Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 21 e jrg 2003, no. 5 (pp )

Transcriptie

1 Auteur(s): A. Lagerberg, C. Riezebos Titel: Vorm en beweging van de wervelkolom Jaargang: 21 Jaartal: 2003 Nummer: 5 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 The oretisch bezien VORM EN BEWEGING VAN DE WERVELKOLOM Aad Lagerberg Chris Riezebos A. Lagerberg, Fysiotherapeut, Vakgroep Beweging & Analyse opleiding Bewegingstechnologie Haagse Hogeschool; Albert Schweitzer Ziekenhuis Dordrecht.C. Riezebos, Fysiotherapeut,Vakgroep Beweging & Analyse opleiding Bewegingstechnologie Haagse Hogeschool. Inleiding De vraag: hoeveel vrijheidsgraden heeft de romp? wordt gewoonlijk beantwoord met het antwoord: drie. De bewegingsmogelijkheden bestaan immers uit flexie-extensie, rotatie naar links en rechts en lateroflexie naar links en rechts. De denkfout die ten grondslag ligt aan deze opvatting, bestaat eruit dat men de romp hierbij opvat als één element. Een dergelijke typering van de bewegingsmogelijkheden van de romp gaat voorbij aan het feit dat de rompmobiliteit tot stand komt door onderlinge bewegingen van een groot aantal wervels. In dit artikel staan wij stil bij de kinematische mogelijkheden van de wervelkolom. Na een analyse van het aantal vrijheidsgraden van het systeem, gaan we in op de wetmatigheden die de configuratie van de wervelkolom lijken te dicteren. Tot slot wordt ingegaan op het voor de praktijk belangrijke onderscheid tussen de bijdrage van de heup en de wervelkolom aan de bewegingsmogelijkheid van de romp. Vrijheidsgraden van de romp De vraag naar de vrijheidsgraden van de romp is, in het licht van het bovenstaande, complexer dan op hij op het eerste gezicht lijkt. Het aantal van drie vrijheden geldt wel per wervel, maar daarmee nog niet voor de gehele romp. Indien de romp werkelijk en bloc zou bewegen in slechts één gewricht, zou dat grote nadelen met zich meebrengen. In figuur 1 worden de bewegingsmogelijkheden van de romp voorgesteld als plaatsvindend in een kogelgewricht ter hoogte van L5-S1. Figuur 1a en b. Modelmatige voorstelling ling van het effect van een wervelkolom zonder geledingen. Er bestaat een vaste relatie tussen kante- ling en verplaatsing van bijvoorbeeld het hoofd. De bewegingsuitslagen die mogelijk zijn in deze verbinding stellen we gelijk aan de uitslagen die de wervelkolom gewoonlijk in zijn geheel heeft. Bij een dergelijke starre uitvoering van de wervelkolom (met drie vrijheidsgraden ten opzichte van het sacrum) zijn dus dezelfde hoekstandsveranderingen mogelijk als in werkelijkheid.

3 Op het eerste gezicht zou een dergelijke romp dus dezelfde functionaliteit kunnen bieden als een romp met meerdere geledingen. In tegenstelling tot de werkelijke situatie is er in dit model echter sprake van een vaste relatie tussen de hoekstandverandering en de verplaatsing van bijvoorbeeld het hoofd. Bij een flexie van 30 o in het model is de verplaatsing die het hoofd daarbij doormaakt volkomen gedicteerd. In figuur 2 wordt getoond dat bij een wervelkolom met geledingen de mogelijkheid bestaat om het niveau waarop de rotatie wordt uitgevoerd te variëren. Bij een rotatie hoog cervicaal treedt er nauwelijks verplaatsing op van het hoofd bij een rotatie over 30 o, terwijl een uitvoering van de kanteling in het lumbale gebied een flinke verplaatsing oplevert. Figuur 2a t/ m c. Het effect van het niveau van het draaipunt op de relatie tussen kanteling en verplaat- sing. a. Uitgangshouding b. Flexie op een hoog cervicaal niveau le- vert vrijwel geen verplaatsing van het hoofd op. c. Flexie in de lumbale wervelkolom over dezelfde hoek als in figuur b leidt tot een aanzienlijk grotere verplaatsing. In figuur 3 wordt een voorbeeld gegeven van een praktische situatie waarin het vermogen om positie en kanteling onafhankelijk van elkaar te regelen goed van pas komt. Figuur 3a 3 t/m c. Praktisch voorbeeld van een situatie waarin het onafhankelijk besturen van verplaatsing en kanteling van het hoofd tot uitdrukking komt. Vanuit een neutrale uitgangshouding waarin iemand naar het beeldscherm van zijn computer kijkt (figuur 3a), wordt via een flexie in de heupen en de lumbale wervelkolom het hoofd dichter naar de monitor gebracht om de details van het beeld goed te kunnen zien.. Door een gelijktijdige extensie in de cervicale wervelkolom is het daarbij mogelijk om het hoofd ruimtelijk in de zelfde hoekstand te houden (figuur 3b). In figuur 3c wordt juist wat afstand tot het werk genomen via een extensie van de romp in heupen en lumbale wervelkolom. In dit geval zorgt een gelijktijdige flexie in de cervicale wervelkolom voor het behoud van de horizontale positie van het hoofd. Met een starre wervelkolom die slechts op een plaats kan bewegen zijn dergelijke bewegingen onmogelijk.

