Auteur(s): Meer v d P, Lagerberg A, Faber H. Titel: Spierversterken bij instabiliteit: Zinvol? Jaargang: 12 Jaartal: 1994 Nummer: 5 Oorspronkelijke paginanummers: 246-266 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: www.versus.nl
SPIERVERSTERKEN BIJ INSTABILITEIT: ZINVOL? P. van der Meer A. Lagerberg H. Faber P. van der Meer, fysiotherapeut, Particuliere praktijk, Warmond A. Lagerberg, Vakgroep Beweging & Analyse, opleiding Bewegingstechnologie Haagse Hogeschool H. Faber, Bewegingstechnoloog, Voorburg Inleiding en probleemstelling Het trainen van een zogenaamd "spiercorset" en/of het versterken van bepaalde spiergroepen rond een instabiel gewricht wordt door veel fysiotherapeuten als een zinvolle therapie gezien. Vooral bij het instabiele knie- en schoudergewricht wordt veel aandacht besteed aan het versterken van de rond het gewricht gelegen musculatuur. Dergelijke therapievormen zijn gebaseerd op het idee dat de verminderde stabiliteit van het gewricht geheel of gedeeltelijk gekompenseerd kan worden door spierkracht. Alvorens in te gaan op deze vooronderstelling dienen we vast te stellen wat precies verstaan moet worden onder een instabiel of juist een stabiel gewricht. Stabiliteit in de mechanica In de mechanische betekenis geeft de term stabiliteit een bepaald soort evenwichtssituatie aan. In de statica (evenwichtsleer) wordt onderscheid gemaakt tussen drie evenwichtssituaties: stabiel-, labiel-, en indifferent evenwicht (figuur 1). Het kenmerk van een stabiele evenwichtssituatie is dat het systeem, bij een kleine verstoring van de evenwichtssituatie, weer terugkeert naar de oorspronkelijke stand zodra de verstorende kracht wordt weggenomen. In het geval van een labiele situatie leidt een dergelijke verstoring van het evenwicht tot een volledige verstoring van de oorspronkelijke situatie. Men spreekt van indifferent evenwicht indien een systeem geen neiging vertoont terug te keren of verder weg te lopen van de oorspronkelijke evenwichtsstand. Indien we deze mechanische definitie van het begrip stabiliteit zouden hanteren in relatie tot het instabiele gewricht leidt dit tot de volgende konklusies. Figuur 1. Grofweg kunnen we dan stellen dat geen enkel gewricht op zichzelf stabiel is, tenzij de bewegende massa zich onder het gewricht bevindt. Dit is bijvoorbeeld bij het hangen aan een rekstok het geval. In dat geval namelijk zal de massa bij een toevallige krachtsinwerking iets uit de oorspronkelijke stand verwijderd raken, maar uiteindelijk terugkeren in de uitgangssituatie. Een andere situatie waarin er sprake kan zijn van stabiel evenwicht in een gewricht is bij het bereiken van een eindpositie in het gewricht. Indien deze eindstand door toedoen van de zwaartekracht wordt onderhouden zal het gewricht bij verstoring van de evenwichtssituatie de neiging vertonen terug te keren naar de oorspronkelijke stand. Zo is bijvoorbeeld in stand de maximale extensiestand van de knie stabiel zolang de zwaartelijn
ventraal van het gewricht verloopt. Indien de verstoring van het evenwicht zodanig groot is dat de zwaartelijn achter de knie-as gaat verlopen is er sprake van een instabiele situatie. In alle overige situaties verkeren de massa's, die via gewrichten verbonden zijn, in een labiele evenwichtssituatie. Dit labiele evenwicht in de gewrichten zou zonder toevoeging van spierkrachten slechts mogelijk zijn, indien het deelzwaartepunt van de zich boven het gewrichtsoppervlak bevindende massa exakt loodrecht boven het kontaktpunt projecteert. Aangezien dit zeer zeldzame situaties zijn is het duidelijk dat het handhaven van vrijwel alle houdingen spierkrachten rond de gewrichten noodzakelijk maakt. Stabiliteit in de fysiotherapie Indien binnen de fysiotherapie gesproken wordt over een stabiel dan wel een instabiel gewricht wordt een andere betekenis toegekend aan de termen stabiel en instabiel dan in de mechanica. Dit gebrek aan eenduidigheid van begrippen valt te betreuren. Later in dit artikel zal blijken hoe verwarrend dit kan werken. In de (para)medische praktijk worden de termen stabiel en instabiel niet gebruikt om het type evenwichtssituatie