Tuki- ja liikuntaelimistö-jakso NIVELEN YLEISRAKENNE OLKA- JA KYYNÄRNIVEL ESIMERKKEINÄ HEIKKI HERVONEN Kuva: Thieme Teaching Assistant Anatomy Kyynärnivelen sagittaalitason pitkittäisleikkaus
Luku 1 YLÄRAAJAN NIVELET Oheisessa MRI-kuvassa luut näkyvät vaaleina ja lihakset harmaina. Kyseessä on frontaali-/ koronaali-tason halkileikkaus. Sekä nivelkuoppa, että nivelpää ovat näkyvissä. Nivelen yli kulkee kiertäjäkalvosimen lihaksista m. supraspinatus ja alhaalta sen sivuttaa m. subscapularis. Musculus deltoideus sivuaa nivelen lateraalipuolitse. Aivan kyvan yläosassa erottuu acromion ja claviculan lateraaliosa. Julkaisun viitteet kohdistuvat kirjoihin: M7 - Moore et al.: Clinically Oriented Anatomy e6=inkling 6.painos; 7=7.painos paperiversio näissä samat sivunumeroinnit) ja Gray2p - Drake et al.: Gray s Anatomy for Student, 2. painos Tämä julkaisu on tarkoitettu ainoastaan Helsingin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan opiskelijoiden ja opettajien käyttöön jaettuna Terkon digitaalisen kurssikirjaston kautta. Sen osittainenkin kopiointi, muuttaminen ja muulla tavalla jakaminen on tekijänoikeuslain nojalla ehdottomasti kielletty. Kuva: Thieme Teaching Assistant Anatomy
OSIO 1 Articulatio acromioclavicularis on tasonivel Niveltyyppejä -Nivelpinnat ovat muodoltaan tasaisia pintoja. Sidokset rajaavat liikettä Articulatio atlantoaxialis on kiertonivel (pivot joint) Nivelten rakenne ja toiminta Articulatio cubiti on sarananivel -Atlas (C1) kiertyy axiksen (C2) densin ympäri - Nivelpintojen muoto rajoittaa liikeakseleita -Sivusidokset tukevat C1 C2 Articulatio carpometacarpalis I on satulanivel - Kummatkin nivelpinnat kuperankoverat 2 akselia Articulatio coxae on pallonivel Articulatio metacarpophalangealis on munanivel (condyloid) -Pallomainen nivelpää samanmuotoisessa nivelkuopassa -Nivelpintojen muoto ei rajoita liikeakseleita -Löysät nivelsiteet sallivat laajan liikkuvuuden - Nivelpinnat soikeat - Liike kahdella akselilla H. Hervonen 2008/ Moore et Dalley: Clinically Oriented Anatomy SISÄLTÖ Luiden väliset liitokset Synoviaalinivelen rakenne Synoviaaliniveltyypit ja nivelten liikkeet Mistä tekijäistä nivelen stabilitetti muodostuu? Tämä on oleellinen tieto kun koitamme ymmärtää miksi toiset nivelet vammautuvat helpommin kuin toiset ja millainen vamma kullekin nivelelle on tyypillinen. Luiden väliset liitokset (M7p 25-7; Gray2p 20, 21-23) Luut voivat liittyä toisiinsa monella tavalla (monen kudoksen ja rakenteen yhdistämänä). Luiden välisiä liitoksia Synoviaalinivel Sidekudosliitos Nivelontelo Sutura 1. Synoviaalinivel (articulatio) tarkoittaa samaa kuin arkikielen Rustoliitos nivel. Synoviaali-sana viittaa nivelkalvon rajaamaan Kasvulevy, epifyysilevy nivelonteloon, jossa on luiden välisiä liikkeitä helpottamassa liukasta nivelnestettä. H. Hervonen 2008 Moore et Dalley: Clinically Oriented Anatomy Syndesmosis radiuksen ja ulnan välillä Nikamien välivevyt 2. Sidekudosliitoksissa ( junctura fibrosa) luiden välissä on sidekudosta. Kallon suturat ovat tällaisia erityisesti vastasyntyneellä. Suturat kylläkin luutuvat aikuisiällä. Myös radius ja ulna liittyvät nivelten lisäksi sidekudosliitoksella (membrana interossea) toisiinsa. Hammas kiinnittyy hammaskuoppaan sidekudosliitoksella (gomphosis). 2