4 Voor het in elk vlak onafhankelijk van elkaar kunnen bepalen van de hoekstandsverandering en de kanteling van een lichaamsdeel zijn minimaal 6 vrijheidsgraden nodig. Een dergelijke hoeveelheid vrijheden kan niet in één verbinding worden gerealiseerd maar vraagt de inzet van een aantal verbindingen. Rekenkundige benadering van het aantal vrijheidsgraden Voor een nauwkeuriger analyse van het aantal vrijheidsgraden beschouwen we de bewegingsmogelijkheden van de thoraco-lumbale wervelkolom ten opzichte van het sacrum. Met behulp van de formule van Grübler berekenen we het aantal onafhankelijke bewegingsmogelijkheden van deze keten van botstukken. m DF = 6( n 1) i= 1 ji waarin: DF = aantal vrijheidsgraden; 6 = maximaal aantal vrijheidsgraden in de drie-dimensionale ruimte; n -1 = aantal elementen van de keten minus 1 (het referentie-element); m = aantal verbindingen j i = het aantal beperkingen van de "i" de verbinding. Het aantal elementen in de keten is 18 (17 wervels en het sacrum). We beschouwen de mogelijkheden van de wervels ten opzichte van het gefixeerd veronderstelde sacrum. Het aantal onafhankelijke elementen komt daarmee op 17. In de formule wordt het aantal potentiële vrijheden van deze elementen verminderd met de beperkingen die de verbindingen tussen deze elementen opdringen. Het aantal potentiële vrijheden bedraagt: 17 6 = 102. Het aantal beperkingen dat door de verbindingen wordt opgedrongen bedraagt per wervelgewricht 3. In de thoraco-lumbale wervelkolom bevinden zich 17 wervelgewrichten. De 51 beperkingen die zij gezamenlijk opdringen, brengen het aantal vrijheidsgraden van de wervelkolom terug tot 51. Wat betekent dit getal nu precies? Een element met 6 vrijheidsgraden kan in principe (binnen het bereik van de keten) in elke positie worden gebracht. Het lijkt dan ook op het eerste gezicht onzinnig om meer dan 6 vrijheden in een systeem te bouwen. Meer vrijheidsgraden leveren blijkbaar geen extra mogelijkheden op, maar compliceren de besturing van het systeem natuurlijk wel. Toch schuilt er een voordeel in een overmaat aan vrijheden. Stel dat de topwervel van het systeem (Th1) in een bepaalde positie wordt gezet (figuur 4). Het aantal vrije elementen in de keten wordt daarmee teruggebracht tot 16 terwijl het aantal verbindingen in het systeem niet verandert. Zoals uit het opnieuw toepassen van de formule van Grübler zal blijken, reduceert deze ingreep het aantal vrijheden van de keten met 6. Indien de kinematische keten van de wervelkolom in het niet gesloten geval 6 vrijheden zou bezitten zou het fixeren van de topwervel het systeem dus volledig op slot zetten. De wervelkolom kan echter tussen het eveneens gefixeerde sacrum en de gefixeerde eerste thoracale wervel nog steeds op 51-6 = 45 verschillende wijzen geconfigureerd staan. Figuur 4. Een wervelkolom die aan de bovenzijde (Th1) en onderzijde (sacrum) is gefixeerd bezit nog altijd 45 vrijheidsgraden.

