Auteur(s): C. Riezebos Titel: Gewrichtsvorm en lenigheid Jaargang: 18 Jaartal: 2000 Nummer: 6 Oorspronkelijke paginanummers:

Transcriptie

1 Auteur(s): C. Riezebos Titel: Gewrichtsvorm en lenigheid Jaargang: 18 Jaartal: 2000 Nummer: 6 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 GEWRICHTSVORM EN LENIGHEID Lenigheid is des duivels oorkussen. Chris Riezebos Chris Riezebos, Fysiotherapeut, Vakgoep Beweging & Analyse, Opleiding Bewegingstechnologie, Haagse Hogeschool. Inleiding D e patiënt, getoond in figuur 1, kwam bij ons voor klachten van de linker elleboog na een fractuur van de onderarm. De opvallende mobiliteit van de knieën naar extensie was een (min of meer) toevallige vondst. Knieklachten, van welke aard dan ook, waren er nooit geweest. Zou deze patiënt toevallig wel knieklachten krijgen, dan is de kans groot dat deze worden toegeschreven aan "hypermobiliteit", "hyperlaxité (des ligaments)", "instabiliteit" of een soortgelijke benaming. (Hyperlaxité betekent: bij eenzelfde trekkracht meer verlengen en/of voor eenzelfde verlenging minder trekkracht te hoeven leveren). Figuur 1. a. Positie die de patiënt spontaan inneemt in stand. b. Positie na het verzoek "strekt U de knieën eens maximaal". De overstrekking van de knie bedraagt ca. 34 o.

3 Wanneer daarentegen de turnsters in figuur 2 klachten zouden ontwikkelen van de, eveneens opvallend mobiele, heupgewrichten en/of de wervelkolom, is het meer te verwachten dat dit zou worden toegeschreven aan "overbelasting" of "overtraining". Figuur 2a en b. Relatief grote lenigheid bij turnsters van heupen en wervelkolom. De grote mobiliteit bij deze sporters wordt zelfs bewonderd en niet betiteld als Ahypermobiliteit@, maar als Alenigheid@. Miljoenen mensen kijken via de tv naar hun verrichtingen en er worden gouden medailles uitgedeeld aan de allerlenigste. Terwijl toch de persoon in figuur 1 ook in aanmerking zou behoren te komen voor olympisch goud voor het onderdeel "kniestrekken". Echter, het is niet waarschijnlijk dat we hem op de televisie zullen zien in een reportage over de Olympische Spelen; hoogstens in een populair-medisch programma. Merkwaardigerwijze worden sommige opvallend grote bewegingsmogelijkheden dus gezien als pathologisch en andere als "lenig". Vaak is het hierbij zo dat een grote uitslag in e,'e,'n gewricht als Ahypermobiliteit@ wordt aangeduid (bijvooorbeeld de situatie in figuur 1b), terwijl een grote uitslag in een keten van gewrichten als Alenig@ wordt beschouwd (bijvoorbeeld in stand met gestrekte kniee,"n de handen plat op de grond kunnen leggen of een Avogelnestje@ in de ringen kunnen maken). De vraag is hierbij: wat maakt dat de ene mens zoveel leniger (mobieler) is dan de ander? Met hieraan gekoppeld de vraag: is lenigheid (gewrichtsmobiliteit) trainbaar? In dit artikel zullen we nader op deze vragen ingaan. Variatie in lenigheid Tussen mensen bestaat een grote variatie in gewrichtsmobiliteit. Voor het opsporen van de zogenaamde "hypermobiliteit" in gewrichten worden verschillende testen gedaan. De duim tegen de onderarm kunnen drukken, 90 o of meer kunnen strekken in de MCP-gewrichten van de vingers, hyper-extensie van de ellebogen, hyper-extensie van de knieën en de voet meer dan 45 o kunnen dorsaalflecteren zijn hier voorbeelden van (figuur 3a t/m e). Met name het tegen de pols aan kunnen drukken van de duim en het kunnen hyperextenderen van de vingers in de MCP-gewrichten wordt vaak gezien als een typische uiting van hypermobiliteit (ook wel "Indische lenigheid" genoemd).