3. Rustoliitoksia (junctura cartilaginea) löytyy nikamasolmujen väliltä (välilevy, discus) ja häpyliitoksesta (symphysis pubis). Myös epifyysilevy on luun osien välinen rustoliitos (primaarinen) ennen luutumistaan. Synoviaalinivelen rakenne (M7p 25-6; Gray2p 20-22) Niveltyviä luupintoja peittää nivelrusto. Luupintojen muoto ja niiden istuminen toisiinsa määrittelevät nivelen toiminnan (liikeakselit) ja vakauden, stabiliteetin. Luiden välillä on sidekudoksinen nivelkapseli (capsula articularis), jonka sidekudos jatkuu luukalvosta nivelen yli toisen luun luukalvoon. n kireys/ löysyys määrittelee sen miten laajasti nivel kunkin akselin suuntaan liikkuu. Synoviaalinivelen rakenne Nivelpintojen muoto vaikuttaa nivelen stabiliteettiin ja liikelaajuuksiin. Nivelsiteet rajoittavat nivelen liikkeitä ja stabiloivat niveltä. Nivelkierukka ja nivelen ulkopuoliset rekenteet vaikuttavat nivelen stabiliteettiin ja liikelaajuuksiin H. Hervonen 2008 Moore et Dalley: Clinically Oriented Anatomy Periosti, luukalvo Sidekudoskapseli Synoviaali kalvo Nivelontelo, jossa nivelnestettä n sidekudososassa (membrana fibrosa) voidaan havaita paksumpia kohtia, jotka tukevat niveltä ja samalla rajoittavat liikettä tiettyyn suuntaan. Niitä kutsutaan nivelsiteiksi, ligamenteiksi. Esim. sivusiteet estävät sorminiveliä taittumasta sivuttain. Luu Luu Nivelrustot Nivelkierukka Polvinivel Sidekudoksisen nivelkapselin sisäpintaa vehoaa synoviakalvo (membrana synovialis). Synoviakalvo ja nivelrustot rajaavat nivelontelon, jossa on pieni määrä nivelnestettä. Nivelen rakennetta tukevat nivelkapselin vahventumien (sisäiset, intrinsic nivelsiteet) lisäksi ulkoiset (extrinsic) nivelsiteet (ligamentit), jotka sijaitsevat erillään nivelkapselista. Lisäksi on muita niveltä tukevia rakenteita kuten välilevyjä (discus) tai nivelkierukoita (meniscus). Usein myös niveleen kuulumattomat rakenteet tukevat: olkaniveltä tukee acromion-lisäke. Niveltyypit (M7p 27-8; Gray2p 21) Niveltyypit jaotellaan sen mukaan minkä muotoiset niiden nivelpinnat ovat ja/tai minkä tyyppisen liikkeen nivelpinnat sallivat. Pallonivel (kulled) sallii kaikki liikeakselit ja siinä tapahtuvia liikkeitä rajaavatkin muut tekijät, ligamentit, lihakset ja muut ulkoiset tekijät. Nivelpinnat (ledyta) voivat kietoutua toisiinsa syvästi ja monimutkaisesti, kuten kyynärnivelessä (armbågsled), jolloin pintojen muoto Niveltyyppejä Articulatio atlantoaxialis on kiertonivel (pivot joint) - Atlas (C1) kiertyy axiksen (C2) densin ympäri C2 C1 Articulatio coxae on pallonivel - Pallomainen nivelpää samanmuotoisessa nivelkuopassa - Nivelpintojen muoto ei rajoita liikeakseleita - Löysät nivelsiteet sallivat laajan liikkuvuuden H. Hervonen 2008/ Moore et Dalley: Clinically Oriented Anatomy Articulatio acromioclavicularis on tasonivel - Nivelpinnat ovat muodoltaan tasaisia pintoja. Sidokset rajaavat liikettä Articulatio cubiti on sarananivel - Nivelpintojen muoto rajoittaa liikeakseleita - Sivusidokset tukevat Articulatio carpometacarpalis I on satulanivel - Kummatkin nivelpinnat kuperankoverat 2 akselia Articulatio metacarpophalangealis on munanivel (condyloid) - Nivelpinnat soikeat - Liike kahdella akselilla 3
