Bandscheibenbedingte Erkrankungen E-Book

Robert Krämer

• Herausgeber: Thieme
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 836

Veröffentlichungsjahr: 2013

Beschreibung

Der Klassiker in aktualisierter und erweiterter Auflage stellt umfassend die Ätiologie, Diagnostik und Therapie der bandscheibenbedingten Erkrankungen dar. -Informationen über anatomische und biomechanische Grundlagen -orthopädische, internistische, neurologische und gutachterliche Fragen -diagnostische und therapeutische Maßnahmen -sinnvolle Rehabilitation und Prophylaxe bilden das schlüssige Gesamtkonzept -zur konservativen und operativen Behandlung bandscheibenbedingter Erkrankungen .

Leseprobe

Bandscheibenbedingte Erkrankungen

Ursachen, Diagnose, Behandlung, Vorbeugung, Begutachtung

Robert Krämer, Jan Matussek, Theodoros Theodoridis

Unter Mitarbeit von Lluís Aguilar i Fernàndez, Monika Hasenbring, Cordelia Schott, Wolfram Teske, Hans-Joachim Wilke

6. Auflage

504 Abbildungen

Widmung

Unserem Coach, Vater, Onkel und Schwiegervater.

Vorwort

Seit der Erstveröffentlichung dieses Werkes 1978 sind 35 Jahre vergangen. Es ist die Basis des Lebenswerks des Autors Prof. Dr. Jürgen Krämer (05. 03. 1939–07. 10. 2011) und die Grundlage für seine zahlreichen weiteren Werke und Veröffentlichungen. Vielzitiert und mittlerweile in 5 Sprachen übersetzt, stellt es einen wichtigen, nicht wegzudenkenden Bestandteil der Literatur zum Studium der bandscheibenbedingten Erkrankungen dar.

Um den Fortbestand des Gedankenguts von Prof. Dr. Jürgen Krämer zu gewährleisten, haben wir, Dr. Theodoros Theodoridis, Dr. Jan Matussek und Dr. Robert Krämer, uns der Fortführung des Werkes angenommen.

Der didaktische Aufbau des Buches ist gleich geblieben, jedoch wurden sämtliche Kapitel grundlegend überarbeitet sowie Neuerungen und Änderungen seit der Herausgabe der letzten Auflage 2006 in Basiswissenschaft, Diagnostik und Therapie berücksichtigt und ergänzt.

Das Kapitel spezielle Biomechanik der Wirbelsäule beinhaltet neue Erkenntnisse zur Biomechanik, bearbeitet von Prof. Dr. H.-J. Wilke, ebenso das Kapitel Wirbelsäule und Psyche bearbeitet von Frau Prof. Dr. M. Hasenbring.

Wir danken außerdem Frau Dr. C. Schott für die ausführliche Aktualisierung des Kapitels Schmerzentstehung und Chronifizierung und Dr. W. Teske für die umfangreiche Literaturrecherche für das gesamte Buch.

Geblieben sind dem Buch die zahlreichen eindrucksvollen MRT-Darstellungen aus dem von Prof. Dr. O. Köster und Prof. Dr. J. Krämer verfassten MRT-Atlas.

Für illustrative Fotos im Rahmen der Physiotherapie danken wir J. Griebel (Physiotherapeut) und für die Beratung in speziellen operativen Techniken Dr. L. Aguilar.

Auch in der Medizin wird die Zeit immer schnelllebiger. Die Industrie entwickelt in Zusammenarbeit mit Medizinern neue Techniken, die teilweise erfolgsversprechend sind, jedoch häufig auch teuer, oder eher enttäuschende Ergebnisse bringen und über kurz oder lang wieder vom Markt verschwinden. Insofern möchten wir im Angedenken an Prof. Dr. Jürgen Krämer insbesondere auf die Grundlagenkapitel und das Kapitel 12 hinweisen. Hier wird auf die physiologische Komponente der Bandscheibendegeneration, also die Natürlichkeit des Phänomens der Alterung und den gutartigen Spontanverlauf von bandscheibenbedingten Erkrankungen hingewiesen. Es gilt dem Patienten mit möglichst wenig aufwendigen Mitteln über den Schmerzpeak hinwegzuhelfen, bevor man zu aufwendigen und kostspieligen Maßnahmen greift.

Wir danken allen, die uns bei der Fortführung eines so umfangreichen Werkes unterstützt haben. Wir danken dem Georg Thieme Verlag KG für die großzügige Ausstattung des Buches.