4 Figuur 3. Algemeen geaccepteerde tekenen van "hypermobiliteit" (="hyperlaxite,'" (des ligaments)). Verdere verklaring in de tekst. (Naar Wynne-Davies R., J. Bone and Joint Surg., 52B, p.704 (1970)). In verband hiermee verrichtten wij een uiterst bescheiden onderzoekje. Gewapend met een digitale fotocamera werd op een willekeurige dag op een willekeurig tijdstip aan toevallig aanwezige studenten in een practicumlokaal van het op onze opleiding gedoceerde vak ABeweging & gevraagd om de laatst genoemde twee testen uit te voeren. In totaal werden 11 studenten gefotografeerd. Zelfs bij dit zeer geringe aantal, toevallig aanwezige, studenten werd al een extreme variatie gevonden in de bewegingsomvang (figuur 4 en 5). (In deze figuren zijn niet alle studenten afgebeeld. Studenten met onderling ongeveer dezelfde bewegingsomvang zijn weggelaten). Figuur 4. Variatie in lenigheid van de test als in figuur 3a, bij geheel random gekozen, kerngezonde, studenten.

5 Figuur 5. Variatie in lenigheid van de test als in figuur 3b, bij geheel random gekozen, kerngezonde, studenten (zelfde groep als in figuur 4). Er was bij niemand sprake van klachten van het bewegingsapparaat. Bij de studenten met de grootste bewegingsuitslagen was van enigerlei functieproblematiek geen sprake en zeker niet van "instabiliteit" van de gewrichten. Sommigen kunnen gewoon veel verder bewegen dan Ahet en andere veel minder. Als vier mensen in een gewricht resp. 40 o, 60 o, 80 o en 100 o kunnen bewegen, is het gemiddelde 70 o. Merkwaardig genoeg komt het gemiddelde dus bij niemand voor. Even merkwaardig zou het zijn om de persoon met een uitslag van 100 o aan te duiden met de negatief beladen term "hypermobiel" en degene met een uitslag van 40 o met het even negatief beladen woord "hypomobiel". Het zijn immers alleen maar de uitersten van een keurig "normaal" verdeelde (Gausse) populatie. Het gemiddelde komt nu net tot stand door alle waarden in de populatie en niet alleen door degenen die het dichtst in de buurt van het gemiddelde liggen. Anders gezegd: het gemiddelde is niet de Anorm@. Het ware beter om te stellen: variatie is de norm. Eenzelfde variatie als in figuur 4 en 5 wordt in vele andere gewrichten gevonden. Eerder in dit tijdschrift (5) bespraken wij al eens de grote variabiliteit (gemeten bij 86 studenten) van de dorsaalflexiemogelijkheid van het enkelgewricht in relatie tot het traplopen. De minst mobiele persoon kon een hoekstand (tussen tibia en horizontaal) van Aslechts@ 78 o bereiken (figuur 6a), terwijl de lenigste een hoekstand haalde van 34 o (figuur 6b), een verschil van 44 o. Vanuit de rechtopstaande stand kon de stijfste persoon dus 12 o in de enkels buigen (figuur 6c) en de lenigste 56 o (figuur 6d) (zonder dat daarbij de hiel van de grond komt), ofwel ruim

6 viereneenhalf keer zoveel. Figuur 6. Variatie in lenigheid van de dorsaalflexie in de enkel bij (86) geheel random gekozen, kerngezonde, studenten. Ook bijvoorbeeld het heupgewricht (alle richtingen), het glenohumerale gewricht (alle richtingen), de elleboog (met name de pronatie- en extensiemogelijkheid), het onderste spronggewricht (naar inversie) en de wervelkolom (alle richtingen) vertonen dit soort variaties in lenigheid in hoge mate. Een laatste voorbeeld van de variatie in bewegingsmogelijkheden (gemeten bij dezelfde groep studenten als getoond in figuur 4 en 5) wordt gevonden in het MCP-gewricht van de duim (figuur 7). Figuur 7. Variatie in lenigheid van het MCP-gewricht van de duim, bij geheel random gekozen, kerngezonde, studenten (zelfde groep als in figuur 4).

