Brustbein
Das Brustbein oder lateinisch Sternum (latinisiert von altgriechisch στέρνον sternon, ‚Brust, Herz, Gemüt‘) ist ein platter, schwertförmiger Knochen in der vorderen Mitte des Brustkorbs, an dem die Rippen bzw. deren knorpelige Verlängerungen ansetzen. Das Brustbein des Mannes ist dabei schlanker als das der Frau. Die Längsdurchtrennung des Brustbeins bei Operationen wird als Sternotomie bezeichnet. ⓘ
Für hinter dem Brustbein gelegene Strukturen und Empfindungen verwendet man die Lagebezeichnung retrosternal, für seitlich des Brustbeins gelegene parasternal; die einzelnen Abschnitte des Sternums werden (von oben nach unten) wie folgt benannt:
- Manubrium sterni (Handgriff)
- Corpus sterni (Körper)
- Processus xiphoideus (Schwertfortsatz) ⓘ
Das Brustbein (Sternum) ist ein langer flacher Knochen, der sich im mittleren Teil des Brustkorbs befindet. Es ist über Knorpel mit den Rippen verbunden und bildet die Vorderseite des Brustkorbs, wodurch es dazu beiträgt, das Herz, die Lunge und die großen Blutgefäße vor Verletzungen zu schützen. Er hat in etwa die Form einer Krawatte und ist einer der größten und längsten flachen Knochen des Körpers. Seine drei Bereiche sind das Manubrium, der Rumpf und der Schwertfortsatz (Xiphoid). Das Wort "Sternum" stammt aus dem Altgriechischen στέρνον (stérnon) und bedeutet "Brust". ⓘ
Aufbau
Das Brustbein ist ein schmaler, flacher Knochen, der den mittleren Teil der Vorderseite des Brustkorbs bildet. Die Oberseite des Brustbeins stützt die Schlüsselbeine (Claviculae) und seine Ränder gehen in die Rippenknorpel der ersten beiden Rippenpaare über. An der Innenseite des Brustbeins setzen auch die Sternoperikardialbänder an. Seine Oberseite ist außerdem mit dem Musculus sternocleidomastoideus verbunden. Das Sternum besteht aus drei Hauptteilen, die von oben nach unten aufgeführt sind:
- Manubrium
- Körper (Gladiole)
- Xiphoidfortsatz ⓘ
In seiner natürlichen Position ist das Brustbein schräg nach unten und vorne geneigt. Es ist vorne leicht konvex und hinten konkav; oben ist es breit und hat die Form eines "T". Es verjüngt sich an der Stelle, an der das Manubrium in den Körper übergeht, danach wird es wieder etwas breiter bis unterhalb der Körpermitte und verjüngt sich dann bis zu seinem unteren Ende. Bei erwachsenen Tieren ist das Brustbein im Durchschnitt etwa 17 cm lang, bei den Männchen länger als bei den Weibchen. ⓘ
Manubrium
Das Manubrium (lateinisch für "Griff") ist der breite obere Teil des Brustbeins. Es hat eine viereckige Form, die sich nach oben hin verjüngt, wodurch es vier Ränder hat. Die suprasternale Kerbe (Jugularkerbe) befindet sich in der Mitte am oberen, breitesten Teil des Manubriums. Diese Kerbe kann zwischen den beiden Schlüsselbeinen ertastet werden. Auf beiden Seiten dieser Kerbe befinden sich die rechte und die linke Schlüsselbeinkerbe. ⓘ
Das Manubrium verbindet sich mit dem Brustbeinkörper, den Schlüsselbeinen und den Knorpeln des ersten Rippenpaares. Der untere, ovale und raue Rand ist mit einer dünnen Knorpelschicht überzogen, um die Verbindung mit dem Körper zu gewährleisten. Die seitlichen Ränder sind oben jeweils durch eine Vertiefung für den ersten Rippenknorpel und unten durch eine kleine Facette gekennzeichnet, die mit einer ähnlichen Facette am oberen Körperwinkel eine Kerbe für die Aufnahme des Rippenknorpels der zweiten Rippe bildet. Zwischen der Vertiefung für den ersten Rippenknorpel und der Demi-Facette für den zweiten befindet sich ein schmaler, gebogener Rand, der von oben nach unten zur Mitte hin abfällt. Außerdem befestigt das Ligamentum sternopericardiale superior den Herzbeutel an der hinteren Seite des Manubriums. ⓘ
