• Paarige Ligamenta alaria, damit wird ein Ventralgleiten, Lateralgleiten und rotatorische Subluxationen von C1 über C2 verhindert
• Die Gelenkkapseln (Capsulae articulares) der Articulationes atlantooccipitales
• Das vordere atlantokzipitale Ligament (Ligamentum atlantooccipitale anterius; Syn.: Membrana atlantooccipitalis anterior)
• Das hintere atlantokzipitale Ligament (Ligamentum atlantooccipitale posterius; Syn.: Membrana atlantooccipitalis posterior)
• Die dem Ligamentum transversum atlantis anhängenden vertikal laufenden Faserzüge Crus superius und Crus inferius, also die oberen Teile des Ligamentum cruciatum atlantis

6.2 Die beiden Atlantoaxialgelenke

Die beiden unteren Kopfgelenke (Atlantoaxialgelenke, Articulationes atlantoaxiales mediana et laterales) werden durch die gelenkigen Strukturen des Atlas-Axis-Komplexes gebildet.

6.2.1 Articulatio atlantoaxialis mediana

Der Wirbelkörper (Corpus vertebrae) des Axis wird nach oben (kranial) durch einen zapfenförmigen ...Zahn" (Dens axis) fortgesetzt, der entwicklungsgeschichtlich vom Atlas stammt. Dieser Zahn bildet mit seiner Facies articularis anterior in der Zahngrube des Atlas (Dens-Grube, Fovea dentis) ein so genanntes Rad- oder Zapfengelenk (Articulatio trochoidea). Weiterhin artikuliert der Dens axis mit seiner Facies articularis posterior mit dem Transversum-Band des Atlas (Ligamentum transversum atlantis), das ihn auch gleichzeitig gegen rückwärts gerichtete Bewegungen sichert. Interessanterweise finden sich auf der Oberfläche des Bandes Auflagerungen von Faserknorpelzellen, die einen Rückschluss auf einen gelenkigen Kontakt mit dem Dens axis zulassen. Das Band liegt dorsal des Dens und ist an den beiden Massae laterales des Atlas befestigt.

6.2.2 Articulatio atlantoaxialis lateralis

Nach oben hin artikuliert der Axis mit seinen beiden Processus articulares superiores mit den Processus articulares inferiores des Atlas und bildet damit das paarige seitliche Atlantoaxialgelenk (Articulatio atlantoaxialis lateralis; pl. Articulationes atlantoaxiales laterales). Vereinfacht: es stehen Atlas und Axis über die unteren und oberen Gelenkflächen der Gelenkfortsätze (Processus articulares) in Verbindung.

Diese vier Gelenksabschnitte werden von Gelenkkapseln umschlossen und durch mehrere Bänder fixiert. Um den Dens des Axis werden vorwiegend Drehbewegungen wie beim Kopfschütteln (...No-joint", ...Nein"-Gelenk) ausgeführt. Das Zapfengelenk am Dens ermöglicht 20°-30° Rotation zu jeder Seite. Etwa 70% der Kopfdrehung geschieht in diesem unteren Kopfgelenk, der Rest in der übrigen Halswirbelsäule.

6.2.3 Funktion der Haltestrukturen

Die Stabilität der atlantoaxialen Gelenke wird durch folgende Haltestrukturen aufrechterhalten:

• Ligamentum transversum, sowie die faserige Verbindung der Articulatio atlantoaxialis mediana
• Paarige Ligamenta alaria, damit wird ein Ventralgleiten von C1 über C2 verhindert
• Gelenkkapseln der Articulationes atlantoaxiales laterales
• Vorderes atlantoaxiales Ligament (Ligamentum atlantoaxialis anterius; syn.: Membrana atlantoaxialis anterior)
• Hinteres atlantoaxiales Ligament (Ligamentum atlantoaxialis posterius; syn.: Membrana atlantoaxialis posterior)