7 Het gebruik van waarden om van te onderscheiden heeft, gezien het voorgaande, geen enkele betekenis. De spreiding (de standaarddeviatie) van de normale verdeling is daarvoor eenvoudigweg te groot. Hyperlaxité en lenigheid Een veel gehoorde verklaring voor een grote mobiliteit in één gewricht (zoals bijvoorbeeld in figuur 1b, figuur 4g en figuur 5e) is dat dit gewricht "slappe banden" zou bezitten. Deze gedachte wordt mede ingegeven door de symptomen bij bijvoorbeeld de syndromen van Marfan en Ehlers-Danlos. Bij deze aangeboren afwijkingen voor wat betreft de collageen opbouw behoort, naast andere symptomen, ook het verschijnsel van de hypermobiliteit van gewrichten. De biochemische "defecten" van het collageen bij deze aandoeningen zijn nog slechts spaarzaam bekend (3). Een relatie tussen moleculaire veranderingen in het collageen en biomechanische veranderingen ("slapper" worden van de banden) is niet gelegd. Ook rechtstreekse metingen in de vorm van een trek-verlengingscurve van het collageen bij deze aandoeningen ontbreken. Opvallend is natuurlijk dat vele kerngezonde mensen dergelijke bewegingsuitslagen eveneens met gemak behalen (2). (Vergelijk ook: figuur 3a met 4g en figuur 3b met 5e). In het algemeen berusten "verklaringen" als: "hyperlaxité van ligamenten veroorzaakt en "stijve banden veroorzaken een op een gedachte en niet op feiten. Deze gedachte vindt zijn oorsprong in een opvatting over het werkingsmechanisme van gewrichten zoals weergegeven in figuur 8. Dit echter is volstrekte onzin. Figuur 8. Volkomen onjuiste voorstelling van zaken. Bij een kanteling naar rechts zou het rechter ligament ontspannen en het linker ligament uitrekken. Zo werken gewrichten zeker niet. Als ligamenten zouden zitten op de plek zoals in deze figuur gegeven, dan kan het gewricht nu net niet in de aangegeven richting kantelen. Immers de banden zouden dan moeten uitrekken en de mate waarin ze dat kunnen is bij lange na niet voldoende om een bewegingsuitslag van enige betekenis toe te laten. Ligamenten zijn niet van elastiek. Ligamenten lijken veel meer op staalkabels of op zijn minst op touw en kunnen slechts zo'n 3% verlengen (6,7) (figuur 9).

8 Figuur 9. a. Collageen bindweefsel (pezen) met een gegolfde structuur (wavy formation). Ligamenten vertonen een soortgelijke "gegolfde" vorm, met daar bovenop een intertwijnende, spiraalvormige en gekruiste geometrie. Naar: Lennart Nilsson, Ontdek de Mens, Uitg. Ploegsma (1973). b. Schematische voorstelling van figuur a. c. Onder fysiologische omstandigheden worden de vezels (zowel van ligamenten als van pezen) bij belasting "recht getrokken". Hierbij is de verlenging slechts zo'n 3-5%. d. Een nylon trekkoord als model van een ligament. e. Nylon koord in onbelaste toestand. f. Nylon koord onder trek. De "gekruistverlopende" c.q. " spiraalvormige" c.q. "golfvormige" vezels worden (iets) meer horizontaal getrokken. In collageen bindweefsel worden de trekkrachten in de "gegolfde" vezels met name opgenomend door de matrix van het bindweefsel (6,7). Zelfs staalkabels vertonen een soortgelijk gedrag als hierboven beschreven. Met "elastiek" of "rubber banden" hebben ligamenten volstrekt geen enkele overeenkomst.

