Rückenschmerzen – Ursachen

Pathogenese (Krankheitsentstehung)

Rückenschmerzen können in zwei Kategorien unterteilt werden: unspezifische Rückenschmerzen, die in etwa 85 % der Fälle vorkommen, und spezifische Rückenschmerzen, die in 15 % der Fälle auf eine klar erkennbare Ursache zurückgeführt werden können.

Primäre pathophysiologische Mechanismen

Initialer Pathomechanismus:

• Unspezifische Rückenschmerzen: Die häufigsten Ursachen unspezifischer Rückenschmerzen sind funktionelle oder myofasziale Störungen (betrifft Muskeln und Faszien). Dazu gehören Muskelverspannungen, Triggerpunkte oder Fehlhaltungen, die zu einer Überlastung der Rückenmuskulatur und Bänder führen. Auch ligamentäre Schmerzen (Bänder betreffend) sind häufig beteiligt.
• Spezifische Rückenschmerzen: Bei spezifischen Rückenschmerzen kann eine direkte strukturelle Veränderung oder eine Verletzung wie ein Bandscheibenvorfall (Prolapsus nuclei pulposi) oder eine Spondylarthrose (degenerative Veränderungen der Wirbelgelenke) die Ursache sein. Diese Schmerzen sind oft mit bildgebenden Verfahren wie MRT oder Röntgen zu erkennen.

Molekulare und zelluläre Veränderungen:

• Degeneration der Bandscheiben: Im Laufe des Lebens kommt es zu einem natürlichen Verschleiß der Bandscheiben. Die Abnahme des Wassergehalts der Bandscheibe führt zu einer verminderten Dämpfungsfähigkeit, was die Wirbelsäule anfälliger für mechanische Belastungen macht.
• Entzündliche Prozesse: Bei degenerativen Veränderungen, insbesondere bei Bandscheibenvorfällen, können entzündliche Mediatoren freigesetzt werden, die umliegende Nervenstrukturen reizen und Schmerzen verursachen.

Entwicklung struktureller Veränderungen:

• Bandscheibenvorfall (Diskusprolaps): Ein Riss im Anulus fibrosus (äußerer Faserring der Bandscheibe) kann dazu führen, dass der Gallertkern (Nucleus pulposus) nach außen drückt und auf die umliegenden Nervenwurzeln drückt, was zu akuten, oft ausstrahlenden Schmerzen führt.
• Spondylarthrose: Degenerative Veränderungen in den kleinen Wirbelgelenken (Facettengelenke) führen zu einer Verengung des Gelenkspaltes und einer Zunahme von Osteophyten (Knochenneubildungen), was Bewegungseinschränkungen und Schmerzen verursacht.

Sekundäre pathophysiologische Veränderungen

Veränderungen in der Gewebsarchitektur:

• Hypertrophie der Bänder: Chronische Überlastungen können zu einer Verdickung der Wirbelsäulenbänder, insbesondere des Ligamentum flavum, führen, was den Raum im Spinalkanal einengt und Druck auf die Nervenstrukturen ausüben kann (Spinalkanalstenose).

Beteiligung des umgebenden Gewebes:

• Muskuläre Beteiligung: Muskelverspannungen und Triggerpunkte sind häufig Folge einer Überbelastung oder Schonhaltung. Diese muskulären Dysbalancen können die Rückenschmerzen verstärken und zu einem Teufelskreis von Schmerz und Bewegungseinschränkung führen.

Klinische Manifestation

Leitsymptome:

• Unspezifische Rückenschmerzen: Meist dumpfer Schmerz im unteren Rückenbereich, der durch Bewegung oder langes Sitzen verstärkt wird.
• Spezifische Rückenschmerzen: Bei Bandscheibenvorfällen treten oft radikuläre Schmerzen (Schmerzen, die in das Bein ausstrahlen) auf. Diese Schmerzen sind in der Regel scharf, brennend oder stechend und folgen dem Verlauf der betroffenen Nervenwurzel.

Fortgeschrittene Symptome:

• Neurologische Ausfälle: Bei Kompression von Nervenwurzeln können Taubheitsgefühle, Muskelschwäche oder sogar Lähmungen auftreten, insbesondere bei schweren Bandscheibenvorfällen oder Spinalkanalstenosen.

