Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 20 e jrg. 2002, no. 4 (pp )

Transcriptie

1 Auteur(s): F. van de Beld Titel: Omdraaien (1) Jaargang: 20 Jaartal: 2002 Nummer: 4 Oorspronkelijke paginanummers: Deze online uitgave mag, onder duidelijke bronvermelding, vrij gebruikt worden voor (para-) medische, informatieve en educatieve doeleinden en ander niet-commercieel gebruik. Zonder kosten te downloaden van:

2 OMDRAAIEN IN STAND (1) Frank van de Beld, Fysiotherapeut Particuliere praktijk, Zoetermeer Frank van de Beld Inleiding In principe worden bewegingen >automatisch= uitgevoerd. We behoeven niet na te denken hoe we bijvoorbeeld iets van de grond moeten oprapen, hoe we moeten lopen, of welke beweging we moeten maken om een aangespeelde bal te vangen. Een in het dagelijks leven vrij veel voorkomende beweging als het omdraaien in stand kan aan deze voorbeelden toegevoegd worden (figuur 1). Moeiteloos draaien we links- of rechtsom. Ieder individu doet dat op een wijze die hem het beste >ligt=. Op welke wijze we het omdraaien in stand ook uitvoeren, uit analyse van de beweging wordt al snel duidelijk dat de beweging complexer is dan de moeiteloze uitvoering ervan doet vermoeden. Figuur 1a en b. Omdraaien in stand. a. Uitgangspositie. b. Positie na linksom gedraaid te zijn. Voor het analyseren van het omdraaien in stand beperken we ons voornamelijk tot bewegingen die het bekken en de benen maken. De bijdrage die de romp aan het omdraaien levert komt kort aan de orde. Er is gekozen voor een uitvoering waarbij de knieën gestrekt blijven en er geen schoenen worden gedragen. In de uitgangshouding staan de voeten op bekkenbreedte. De draairichting is linksom. Vooraf moet het volgende volkomen duidelijk zijn. Tijdens het omdraaien roteert het bekken in het transversale vlak. Het is echter onmogelijk dat het bekken >tussen de femurkoppen door= roteert (figuur 2a en b). Een in het transversale vlak optredende bekkenrotatie resulteert altijd in een ruimtelijke verplaatsing van de femurkoppen. Ze blijven dus in de acetabuli liggen. De verplaatsing houdt onlosmakelijk in dat er tegelijkertijd bewegingen in de enkelgewrichten moeten plaatsvinden (figuur 2c). Het is overigens wél mogelijk dat de femurkoppen (benen) tijdens de verplaatsing tevens om een verticale as roteren. Later zullen we zien dat dit inderdaad plaatsvindt.

3 Figuur 2a t/m c. a. Uitgangspositie. b. Denkbeeldige rotatie van het bekken, waarbij de benen niet van positie veranderen. De acetabuli zouden dan wegdraaien van de femurkoppen. c. Bekkenrotatie ( omdraaien ) moet samengaan met een positieverandering van de benen in de enkelgewrichten. Romprotatie tijdens het omdraaien in zit en in stand De romprotatie die tijdens het omdraaien optreedt is even groot als de rotatie die de schoudergordel ten opzichte van het bekken maakt. Deze is op zijn beurt namelijk gelijk aan de som van de rotaties tussen de diverse thoracale- en lumbale wervels, mits er geen protractie en retractie van de schoudergordel optreedt (figuur 3). Om te bepalen hoe groot de maximale romprotatie naar één zijde is, moet het bekken gefixeerd worden. Figuur 3a t/m d. a. Uitgangspositie in zit. b. Positie na 20 romprotatie. c. Uitgangspositie in stand. d. Positie na 20 romprotatie en 70 bekkenrotatie. De schoudergordel is = 90 geroteerd.