9 Indien ligamenten geplaatst zouden zijn als in het gewrichtsmodel in figuur 8 is de benodigde verlenging voor een hoekstandverandering van enige betekenis vele malen meer dan 3%. We verduidelijken dit met het gewrichtsmodel in figuur 10. Figuur 10. a. Gewrichtsmodel (met een continu verlopende kromtestraal; een zogenaamde "evolvente"), gestuurd door een vierstangenstelsel, met een (denkbeeldig) ligament (trekkoord) in het vlak van de beweging). b. Het model na een hoekuitslag van ca. 60 o. De lengte van het" trekkoord " (het ligament) zou vrijwel moeten verdubbelen. c. a = lengte in ruststand, b= lengte na hoekuitslag, vrijwel dubbel zo groot als in a. De hier voorgestelde situatie is volstrekt onmogelijk. (Zie voor een realistische verlengingsmogelijkheid van ligamenten nogmaals figuur 9b en c). Een andere denkbare oplossing: een ligament dat al in de uitgangspositie slap staat (figuur 11a) en door de beweging wordt strakgetrokken (figuur 11b), levert echter in de uitgangspositie een instabiel gewricht op (figuur 11c), zoals een ieder weet met bijvoorbeeld een deficiënte voorste kruisband. Normaal komt deze situatie dan ook niet voor. Ligamenten (in ieder geval delen ervan) zijn in iedere positie van het gewricht gespannen. Figuur 11. Denkbeeldige oplossing van het probleem als weergegeven in figuur 10. a. In de ruststand staat het linker ligament "slap". b. Na een kanteling naar rechts staat het linker ligament "strak" en het rechter slap. c. Het probleem hierbij is dat het gewricht in situatie a. geheel instabiel zou zijn voor verplaatsingen naar links. Het gewricht zou daarmee net zo instabiel zijn als bijvoorbeeld het kniegewricht na een complete ruptuur van de voorste of achterste kruisband. Het lijkt niet erg aannemelijk dat "normale" gewrichten op de hier geschetste wijze functioneren.

10 Een mooi voorbeeld van het voorgaande wordt gevonden in de knie. Waar zitten hier de ligamenten? Aan de zijkanten van het gewricht. In welke richtingen kan het gewricht dus niet of nauwelijks kantelen? Naar lateraal en mediaal. Omdat de banden zitten waar ze zitten kan de knie in ruime mate flecteren en extenderen: dus bewegen Atussen de banden Als de collaterale banden van de knie aan de ventrale en dorsale zijde hadden gezeten, konden we alleen maar valgiseren en variseren in de knie en juist niet strekken en buigen. We zien dat de knie het laatste nu net wèl kan en dat betekent dat de ligamenten die de beweging in het gewricht aan de voorkant en/of de achterkant van het gewricht kunnen zitten, maar aan de zijkanten van de condylen (figuur 12). Figuur 12. Het laterale collaterale ligament (a) en het mediale collaterale ligament (b) zitten aan de zijkant van de knie en laten daarmee flexie en extensie (pijl) "tussen deze banden door" wel toe. Er zijn geen rechtlijnig verlopende ligamenten aan de voor- of achterzijde van de knie (het lig. popliteum arcuatum is sterk boogvormig en het lig. popliteum obliquum loopt schuin. Beide ligamenten zijn overigens relatief weinig uitgesproken). Valgiseren en variseren (behoudens een geringe mogelijkheid tot "gapping") in de knie is door deze banden echter onmogelijk. Eigenlijk zien we in de knie twee collateraal bandsystemen: één voor elke condyl. Voor de mediale condyl de mediale collaterale band samen met de achterste kruisband en voor de laterale condyl de laterale collaterale band samen met de voorste kruisband (figuur 13). Dat de kruisbanden gekruist verlopen is weliswaar juist (en voor de rotatiemogelijkheden van de knie van belang), doch leidt de aandacht af van het collaterale karakter van deze banden. Figuur 13. a. Het onderscheid tussen collaterale banden en kruisbanden van de knie is tamelijk kunstmatig. b. Functioneel gezien is er eerder sprake van twee collaterale bandsystemen: het lig. collaterale mediale en het lig. cruciatum posterius vormen het collaterale bandsysteem voor de mediale condyl; het lig. collaterale laterale en het lig. cruciatum anterius vormen het collaterale bandsysteem voor de laterale condyl.