Körper
Der Körper (Gladiolus) ist der längste Teil des Sternums. Er ist flach und hat nur eine vordere und eine hintere Oberfläche. Auf der Vorderseite ist er flach, nach oben und vorne gerichtet und durch drei Querleisten gekennzeichnet, die den Knochen gegenüber der dritten, vierten und fünften Gelenkmulde durchziehen. Der große Brustmuskel (Pectoralis major) setzt auf beiden Seiten an ihm an. Am Übergang zwischen dem dritten und vierten Körperteil befindet sich gelegentlich eine Öffnung, das Foramen sternale, von unterschiedlicher Größe und Form. Die hintere, leicht konkave Fläche ist ebenfalls durch drei Querlinien gekennzeichnet, die jedoch weniger ausgeprägt sind als die vorderen; aus ihrem unteren Teil entspringt auf beiden Seiten der Transversus thoracis. ⓘ
Der Sternumwinkel befindet sich an der Stelle, an der der Körper in das Manubrium übergeht. Der Sternumwinkel ist an der Stelle zu spüren, an der das Brustbein am weitesten nach vorne ragt. Bei manchen Menschen ist der Sternumwinkel jedoch konkav oder abgerundet. Bei körperlichen Untersuchungen ist der Sternumwinkel ein nützlicher Orientierungspunkt, da hier die zweite Rippe ansetzt. ⓘ
Jeder äußere Rand hat an seinem oberen Winkel eine kleine Facette, die zusammen mit einer ähnlichen Facette am Manubrium einen Hohlraum für den Knorpel der zweiten Rippe bildet; darunter befinden sich vier winklige Vertiefungen, die die Knorpel der dritten, vierten, fünften und sechsten Rippe aufnehmen. Der untere Winkel hat eine kleine Facette, die zusammen mit einer entsprechenden Facette am Schwertfortsatz eine Kerbe für den Knorpel der siebten Rippe bildet. Diese artikulären Vertiefungen sind durch eine Reihe von gekrümmten interartikulären Intervallen getrennt, deren Länge von oben nach unten abnimmt und die den Zwischenrippenräumen entsprechen. Die meisten Knorpel, die zu den echten Rippen gehören, artikulieren mit dem Brustbein an den Verbindungslinien seiner ursprünglichen Segmente. Dies ist auch bei einigen anderen Wirbeltieren zu beobachten, bei denen die Knochenteile länger voneinander getrennt bleiben. ⓘ
Der obere Rand ist oval und artikuliert mit dem Manubrium im Sternumwinkel. Der untere Rand ist schmal und artikuliert mit dem Processus xiphoideus. ⓘ
Xiphoidfortsatz
Am unteren Ende des Brustbeins befindet sich der spitze Schwertfortsatz. Unsachgemäß durchgeführte Brustkorbkompressionen während der Herz-Lungen-Wiederbelebung können dazu führen, dass der Schwertfortsatz abbricht und in die Leber stößt, was eine tödliche Blutung verursachen kann. ⓘ
Das Brustbein besteht aus stark gefäßdurchzogenem Gewebe, das von einer dünnen Schicht kompakten Knochens bedeckt ist, die im Bereich des Manubriums zwischen den Gelenkfacetten der Schlüsselbeine am dicksten ist. Das Ligamentum sternopericardiale inferior verbindet das Perikard mit dem hinteren Schwertfortsatz. ⓘ
Gelenke
Die Knorpel der oberen fünf Rippen verbinden sich mit dem Sternum in den Sternocostalgelenken. Die rechte und die linke Schlüsselbeinkerbe sind mit dem rechten bzw. dem linken Schlüsselbein verwachsen. Der Rippenknorpel der zweiten Rippe artikuliert mit dem Sternum am Sternumwinkel, wodurch er leicht zu lokalisieren ist. ⓘ
