Lumbosakral Biyomekaniği

Fizyodemi May 2023

Tanımı/Açıklaması

Biyomekanik insanlara etki eden kuvvetlerin ve bunların etkilerinin incelenmesidir.Lumbosakral omurga vücudun önemli bir biyomekanik bölgesidir.Torakal bölgenin altında yerleştirilen lomber omurga n5 vertebradan oluşur.Sakrum,5 kaynaşmış sakral vertebradan oluşur.

Klinik İlişkili Anatomi

Vücuttaki tüm omurlarda olduğu gibi, lomber ve sakral omurlar, lomber bölgede daha büyük ve daha silindirik olan bir "gövde" ve nöral dokuları koruyan vertebral foramenleri çevreleyen "vertebral ark" dan oluşur. Lomber omurga içindeki omurlar, intervertebral eklemlerle ayrılır, intervertebral diskler, eklemin temel bileşenidir ve farklı özelliklerden oluşur.

Merkezi macun benzeri nucleus pulposus,temelde (%70-90) sudan ve hidrostatik proteoglikanlardan (kuru ağırlığın %65’i) gevşek şekilde bağlanmış kollajen fibrillerden (kuru ağırlığın %15-20’si) oluşur. Nucleus (su %60-70),kollajen (kuru ağırlığın %50-60’ı) ve proteoglikanlar (kuru ağırlığın% 20'si) içeren annulus fibrozunun güçlü kollajen tabakaları ile çevrilidir. Nucleus ve anulus her ikisi de boylu boyunca tip 2 kollajen içerir ve daha dıştaki anulus daha yüksek konsantrasyonda tip 1 kollajen içerir. Elastik lifler (% 10) anulusta bulunur ve vertebral uç plakalarla bağlantı yerlerine doğru bir konsantrasyon ile dairesel, eğik ve dikey olarak düzenlenir. Vertebral uç plakası diskin üst ve altını kaplar ve diskin nüklear ve anuler kısımlarına fibrokartilaj ile güçlü bir şekilde birleştirilir. Kemiğe yakın dokuda daha fazla kollajen konsantrasyonu vardır.

İntervertebral disk ile birlikte servikal vertebra

“Geçiş omurları”,en düşük lomber vertebranın popülasyonun % 4-30'unda meydana geldiği düşünülen bir dereceye kadar sakrumun kaynaşmış olduğu bir spinal anomalidir. Sakrum öne doğru tilt yapar,böylece üst yüzey yukarıdaki L5 omuruyla "lumbosakral açıya" katkıda bulunur.L5 vertebra gövdesi ile birlikte ile L4/L5 L5/S1 intervertebral diski ortalama 61 derece olan lumbosakral eğriliğin açısal ölçümünün yaklaşık %60'ını oluşturur. Sakrum pelvise güç ve stabilite sağlar ve sakroiliak eklemler yoluyla pelvik kuşağa kuvvet aktarır.

Lumbar Omurga ve Sakrumun Biyomekaniği (L4-L5 L5-S1)

Omurgadaki 3 hareket fleksiyon,ekstansiyon,rotasyon ve lateral fleksiyondur.Bu hareketler, aşağıdaki 3 hareket düzleminde (sagital,koronal ve transvers) rotasyon ve translasyonun bir kombinasyonu olarak meydana gelir.Bu hareketler lomber omurga ve sakrum üzerine etki eden çeşitli kuvvetlerle sonuçlanır: kompresif kuvvet, tensil kuvvet, makaslama kuvveti, eğilme momenti ve bükülme momenti.Örneğin,l omber fleksiyon ile diskin ön tarafına bir sıkıştırma kuvveti uygulanır ve diskin arka tarafına distraktif bir kuvvet uygulanır. Zıt kuvvetler lomber ekstansiyonla ortaya çıkar.