4 Vanuit de zittende uitgangshouding in figuur 3a roteert de romp linksom. Het bekken wordt in zit gefixeerd door de benen. De romp is in dit voorbeeld (figuur 3b) 20 geroteerd. Vanuit de staande positie (figuur 3c) kan de romp -ruimtelijk- veel verder worden geroteerd, in dit voorbeeld 90 (figuur 3d). Deze rotatie is de som van de romprotatie en de bekkenrotatie. Het bekken heeft derhalve in figuur 3d een rotatie van = 70 gemaakt. Bekkenrotatie ten opzichte van de omgeving Alvorens uitspraken te doen over de kinematica van het omdraaien in stand, zal bekend moeten zijn op welke wijze het bekken in het transversale vlak roteert. In dit kader worden beide femurkoppen als vastzittend aan het bekken beschouwd. Bedoelde rotatie vindt plaats ten opzichte van de omgeving, om een verticaal lopende as en heeft niets gemeen met rotaties die botstukken ten opzichte van elkaar (zoals femora en bekken) om theoretisch denkbare assen maken. In figuur 4 wordt weergegeven wat het effect is van een aantal verschillende liggingen van de rotatie-as op de ruimtelijke verplaatsing van de femurkoppen. In figuur 4a ligt de as ter hoogte van de rechter femurkop. Tijdens de rotatie verandert deze as niet van ligging. Bekken en linker femurkop roteren in achterwaartse richting linksom en leggen cirkelvormige banen af. In de figuur is alleen de baan die de femurkop aflegt weergegeven. In figuur 4b ligt de as ter hoogte van de linker femurkop. Het bekken en de rechter femurkop roteren nu in voorwaartse richting linksom. Figuur 4c laat een as zien die in het >midden= van het bekken ligt, dat wil zeggen halverwege de verbindingslijn tussen beide femurkoppen. Tijdens het linksom roteren beschrijven linker- en rechter femurkop tegelijkertijd even lange cirkelvormige banen. De respectievelijke dorsaal- en ventraalverplaatsing zijn even groot, evenals beide verplaatsingen naar mediaal. In figuur 4d ligt de as tussen het midden van het bekken en de rechter femurkop en in figuur 4e tussen het midden en de linker femurkop. In deze figuren is gekozen voor een asligging precies halverwege deze afstand, maar in principe kan de as overal tussen genoemde punten liggen. In de figuren 4d en 4e is tevens te zien dat de afgelegde cirkelbanen bij een dergelijke ligging van de as links en rechts niet even lang zijn. Gerelateerd hieraan zijn de dorsaal- en ventraalverplaatsing en de beide verplaatsingen naar mediaal ook niet even groot. Figuur 4a t/m e. Verdere verklaring in de tekst. a. Bekkenrotatie om een verticale as door de rechter femurkop. b. Bekkenrotatie om een verticale as door de linker femurkop. c. Bekkenrotatie om een verticale as die halverwege de verbindingslijn tussen beide femurkoppen ligt. d. Bekkenrotatie om een verticale as tussen het >midden= van het bekken en de rechter femurkop. e. Bekkenrotatie om een verticale as tussen het >midden=van het bekken en de linker femurkop. Ligging van de bekkenrotatieas in vivo

5 In figuur 5 is vanuit het lichaamszwaartepunt de zwaartelijn neergelaten. Op de plaats waar deze lijn het steunvlak raakt, ligt de projectie van het lichaamszwaartepunt. Het steunvlak wordt gevormd door beide voeten en de ruimte daartussen. Figuur 5. Weergave van de zwaartelijn en de projectie van het lichaamszwaartepunt. We zien in figuur 5 dat de projectie vrij ver achterin dit steunvlak ligt. Vanuit de uitgangshouding is er, zonder compensaties elders in het lichaam, slechts weinig plantairflexie in beide enkelgewrichten nodig om de projectie van het lichaamszwaartepunt buiten het steunvlak te brengen. Zodra hiervan sprake is resulteert dit in een val naar achteren. Aan de hand van de eerder beschreven, principiëel mogelijke asliggingen in het bekken moet een uitspraak gedaan worden over de plaats waar de as in vivo ligt. Verificatie of falcificatie van de asligging ter hoogte van de rechter- of linker femurkop is zelf eenvoudig uit te voeren. U draait linksom. Het rechter heupgewricht houdt u bewust op de plaats waar het zich in de uitgangspositie bevindt. De projectie van het lichaamszwaartepunt verplaatst naar achteren en iets naar rechts. U bemerkt al snel dat u de neiging heeft te vallen. Hoe verder u zich omdraait, hoe groter de kans dat de projectie van het lichaamszwaartepunt buiten het steunvlak komt te liggen. Als dit het geval is valt u onherroepelijk achterover. In figuur 6 wordt dit schematisch weergegeven. Figuur 6a en b. a. Bovenaanzicht van het steunvlak, de voeten en een schematisch bekken. Het daarin liggende cirkeltje stelt de projectie van het lichaamszwaartepunt voor. b. Er is zover linksom gedraaid dat de projectie van het lichaamszwaartepunt buiten het steunvlak ligt. In werkelijkheid heeft deze situatie al geresulteerd in een val achterover.