määrää vahvasti liikkeidenkin suuntaa. Samalla nivel on tukeva kun nivelpinnat sopivat toisiinsa tiiviisti. Nivelten liikkeitä ja terminologiaa (M7p s7-12; Gray2p s651-5, 735) Loitonnus, abduktio tarkoittaa liikettä suoraan sivulle - adductio, lähennys on päinvastainen liike eli keskiviivaan päin. Olkanivelessä tapahtuu lateraalirotaatiota, ulkokiertoa. Nimityksen ymmärtää kun koukistaa kyynärnivelen suoraan kulmaan niin tässä liikkeessä käsi kiertyy sivulle, ulospäin. Mediaalirotaatiossa liike on päinvastainen. Raajojen liikkeitä H. Hervonen 2008 Moore et Dalley: Clinically Oriented Anatomy Abductio, loitonnus Adduktio, lähennys Supinaatio Elevaatio, kohotus Pronaatio Circumductiossa raaja piistää avaruuteen kartion. Lateraalirotaatio, kierto ulos Oppositio Mediaalirotaatio, kierto sisään Circumductio Depressio, laskeminen Hartian liikkeistä käytetään termejä nostaminen (elevaatio) ja laskeminen (depressio) Pronaatio on käsivarrelle tyypillinen liikke. Siinä radius kiertää ulnan ympäri niin, että lopulta kädenselkä osoittaa eteenpäin (lähtökohta on anatominen asento). Supinaatio on vastaliike, joka palauttaa anatomisen asennon. Raajojen tyvinivelen kohdalla on sovittu, että eteenpäin vieminen on fleksio ja taaksevienti on extensio. Tämä sääntö pätee myös kyynär-, ranne ja sorminiveliin. Oppositio on monimutkainen liike, jossa peukalo viedään muita sormia vasten - siihen sisältyy peukalon kämmenluun kääntyminen kämmenen puolelle, jonka jälkeen peukalon ja sormien fleksio vie ne vastakkain (pinsettiote). Yläraajan niveliä esimerkkeinä M7p s793-; Gray2p s668-75 Articulatio sternoclavicularis on satulanivel (sadelled), jossa on välilevy pallonivelen liikeakselit. Lig. sternoclaviculare ja inter-claviculare tukevat vahvasti. Lisäksi ulkoinen lig. costoclaviculare liikelaajuus vähäinen. Ekstensio Flexio ja extensio koukistus ja ojennus Olkanivel Fleksio Ekstensio Fleksio Ekstensio Fleksio Ekstensio Lonkkanivel Rannenivel Sormien nivelet Articulatio sternoclavicularis ja sidokset Ligamentum sternoclaviculare anterius Clavicula Lig. costoclaviculare Ligamentum interclaviculare Sternum Articulatio acromioclavicularis on tasonivel (glidled), jossa hyvin niukat liikkeet. H. Hervonen2008 Moore et Dalley: Clinically Oriented Anatomy Fleksio Discus articularis Cavitas articularis Lig. costoclaviculare Synchondrosis sternocostalis Articulatio sternocostalis Symphysis manubriosternalis 4
Tukemassa lig. acromioclaviculare ja välilevy Lisäksi vahva ulkoinen sidos, ligamentum coracoclaviculare. Nivelen vakauteen, stabiilisuuteen vaikuttavia tekijöitä 1. Nivelpintojen muoto ja yhteensopivuus määräävät liikeakseleiden määrän. Pallonivelessä nivelpintojen muoto ei rajoita liikkeitä (olkanivel, lonkkanivel) liike on mahdollinen kaikkia liikeakseleita pitkin. Sarananivelissä nivelpinnoissa on liikettä ohjaava ura/harjanne ja nivelpinnat lomittuvat toisiinsa tiiviisti, mikä estää liikkeen joitakinliikeakseleita myöten ja sallii jotkut toiset (esim. kyynärnivel, sormien jäsentenväliset nivelet). 2. Nivelpintojen kontaktipinta-ala Articulatio acromiocalvicularis Korppilisäke, processus coracoideus Clavicula Articulatio acromioclaviculare Välilevy Acromion Capsula fibrosa Clavicula Olkanivelessä nivelpintojen kontaktipinta-ala on pieni. Siksi se on epästabiili ja menee helposti sijoiltaan. Lonkkanivelessä kontaktipinta-ala on suuri. Se on stabiili nivel eikä se mene helposti sijoiltaan. 3. n väljyys/kireys = sidekudoksinen nivelkapseli ja siihen liittyvien nivelsiteiden väljyys/kireys Kireä nivelkapseli ja tiukat siteet rajoittavat liikettä kun taas väljä nivelkapseli. Väljät nivelsiteet takaavat laajat liikelaajuudet, mutta samalla menetetään stabiilisuutta. Olkanivelen nivelkapseli on väljä. Siksi sillä täytyy olla muita stabiloivia tekijöitä. Carpometakarpaalinivelen nivelkapseli on tiukka ja sitä myöten liikkeet ovat niukat. 