5 Vrijheid en bestuurbaarheid Het enorme aantal vrijheden dat uit deze berekeningen volgt, moet wel met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd. In de berekeningen zijn we uitgegaan van een volledig onafhankelijke besturing van de drie vrijheidsgraden per wervel op elk wervelniveau. Daar is natuurlijk best iets tegen in te brengen. De aanwezigheid van de borstkas maakt van de thoracale wervelkolom een complexer systeem dan in de berekeningen is betrokken. Het is niet onwaarschijnlijk dat de verbindingen tussen de thoracale wervels en het sternum het aantal vrijheden van de thoracale wervelkolom sterk reduceert. Een tweede probleem is de willekeurige controle per wervelniveau. In tegenstelling tot de gewrichten van de extremiteiten heeft u geen willekeurige controle over de mate van hoekverdraaiing van de individuele wervels. U kunt in de onderste extremiteit de hoekstandsverandering van heup, knie en enkel onafhankelijk van elkaar beïnvloeden. Het zal daarentegen niet meevallen om dit in uw lumbale wervelkolom op drie verschillende niveau s klaar te spelen. Kinematisch is het best voorstelbaar om L5 en L3 ten opzichte van de onderliggende wervel 5 graden voorover te kantelen en L2 en L4 ten opzichte van de onderliggende weer 5 graden terug: een zigzag beweging dus. Het aantal mogelijke configuraties van de wervelkolom komt op deze wijze gemakkelijk op 45. Later in dit artikel wordt met behulp van een model van de wervelkolom nader ingegaan op de wetmatigheden die een rol spelen bij deze configuratie-wijzigingen. Alhoewel al deze configuraties kinematisch mogelijk zijn, hoeft dat niet automatisch te betekenen dat deze kantelingen ook actief uitvoerbaar zijn. Als we de bestuurbare vrijheden van de wervelkolom als uitgangspunt nemen reduceert het genoemde aantal ongetwijfeld aanzienlijk. Dat er meer dan drie overblijven is echter wel duidelijk. Het aantal bestuurbare vrijheden van de wervelkolom is overigens niet in elke bewegingsrichting gelijk. Het extensorapparaat van de wervelkolom biedt per wervel een veel nauwkeuriger besturingsmogelijkheid dan de flexoren. Dit is niet zo verwonderlijk aangezien de wervelkolom in de overgrote meerderheid van de gevallen door externe krachten op flexie wordt belast. Onder dergelijke omstandigheden wordt de wervelkolom met extensoren in evenwicht gehouden. Een indrukwekkende demonstratie van de kinematische potentie van de wervelkolom vinden we terug bij de idiopatische scoliose (figuur 5). Figuur 5. Een scoliotische otische configuratie van de wervelkolom illustreert op treffen- de wijze de kinematische potentie van de wervelkolom. Zonder morfologische veranderingen van de wervelkolom en zonder (bekende) wijzigingen van de kinematica van de wervelgewrichten, is de wervelkolom in staat tot een spiraalvormige configuratie die onder ongestoorde omstandigheden onmogelijk kan worden nagebootst. Een ieder die patiënten met acute lumbago in zijn praktijk heeft ontmoet zal ook bekend zijn met de bizarre antalgische houdingen die deze mensen kunnen vertonen. In figuur 6 wordt deze merkwaardig gedevieerde stand van de wervelkolom met behulp van een model getoond. Figuur 6. Nog een bijzondere configuratie van de wervelkolom. (verdere verklaring in de tekst).

