1 Chirurgische Anatomie
1.1 Einleitung
C. Meyer
Die Wirbelsäule bildet das Achsskelett des Körperstamms. Die kleinste knöcherne Einheit ist der Wirbel, bestehend aus einem Wirbelkörper, Corpus vertebrae, und dem sich dorsal anschließenden Wirbelbogen, Arcus vertebrae. Der Arcus vertebrae wird in 2 Abschnitte gegliedert, den ventralen Pediculus arcus vertebrae und die dorsale Lamina arcus vertebrae. Die Grenze zwischen beiden Abschnitten bildet der knöcherne Bereich des Arcus vertebrae, der die Gelenkfortsätze, die Processus articularis superior und inferior, sowie die Querfortsätze, die Processus transversi bzw. costales, trägt. Dorsal entspringt am Arcus vertebrae der Dornfortsatz, der Processus spinosus. Der von den Wirbelbögen umschlossene Raum, durch den das Rückenmark verläuft, wird als Foramen vertebrale bezeichnet ( ▶ Abb. 1.1).
Aufbau eines Wirbelkörpers.
Abb. 1.1 Links: sagittaler Querschnitt zur Einsicht der knöchernen Trabekelstruktur. Rechts: Blick auf einen Wirbelkörper von kranial.
(Quelle: Prof. Martin Scaal, Zentrum Anatomie der Universität zu Köln, Köln)
24 flexible, knöcherne Wirbel, die über Wirbelgelenke miteinander verbunden sind, bilden zusammen mit 23 Zwischenwirbelscheiben sowie den entspringenden und ansetzenden Bändern, den Gelenkkapseln und Muskeln das zentrale Bewegungsorgan des Körpers ( ▶ Abb. 1.1). Die Zwischenwirbelscheiben bestehen aus dem zentral gelegenen, gallertigen Nucleus pulposus sowie dem umgebenden, bindegewebigen Anulus fibrosus. Kaudal schließen sich 8–9 weitere Wirbel an, die postnatal zu Kreuz- und Steißbein verschmolzen sind. 7 Hals-, 12 Brust-, 5 Lendenwirbel sowie Kreuz- und Steißbein sind in der Seitansicht doppel-S-förmig gebogen. Diese charakteristischen Krümmungen entwickeln sich postnatal. Aufgrund der geneigten Haltung des Fetus im Mutterleib ist die Wirbelsäule bei Geburt kyphosiert. Unter Mitwirkung der Rückenmuskulatur und durch mechanische Belastung bei Erlernen des Sitzens, Stehens und Gehens entstehen Hals- und Lendenwirbelsäulenlordose, während die kyphotische Krümmung an Brustwirbelsäule (30–50°), Kreuz- und Steißbein erhalten bleibt. Die Ausmaße der Lendenlordose sowie die anteilige lordotische Krümmung der einzelnen Segmente weichen individuell stark auseinander. Etwa 66% der gesamten Lendenlordose wird in den Segmenten LWK 4 bis SWK 1 gewonnen ▶ [7].
Der Schwerpunkt des menschlichen Körpers liegt unmittelbar ventral des Promontoriums des Kreuzbeins (Sakrum), dem nach ventral hervorspringenden Übergang von der Lendenwirbelsäule zum Sakrum. Das Schwerelot der Wirbelsäule verläuft vom Promontorium durch die anatomisch funktionellen Krümmungen des flexiblen Anteils der Wirbelsäule und den Dens axis zum äußeren Gehörgang ( ▶ Abb. 1.2). Ob die einzelnen Wirbelsäulenabschnitte harmonisch gekrümmt sind, wird anhand der sagittalen Vertikalachse im sagittalen Röntgenbild der ganzen Wirbelsäule bestimmt, welche im Falle der sogenannten „sagittalen Balance“ durch HWK 7 bis zum Promontorium verläuft, sowie anhand des Körperlots in der a.–p. Ganzwirbelsäulenaufnahme, welches im physiologischen Zustand vom Processus spinosus HWK 7 über alle kaudalen Processus spinosi kreuzt und mittig des Sakrums endet ▶ [6], ▶ [12].
Eine sagittale Imbalance korreliert mit Schmerz, Funktionsstörungen und verschlechterter Lebensqualität ▶ [6], ▶ [12].
Die sagittale Vertikalachse der Wirbelsäule sowie die verschiedenen Parameter zur Beurteilung der sagittalen Balance.
