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2024-07-15T04:43:46Z

Klinische Aspekte

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[[Datei:Annulus Fibrosus.png|mini|Bandscheibe beim Menschen]]
Die '''Bandscheibe''' oder '''Zwischenwirbelscheibe''', [[latein]]isch '''Discus intervertebralis''', ist eine scheibenförmige und biegsame [[Knorpel|faserknorplige]] Verbindung zwischen den [[Wirbelkörper|Körpern]] zweier aufeinanderfolgender [[Wirbel (Anatomie)|Wirbel]]. Bandscheiben sind im Bereich zwischen zweitem Halswirbel und [[Kreuzbein]] als Knorpelhaft ([[Synchondrose]]) zwischen den Wirbelkörpern ausgebildet.<ref>{{Literatur |Autor=Theodor H. Schiebler, Walter Schmidt |Titel=Anatomie: Zytologie, Histologie, Entwicklungsgeschichte, makroskopische und mikroskopische Anatomie des Menschen |Auflage=5. |Verlag=Springer |Ort=Berlin |Datum=2013 |ISBN=978-3-662-05733-9 |Seiten=143}}</ref> Zwischen erstem und zweitem Halswirbel ([[Atlas (Halswirbel)|Atlas]] und [[Axis (Halswirbel)|Axis]]) gibt es keine Zwischenwirbelscheibe. Die [[Wirbelsäule]] des [[Mensch]]en hat 23 Bandscheiben, deren jeweilige Höhe und Grundfläche zum Kreuzbein hin zunehmend größer wird.<ref name="Schünke">{{Literatur |Autor=Michael Schünke |Titel=Anatomie - Topographie und Funktion des Bewegungssystems |Verlag=Georg Thieme |Ort=Stuttgart |Datum=2000 |ISBN=3-13-118571-6 |Seiten=134–136}}</ref> Die Anzahl der Zwischenwirbelscheiben bei den übrigen [[Säugetiere]]n variiert mit der Anzahl der Wirbel.

== Aufbau ==
Die Zwischenwirbelscheiben nehmen jeweils den Raum zwischen den Wirbelkörpern ein, der beim erwachsenen Menschen in der [[Halswirbelsäule]] etwa 3 mm, in der [[Brustwirbelsäule]] etwa 5 mm und in der [[Lendenwirbelsäule]] etwa 7 mm hoch ist. Den Krümmungen der menschlichen Wirbelsäule entsprechend sind sie im Bereich der Hals- und Lenden[[lordose]] vorn, im Bereich der Brust[[kyphose]] hinten dicker. Zusammen machen sie in diesen Bereichen rund ein Viertel der Wirbelsäulenlänge aus.<ref name="Schünke" />

[[Datei:Discusprolaps.jpg|mini|'''[[Bandscheibenvorfall]]''', der vorgefallene Gallertkern drückt auf die Ventralwurzel (Vorderwurzel) des Spinalnervs<br /><small>1 [[Rückenmark]], 2 Dorsalwurzel, 3 [[Spinalganglion]], 4 Ventralwurzel, 5 [[Spinalnerv]], 6 + 7 Bandscheibe: 6 Faserring, 7 Gallertkern, 8 Wirbelkörper</small>]]
Bandscheiben bestehen aus zwei Teilen:
* ''Anulus fibrosus'' (äußerer Faserring)
* ''Nucleus pulposus'' (innerer Gallertkern)

Der '''Anulus fibrosus''', der Faserring der Bandscheibe, besteht aus konzentrischen Schichten von [[kollagen]]en [[Bindegewebe|Bindegewebsfasern]] (Außenzone), die nach innen allmählich in Faserknorpel (Innenzone) übergehen. Die vorwiegend aus [[Kollagen|Kollagen Typ 1]] bestehenden Fasern weisen gegenläufige Steigungswinkel auf. Die sich überkreuzenden Bindegewebsfasern der äußeren Zone heften sich an den Randleisten der Wirbelkörper an.<ref name="Schünke" />