Formentera – Regensburg – Bochum

Robert Krämer – Jan Matussek – Theodoros Theodoridis

Literaturhinweis

Literatur unter: www.thieme.de/literatur/kraemer-bandscheiben

Inhaltsverzeichnis

Widmung

Vorwort

1 Einleitung

2 Geschichte und Terminologie

2.1 Geschichte

2.1.1 Einleitung

2.1.2 Vor Christus

2.1.3 0–1700

2.1.4 1700–1900

2.1.5 Nach 1900

2.2 Terminologie

2.2.1 Anatomie und Pathologie

2.2.2 Krankheitsbilder

2.3 Zusammenfassung

3 Epidemiologie

3.1 Lebenszeitprävalenz

3.2 Punkt- und Jahresprävalenz

3.3 Lokalisation und Häufigkeit

3.4 International

3.5 Zusammenfassung

4 Allgemeine Anatomie, Physiologie und Biomechanik

4.1 Entwicklung des Zwischenwirbelabschnittes

4.2 Anatomie

4.3 Feinstruktur und Biochemie

4.4 Biomechanik

4.4.1 Die Bandscheibe als osmotisches System

4.4.2 Höhenänderungen des Zwischenwirbelabschnittes

4.4.3 Bandscheibe und Extension (Traktion)

4.4.4 Bandscheibe und Vibration

4.4.5 Mechanische Aufgaben der Bandscheiben

4.5 Bandscheibe und Wirbelgelenke

4.6 Therapeutische Ansätze

4.7 Zusammenfassung

5 Nichtdegenerative Bandscheibenerkrankungen

5.1 Entwicklungsstörungen

5.1.1 Chordareste

5.1.2 Juvenile Aufbaustörungen

5.1.3 Kongenitale Fehlbildungen

5.2 Entzündungen

5.2.1 Bakterielle Bandscheibenentzündung

5.2.2 Rheumatische Bandscheibenentzündung

5.2.3 Tumoren

5.3 Verhalten der Bandscheiben bei Allgemeinerkrankungen

5.3.1 Mögliche Reaktionen

5.3.2 Chondrodystrophie (Syn. Achondroplasie, Hypochondroplasie)

5.3.3 Ochronose (Alkaptonurie)

5.3.4 Wirbelkörpererweichungen

5.3.5 Bandscheibenverkalkungen und -verknöcherungen

5.4 Zusammenfassung

6 Diskose

6.1 Definition

6.2 Klassifikation

6.3 Ätiologie

6.4 Pathogenese

6.5 Biochemische Altersveränderungen

6.6 Biomechanische Konstellation zur Verlagerung von Bandscheibengewebe

6.7 Rückwirkungen auf das osmotische System

6.8 Instabilität im Bewegungssegment

6.8.1 Definition

6.8.2 Pathogenese der Instabilität

6.8.3 Klinische Relevanz

6.8.4 Operationsindikation

6.8.5 Prognose und Verlauf der diskogenen degenerativen Instabilität

6.9 Prädiskotische Deformitäten

6.10 Zusammenfassung

7 Traumatologie

7.1 Ätiologie, Arten der Verletzungen und Abhängigkeit von der Vorschädigung

7.1.1 Ätiologie

7.1.2 Arten der Verletzungen

7.1.3 Abhängigkeit von der Vorschädigung

7.2 Distorsion des Bewegungssegmentes

7.2.1 Ätiologie und Pathogenese

7.2.2 Klinik und Therapie

7.3 Isolierte traumatische Bandscheibenruptur

7.3.1 Ätiologie und Pathogenese

7.3.2 Therapie

7.4 Wirbelfraktur mit Bandscheibenverletzung

7.5 Zusammenfassung

8 Schmerzentstehung und Chronifizierung

8.1 Lokaler und ausstrahlender Schmerz

8.2 Nervenversorgung der Wirbelsäule

8.3 Die foraminoartikuläre Region

8.4 Diskogener Schmerz

8.5 Schmerzfreie Deformitäten

8.6 Schmerzen vom hinteren Längsband

8.7 Wurzelschmerz

8.8 Wirbelgelenkschmerz (Facettensyndrom, pseudoradikuläres Syndrom)

8.9 Muskelschmerz

8.10 Schmerzkombinationen

8.11 Nozizeption und Chronifizierung

8.11.1 Physiologie der Nozizeption an der Wirbelsäule

8.11.2 Chronifizierung

8.11.3 Zusammenfassung

8.12 Medikamentöse Schmerztherapie

8.12.1 Einleitung

8.12.2 Klassifikation

8.12.3 Zusammenfassung

9 Zervikalsyndrom

9.1 Definition und Häufigkeit

9.2 Spezielle Anatomie und Physiologie der zervikalen Bewegungssegmente

9.2.1 Processus uncinati

9.2.2 Horizontalspalten

9.2.3 Arteria vertebralis und Halssympathikus

9.2.4 Zervikale Nervenwurzeln – Nervenwurzeltaschen

9.3 Biomechanik

9.4 Spezielle pathologische Anatomie und Pathophysiologie

9.5 Zusammenfassung

9.6 Klinik der Zervikalsyndrome

9.6.1 Überblick über die Symptome und Einteilung

9.6.2 Beschwerdeangaben

9.6.3 Klinische Untersuchungsbefunde

9.6.4 Röntgen

9.6.5 CT und MRT

9.6.6 Neurophysiologische Untersuchungen – EMG

9.6.7 Allgemeine Differenzialdiagnose

9.6.8 Zusammenfassung (Klinik der Zervikalsyndrome)

9.7 Klassifikation der Zervikalsyndrome

9.7.1 Einleitung

9.7.2 Lokales Zervikalsyndrom

9.7.3 Akuter Schiefhals (Tortikollis)

9.7.4 Zervikobrachiales Syndrom

9.7.5 Brachialgie durch weiche Diskusprotrusion

9.7.6 Brachialgie durch Exostosen am Processus uncinatus

9.7.7 Segmentale Syndrome

9.7.8 Zervikozephales Syndrom

9.7.9 Zervikomedulläres Syndrom

9.7.10 Posttraumatisches Zervikalsyndrom

9.8 Therapie der Zervikalsyndrome

9.8.1 Überblick über die verschiedenen Methoden

9.8.2 Konservative Therapie

9.8.3 Operative Therapie

9.8.4 Spezielle Krankengymnastik, Rehabilitation und Rückenschule

9.8.5 Therapieplan

9.8.6 Zusammenfassung (Therapie der Zervikalsyndrome)

10 Thorakalsyndrom

10.1 Definition und Häufigkeit

10.2 Spezielle Anatomie, Biomechanik und pathologische Anatomie der thorakalen Bewegungssegmente

10.2.1 Spezielle Anatomie

10.2.2 Biomechanik und pathologische Anatomie

10.3 Klassifikation

10.4 Klinik des thorakalen Bandscheibenvorfalles

10.5 Interkostalneuralgie

10.6 Differenzialdiagnose

10.7 Therapie

10.8 Zusammenfassung

11 Lumbalsyndrom

11.1 Definition und Häufigkeit

11.2 Spezielle Anatomie der lumbalen Bewegungssegmente

11.2.1 Lumbale Bandscheiben

11.2.2 Foramina intervertebralia

11.2.3 Ventraler Epiduralraum

11.2.4 Ligamentum flavum

11.2.5 Venensystem

11.2.6 Numerische Variationen und Übergangswirbel

11.2.7 Topographische Beziehungen zwischen Spinalnervenwurzeln und Bandscheiben im lumbalen Wirbelkanal

11.2.8 Radiologisch-chirurgische Einteilung der lumbalen Bewegungssegmente

11.3 Spezielle Biomechanik der Lendenwirbelsäule

11.3.1 Belastungsdruck der lumbalen Bandscheiben

11.3.2 Messmethoden zur Bestimmung der Belastung lumbaler Bewegungssegmente

11.4 Spezielle pathologische Anatomie und Pathophysiologie

11.4.1 Protrusionen und Prolapse

11.4.2 Bandscheibenlockerung, Instabilität

11.4.3 Knöcherne Deformierungen

11.5 Zusammenfassung: Anatomie, Biomechanik und Pathologie der lumbalen Bewegungssegmente

11.6 Klinik der Lumbalsyndrome

11.6.1 Einleitung

11.6.2 Beschwerdeangaben

11.6.3 Klinische Untersuchungsbefunde

11.6.4 Neurophysiologische Untersuchungen – EMG

11.6.5 Röntgenübersichtsaufnahmen

11.6.6 Lumbale Myelographie

11.6.7 Computertomogramm (CT)

11.6.8 Liquordiagnostik

11.6.9 Diskographie

11.6.10 Magnetresonanztomographie (MRT)

11.7 Klinische Syndrome

11.7.1 Klassifikation der Lumbalsyndrome

11.7.2 Lokales Lumbalsyndrom, Kreuzschmerzen

11.7.3 Lumbago, diskogener Kreuzschmerz

11.7.4 Arthroligamentärer Kreuzschmerz

11.7.5 Facettensyndrom

11.7.6 Bildgebende Verfahren bei Kreuzschmerzen

11.7.7 Differenzialdiagnose bei Kreuzschmerzen

11.7.8 Rote Flagge bei Kreuzschmerzen

11.7.9 Bandscheibenbedingte Hüft-Lenden-Strecksteife

11.7.10 Lumbale Wurzelsyndrome

11.7.11 Rote Flagge bei lumbalen Wurzelsyndromen

11.8 Zusammenfassung: Klinik der Lumbalsyndrome

11.9 Therapie der Lumbalsyndrome

11.9.1 Klassifikation der Behandlungsmethoden

11.9.2 Konservative Therapie

11.9.3 Minimalinvasive Therapie (MIT) der Lumbalsyndrome

11.9.4 Operative Therapie

11.9.5 Postdiskotomiesyndrom (PDS)

11.9.6 Fusionsoperationen

11.9.7 Bandscheibenprothesen

11.9.8 Therapieplan – Integrierte Versorgung

11.9.9 Zusammenfassung: Therapie der Lumbalsyndrome

12 Spontanverlauf

12.1 Einleitung

12.2 Kasuistik L 5/S 1: Prolaps mit infradiskaler Ausbreitung und spontaner Resorption

12.3 Kasuistik L 4/5: Spontanresorption eines infradiskalen Bandscheibenprolapses L 4/5

12.4 Zusammenfassung

13 Wirbelsäule und Psyche

13.1 Einleitung

13.2 Begriff der Psychosomatik

13.3 Beschreibung der Wechselwirkungen in der Literatur

13.4 Die Wirbelsäule als Projektionsfeld psychischer Störungen (psychosomatische Veränderungen)

13.5 Rückwirkungen bandscheibenbedingter Erkrankungen auf die Psyche (somatopsychische Veränderungen)

13.6 Instrumentelles Einsetzen bandscheibenbedingter Erkrankungen

13.6.1 Simulation

13.6.2 Beurteilungsmöglichkeiten

13.6.3 Langsitz-Reklinations-Kniehocktest (LRK)

13.7 Psychotherapie, Entspannungstechniken

13.8 Zusammenfassung

14 Rückenschule

14.1 Definition

14.2 Biomechanische Grundlagen der Rückenschule

14.2.1 Einleitung

14.2.2 Sitzen

14.2.3 Dynamisches Sitzen

14.2.4 Stehen

14.2.5 Liegen

14.3 Zusammenfassung

15 Bewegung im schmerzfreien Raum (BISFR)

15.1 Einleitung

15.2 Bewegung und Nozizeption

15.3 Welche Bewegungen sind geeignet?

15.3.1 Bewegungspunkte

15.3.2 Stufenprogramm

15.4 BISFR Einheiten

15.4.1 Laufen

15.4.2 Laufen mit gleichzeitiger Armbetätigung

15.4.3 Laufen unter Entlastung

15.4.4 Schwimmen

15.4.5 Rad fahren

15.4.6 Gymnastik

15.4.7 Armjoggen

15.4.8 Dynamische Haus-, Garten-und Berufsarbeit

15.5 Zusammenfassung

16 Sport

16.1 Einleitung, Literatur

16.2 HWS und Sport

16.3 LWS und Sport

16.4 Bandscheibenfreundliche und bandscheibenschädliche Sportarten

16.5 Zusammenfassung

17 Begutachtung

17.1 Einleitung

17.1.1 Häufigkeit von Wirbelsäulenbegutachtungen

17.1.2 Problematik

17.2 Bandscheibenvorfall und Unfall

17.2.1 Problematik

17.2.2 Vorschaden

17.2.3 Der Unfall

17.2.4 Anerkennungskriterien

17.2.5 Zusammenfassung

17.3 Bandscheibenschaden nach Verlust oder Dauerschädigung einer Extremität

17.3.1 Halswirbelsäule

17.3.2 Lendenwirbelsäule

17.3.3 Gutachten

17.3.4 Zusammenfassung

17.4 Schleudertrauma – Beschleunigungsverletzung der Halswirbelsäule

17.4.1 Epidemiologie

17.4.2 Terminologie

17.4.3 Schweregrade

17.4.4 Therapie

17.4.5 Verlauf und Prognose

17.4.6 Chronifizierung

17.4.7 Begutachtung

17.4.8 Zusammenfassung

17.5 Bandscheibenbedingte Erkrankungen als Berufskrankheit

17.5.1 Einleitung

17.5.2 BK 2108 Heben und Tragen

17.5.3 BK 2109 Bandscheibenbedingte Erkrankungen der Halswirbelsäule

17.5.4 BK 2110 Ganzkörperschwingungen

17.6 MdE-Bewertung bei bandscheibenbedingten Erkrankungen der Lendenwirbelsäule

17.6.1 Definition und Einstufung der MdE

17.6.2 MdE-Bewertungsstufen

17.6.3 Bewertungsprobleme

17.6.4 Verlauf und Prognose

17.7 Zusammenfassung

Autorenvorstellung

Anschriften

Sachverzeichnis

Impressum

1 Einleitung

Unter den bandscheibenbedingten Beschwerden spielen Erkrankungen auf degenerativer Basis in jeder Hinsicht eine so überragende Rolle, dass den Tumoren, Entzündungen und Entwicklungsstörungen im Zwischenwirbelabschnitt nur eine untergeordnete klinische Bedeutung zukommt. Die durch degenerative Veränderungen hervorgerufenen Form- und Funktionsstörungen der Wirbelsäule haben in den letzten Jahrzehnten großes Interesse gefunden. Dazu hat nicht nur die weite Verbreitung bandscheibenbedingter Erkrankungen, sondern auch ihre vielfältige Auswirkung auf andere Organe beigetragen. Die Entdeckung des Kausalzusammenhanges zwischen Bandscheibenprolaps und Ischialgie hat zunächst morphologische Gesichtspunkte in den Vordergrund rücken lassen. Das Festhalten an den pathologisch-anatomischen Veränderungen führte dazu, dass funktionelle Störungen der Wirbelsäule, die bisher morphologisch nicht objektiviert werden konnten, häufig nicht vom Arzt, sondern von Paramedizinern behandelt wurden. Man erkannte sehr bald, dass sich mit der operativen Entfernung des Prolapses nicht alle Probleme beseitigen ließen. Allzu oft fand man eine erstaunliche Diskrepanz zwischen den pathologisch-anatomischen und den röntgenologischen Veränderungen sowie den tatsächlichen Beschwerden.

Form- und Funktionsstörungen treten entgegen einer vielfach geäußerten Ansicht im Bewegungssegment nicht unbedingt gemeinsam auf. Deformierungen sind nicht gleichbedeutend mit Beschwerden. Symptomlose Missbildungen, Skoliosen und juvenile Kyphosen legen einen eindeutigen Beweis ab.

Merke

Entscheidend für das Auftreten von Beschwerden ist die Entwicklungsdauer der Deformierung im Bewegungssegment.

Die plötzliche Bedrängung der Nervenwurzeln durch eine Fraktur oder einen Prolaps ruft heftigste Beschwerden hervor. Kommt die Dehnung des Nervs jedoch allmählich zustande, wie z. B. bei der idiopathischen Skoliose oder Spondylolisthesis, so bestehen ausreichend Möglichkeiten zur Adaptation, ohne dass neurologische Symptome auftreten.

Grundlage unserer heutigen funktionell-dynamischen Betrachtungsweise sind neu hinzugekommene Erkenntnisse auf dem Gebiet der Biochemie und Biomechanik. Morphologisch nicht fassbare Konsistenz- und Volumenänderungen der Bandscheibengrundsubstanz können Auswirkungen auf die Funktion des ganzen Achsenorganes haben. Wirbel, Zwischenwirbelabschnitte, Bänder und Muskeln bilden an der Wirbelsäule eine funktionelle Einheit, die in dem von Junghanns (1951) geprägten Begriff „Bewegungssegment“ ihren besten Ausdruck findet. Die Störung eines dieser Bestandteile hat auch Auswirkungen auf die anderen Komponenten des Bewegungssegmentes. Wegen der Besonderheiten ihrer Stoffwechsellage bei gleichzeitiger starker mechanischer Beanspruchung sind vor allem die Bandscheiben Ausgangspunkt zahlreicher Erkrankungen im Bewegungssegment. Insbesondere die unteren Bewegungssegmente der HWS und der LWS, wo starre in bewegliche Abschnitte des Achsenorgans übergehen, rufen häufig Beschwerden hervor. Hinzu kommen hier noch die engen topographischen Beziehungen zwischen den zahlreichen Formschwankungen unterlegenen Bandscheibenbegrenzungen und den Nervenwurzeln.

Die Darstellung bandscheibenbedingter Erkrankungen beinhaltet im Wesentlichen eine Abhandlung über pathologische Zustände in den unteren zervikalen und lumbalen Bewegungssegmenten. Entsprechend dem Titel und der Aufgabenstellung sind die Akzente in diesem Buch vor allem auf die klinischen Krankheitsbilder gesetzt. Alle Grenzgebiete, wie Embryologie, pathologische Histologie, Elektronenmikroskopie und spezielle Operationsverfahren, wurden nur so weit aufgenommen, wie ihnen eine größere praktische Bedeutung zukam. Es galt, den gemeinsamen Nenner aller bandscheibenbedingten Erkrankungen herauszuarbeiten, um die Diagnostik zu erleichtern und die Therapie zu vereinfachen. Ein Beispiel dafür ist die Positionsabhängigkeit der Schmerzen und ihre Beeinflussung durch Lagerung bzw. Haltungswechsel. Alle weiterführenden Maßnahmen müssen unter Berücksichtigung des Stellenwertes für die Diagnosesicherung und den Gewinn für den Patienten 4 Bedingungen erfüllen: Sie sind nach dem WIRKE-Prinzip möglichst

Merke

wenig

invasiv,

riskant,

kostspielig,

aber

effektiv.

Denn bei den immer aufwändiger werdenden diagnostischen und therapeutischen Verfahren muss man sich stets den relativ gutartigen Verlauf der Bandscheibenleiden vor Augen halten. Da von bandscheibenbedingten Erkrankungen vorwiegend jüngere Menschen betroffen sind, ist es erforderlich, dass der Arzt seinem Patienten nach Abschluss der Behandlung einige Verhaltensmaßregeln mit auf den Weg gibt. Während man früher dem scheinbar unabwendbaren Entstehen und schicksalhaften Verlauf von Bandscheibenschäden machtlos gegenüberstand, bestehen heute Möglichkeiten, im Rahmen der Rückenschule mit einer sinnvollen Rehabilitation und Prophylaxe Häufigkeit und Intensität der Zervikal- und Lumbalsyndrome zu beeinflussen.

Bei unserer Umfrage in verschiedenen Wirbelsäulenzentren Europas (Bernsmann 2000) erwiesen sich unter den diagnostischen Verfahren die Magnetresonanztomographie (MRT) und in der Therapie Physiotherapie und Verhaltenstraining bei bandscheibenbedingten Erkrankungen als besonders günstig im Sinne des WIRKE-Prinzips.

2 Geschichte und Terminologie

2.1 Geschichte

2.1.1 Einleitung

Degenerative Wirbelsäulenveränderungen und bandscheibenbedingte Erkrankungen sind so alt wie die Menschheit selbst. Seit der Zeit des Homo primigenius bis in die Neuzeit liefern uns Skelettreste auch reichlich Nachweise für Aufbrauchschäden an der Wirbelsäule. Obwohl bandscheibenbedingte Erkrankungen wie Schulter-, Nacken-, Kreuz- und Ischiasbeschwerden heute weit verbreitet sind und als sog. Zivilisationsschäden gelten, haben auch schon unsere Vorfahren darunter gelitten, zumal diese Leiden oft schon in jungen Jahren auftreten und nicht an die hohe Lebenserwartung des Neuzeitmenschen gebunden sind.

Zusatzinfo

Es ist erstaunlich, dass ein sowohl pathologisch-anatomisch als auch klinisch-neurologisch so klar umrissenes Krankheitsbild wie z. B. die Prolapsischialgie in ihrem Wesen praktisch bis zur Veröffentlichung von Mixter u. Barr 1934 unerkannt blieb.

Operations- und sektionstechnische Mittel standen bereits seit Jahrzehnten zur Verfügung. Beschreibungen der Ischialgie als eine der häufigsten und bedeutendsten bandscheibenbedingten Erkrankungen finden sich bei namhaften Autoren der Antike und des Mittelalters (► Tab. 2.1).