11 Er kleeft nog een ander probleem aan de gedachte dat Aslappe verantwoordelijk zouden zijn voor hypermobiliteit in een gewricht. Wanneer gewrichten worden geïmmobiliseerd (bijvoorbeeld in een gipsverband), ontstaan er al na ongeveer twee weken duidelijke bewegingsbeperkingen in het gewricht. Naarmate de immobilisatie langer duurt, neemt de ernst van deze beperkingen toe. Het bindweefsel rond deze beperkt beweeglijke, "stijve", gewrichten echter, blijkt in deze tijd juist slapper te worden, dus een hyperlaxité te vertonen (1,4,8,9), (figuur 14). Figuur 14. Na een immobilsatie periode (bijvoorbeeld in een gipsverband) wordt het collagene bindweefsel rond een gewricht slapper. Er is nog nooit een onderzoek gepubliceerd waaruit het tegenovergestelde blijkt. Dit druist weliswaar tegen het gevoel, de intuïtie in, maar is desondanks een feit dat door alle onderzoek hiernaar wordt bevestigd. Er is nog nooit een onderzoek gepubliceerd waaruit bleek dat de banden na een immobilisatieperiode stijver worden. Een "hyperlaxité" van het bindweefsel rond een gewricht blijkt dus juist gepaard te gaan met een verminderde beweeglijkheid en helemaal niet met een hypermobiliteit (figuur 15). Figuur 15. Na een immobilsatie periode (serie onder b) is er vergeleken met de situatie daarvóór (serie a): een grotere verlenging (bij eenzelfde trekkracht) van het bindweefsel rond het gewricht; het ligament is dienovereenkosmtig slapper geworden (hyperlaxié; het gewricht is echter beperkt in zijn bewegingsuitslag. Hyperlaxité leidt dus tot een verminderde bewegingsuitslag en zeker niet tot "hypermobiliteit".

12 Een aspect dat over het algemeen geheel buiten beschouwing wordt gelaten in discussies en onderzoek over de grootte van de bewegingsuitslagen in een gewricht (dus de mate van lenigheid) is de relatie tussen de bouw, de geometrie, van een gewricht en de daarmee samenhangende te bereiken hoekstanden. We zullen hier nader op in gaan. Gewrichtsvorm en bewegingsuitslag De vorm van kop en kom van een gewricht wordt gekenmerkt door slechts twee parameters: - de mate van kromming van de gewrichtsprofielen (het kraakbeen); - de "lengte" van het gewrichtsprofiel. Beide kunnen onafhankelijk van elkaar variëren (figuur 16). (De mate van kromming wordt bepaald door de lengte van de kromtestraal. Hoe kleiner de kromtestraal, hoe groter de kromming). Figuur 16. Een gewrichtsprofiel (a) (2 dimensionaal) kan met slechts 2 parameters worden beschreven (b): De mate van kromming c.q. de kromtestraal (r) en de lengte van het profiel, uitgedrukt in de booghoek α: (profiellengte = π x kromtestraal x α / 180). c. en d.: gelijke profiellengten maar verschillende kromtestralen; e. en f.: gelijke kromtestralen maar verschillende profiellengten. Met behulp van een computerprogramma is de invloed van beide parameters op de bewegingsuitslag onderzocht. Het programma simuleert een gewricht met een cirkelvormige kop en kom (figuur 17). Figuur 17. Het gebruikte computermodel met cirkelvormige gewrichtsprofielen. M1 = middelpunt van de kop M2 = middelpunt van de kom R1 = kromtestraal van de kop R2 = kromtestraal van de kom C1 = draaipunten (centrode) van de kop C2 = draaipunten (centrode) van de kom Pl1 = profiellengte van de kop Pl2 = profiellengte van de kom (Dit computerprogramma: Joint- Sim, is gratis te downloaden vanaf de site van Versus. Zie hiervoor de colofon).

13 De oorspronkelijke simulaties en de daaruit verkregen gegevens zijn in de appendix opgenomen. In de volgende figuren zijn de computerplaatjes wat meer naar de werkelijkheid overgetekend. Alle afmetingen en verhoudingen in deze figuren zijn uiteraard nauwkeurig van de simulaties overgenomen. Om de invloed van de genoemde parameters op de mogelijke hoekstandverandering te kunnen analyseren is een (willekeurig) gekozen referentiegewricht nodig (figuur 18, afmetingen en verhoudingen identiek aan die in figuur 17). Figuur 18. Het referentiegewricht. De gewrichten zijn overgetekend naar de computersimulaties zoals gegeven in de Appendix. Er worden alleen de veranderingen besproken welke leiden tot een vergroting van de bewegingsuitslag vergeleken met die van het referentiegewricht. Een verkleining van de bewegingsuitslag vindt uiteraard plaats indien de getoonde wijzigingen negatief zouden worden genomen. Geheel willekeurig is getoond wat de invloed is van wijzigingen van 10% van de oorspronkelijke referentie waarden. Grotere verschillen in lengte en/of kromming leiden uiteraard tot grotere wijzigingen in de bewegingsuitslagen en v.v. De volgende veranderingen zijn onderzocht: a. veranderen van de absolute grootte van de stralen van kop en kom en van de profiellengten van kop en kom (alle verhoudingen blijven gelijk). b. verkleinen van de straal van de kop c. vergroten van de straal van de kom d. vergroten van de profiellengte op de kop e. verkleinen van de profiellengte op de kom Wat in de laatste vier gevallen mee moet veranderen is de positie van de momentane draaipunten (de centrode) van het gewricht. We laten een nadere bespreking hiervan verder achterwege. ad. a. Verandering van de absolute grootte van het gewricht Allereerst bezien we het effect van de absolute grootte van een gewricht (figuur 19). Het blijkt dat dit geen invloed heeft op de bewegingsuitslag. Een "groot" gewricht heeft precies dezelfde beweginsuitslag als een "klein" gewricht, als alle verhoudingen hetzelfde worden gehouden. (Dat is ook gemakkelijk in te zien. Het grote gewricht is gewoon een vergrootte afbeelding van het kleinere). Indien gewrichten isometrisch groeien van af de babytijd tot volwassenheid is door deze groei op zich in het verloop van het leven dan ook geen verandering in lenigheid te verwachten. Men wordt niet stijver of leniger omdat de gewrichten groeien.