rond een gewricht te beschrijven, maar gaat het om een eigenschap van het gewricht zelf. Het gewricht zelf wordt als instabiel of stabiel beoordeeld en dus niet in de context van een heersende belastingssituatie. Instabiliteit is daarbij een pathologische situatie die te diagnostiseren is met behulp van diverse stabiliteitstesten. Instabiliteit van een gewricht vindt zijn oorzaak in meer of minder duidelijk te diagnostiseren beschadigingen van het sturende ligamentaire systeem. Het gevolg van deze beschadigingen is dat het verplaatsingsgedrag van de articulerende delen niet meer bepaald is. Het bandapparaat van het gewricht dikteert onder normale omstandigheden de wijze waarop de verplaatsing van de profielen plaatsvindt. Met andere woorden: indien u de knie 90 buigt dan is het bij deze hoekstand behorende kontaktpunt in het kniegewricht volledig bepaald. Het maakt daarbij niet uit of u op het been staat of dat u deze hoekstand in buiklig in bed noodzakelijk vond. U kunt niet vrij kiezen waar de tibia op het femur staat bij de gegeven hoekstand. Het bandapparaat bepaalt dat voor u. De vrijheid die u als eigenaar van dit gewricht heeft, is te bepalen hoever en hoe snel u buigen en draaien wilt in de knie, niet om uit te maken waar de profielen kontakt zullen maken bij een gegeven koekstand. Stabiliteit van een gewricht zou dan ook kunnen worden gedefinieerd als het vermogen van een gewricht om onder alle belastingsomstandigheden bij een bepaalde hoekstand het heersende kontaktpunt te bewaren. Instabiliteit van een gewricht is dan de gestoorde situatie waarbij het gewricht onder bepaalde belastingssituaties niet in staat is bij een gegeven hoekstand het (aanvankelijke) kontaktpunt te bewaren. Wij spreken dus van instabiliteit indien het bandapparaat dit kontaktpunt niet meer volledig bepalen kan. Onder dergelijke gestoorde omstandigheden blijkt de heersende belastingssituatie opeens wel van invloed te zijn op het gedrag van het gewricht. Later in dit artikel wordt hierbij uitvoerig stilgestaan. Instabiliteit en mobiliteit Ten onrechte wordt in de kliniek instabiliteit van een gewricht synoniem geacht aan een opvallende lenigheid van het gewricht. Zo worden personen met een meer dan gemiddelde inversie-lenigheid van de tarsus als een risikogroep gezien voor het oplopen van een enkeldistorsie. Hier spelen een aantal misverstanden door elkaar heen. Zoals hiervoor reeds besproken werd, is instabiliteit van een gewricht het gevolg van afwijkingen in het bandapparaat. Het bijzondere fenomeen doet zich hierbij voor dat er onder dergelijke omstandigheden enerzijds sprake is van ongewenste speling in het gewricht in a-fysiologische richtingen maar anderzijds het gewricht in de gewenste bewegingsrichtingen beperkingen vertoont. Zo is bij een voorste kruisband-ruptuur de flexie-extensie beweging van het kniegewricht beperkt maar bestaat er een ongewenste rotatiemogelijkheid bij een gestrekte knie en een meer dan gebruikelijke voorwaartse verschuifbaarheid van de tibia. Deze schijnbaar paradoxale situatie is niet verklaarbaar indien men ligamenten uitsluitend ziet als remmers van de bewegingsuitslagen. Verscheuring van een ligament zou dan immers de bewegingsuitslag doen toenemen. Indien men zich echter realiseert dat ligamenten over het gehele traject van de beweging een sturende rol vervullen, is er niet langer sprake van een paradox. De arthrokinematische principes waarop deze opvatting over de funktie van ligamenten gebaseerd is, zijn veelvuldig onderwerp van deze rubriek geweest. Vandaar dat hier wordt volstaan met een verwijzing (1). Waarschijnlijk is het misverstand over lenigheid en instabiliteit terug te voeren op dezelfde misvatting. Een meer dan gemiddelde lenigheid wordt gezien als een uiting van een "slap" kapsel dat niet in staat is het gewricht op tijd te remmen. Verschillen, tussen individuen, in de lenigheid per gewricht zijn echter volkomen fysiologisch en volledig verklaarbaar op basis van individuele verschillen in gewrichtsvorm (2). Een lenig gewricht heeft niets te maken met een instabiel gewricht. Indien de genoemde per-