Der Musculus transversus thoracis wird von einem der Interkostalnerven innerviert und setzt oben an der hinteren Fläche des unteren Brustbeins an. Sein unterer Ansatz befindet sich an der Innenseite der Rippenknorpel zwei bis sechs und dient dazu, die Rippen niederzudrücken. ⓘ
Entwicklung
Das Brustbein entwickelt sich aus zwei knorpeligen Stegen, einem links und einem rechts, die mit den Rippenknorpeln auf beiden Seiten verbunden sind. Diese beiden Stege verschmelzen in der Mitte miteinander und bilden das knorpelige Brustbein, das von sechs Zentren aus verknöchert wird: eines für das Manubrium, vier für den Körper und eines für den Schwertfortsatz. ⓘ
Die Verknöcherungszentren erscheinen in den Intervallen zwischen den Gelenkvertiefungen für die Rippenknorpel, und zwar in folgender Reihenfolge: im Manubrium und im ersten Teil des Körpers im sechsten Monat des fötalen Lebens; im zweiten und dritten Teil des Körpers im siebten Monat des fötalen Lebens; im vierten Teil des Körpers im ersten Jahr nach der Geburt; und im Schwertfortsatz zwischen dem fünften und achtzehnten Lebensjahr. ⓘ
Die Zentren treten an den oberen Teilen der Segmente in Erscheinung und verlaufen allmählich nach unten. Hinzu kommen gelegentlich zwei kleine Episternalzentren, die beiderseits der Jugularfurche auftreten; sie sind wahrscheinlich Überbleibsel des Episternalbeins der Monotremata und der Eidechsen. ⓘ
Gelegentlich werden einige der Segmente aus mehr als einem Zentrum gebildet, deren Anzahl und Position variiert [Abb. 6]. So kann das erste Stück zwei, drei oder sogar sechs Zentren haben. ⓘ
Wenn zwei vorhanden sind, liegen sie im Allgemeinen übereinander, wobei das obere das größere ist; das zweite Stück hat selten mehr als ein Zentrum; das dritte, vierte und fünfte Stück werden oft aus zwei seitlich angeordneten Zentren gebildet, deren unregelmäßige Verbindung das seltene Auftreten des Sternum-Foramens [Abb. 7] oder des vertikalen Spalts erklärt, der diesen Teil des Knochens gelegentlich durchschneidet und die als fissura sterni bekannte Fehlbildung bildet; diese Zustände erklären sich außerdem durch die Art und Weise, wie das knorpelige Sternum gebildet wird. ⓘ
Noch seltener kann das obere Ende des Brustbeins durch einen Spalt geteilt sein. Die Vereinigung der verschiedenen Körperzentren beginnt um die Pubertät herum und schreitet von unten nach oben fort [Abb. 5]; im Alter von 25 Jahren sind sie alle vereint. ⓘ
Der Schwertfortsatz kann schon vor dem dreißigsten Lebensjahr mit dem Körper verbunden werden, was aber häufiger nach dem vierzigsten Lebensjahr geschieht; andererseits bleibt er im Alter manchmal unverbunden. Im fortgeschrittenen Alter wird das Manubrium gelegentlich durch Knochen mit dem Körper verbunden. In diesem Fall ist das knöcherne Gewebe jedoch im Allgemeinen nur oberflächlich, während der mittlere Teil des dazwischen liegenden Knorpels ungegliedert bleibt. ⓘ
Im Frühstadium ist der Brustbeinkörper nicht in drei, sondern in vier Segmente unterteilt, die Sternebrae (Singular: Sternebra) genannt werden. ⓘ
Variationen