Der '''Nucleus pulposus''' ist ein zellarmes gallertiges Gewebe, das 80–85 % Wasser enthält. Es enthält wenige [[Fibroblast]]en und Typ-2-Kollagen. Aufgrund des hohen Anteils an [[Glykosaminoglykane]]n ([[Chondroitin]]sulfat, [[Keratansulfat]]) wird Wasser reversibel gebunden, so dass der Nucleus (lateinisch für „Kern“) wie ein Wasserkissen nicht kompressibel, aber verformbar ist. Der Gallertkern liegt an der Position des ursprünglichen Segments der [[Chorda dorsalis]], das Gewebe leitet sich aber nicht direkt davon ab.<ref name="Graumann">{{Literatur |Autor=Walther Graumann |Titel=CompactLehrbuch Anatomie |Band=2 |Verlag=Schattauer |Ort=Stuttgart |Datum=2004 |ISBN=3-7945-2062-9 |Seiten=10–11}}</ref> Nach anderer Auffassung stellt der Gallertkern einen Überrest der Chorda dorsalis dar.<ref>{{Literatur |Autor=Theodor H. Schiebler, Walter Schmidt |Titel=Anatomie: Zytologie, Histologie, Entwicklungsgeschichte, makroskopische und mikroskopische Anatomie des Menschen |Auflage=5. |Verlag=Springer |Ort=Berlin |Datum=2013 |ISBN=978-3-662-05733-9 |Seiten=215}}</ref>

Unter Dauerbelastung verlieren die Gallertkerne reversibel Flüssigkeit und damit an Höhe. Dadurch kann ein Mensch bis zu 1 bis 2 cm an Körperhöhe abnehmen, unter Einbeziehung des [[Fuß#Fußgewölbe|Fußgewölbes]] sogar bis zu 3 cm.<ref name="Graumann" /> Im entlasteten Zustand nehmen die Gallertkerne wieder Flüssigkeit auf.<ref name="Schünke" /> Diese Wasserauf- und -abnahme ist auch der einzige Weg, über den die Bandscheiben mit Nährstoffen versorgt werden, da sie ab dem 20. Lebensjahr mit Abschluss des Wachstums keine [[Blutgefäß]]e mehr besitzen. Der Druckwechsel zwischen Be- und Entlastung ist also eine Grundvoraussetzung für den Stoffwechsel der Bandscheiben.<ref>Techniker Krankenkasse: [http://www.tk.de/tk/aufbau-und-funktion/bandscheiben/ernaehrung/20580 ''Ein gesunder Rücken braucht gut funktionierende Bandscheiben'']</ref>

== Funktion ==
Die Bandscheibe dient als elastisches Druckpolster und ermöglicht die Beweglichkeit der Wirbelsäule. Die Wirbelsäulenabschnitte sind um so beweglicher, je größer das Verhältnis von Bandscheiben- zu Wirbelkörperhöhe ist. Im Bereich der Halswirbelsäule ist das Verhältnis mit 2:5 am höchsten, im Bereich der Lendenwirbelsäule mit 1:3 im mittleren Bereich und im Bereich der Brustwirbelsäule mit 1:5 am geringsten. Die Zwischenwirbelscheiben verteilen die auf die Wirbelsäule einwirkenden Kräfte gleichmäßig auf die gesamte Wirbelendplatte. Der Gallertkern fängt dabei etwa 75 %, der Faserring 25 % der Kräfte auf.<ref name="Schünke" /> Die Bandscheibe eines jungen Menschen kann [[Druck (Physik)|Drücken]] bis zu 8 M[[Pascal (Einheit)|Pa]] standhalten.<ref>{{Literatur |Autor=Rolf Wirhed |Titel=Sportanatomie und Bewegungslehre |Verlag=Schattauer |Ort=Stuttgart |Datum=2001 |ISBN=3-7945-2081-5 |Seiten=72}}</ref> Druckmessungen in einer Bandscheibe während des Hebens eines Gewichts mit einer Masse von 20 kg ergaben, dass bei gebogenem Rücken ein Druck von bis zu 2,3 MPa auftreten kann. Wird der Bewegungsablauf so geändert, wie man es zum Beispiel in einer [[Rückenschule]] lernt, dann ist bei der gleichen Tätigkeit eine Reduktion des Drucks auf bis zu 1,7 MPa möglich.<ref>Hans-Joachim Wilke, Peter Neef, Marco Caimi, Thomas Hoogland, Lutz E. Claes (1999): ''New In Vivo measurements of pressures in the intervertebral disc in daily life.'' Spine 24 (8): 755–762. {{doi|10.1097/00007632-199904150-00005}}</ref>