6.3 Die Kopfgelenke nochmals in vereinfachten Worten beschrieben

Die Atlantoaxialgelenke sind auf Drehbewegungen ausgelegt. Dabei kontaktieren die runden Gelenkpfannen an der Unterseite des Atlas die entsprechenden Gelenkflächen der Axis. Der Axis hat einen Wirbelkörper und einen (dorsalen) Wirbelbogen, sowie kräftige Quer- und Dornfortsätze. Markantestes Merkmal des Axis ist sein Zahn (Dens axis). Der Dens axis ist eine kräftige Auftreibung nach oben und ragt in den Altas. An seiner Vorderfläche ist er überknorpelt und besitzt eine flache Gelenkpfanne an der Innenseite. Mit dieser Innenseite nimmt der Dens axis Kontakt mit dem vorderen Bogen des Atlas auf. Die ebenfalls überknorpelte Rückseite des Dens axis gleitet auf einem derben Querband (Ligamentum transversum atlantis), das zwischen den beiden Auftreibungen des Atlas gespannt ist. Dabei entsteht ein Hohlraum (ähnlich einem Spalt) zwischen dem vorderen Atlasbogen und dem Querband. In diesem Hohlraum kann der Dens sich bewegen und Rotationen um 15° bis 25° nach links und rechts durchführen. Auch leichte Streck- und Nickbewegungen sind möglich, weil die seitlichen Gelenkflächen wiederum nicht exakt zusammenpassen.

Das Kopfgelenk ist sehr beweglich, weil es recht "schlaff" ist. Um aber zu vermeiden, dass unkontrollierte Rotations-, Translations-, Streck- und Beugebewegungen Rückenmark oder vaskuläre Strukturen verletzen, hemmen mehrere Bänder die Bewegungsarten im Kopfgelenk. Die Membrana atlantooccipitalis anterior erstreckt sich zwischen vorderem Atlasbogen und Hinterhauptbein. Dieses Band verhindert übermässiges Strecken im oberen Kopfgelenk. Weitere wichtige Bänder sind die Alarligamente, die sich V-förmig vom Dens axis an die vordere und seitliche Begrenzung des Hinterhauptlochs heften und das Ligamentum apicis dentis, das an den Vorderrand des Foramen (occipitale) magnum heftet. Diese Bänder hemmen ein übermässiges Drehen und Kippen im unteren Kopfgelenk und translative Bewegungen.

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7.1 Die Gelenkkapseln 7.1.1 Membrana fibrosa 7.1.2 Membrana synovialis 7.2 Die Zwischenwirbelscheiben 7.3 Bandstrukturen 7.3.1 Ligamenta alaria 7.3.1.1 Symptome durch Verletzungen: Ligg. alaria/Kopfgelenke 7.3.2 Ligamentum supraspinale 7.3.3 Ligamentum flavum 7.3.4 Ligamentum longitudinale anterius 7.3.5 Ligamentum longitudinale posterius 7.3.6 Ligamentum interspinale 7.3.7 Ligamentum intertransversarium 7.3.8 Ligamentum nuchae 7.3.9 Membrana tectoria 7.3.10 Membrana atlantooccipitalis anterior und Membrana atlantooccipitalis posterior 7.3.11 Membrana atlantoaxialis anterior und Membrana atlantoaxialis posterior 7.3.12 Ligamentum transversum atlantis 7.3.13 Ligamentum cruciatum atlantis 7.3.14 Ligamentum apicis dentis

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7.1 Die Gelenkkapseln

Die Gelenkkapsel (Capsula articularis) ist die bindegewebige Umhüllung eines echten Gelenkes. Als Fortsetzung des Periosts¹ bildet sie eine Art Schlauch, der das Gelenk allseitig umgibt. Sie umschließt die mit Gelenkflüssigkeit (Synovia) ausgefüllte Gelenkhöhle.

Sie besteht aus einer äußeren derben Faserschicht (straffes Bindegewebe; Membrana fibrosa) und einer Innenschicht (ein epithelähnlicher Bindegewebsverband; Membrana synovialis). Gelenkkapseln umhüllen folgende Gelenke der Halswirbelsäule:

• Das Atlantookzipitalgelenk (Articulatio atlantooccipitalis)
• Die Atlantoaxialgelenke (Articulationes atlantoaxiales mediana et laterales)
• Die Zwischenwirbelgelenke (Articulationes processuum articularium)

Verstärkungen der Membrana fibrosa bilden die Gelenk- oder Kapselbänder. Gelenkbänder können aber auch selbstständige Bindegewebszüge sein, wobei diese sich außerhalb der Gelenkkapsel (extrakapsuläre Bänder, z. B. das Außenband des Kniegelenks), in der Wand der Gelenkkapsel (z. B. das Innenband des Kniegelenks) oder innerhalb der Gelenkhöhle (intrakapsuläre Bänder, z. B. die Kreuzbänder des Kniegelenks) befinden können.