Bei 2,5-13,5 % der Bevölkerung kann im unteren Drittel des Sternumkörpers ein Foramen sternale vorhanden sein. In extrem seltenen Fällen können mehrere Foramina beobachtet werden. Bei etwa 5 % der Bevölkerung kommt es auch zu einer Fusion des Manubriosternalgelenks. Kleine Gehörknöchelchen, die so genannten episternalen Gehörknöchelchen, können auch hinter dem oberen Ende des Manubriums vorhanden sein. Eine weitere Variante, das so genannte suprasternale Tuberculum, entsteht, wenn die Episternalknöchelchen mit dem Manubrium verschmelzen. ⓘ
Klinische Bedeutung
Knochenmarksbiopsie
Da das Sternum Knochenmark enthält, wird es manchmal als Ort für eine Knochenmarksbiopsie verwendet. Insbesondere bei Patienten mit einem hohen BMI (fettleibig oder stark übergewichtig) kann überschüssiges Gewebe vorhanden sein, das den Zugang zu herkömmlichen Knochenmarkbiopsiestellen wie dem Becken erschwert. ⓘ
Öffnung des Brustbeins
Eine eher seltene angeborene Störung des Brustbeins, die manchmal auch als anatomische Abweichung bezeichnet wird, ist ein Foramen sternale, ein einzelnes rundes Loch im Brustbein, das von Geburt an vorhanden ist und in der Regel nach rechts oder links versetzt ist und sich gewöhnlich im 2. Angeborene Sternumforamina können oft mit Einschusslöchern verwechselt werden. Sie sind in der Regel symptomlos, können aber problematisch sein, wenn eine Akupunktur in diesem Bereich beabsichtigt ist. ⓘ
Frakturen
Frakturen des Brustbeins sind eher ungewöhnlich. Sie können durch ein Trauma entstehen, etwa wenn der Brustkorb eines Autofahrers bei einem Unfall gegen die Lenksäule eines Autos gedrückt wird. Bei einer Brustbeinfraktur handelt es sich in der Regel um einen Trümmerbruch. Die häufigste Stelle von Sternumfrakturen ist der Sternumwinkel. Aus einigen Studien geht hervor, dass wiederholte Schläge oder ständige Schläge auf den Brustbeinbereich, die manchmal als "Brustbeinschläge" bezeichnet werden, ebenfalls zu Sternumbrüchen geführt haben. Diese sind bekanntlich bei Kontaktsportarten wie Hockey und Fußball aufgetreten. Sternumfrakturen sind häufig mit zugrundeliegenden Verletzungen wie Lungenquetschungen oder gequetschtem Lungengewebe verbunden. ⓘ
Verrenkung
Eine manubriosternale Dislokation ist selten und wird meist durch ein schweres Trauma verursacht. Sie kann auch durch ein leichtes Trauma verursacht werden, wenn eine Arthritis vorausgegangen ist. ⓘ
Sternotomie
Das Brustbein wird manchmal aufgeschnitten (mediane Sternotomie), um bei kardiothorakalen Eingriffen Zugang zum Thoraxinhalt zu erhalten. ⓘ
Resektion
Das Sternum kann im Rahmen eines radikalen chirurgischen Eingriffs vollständig entfernt (reseziert) werden, in der Regel zur chirurgischen Behandlung eines bösartigen Tumors, entweder mit oder ohne mediastinale Lymphadenektomie (Current Procedural Terminology Kode 21632 bzw. 21630). ⓘ
Bifidales Sternum oder Sternumspalte
Ein bifides Sternum ist eine extrem seltene angeborene Anomalie, die durch eine fehlende Fusion des Brustbeins verursacht wird. Dieser Zustand führt zu einer Sternumspalte, die bei der Geburt beobachtet werden kann, ohne dass es zu Symptomen kommt. ⓘ
Andere Tiere
In der Anatomie der Wirbeltiere ist das Sternum ein flacher Knochen, der im mittleren vorderen Teil des Rippenkäfigs liegt. Es ist endochondralen Ursprungs. Es hat sich wahrscheinlich zuerst bei frühen Tetrapoden als Verlängerung des Brustkorbs entwickelt; bei Fischen ist es nicht vorhanden. Bei Amphibien und Reptilien ist er typischerweise eine schildförmige Struktur, die oft vollständig aus Knorpel besteht. Bei Schildkröten und Schlangen ist er nicht vorhanden. Bei Vögeln ist er ein relativ großer Knochen, der typischerweise einen enormen, vorstehenden Kiel trägt, an dem die Flugmuskeln befestigt sind. Nur bei Säugetieren nimmt das Brustbein die längliche, segmentierte Form an, die man beim Menschen findet. ⓘ