sonen met de lenige enkels op de één of andere manier toch een distorsie oplopen, zijn ze hooguit daarna instabiel in de enkel, maar dan wel tegelijkertijd beperkt. Analyse van twee belastingssituaties. Het doel van dit artikel is tweeledig. Enerzijds willen we nader ingaan op de boven beschreven definitie van instabiliteit. Anderzijds is het doel van dit artikel: het beschouwen van het opbouwen van een spiercorset en/of het versterken van bepaalde spiergroepen rond een instabiel gewricht als therapie. De te onderbouwen definitie van een instabiel gewricht luidt: een gewricht is instabiel als het niet onder alle belastingssituaties het heersende kontaktpunt kan bewaren. Hierbij dient opgemerkt dat het om belastingssituaties gaat waar een stabiel gewricht wél het heersende kontaktpunt kan bewaren. Om deze definitie te bewijzen moeten er belastingssituaties "gevonden" worden die in een ongestoord funktionerend gewricht stabiel zijn en in een gestoord funktionerend gewricht instabiel. Indien in deze belastingssituaties mocht blijken dat de instabiliteit niet is op te heffen met behulp van spieraktiviteit dan betekent dit dus dat het opbouwen van een spiercorset en/of het versterken van bepaalde spiergroepen rond een instabiel gewricht géén adekwate therapie kan zijn. Voor het verdere betoog is het van belang om zich (nog eens) goed te realiseren dat in statische (stilstaande) belastingssituaties de reaktiekracht in het gewricht altijd loodrecht op de raaklijn (aan de gewrichtsprofielen) in het kontaktpunt moet staan. Indien dit laatste niet het geval is, kan er überhaupt nooit sprake zijn van een statische belastingssituatie in een gewricht. De reden dat de reaktiekracht loodrecht op het gewrichtsopppervlak moet staan in statische situaties is het feit dat de wrijvingscoëfficiënt in gewrichten zeer laag is. (Dit betekent dat er slechts zeer kleine wrijvingskrachten heersen in een gewricht.) De reaktiekracht in het gewricht kan geen komponent evenwijdig aan het kontaktpunt "opbouwen", omdat hij deze komponent zou moeten ontlenen aan de wrijving in het gewricht. Met andere woorden: de resultante van alle aktiekrachten in een gewricht moet in een statische situatie altijd loodrecht op het gewrichtsoppervlak staan. Aangezien aktie = - reaktie, staat de reaktiekracht in het kontaktpunt in die situaties dan ook loodrecht op het gewrichtsoppervlak. De reaktiekracht wordt opgebouwd door de stijfheid van het kraakbeen en het bot (3). Zoals in de inleiding al is opgemerkt, zijn het instabiele schouder- en kniegewricht de gewrichten waaromheen als therapie regelmatig gepoogd wordt een spiercorset op te bouwen en/of bepaalde spiergroepen te versterken. Dit wil uiteraard niet zeggen dat instabiliteit zich alleen maar bij deze gewrichten voordoet. Elk gewricht kan per definitie instabiel zijn. Principieel maakt het daarom niet uit welk gewricht genomen wordt om het verschijnsel instabiliteit te analyseren. In onderstaande analyses wordt naar het distale interphalangeale gewricht gekeken, dit vanwege het feit dat er over het dip-gewricht slechts twee spieren lopen. A. Instabiliteit van het dip-gewricht. In de vorige aflevering van deze rubriek hebben we gezien dat het mogelijk is om de vinger stabiel te houden ongeacht in welke richting of op welke plaats er een kracht op de vinger wordt uitgeoefend. We beschouwen nu alleen het distale interphalangeale gewricht (en niet de gehele vingerboog) en nemen aan dat de middelste phalanx door externe krachten gefixeerd is. We hebben te maken met een gewricht waarover slechts twee spieren lopen, te weten: de m. flexor digitorum profundus en de m. extensor digitorum. We gaan uit van een externe kracht F die op het eindkootje staat met een kracht van 60N. Deze kracht is tangentieël (evenwijdig) aan de raaklijn in het kontaktpunt gericht en heeft een extenderend moment over het dip-gewricht. Om het dip-gewricht te stabiliseren is er een flecterend moment nodig. Dit moment kan geleverd worden door de m. flexor digitorum profundus. De momentsarm voor de kracht F bedraagt 2 cm (u). De momentsarm voor de m. flexor digitorum profundus bedraagt 6 mm (a).