Die Gelenkkapsel bildet einen rundherum abgeschlossenen Hohlraum, die Gelenkhöhle (Cavum articulare). Sie ist mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt, der Synovialflüssigkeit (»Gelenkschmiere«), die ein Produkt der Synovialhaut der Gelenkkapsel ist.

7.1.1 Membrana fibrosa

Die Membrana fibrosa wird auch Stratum fibrosum genannt und ist aus derben Faserzügen aufgebaut, die zum überwiegenden Teil aus Collagen bestehen. Ihre Dicke kann je nach Gelenk variieren. Die Membrana fibrosa verstärkt das Gelenk durch funktionell ausgebildete Bandstrukturen, beispielsweise im Kniegelenk die Kollateralbänder. Im Bereich der Gelenkränder setzt sich die Membrana fibrosa in das Periost² fort.

7.1.2 Membrana synovialis

Die Membrana synovialis (Stratum synoviale) stellt eine aus lockerem Bindegewebe bestehende Gelenkinnenhaut dar. Sie enthält weniger Fasern als die Membrana fibrosa. Das histologische Bild eines einschichtigen, teilweise auch mehrschichtigen Epithels kommt durch die sonst verzweigten Fibrozyten zustande, die hier allerdings als synoviale Deckzellen an der inneren Oberfläche flächenhaft ausgebreitet sind. Die Membrana synovialis bildet gefäßreiche Falten, so genannten Plicae synovialis und fettzellhaltige, ebenfalls gefäßreiche Zotten, die Villi synovialis. Sie bewirken eine Oberflächenvergrößerung. Die hohe Schmerzempfindlichkeit der Synovialmembram ist durch ihre hohe Anzahl an Nervenfasern und Rezeptoren bedingt. Die Membrana synovialis produziert die Synovialflüssigkeit, die sie auch wieder resorbieren kann.

Bei längerer Ruhigstellung eines Gelenkes kann es durch Schrumpfung der Membrana fibrosa zu einer Kontraktur kommen. Übermäßige Produktion von Synovialflüssigkeit durch die Synovialmembran kann zu einem Gelenkerguss führen.

7.2 Die Zwischenwirbelscheiben

Siehe dazu Kapitel 3 auf Seite §.

7.3 Bandstrukturen

Übersicht:

• im Bereich der Kopfgelenke
  • Ligamentum alare
  • Ligamentum cruciatum atlantis
  • Ligamentum transversum atlantis
  • Membrana tectoria
  • Membrana atlantooccipitalis anterior und Membrana atlantooccipitalis posterior
  • Membrana atlantoaxialis anterior und Membrana atlantoaxialis posterior
• zwischen den Wirbelkörpern
  • Ligamentum longitudinale posterius: an der Hinterfläche der Wirbelkörper
  • Ligamentum longitudinale anterius: an der Vorderfläche der Wirbelkörper
• zwischen den Wirbelbögen
  • Ligamenta flava
• zwischen den Quer- und Dornfortsätzen
  • Ligamenta intertransversaria: zwischen den Querfortsätzen
  • Ligamenta interspinalia: zwischen den Dornfortsätzen
  • Ligamentum supraspinale: zwischen den Spitzen der Dornfortsätze
  • Ligamentum nuchae: zwischen Hinterhaupt und Lig. supraspinale

7.3.1 Ligamenta alaria

Die Flügelbänder (Syn.: Alarbänder, Alarligamente; Ligamenta alaria; sg. Ligamentum alare, engl. "check ligament of the odontoid") sind kurze, äußerst zähe, fibröse Fasern (Bänder) im Bereich der Kopfgelenke.

Die Ligamenta alaria ziehen von der dorsolateralen Fläche der Densspitze zum ventromedialen Rand der Kondylen (Condyli occipitales) des Hinterhauptsbeins (Os occipitale) am Rand des Foramen occipitale. Ihre kaudalen Fasern inserieren an der Massa lateralis des Atlas. Das rechte und linke Band bilden miteinander einen Winkel von ungefähr 170°.