6 Configuratie van de wervelkolom In figuur 7a wordt een wervelkolom weergegeven. Hiervoor is gebruik gemaakt van een computermodel, WKSim genaamd. Dit programma is gratis te downloaden vanaf de Versus-site ( ). Figuur 7a en b. a. Wervelkolom-model, model, vervaardigd met het programma WKSim. b. Bij een vooroverkanteling van het sacrum van 30 o ten opzichte van de horizontaal, be- staat de wervelkolom uit drie op elkaar gesta- pelde bogen van ieder 60 o. van de vooroverkanteling van het sacrum. Hierdoor staat L1 recht boven het sacrum en 30 o achterover gekanteld ten opzichte van de horizontaal. Op dezelfde wijze worden alle thoracale wervels 5 o voorovergekanteld t.o.v elkaar (12 5 = 60 o ) en de cervicale wervels onderling (afgerond) 9 o achterover gekanteld. Dit resulteert dus in een wervelkolom welke bestaat uit drie op elkaar gestapelde bogen van ieder 60 o (figuur 7b). Bij een gekozen vooroverkanteling van het sacrum van bijvoorbeeld 20 o, worden drie bogen van ieder 40 o gegenereerd, enz. De reden voor deze opbouw is als volgt (figuur 8). Na het ingeven van een hoek die de craniale zijde van het sacrum maakt met de horizontaal, genereert het programma de onderlinge positie van de wervels. Alle verhoudingen en afmetingen van de onderdelen van de wervels (afmetingen van het corpus, positie/hoekstand van de procc. articulares, lengte van de wervelbogen, etc.) zijn gebaseerd op het werk van Putz (2). Bij de opbouw van de wervelkolom wordt gebruik gemaakt van het volgende algoritme. Bij een vooroverkanteling van het sacrum van, in dit voorbeeld, 30 o (figuur 7b) wordt iedere lumbale wervel over 12 o teruggekanteld. In totaal staan deze lumbale wervels dan in een boog van 5 12 = 60 o, dus het dubbele Figuur 8a t/m c. a. Zelfde wervelkolom als in figuur 1 ter verge ge- lijk. b. In dit geval is de thoracale boog slechts 24 o. Het hoofd zou ver achter het bekken (en dus de voeten) projecteren in de recht-opstaan opstaan- de stand. c. Bij terugkantelen van de thoracale boog als totaal, zou een irrealistische knik ontstaan in de thoraco-lumbale overgang.

7 Stel dat het sacrum 30 o voorover gekanteld staat. De lumbale wervels staan ten opzichte van elkaar alle 12 o achterover. Wanneer nu in de thoracale wervelkolom niet een bocht van 60 o zou bestaan, zoals in figuur 8a, doch van bijvoorbeeld slechts 24 o, zou de wervelkolom eruit zien als in figuur 8b. Het hoofd zou dan achter het bekken projecteren (c.q. het lichaamszwaartepunt achter de voeten) en een dergelijke vorm van de wervelkolom zien we dan ook niet elke dag. Om de thoracale boog in zijn geheel weer boven het sacrum te plaatsen zou in de thoraco-lumbale overgang een extreme, irrealistische vooroverkanteling moeten plaatsvinden (figuur 8c). Dit laatste, het ontstaan van een knik, gebeurt steeds wanneer we twee bogen met verschillende hoeken en verschillende kromtestralen, zodanig boven elkaar willen plaatsen dat de uiteinden van de bogen op dezelfde lijn liggen. We verduidelijken dit in figuur 9. Figuur 9a t/m f. a en d. Twee bogen op elkaar gestapeld. De booghoeken ( )( zijn even groot. De uiteinden van beide bogen liggen op één lijn. Er is een vloeiende overgang tussen de bogen. b en e. Twee bogen met verschillende booghoeken ( ( en ). Bij het zodanig op elkaar plaatsen dat de uiteinden van de bogen op één lijn liggen, ontstaat onvermijdelijk een knik (pijl). c en f. Kantelen van de bovenste boog als totaal zodat er een vloeiende overgang bestaat, gaat onvermijdelijk gepaard met het niet meer op één (verticale) e) lijn liggen van de uiteinden van de bogen. Een strikte handhaving in tegengestelde bogen tussen lumbaal, thoracaal en cervicaal, waarbij alle wervels evenveel voor- c.q. achterover gekanteld staan, is niet werkelijk nodig. De ene wervel kan best meer voor- of achterover gekanteld staan dan de ander. In figuur 10 geven we een extreem voorbeeld. Uitgaande van een wervelkolom met lumbaal, thoracaal en cervicaal gelijke kantelhoeken (figuur 10a) zijn de lumbale wervels om en om 6 o voor- en achterover gekanteld, de thoracale 3 o en de cervicale 4 o. Er ontstaat dan een zigzag wervelkolom met zeer verschillende hoeken tussen de wervels onderling (figuur 10b), die er nochtans op het oog heel gewoon uitziet en verbazend veel lijkt op de wervelkolom in figuur a: zoek de verschillen in figuur 10c, waarin de figuren a (links) en b (rechts) vlak naast elkaar zijn gezet ter vergelijk. Figuur 10a t/m c. a. Wervelkolom met gelijke booghoe- ken (60 ) en gelijkmatige kantelingen van de wervels onderling. b. Zig- zag kanteling van alle wervels onderling. De onderlinge hoekstan- den tussen de wervels worden hier- door zeer verschillend. (Kantelhoeken grijs, hoekstanden zwart). c. Zoek de verschillen: en: links de wervel- kolom als in figuur 10a, rechts de zig-zag zag wervelkolom als in figuur 10b.