4. Ulkoisten nivelsiteiden (ledband) väljyys/kireys in liittymättömät sidekudosrakenteet saattavat tukea muuten heikkoa niveltä oleellisesti. Esim. ligamentum coracoclaviculare on articulatio acromioclaviculariksen stabiilisuuden kannalta välttömätön lisätuki. 5. Niveleen liittyvät lihakset voivat muodostaa dynaamisen tuen nivelelle ja pystyvät sovittamaan jännitystilansa nivelen asennon mukaisesti. Olkanivel on tyyppiesimerkki kiertäjäkalvosimen (rotator menchetten, engl. rotator cuff) merkitys stabiliteetille on oleellinen! Polvinivelessä nelipäinen reisilihas (fyrhövade lårmuskel) on hyvin tärkeä, vaikkei yhtä olennainen. 6. Nivelen sisäiset tukirakenteet: välilevyt, nivelkierukat, nivelkuopan (ledgrop) reunukset. 7. Lisäksi nivelen ulkopuoliset rakenteet voivat antaa tukea, kuten olkanivelen kraniaalipuolella sijaitseva acromion 5
M. supraspinatus, jänne (tendo)* Bursa subdeltoidea, ei yhteyttä nivelonteloon M. infraspinatus, jänne (tendo)* Cavitas glenoidalis M. teres minor, tendo* Olkanivelen rakenteita Acromion Bursa subscapularis on yhteydessä nivelonteloon * jänne kasvanut kiinni nivelkapseliin Lig. coracoacromiale Processus coracoideus Lig. coracohumerale Lig. glenohumerale sup. M. biceps brachii, tendo M. subscapularis, tendo Lig. glenohumerale medius Lig. glenohumerale inferius OLKANIVEL JA KYYNÄRNIVEL Toisessa on matala nivelkuoppa ja ligamentit, jotka sallivat laajat liikelaajuudet. Toisessa niveltyvät luu muodostavat monimutkaisesti toisiinsa lomittuvat rakenteet ja nivelellä on vahvat tukirakenteet kummallakin sivulla. Huomaa, että tässä vaiheessa jätämme rannenivelen sekä ranneluiden, kämmenluiden ja sormiluiden nivelet myöhemmäksi. Olkanivel, articulatio humeri, articulatio glenohumeralis M7p s796-800; Gray2p s670-5 Olkaluun suurikokoinen pää (caput humeri) niveltyy scapulan pienen ja laakean nivelkuopan (fossa glenoidalis) kanssa. Luurakenteiden kosketuspinta on pieni ja laakea eikä nivelen rakenne ole stabiili. Nivelkuopan reunoihin kiinnittynyt syyrustoinen lisäke, labrum glenoidale laajentaa nivelkuoppaa hieman. Tämä myös vaurioituu helposti nivelen mennessä sijoiltaan. Niveltä tukemassa on nivelkapseli. Sitä vahvistamassa OSIO 2 Olka- ja kyynärnivel Olkanivelen tukirakenteita Jänteitä Ligamentum Acromion coracoacromiale Supraspinatus-jänne Ligamentum coracohumerale Subscapularis-jänne M biceps brachii, pitkän pään jänne Clavivula Processus coracoideus Ligg. glenohumeralia ovat nivelkapselin vahventumia Ligamentum coracoclaviculare voidaan etupuolella erottaa hieman muuta kapselia vehvemmat osat: lig. coracohumerale, lig. glenohumerale superior, media et inferior. ei ole kireä vaan löysä, joten se sallii laajan liikkuvuuden. Kapseli ja ligamentit eivät takaa nivelen stabiilisuutta. 6
Kiertäjäkalvosin, rotator cuff on tärkein niveltä tukeva elementti. Kiertäjäkalvosinta on muodostamassa scapulasta humeruksen proksimaalipäähän kulkevat lihakset: m. supraspinatus, infraspinatus, teres minor ja subscapularis. Nämä lihakset pystyvät mukauttamaan jännitystään nivelen kulloisenkin asennon mukaan ja stabiloivat sitä. Lisäksi musculus biceps brachiin jänne tukee niveltä. Olkaniveltä tukee Cavitas glenoidalis kraniaalipuolelta luu- ja M. teres minor, tendo* sidekudosinen Bursa subscapularis on yhteydessä nivelonteloon katto