Die Ligamenta alaria haben vor allem Brems- und Haltefunktion. In Neutral-Null-Position sind einige Faseranteile gespannt, andere entspannt. Sie verhindern die laterale Verschiebung des Kopfes bei Rotation ggü. den beiden Kopfgelenken. Sie begrenzen zudem Flexion und axiale Rotation des Schädels gegenüber der Halswirbelsäule. Sie sorgen dafür, den Axis und mit ihm verbunden den Atlas gegenüber der Schädelbasis zentriert zu halten. Insbesondere bei Seitwärtsneigung und Rotationen des Kopfes verhindern sie durch ihre anatomische Situation Translation und Subluxation der Wirbel.

Verletzungen der Alarligamente, beispielsweise Zerreißungen, entstehen häufig durch die Mechanik eines Schleudertrauma, z.B. einer Peitschenhiebverletzung. Die Verletzung entsteht primär bei (auch leicht) rotiertem Kopf in Kombination mit Anteflexion, Lateralflexion oder einer Kombination der beiden Bewegungsmuster.

Insbesondere bei Patienten, die andauernde Symptome nach einer traumatischen Situation beschreiben, sollte an Ligamentschäden der Flügelbänder gedacht werden. Häufig bestehen jedoch keine isolierten Verletzungen der Alarligamente, sondern eine Kombination mit Verletzungen weiterer Haltestrukturen der Halswirbelsäule, wie Gelenkkapselzerreißungen, Schädigungen der Articulatio atlantoaxialis mediana, Verletzungen des Ligamentum transversum atlantis, bzw. des Ligamentum cruciatum atlantis, Verletzungen der vorderen/hinteren atlantoaxialen Ligamente oder der vorderen/hinteren atlantookzipitalen Ligamente.

7.3.1.1 Symptome bei Verletzungen der Alarligamente im speziellen und Verletzungen der Kopfgelenke im allgemeinen sind:

• Chronischer Schwindel, eventuell mit wiederholt akuten Verschlimmerungen
• Benommenheit, Beeinträchtigungen der Bewußtseinsklarheit, Somnolenz
• Sehstörungen, bspw. Sternchensehen, Tunnelblick, Blickfeldausfälle
• Manche Patienten beschreiben "seltsame fremdartige Sehveränderungen" die oftmals in Korrelation mit Depersonalisationsgefühlen stehen;
• Depressionen
• Vegetative Störungen des Herz-Kreislaufsystems
• Parästhesien
• Lähmungserscheinungen treten bei weitem nicht bei allen Patienten auf, das läßt bei der Pathophysiologie eher auf mechanische und/oder vaskuläre Störungen im Bereich des Gehirns, insb. des Hirnstamms schließen, also weniger auf periphere Nervenverletzungen, also Verletzungen von Nerven die die Halswirbelsäule verlassen;
• Es wird von "Blutleere" im Gehirn berichtet und "Einschießen von Blut bei Lagewechsel", das korreliert mit angiographischen Befunden die Stenosierungen oder Verlegungen im Bereich der Vertebralarterien durch rotatorische oder translative dislokativ-instabile Wirbelfehlstellungen aufzeigen, bei diesem Patientengut wurde durch Glukose-Utilisations-PET diese Befundung bestätigt;
• Patienten beschreiben oftmals Sensationen wie brennende Schmerzem im Bereich des Hinterhaupts, dies scheint eines der Leitsymptome bei HWS-Instabilitäten zu sein;
• Schmerzen im Bereich der Nackenmuskulatur. Es gibt jedoch Patienten, die sich gänzlich ohne Nackenschmerzen vorstellen

Eine große Anzahl von Patienten, die sich mit einer Teilmenge des bereits beschriebenen Symptomkomplexes bei medizinischem Personal vorstellen, werden falsch diagnostiziert. Insgesamt werden instabile Verletzungen der Halswirbelsäule wohl in der Mehrzahl der Fälle, selbst bei wiederholten Konsultationen, von Ärzten nicht erkannt. Eine Anzahl von Patienten wird aufgrund ihres Leidensdruckes zu einem Ärztemarathon gezwungen und mancher Patient wird letztlich an einen Psychiater verwiesen, da, auch aufgrund von Ratlosigkeit, dem Patienten somatoforme Störungen, somatische Depressionen oder Hypochondrie oder auch das veraltete Krankheitsbild der Neurasthenie zugeschrieben werden. Doch das ist nicht zwangläufig die wahre Ursache.