Abb. 1.2
SS: Sacral Slope
PT: Pelvic Tilt
PI: Pelvic Incidence
SVA: Sagittal Vertical Axis
Um die sagittale Balance der Wirbelsäule jedoch sicher einschätzen zu können, muss nicht nur ein Lot gezogen werden können, sondern auch die Stellung der Hüftköpfe zum Sakrum einbezogen werden. Hierfür können im sagittalen Röntgenbild verschiedene Winkel bestimmt und zur Beurteilung herangezogen werden ( ▶ Abb. 1.2):
Der „Sacral Slope“ als Winkel zwischen der Grundplatte von LWK 5 und der Deckplatte von SWK 1 gibt eine Information über die Position der Wirbelsäulenabschnitte zueinander und kann pathologische Anpassungsvorgänge aufdecken.
Der „Pelvic Tilt“, als Winkel zwischen der Senkrechten zum Mittelpunkt des Femurkopfs und dem sagittalen Mittelpunkt der Deckplatte von SWK 1, dient ebenfalls zur Beurteilung von Ausgleichsbewegungen des Beckens.
Die „Pelvic Incidence“ ist der wesentliche Parameter zur Beurteilung der sagittalen Balance und insbesondere der lumbosakralen Funktionseinheit und beschreibt den Winkel zwischen dem Mittelpunkt des Hüftkopfs und einer Senkrechten zum sagittalen Mittelpunkt der Deckplatte von SWK 1.
Die „Pelvic Incidence“, d. h. die Stellung von SWK 1 zu den Hüftköpfen, ist angeboren, sollte jedoch physiologischerweise mit der Lendenlordose korrelieren. So kann die physiologische, balancierte Lendenlordose wie folgt berechnet werden:
Lumbale Lordose = Pelvic Incidence + 10° ▶ [5], ▶ [7], ▶ [8], ▶ [12].
Um eine Abweichung des Schwerelots durch Abflachung der Lendenwirbelsäule zu verhindern, kommt es unbewusst zu einer ventralen Kippung des Beckens und folglich zu einer Extension der Hüftgelenke. Um die sagittale Balance sicher zu bestimmen, ist daher eine Ganzwirbelsäulenaufnahme mit Abbildung der Hüftköpfe in 2 Ebenen notwendig, wobei Schwerelot, Spinopelvic Inclination, Sacral Slope, Pelvic Tilt und Pelvic Incidence bestimmt werden können ( ▶ Abb. 1.2, ▶ Tab. 1.1) ▶ [5], ▶ [7], ▶ [8], ▶ [12] (s. Kap. ▶ 5, ▶ 7.2, ▶ 7.3).
Physiologische Werte der Parameter für die spinopelvine Balance
▶ [13].
Sacral Slope (°) | 42 " 9 | 38 " 8 |
Pelvic Incidence (°) | 53 " 10 | 48 " 7 |
Pelvic Tilt (°) | 12 " 7 | 10 " 5 |
Der Wirbelsäule werden verschiedene Aufgaben zuteil, welche sich in anatomischen Besonderheiten der einzelnen Wirbelsäulenabschnitte wiederspiegeln ▶ [21]:
Im Rahmen ihrer Stützfunktion trägt die Wirbelsäule Schädel und Körperlast gegen die Schwerkraft.
Darüber hinaus ist sie für Aufnahme, Dämpfung und Weiterleitung von Druck- und Stoßbelastungen auf die unteren Extremitäten verantwortlich. Aufgrund der von kranial nach kaudal größer werdenden Druckbelastung nimmt die Größe der Wirbelkörper nach kaudal hin zu. Zudem dienen die kyphotischen und lordotischen Krümmungen der Wirbelsäule der Abfederung von Belastungen und Stößen, die durch den aufrechten Gang des Menschen entstehen.
Weiterhin erfüllt die Wirbelsäule eine Schutzfunktion. Sie schützt das Rückenmark in seinem gesamten Verlauf, ab dem Austritt aus dem Schädel. Die von den Wirbelbögen gebildeten Wirbellöcher, die das Rückenmark schützend umgeben, variieren in ihrem Durchmesser. Sie werden von kranial nach kaudal hin kleiner, da das Rückenmark durch die Abgänge der einzelnen Spinalnerven schmaler wird und sich nach unten hin zur Cauda equina ausdünnt.
Als zentrales Bewegungsorgan ist die Wirbelsäule außerdem verantwortlich für das Abfangen, die Ausführung und das Einschränken von Bewegungen des Körpers. Sie verfügt über eine ausgeprägte Flexibilität in allen Bewegungsrichtungen, wobei die einzelnen Abschnitte in ihrer Mobilität variieren. Die verschiedenen Bewegungsmöglichkeiten der einzelnen Wirbelsäulenabschnitte werden durch das mechanische Verhalten von Zwischenwirbelscheiben, Ligamenten und verschiedenförmigen Wirbelgelenken bedingt:
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