Tab. 2.1

 Zeittafel zur Geschichte der bandscheibenbedingten Erkrankungen.

Autoren

Jahr

Ereignis

Hippokrates

460–377 v. Chr.

Beschreibung der Ischialgie, benutzt dafür den Begriff Hüftweh. Therapie durch Kauterisation mit dem Glüheisen

Galenus von Pergamon

129–199 n. Chr.

Lebensweise des Menschen als Ursache der Ischias. Therapie: Aderlass in der Kniekehle, Brechmittel

Andreas Vesalius

1543

eingehende Beschreibung der Bandscheiben

Sydenham

1624–1689

prägt den Begriff Lumbago. Therapie durch Erbrechen, Purgieren und Schwitzen

Cotugno

1736–1822

genaue Beschreibung der Ischiassymptomatologie. Therapie durch warme Umschläge, Massage, Blasenpflaster

Bretschneider

1847

beschreibt die sog. Ischiasdruckpunkte

Valleix

1852

Beschreibung der von Bretschneider entdeckten sog. Valleix-Druckpunkte

Lasègue

1864

Beschreibung der Ischias in seinem Buch „Considérations sur la sciatique“

Charcot

1888

beschreibt eingehend die ischiatische Fehlhaltung

Krause u. Oppenheim

1909

Cauda-equina-Kompression durch Bandscheibengewebe

Goldthwait

1911

Läsion des Discus intervertebralis als Ursache der Ischias und der Cauda-equina-Kompression erkannt

Dandy

1919

Beschreibung der Pneumenzephalographie

Sicard u. Forestier

1922

subarachnoidale Einspritzung von Lipiodol im Bereich des Lumbosakralkanales zur Lokalisation von Spinaltumoren

Schmorl

1928

Beschreibung intraspongiöser Bandscheibenhernien als Schmorl-Knorpelknötchen

Mixter u. Barr

1934

Beschreibung des Bandscheibenvorfalles als Ursache der Ischialgie. Therapie durch Entfernung des prolabierten Materiales mit Hemilaminektomie

Bärtschi-Rochaix

1949

degenerative Veränderungen der Halsbandscheiben als Ursache der Migraine cervicale entdeckt

Junghanns

1951

schuf den Begriff Bewegungssegment als Grundlage für die moderne Bandscheibenbiochemie und –biomechanik

L. Smith

1964

Injektion von Chymopapain intradiskal zur Behandlung der Bandscheibenprotusion

Oldendorf/Hounsfield/Ambrose

1961/1973/1973

Computertomographie zur Diagnostik auch der Wirbelsäulenerkrankungen

Lauterbur/Mansfield

1973

Magnetresonanztomographie (MRT)

2.1.2 Vor Christus

Hippokrates (460–377 v. Chr.) beschreibt ein Hüftweh am Ende des Steißes und der Hinterbacken mit Ausstrahlung in den Schenkel. Er behandelte wie wir auch heute noch unter anderem mit Bädern und warmen Umschlägen (Hippokrates 1897).

2.1.3 0–1700

Galenus von Pergamon (129–199 n. Chr.) sah in der Lebensweise des Patienten mit sexuellen Ausschweifungen, Wein und Müßiggang eine wesentliche Mitursache für die Ischialgie. Seine Behandlung bestand in der Reinigung des Körpers, z. B. durch Aderlass.

Außer einer erstmaligen genauen Beschreibung der Bandscheiben 1543 durch Vesalius (Vesalius 1543) und einer Schilderung der Lumbago durch Sydenham (1624–1689) finden sich in den folgenden Jahrhunderten keine besonderen Erkenntnisse auf dem Gebiet der bandscheibenbedingten Erkrankungen.

2.1.4 1700–1900

Erst Cotugno (1736–1822) hat sich in seiner 1764 erschienenen Abhandlung „De ischiade nervosa commentarius“ mit der Ischias eingehend auseinander gesetzt. Seine Beobachtungen zur Symptomatologie und Therapie haben das Wissen über diese Erkrankung so bereichert, dass die Ischialgie in der Folgezeit auch als „Malum Cotunnii“ bezeichnet wurde. Aus der Folgezeit wären noch Namen zu erwähnen, die mit auch heute noch bekannten klinischen Untersuchungstests verbunden sind. Valleix beschrieb 1852 die nach ihm benannten Druckpunkte im Ischiasverlauf (Valleix 1852), die allerdings Bretschneider schon 5 Jahre vorher exakt angegeben hatte (Bretschneider 1847). Vergeblich sucht man in dem 1864 von Lasègue veröffentlichten Hauptwerk „Considérations sur la sciatique“ (Lasègue 1864) nach dem nach ihm benannten Lasègue-Test. Eine Beschreibung des Ischiasdehnungstests findet sich erst 1881 bei Forst, einem Schüler Lasègues (zit. nach Finneson 1980).

Obwohl die charakteristische eindrucksvolle Fehlhaltung des Rumpfes, welche im Zusammenhang mit einer Prolapsischialgie auftritt, auch schon in den vorhergehenden Jahrhunderten bekannt gewesen sein dürfte, so wurde sie jedoch erst 1888 von Charcot, einem Pariser Neurologen, richtig beschrieben.

2.1.5 Nach 1900

Trotz dieses Hinweises auf die LWS machten erst Krause u. Oppenheim (1909) sowie Goldthwait (1911) die entscheidende Beobachtung, dass eine Läsion des Discus intervertebralis Ursache einer Cauda-equina-Kompression und der Ischialgie sei. Weitere Untersuchungen blieben jedoch aus. Es bedurfte noch weiterer 20 Jahre, bis der Funke der Erkenntnis auch auf andere übersprang, die anhand eines größeren Patientengutes die Richtigkeit der Goldthwait-These bewiesen. Wegweisend dahin waren die erweiterten Möglichkeiten einer genauen Diagnostik durch Kontrastdarstellungen des lumbalen Spinalkanales, die Dandy (1919) mit Luft und Sicard u. Forestier (1922) mit Lipiodol durchführten. Es ist bedauerlich, dass der Pathologe Schmorl 1928 bei seinen systematischen Wirbelsäulenuntersuchungen nicht mit entsprechenden Klinikern in Verbindung stand, die mit dem Krankheitsbild der Lumboischialgie täglich zu tun hatten. Sonst wäre ihm und seinen Mitarbeitern sicherlich die klinische Relevanz seiner zahlreichen Entdeckungen aufgefallen. Er beschreibt in seinen Arbeiten Randwülste an den Wirbeln, Verschmälerungen der Zwischenwirbelscheibe, Zerstörungen des Anulus fibrosus und schließlich Verlagerungen von Bandscheibengewebe in die Spongiosa der Wirbelkörper, die nach ihm als Schmorl-Knorpelknötchen in die Literatur eingingen. Die für die Klinik der bandscheibenbedingten Erkrankungen bahnbrechende Arbeit stammt schließlich von Mixter u. Barr, die 1934 den lumbalen Bandscheibenvorfall in seiner Bedeutung für die Ischias klar beschrieben und die Effektivität einer operativen Behandlung anhand von 58 Fällen bewiesen (Mixter u. Barr 1934). Diagnostik und Therapie des lumbalen Bandscheibenvorfalles wurden in den folgenden Jahren und Jahrzehnten weiter verbessert.

Die Erkenntnisse über die Ätiologie und Pathogenese lumbaler Bandscheibensyndrome wurden auch auf die HWS übertragen. Bärtschi-Rochaix (1949) erkannte, dass Schulter-Arm-Syndrome sowie Nacken-Kopf-Schmerzen von Lockerungen und Verlagerungen der zervikalen Bandscheiben verursacht werden.

Nachdem die mechanisch bedingten degenerativen Veränderungen im Zwischenwirbelabschnitt als entscheidendes pathogenetisches Prinzip der bandscheibenbedingten Erkrankungen erkannt waren, beschäftigte man sich in den letzten Jahrzehnten eingehender mit der Biomechanik und Biochemie der Bandscheiben. Junghanns trug mit seinen Arbeiten über das Bewegungssegment als funktionelle Einheit der Wirbelsäule wesentlich zum Verständnis der bandscheibenbedingten Erkrankungen bei (Junghanns 1951).

Einen wesentlichen Fortschritt in der Bildgebung bei bandscheibenbedingten Erkrankungen bedeutete die Einführung und Weiterentwicklung der Magnetresonanztomographie (MRT) (Lauterbur u. Mansfield 1973). Mit dieser Technik wurden weitgehend invasive diagnostische Verfahren wie Diskographie und Myelographie und in den letzten Jahren zunehmend auch die (strahlenbelastende) Computertomographie ersetzt.

Nähere Ausführungen zur jüngsten Geschichte der Wirbelsäulenchirurgie einschließlich der minimalinvasiven Wirbelsäuleninterventionen finden sich bei Krämer (2004) und Borenstein, Wiesel, Boden (2001).

2.2 Terminologie

Definition

Alle Erkrankungen, die direkt oder indirekt von den Bandscheiben ausgehen, werden als bandscheibenbedingt bzw. diskogen bezeichnet.

2.2.1 Anatomie und Pathologie

Dazu zählen auch Beschwerden, die zwar von den Wirbelgelenken und Bändern ausgehen, primär aber von pathologischen Vorgängen im Zwischenwirbelabschnitt verursacht werden. Obwohl das mit Bandscheibe bezeichnete Gewebe zwischen 2 Wirbelkörpern entwicklungsgeschichtlich nicht zusammengehört, stellt es eine biomechanische Einheit dar. Auch sektionstechnisch lässt sich ohne weiteres ein zusammenhängendes Gebilde zwischen den Wirbelkörperdeckplatten herauspräparieren, das den Aspekt einer Bandscheibe bietet. Den Zwischenwirbelabschnitt kann man wegen der fehlenden Komponenten weder als Gelenk noch als Halbgelenk (von Luschka 1858), sondern allenfalls wie Lindemann u. Kuhlendahl (1953) als Synchondrose bezeichnen.

Definition

Die Verbindungen an den Gelenkfortsätzen sind echte Gelenke, die man als Wirbelgelenke bezeichnet.

Der Begriff Wirbel„bogen“gelenk ist umständlich, denn der Wirbelbogen stellt einen Bestandteil des Wirbels dar und Wirbelkörpergelenke sind nicht vorhanden. Ebenso erübrigt sich die Bezeichnung „kleine“ Wirbelgelenke. Die Gelenkverbindungen zwischen Querfortsatz und Rippe im Bereich der BWS heißen Wirbel-Rippen-Gelenke bzw. Kostotransversalgelenke.

Merke

Das Bewegungssegment stellt die funktionelle Einheit in der Wirbelsäule dar und besteht aus 2 Wirbelkörpern mit den zugehörigen Verbindungsgelenken, einem Zwischenwirbelabschnitt und den dazugehörigen Weichteilen.

Protrusion und Prolaps Obwohl die Kenntnis von den pathologischen Veränderungen im Zwischenwirbelabschnitt und ihre Bedeutung für bestimmte Krankheitsbilder noch kein halbes Jahrhundert alt ist, waren die Anschauungen über Ursachen und Therapie schon zahlreichen Wandlungen unterlegen. Dieser Wandel spiegelt sich u. a. in der unterschiedlichen Begriffsbestimmung wider. Bevor Mixter u. Barr 1934 zeigen konnten, dass eine Wurzelkompression durch Bandscheibenläsion eine häufige Ursache von Ischiasschmerzen ist, sahen Steinke (1918), Clymer (1921), Adison u. Ott und Elsberg im prolabierten Bandscheibengewebe Knorpeltumoren, die als ventrale extradurale „Chondrome“ bezeichnet wurden.

Bradford u. Spurling (1950) bezeichneten ein Vorspringen der intakten Zwischenwirbelscheibe als Bandscheibenprotrusion und unterschieden sie von der Bandscheibenruptur mit Nucleus-pulposus-Hernie.

Wir verwenden den Begriff Protrusion für die Vorwölbung der Bandscheibenkontur nach hinten bei intaktem äußerem Bandscheibenring.

Wenn der Anulus fibrosus perforiert ist und Bandscheibengewebe nach dorsal oder dorsolateral in den Epiduralraum vordringt, sprechen wir vom Prolaps. Die Übergangssituationen sind in Kap. ► 11.4.1 beschrieben.

Die Bezeichnung Hernie ist missverständlich, da dieser Begriff bereits für die pathologischen Ausstülpungen des Peritoneums und des Zwerchfells reserviert ist. Dort liegen grundsätzlich andere anatomische Voraussetzungen vor. Außerdem ist der Bruchinhalt von Leisten- oder Diaphragmahernien immer noch von verschiedenen Hüllen umgeben, was beim Bandscheibenprolaps nicht der Fall ist.

Eine Verlagerung von Bandscheibengewebe innerhalb des Zwischenwirbelabschnittes ohne wesentliche Vorwölbung der Bandscheibenkonturen nach außen wird als intradiskale Massenverschiebung oder „Dérangement interne“ bezeichnet. Aus dem Verband gelöste Gewebefragmente – Bandscheibensequester – werden verschoben oder verkantet.