8 Indien in deze beide wervelkolommen (figuur 11a en c) op dezelfde manier geflecteerd zou worden, in dit voorbeeld lumbaal 6 o per wervel, thoracaal 2 o per wervel en cervicaal 5 o per wervel, blijken de gebogen wervelkolommen eveneens vrijwel identiek te ogen (figuur 11b en d). Toch zit er wel een gering verschil in, zoals te zien bij het over elkaar projecteren van beide (figuur 11e). De zig-zag wervelkolom (d) lijkt iets verder te buigen, alhoewel de onderlinge hoekstandveranderingen per wervel in beide gevallen identiek zijn geweest. Figuur 11a t/m e. a. Wervelkolom met gelijkmatig gekantelde wervels (als in figuur 10a): uitgangspositie. b. Wervelkolom na flexie: lumbaal 6 o, thoracaal 2 o en cervicaal 5 o per wervel. c. Zig-zag wervelkolom als in figuur 10b: uitgangspositie. d. Zig-zag wervelkolom na gelijke flexie als in figuur c. e. Vergelijk van d en b; de zigzag wervelkolom verplaatst iets verder. Hierboven (onder Vrijheid en Bestuurbaarheid) is al besproken dat de wervelkolom weliswaar de vrijheid bezit om de hier getoonde (figuur 10 en 11) zig-zag beweginen te maken, doch dat dit nog niet betekent dat iemand deze bewegingen ook bewust kan uitvoeren. Een mogelijke reden hiervoor lijkt uit de getoonde modellen naar voren te komen: dergelijke zig-zag bewegingen leveren niets op, ondanks alle kantelingen blijft de wervelkolom staan waar ie staat. Het is dan ook niet te verwachten dat iemand het uitvoeren van dergelijke nutteloze tegenkantelingen in de loop van het leven leert maken. Hoekstand en verplaatsing Het gegeven dat de wervelkolom in figuur 11d iets verder lijkt te komen dan die in figuur 11b, terwijl de hoekstandveranderingen identiek zijn, hangt samen met het verband tussen hoekstandverandering van de wervels onderling en de verplaatsing van de wervelkolom als totaal. In het algemeen komt dit er op neer dat de verplaatsing van de wervelkom groter is naarmate er lager wordt gedraaid. We verduidelijken dit in figuur 12. Figuur 12a geeft de uitgangspositie. In figuur 12b is iedere lumbale wervel over 12 o gebogen. In figuur 12 is iedere thoracale wervel over 5 o gebogen. In totaal is er in beide gevallen dus over 60 o geflecteerd in de wervelkolom. De uitwijking (de verplaatsing) is bij draaien in de lumbale wervelkolom echter aanzienlijk groter dan die bij draaien in het thoracale gebied. Dit principe van hoe lager wordt gedraaid, hoe groter de uitwijking is, wordt nog eens schematisch weergegeven in figuur 12 d en e. De een is overigens niet beter of slechter dan de ander. Dat hangt natuurlijk af van het doel van de beweging. Maar indien men bijvoorbeeld met de handen iets wilt bereiken dat ver voor het lichaam is gepositioneerd, wordt de schoudergordel (en dus de armen en dus de handen) veel verder naar voren gebracht bij buigen in de lumbale wervelkolom dan buigen in een hoger gelegen gedeelte.