Progression und Organbeteiligung

Lokale Gewebeveränderungen:

• Chronische Rückenschmerzen: Langfristige Rückenschmerzen können zu einer Degeneration und chronischen Entzündungen in den betroffenen Strukturen führen, was das Risiko für weitere Komplikationen wie chronische Muskelverspannungen oder Bewegungseinschränkungen erhöht.

Systemische Auswirkungen bei chronischen Verläufen:

• Schmerzsyndrome: Chronische Rückenschmerzen können zu einer deutlichen Einschränkung der Lebensqualität führen und mit sekundären Schmerzsyndromen wie depressiven Verstimmungen oder Schlafstörungen einhergehen.

Funktionelle Auswirkungen und strukturelle Schäden

Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften:

• Bewegungseinschränkungen: Schmerzen und muskuläre Verspannungen führen häufig zu Bewegungseinschränkungen, insbesondere bei Beugung und Streckung der Wirbelsäule.
• Wirbelsäuleninstabilität: Bei schweren Fällen, insbesondere nach wiederholten Bandscheibenvorfällen oder degenerativen Veränderungen, kann es zu einer Instabilität der Wirbelsäule kommen, was die Symptome weiter verschlechtert.

Schmerzentstehung:

• Mechanischer Schmerz: Die Schmerzen entstehen durch Überbelastung und Degeneration der Bandscheiben und Wirbelgelenke.
• Neuropathischer Schmerz: Bei direkter Nervenwurzelkompression, wie sie bei Bandscheibenvorfällen oder Spinalkanalstenosen auftreten kann, kommt es zu neuropathischen Schmerzen, die in die Beine oder Arme ausstrahlen.

Regenerative und kompensatorische Prozesse

Versuche der Geweberegeneration:

• Knorpelregeneration: Der degenerative Prozess der Bandscheiben und Facettengelenke übersteigt oft die natürlichen Regenerationsfähigkeiten, sodass es langfristig zu einer irreversiblen Schädigung kommt.

Kompensatorische Anpassungsmechanismen:

• Muskuläre Kompensation: Die umliegende Muskulatur versucht, die Instabilität der Wirbelsäule zu kompensieren, was jedoch zu Überlastung und zusätzlichen Schmerzen führen kann.

Zusammenfassung und klinische Relevanz

Rückenschmerzen sind eine weitverbreitete Erkrankung mit vielen möglichen Ursachen. Während die Mehrzahl der Fälle unspezifische, funktionelle Schmerzen betrifft, gibt es auch spezifische Rückenschmerzen, die durch strukturelle Schädigungen wie Bandscheibenvorfälle oder degenerative Veränderungen verursacht werden. Eine frühzeitige Erkennung und Behandlung sind entscheidend, um den Krankheitsverlauf zu verlangsamen und die Lebensqualität der Patienten zu verbessern.

Ätiologie (Ursachen)

Folgende ursächliche Faktoren sind bei Rückenschmerzen bzw. Kreuzschmerzen bekannt:

Biographische Ursachen

• Genetische Belastung
  • wenn beide Elternteile unter Rückenbeschwerden litten, hatten die erwachsenen Kinder überdurchschnittlich häufig ebenfalls dieses Problem [1]
  • Genetische Erkrankungen
    • Marfan-Syndrom – genetische Erkrankung, die sowohl autosomal-dominant vererbt werden oder vereinzelt (als Neumutation) auftreten kann; systemische Bindegewebserkrankung, die vor allem durch Hochwuchs, Spinnengliedrigkeit und Überstreckbarkeit der Gelenke auffällt; 75 % dieser Patienten haben ein Aneurysma (pathologische (krankhafte) Ausbuchtung der Arterienwand)
    • Spina bifida occulta
• Berufe: Berufe mit
  • Schwerarbeit (z. B. Baugewerbe)
  • Tragen und Heben schwerer Lasten (z. B. Baugewerbe, Paketdienste)
  • Einwirkungen von Vibrationen auf den Körper (z. B. Stampfer, Bohrer)
  • Arbeiten im Sitzen (z. B. Büroangestellte)
  • Arbeiten mit erhöhter Kraftanstrengung oder Krafteinwirkung
  • Arbeiten in ungünstiger Körperhaltung (Zwangshaltung) (z. B. Bodenleger, Estrichleger, Friseure, Uhrmacher, Zahnärzte)
  • sich ständig wiederholenden Arbeiten (z. B. Fließbandarbeiter)