7.3.2 Ligamentum supraspinale

Das Ligamentum supraspinale (...Dornfortsatzband") ist ein starkes Faserband aus straffem kollagenen Bindegewebe, das die Dornfortsätze (Processus spinosi) vom siebten Halswirbel bis zum Kreuzbein (Os sacrum) verbindet. Es stellt, neben den Wirbelgelenken, Bandscheiben und den übrigen Wirbelsäulenbändern (Ligamentum flavum, Ligamentum longitudinale anterius, Ligamentum longitudinale posterius, Ligamentum interspinale), die mechanische Stabilität der Wirbelsäule her.

Die oberflächlich gelegenen Kollagenfasern erstrecken sich über drei bis vier Wirbel, die tiefsten verkehren nur zwischen zwei benachbarten Wirbeln. Im Halsbereich setzt sich das Ligamentum supraspinale in das Nackenband (Ligamentum nuchae) fort.

7.3.3 Ligamentum flavum

Die Ligamenta flava (lat. gelbe Bänder) sind stabilisierende Bänder der Wirbelsäule, die jeweils zwischen den Wirbelbögen zweier benachbarter Wirbel ausgespannt sind.

Die Ligamenta flava wurden früher auch als Ligamenta interarcualia bezeichnet. Sie grenzen damit das jeweilige Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale) zur Mitte (medial) und nach hinten (dorsal) ab. Ihre gelbliche Farbe wird durch scherengitterartig angeordnete, elastische Fasern hervorgerufen, die zum größten Teil diese Bänder bilden. Auch im Ruhezustand sind diese Bänder gespannt. Bei der Beugung der Wirbelsäule werden sie dann stärker gedehnt und helfen somit beim Wiederaufrichten.

Bei einer Punktion des Epiduralraums (s. Epiduralanästhesie) oder Subarachnoidalraums ist der leichte Widerstand beim Durchstechen dieses Bandes ein Hinweis für das genaue Positionieren der Kanüle.

7.3.4 Ligamentum longitudinale anterius

Das vordere Längsband (Ligamentum longitudinale anterius) ist ein ventral verlaufendes Band, das sich über die gesamte Länge der Wirbelsäule erstreckt und dabei die Wirbelkörper (Corpora vertebrae) und die zwischen ihnen gelegenen Zwischenwirbelscheiben (Disci intervertebrales) überquert.

Es besteht aus straffem kollagenen Bindegewebe und verbindet die einzelnen Wirbelkörper an deren Vorderseite miteinander. Die Faserzüge des Bandes strahlen in die Anuli fibrosi der Bandscheiben ein und sind dadurch fest mit ihnen verbunden.

Das Ligamentum longitudinale anterius ist breiter als das an der Dorsalfläche gelegene Ligamentum longitudinale posterius und dient mit diesem zusammen der Stabilisierung der Wirbelsäule. Überdies schränkt es die Dorsalflexion der Wirbelsäule ein.

Das Ligamentum longitudinale anterius zählt neben dem Ligamentum longitudinale posterius, Ligamentum supraspinale und Ligamentum nuchae zu den langen Wirbelsäulenbändern. Nach einer anderen Einteilung gehört es mit dem Ligamentum longitudinale posterius zu den Wirbelkörperbändern, die den übrigen, den sogenannten Wirbelbogenbändern gegenübergestellt werden.

7.3.5 Ligamentum longitudinale posterius

Das hintere Längsband (Ligamentum longitudinale posterius), bei Tieren als rückenseitiges Längsband (Ligamentum longitudinale dorsale) bezeichnet, ist ein längs verlaufendes Band der Wirbelsäule. Es besteht aus straffem kollagenen Bindegewebe und verbindet die einzelnen Wirbelkörper (Corpora vertebrae) an deren Hinterseite miteinander und liegt somit innerhalb des Wirbelkanals. Es ist mit den Wirbelkörpern nur lose verbunden, dafür fest mit den Bandscheiben. Es beginnt am 2. Halswirbel und reicht bis zum Kreuzbein.