9 Figuur. 12a t/m e. a. Wervelkolom uitgangspositie. b. Iedere lumbale wervel is over 12 geflecteerd. ecteerd. c. Iedere thoracale wervel is 5 geflecteerd. d en e. Bij een gelijke hoekverdraaiing is de verplaatsing van een punt groter naarmate dit verder van het draai- punt is gelegen. Heup en wervelkolom Het genoemde verschil tussen hoog en laag draaien speelt ook een rol indien er bijvoorbeeld beperkingen bestaan in de heup die gecompenseerd moeten worden in de wervelkolom. Stel dat iemand een forse beperking van de heupextensie oploopt. Hierdoor staat het femur (in dit voorbeeld) vergeleken met de vroegere "normale" situatie (figuur 13a) in de maximaal gestrekte positie nog 20 o in anteflexie ten opzichte van het bekken (figuur 13b). Om het been recht onder het lichaam te kunnen plaatsen is deze patiënt nu genoodzaakt het bekken samen met de benen en bloc 20 o meer voorover te kantelen ten opzichte van de lumbale wervelkolom (figuur 13c). (De bewegingen in het sacroiliacale gewricht laten we even buiten beschouwing). Figuur 13a t/m c. a. Strekstand van de heup: ongestoorde si- tuatie. b. Extensiebeperking erking van de heup van 20 o. c. Om het been recht onder het lich- aam te krijgen (als in figuur 13a) moeten been plus bekken en bloc 20 o voorover ge- zet worden.

10 Indien de wervelkolom (denkbeeldig) hierbij in dezelfde vorm zou worden gehouden als in de situatie vòòr de beperking (zoals in figuur 14a), dan zou deze dus eveneens en bloc mee kantelen met het sacrum en uitkomen in de positie als in figuur 14b. Om het hoofd weer boven het bekken (c.q. het lichaams zwaartepunt boven de voeten) te krijgen dient de wk dus terug te krommen. Indien we dit terugkrommen weer zodanig uitvoeren dat de bewegingsuitslagen over alle wervels worden verdeeld, ontstaat een wervelkolom als in figuur 14c. Zowel de lendenlordose als de thoracale kyfose als de cervicale lordose zijn aanzienlijk dieper dan in de ongestoorde situatie. De overeenkomst met de werkelijkheid is opvallend (figuur 14d). Figuur 14a t/m d. a. Ongestoorde uitgangssituatie. b. Indien de wervel velko kolom in dezelfde stand zou worden gehouden als in figuur a, zou deze dus eveneens en bloc 20 mee voorover kantelen met been en bekken (vergelijk figuur 13c). c. Om het hoofd boven de voeten te plaatsen moet in de wervelkolom worden teruggekromd. d. Het model in figuur 14c lijkt sterk op de werkelijkheid: zowel de lumbale lordose als de thoracale kyfose ver- tonen een sterke kromming. Intermezzo Door het terugkrommen van de wervelkolom - en dus het verdiepen van de lordosen en kyfose - is de wervelkolom korter geworden (vergelijk figuur 14 a en b) Bekend is dat tijdens de dag de wervelkolom eveneens korter wordt en gedurende de nacht weer langer. Men spreekt hierbij van een circadisch ritme. Over het algemeen wordt deze spinal shrinkage toegeschreven aan een verlies van water uit de discus intervertebralis onder invloed van de druk tijdens de rechtopstaande houding (1). In lig ('s-nachts) vermindert de druk en zou de discus weer water opnemen. De afname bedraagt volgens Tyrell (4) gemiddelde 19.3 mm (1.1% van de lichaamslengte). In een recente studie van dittmar et al. (1) blijkt de lichaamslengte gemiddeld te variëren tussen cm ('s-morgens) en cm ('s-avonds) dus een verschil van 7 mm, hetgeen aanzienlijk geringer is dan gevonden door Tyrell. Om een drietal redenen vinden wij deze "spinal shrinkage" theorie niet erg waarschijnlijk. Ten eerste vindt ongeveer de helft van de lengte-afname plaats in het eerste uur na het opstaan. Dat is wel erg snel om water uit het elektrisch geladen, hydrofiele proteoglycanen netwerk, dat zich in de discus bevindt, te persen.