In figuur 2 wordt de situatie geschetst. Indien we nu een krachtenanalyse maken van deze evenwichtssituatie in het kontaktpunt dan moet er aan de volgende bekende eisen voldaan zijn: 1: de som van de momenten is nul (ΣM = 0). 2: de som van de krachten is nul (ΣF = 0 of ΣFx = 0 en ΣFy = 0). Figuur 2. Ad 1. De momenten worden bekeken ten opzichte van het kontaktpunt. De som van de momenten is nul indien het volgende geldt: F.u=P.a F (60 N), u (2 cm) en a (0.6 cm) zijn bekend, hieruit volgt: P=200 N Ad 2. In de x-richting heeft kracht F geen komponent, P heeft wel een komponent in deze richting en die bedraagt: Px = P cos 10 Px = 200 x 0.98 = 196 N Aan de evenwichtsvergelijking ΣFx = 0 wordt voldaan omdat de reaktiekracht -196 N zal bedragen. (In volgende berekeningen laten we de krachten die loodrecht op het kontaktpunt staan buiten beschouwing, aangezien die krachten steeds opgenomen zullen worden door de stijfheid van het bot en het kraakbeen.) In de y-richting heeft P ook een komponent, deze bedraagt: Py = P sin 10 Py = 200 x 0.174 = 34.8 N Kracht F werkt volledig in de y-richting en is tegengesteld gericht aan Py. Indien dit de enige twee krachten zijn die in de y-richting werken dan wordt er aan de evenwichtsvergelijking ΣFy = 0 niet voldaan, want 60-34.8 = 25.2 N. Aangezien er sprake is van evenwicht moet er dus nog een kracht in de y-richting (craniaalwaarts gericht) werken. Deze kracht kan alleen geleverd worden door de m. extensor digitorum of door het kapsel- en bandapparaat. We gaan ervan uit dat de door de m. extensor digitorum geleverde kracht eveneens een hoek van 10 maakt met de horizontaal (figuur 3).
Deze spier heeft dus een komponent in de y- richting. Deze komponent is echter naar craniaal gericht en dat is tegengesteld aan de benodigde richting om aan de evenwichtsvergelijking ΣFy = 0 te voldoen. Het is wel mogelijk om aan de eis ΣFy = 0 te voldoen, namelijk door de m. flexor digitorum profundus meer kracht te laten leveren. Het probleem ontstaat dan echter dat er niet meer aan de eis ΣM = 0 voldaan kan worden. In deze belastingssituatie is het nooit mogelijk om alleen met behulp van spieraktiviteit te voldoen aan de eisen ΣM = 0 en ΣF = 0. Dit komt in dit voorbeeld vanwege het feit dat de momentsarm van de m. extensor digitorum kleiner is dan die van de m. flexor digitorum profundus. We komen hier later op terug. Figuur 3. Bovenstaande betekent dat er alleen sprake kan zijn van een stabiele situatie indien het kapsel- en bandapparaat zorgt voor een kracht in Y-richting, ter grootte van 25.2N caudaalwaarts gericht. (We gaan er van uit dat de krachten geleverd door het kapsel- en bandapparaat geen moment leveren over het kontaktpunt. Oftewel: de geleverde krachten door het kapsel- en bandapparaat lopen door het kontaktpunt.) Voor het stabiel houden van het dip-gewricht is het in deze situatie dus absoluut vereist dat het kapselen bandapparaat een spanning levert die er voor zorgt dat ΣFy = 0. Voor de duidelijkheid: indien het kapsel- en bandapparaat er niet voor zorgt dat ΣFy = 0 dan staat de reaktiekracht niet loodrecht op het kontaktpunt en zal het gewricht "uitglijden". Volgens onze definitie van instabiliteit hebben we dan te maken met een instabiel gewricht want het kontaktpunt kan niet bewaard worden in deze belastingssituatie. In wezen is met dit ene voorbeeld tevens aangetoond dat er zich belastingssituaties kunnen voordoen waarbij het heersende kontaktpunt in een gewricht niet met alléén spierkracht is te onderhouden. Dit wil niet zeggen dat er geen belastingssituaties bestaan waarin spieren theoretisch wél in staat zijn het heersende kontaktpunt te onderhouden. (In het vervolg van het artikel zullen de krachten evenwijdig aan het gewrichtsvlak steeds de krachten in y-richting zijn.) B. Stabiliteit van het dip-gewricht met alléén spieraktiviteit. Als voorbeeld nemen we weer een