baslik

UYARI:  Uyarılar  bölümünü okumadan siteye giriş yapmayınız. Devamı için tıklayınız...




Omurganın biyomekaniği

Vertebral kolon anatomik segmentlerden oluşur. Her bir segment, tam bir omur kemiği (omur kemiği gövdesi- corpus vertebra), lamina, spinoz çıkıntı, inferior ve superior faset eklem yüzeylerini içerir. Bu tarif anatomik özellikleri tanımlar. Her bir anatomik segment , üst ve altta bulunan bir diğer anatomik segmente bağlanarak fonksiyonel segmenti oluşturur. 

Bu dosyada,anatomik vertebra segmentini  oluşturan yapılar ve bu yapıların özellikleri ile, omurga kolonunun (columna vertebralis) hareket tiplerinde oluşan biyo-mekanik özellikler yazılmıştır. Konuya daha iyi hakim olmak için öncelikle Fonksiyonel spinal segment  ile Faset ve faset eklemi dosyalarını okumanız önerilir.

Bu bölümde Atlas (C 1) ile oksipital kemik ve Atlas ile Axis (C ') arasında ki ilişkilerin biyomekaniği bir başka dosyada yazılacaktır.

Faset eklemleri 

Zygapophyseal eklem olarak ta tanımlanır. Vücudumuzda bulunan diğer eklemlerden farkı yoktur. Üst ve alt articular faset bunları örten kaygan hyalin kıkırdak ve eklemi örten bağlardan oluş. Omurların (vertebra) ve bütün olarak ta omurganın farklı yönlere (öne, arkaya, yana) hareketini sağlayan ayni zamanda da bu hareketleri sınırlayan yapılardır. Her bir omurda sağlı ve solda olmak üzere üzere iki tanedir. C1 - Oksipital kemik ve C1-2 arasında yoktur. 

Eklem yüzeyleri; servikal  ve üst torakal bölgede (Th 1-4) bölgede horizontal (yatay) iken alt torakal ve lomber bölgede daha vertikaldir (dikey).

Superior ve inferior faset arasındaki kemik bölge  eklem sütunu (articular pillar) olarak tanımlanır. Üst tarafında superior eklem yüzeyi, alt tarafında da inferior eklem yüzeyi bulunur. Bu bölge  faset üzerine binen aksial (yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya aksial vektör boyunca) yükün karşılanmasında faset eklemine destek olur. Bu yapı, omurganın her iki arka yan tarafında yukarıdan aşağıya doğru bir sütün oluşturur. Bu bölge servikal vertebralarda lamina ve fasetler arasında iken torakal ve lomber bölgede pedikül ile vertebraya bağlanır. 

Eklem kapsülünü oluşturan bağlar faset ekleminin rotasyon ve translation hareketleri ile ortaya çıkan gerilmelere karşı direnç gösterir. 

Eklem içerisinde hem üst hem de alt eklem yüzeyini örten sinovyal membran vardır. Bu membranlardan, eklem hareketlerini kayganlık sağlayarak kolaylaştıran  sinovyal sıvı sıvı salgılanır.

Vertebra korpusu 

vertebracompactTüm kemik yapılarında olduğu vertebra korpus yapısı da ayni özellikleri taşır. Dışta  sert  yapı özellikleri gösteren kortikal ( compact) bölüm, onun altında trabeküler yapı gösteren cancellous (süngerimsi) bölüm bulunur. Trabeküler yapılar arasındaki boşluklarda kemik iliği vardır. Vertebraların  kortikal bölümü, uzun kemiklere göre daha incedir. Buna karşın kansellöz bölüm daha lalıdır. Gençlerde (< 35-40 yaş) vertebra üzerine binen yükün yaklaşık olarak %55' i kansellöz yapı tarafından, % 45' i ise kortikal bölüm tarafından karşılanır iken ileri yaşlarda bu oran tersine döner ve vertebra üzerine binen yükün %60-65' i  kortikal bölüm tarafından karşılanır. 

Vertebra korpusu vücut üzerine binen aksiyal yükün karşılanmasında ki en önemli yapıdır. Binen yük, üstte bulunan end-plate 'den aşağıdaki end plate iletilir. Bu iletim sırasında , yükün önemli bir bölümü trabeküler kemik yapısı nedeni ile absorbe edilir. Bu yapı içerisindeki kemik iliği yükün karşılanmasında rol alır. Bir başka deyiş ile, üst end plate üzerine binen yük alt end plate' e azalmış olarak iletilir.