rakenne: acromion, * jänne kasvanut kiinni nivelkapseliin processus coracoideus sekä niiden välillä oleva ligamentum coraco-acromiale. Bursat eli limapussit (slemsäck) ovat sidekudokseen muodostuneita ohutseinäisiä rakkulamaisia rakenteita, joiden sisällä on nivelnesteen kaltaista liukastus-nestettä. Bursan seinämät liukuvat vastakkain lähes ilman kitkaa. Bursia on usein nivelten ympäristöissä vähentämässä hankausta. M. supraspinatus, jänne (tendo)* Bursa subdeltoidea, ei yhteyttä nivelonteloon M. infraspinatus, jänne (tendo)* Olkanivelen rakenteita Acromion Lig. coracoacromiale Processus coracoideus Lig. coracohumerale Lig. glenohumerale sup. M. biceps brachii, tendo M. subscapularis, tendo Lig. glenohumerale medius Lig. glenohumerale inferius Bursa subdeltoidea/subacromiale M. deltoideus Bursa subdeltoidea M. subscapularis M. biceps brachiin pitkän pään jänne Supraspinatusjänne M. supraspinatus Olkanivelessä on tärkeä bursa subdeltoidea/ subacromiale. Tämä limapussi vähentää kitkaa olkaluun pään ja sen kyhmyjen ja acromionin välillä. Tuossa tilassa on myös m. supraspinatuksen jänne, jonka liikkumista bursa helpottaa. Bursa subacromiale on herkkä ärsyyntymään liiasta hankauksesta. Syntyy kivulias limapussin tulehdus, bursiitti. Missä yläraajan asennossa tämä bursa joutuu koville. Millainen työasento on kyseessä - esim. mitä tehdessä voisi tulla vaikeuksia? Kyynärnivel, articulatio cubiti M7p s800-4; Gray2p s724-9 Nivelpinnat: Olkaluun, humeruksen distaalipää muodostaa nivelnastan, jossa on lieriömäinen, kupera nivelpinta. Siinä erotetaan osat: humeruksen tela, trochlea ja capitulum. Kyynärnivelen luurakenteet Nivelnasta eli condylus Epicondylus Epicondylus - Kyynärluun, ulnan laterale mediale proksimaalipäässä on kovera Capitulum Trochlea Caput radii Incisura nivelpinta, jossa keskellä trochlearis harjanne: incisura trochlearis. Chorda obliqua Tämä niveltyy humeruksen Membrana interossea trochlean kanssa. Nivelpinnat sopivat toisiinsa täydellisesti ja muodostavat sivusuunnassa Fossa coronoidea Processus coronoideus 7
stabiilin rakenteen, joka kuitenkin sallii fleksio-extensioliikkeen. Värttinäluun, radiuksen (strålbenet) päässä nivelpintana on laakea kuoppa, joka niveltyy humeruksen capitulumin kanssa. Tämä osa ei ole luiden muodon puolesta stabiili, mutta ligamentum anulare tekee siitä stabiilin vaikka sallii radiuksen kiertoliikkeen. Värttinäluun pään sivulla on nivelpinta, joka niveltyy ulnan ja ligamentum anularen kanssa articulatio radioulnaris proximalis, jossa pronaatio-supinaatioliike tapahtuu (yhdessä vastaavan distaalisen nivelen kanssa). Kyynärnivelen ligamentit sivulta membrana interossea. Niveltä liikuttavat lihakset, erityisesti m. biceps brachiin, m. brachialiksen ja m. triceps brachiin jänteet tukevat lisäksi niveltä ulkopuolelta. Nivelen tukirakenteet: Niveltä ovat tukemassa nivelkapseli ja siihen liittyvät vahvat sidokset: lig. collaterale mediale et laterale. Erityinen ligamentum anulare kiertää radiuksen pään ympäri ja sitoo sen paikalleen ja ulnaan. Nivelen ulkoisina tukirakenteina ovat lisäksi ulnan ja radiuksen väliset chorda obligua ja Humerus Lig. collaterale laterale Lig. anulare Lig. collaterale mediale Radius Lig. anulare Ulna Kyynärniveltä tukevat ligamentit edestä Capsula articularis Epicondylus lat. Lig. collat. radiale Lig. anulare radii Radius Ulna Humerus Epicondylus medialis Lig. collaterale ulnare 8