Für die Elastizität der Bandscheiben wurde ein [[Elastizitätsmodul|Youngscher Modul]] von 6,0 MPa gemessen.<ref name="Herman_214">{{Literatur |Autor=Irving P. Herman |Titel=Physics of the human body |Auflage=1. |Verlag=Springer |Ort=Berlin |Datum=2007 |ISBN=978-3-540-29603-4 |Seiten=214}}</ref> Im Vergleich dazu haben [[Silikone|Silikonkautschuke]] je nach Zusammensetzung einen Wert zwischen 0,3 bis 30 MPa.<ref>[http://svfs.ifm.tu-berlin.de/elastomere.html Elastomere] TU Berlin: Fachgebiet Stabilität und Versagen funktionsoptimierter Strukturen der Technischen Universität Berlin (abgerufen am 12. Februar 2021).</ref> Bei der [[Streckgrenze]] von 11 MPa, bei der noch keine bleibenden Verformungen entstehen, wird das Bandscheibenmaterial um 32 % gedehnt.<ref name="Herman_214" /> Durch exzentrische Belastung wird die Bandscheibe elastisch verformt, wobei sich der Gallertkern zur weniger belasteten Seite verlagert. Die Faserarchitektur des Faserrings begrenzt den Umgebungsumfang zwischen den Wirbeln und wirkt insbesondere Verdrehungen entgegen. Der Quellungsdruck der Gallertkerne hält auch das [[Ligamentum longitudinale anterius|vordere]] und [[Ligamentum longitudinale posterius|hintere Längsband]] unter Spannung und unterstützt dadurch deren Bremswirkung.<ref name="Graumann" />

== Klinische Aspekte ==

Bei einer Aufbaustörung der Deckplatten während des Wachstums kann Material der Bandscheibe in die Spongiosa des Wirbelkörpers eindringen (Schmorl-Knötchen bei der [[Scheuermann-Krankheit]]). Ab einem Alter von 30 Jahren kommt es durch [[Degeneration|degenerative Prozesse]] zu einer veränderten Zusammensetzung der Matrix und damit zu einer verminderten Wasserbindung. Dabei entstehen Risse und Spalten, die bei Druckbelastung zur Vorwölbung oder gar zum Durchtreten von Material des Gallertkerns durch den Anulus fibrosus führen können. Dies wird als [[Bandscheibenprotrusion]] beziehungsweise [[Bandscheibenvorfall]] oder Nucleus-pulposus-Hernie bezeichnet<ref name="Graumann" /> und ist eine der häufigsten Ursachen<ref>Vgl. [[Kurt Gutzeit]]: ''Wirbelsäule und innere Krankheiten.'' In: ''Münchener Medizinische Wochenschrift.'' Band 95, Nr. 1, 2. Januar 1953, S. 47–53, hier: S. 47–48.</ref> einer [[Ischialgie]] („Ischias“). Der [[Chondrose|Verschleiß]] der Bandscheibe führt zu reaktiven Veränderungen des Knochengewebes der angrenzenden Wirbel ([[Osteochondrosis intervertebralis]], [[Spondylosis deformans]]).<ref name="Schünke" />

Die operative Entfernung eines Bandscheibenvorfalls wird als [[Nukleotomie]] bezeichnet, die Entfernung der gesamten Bandscheibe mit knöcherner Versteifung und Verbindung der benachbarten Wirbelkörper ist die [[Spondylodese]]. Daneben gibt es an der Hals- und Lendenwirbelsäule die Möglichkeit des Bandscheibenersatzes durch eine [[Bandscheibenprothese]].

== Evolutionäre Entwicklung ==
Ursprünglich waren Bandscheiben nur bei Säugetieren bekannt; Forscher gingen also davon aus, dass sich diese anatomische Besonderheit auch erst mit dem Aufkommen der Säugetiere entwickelt habe. Neuere Forschungen zeigten aber, dass bereits sehr frühe Wirbeltiere unterschiedlicher Arten Bandscheiben besessen haben. Die Säugetiere haben also die Bandscheiben nicht neu entwickelt, sondern sind die einzige Gruppe von Lebewesen, die die Bandscheiben bis heute behalten hat.<ref>Lars Fischer: ''[https://www.spektrum.de/news/skelettanalysen-korrigieren-dinosaurier-irrtum/1761531 Anatomie: Skelettanalysen korrigieren Dinosaurier-Irrtum]'' auf [[Spektrum der Wissenschaft|www.spektrum.de]], 25. August 2020.</ref>

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat|Intervertebral discs|Bandscheibe}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4143992-2}}

[[Kategorie:Gelenk]]
[[Kategorie:Wirbelsäule]]

Bandscheibe - Versionsgeschichte

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