14 Figuur 19. De absolute grootte (maar dezelfde verhoudingen) van de parameters van kop en kom hebben geen invloed op de hoekuitslag. a. referentiegewricht. b. 10% groter gewricht. ad. b. Verkleinen van de straal van de kop In figuur 20 wordt het effect getoond van een sterkere kromming van de kop van het gewricht (dus een kop met een kleinere kromtestraal). Ten overvloede: de lengte van het gewrichtsprofiel van de kop (en van de kom) is gelijk aan die van het referentiegewricht De bewegingsuitslag in het gewricht is groter vergeleken met die van het referentiegewricht. In dit geval bedraagt de toename van de maximaal mogelijke hoekstandverandering 9 o. Op de snijzaal zou een dergelijk verschil in gewrichtsbouw gemakkelijk aan de aandacht ontsnappen. De kop Aoogt@ hoogstens wat kleiner. Pas wanneer men beseft dat de mate van kromming invloed heeft op de lenigheid, zou een dergelijk verschil ook werkelijk opvallen. Het in werkelijkheid nauwkeurig meten van verschillen in kromtestralen van verschillende gewrichten is technisch overigens verre van eenvoudig. Figuur 20. Kromtestraal van de kop 10% kleiner (b). De hoekuitslag is 9 o groter (b) dan die van het referentiegewricht (a).

15 ad. c. Vergroten van de straal van de kom In figuur 21 wordt het effect getoond van een minder grote kromming van de kom van het gewricht (dus een kom met een grotere kromtestraal). Ten overvloede: de lengte van het gewrichtsprofiel van de kom (en van de kop) is gelijk aaan die van het referentiegewricht. De toename van de maximaal te bereiken hoekuitslag bedraagt hier ca. 3 o. Ook hier zou het verschil in gewrichtsbouw bij het beschouwen van twee preparaten nauwelijks opvallen. Figuur 21. Kromtestraal van de kom 10% groter (b). De hoekuitslag is 3 o groter (b) dan die van het referentiegewricht (a). ad. d. vergroten van de profiellengte op de kop In figuur 22 b is de lengte van het gewrichtsprofiel op de kop 10% groter dan die van het referentiegewricht (figgur 22a). De toename van de maximaal te bereiken hoekuitslag bedraagt ca. 8 o. Bij het beschouwen van een serie Aechte" gewrichten vallen dit soort verschillen pas op wanneer men al het inzicht heeft dat deze samenhangen met de lenigheid. ATheorie-geladen@ kijken naar de werkelijkheid levert over het algemeen veel meer op dan te proberen door het verzamelen van (zelfs) grote hoeveelheden data verbanden aan het licht te brengen. Figuur 22. Profiellengte van de kop 10% groter (b). De hoekuitslag is 8 o groter (b) dan die van het referentiegewricht (a).