Das Ligamentum longitudinale posterius zählt neben dem Ligamentum longitudinale anterius, Ligamentum supraspinale und Ligamentum nuchae zu den langen Wirbelsäulenbändern. Nach einer anderen Einteilung gehört es zusammen mit dem Ligamentum longitudinale anterius zu den Wirbelkörperbändern, die den übrigen, den sogenannten Wirbelbogenbändern, gegenübergestellt werden.

7.3.6 Ligamentum interspinale

Das Zwischendornfortsatzband (Ligamentum interspinale) ist eines der kurzen Wirbelsäulenbänder. Es spannt sich zwischen den jeweils benachbarten Dornfortsätzen (Processus spinosi) der Wirbel auf und reicht von deren Basis bis zur Spitze. An der Spitze des Dornfortsatzes steht es mit dem Ligamentum supraspinale in Verbindung, an der Basis mit dem Ligamentum flavum. Im Bereich der Halswirbelsäule sind die Ligamenta interspinalia nur gering ausgebildet, am kräftigsten sind sie im Bereich der Lendenwirbelsäule.

7.3.7 Ligamentum intertransversarium

Die Zwischenquerfortsatzbänder (Ligamenta intertransversaria) verbinden die einzelnen Querfortsätze miteinander. Ihre Aufgabe ist es insbesondere Seitwärtsbewegungen entgegenwirken. Im Bereich der Halswirbelsäule bestehen sie aus wenigen unregelmäßig gestreuten Fasern.

Im Bereich der Brustwirbelsäule sind sie runde Züge und eng verbunden mit den tiefen Skelettmuskeln des Rückens.

7.3.8 Ligamentum nuchae

Das Nackenband (Ligamentum nuchae) ist ein paariges Band aus elastischem Bindegewebe, das als rückenseitige Verspannung der Halswirbelsäule dient. Es kann als Fortsetzung des Ligamentum supraspinale im Halsbereich angesehen werden. Es erstreckt sich bei den meisten Säugetieren von der Protuberantia occipitalis externa des Hinterhauptsbeins bis zum Dornfortsatz des siebten Halswirbels.

Beim Menschen ist das Nackenband nur gering ausgebildet. Bei vielen Tieren ist es funktionell von Bedeutung für die Aufrechterhaltung der normalen Kopf- und Halsposition und entlastet die Muskulatur des Nackens. Katzen besitzen kein Nackenband, die Halsposition wird hier rein über die Nackenmuskeln stabilisiert, weshalb Muskelerkrankungen sich schnell in einem Absenken des Halses und Kopfes äußern.

7.3.9 Membrana tectoria

Die Membrana tectoria ist eine Membran der Articulatio atlantoaxialis mediana und bedeckt als Verlängerung des Ligamentum longitudinale posterius den Zahnfortsatz (Dens axis) und dessen Haltebänder, liegt also zwischen Dorsalfläche des Wirbelkörpers des Axis und dem großen Hinterhauptsloch (Foramen magnum). Es handelt sich um ein breites starkes Band, das von der Rückseite des Wirbelkörpers von C2 hinter dem Dens entlang verläuft, um an der Vorderseite des Foramen magnum zu inserieren. Gemäß Pettmann (1994) ist die Membrana tectoria der primäre Stabilisator bei Distraktionen vom Kopf auf den Nacken. Zusätzlich stabilisiert sie zusammen mit dem Ligamentum transversum atlantis die Flexion von C1 auf C2. Harris et al. (1993) fanden bei der isolierten Durchtrennung der Membrana tectoria eine Instabilität in Flexion, nicht aber in Extension. Hierbei wurde jedoch keine Distraktion untersucht. Da bei Extension das Okziput auf C1 nach ventral bewegt wird, stellt Pettmann (1994) die Hypothese auf, daß dieses Ligament auch bei Extension auf Spannung kommt. Daher sollten Instabilitätstests in endgradiger Flexion, endgradiger Extension und in der Mittelpositon ausgeführt werden.