11 Ten tweede is het uit mechanobiologisch oogpunt niet erg waarschijnlijk dat een collagene bindweefselstructuur als de discus intervertebralis überhaupt op druk wordt belast, zoals we eerder in dit tijdschrift al betoogden (3). Ten derde is het vreemd dat de voor de hand liggende gedachte dat het verdiepen of vervlakken van de bochten van de wervelkolom eveneens tot een lengteverandering leiden, niet genoemd wordt, laat staan onderzocht. U kunt uiteraard zelf bepalen of u "uitgestrekt" of juist "in elkaar gezakt" wilt staan. Omdat ons model, zoals gezegd, is opgebouwd met gebruikmaking van gemiddelde antropometrische data uit het voortreffelijke werk van putz (2), kunnen we lengteveranderingen van de wervelkolom als gevolg van het veranderen van de krommingen, gemakkelijk kwantificeren. In figuur 15 wordt dit weergegeven. Het blijkt dat de lengte-afname van een al relatief sterker gekromde wervelkolom bij een gelijke toename van de kanteling van het sacrum (= vooroverkantelen van het bekken) groter is dan bij een relatief vlakker gekromde wervelkolom. Een vooroverkanteling van het bekken van slechts 10 geeft al lengteveranderingen van (afhankelijk van de mate van kromming in de uitgangpositie) ca. 2 cm, overeen-komend met de eerder genoemde gemiddelde waarde van 19.3 mm volgens Tyrell (4). Figuur 15. De lengte van de wervelkolom neemt bij toenemende krommingen af. Het onderzoek naar de flexiemogelijkheid van de wervelkolom is onderdeel van de dagelijkse praktijk in de fysiotherapie. Dit onderzoek kan op de volgende wijzen worden verricht. Vanuit stand, met gestrekte knieën, zo ver mogelijk voorover buigen (de grond proberen aan te tikken) (figuur 16a en d). Vanuit zit zo ver mogelijk voorover buigen (de borst naar de knieën brengen (figuur 16b en e). Vanuit zit de rug zo veel mogelijk krommen, zonder dat het bekken van positie verandert (in dit geval gecontroleerd met een Cybex elektronische hoekmeter, welke op het sacrum is geplaatst, figuur 16c en f). De contouren van de rug zijn bij iedere test (na sterke vergroting van de foto's) zo nauwkeurig mogelijk op de computer overgetrokken en onder de foto's weergegeven (figuur 16g t/m h). Tenslotte zijn de overgetrokken contouren zo goed mogelijk over elkaar heen gelegd (figuur 16i). We zien hieruit dat de kromming van de wervelkolommen in de drie gevallen vrijwel identiek is.

12 Figuur 16. Verklaring in de tekst. Op zich lijkt het dus alsof de drie testen gelijkwaardig zijn. Echter, het meebewegen van het bekken (flexie in de heupgewrichten) vertekent het beeld en leidt af van waar het in deze test over gaat: de krommingsmogelijkheid van de wervelkolom. We illustreren dit probleem in figuur 17. De voorovergebogen houding in figuur 17a komt overeen met die in figuur 16d. Voor de positie zoals in figuur 17b is de geflecteerde romp van figuur 16f via beeldbewerking gemonteerd op de benen van de staande persoon in figuur 16a. Ondanks het feit dat de wervelkolommen in beide gevallen een nagenoeg identieke kromming vertonen (figuur 16i), bestaat toch de neiging de persoon in figuur 17a "leniger" te achten dan dezelfde persoon in figuur 17b.

13 Figuur 17a en b. a. Maximale flexie in stand als in figuur 16d. b. De geflecteerde romp uit figuur 16f is door beeldbewerking gemonteerd op het onderlichaam van figuur 16a. Alhoewel de krommingen van de wervelko- lom in deze beide gevallen (nagenoeg) gelijk is, toont de linker figuur aanzienlijk leniger dan de rechter. er. Beoordeling van de mobiliteit Een ander "inschattings"probleem met betrekking tot de lenigheid bestaat bij het vergelijken van verschillende personen, met een onderling verschillende opbouw van de (lumbale) wervelkolom. Voordat we daar nader op ingaan moet eerst het volgende worden vermeld. Uit ervaring weet U wellicht dat bij een maximale flexie van de lumbale wervelkolom bij de meeste mensen "slechts" de lordose verstrijkt en de lumbale wervelkolom dus hoogstens "recht" wordt (figuur 18b). Bij een geringer aantal mensen wordt de wervelkolom licht kyfotisch (figuur 18a) en in eveneens een aantal gevallen blijft de lumbale wervelkolom, ook na maximale flexie, licht lordotisch (figuur 18c). Figuur 18a t/m c. a. Licht lumbale kyfotische kromming na maximale flexie. b. Rechte lumbale wervelkolom na maximale flexie. c. Lichte lumbale lordose in maximale flexie.