İntervertebral disk

Disk anatomi ve fizyolojisi ile ilgili geniş bilgi yaşlanma dosyasında bulunmaktadır.

C1 ve oksipital kemik arasında,  C1 ve C2 vertebraları arasında disk yoktur. Heri kalan tüm vertebralar arasında disk yapısı vardır.

Disk                    Disk kalınlığı        Disk-korpus oranı
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Servikal                    3 mm                            2 / 5
Torakal                          5 mm                       1 / 5
Lomber                          9 mm                           4 / 6

Disk dokusunun kalınlığı, servikal bölgeden aşağı inildikçe artar. Servikal bölgede ortalama disk kalınlığı 3 mm, Torakal bölgede 5 mm, Lomber bölgede 1 cm kadardır. Bu kalınlık, üzerine binen yükün artışı ile paralellik gösterir. Servikal bölgede, üzerine binen yük az olduğundan, disk dokusu kalınlığı daha ince buna karşın lomber bölgede üzerine binen yük daha fazla olduğundan bu bölgede daha kalındır. 

Disk kalınlığının vertebra korpus kalınlığına oranı segmental hareket açısından daha önemlidir. Bu oran en fazla servikal bölgede ve en az olarak ta torakal bölgede görülür. Bu nedenle servikal bölgenin her yöne hareketi çok fazla iken torakal bölgede çok sınırlıdır.                                   

Nucleus pulposus; üzerine hiç bir yük binmese dahi kendi iç basıncı hiç bir zaman sıfır olmayan bir dokudur. Bu özellik, dokunun su tutma yeteneğindendir (hidrofilik özellik) . Üzerine hiç yükün binmediği dinlenme halindeki doğal iç basınç kompresyon ve rotasyona karşı direnç sağlar. Hidrofilik özellik, üzerine devamlı yük binmesi ve yaşlılıkta azalır. Bu sonucunda  her iki durumda da vertebral kolonun esnekliği azalır.

Diskin aksiyal yüklenmeye ( kompresyona) cevabı

 Vertebra üzerine yük bindiğinde disk  dokusu yassılaşır, nucleus pulposus iç basıncı artar, end plateler daha fazla basınca maruz kalır. Nucleus, annulus fibrosusta bulunan lifleri dışarı doğru iter, annulus fibrosusta bulunan lifler gerilir. Binen yük, nucleus pulposus tarafından her yöne eşit olarak dağıtılır. Nucleus pulposus içi basınç kompresyonda arttığından daha sert hale gelir. End plate daha fazla basınca maruz kalır, orta bölümü deforme olmaya başlar. Yük dolayısı ile de basınç çok artacak olursa nucleus pulposusu vertebra korpusuna doğru ilerleyerek Schmorl nodülüne yol açabilir.

Diskin aksiyal gerilmeye cevabı

Fonksiyonel spinal motor segment; traksiyon, bir yere tutunarak asılma, öne ve arkaya eğilme gibi olaylar sırasında gerilip açıldığında vertebra korpusları bir birlerinden ayrılmaya eğilim gösterir. Bu durumda nucleus pulposus iç basıncı düşer, diskin kalınlığı artar ve nucleus pulposusu daha yumuşak hale gelir. Annulus pulposusta bulunan lifler vertikal  ve horizontal olarak gerilir.

Vertebral kolon hareketlerinin biyomekaniği

Öne fleksiyon (Öne eğilme)

verflex

Fleksiyona gelindiğinde,disk dokusu (Nucleus pulposus ve Annulus fibrosus) ön tarafta (eğilme yönünde) sıkışır. N. Pulposus posterior longitidunal ligamana doğru (arkaya doğru) basınç uygular. Bu basınç artışı, arka tarafta gergin hale gelen Annulus fibrosus lifleri ve öne eğilmekle gergin hale gelen posterior longitidunal ligaman tarafından dengelenir.

Öne eğilmekle Anterior longitidunal ligaman ve Annulus fibrosus ta bulunan lifler gevşer. Bu bölgede diskin öne doğru bulging' i görülür. Diğer yapıların sınırlandırıcı etkisi ile bulging büyümez, minimal düzeyde kalır.