7.3.10 Membrana atlantooccipitalis anterior und Membrana atlantooccipitalis posterior

Die beiden Membranae atlantooccipitalis anterior und posterior schließen den Raum zwischen dorsalem Atlasbogen und Hinterrand des Foramen magnum. Die Membrana atlantooccipitalis posterior wird von der Vertebralarterie (Arteria vertebralis), vom Nervus suboccipitalis und von einem Venengeflecht durchbohrt. Sie kann als ein "Lig. flavum" angesehen werden. Die Membrana atlantooccipitalis anterior zieht vom vorderen Atlasbogen (Arcus anterior atlantis) zur Pars basilaris des Os occipitale. Die Streckbewegung des Kopfes wird gehemmt durch die Membrana atlantooccipitalis anterior.

7.3.11 Membrana atlantoaxialis anterior und Membrana atlantoaxialis posterior

Die Membrana atlantoaxialis anterior zieht als zähes Band vom Tuberculum anterius atlantis des vorderen Atlasbogens (Arcus anterior atlantis) zur Ventralfläche des Axis. Sie ist zur Mitte hin verstärkt und stellt eine Verlängerung des vorderen Längsbandes (Ligamentum longitudinale anterius) kopfwärts (nach kranial) dar. Das Ligament steht wird ventral von den Musculi longi capitis bedeckt.

Die Membrana atlantoaxialis posterior is eine breite dünne Membran zwischen der Unterkante des hinteren Atlasbogens (Arcus posterior atlantis) hin zur Oberkante der Laminae des Axis. Die Membran wird beidseits dorsal von den Musculi obliqui capitis inferiores bedeckt.

7.3.12 Ligamentum transversum atlantis

Das Ligamentum transversum atlantis ist ein kurzes, sehr kräftiges Band, das sich im Knochenring des Atlas ausspannt und den Dens axis in seiner Position hält und verhindert, daß sich der Dens axis von ventral gegen das Rückenmark neigt oder translativ bewegt und damit zu einer Kompression des Rückenmarks führt. Es läuft nach ventral konkav und ist in seiner Mitte breiter als an seinen beiden Enden. Es ist beidseits an einem kleinen Tuberkel der medialen Fläche der beiden Atlasbögen befestigt.

In Höhe des Dens axis entsendet es einen kleinen Faserstrang (Crus superius) kopfwärts (nach kranial) zum Os occipitale und einen weiteren Faserstrang (Crus inferius) nach kaudal zur dorsalen Fäche des Wirbelkörpers des Axis. Diese Faserzüge werden zusammen mit dem Ligamentum transversum atlantis in ihrer Gesamtheit als Ligamentum cruciatum atlantis (oder Ligamentum cruciforme atlantis) bezeichnet.

Das Ligamentum transversum atlantis teilt das Foramen vertebrale des Atlas in zwei Teile. Der vordere enthält demnach den Dens axis, der hintere das Rückenmark und die Rückenmarkshäute.

7.3.13 Ligamentum cruciatum atlantis

Das Ligamentum cruciatum atlantis ist ein vom Ligamentum transversum atlantis und den Fasciculi longitudinales (die Faserstränge Crus superius und Crus inferius) gebildetes ...Kreuzband" zwischen Membrana tectoria und Dens axis, das Letzteren an den vorderen Atlasbogen fixiert.

7.3.14 Ligamentum apicis dentis

Das Ligamentum apicis dentis ist ein kurzes zähes Band, das von der Spitze des Dens axis zur Margo anterior des Foramen (occipitale) magnum zieht. Es stabilisiert die beiden Kopfgelenketagen.

Die Fasern des Ligamentum apicis dentis vermischen sich mit denen der Membrana atlantooccipitalis anterior und der oberen Faserzüge des Ligamentum cruciatum atlantis.

7.4 Gliederung der Bänder

7.4.1 Lange Bänder

Man unterscheidet an der Wirbelsäule die vier langen, das heißt mehrere Wirbel überspannende Bänder: Ligamentum supraspinale, Ligamentum longitudinale anterius, Ligamentum longitudinale posterius und das Nackenband (Ligamentum nuchae).

7.4.2 Kurze Bänder

Die drei kurzen Bänder, die jeweils zwei benachbarte Wirbel verbinden sind Ligamentum flavum, Ligamentum interspinale und Ligamentum intertransversarium.