14 Wij zijn hierbij geneigd de personen met een (lichte) kyfose "leniger" te noemen dan de groep met de rechte wervelkolom en die weer leniger dan de groep die een (lichte) lordose blijft behouden. Waar hierbij echter geen rekening wordt gehouden is de uitgangssituatie. De uitgangspositie van de drie hiervoor beschreven wervelkolommen (in figuur 18) wordt gegeven in figuur 19a t/m c. Figuur 19a t/m f. Verklaring in de tekst. Het sacrum staat in deze drie gevallen resp. 20 o (a), 30 o (b) en 40 o ( c) voorover gekanteld. De wervelkolommen zijn hierdoor, zoals hiervoor beschreven, verschillend opgebouwd. De getallen aan de ventrale zijde van de wervelkolom geven het onderlinge hoekstandverschil aan (resp. 8 o, 12 o en 16 o ). De getallen aan de dorsale zijde geven de hoekstanden van de wervels ten opzichte van de horizontaal weer (positieve waarde: voorover gekanteld, negatieve waarde: achterover gekanteld). In figuur 19d t/m f wordt de eindpositie gegeven nadat in alle drie de gevallen iedere wervel steeds 12 o is geflecteerd ten opzicht van diens onderliggende. Alle wervels hebben dus precies dezelfde kanteling ondergaan. Beide wervelkolommen zijn dan ook, zo bezien, precies even lenig. Het eindresultaat is echter verschillend, omdat de beginposities niet gelijk waren. In figuur 19d is een lichte kyfose ontstaan: de wervels zijn 12 o 8 o = 4 o voorover gekanteld ten opzichte van elkaar. In figuur 19e is de wervelkolom precies "recht: de wervels zijn 12 o 12 o = 0 o gekanteld ten opzichte van elkaar. In figuur 19f tenslotte is er een lichte lordose: de wervels zijn 12 o 16o = -4 o achterover gekanteld ten opzichte van elkaar. Een variant op het voorgaande wordt gegeven in figuur 20 waarin dezelfde wervelkolommen worden gebruikt als in de vorige figuur. In dit geval wordt echter per wervelkolom in verschillende mate geflecteerd en wel evenveel als het bestaande hoekstandverschil tussen de wervels onderling. Er wordt dus een flexie uitgevoerd van resp. 8 o, 12 o en 16 o per wervel. Het eindresultaat is dat in alle drie de gevallen een "rechte" lumbale wervelkolom ontstaat. Als dàt ons kriterium voor lenigheid zou zijn, werden alle drie de wervelkolommen als even lenig beoordeeld. Om in deze positie te komen heeft echter de wervelkolom in figuur c/f twee keer zoveel moeten buigen als de wervelkolom in figuur a/d en is dus ook twee keer zo lenig.

15 Figuur 20a t/m f. Verklaring in de tekst. In de praktijk zijn de besproken verschillen in beginpositie van de wervelkolom moeilijk met het blote oog te zien. Conclusies uit het observeren van het vooroverbuigen van iemand, moeten dan ook met enige voorzichtigheid worden getrokken. LITERATUUR 1. Dittmar M., Raschka C., Koch H. Effect o0f diurnal variation on body composition under consideration of selected chronobiological marker sys- tems. Anthropological Review,, vol. 65, (2002), pp Putz R. Funktionelle Anatomie der Wirbelgelenke. (Serie: Normale und Pathologische Anatomie, Band 43). Georg Thieme Verlag, (1981). 3. Riezebos C., Koes E. Druk versus trek op de lumbale disci intervertebrales. Versus, Tijdschrift voor Fysiotherapie, 11e jrg. (1993), no. 2, pp Tyrell A, Reilly T., Troup J. Circadian variation in stature and the effects of spinal loading. Spine,, 10, 2 (1985), pp

16