6 Tijdens het omdraaien in stand ligt de as waaromheen het bekken ten opzichte van de omgeving roteert daarom niet ter hoogte van de rechter- of linker femurkop. Om vast te stellen waar de as dan wél ligt (in het midden of links dan wel rechts daarvan) zou bij een linksom rotatie in principe de dorsaal-mediale verplaatsing en de ventraal-mediale verplaatsing van respectievelijk de linker- en rechter femurkop gemeten moeten worden. Zijn beide verplaatsingen even groot, dan ligt de as in het midden van het bekken (figuur 4c). Is de dorsaal-mediale verplaatsing groter dan de ventraal-mediale verplaatsing, dan ligt de as ergens rechts van het midden (figuur 4d). De as ligt daarentegen ergens links van het midden als de ventraal-mediale verplaatsing groter is dan de dorsaalmediale (figuur 4e). Het bepalen van de asligging aan de hand van het meten van de verplaatsing van linker en rechter femurkop, c.q. de verplaatsing van de linker en rechter trochanter major levert helaas praktische problemen op. De femurkoppen liggen niet oppervlakkig en zijn daarom niet met behulp van meetapparatuur te bereiken. De min of meer te palperen trochanters verplaatsen weliswaar ook naar dorsaal-mediaal en ventraal-mediaal, maar roteren in vivo tijdens deze verplaatsing tevens om een verticale as door de femurkop. De oorzaak van deze (been)rotatie komt later in dit artikel uitgebreid aan de orde. Ten gevolge van de dorsaal-mediale verplaatsing van de linker femurkop kantelt het linker been iets achterover (plantairflexie) en rechtsom, terwijl ten gevolge van de ventraal-mediale verplaatsing van de rechter femurkop het rechter been iets voorover (dorsaalflexie) en linksom kantelt. Een optie voor het bepalen van de grootte van de verplaatsingen van beide femurkoppen is daarom het meten van de achteroverkanteling van de linker tibia en de vooroverkanteling van de rechter tibia met behulp van de elektronische Cybex goniometer. Dit is bij een aantal proefpersonen uitgevoerd. Vanwege de geringe kanteling van linker en rechter been respectievelijk rechtsom en linksom wijken de benen dus iets af van het (sagittale) vlak waarin gemeten moet worden. Dit bezwaar kan ondervangen worden door de sensor van de goniometer steeds in het sagittale vlak te houden. Meetfouten zijn hierbij helaas niet te voorkomen. Het verschil dat gemeten werd tussen het aantal graden achteroverkanteling van de linker tibia en het aantal graden vooroverkanteling van de rechter tibia, bleek per proefpersoon maximaal 2-3. Soms was de achteroverkanteling en soms de vooroverkanteling het grootst. Een en ander houdt in dat de rotatie-as in, of dicht bij het midden van het bekken zal liggen. In het vervolg van dit artikel wordt uitgegaan van een centrale ligging, dus halverwege de verbindingslijn tussen beide femurkoppen. Met behulp van hierna te noemen gegevens kan de grootte van de verplaatsing van beide femurkoppen, uitgaande van een centrale asligging, via een meetkundige constructie vastgesteld worden. Voorts kan met behulp van deze gegevens de grootte van de rotatiehoeken die de benen in het sagittale en frontale vlak doorlopen, gemeten worden. De afstand tussen de centra van beide femurkoppen bleek op basis van metingen op een groot aantal röntgenfoto=s van volwassenen gemiddeld 18 cm te zijn. Er wordt uitgegaan van een bekkenrotatie van 70. De afstand van het bovenste spronggewricht tot het centrum van de femurkop is gesteld op 90 cm. Gebruikmakend van deze gegevens bedraagt de dorsale- en ventrale verplaatsing van de linker en rechter femurkop in het sagittale vlak 8,5 cm. De hoeken die de benen in dat vlak afleggen meten 5,5. De beide verplaatsingen van de femurkoppen naar mediaal in het frontale vlak bedragen 5,9 cm, met bijbehorende rotatiehoeken in dat vlak van 4. De verplaatsing in het vlak dat de resultante van deze vlakken is bedraagt 10,3 cm. De bijbehorende hoek die in dat vlak afgelegd wordt is 6,9. De diverse verplaatsingen zijn voor wat betreft de linker femurkop in figuur 7 in een bovenaanzicht weergegeven. Figuur 7. Verplaatsing van de linker femurkop in cm. Het bekken is 70 geroteerd.