Die altersbedingten Zermürbungen und Risse im Zwischenwirbelabschnitt stellen eine physiologische Umprägung des Bandscheibengewebes dar, die nach Schmorl u. Junghanns (1968) unter dem Begriff Chondrosis intervertebralis zusammengefasst werden. Man versteht darunter alle Veränderungen, die sich im Rahmen der Bandscheibendegeneration im Zwischenwirbelabschnitt abspielen. Die degenerativen Veränderungen des Zwischenwirbelabschnittes betreffen aber nicht nur den Knorpel, wie man dem Begriff Chondrosis intervertebralis entnehmen könnte, sondern die ganze Bandscheibe. Deswegen erscheint die Bezeichnung Diskose zutreffender (entsprechend Arthrose-Arthritis, Diskose-Diszitis; das Suffix „ose“ kennzeichnet die Zuordnung zu einem degenerativen Geschehen).

Merke

Unter Diskose versteht man alle im Rahmen der Bandscheibendegeneration auftretenden pathologisch-anatomischen, biochemischen und biomechanischen Veränderungen des Diskus.

Auch die Bezeichnung „regressive Veränderungen“ kann in diesem Zusammenhang verwendet werden. Denn die Bandscheibe ist nicht zu einem Wiederaufbau in der Lage. Der Bandscheibendegeneration bzw. Diskose kommt noch kein Krankheitswert zu, sondern nur die Bedeutung einer Krankheitsbereitschaft. Das Gleiche gilt auch für die im Zusammenhang mit der Bandscheibendegeneration auftretenden Veränderungen an den benachbarten WirbelkörperschlussplattenSchmorl bezeichnete die Zermürbung der Bandscheibe zusammen mit den reaktiven Verdichtungen der Wirbelkörperendflächen als Osteochondrose.

Die röntgenologisch eindrucksvollste Erscheinung im Rahmen der Bandscheibendegeneration stellt die Spondylose dar. Es handelt sich hierbei um mehr oder weniger stark ausgeprägte reaktive knöcherne Randzacken an der Stelle, wo sich das vordere Längsband vom Wirbelkörper abhebt. An der dorsalen Wirbelkörper-Bandscheiben-Grenze entstehen nur ausnahmsweise spondylotische Ausziehungen, da das hintere Längsband fest mit dem Anulus fibrosus verbunden ist, als sog. Retrospondylose.

Spondylose und Osteochondrose werden häufig z. B. unter den Diagnosen aufgeführt. Diese Begriffe stellen jedoch keine Erkrankungen für sich dar, sondern sind Bezeichnungen für Alterserscheinungen ohne Krankheitswert, vergleichbar mit grauen Haaren und Falten in der Haut. Altern ist ein physiologischer Vorgang, dem jedes Gewebe im Organismus unterliegt. Die Besonderheiten der Alterungsvorgänge im Zwischenwirbelabschnitt des Menschen bestehen darin, dass sie – bedingt durch eine ungünstige Ernährungslage und starke mechanische Beanspruchungen – besonders frühzeitig einsetzen.

Zusatzinfo

Frühzeitiges Altern ist das natürliche biologische Schicksal des Bandscheibengewebes beim Menschen.

Bei allen älteren Menschen lassen sich Spondylose und Osteochondrose nachweisen, unabhängig davon, ob sie Beschwerden hatten oder nicht.

Neben dem Begriff Diskose wurde die Bezeichnung Bandscheibendegeneration beibehalten, weil sie auch im internationalen medizinischen Sprachgebrauch verwendet wird, obwohl Degeneration zugleich eine gewisse Wertung im Sinne eines krankhaften Vorganges bedeutet, was aber tatsächlich nicht der Fall ist. Degeneration ist ein rein morphologischer Terminus ohne klinische Relevanz, denn Strukturveränderungen bedeuten noch nicht gestörte Funktion oder Beschwerden.

Merke

Erst wenn Funktionsstörungen oder Schmerzen auftreten, spricht man von bandscheibenbedingter Erkrankung aufgrund degenerativer Veränderungen.

Es gibt Achsenabweichungen der Wirbelsäule in der Frontal- und Sagittalebene, die mit einer asymmetrischen Druckbeanspruchung der Bandscheiben einhergehen. In den konkavseitig gelegenen, schlechter ernährten Anteilen der Zwischenwirbelabschnitte laufen die degenerativen Veränderungen beschleunigt ab, sodass sich dort bevorzugt Rissbildungen und Zermürbungserscheinungen einstellen.

Definition

Analog dem Begriff der präarthrotischen Deformität bezeichnet man die zur vorzeitigen Diskose führenden Haltungsanomalien wie Beckenschiefstand, Rundrücken, Halbwirbel, Skoliose und dergleichen als prädiskotische Deformität.

Auch hier ist nur das morphologische Substrat ohne Krankheitswert gemeint. Lediglich die Krankheitsbereitschaft ist in diesen oder den benachbarten Wirbelsäulenabschnitten erhöht.

Entzündungen Sie sind durch die Endung „itis“ gekennzeichnet. Eine Infektion des Diskus heißt Diszitis, die des WirbelsSpondylitis. Die gleichzeitige Entzündung von Wirbelkörper und Bandscheibe, die in den meisten Fällen vorliegt, müsste man konsequenterweise als Spondylodiszitis bezeichnen. Im medizinischen Sprachgebrauch wird jedoch bei bakteriellen Infektionen mit Wirbel- und Diskusbefall der Begriff Spondylitis eingesetzt, obwohl die Bandscheibeninfektion oft das Krankheitsbild bestimmt. Die Bezeichnung Spondylodiszitis wird im Allgemeinen nur bei entzündlich-rheumatischen Affektionen an der Wirbelkörper-Bandscheiben-Grenze verwendet.

2.2.2 Krankheitsbilder

Die Begriffe Zervikal-, Thorakal- und Lumbalsyndrom sind ungenau und erlauben keinerlei Rückschlüsse auf die Ätiologie und Pathogenese der Erkrankung. Sie besagen lediglich, dass von dem betreffenden Wirbelsäulenabschnitt Beschwerden ausgehen. Nach Leiber u. Olbrich (1990) steht Syndrom für Symptome, die durch charakteristischen Verlauf, Anamnese und Prognose miteinander verbunden sind.

Trotzdem erscheint die Beibehaltung dieser Bezeichnungen gerechtfertigt; einmal, weil sie aus dem allgemeinen medizinischen Sprachgebrauch nicht mehr wegzudenken sind und zum anderen, weil die bandscheibenbedingten Erkrankungen vor allem an HWS und LWS derartig häufig sind, dass man Beschwerdezustände anderer Genese in diesen Wirbelsäulenabschnitten schon zu den Ausnahmen zählen kann.

Für die bessere Verständigung in Klinik und Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Bandscheibenleiden schon bei der Diagnosebezeichnung genauer zu charakterisieren. Neben den häufigeren lokalen, d. h. in ihrer Symptomatik auf den betroffenen Wirbelsäulenabschnitt beschränkten Syndromen gibt es noch Krankheitsbilder mit radikulären, medullären oder zephalen Erscheinungen. Für die HWS gibt es bereits feststehende Begriffe, die mit ihren internationalen Kurzbezeichnungen in ► Tab. 2.2 aufgeführt sind. An der LWS unterscheidet man grundsätzlich lokale, auf die Lendenregion beschränkte Beschwerdezustände und solche, die mit in die unteren Extremitäten ausstrahlenden Schmerzen einhergehen. Da das verlagerte oder ausgestoßene Gewebe nicht allein aus Gallertkern, sondern aus allen Anteilen des Zwischenwirbelabschnittes einschließlich Knorpelplatten und Faserring besteht, heißt es Bandscheibenvorfall (Diskusprolaps) und die entsprechende Operation Diskotomie.

Tab. 2.2

 Gebräuchliche Begriffe und Synonyma.

Gebräuchlicher Begriff

Synonym

Englische Bezeichnung

Erläuterung

Bandscheibe

Discus intervertebralis, Zwischenwirbelabschnitt, Zwischenwirbelscheibe

intervertebral disc

Gewebe zwischen 2 Wirbelkörpern

Bandscheibenbedingte Erkrankungen

diskogene Erkrankungen

disc diseases

alle krankhaften Zustände, die direkt oder indirekt von den Bandscheiben ausgehen

Bandscheibenlockerung

Instabilitas intervertebralis

segmental instability

Stabilitätsverlust des Bewegungssegmentes durch Nachlassen des Quelldruckes

Bandscheibenring

Anulus fibrosus, Faserring

annulus fibrosus

vorwiegend aus Fasern bestehender Bandscheibenrand

Bandscheibensequester

sequestrated disc fragment

aus dem Verband gelöste Bandscheibengewebefragmente

Bewegungssegment

Segmentum mobilitatis

motion segment

Funktionseinheit der Wirbelsäule

Chemonukleolyse

Diskolyse, Nukleolyse

chemonucleolysis

Auflösung bzw. Erweichung von Bandscheibengewebe durch intradiskale Injektion

Diskose

Bandscheibendegeneration, Chondrosis intervertebralis, Bandscheibenverschleiß, regressive Bandscheibenveränderungen

discosis, disc-degeneration

alle mit der Bandscheibendegeneration zusammenhängenden biomechanischen und pathologisch-anatomischen Veränderungen im Zwischenwirbelabschnitt

Diskotomie

lumbale Bandscheibenoperation, Prolapsoperation, Nukleotomie

discectomy

Operation an der Bandscheibe

Diszitis

Bandscheibenentzündung

discitis

isolierte Bandscheibeninfektion

Facettensyndrom

pseudoradikuläres Syndrom

facet syndrome

von den Wirbelgelenken ausgehende Schmerzen, z. T. in die Extremitäten ausstrahlend, ohne segmentalen Bezug

Facettektomie

facetectomy

Entfernung von Teilen des Wirbelgelenkes

Flavektomie

Fenestrotomie, Fensterung

fenestration

Entfernung des Lig. flavum zur Eröffnung des Wirbelkanales von dorsal

Foramen interarcuale

Zwischenbogenloch

interlaminar space

vom Lig. flavum überspannte dorsale Öffnung des Wirbelkanales zwischen 2 Wirbelbögen

Foramen intervertebrale

Zwischenwirbelloch

intervertebral foramen

Von Nerven durchzogene seitliche Öffnung des Wirbelkanals zwischen 2 Wirbelbögen

Foraminotomie

foraminotomy

Erweiterung des eingeengten Foramen intervertebrale

Fusionsoperation

Spondylodese

spinal fusion

vertebrale oder dorsale operative Versteifung eines Bewegungssegmentes

Gallertkern

Nucleus pulposus

nucleus pulposus

vorwiegend aus Grundsubstanz bestehendes Bandscheibenzentrum

Hemilaminektomie

hemilaminectomy

Entfernung einer Wirbelbogenhälfte bis zum Gelenk

Hohes lumbales Wurzelsyndrom

Femoralisneuralgie

upper lumbar radiculitis

Lumbalsyndrom mit Beteiligung der Spinalnervenwurzeln L 2, L 3, z. T. L 4

Hüft-Lenden-Strecksteife

Brettsymptom

tight hamstrings

reflektorische Anspannung der ischiokruralen und Rückenstreckmuskeln

Intradiskale Injektion

Bandscheibeninjektion

disc injection

Einbringen eines Medikamentes direkt in die Bandscheibe

Intradiskale Massenverschiebung

Dérangement interne

internal disc derangement

unphysiologische starke Verlagerung von Gewebe innerhalb der Bandscheibe

Intrathekale Instillation

intrathecal injection

Einbringen eines Medikamentes direkt in den Subarachnoidalraum

Ischialgie

Ischias, Lumboischialgie

sciatica

Lumbalsyndrom mit Beteiligung des Ischiasnervs (Spinalnervenwurzeln L 5, S 1, z. T. L 4 und S 2)

Ischiatische Fehlhaltung

Ischiasskoliose

sciatic list

typische Rumpffehlhaltung beim lumbalen Wurzelsyndrom

Knorpelplatte

cartilaginous endplate

hyalinknorpelige Schicht auf der Wirbelkörperschlussplatte

Laminektomie

laminectomy

Entfernung des ganzen Wirbelbogens bis zu den Gelenken

Laminotomie

laminotomy

Entfernung von Teilen des Wirbelbogens ohne Kontinuitätsdurchtrennung

Lokales Lumbalsyndrom

Lumbalgie, Kreuzschmerzen

low back pain

auf die Kreuz-Lenden-Region beschränkte Beschwerden

Lokales Zervikalsyndrom

internationale Abkürzung: LCS, HWS-Syndrom

local cervical syndrome

auf die HWS-Region beschränkte Beschwerden

Lumbago

Hexenschuss

lumbago

akute Form des lokalen Lumbalsyndromes

Lumbales Wurzelsyndrom

lumbar radiculitis

Lumbalsyndrom mit segmentaler Ausstrahlung ins Bein

Lumbalsyndrom

LWS-Syndrom, lumbales Bandscheibensyndrom

lumbar disc disease

Beschwerden von der LWS durch Funktionsstörungen und degenerative Veränderungen

Wirbelkanalstenose

Spinalkanalstenose, Lumbalstenose

spinal stenosis

Einengung des Wirbelkanales

Wirbel-Rippen-Gelenk

Kostotransversalgelenk

costotransverse joint

Gelenkverbindung zwischen Querfortsatz und Rippe

Zervikalsyndrom

internationale Abkürzung: CS, HWS-Syndrom

cervical syndrome

Beschwerden von der HWS durch Funktionsstörungen und degenerative Veränderungen

Zervikobrachiales Syndrom

internationale Abkürzung: CBS, Schulter-Arm-Syndrom, zervikales Wurzelsyndrom, Zervikobrachialgie

cervical radiculitis

Zervikalsyndrom mit Ausstrahlung in den Arm

Zervikomedulläres Syndrom

internationale Abkürzung: CMS

cervical myelopathy

Rückenmarkkompression durch degenerative Veränderungen

Zervikozephales Syndrom

internationale Abkürzung: CCS, Migraine cervicale, zervikale Kopfschmerzen

cervicocephalic syndrome

Zervikalsyndrom mit Kopfschmerzen, Schwindel, Hör-, Seh- und Schluckstörungen

Deutsche Begriffe nach den Empfehlungen des Arbeitskreises Degenerative Wirbelsäulenerkrankungen der DGOT (jetzt Sektion Wirbelsäule der DGOU)

Unter dem Begriff lokales Lumbalsyndrom werden alle bandscheibenbedingten Beschwerden im Bereich der LWS zusammengefasst, die nicht mit segmentalen Nervenwurzelreizerscheinungen einhergehen.