belastingssituatie van het dip-gewricht. Wederom is er sprake van dat de middelste phalanx gefixeerd is door een externe kracht. We hebben net als in figuur 2 te maken met een kracht F1 van 60 N alleen tegengesteld gericht, F1 heeft een flecterend moment op het dipgewricht. De momentsarm u van F1 is 2 cm. Spierkracht S1, geleverd door de m. extensor digitorum, heeft een momentsarm (a) van 4 mm. Spierkracht S2 heeft een momentsarm (b) van 6 mm en wordt geleverd door de m. flexor digitorum profundus. We berekenen nu de krachten die geleverd moeten worden door de m. extensor digitorum en de m. flexor digitorum profundus om het kontaktpunt te onderhouden (figuur 4).
Dit probleem valt op te lossen met de volgende twee evenwichtsvergelijkingen: 1: Som van de momenten is nul (ΣM = 0) 2: Som van de krachten in Y-richting is nul (ΣFy = 0) Ad 1. F1.u + S2.b - S1.a = 0 F1.u + S2.b = S1.a 60 x 2 + S2 x 0.6 = S1 x 0.4 S1 = 300 + 1½ S2 (I) Ad 2. F1 + S2 sin 10 - S1 sin 10 = 0 60 + 0.174 S2-0.174 S1 = 0 S1 = 345 + S2 (II). Figuur 4. Uit (I) en (II) volgt dat S1 (spierkracht geleverd door de m. extensor digitorum) = 435 N en S2 (spierkracht geleverd door de m. flexor digitorum profundus) = 90 N. Ter vergelijking: indien er evenwicht zou heersen door bijdragen van het kapsel- en bandapparaat en de m. extensor digitorum alleen, (er is nu géén aktiviteit van de m. flexor digitorum profundus) dan is de benodigde kracht (S1), geleverd door de m. extensor digitorum, "slechts" 300 N! Vergelijking van de belastingssituaties A en B. De reden dat in belastingssituatie B wél met spieraktiviteit van de m. extensor digitorum en van de m. flexor digitorum profundus evenwicht kan worden gemaakt, ligt in het verschil van de momentsarmen van de twee spieren. Indien in voorbeeld B het evenwicht door bijdragen van de m.extensor digitorum en het kapsel- en bandapparaat zou worden gemaakt, dan bedraagt de kracht geleverd door de m. extensor digitorum 300 N. In de y-richting bedraagt de komponent van de m. extensor digitorum dan 52.2 N. Om aan de eis van ΣFy = 0 te voldoen, levert het kapsel- en bandapparaat de verder benodigde spanning. De door het kapsel- en bandapparaat geleverde spanning in de y-richting bedraagt: 60N - 52.2 N = 7.8 N. In het geval dat het evenwicht wordt gecreëerd door spieraktiviteit van de m. extensor digitorum en de m. flexor digitorum profundus moet de m. extensor digitorum zowel de y-komponent van de m. flexor digitorum profundus opheffen als van de externe kracht. Uitgaande van de externe kracht moet de m. extensor digitorum nog 7.8 N in y-richting leveren om de externe kracht op te heffen. Oftewel: P sin 10 = 7.8N P x 0.174 = 7.8N P = 45N Op dit moment bedraagt de totaal geleverde kracht door de m. extensor digitorum 300N + 45N = 345 N. Indien de m. extensor digitorum deze kracht levert wordt het momenten-evenwicht, opgebouwd door de externe kracht en de m. extensor digitorum, verstoord. Het dip-gewricht gaat strekken als de m. flexor digitorum profundus geen kracht zou leveren. Als de m. flexor digitorum profundus aanspant wordt ΣFy = 0 weer verstoord. Echter door het verschil in momentsarmen tussen de beide spieren is het toch mogelijk om zowel aan ΣM = 0 als aan ΣFy = 0 te voldoen. Dit laatste lukt alleen doordat de momentsarm van de m. flexor digitorum profundus groter is dan de momentsarm van de m. extensor digitorum In boven beschreven belastingssituaties hadden we te maken met externe krachten die werkten op het gestrekte dip-gewricht. Indien het dip-gewricht een andere stand inneemt, verandert het kontaktpunt en dus ook de momentsarm van de spieren. Daarnaast veranderen ook de werklijnen van de spieren van richting t.o.v. de raaklijn in het kontaktpunt. (Dit betekent dat bij gelijkblijvende spierkracht de grootte van de kracht in y-richting, c.q. de kracht evenwijdig aan de raaklijn in het kontaktpunt, verandert. De grootte van de kracht in de y-richting is namelijk afhankelijk van de hoek die de werklijn van de spier met de raaklijn door het kontaktpunt maakt.) Onderzoek aan bijvoorbeeld de m.quadriceps laat zien dat de komponent evenwijdig aan de raaklijn (aan het tibiaplateau) zelfs omdraait rond de 90 flexie van de knie (figuur 5) (4)