7 Osteokinematische analyse In het hiernavolgende komt de osteokinematica van het omdraaien in stand aan de orde. Om hierover betrouwbare uitspraken te doen moet deze beweging nauwkeurig geobserveerd worden. We beperken deze observatie tot datgene wat er in de enkel- en heupgewrichten plaatsvindt. De knieën blijven tijdens de uitvoering gestrekt. Beweging in de linker enkelgewrichten. Vanaf het begin van het linksom draaien zien we dat het linker been exoroteert. Bij de proefpersoon bedroeg deze exorotatie 40. Aangezien de linker voet tijdens het omdraaien naar voren blijft wijzen (en dus niet ten opzichte van de grond in het transversale vlak met het been meeroteert) moet het linker been dus ten opzichte van de voet roteren. In principe is dit mogelijk in het bovenste- en/of onderste spronggewricht. De rotatie in het bovenste spronggewricht is verwaarloosbaar klein. De exorotatie van het been kan, tezamen met de talus, wél ten opzichte van de calcaneus plaatsvinden, dus in het onderste spronggewricht. Beweging in dit gewricht is uitgebreid beschreven in Versus (1). Het gevolg van deze rotatie is een inversie van de linker voet. Deze begint zodra het linker been exoroteert en eindigt als het been maximaal geëxoroteerd is. In figuur 8a staat de linker voet maximaal geinverteerd. De laterale voetrand rust dan op de grond. In deze positie staat de voet na een maximale linksom rotatie van het bekken. In figuur 8b wordt in een vooraanzicht schematisch weergegeven dat de calcaneus dan ten opzichte van de talus in een geadduceerde positie staat. Figuur 8a en b. a. Na maximale inversie in het linker onderste spronggewricht rust de laterale voetrand op de grond. b. Schematische weergave in vooraanzicht van de geadduceerde positie van de calcaneus (C) ten opzichte van de talus (T) en de tibia (Ti), na maximale inversie in het linker onderste spronggewricht. We hebben gezien dat tijdens het omdraaien de linker femurkop naar dorsaal-mediaal verplaatst (zie figuur 4c). Deze verplaatsing vindt kennelijk onafhankelijk van de inversie plaats: als eerst in stand de linker voet maximaal geïnverteerd wordt, kan vervolgens omgedraaid worden zonder standsverandering van en in de voet. Genoemde verplaatsing van de linker femurkop kan alleen optreden op basis van plantairflexie in het bovenste spronggewricht. De hierbij behorende as loopt, evenals de as door het onderste spronggewricht, van dorsaal-lateraal-caudaal naar ventraal-mediaal-craniaal, maar minder uitgesproken (figuur 9a). Tengevolge van het 40 exoroteren van het linker been exoroteert de >in de tibia= liggende dorsaalplantairflexieas mee en komt dan meer in dorsaal-ventrale richting te liggen (figuur 9b en c). De achteroverkanteling van het linker been op basis van plantairflexie om een in die richting liggende as vindt dus niet in het sagittale vlak plaats en doet de linker femurkop daarom inderdaad naar dorsaal-mediaal verplaatsen. De geringe caudaalwaartse verplaatsing die ten gevolge hiervan optreedt mag in dit kader buiten beschouwing gelaten worden.