Verhaltensbedingte Ursachen

• Ernährung
  • Mikronährstoffmangel – Fehlende Versorgung mit Calcium, Magnesium und Vitamin D erhöht das Risiko für Muskelschwäche und Knochenbrüche.
  • Übermäßige Kalorienzufuhr – Fördert Übergewicht, was die Belastung der Wirbelsäule verstärkt.
• Genussmittelkonsum
  • Alkohol [2] – Chronischer Konsum beeinträchtigt die Muskelregeneration und hemmt die Aufnahme essenzieller Mikronährstoffe wie Calcium und Magnesium, was die Stabilität des Knochengerüsts negativ beeinflusst. Zusätzlich fördert Alkohol Entzündungsprozesse, die Rückenschmerzen verschlimmern können.
  • Tabak (Rauchen)
    • Fördert degenerative Bandscheibenprozesse – Rauchen reduziert die Durchblutung der Bandscheiben, was zu einer verminderten Nährstoffversorgung und einer beschleunigten Degeneration führt.
    • Beeinträchtigt die Knochenheilung – Die geringere Sauerstoffzufuhr kann die Regeneration von Knochen und Gewebe verzögern.
    • Erhöht die Entzündungsneigung – Chronische Entzündungen durch Rauchen können Rückenschmerzen verstärken und die Regeneration beeinträchtigen.
• Körperliche Aktivität
  • Bewegungsmangel – Führt zu Muskelschwäche und instabiler Rumpfmuskulatur.
  • Übermäßige sportliche Tätigkeit – Belastet die Wirbelsäule, insbesondere bei falscher Technik.
  • Einseitige Belastungen – Lang andauerndes Sitzen oder monotone Arbeiten.
• Psycho-soziale Situation
  • Stress und emotionale Belastungen – Verstärken die Schmerzempfindung und erhöhen das Risiko einer Chronifizierung.
  • Depressive Neigungen – Fördern passive Schmerzverarbeitung und Schonverhalten.
• Übergewicht (Adipositas)
  • BMI ≥ 25 – Erhöht den Druck auf die Wirbelsäule und begünstigt Bandscheibenverschleiß.

Krankheitsbedingte Ursachen

Atmungssystem (J00-J99)

• Entzündungen wie Pneumonie (Lungenentzündung)

Endokrine, Ernährungs- und Stoffwechselkrankheiten (E00-E90)

• Adipositas (Übergewicht)

Herzkreislaufsystem (I00-I99)

• Aortenaneurysma – Aussackung (Aneurysma) der Hauptschlagader (Aorta)
• Herz- und Gefäßerkrankungen wie Myokarditis (Herzmuskelentzündung) oder Angina pectoris ("Brustenge"; plötzlich auftretender Schmerz in der Herzgegend)/Koronare Herzkrankheit (KHK; Herzkranzgefäßerkrankung)
• Vertebralisarteriendissektion

Infektiöse und parasitäre Krankheiten (A00-B99)

• Herpes zoster (Gürtelrose)

Leber, Gallenblase und Gallenwege – Pankreas (Bauchspeicheldrüse)  (K70-K77; K80-K87)

• Übertragungsschmerz bei Organerkrankungen wie beispielsweise bei Erkrankungen des Pankreas (Bauchspeicheldrüse) – z. B. Pankreatitis (Bauchspeicheldrüsenentzündung), Pankreaskarzinom (Bauchspeicheldrüsenkrebs)

Mund, Ösophagus (Speiseröhre), Magen und Darm (K00-K67; K90-K93)

•  Ulcus duodeni (Zwölffingerdarmgeschwür)

Muskel-Skelett-System und Bindegewebe (M00-M99)