Indien in een andere stand van het dip-gewricht weer een externe kracht geplaatst wordt die een flecterend moment op het dip-gewricht heeft, is dus niet bij voorbaat te zeggen of er alleen met spieren evenwicht gecreëerd kan worden. Dit hangt af van de momentsarmen en van de werklijnen van de spieren t.o.v. het raakvlak door het kontaktpunt. Er zullen scherpe overgangsgebieden zijn voor wat betreft de hoekstand in een gewricht waarin het wel of niet mogelijk is om een bepaalde externe kracht met alleen spierkrachten te stabiliseren! Figuur 5 Spierversterken bij een voorste kruisbandlaesie Voordat we ingaan op de konsekwenties van bovenbeschreven belastingssituaties voor het kniegewricht, staan we eerst nog even stil bij het idee achter het opbouwen van een spiercorset en/of het versterken van bepaalde spiergroepen rond een instabiel gewricht. Het idee achter het opbouwen van een spiercorset en/of het versterken van bepaalde spiergroepen rond een instabiel gewricht is dat de musculatuur de funktie van de banden kan overnemen. Indien men er van uitgaat dat spieren de funktie van banden kunnen overnemen dan is het versterken van de musculatuur toch nog niet direkt een logische stap. Hoe sterker de spieren hoe beter, is de veronderstelling. Het "sterk" zijn van spieren wil echter niet zeggen dat de spieren ook in de gewenste situaties aanspannen. Een consistentere therapie zou zijn om met gebruik van EMG-feedback apparatuur de patiënt in díe situaties te brengen waarin de therapeut verwacht dat de patiënt specifieke spieraktiviteit nodig heeft om de gestoorde bandfunktie over te nemen. In deze situaties kan de patiënt dan leren om bepaalde spieren aan te spannen in plaats van te hopen dat de patiënt dit vanzelf gaat doen omdat zijn spieren zijn versterkt. Gebruikmakend van de kennis van bovenstaande voorbeelden (belastingssituaties A en B) kijken we naar het kniegewricht. Het is duidelijk dat het aantal spieren dat over het kniegewricht loopt in aantal veel groter is dan de twee rond het dip-gewricht. Indien we er van uitgaan dat het evenwicht alleen door spieraktiviteit gecreëerd moet worden is het aantal spieren dat kan zorgen voor evenwicht bij een bepaalde belasting weliswaar groter, doch de eisen zijn hetzelfde. Ook nu zal het afhangen van de momentsarmen van de spieren en de werklijnen van de spieren t.o.v. het raakvlak door het kontaktpunt (c.q. de grootte van de komponenten in x- en y-richting) of er evenwicht gemaakt kan worden. In een meer geflecteerde stand van de knie komt er zelfs nog een komponent bij aangezien er in de knie dan ook geroteerd kan worden. Ook in deze richting zal er evenwicht moeten heersen. We kunnen stellen dat in een ongestoord funktionerend gewricht de spieren moeten zorgen dat aan de evenwichtseis ΣM = 0 voldaan wordt. Aan de eis dat ΣFy = 0 (krachten evenwijdig aan het raakvlak door het kontaktpunt) zal door spanningen in het kapsel- en bandapparaat worden voldaan. Dit betekent dat het kapsel- en bandapparaat er voor zorgt dat de reaktiekracht loodrecht op het kontaktpunt staat. Uitgaande van een stap of sprong waarbij de voet op de grond landt is er m. quadriceps aktiviteit nodig om het flecterende effekt op het kniegewricht van de zwaartekracht teniet te doen. De kracht geleverd door de m. quadriceps heeft een y-komponent (evenwijdig aan het tibiaplateau) die ventraalwaarts gericht is. De voorste kruisband is in staat om deze komponent te nivelleren en te zorgen voor ΣFy = 0. (Tevens kan de versnelling van het onderbeen zorgen voor een y-komponent in ventraalwaartse richting.) Indien de voorste kruisband gescheurd is, is het idee dat de hamstrings er voor moeten zorgen dat ΣFy = 0. Dit vanwege het feit dat de kracht geleverd door de hamstrings een komponent naar dorsaal (y-richting) heeft. Daarom is een veel toegepaste therapie het versterken van de hamstrings na een voorste kruisbandtrauma. Of te bewerkstelligen valt dat er tegelijk aan de eisen ΣFy = 0 en ΣM = 0 voldaan wordt, zal afhangen van de momentsarmen van de m. quadriceps en de hamstrings en van de