8 Figuur 9a t/m c. a. Richting van de dorsaal-/plantairflexieas links. De as loopt van dorsaal-lateraal-caudaal naar ventraalmediaal-craniaal. b. Richting van de as nadat het linker been 40 geexoroteerd is. c. Vergroting van afbeelding b. Beweging in de rechter enkelgewrichten. In het rechter bovenste- en onderste spronggewricht doen zich tijdens het linksom draaien enige problemen voor. Het rechter been endoroteert tijdens het linksom draaien. Bij de proefpersoon bedroeg deze 20. Deze rotatie is weer mogelijk op basis van beweging in het onderste spronggewricht. Er treedt eversie op. Deze is normaal gesproken geringer dan de inversie. Als het been verticaal gehouden wordt, komt de calcaneus ten opzichte van de talus in een enigszins geabduceerde positie te staan (figuur 10). De mediale voetrand rust dan op de grond. We hebben echter gezien dat het rechter been tijdens het omdraaien niet in verticale positie blijft. De rechter femurkop verplaatst immers naar ventraal-mediaal-(caudaal) (zie figuur 4c). Deze verplaatsing zou in principe mogelijk moeten zijn op basis van dorsaalflexie in het bovenste spronggewricht, dus tegengesteld aan hetgeen er in het linker bovenste spronggewricht plaatsvindt. Figuur 10. Schematische weergave in vooraanzicht van de geabduceerde positie van de calcaneus (C) ten opzichte van de talus (T) en de tibia (Ti), na maximale eversie in het rechter onderste spronggewricht. Het probleem dat zich echter voordoet is dat de dorsaalflexie/plantairflexieas rechts (figuur 11, aspositie 1) niet in de richting ligt die genoemde verplaatsing van de femurkop mogelijk maakt.