• Akuter Bänder- oder Muskelschmerz im Bereich der Wirbelsäule
• Akuter Reizzustand der Wirbelsäule
• Akute reversible Gelenkfunktionsstörungen – Blockierung eines Gelenks, die spontan zurückgeht
• Arthritis (Gelenkentzündung) im Bereich der Wirbelsäule
• Arthrose (Gelenkverschleiß)
• Autoimmunerkrankungen wie Morbus Bechterew (Spondylitis ankylosans; latinisiertes Griechisch: Spondylitis „Wirbelentzündung“ und ankylosans „versteifend“) – chronisch entzündliche rheumatische Erkrankung mit Schmerzen und Versteifung von Gelenken
• Axiale Spondyloathritis (SpA) – bekannteste Unterform ist der Morbus Bechterew (ankylosierende Spondylitis); erste Symptome sind tiefsitzende, häufig nächtlich auftretende Rückenschmerzen und eine Steifigkeit der Wirbelsäule; Auftreten der Erkrankung meist erstmals im zweiten bis dritten Lebensjahrzehnt
• Costotransversalgelenksarthrose (Arthrose der Wirbel-Rippen-Gelenke)
• Diskusprolaps (Bandscheibenprolaps/Bandscheibenvorfall) – bei jüngerem Lebensalter als Ursache einer Wurzelkompression
  
• Diskusprotrusion (Bandscheibenprotrusion/Vorwölbung der Bandscheibe)
• Diszitis – Entzündung einer Zwischenwirbelscheibe
• Entzündliche Erkrankungen der Wirbelsäule wie bei einer Osteomyelitis (Knochenentzündung)
• Morbus Bechterew (Spondylitis ankylosans; latinisiertes Griechisch: Spondylitis „Wirbelentzündung“ und ankylosans „versteifend“) – chronisch entzündliche rheumatische Erkrankung mit Schmerzen und Versteifung von Gelenken
• Morbus Scheuermann (Osteochondrose der Wirbelsäule) – degenerative Veränderungen des Knochens/Knorpels im Bereich der Gelenke und der Epiphysen (Gelenkende mit Knochenkern), die durch eine Sklerosierung und unregelmäßige Konturierung gekennzeichnet sind
• Osteomalazie (Knochenerweichung) mit oder ohne Fraktur (Knochenbruch)
• Osteomyelitis (Knochenmarkentzündung)
• Osteoporose – Erkrankung mit Verminderung der Knochenmasse (Knochenschwund) (im höheren Lebensalter)
• Osteophytenbildung – degenerative Knochenanbauten
• Osteosklerose – Erkrankung mit Zunahme der Knochenmasse, aber verminderter Belastbarkeit
• Paget-Syndrom (Synonyme: Osteodystrophia deformans, Paget-Krankheit, Morbus Paget) – Erkrankung des Skelettsystems, bei der es allmählich zu einer Verdickung mehrerer Knochen, meist Wirbelsäule, Becken, Extremitäten oder Schädel kommt
• Polymyalgia rheumatica (Synonym: Polymyalgie) – ist eine zu den Vaskulitiden (Gefäßentzündungen) gehörende Erkrankung mit akuten Schmerzen der Schulter- und Beckengürtelmuskulatur
• Skoliose – schiefer Rücken durch eine verbogene Wirbelsäule
• Spina bifida – "offener Rücken" durch einen Defekt in der Embryonalentwicklung
• Spinalkanalstenose (Spinalstenose; Wirbelkanalverengung)
• Spondylodiszitis (Entzündung der Bandscheibe und der beiden angrenzenden Wirbelkörper), infektiöse
• Spondylolisthese (Wirbelgleiten)
• Spondylosis – Sammelbegriff für degenerative Veränderungen an Wirbelkörpern (und Intervertebralräumen)

Neubildungen – Tumorerkrankungen* (C00-D48)

• Cervixkarzinom (Gebärmutterhalskrebs)
• Hodenkarzinom (Hodenkrebs)
• Plasmozytom (multiples Myelom)
• Skelettmetastasen (Tochtergeschwülste) – Mammakarzinom (Brustkrebs), Prostatakarzinom, Bronchialkarzinom (Lungenkrebs), Nierenzellkarzinom, Schilddrüsenkarzinom, Pankreaskarzinom (Bauchspeicheldrüsenkrebs), kolorektale Karzinome (Darmkrebs), Magenkarzinom, Leberzellkarzinom, Ovarialkarzinom (Eierstockkrebs) [Auflistung in fallender Häufigkeit]
  

Psyche – Nervensystem (F00-F99; G00-G99)