Spinoz çıkıntı yukarı doğru hareket eder. Bu hareket supraspinoz ligaman ile sınırlandırılır. İnferior faset eklemi, yukarı ve öne doğru hareketlenir. Bu durum faset eklem bağları ile kısıtlanır. 




Arkaya Ekstansiyon

verext

Arkaya ekstansiyonda, Disk dokusu (N. Pulposus ve Annulus fibrosus) arka tarafta sıkışır, ön tarafta genişler. N. Pulposus ön tarafa doğru basınç uygular. Bu artmış olan basınç, arkaya eğilmekle gergin hale gelen Anterior Longitidunal ligaman ve Annulus fibrosusun öndeki lifleri ile dengelenir.  

İnferior faset eklemi aşağı ve öne doğru hareketlenir. Bu hareketlenme faset eklem bağları ile sınırlandırılır.

 Spinoz çıkıntı aşağı doğru hareketlenir. Supraspinoz ve interspinoz ligaman gevşer. Spinoz çıkıntının aşağı doğru hareketlenmesi, üstteki vertebradaki interspinoz ligaman tarafından sınırlandırılır.

İnferior artiküler faset yukarı ve aşağıya doğru hareketlenir. Bu hareket, faset eklem ligamanları ile sınırlandırılır.

 

Yana Eğilme

verlat

Yana eğilmede, Disk dokusu (Nucleus pulposusu ve Annulus fibrosus) eğilen tarafta sıkışır. Bu sıkışma sağa eğilmede sağ, sola eğilmede sol tarafta oluşur. Nucleus pulposus eğilen tarafın aksi yönünde basınç uygular. (Basınç artışı sağa eğilmede sol tarafta, sola eğilmede sağ tarafta). Bu artmış basınç, Annulus fibrosusun gerilmiş lifleri ile dengelenir.

Eğilme yapılan taraftaki inferior faset, eğilen tarafa doğru hareketlenir (ok yönü) ve eklem yaptığı alt vertebranın üst fasetine doğru basınç uygular. Bu olay  faset eklem bağları ile sınırlandırılır. Bu durumu bir örnekle açıklayalım. Kişi sola doğru eğiliyor. Disk dokusu sol tarafta bası altında kalır. Soldaki faset sola doğru hareketlenir. Bu hareketlenme alt seviyedeki faset eklem yüzeyi ve faset eklem bağları ile sınırlandırılır.

SONUÇ

Diskin öne fleksiyon, arkaya ekstansiyon ve yana fleksiyona  genel cevabı

1- Nucleus pulposus eğilen yönün aksi tarafında genişler, eğilen tarafta ise daralır ve dışa doğru taşar (Bulging).
2- Eğilen yönün aksi tarafına annulus fibrosusta ki lifler gerilir.

Rotasyon

verrotasyon

Rotasyonda, Annulus fibrosusta bulunan ve bir birlerine göre oblik olarak çaprazlayan lif tabakaları aşırı derecede gerginleşir. Bu gerginlik basınç artışına yol açar. Basınç artışı disk dokusunun sentral bölümünde yani Nucleus pulposus' un yer aldığı bölümünde çok belirgindir. Bu olay travmatik disk rüptürünün en önemli nedenidir. 

İnferior faset eklemleri iki taraflı olarak rotasyon yönünde hareket ederler. Sola doğru rotasyonda, sol taraftaki inferior faset altında bulunan superior faset üzerine basınç uygular, sağ tarafta bulunan inferior faset sola doğru hareketlenir ve altta bulunan superior faset eklem yüzeyi ile yaptığı faset ekleminden ayrılmaya çalışır ve bu eklemin bağlarını zorlar. Rotasyon çok şiddetli ise, sol tarafta faset kırıkları görülebilir. 

Site ile  ilgili düşüncelerinizi, eksiklikleri, var ise hataları, sorularınızı iletmek için 

oskocana@yahoo.com.tr   adresine yazabilirsiniz.

İlgili dosyaları görmek için tıklayınız........

Yeni dosyalar yazıldıkça siteye eklenecektir.

16 Şubat 2015 

Dr. Osman Koçanaoğulları - İZMİR

Beyin - Omurilik - Sinir cerrahı


COPYRIGHT   2014    Dr. Osman Koçanaoğulları    İZMİR