Das lokale Lumbalsyndrom entspricht am ehesten dem englischen „Low Back Pain“.

Neben akuten kommen auch chronische Beschwerdezustände vor. Sie alle unter dem Begriff Lumbago zusammenfassen zu wollen, wäre terminologisch unrichtig. Die Lumbago stellt nur eine der akuten Erscheinungsformen des lokalen Lumbalsyndromes dar.

Lumbago (lumbago, f. [lat], „Lendenlähmung“) ist in der Humanmedizin die Bezeichnung für heftige bewegungsabhängige Schmerzen im Bereich der LWS. Dieser akute, oft mit einer vornüber geneigten Fehlhaltung einhergehende Zustand wird im Volksmund, aber auch im medizinischen Sprachgebrauch als Hexenschuss bezeichnet. Nach dem Volksglauben, der sich bis ins 16. Jahrhundert zurückverfolgen lässt, beruht die Krankheit auf dem Schuss einer Hexe (altenglisch: heagtessan bzw. ylfa gescor, „Hexen-“ bzw. „Elbenschuss“). Wenn man einen frisch vom Hexenschuss getroffenen Patienten mit dem typischen Aussehen einer Hexengestalt vor sich hat, ist man geneigt anzunehmen, dass das Krankheitsbild den Begriff geprägt hat.

Merke

Beim Hexenschuss (Lumbago) weisen Schützin und Getroffener Ähnlichkeiten auf.

Der Begriff Lumbago ist auch in der Veterinärmedizin gebräuchlich und stellt hier die Bezeichnung für eine 12–14 Stunden anhaltende Muskelstarre beim Pferd dar.

Sammelbezeichnung für die bandscheibenbedingten radikulären Erscheinungen an der LWS ist lumbales Wurzelsyndrom; nicht jeder ins Bein ausstrahlende Schmerz ist eine Ischialgie. Es gibt auch hohe lumbale Wurzelsyndrome, die durch Kompression der ventralen Äste von L 2/L 3 hervorgerufen werden, welche nicht zum N. ischiadicus ziehen.

Neben den Begriffen lokales Lumbalsyndrom und lumbales Wurzelsyndrom sind vor allem bei populärwissenschaftlichen Darstellungen und in Anlehnung an die angloamerikanische Terminologie Begriffe wie Kreuzschmerzen, Rückenschmerzen (back pain), tiefer Rückenschmerz (low back pain), Kreuz-Bein-Schmerz (leg and back pain) üblich.

Einfache Kreuzschmerzen Die auch simple back pain genannten Kreuzschmerzen sind mechanisch ausgelöst, bewegungsabhängig, kurz dauernd und betreffen meistens Menschen im Alter zwischen 20 und 60 Jahren.

Komplexe Kreuzschmerzen Sie haben die gleichen Merkmale, dauern aber länger an und weisen häufig Faktoren für die Chronifizierung auf. Der Patient fühlt sich nicht wohl. Die im angloamerikanischen Sprachraum gebräuchlichen Begriffe „Specific and non specific Back Pain“ (Waddel 2004) sind bei uns irreführend, weil mit spezifisch und unspezifisch u. a. eine Differenzierung zwischen tuberkulös und nichttuberkulös gemeint sein kann, wie z. B. bei der spezifischen und unspezifischen Spondylitis (Peters 2004).

Der ins Bein ausstrahlende Schmerz, entweder radikulär als lumbales Wurzelsyndrom oder pseudoradikulär, vorwiegend von den Facetten ausgehend, wird auch als Kreuz-Bein-Schmerz (back and leg pain) bezeichnet. Wirbelsäulensyndrome („rote Flagge“) mit gravierendem Hintergrund (Tumore, bakterielle Spondylolitiden etc.) weisen auf schwerwiegende Erkrankungen hin und betreffen alle Altersgruppen.

2.3 Zusammenfassung

Dadurch, dass bandscheibenbedingte Erkrankungen beim Menschen schon frühzeitig auftreten, waren diese Leiden unseren in der Regel kürzer lebenden Vorfahren schon bekannt. Die bekannten Ärzte und Naturwissenschaftler beschrieben die Beschwerden nach ihrer Lokalisation z. B. als Hüftweh (Hippokrates) und behandelten mit den damals üblichen Methoden wie Glüheisen, Aderlass und Schwitzen. Erst im 19. Jahrhundert wurde durch Neurologen das Krankheitsbild genauer definiert. Der eigentliche Durchbruch zur Erkennung der Ätiologie und Pathogenese von Nervenwurzelkompressionssyndromen kam erst Mitte des vorigen Jahrhunderts, dass mit der operativen Entfernung eines Bandscheibenvorfalles die Ursache einer Ischialgie beseitigt werden konnte. Danach gab es eine rasante Entwicklung in der Diagnostik bandscheibenbedingter Erkrankungen mit der Myelographie, Computertomographie und Magnetresonanztomographie. Auch in der Therapie wurden vielfältige, vor allem operative Verfahren entwickelt, deren historische Beurteilung heute noch nicht möglich ist.

Obwohl die bildgebenden Verfahren heute eine genaue Darstellung der pathologisch-anatomischen Vorgänge im Bewegungssegment erlauben, fällt die Zuordnung zu klinischen Krankheitsbildern auch heute noch schwer. Dies spiegelt sich u. a. auch in der Terminologie wider, mit dem Gebrauch von allgemeinen Krankheitsbezeichnungen wie Lumbalsyndrom, einfachen Kreuzschmerzen und pseudoradikulären Syndromen.

Fazit

Obwohl bandscheibenbedingte Erkrankungen seit Menschengedenken bekannt sind, waren sie bis in die modernste Medizingeschichte nicht immer richtig zuordenbar. Auch heute bestehen noch klinisch-terminologische Schwierigkeiten, die Beschwerden den pathologisch-anatomischen Veränderungen in den immer besser werdenden bildgebenden Verfahren zuzuordnen.

3 Epidemiologie

3.1 Lebenszeitprävalenz

Es gibt kaum einen Menschen, der nicht irgendwann im Laufe seines Lebens an Beschwerden leidet, die auf degenerative Veränderungen seiner Bandscheiben zurückzuführen sind. Bandscheibenbedingte Erkrankungen, vor allem in Form von Kreuzschmerzen sind eine Volkskrankheit.

Pathologisch-anatomische Untersuchungen von Schmorl (1932), Schmorl u. Junghanns (1936), Coventry (1945), Hirsch (1960) und in unserem Institut von Tiedjen u. Müller (2001) haben gezeigt, dass nach dem 30. Lebensjahr jeder Mensch degenerative Veränderungen in seinen Bandscheiben aufweist.

Die Häufigkeit der Spondyloseund Osteochondrose als Ausdruck durchgemachter Bandscheibenlockerungen auf degenerativer Basis erreicht mit zunehmendem Alter eine ständige Steigerung mit einer Annäherung an 100 % bei 80- bis 90-Jährigen.

Pathologisch-anatomisch festgestellte degenerative Veränderungen sowie die Zeichen der Bandscheibendegeneration im Röntgenbild sind nicht gleichbedeutend mit Beschwerden. Die im Zusammenhang mit den degenerativen Veränderungen auftretenden klinischen Symptome sind bei einigen Patienten nicht so schwerwiegend, dass sie einen Arzt aufsuchen müssen, sodass sie nicht in den Statistiken der Versicherungsträger auftauchen.

Zusatzinfo

Unsere Befragungen aus kontrollierten Studien haben ergeben, dass jeder ältere Mensch auf Kreuzschmerzperioden in seinem Leben zurückblicken kann: Die Lebenszeitprävalenz beträgt 100 %.

3.2 Punkt- und Jahresprävalenz

Mit einer Punktprävalanz (Rückenschmerzen heute) von 35 % und einer Jahresprävalenz von fast 70 % (Raspe u. Kohlmann 1993, TNS-Emnid 2004, Kohlmann u. Schmidt 2005, Schmidt et al. 2007) führen. Rückenschmerzen, die vor allem auf bandscheibenbedingte Erkrankungen zurückzuführen sind, in allen Krankheitsartenstatistiken. Die erste ernsthafte Erkrankung im Leben eines erwachsenen Menschen, die ärztliche Hilfe erfordert, ist in der Regel eine muskuloskelettale Erkrankung, vorrangig von der Wirbelsäule ausgehend (Ludwig et al. 1999).

3.3 Lokalisation und Häufigkeit

Die einzelnen Wirbelsäulenabschnitte sind unterschiedlich häufig von bandscheibenbedingten Erkrankungen betroffen. Unsere epidemiologischen Praxisstudien haben gezeigt, dass 36 % der Erkrankungen auf die Halswirbelsäule und 62 % auf die Lendenwirbelsäule entfallen (► Abb. 3.1).

Abb. 3.1 Häufigkeit bandscheibenbedingter Erkrankungen in den einzelnen Wirbelsäulenabschnitten bei ambulant behandelten Patienten.

Über die Verteilung auf einfache Kreuz-Bein-Schmerzen oder Kreuzschmerzen bei anderen Erkrankungen liegen keine genauen Zahlen vor. Die Schätzung von Waddel (2004) entspricht den übrigen Angaben in der Literatur (Bogduk 2000, Caspar 2001, Deyo 2004) mit folgender Verteilung:

Kreuzschmerzen: 93 %,

Kreuz-Bein-Schmerz: 5 %,

gravierende, komplexe Wirbelsäulensymptome: 2 % („rote Flagge“).

Die Häufigkeit bandscheibenbedingter Erkrankungen spiegelt sich in den Statistiken von Arztpraxen, Krankenversicherungen, Rentenversicherungsträgern und in der Gesundheitspolitik wider. Jeder 10. Patient in der Allgemeinpraxis und jeder 2. Patient beim Orthopäden sucht den Arzt wegen einer bandscheibenbedingten Erkrankung auf (Orthopädie-Memorandum 2001). Willweber-Strumpf u. Mitarb. (2000) konnten zeigen, dass bei der Hälfte der in orthopädischen Facharztpraxen befragten Patienten akute oder chronische Schmerzen der Grund des Arztbesuches waren. Unter diesen Schmerzen war der Rückenschmerz mit einem Anteil von 53,4 % am häufigsten vertreten. Die sozialmedizinischen Folgen dieser Erkrankungen lassen sich allein daran messen, dass Rückenschmerzen in Deutschland hinsichtlich der Arbeitsunfähigkeitstage bei den gesetzlich versicherten Personen an erster Stelle stehen. Nach den Ergebnissen der Krankheitsartenstatistik verliert in Deutschland jedes Pflichtmitglied der gesetzlichen Krankenversicherung wegen Rückenschmerzen pro Jahr durchschnitt ca. 2–3 Arbeitstage (Kohlmann u. Schmidt 2005).

Auch in der Rentenversicherung sind Rückenschmerzen durch degenerative bandscheibenbedingte Erkrankungen führend. So waren im Jahr 2002 die Krankheiten der Wirbelsäule und des Rückens mit einem Anteil von 30 % bei Männern und Frauen die häufigste Ursache für Leistungen der gesetzlichen Rentenversicherung zur medizinischen Rehabilitation. Bandscheibenbedingte Erkrankungen machen 17 % aller Neuzugänge der Berufs- und Erwerbsunfähigkeitsrenten aus (Arzneimittelkommission 2006).