16 ad. e. verkleinen van de profiellengte op de kom Tenslotte wordt in figuur 23 het effect getoond van het verkleinen van de lengte van het gewrichtsprofiel op de kom met 10%. De toename van de maximaal te bereiken hoekuistslag, vergeleken met het referentiegewricht, bedraagt ca. 3 o. Ook hier zou in de werkelijkheid Aop het oog@ moeilijk verschil te zien zijn tussen de twee gewrichten. Figuur 23. Profiellengte van de kom 10% kleiner (b). De hoekuitslag is 3 o groter (b) dan die van het referentiegewricht (a). Tenlotte laten we de invloed op de lenigheid zien van alle parameters tegelijk (opnieuw elk 10% verschillend met het referentiegewricht) (figuur 24). Figuur 24. Combinatie van alle parameters (figuur 20 t/m 23) die leiden tot een grotere hoekuitslag (b); - Kromtestraal van de kop 10% kleiner; - Kromtestraal van de kom 10% groter; - Profiellengte van de kop 10% groter; - Profiellengte van de kom 10% kleiner. Hoekuitslag in (b): = 23 o meer dan die van het referentiegewricht (a).

17 Het blijkt dat de invloed van iedere parameter apart opgeteld mag worden en zo zou een gewricht waarin: - de kromtestraal van het kopprofiel 10% kleiner is; - de kromtestraal van het komprofiel 10% groter is; - de lengte van het kopprofiel 10% groter is; - de lengte van het komprofiel 10% kleiner is; vergeleken met het referentiegewricht, een grotere hoekuitslag behalen van : = 23 o. Zelfs in dit geval (alle vier de parameters tegelijk veranderd) zou het verschil in bouw tussen beide gewrichten in de werkelijkheid niet direct opvallen. Het effect op een keten van gewrichten is (uiteraard) nog opvallender. Stel dat er twee hypothetische gewrichtsketens met elkaar worden vergeleken waarin de gewrichtsparameters (overeenkomstig het voorgaande) slechts 10% van elkaar zouden verschillen (figuur 25a), dan is gemakkelijk te zien waarom sommige acrobaten (zoals in het Chinese Staatscircus), zover achterover kunnen buigen dat zij tussen hun eigen benen door naar voren kunnen kijken (figuur 25b). In dat geval is er immers de beschikking over 24 wervelgewrichten plus heupen, knieën en enkels. Bij zoveel gewrichten kunnen de verschillen per gewricht dus nog veel minder groot zijn dan de hierboven gekozen 10%. Met hyperlaxité van de ligamenten heeft een dergelijk lenigheid niets van doen. Figuur 25. a. De gewrichtsketens verschillen voor alle parameters (zoals in figuur 24) met 10%. b. Een optelsom van dit soort, per gewricht minieme, verschillen, maakt het fenomeen van "slangenmensen" meer begrijpelijk.

18 Discussie De lenigheid van een gewricht blijkt, gezien het voorgaande, af te hangen van met name de verhouding tussen twee parameters: - de kromming van het kopprofiel in verhouding tot de kromming van het komprofiel; - de lengte van het kopprofiel in verhouding tot de lengte van het komprofiel; De mate van kromming is, zoals eerder gezegd, omgekeerd evenredig met de lengte van de kromtestraal. Hoe kleiner de kromtestraal hoe groter de kromming en v.v. In gewrichten kan de straal van de kom nooit kleiner zijn dan die van de kop. De kop zou dan op slechts de uiterste randen van de kom contact kunnen maken. De verhouding kan dus maximaal 1 zijn: kop en kom hebben dezelfde kromming. Over het algemeen is de kop echter sterker gekromd dan de kom; ofwel, de kromtestraal van de kop is kleiner dan die van de kom. Indien we de kromtestraal van de kop aanduiden als R kop en die van de kom als R kom geldt dus dat naarmate de verhouding R kop / R kom kleiner is, de lenigheid van het gewricht groter is. Voor de verhouding in profiellengten geldt dat naarmate deze groter is, de lenigheid in het gewricht eveneens groter is. Als we de profiellengte van de kop aanduiden als L kop en die van de kom als L kom dan geldt dus: dat naarmate de verhouding L kop / L kom groter is, de lenigheid (de maximaal mogelijke hoekstandverandering) van het gewricht groter is. Voor deze twee "lenigheidsindexen" geldt: R kop / R kom <1 L kop / L kom >1 (Het voorgaande geldt voor alle gewrichten behalve: het patellofemorale, het kaak- en het costotransversaire gewricht. Daar ligt de zaak wat gecompliceerder. Een nadere bespreking hiervan laten we verder achterwege). De lenigheid in een individueel gewricht is, gezien het bovenstaande, niet trainbaar. Het kunnen bereiken van een hyperextensiestand van de knie als weergegeven in figuur 1b door te trainen, ligt niet in de rede. Immers dan zou het effect van deze oefeningen moeten zijn: het laten toenemen van de kromming c.q. de lengte van het gewrichtsprofiel op de kop (en/of v.v. van de kom). Men wordt dus met een dergelijk gewricht geboren. Personen met een Ehlers-Danlos of een Marfan syndroom vertonen behalve de hypermobiliteit in gewrichten nog andere symptomen (3). Opvallend zijn bijvoorbeeld de geheel andere verhoudingen in lengten van de lichaamsdelen (relatief korte romp, zeer lange benen, zeer lange vingers etc.). Naar de verhoudingen van de hierboven besproken gewrichtsparameters is nog nooit gekeken. Het zou interessant zijn hiernaar onderzoek te verrichten. Temeer daar naast de hypermobiliteit deze patie,"nten ook contracturen kunnen bezitten (elleboog, vingergewrichten en wervelkolom (scoliose) en het tevens opvallend is dat deze personen relatief zo weinig last lijken te hebben van de hypermobiliteit (3). Sommige auteurs twijfelen zelfs in het algemeen aan het bestaan van een relatie tussen "slap" collageen en hypermobiliteit (2). Wij delen deze opvatting, gezien het voorgaande, geheel.