Lomber omurga kompleksi etkili bir yük taşıma siskapasitesine sahiptir. Vertebral kolona eksternal olarak bir yük uygulandığında, sert vertebral gövdeye ve nispeten elastik diske baskılar üreterek diskte zorlanmalara neden olur .Nukleus pulposus içindeki basınç, dinlenmede bile sıfırdan büyüktür ve uygulanan kuvvetlere daha fazla direnç sağlayan bir “ön yük” mekanizması sağlar. İntervertebral disklerdeki hidrostatik basınç artar, bu da vertebral uç plakalara dışarı doğru bir basınç ile sonuçlanır, bu da annulus fibrozunun ve anuler lifler içindeki tensil kuvvetlerin bulging’ine neden olur. Bu kuvvet aktarımı, bir amortisör görevi gören bitişik omurlara basınç uygulanmasını etkili bir şekilde yavaşlatır. İntervertebral diskler spinal hareket sırasında bitişik omurlar arasında etkili bir şekilde bir fibrokartilaj "yastık" olarak etkili bir şekilde hareket eden temel bir biyomekanik özelliktir. Lomber disk, aşağıdakilere bağlı olarak diğer spinal bölgelere kıyasla yaralanmaya daha yatkındır: anuler lifler, anterior ile karşılaştırıldığında daha paralel ve posterior olarak daha incedir, nucleus daha arkada yerleşimlidir ve kartilajenöz endplate’lerdeki delikler.

Omurga boyunca bir yük uygulandığında,nukleusun kompresyonu,anulusun bulging’ine yol açtığından, intervertebral diske paralel parçalama (shear) kuvvetleri oluşur. Kesme kuvvetleri ayrıca bir omur hareket ederken, örneğin fleksiyon ve ekstansiyona sahip bitişik bir omurla ilgili olarak ileri veya geri hareket ederken ortaya çıkar. Torsiyonel stresler bükülme ekseni etrafındaki dış kuvvetlerden kaynaklanır ve omurganın bükülmesi gibi aktivitelerde intervertebral diskte meydana gelir.

Zigapofizyal veya "faset" eklemler, intervertebral ekleme kesme kuvvetleri bakımından stabilite sağlarken,temel olarak fleksiyon ve ekstansiyon hareketine izin verir.

Yaralanmanın Mekanizması/Patolojik Süreç

Disk hernisi ve spinal sinir kompresyonunun gösterimi

Çalışmalar disk hernisi veya prolapsusun travmatik yaralanmalardan ziyade kademeli veya yorgunluk sürecinin sonucu olarak geliştiğini işaret etmektedir ancak klinik olarak omurgada yüksek yüklenmelerle sıklıkla omurganın fleksiyon postüründe semptomların ani olarak geliştiği bildirilmektedir. Omurgada yaralanmaya neden olma olasılığı en yüksek olan gerilimler bükülme ve torsiyondur ve bu birleşik hareketler kesme, kompresyon ve gerilim kuvvetlerini yansıtır. Büküm hareketlerinin anulusa zarar verme olasılığı daha yüksektir, çünkü kollajen liflerinin sadece yarısı harekete her iki yönde de direneç uygulayacak şekilde yönlendirilir.

Yaşlanmayla birlikte diskteki görülen dejeneratif değişiklikler normal olarak kabul edilir. Örneğin nukleustaki proteoglikanların konsantrasyon seviyeleri yaşla birlikte azalır, erken yetişkinlikte % 65'ten 60 yaşında% 30'a kadar, bu süre zarfında nükleer hidrasyonda ve anuler liflerin konsantrasyonunda bir azalmaya karşılık gelir.