Die in Deutschland verfügbaren Berechnungen der durch Rückenschmerzen bedingten Krankheitskosten schwanken in den letzten Jahren zwischen 16 und 22 Mrd. Euro (Hildebrandt et al. 2005). Die Gesamtausgaben für Rückenschmerzen erreichen damit in Deutschland einen Anteil von etwa 1 % des Bruttosozialproduktes.

3.4 International

Die Zahlen zur Epidemiologie von Kreuz- und Nackenschmerzen sind vergleichbar mit den Angaben im internationalen Schrifttum. Punkt-, Jahres- und Lebenszeitprävalenz entsprechen den Zahlen, die in Deutschland ermittelt wurden (Nachemson und Jonsson 2000). Die Prävalenz von Schmerzen durch degenerative Wirbelsäulenveränderungen in der Krankheitsartenstatistik spiegelt sich im European Pain Survey 2003 wider. Um die Häufigkeit chronischer Schmerzen in der Bevölkerung zu ermitteln, wurden in 16 europäischen Staaten in den Jahren 2002 und 2003 insgesamt 46 394 Erwachsene telefonisch befragt. Außerdem wurden insgesamt 48 039 Interviews mit chronisch Schmerzkranken durchgeführt. Europaweit zeigte sich ein einheitliches Bild: Chronisch Schmerzkranke lokalisieren ihre Schmerzen am häufigsten am Rücken (► Abb. 3.2).

Abb. 3.2 Schmerzangaben von Patienten aus 16 europäischen Staaten (European Pain Survey 2003).

Rückenschmerzen stellen mit einem Gesamtkostenaufwand von $ 100 Millarden pro Jahr einen enormen ökonomischen Faktor dar. Zwei Drittel der Kosten sind indirekt, durch Lohnausfall und Produktivitätsminderung. Weniger als 5 % der Patienten, die innerhalb eines Jahres eine Episode von Rückenschmerzen erleiden, produzieren 75 % des Kostenaufwands (Katz 2006).

3.5 Zusammenfassung

Über die Häufigkeit und Verteilung bandscheibenbedingter Erkrankungen liegen aus dem deutschsprachigen und internationalen Schrifttum genaue Angaben vor. Der Schwerpunkt liegt im unteren Lendenwirbelsäulenbereich mit den sog. einfachen Kreuzschmerzen. Die wenigsten bandscheibenbedingten Erkrankungen sind gravierend und können konservativ mit einfachen Mitteln behandelt werden. Dennoch verursachen diese Leiden durch häufige Arbeitsausfälle Frühberentungen, Beanspruchung von Kapazitäten in Praxis und Klinik, allein schon durch ihre große Anzahl erhebliche Kosten in unserer Gesellschaft.

Fazit

Bandscheibenbedingte Erkrankungen sind eine Volkskrankheit.

4 Allgemeine Anatomie, Physiologie und Biomechanik

4.1 Entwicklung des Zwischenwirbelabschnittes

Für das Verständnis der pathologisch-anatomischen Veränderungen in den Bandscheiben des erwachsenen Menschen ist die Kenntnis von der Entwicklung des Zwischenwirbelabschnittes bei Embryo und Kleinkind unerlässlich. Denn häufig finden sich bereits hier erste Ansätze für die beim Menschen relativ früh einsetzende Bandscheibendegeneration. Anatomische Untersuchungen über die Entwicklungsgeschichte und die Fehlbildungen der Wirbelsäule stammen vor allem von Töndury (1947, 1955, 1958, 1968, 1970, 1981) und seinen Mitarbeitern Larcher (1947), Prader (1947) und Ecklin (1960) sowie von Bell u. Mitarb. (1990) und Bogduk (2000). Sie konnten anhand einer Reihe von histologischen Schnitten den Ablauf der Chordarückbildung mit Aufbau der Wirbelkörper und der Bandscheibenanlage zeigen (► Abb. 4.1, ► Abb. 4.2, ► Abb. 4.3).

Abb. 4.1 Sagittal geführter Medianschnitt an der Wirbelsäulenanlage eines 12 mm großen Embryos. Die Chorda dorsalis (1) läuft von kranial nach kaudal durch die Bandscheibenanlage (2) und Wirbelkörper (3) (Originalphoto von Prof. Christ, Anatomisches Institut der Universität Bochum).

v = ventral

d = dorsal

Abb. 4.2 Beim 30 mm großen Embryo ist die Chorda (1) in Höhe der Bandscheibe (2) verdickt. Im weiteren Verlauf verschwindet die Chorda normalerweise vollständig aus der Wirbelkörperanlage (3) (Originalphoto von Prof. Christ, Anatomisches Institut der Universität Bochum).

v = ventral

d = dorsal

Abb. 4.3 Transversalschnitt durch die Bandscheibe bei einem 30 mm großen Embryo. Die Chorda dorsalis (1) liegt zentral. Der peripher dicht strukturierte Abschnitt des Bandscheibenblastems stellt den Anulus fibrosus dar (Originalphoto von Prof. Christ, Anatomisches Institut der Universität Bochum).

v = ventral

d = dorsal

Als Vorläufer der Wirbelsäule entsteht bei den Wirbeltieren ein einzelliger Achsenstrang, der Rückensaite oder Chorda dorsalis genannt wird. Bei den Lanzettfischchen und der kleinen Gruppe der im Meer lebenden Manteltiere, den Chordaten, ist die Chorda dorsalis zeitlebens das einzige Achsenskelett.

Im Laufe der Keimesentwicklung wird die Chorda dorsalis bei den Wirbeltieren schon frühzeitig durch die knorpelige bzw. knöcherne Wirbelsäule ersetzt.

Bereits wenige Wochen alte Embryonen von 12 mm SSL (Scheitel-Steißbein-Länge) besitzen eine in Wirbel und Zwischenwirbelabschnitte gegliederte Wirbelsäulenanlage, die in ihrer ganzen Länge von der Chorda dorsalis durchsetzt wird (► Abb. 4.1).

Mit zunehmender Entwicklung wird die Chorda dorsalis in der Wirbelkörperanlage durch den Wachstumsdruck der Knorpelzellen zusammengepresst, sodass schließlich nur noch rundliche Chordafragmente im Zwischenwirbelabschnitt verbleiben. Sie sind der Platzhalter des späteren Gallertkernes. Die parachordale Bandscheibenanlage besteht aus einer Außen- und einer Innenzone. Aus der Außenzone, in der sich bereits frühzeitig längs verlaufende Fibrillen befinden, entwickelt sich der Anulus fibrosus. Die Fibrillen strahlen in die Knorpelschicht der Wirbelkörperanlage ein und bilden in der Übergangszone die Grundlage für die späteren Sharpey-Fasern. Die faserreiche zellarme Außenzone geht kontinuierlich in die strukturärmere gallertige parachordale Innenzone über (► Abb. 4.4).

Abb. 4.4 Entwicklung des Zwischenwirbelabschnittes.

Abb. 4.4a Embryo, 12 mm SSL. Wirbelsäulenanlage mit knorpeligen Wirbelkörpern. Zwischenwirbelabschnitt mit längs verlaufenden Fibrillen in der Außenzone; die Chorda dorsalis durchsetzt alle Segmente.

Abb. 4.4b Embryo, 50 mm SSL. Verdrängung der Chorda dorsalis im Wirbelkörper. Ansammlung im Zwischenwirbelabschnitt.

Abb. 4.4c 6-jähriges Kind. Reste der Chorda dorsalis finden sich nur noch im zentralen Zwischenwirbelabschnitt. Zentrale Verknöcherung des Wirbelkörpers. Die Wirbelkörper-Bandscheiben-Übergangszone bildet Knorpelplatten mit knorpeligen Randleisten, aus denen später knöcherne Randleisten hervorgehen.

Die parachordale Innenzone und das etwas exzentrisch liegende residuelle Chordasegment bilden schließlich die Grundlage für die Entstehung des Gallertkernes der Bandscheibe. Während das Zentrum des Wirbelkörpers allmählich verknöchert, entwickelt sich an der Wirbelkörper-Bandscheiben-Grenze die Knorpelplatte mit ihrer knorpeligen Randleiste, aus der später die knöcherne Randleiste hervorgeht.

Bei der Geburt sind bereits alle Strukturen im Zwischenwirbelabschnitt vorhanden, die später eine Bedeutung für die funktionsmechanische Beanspruchung der Wirbelsäule haben.

Merke

Der wachsende Zwischenwirbelabschnitt wird beim Embryo und Säugling noch mit Blutgefäßen versorgt.

Die Gefäße gelangen von dem der Wirbelsäule außen anliegenden Gefäßnetz, besonders aus der Gegend der Foramina intervertebralia, direkt in den Anulus fibrosus, durchbohren radial dessen Lamellen und bilden interlamelläre Kapillarnetze, dringen aber niemals bis in die inneren Schichten des Faserringes oder gar in den Gallertkern vor. Die zentralen Bandscheibenabschnitte werden also von Anfang an durch Diffusion ernährt. Die Knorpelplatten sind gut vaskularisiert. Es lassen sich periphere Rand- von zentralen axialen Gefäßen unterscheiden.

Wirbelkörper und Zwischenwirbelabschnitt entwickeln sich während des weiteren Wachstums nach der Geburt zu ihrer endgültigen Form beim jugendlichen Erwachsenen. Das Wachstum des Wirbelkörpers erfolgt von der Proliferationszone der Knorpelplatten her. An der markhöhlenwärts gerichteten Fläche der Knorpelplatten ist eine typische Knorpelwachstums- und -abbauzone ausgebildet, die erst um das 20. Lebensjahr verschwindet.

In dem knorpeligen Randleistenring entstehen Knochenkerne, die sich um das 12. Lebensjahr zum knöchernen Randleistenring verbinden. Von da ab beginnt die Verschmelzung der knöchernen Randleiste mit dem Wirbelkörper.

Die knöchernen Randleisten sind für die Bandscheibe insofern von Bedeutung, weil sich hier die Lamellen des Anulus fibrosus durch die sog. Sharpey-Fasern im Knochen verankern (► Abb. 4.5).

Abb. 4.5 Entwicklung der Wirbelkörper-Bandscheiben-Grenze.

Abb. 4.5a 12-jähriges Kind. In der knorpeligen Randleiste bildet sich zwischen dem 8. und 12. Lebensjahr ein Knochenring, die knöcherne Randleiste.

Abb. 4.5b Erwachsener. Nach dem 14. und 15. Lebensjahr verschmilzt die knöcherne Randleiste mit dem Wirbelkörper.

Abb. 4.5c Seitliche Röntgenaufnahme einer in der Sagittalebene durchsägten Wirbelsäule eines 17-Jährigen.

Die Volumenzunahme des Anulus fibrosus und des Gallertkernes erfolgt durch interstitielles appositionelles Wachstum. Es bilden sich in den äußersten Schichten dichte Lamellenbündel, die in verschiedenartigen, ineinander verwobenen Schraubenwindungen von Wirbelkörper zu Wirbelkörper ziehen.

Anzahl und Stärke der Faserringlamellen werden zum Bandscheibenzentrum hin geringer, sodass hier auch in der endgültigen Form des Gallertkernes die strukturlose Grundsubstanz überwiegt. Die Fasern und Grundsubstanz produzierenden Bindegewebezellen im Bandscheibenring werden nach den Untersuchungen von Töndury (1955) und Schaaf u. Mitarb. (2004) nur etwa bis zum 2. Lebensjahr mit Blutgefäßen versorgt. Danach bilden sich die Gefäße zurück, sodass bereits in den Faserringen 4-jähriger Kinder keine Blutgefäße mehr zu finden sind. Eine Erklärung für die Gefäßrückbildung hat man noch nicht finden können. Der zell- und faserreiche Zwischenwirbelabschnitt, in dem ein kontinuierlicher Auf- und Abbau von Makromolekülen stattfindet, erfordert auch beim Menschen eigentlich eine Vaskularisation.

Da beim Menschen das Verschwinden der Blutgefäße aus dem Zwischenwirbelabschnitt mit dem Beginn der aufrechten Haltung zwischen dem 1. und 2. Lebensjahr zeitlich zusammenfällt, kann ein Zusammenhang zwischen der anhaltenden Druckbelastung der Bandscheiben und ihrer Gefäßlosigkeit gesehen werden.

Im Gegensatz zu den Wirbelkörperarterien und -venen, die im Hohlraumsystem der Wirbelkörpertrabekel nicht der axialen Belastung ausgesetzt sind, werden die Gefäße in homogen-gallertigem Bandscheibengewebe, das physikalisch die Eigenschaften einer Flüssigkeit besitzt, je nach Körperposition in Abhängigkeit vom intradiskalen Druck oft anhaltend komprimiert. Dadurch wird der Metabolismus in den Bandscheiben empfindlich gestört.