Gliederfüßer
Bei den Spinnentieren ist das Sternum der ventrale (untere) Teil des Cephalothorax. Es besteht aus einem einzelnen Sklerit, der sich zwischen den Coxa, gegenüber dem Carapax, befindet. ⓘ
Etymologie
Das englische sternum ist eine Übersetzung des altgriechischen στέρνον, sternon. Der griechische Schriftsteller Homer verwendete den Begriff στέρνον für die männliche Brust und den Begriff στῆθος, stithos, für die Brust beider Geschlechter. Der griechische Arzt Hippokrates verwendete στέρνον für die Brust und στῆθος für das Brustbein. Der griechische Arzt Galen war der erste, der στέρνον in der heutigen Bedeutung von Brustbein verwendete. ⓘ
Das Brustbein als fester knöcherner Teil des Brustkorbs lässt sich auf das altgriechische στερεός/στερρός, (stereόs/sterrόs) zurückführen, was fest oder massiv bedeutet. Der englische Begriff breastbone entspricht eigentlich eher dem lateinischen os pectoris, abgeleitet vom klassischen lateinischen os, Knochen und pectus, Brust oder Brust. Verwirrenderweise wird pectus auch im klassischen Latein als Brustbein verwendet. ⓘ
Zusätzliche Bilder
Lage des Brustbeins (in rot dargestellt). Animation.
Sternum von hinten gesehen
Sternum, Schnitt entlang der Frontalebene, zeigt das Innere des Knochens
Sternum, seitlicher Aspekt
Lage des Brustbeins im Brustkorb
Computergeneriertes Bild der Drehscheibe des Brustkorbs mit Hervorhebung des Sternums
Sternum Anatomie ⓘ
Anatomie
Manubrium sterni (Handgriff)
Am kopfnahen (kranialen) Ende des Manubrium sterni ist eine Einkerbung, die Incisura jugularis (von lateinisch iugulum ‚kleines Joch‘), gut tastbar und markiert das untere Ende des Halses, die Drosselgrube. Zu beiden Seiten dieser Einkerbung befinden sich Gelenkflächen, die der Verbindung mit den Schlüsselbeinen im Sternoklavikulargelenk dienen. Knapp unterhalb dieser Gelenkflächen markiert jeweils die Incisura costalis prima den Ort der knorpeligen Verbindung mit der ersten Rippe. ⓘ
Die Verbindung zum Brustbeinkörper ist in der Regel als faserknorpelige Symphyse, als Symphysis manubriosternalis angelegt. ⓘ
Corpus sterni (Körper)
Die zweite Rippe setzt beidseits im Winkel zwischen dem Handgriff und dem Körper des Brustbeins (Angulus sterni oder Ludovici), die Rippen 3 bis 7 an Einkerbungen des Brustbeinkörpers entlang der gedachten Sternallinie an. ⓘ
Processus xiphoideus (Schwertfortsatz)
Der Processus xiphoideus (das Xiphoid oder der Schwertfortsatz, manchmal auch Schwertknorpel, von altgriechisch ξίφος xíphos ‚Schwert‘) stellt das knöchern-knorpelige untere Ende des Brustbeins dar. Manchmal ist es mit diesem über eine Knorpelbrücke (Synchondrosis xiphosternalis) verbunden. ⓘ
Das Xiphoid ist von unterschiedlicher Form: Es kann als kompaktes oder zweistrahliges Gebilde ausgebildet sowie nach vorne oder hinten abgebogen sein. Am Xiphoid setzen keine Rippen mehr an. ⓘ
Im knorpelig vorgebildeten Xiphoid können im 5. bis 10. Lebensjahr ein bis zwei Knochenkerne auftreten. ⓘ
Fehlbildungen
Zu Fehlbildungen des Brustbeins siehe Trichterbrust, Kielbrust, Harrenstein-Deformität. ⓘ
Infektion
Bei einer Infektion des Brustbeins kommt es zur Sternumosteitis (siehe dazu Osteomyelitis), die mit Antibiotika behandelt wird. ⓘ