• Epiduralabszess – Eiteransammlung im Bereich der Rückenmarkshäute
• Intercostalneuralgie – Nervenschmerz (Neuralgie) der Brustwand entlang eines Zwischenrippennerven
• Ischialgie – Schmerzen im Bereich des Ischias-Nerven
• Neuritis (Nervenentzündung) bei Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit)
• Psychische Erkrankungen – insb. Depression
• Psychische Faktoren wie Stress

Verletzungen, Vergiftungen und andere Folgen äußerer Ursachen (S00-T98)

• Fraktur (Knochenbruch) im Bereich der Wirbelsäule
• Kleinere Traumata (Verletzungen) wie Kontusion (Prellung) oder Distorsion (Verstauchung) der Wirbelsäule
  
• Wirbelfraktur (Wirbelbruch) – Laut der Studie Osteoporotic Fractures in Men (MrOS) werden bei Männern weniger als 15 % aller neu aufgetretenen Wirbelkörperfrakturen diagnostiziert. Obwohl sie verspätet radiologisch nachgewiesen werden, machen sie sich häufig schon vorher durch Rückenschmerzen und Aktivitätseinschränkungen bemerkbar [3].

Symptome und abnorme klinische und Laborbefunde, die anderenorts nicht klassifiziert sind (R00-R99)

•  Haltungsschäden, Fehlbelastung, Überbeanspruchung → muskuläre Rückenschmerzen

Urogenitalsystem (Nieren, Harnwege – Geschlechtsorgane) (N00-N99)

• Adnexitis (Entzündung der sogenannten Adnexe (dt.: Anhangsgebilde), d. h. der Eileiter und Eierstöcke
  
• Nephrolithiasis (Nierensteine)
  
• Ovarialtorsion (Eierstockstieldrehung) → Verschluss des venösen Abflusses, was zu einer hämorrhagischen Infarzierung (Gewebeinfarkt) führt und damit zur Bildung von Nekrosen (Tod einer Zelle durch Schädigung der Zellstruktur)
• Pyelonephritis (Nierenbeckenentzündung)
• Urolithiasis (Harnsteinleiden)

Medikamente

• α4β7-Integrin-Antagonist (Vedolizumab)
• Glucocorticoide, systemische – osteoporotische Frakturen (Knochenbrüche durch Knochenschwund)
• Opiate – beim Entzug von Opiaten
• Analgetika (Schmerzmittel) – beim Entzug von Analgetika

Operationen

• Nach chirurgischen Eingriffen an der Wirbelsäule: z. B. Diskusoperation (Bandscheibenoperation) → ca. 10 % Postdiskektomie-Syndrom (engl. failed back surgery syndrome (FBSS): anhaltende Schmerzen nach wirbelsäulenchirurgischen Eingriffen oder Schmerzen, die als Operationsfolge postoperativ neu aufgetreten sind.

Intoxikationen (Vergiftungen)

• Vergiftungen – Alkoholentzug, Opiatentzug, Schmerzmittelentzug

Weitere Ursachen

• Stimulation (Simulant)
• Wirbelsäulenfehlhaltung: LWS-Hyperlordosierung ("Hohlkreuz"); Ursache der Hyperlordose ist die Verkürzung des Musculus quadriceps femoris (Synonyme: vierköpfiger Schenkelstrecker, vierköpfiger Oberschenkelmuskel) und der damit einhergehenden muskulären Dysbalance zwischen Agonisten und Antagonisten

*Bei chronischen Rückenschmerzen muss bei Vorliegen der nachfolgend genannten Tumorerkrankungen daran gedacht werden, dass diese tumorbedingt sind.

Literatur

1. Neck/upper back and low back pain in parents and their adult offspring: Family linkage data from the Norwegian HUNT Study. Eur J Pain 2014; online 29. September; doi: 10.1002/ejp.599
2. Ferreira PH, Pinheiro MB, Machado GC, et al.: Is alcohol intake associated with low back pain? A systematic review of observational studies. Man Ther 2013;18(3):183-90. doi: 10.1016/j.math.2012.10.007.
3. Fink HA et al.: Association of Incident, Clinically Undiagnosed Radiographic Vertebral Fractures With Follow-Up Back Pain Symptoms in Older Men: the Osteoporotic Fractures in Men (MrOS) Study. Journal of Bone and Mineral Research 2017, online 7. September 2017 doi: 10.1002/jbmr.3215