Zusatzinfo

Die verschlechterte Ernährungslage hat Rückwirkungen sowohl auf die Qualität als auch auf die Quantität des Binde- und Stützgewebes im Zwischenwirbelabschnitt.

Im weiteren Verlauf bleibt die Volumenzunahme des Anulus fibrosus und des Gallertkernes durch interstitielles appositionelles Wachstum hinter dem Wirbelkörperwachstum zurück. Die Relation Wirbelkörper-Zwischenwirbelabschnitt verschiebt sich mit zunehmendem Wachstum zugunsten des Wirbelkörpers. Während bei der Geburt beide noch gleich hoch sind, weist der Zwischenwirbelabschnitt bei Abschluss des Wachstums nur noch etwa ⅓–⅕ der Höhe des benachbarten Wirbelkörpers auf. Auch in qualitativer Hinsicht zeigen die Bandscheiben Jugendlicher Veränderungen, die auf eine frühzeitige Altersinvolution hinweisen. Diese machen sich vor allem in der raschen Abnahme des Wassergehaltes bemerkbar. Infolgedessen kommt es auch zu Konsistenz- und Farbänderungen des Bandscheibengewebes in den ersten Lebensjahren, die schon makroskopisch beim Aufschneiden frisch entnommener Bandscheiben ins Auge fallen.

Beim Neugeborenen und Kleinkind ist die Schnittfläche glasig-gallertig und hat ein flüssiges Aussehen (► Abb. 4.6). Tatsächlich kann man das zentrale halbflüssige Bandscheibengewebe z. B. bei einem 2-Jährigen mit einem Tupfer wegwischen, was bei Bandscheiben Erwachsener nicht mehr möglich ist.

Abb. 4.6 Querschnitt lumbaler Bandscheiben.

Abb. 4.6a 2-Jähriger.

Abb. 4.6b 15-Jähriger.

Abb. 4.6c 42-Jähriger.

Auch nach Abschluss des Wachstums ändert die Bandscheibe durch regressive Veränderungen ihr Aussehen. Im höheren Alter verliert das zentrale Bandscheibengewebe seinen ursprünglichen gallertig-homogenen Charakter und erhält ein trockenes, faseriges Aussehen. Wenn das Bewegungssegment durch spondylotische Spangen immobilisiert ist, können im Rahmen einer bindegewebigen Organisation wieder Blutgefäße in den Bandscheibeninnenraum einsprießen. Hassler (1969) fand bei stark degenerierten Bandscheiben regelmäßig Granulationsgewebe mit Blutgefäßen.

So unterliegen Form und Konsistenz der Bandscheiben im Laufe des prä- und postnatalen Lebens einem ständigen Wandel.

Merke

Bestimmte Phasen in der Entwicklung des Zwischenwirbelabschnittes vom Kleinkind zum Greis zeichnen sich durch ein erhöhtes Krankheitspotenzial aus, was sich u. a. im gehäuften Auftreten von bandscheibenbedingten Beschwerden äußert.

4.2 Anatomie

An der Entstehung bandscheibenbedingter Erkrankungen sind nicht allein die Bandscheiben beteiligt, sondern es spielen auch benachbarte und funktionell mit dem Zwischenwirbelabschnitt in enger Beziehung stehende Gebilde eine entscheidende Rolle. Diese seien hier nur insoweit mit aufgeführt, als sie später für die pathologische Anatomie von Bedeutung sind. Spezielle anatomische Gegebenheiten der einzelnen Wirbelsäulenabschnitte werden in den jeweiligen Kapiteln besprochen.

Merke

Das Bewegungssegment stellt die Bau- und Funktionseinheit der Wirbelsäule dar.

Wesentlicher Bestandteil des Bewegungssegmentes ist der Zwischenwirbelabschnitt mit Gallertkern, Anulus fibrosus und Knorpelplatten, wobei Letztere entwicklungsgeschichtlich dem Wirbel zuzuordnen sind. Weiterhin gehören zum Bewegungssegment die Hälften der benachbarten Wirbel, vorderes und hinteres Längsband, gelbes Band (Lig. flavum), Wirbelgelenke und alle Weichteile, die sich in gleicher Höhe im Wirbelkanal, im Foramen intervertebrale sowie zwischen den Dorn- und Querfortsätzen befinden.

Die Wirbelsäule des Menschen hat im Allgemeinen 24 Bewegungssegmente, wobei die obersten Segmente zwischen Axis und Atlas sowie Atlas und Schädel keine Bandscheiben besitzen. Die Bezeichnung der Bandscheiben erfolgt nach den benachbarten Wirbeln. Es gibt normalerweise 23 Bandscheiben, darunter 5 Hals-, 11 Brust- und 4 Lendenbandscheiben sowie je eine am zervikothorakalen, thorakolumbalen und lumbosakralen Übergang. Der unterste Zwischenwirbelabschnitt wird auch als präsakraler Bandscheibenraum bezeichnet. Bei 6 freien Lendenwirbeln gibt es neben der präsakralen noch 5 lumbale Bandscheiben (► Abb. 4.7, ► Abb. 4.8). Beim erwachsenen Menschen machen die Zwischenwirbelabschnitte ¼ der Wirbelsäulenhöhe aus.

Abb. 4.7 Seitenansicht der Wirbelsäule eines Erwachsenen.

Abb. 4.8 Bewegungssegment (nach Junghanns).

Von kranial nach kaudal nehmen die Bandscheiben an Höhe zu und sind entsprechend den physiologischen Krümmungen in der Sagittalebene trapezoidförmig gestaltet. Die Konvexität der zervikalen und lumbalen Lordose beruht auf der Dicke der ventralen Bandscheibenabschnitte, während die Brustkyphose durch die Form der Wirbelkörper bedingt ist.

Definition

Die nicht knöchernen Bestandteile zwischen 2 Wirbelkörpern bezeichnet man als Bandscheibe, sie bestehen aus Knorpelplatten, Anulus fibrosus und Gallertkern.

Die Knorpelplatten gehören zum Wirbelkörper. Sie setzen sich aus hyalinem Knorpel zusammen und enden nach Wachstumsabschluss allseitig am inneren Rand der knöchernen Wirbelkörperrandleiste. Die Knorpelplatten sind auf der Wirbelkörperschlussplatte mit einer Kalkschicht befestigt, die feine Poren zur Ernährung des Zwischenwirbelabschnittes besitzt. Die Markräume des Wirbelkörpers stehen durch den siebartigen Charakter der Wirbelkörperoberfläche (Lamina cribrosa) mit der Knorpelplatte in Verbindung. Hier findet ein großer Teil des Stofftransportes per diffusionem statt.

Der Bandscheibenring (Anulus fibrosus) besteht vorwiegend aus Fasern, die in Schraubenwindungen sich miteinander verflechtend von Wirbelkörper zu Wirbelkörper ziehen. In der Randzone des Anulus fibrosus finden sich derbe sog. Sharpey-Fasern, die in die knöchernen Randleisten einstrahlen und dort fest verankert sind. Die Faserringlamellen sind ventral und lateral zahlreicher und kräftiger als dorsal. Hinten und hinten seitlich ist der Anulus fibrosus schmal und weist nur wenige, relativ dünne Lamellen auf. Der Bandscheibenring geht ventralwärts allmählich und ohne besondere Grenzen in den Gallertkern über.

Die Grundlage des Gallertkerns (Nucleus pulposus) stellt restliches Gewebe der Chorda dorsalis dar. Er liegt deswegen in Mittelstellung mehr im dorsalen Anteil des Zwischenwirbelabschnittes. Neben den bläschenförmigen Chordazellen liegen im Gallertkern während der Wachstumszeit noch netzartige Stränge aus direkt zusammenstehenden Kernen vom Aussehen der Chordazellkerne (Chordaretikulum). Die Maschenräume des Netzes enthalten eine flüssig-schleimige Grundsubstanz. So entsteht ein weit verzweigter Hohlraum, der zunächst mit synoviaähnlicher Flüssigkeit und später mit Gallertgewebe ausgefüllt ist, das nach dem Aufschneiden der Bandscheibe sofort herausquillt (► Abb. 4.9, ► Abb. 4.10)

Abb. 4.9 Lumbale Bandscheibe eines 17-Jährigen. Sofort nach dem Aufschneiden wölbt sich der Gallertkern über das Niveau der Schnittfläche.

Abb. 4.9a Horizontalansicht.

Abb. 4.9b Seitenansicht.

Abb. 4.10 Lumbosakrale Bandscheibe eines 18-Jährigen. Das zentrale mobile Bandscheibengewebe lässt sich mit der Pinzette herausnehmen.

Das Gewebe des Gallertkernes lässt sich in höherem Alter leichter auseinander schieben und zeigt Hohlräume, sodass es eher gelingt, 1–2 cm³ Flüssigkeit zu instillieren als bei einem Jugendlichen, wo der Zusammenhalt des Bandscheibengewebes noch sehr groß ist.

Beim Aufschneiden der Bandscheibe eines Jugendlichen wölben sich die gallertartigen Massen des zentralen Bandscheibengewebes sofort über das Niveau der Schnittfläche. Die aus dem Verband der Wirbelkörper herausgenommene Zwischenwirbelscheibe strebt infolge des in ihr, insbesondere in dem des Nucleus pulposus, befindlichen Innendruckes, des Turgors, Kugelform an.

Bänder Das vordere Längsband(Lig. longitudinale anterius) überzieht als breiter Streifen die Wirbelkörpervorderwand und die ventralen Anteile des Anulus fibrosus. Man kann es präparatorisch leicht vom Bandscheibenring trennen.

Demgegenüber lässt sich das hintere Längsband(Lig. longitudinale posterius) nicht so ohne weiteres vom Bandscheibenring abpräparieren, da es mit diesem innig verbunden ist. Es ist kranial breiter als kaudal und verschmälert sich in Höhe der lumbalen Wirbelkörper zu einem schmalen Streifen (► Abb. 4.11). Bei unseren Bandscheibenpräparationen stellten wir fest (Stahl 1977), dass entgegen den Darstellungen in vielen Anatomiebüchern das hintere Längsband im Lumbalbereich die hintere Bandscheibenbegrenzung nicht ganz bedeckt, sondern in den dorsolateralen Abschnitten frei lässt, wo bekanntlich Bandscheibenvorfälle am häufigsten vorkommen. Die in Bandscheibenhöhe schräg nach kaudal verlaufenden lateralen Anteile des hinteren Längsbandes ziehen zum Periost der Wirbelbogenwurzel. Wenn diese Fasern z. B. durch eine Bandscheibenprotrusion unter Spannung gesetzt werden, kann es zum Periostschmerz kommen.

Abb. 4.11 Hinteres Längsband bei einem Präparat einer lumbalen Bandscheibe. Es verbreitert sich in Höhe der Bandscheibe und zieht mit einigen Fasern schräg nach unten zur Bogenwurzel. Die oberen lateralen Anteile der hinteren Bandscheibenbegrenzung bleiben unbedeckt.

4.3 Feinstruktur und Biochemie

Bis auf vereinzelte Chordareste finden sich im Zwischenwirbelabschnitt des Menschen grundsätzlich nur Gewebebestandteile, die auch im Stütz- und Bindegewebe des übrigen Organismus vorkommen. Die einzelnen Komponenten des Bindegewebes sind zwischen den Wirbelkörpern entsprechend ihrer speziellen mechanischen Beanspruchung angeordnet und so klar gegen die Umgebung abgegrenzt, dass man von der Bandscheibe als bindegewebigem Organ sprechen kann. Im Zwischenwirbelabschnitt sind die histologisch und biochemisch grundverschiedenen Hauptelemente des Bindegewebes auch räumlich voneinander getrennt.

Merke

Der Bandscheibenring besteht vorwiegend aus Fasern, der Gallertkern aus Grundsubstanz und die Knorpelplatten aus hyalinem Knorpel.

Diese Gewebe werden von Bindegewebezellen aufgebaut, die zwischen 20 und 30 % des Gewebevolumens ausmachen. Im Bandscheibengewebe finden sich Fibroblasten, Knorpelzellen und vereinzelt Chordazellen. Die Bindegewebezellen produzieren Grundsubstanz und Fasern, teils intra-, teils extrazellulär. Zur Synthese der extrazellulären Makromoleküle benötigen die Zellen niedermolekulare Stoffwechselsubstrate wie Aminosäuren, Salze, Glukose und Wasser. Die Zelldichte im Bandscheibengewebe ist abhängig von der Ernährungssituation. Im Bandscheibenzentrum gibt es deswegen weniger Zellen (Stairmand et al. 1991, Ito et al. 2001, Kluba et al. 2005).

Zusatzinfo

Der Wassergehalt im Nucleus pulposus sinkt von 90 % im 1. Lebensjahr auf 74 % im 8. Lebensjahrzehnt.