19 APPENDIX De computersimulaties (figuur 26 waarop de gewrichtsmodellen in de figuren 18 t/m 24 zijn gebaseerd worden hieronder weergegeven. a. referentiegewricht b. kop en kom in absolute zin 10% groter c. kromtestraal van de kop 10% kleiner d. kromtestraal van de kom 10% groter e. lengte van het kop profiel 10% groter f. lengte van het komprofiel 10% kleiner. Figuur 26. Verklaring in de tekst.

20 In figuur 27 tenslotte wordt het referentiegewricht vergeleken met het gewricht waarin alle vier de parameters (c,d,e en f) 10% zijn veranderd. Figuur 27. Verklaring in de tekst. Betekenis van de afkortingen in de tabellen: R. Convex = straal van het kopprofiel R. concaaf = straal vanhet komprofiel R.centr. 1 = positie van de momentane draaipunten R.centr. 2 = positie van de momentane draaipunten bij een functiestoring (in dit artikel verder niet gebruikt). H. convex= booghoek van het kopprofiel H.concaaf = booghoek van het komprofiel L. convex= lengte van het kopprofiel L.concaaf= lengte van het komprofiel LITERATUUR 1. Binkley J., Peat M. The effects of immobilization on the ultrastructure and mechanical properties of the medial collateral ligament of rats. Clinical Orthopaedics and Related Research, no. 203 (1986), pp Grahame R, Joint hypermobility and genetic collagen disorders: are they related? Arch. Dis. Child. (1999) 80(2), pp

21 3. McKusick V. Heritable and Developmental Disorders of Connective Tissue and Bone. In: Artrhritis and Allied Conditions. McCarty D.J. (ed). Chapter 62, (1979). 4. Noyes F. Functional properties of knee ligaments and alterations induced by immobilization. Clinical Orthopaedics and Related Research, no. 123 (1977), pp Riezebos C. Trap-op, trap-af en de dorsaalflexie van de enkel. Versus, Tijdschrift voor Fysiotherapie, 17e jrg. 1999, no.2, pp Viidik A. Biomechanics and functional adaptation of tendons and joint ligaments. In: Studies on the anatomy and function of bone and joints. Edited by F.G. Evans. Springer Verlag (1966). 7. Viidik A. Functional properties of collagenous tissue. Int. Rev. of Conn. Tissue, no.6, (1973), Woo S., Gomez M., Woo Y., Akeson W. Mechanical properties of tendons and ligaments. II. The relationships of immobilization and exercise on tissue remoddeling. Biorheology, 19, (1982), pp Woo S. Functional adaptation and homeostasis of bone, tendons and ligaments. San Diego Veterans Administration Medical Center and University of California San Diego, La Jolla, CA, USA. (Verdere gegevens ontbreken).