werklijnen van deze spieren. We hebben in belastingssituatie B gezien dat het dip-gewricht in de geschetste situatie te stabiliseren valt met aktiviteit van beide spieren die over het dip-gewricht lopen. Het bleek dat de m. extensor digitorum nu meer kracht moest leveren dan als de stabiliteit bewerkstelligd werd met alleen aktiviteit van de m. extensor digitorum en het kapsel- en bandenapparaat (respectievelijk 435 N en 300 N). Vergelijkbaar in dit voorbeeld van de knie zal de m. quadriceps meer kracht moeten leveren dan in de ongestoorde situatie. Dit betekent dat indien men als therapie wil spierversterken bij een voorste kruisbandlaesie men juist de m. quadriceps moet versterken en niet de hamstrings! Daarnaast is het voorspelbaar dat er zich belastingssituaties voor zullen doen als in belastingssituatie A van het dip-gewricht. Dit betekent dat het onmogelijk is om evenwicht te creëren met de m. quadriceps en de hamstrings, onafhankelijk hoe sterk de spieren zijn! Dit zijn de situaties waaruit blijkt dat de funktie van banden niet door spieren is over te nemen. Daarnaast zij opgemerkt dat los van het feit dat het in bepaalde belastingssituaties theoretisch mogelijk is om met meerdere spieren evenwicht in een gewricht te creëren, dit niet wil zeggen dat dit ook daadwerkelijk gebeurt. Proprioceptief moet er namelijk na een bandtrauma méér informatie voor handen zijn dan in de ongestoorde situatie. De bijdragen van het kapsel- en band apparaat worden namelijk passief gestuurd. Of de hersenen genoeg informatie krijgen om daadwerkelijk in staat te zijn om te "weten" dat bij beschadigd kapsel- en bandapparaat het evenwicht met alleen spierkracht moet worden bewerkstelligd, is op zich geen onbelangrijke vraag. Het is dus ook heel goed mogelijk dat de hersenen alleen leren dat er bepaalde belastingssituaties moeten worden vermeden aangezien dit anders pijnklachten oplevert. Spierversterken bij een habituele schouderluxatie Een vergelijkbare therapievorm - die toegepast wordt bij het habitueel luxeren (naar ventraal) van de schouder - is het selectief trainen van de m.infraspinatus (5). De redenering hierachter is als volgt: indien tijdens exoroteren c.q. horizontaal abduceren van de humerus het achterste deel van de m. deltoideus aanspant dan drukt de aangespannen spierbuik van de m.deltoideus de kop van de humerus naar ventraal en dit zou zo de luxatie kunnen bewerkstelligen (figuur 6). Figuur 6 Het aanspannen van de m. deltoideus moet dus zoveel mogelijk vermeden worden en de horizontale abduktie moet door de bijdrage van de m. infraspinatus gemaakt gaan worden. Van de m. infraspinatus loopt namelijk alleen de pees over de humeruskop. De kracht die in figuur 6 is ingetekend is echter een inwendige kracht en deze heeft als zodanig geen enkele invloed op de beweging tussen scapula en humerus. Indien we van de humerus een free body diagram maken dan is de uitwendige kracht van de m.deltoideus op de humerus de resultante van twee krachten. Deze resultante is opgebouwd uit de drukkracht van de spierbuik van de m. deltoideus op de humeruskop én van de kracht die de pees van de m. deltoideus op de aanhechting op de humerus uitoefent (figuur 7). De kracht die de m. deltoideus op de humerus uitoefent, is uiteraard tegengesteld gericht aan de kracht die de m.deltoideus op de scapula uitoefent.