Dabei ergeben sich unterschiedliche Werte für die einzelnen Abschnitte im Anulus fibrosus, wie wir es in unseren Versuchen nachweisen konnten (Kolditz et al. 1985, Krämer et al. 1985). Das Wasser liegt nicht in freier Form vor, sondern findet sich vorwiegend als Strukturbestandteil der Makromoleküle. Es ist reversibel an die freien ionisierten Gruppen der Makromoleküle gebunden und kann gegen hydrophile Gruppen bestimmter Substanzen ausgetauscht und in die interstitielle Flüssigkeit abgegeben werden. Es ist möglich, den Wassergehalt der Bandscheiben im MRT quantitativ zu bestimmen (Panagiotacopulos et al. 1987, Silcox 1995, Rajasekaran 2004). Die Differenz des Wassergehaltes im Zwischenwirbelabschnitt zwischen Morgen und Abend wurden von unseren Radiologen quantitativ durch MRT anhand verschiedener Echozeiten bestimmt (Beyer et al. 1986).

Neben der interstitiellen Flüssigkeit finden sich im Bandscheibengewebe noch Mineralstoffe, Enzyme, organische Matrix und in geringen Mengen auch Fett.

Eine selbstständige Mineralphase kommt im Bandscheibengewebe normalerweise nicht vor. Nur im Alter können Kristalle von apatitischen Calciumphosphaten auftreten. McCarty (1964) fand im menschlichen Bandscheibengewebe Brushit und Calciumphosphat in kristalliner Form. Die anorganischen Ionen wie Natrium, Kalium und Calcium sind teils strukturgebunden, teils in der extrazellulären Flüssigkeit gelöst. Die Calciumionen sind an die sauren Mukopolysaccharide der Matrix gebunden und gegenüber der extrazellulären Flüssigkeit bis zu 35-fach anreicherungsfähig. Man kann deshalb zu Recht von der Calciumfängerschaft der Bandscheiben sprechen. Die Mineralisation geht mit einem Phosphorzuwachs und oft mit einer langsamen Kristallabscheidung einher. Der hohe Kaliumgehalt im Knorpelanteil der Bandscheiben ist durch den Zellgehalt zu erklären. Natrium ist teilweise matrixgebunden; alle übrigen Ionen finden sich in der interstitiellen Flüssigkeit. Die Grundsubstanz gehört zur organischen Matrix. Der Grundsubstanzgehalt nimmt vom Bandscheibenring zum Gallertkern hin zu. In der Grundsubstanz finden sich vorwiegend Glykoproteine und hochmolekulare Polysaccharide. Glykoproteine bestehen aus Eiweiß und Kohlenhydraten und zeichnen sich als Bestandteil von Sekreten (Mukoproteine) durch starke Wasseranziehungskraft und Viskosität aus. Unter den hochmolekularen Polysacchariden finden sich vor allem die sauren Mukopolysaccharide wie Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat, Keratansulfat und Heparin. Die Mukopolysaccharide bilden ein hochpolymeres dreidimensionales Gittersystem, das der Grundsubstanz Viskosität verleiht.

Merke

Aufgrund ihres hohen effektiven hydrodynamischen Volumens binden die Makromoleküle einen großen Teil der Bandscheibenflüssigkeit.

Mit ihrer Hydratationskraft bestimmen die Mukopolysaccharide Quellbarkeit, Elastizität und Viskosität der Grundsubstanz. Die Synthese der Mukopolysaccharide und der Makromoleküle vollzieht sich zum Teil intra-, zum Teil extrazellulär. Aminozucker und andere Bausteine der sauren Mukopolysaccharide werden intrazellulär aus Intermediärprodukten des Glucosestoffwechsels gebildet. In erster Linie sind die Knorpelzellen Träger der Stoffwechselaktivitäten in der Bandscheibe. Sie synthetisieren mithilfe ihres Betriebsstoffwechsels ihre eigene organische Matrix, die aus Kollagen und einem Mukopolysaccharid-Protein-Komplex besteht. Der Abbau der Makromolekülkomplexe erfolgt durch eine Vitamin-A-abhängige zytoplasmatische saure Protease der Knorpelzellen, die durch Cortison gehemmt wird.

Die Biosynthese der Makromolekülgruppen im Bandscheibengewebe stellt keinen einmaligen Vorgang dar, sondern ist eine sich wiederholende Zellleistung. Aufgrund der begrenzten Lebensdauer müssen die extrazellulären Strukturen immer wieder erneuert werden. Es besteht normalerweise ein Gleichgewicht zwischen Synthese und Depolymerisation der Makromoleküle. Die sauren Mukopolysaccharide weisen z. B. eine hohe Umsatzrate auf. Für Chondroitinsulfat wurden biologische Halbwertszeiten von 7–16 Tagen, für die Hyaluronsäure von 2–4 Tagen gefunden (Schiller et al. 1956, Boström 1958, Davidson u. Small 1963, Ito et al. 2001).

Merke

Es erfordert einen regelmäßigen Stoffaustausch im Zwischenwirbelabschnitt, um Biosynthese und Abbau der extrazellulär gelegenen Strukturelemente aufrechtzuerhalten. Schlecht versorgte Bandscheibenzellen produzieren Makromoleküle von minderer Qualität und Quantität.

Der Kollagengehalt der Matrix macht im Bandscheibengewebe zwischen 44 und 51 % des Trockengewichtes aus. Das fibrilläre Proteinkollagen setzt sich vorwiegend aus den Aminosäuren Glycin (30 %), Prolin (12 %) und Hydroxyprolin (12–14 %) zusammen und besitzt eine hoch geordnete makromolekulare Struktur. Kollagenfasern finden sich vorwiegend im Bandscheibenring in Form von dicht gebündelten Fibrillen mit geflechtartigem Verlauf. Lichtoptische und elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen eine allmählich dichter werdende Struktur des Bandscheibengewebes zur äußeren Begrenzung hin (Dahmen 1966, Takeda 1975, Buckwalter 1976, Buckwalter et al. 1985, Urban 2001). Die Grenzbezirke der menschlichen Bandscheibe haben eine straff gebündelte Faseranordnung. Zwischen ihnen sieht man Streifen, die eine maschenwerkähnliche Ordnung erkennen lassen. Die Fasern liegen mehr oder weniger parallel in Bündeln, meistens dicht und unregelmäßig in einem Zwiebelschalenmuster gepackt. Die faserbildenden Zellen liegen in bikonvexer Form zwischen den Kollagenfibrillen. Für den Zusammenhalt der Kollagenfasern sorgen Mukopolysaccharide. Durch Verzahnung ihrer einzelnen Moleküle untereinander bildet sich eine makromolekulare Überstruktur, die durch das dreidimensionale Netzwerk der kollagenen Fasern mechanisch verfestigt wird. Solche Systeme stellen ein Hindernis für die Diffusion von Molekülen dar. Sie bilden eine Permeabilitätsbarriere, die den extrazellulären Stofftransport kontrollieren kann (Buddecke 1970). Unsere Diffusionsversuche mit Farbstoffen unterschiedlicher Molekülgröße haben gezeigt, dass nur Substanzen mit einem Molekulargewicht von unter 400 die Bandscheibengrenzen passieren können (Krämer 1973).

Merke

Der Grenzschicht der Bandscheibe kommt die Funktion einer selektiv permeablen Membran zu.

Auch die Synthese der Kollagenfasern vollzieht sich in der Initialphase intrazellulär. Von der Bandscheibenzelle wird zunächst die lösliche Vorstufe, das sog. Tropokollagen, bereitgestellt (Steven et al. 1969). Erst nach Verlassen der Zelle wird das Tropokollagen in einem extrazellulären Polymerisationsvorgang zur unlöslichen Kollagenfaser umgewandelt (Eyring 1969, Urban et al. 2004). Ähnlich den Mukopolysacchariden unterliegen auch die Kollagenmakromoleküle einem ständigen Auf- und Abbau. Das in der Fibrille lokalisierte Kollagen hat eine biologische Halbwertszeit von 30–60 Tagen. Ältere Individuen haben einen langsameren Kollagenumsatz. Der Abbau des Kollagens erfolgt über Kollagenasen.

Enzyme Sie werden in den Lysosomen der Bandscheibenzellen gebildet (Pearson 1972, Urban 2001) und beschleunigen als Biokatalysatoren den Ablauf der Stoffwechselvorgänge. Sie wirken nicht nur spaltend, sondern auch synthetisierend.

Merke

Enzymaktivitäten und kurze biologische Halbwertszeiten weisen darauf hin, dass der Stoffwechsel im Zwischenwirbelabschnitt relativ intensiv ist und durch zahlreiche mechanische sowie biochemische Faktoren auch von außen her beeinflusst werden kann.

4.4 Biomechanik

4.4.1 Die Bandscheibe als osmotisches System

Definition

Bandscheibeninnenraum, Knorpelplatten, Anulus fibrosus und paravertebrales Gewebe bzw. Spongiosa der angrenzenden Wirbel stellen ein Stoff- und Flüssigkeitsaustauschsystem – osmotisches System – dar.

In modernen in-vitro und in-vivo Untersuchungsverfahren werden elektrochemische Messungen als wenig-invasiv und preiswert zur Bestimmung von belastungsabhängigen Elektrolyt-Strömen im Bereich des Bandscheibengewebes vorgeschlagen (Grünhagen 2006).

Die begrenzenden Gewebeschichten des Zwischenwirbelabschnittes haben Eigenschaften einersemipermeablen Membran. Dabei ist die Durchlässigkeit der Bandscheibengrenzen für Flüssigkeiten und gelöste Stoffe nicht in allen Abschnitten gleich. Untersuchungen haben gezeigt, dass Glucose vorwiegend durch die Endplatten und Sulfationen bevorzugt durch den Anulus fibrosus diffundieren (Maroudas 1975, Urban et al. 1976, Holm 1980, Urban u. McMullin 1988, Roberts et al. 1989, Urban 2001, Adams u. Bogduk 2004, Neidlinger-Wilke 2004). Anulus fibrosus und Knorpelplatten besitzen in ihren äußeren Anteilen durch Verzahnung und Verflechtung der einzelnen Moleküle mit dem dreidimensionalen Netzwerk der Fasern ein submikroskopisches Maschenwerk, das nur kleinere Moleküle durchlässt. Dazu zählen neben Wasser auch die niedermolekularen Stoffwechselsubstrate und -schlacken. Mit Knorpelplatten und Bandscheibenring ist eine Permeabilitätsbarriere zwischen 2 biologisch und mechanisch grundverschiedene Geweberäume geschaltet: Bandscheibeninnenraum auf der einen Seite und paravertebrales Gewebe bzw. Wirbelkörperspongiosa auf der anderen Seite. Diese Räume unterscheiden sich in erster Linie durch den Belastungsdruck (hydrostatischer Druck). Während in den Weichteilen neben der Bandscheibe und in dem durch Knochentrabekel abgestützten Hohlraumsystem des Wirbels der normale Gewebedruck von nur wenigen mmHg herrscht, ist der Zwischenwirbelabschnitt je nach Körperposition und Gewichten, die angehoben werden (► Abb. 4.12), einem hohen Belastungsdruck ausgesetzt, der über 1 MPa (1 × 10⁶ N/m²) betragen kann. Gegen dieses Druckgefälle muss ein bandscheibenwärts gerichteter Flüssigkeitsstrom erfolgen, damit der Zwischenwirbelabschnitt nicht in kürzester Zeit ausgepresst wird und austrocknet. Die Flüssigkeitsaufnahme gegen ein derartiges Druckgefälle ist u. a. mithilfe von osmotischen Kräften möglich. In einem Ganz-Organ-Bandscheibe/Endplatte-Modell zeigt sich unter tagesprofiltypischer hyperosmotischer Belastung eine teilweise Inhibition der Expression degenerativer Genmatrix und ein Entgegenwirken metabolischer Hypoaktivität auf zellulärer Ebene (Hatschmann 2006).

Abb. 4.12 Die Bandscheibe als osmotisches System.

Merke

Die im Bandscheibeninnenraum befindlichen Makromoleküle – in erster Linie Mukopolysaccharide – besitzen eine sehr große Wasseranziehungskraft und sind in der Lage, Flüssigkeit auch bei hoher Druckbelastung zu halten bzw. aufzunehmen.

Der Ansaugdruck, mit dem konzentrierte Lösungen Wasser oder andere Lösungsmittel durch semipermeable Membranen hindurch zu sich heranziehen, wird als osmotischer Druckbezeichnet. Die osmotische Flüssigkeitsbewegung erfolgt gegen den Belastungsdruck und hält so lange an, bis dieser Druck dem osmotischen Druck das Gleichgewicht hält.

Der kolloidosmotische Druck ist der von hochmolekularen Lösungen ausgeübte osmotische Druck. Im Organismus und besonders in der Bandscheibe ist außerdem der Quelldruck von Bedeutung. Es handelt sich dabei um den Druck, mit dem ein quellbarer Körper sich bei Wasserangebot gegen Widerstände ausdehnt. Der Ausdehnungsdruck