Vertebral uç plakası beslenmesinde ve vertebral vücut kemik yoğunluğu seviyelerinde de azalmalar vardır. Altta yatan kemiğin desteğindeki azalma, "mikrokırık" ve nükleer materyalin, genellikle torakolomber ve torasik spinöz proseslerinde görülen ve "Schmorl nodları" olarak bilinen omur gövdesine yer değiştirmesine ve L2 seviyesinin altında düşük bir insidansa neden olur. Lomber faset eklem subkondral kemik yoğunluğu 50 yaşına kadar artar ve daha sonra azalır ve eklem kıkırdağı, özellikle tekrarlanan fleksiyon ve ekstansiyon sırasında kesme kuvvetlerine dirençli olan odak değişikliklerine rağmen yaşla birlikte kalınlaşmaya devam eder. Faset eklemlerdeki diğer kemik değişiklikleri muhtemelen sırasıyla üst ve alt eklem bölgelerinde tekrarlanan stres nedeniyle “osteofit” ve oluşumlarıdır.

Dejenerasyon süreçleri de patolojik olarak kabul edilmiştir. Faset eklemler ile ilgili olarak “osteoartrit” ve “dejeneratif eklem hastalığı” yaygın tanılardır.“Spondiloz” ve “intervertebral osteokondroz” da omur ve nöral foraminal bölgelerdeki dejeneratif değişiklikleri tanımlamak için kullanılan terimlerdir. “Dejeneratif disk hastalığı” aynı zamanda yaygın tanılardır.

Lomber omurganın dejenerasyon süreci 3 aşamada tanımlanmıştır:

1.Aşama:“Erken dejenerasyon” faset eklemlerinin artan laksitesini, eklem kıkırdağının fibrilasyonunu ve intervertebral disklerde 1-2. derece dejeneratif değişiklikler görülmesini içerir.

2.Aşama: Etkilenen düzey(ler)de “lomber instabilite” faset kapsüllerinin laksitesi, kıkırdak dejenerasyonu ve derece 2-3. derece dejeneratif disk hastalığı nedeniyle gelişir.

Segmental İnstabilite: Hareket kaybı ve segmental sertlik olarak tanımlanabilir, böylece o hareket segmentine kuvvet uygulanması normal bir yapıda meydana gelenden daha fazla yer değiştirmeye neden olur.Mekanik testler, intervertebral diskin bu aşamadaki herniasyona en hassas olduğunu göstermektedir.

3.Aşama:“Sabit deformite”,hareketli segmenti etkili bir şekilde stabilize eden faset ve peridiskal osteofitler gibi onarım işlemlerinden kaynaklanır. İleri faset eklem dejenerasyonu (veya “faset eklem sendromu”) ve 3-4. derece disk dejenerasyonu vardır. Klinik önemi, sabit deformite ve osteofit oluşumuna bağlı olarak spinal kanal boyutlarının değişmesidir.

Önemli olarak, spondiloz ve osteoartrit insidansı semptomları olan ve semptomları olmayan hastalarda aynıdır ve bu durumların her zaman patolojik bir durum olarak görülüp görülmeyeceği sorusunu gündeme getirmektedir. Bunun özellikle radyolojik araştırma bulgularının yorumlanması ve sonuçların hastalara nasıl sunulduğu ve hastalarla nasıl tartışıldığı konusunda klinik sonuçlar vardır.

Sonuç Ölçütleri

Ağrı ve disabilite ile ilgili sonuç ölçümleri şunları içerir:
Oswetry Disabilite İndeksi
Roland Morris Engellilik Anketi
Kısa Form McGill Ağrı Anketi
Spinal Kord Bağımsızlık Ölçümü
Numerik Ağrı Derecelendirme Ölçeği
Görsel Analog Skalası
Lumbosakral durumlarla ilişkili psikososyal faktörlerin daha fazla değerlendirilmesi için, aşağıdaki sonuç ölçümleri yararlı olabilir:
Orebro Muskuloskeletal Ağrı Tarama Anketi
Depresyon Anksiyete Stres Skalası
Korku Kaçınma İnanışları Anketi
Tampa Kinezyofobi Ölçeği
Kronik Ağrı Onaylama Anketi
Ağrı Felaketleştirme Ölçeği

Hazırlayan:Fzt. Birgül Dıngırdan