Figuur 7 Indien we deze kracht ontbinden blijkt deze kracht zelfs een komponent naar dorsaal te hebben! Het luxeren naar ventraal van de humeruskop kan dus niet worden toegeschreven aan het aanspannen van de m. deltoideus. Aangezien de aanhechting van de m. deltoideus op het scapula meer naar dorsaal ligt (spina scapula) dan de aanhechting van de m. infraspinatus blijkt zelfs dat de komponent naar dorsaal van de m. deltoideus groter is dan die van de m. infraspinatus. (figuur 8). Indien iemand met een habituele luxatie van de schouder zou kunnen kiezen om de horizontaal abduktie met de m. deltoideus óf de m. infraspinatus te bewerkstelligen dan zou de voorkeur dus naar de m. deltoideus uitgaan. Figuur 8 Indien de aanhechting van de m. deltoideus niet aan de humerus had gezeten maar ergens aan de buitenwereld dan zou de spierbuik van de m. deltoideus wèl in staat zijn om de humeruskop naar ventraal te drukken (figuur 9).
Figuur 9 Konklusies: - In statische belastingssituaties zijn spieren verantwoordelijk om te bewerkstelligen dat ΣM = 0. - Het kapsel- en bandapparaat is verantwoordelijk voor het loodrecht richten van de reaktiekracht in het kontaktpunt, oftewel het kapsel- en bandapparaat zorgt ervoor dat de som van de krachten evenwijdig aan het raakvlak in het kontaktpunt nul is. - Of er theoretisch evenwicht gecreëerd kan worden in een belastingssituatie met alleen spieraktiviteit hangt af van de grootte en richting van de externe krachten, de momentsarmen van de spieren t.o.v. het kontaktpunt en de werklijnen van de spieren t.o.v. het raakvlak door het kontaktpunt. - Indien men bij een voorste kruisbandlaesie wil spierversterken dan moet de m. quadriceps versterkt worden. - Indien men bij een habitueel naar ventraal luxerend schoudergewricht selectief spieren wil trainen dan verdient de m. deltoideus de voorkeur boven de m. infraspinatus. LITERATUUR. 1. Oonk H. Osteo- en arhrokinematica. Uitg. Henric Graaff van IJssel, Weert (1988) 2. Riezebos C. en Krijgsman F. Gewrichten: lenigheid en stijfheid. Versus tijdschrift voor fysiotherapie, nr 2: 77-106, 1990 3. Riezebos C. et al. De non-validiteit van de manuele weerstandstest. Versus tijdschrift voor fysiotherapie, nr 3: 129-157, 1992 4. Hirokawa S. et al. Anterior-posterior and rotational displacement of the tibia elicited by quadriceps contraction. The Amer. J. of Sports Med, vol 20, nr 3: 299-306, 1992 5. Bruyn de R. Anterioire schouderluxatie. Syllabus bewegingstherapie, Mobiliteit/Stabiliteit, Leidse Hogeschool, 36-45, 1993