9 De as zou dan in de rechter voet in een bovenaanzicht van dorsaal-mediaal naar ventraal-lateraal moeten lopen (figuur 11, aspositie 2). Weliswaar roteert de as met het 20 endoroterende been mee, maar dit is onvoldoende om in genoemde richting te komen liggen. Verplaatsing van de rechter femurkop naar ventraal-mediaal-(caudaal) kan daarom alleen nog plaatsvinden door kanteling van voet, tesamen met het been, om de mediale voetrand, en wel in ventraal-mediale richting. Hierbij zullen ongetwijfeld bewegingen plaatsvinden in andere voetgewrichten dan het bovenste- en onderste spronggewricht. In feite is er sprake van een schijndorsaalflexie: de vooroverkanteling van het been wordt immers maar voor een zeer beperkt deel uitgevoerd in het bovenste spronggewricht. Figuur 11. Bovenaanzicht van de richting waarin de dorsaal-/plantairflexieas ligt (aspositie 1). De as loopt van dorsaal-lateraal-(caudaal) naar ventraalmediaal-(craniaal). Verplaatsing van de rechter femurkop naar ventraalmediaal vraagt om een as die van dorsaal-mediaal naar ventraallateraal loopt (aspositie 2). Endorotatie van het rechter been doet de as vanuit positie 1 weliswaar meeroteren, maar onvoldoende om in positie 2 te komen. Het beschrijven van bewegingen die in de heupgewrichten optreden, vindt achtereenvolgens plaats aan de hand van het beantwoorden van onderstaande vragen: a) Op basis waarvan roteert het bekken ten opzichte van de omgeving? b) Op basis waarvan roteert het bekken ten opzichte van linker en rechter been? Ten gevolge van de eerder beschreven dorsaal-mediale, cirkelvormige verplaatsing van de linker femurkop en de ventraal-mediale, eveneens cirkelvormige verplaatsing van de rechter femurkop wordt het bekken passief in een linksom rotatie >geduwd=. In feite is dus de van het sagittale vlak afwijkende Aplantairflexie@ in de linker enkel en Adorsaalflexie@ in de rechter enkel dé oorzaak van de bekkenrotatie. Uit metingen in vivo bleek de bekkenrotatie groter te zijn dan de rotaties van beide benen. Een voorbeeld wordt gegeven in figuur 12. Figuur 12a toont in een bovenaanzicht het bekken en beide femurkoppen (benen). Op de linker en rechter femurkop en op het linker en rechter acetabulum zijn in dit figuur referentiepunten aangegeven. Liggen deze in het linker en rechter heupgewricht naast elkaar, zoals in figuur 12a, dan zijn beide benen en het bekken niet geroteerd. Ze staan dan in de 0 posities (anatomische stand). De hierna gebruikte benamingen endorotatie en exorotatie zijn voorbehouden aan been- of bekkenrotaties die vanuit de 0 positie in linker of rechter heupgewricht worden gemaakt. Door rotaties van de femurkoppen ten opzichte van het bekken en rotatie van het bekken ten opzichte van de femurkoppen roteren de referentiepunten mee. Op deze wijze is in één oogopslag te zien welke posities benen en bekken ten opzichte van elkaar innemen. In figuur 12b staat het linker been ten opzichte van het bekken 40 geexoroteerd, het rechter been 20 geendoroteerd, terwijl het bekken nog in de 0 positie staat. In figuur 12c is het bekken ten gevolge van de dorsaal-mediale verplaatsing van de linker femurkop en de ventraal-mediale verplaatsing van de rechter femurkop 70 linksom geroteerd. Over de linker femurkop is eerst 40 geroteerd tot aan het referentiepunt en vanaf dat punt nog = 30. In de eindstand is er dus sprake van 30 endorotatie in het linker heupgewricht. Over de rechter femurkop is eerst 20 geroteerd tot aan het referentiepunt en vanaf dat punt nog = 50. In de eindstand is er dus sprake van 50 exorotatie in het rechter heupgewricht.

10 In vivo roteren tijdens het omdraaien beide benen en het bekken echter tegelijkertijd. Ook dan is er, na maximaal linksom gedraaid te zijn, sprake van een ten opzichte van het linker been aanwezige endorotatie en een ten opzichte van het rechter been aanwezige exorotatie. Hieraan is één voorwaarde verbonden: de bekkenrotatie moet groter zijn dan de beenrotaties. De mate waarin het bekken roteert wordt bepaald door de mate waarin links plantairflexie plaatsvindt en rechts >dorsaalflexie=. Op basis hiervan moet het daarom ook mogelijk zijn om het bekken bijvoorbeeld evenveel te roteren als het exoroterende linker been, dus 40. In dat geval heeft er netto geen beweging plaatsgevonden in het linker heupgewricht. De exorotatie in het rechter heupgewricht bedraagt in dat geval nog = 20. Hoe verder linksom gedraaid wordt, oftewel hoe groter de plantairflexie links en de dorsaalflexie rechts, hoe groter de kans dat het bekken ten opzichte van het linker femur geëndoroteerd en ten opzichte van het rechter femur geexoroteerd komt te staan. Figuur 12a t/m c. Verklaring in de tekst. In de volgende aflevering wordt onder meer ingegaan op de gevolgen voor het omdraaien als er sprake is van bewegingsbeperkingen in heup- en enkelgewrichten. LITERATUUR 1. Riezebos C., Lagerberg A. Inversietrauma van de enkel: ontstaansmechanismen, risicofactoren en preventie. Versus: Tijdschrift voor Fysiotherapie no. 1, 1998: