Auteur(s): H. Faber Titel: Scoliose: een instabiele wervelkolom Jaargang: 16 Jaartal: 1998 Nummer: 6 Oorspronkelijke paginanummers: 251-260 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
SCOLIOSE: EEN INSTABIELE WERVELKOLOM Herre Faber, Vakgroep Informatica, Opleiding Bewegingstechnologie, Haagse Hogeschool Herre Faber Inleiding e scoliose is een abnormale verkromming van de wervelkolom. Er is sprake van een lateraal flexie, een verkromming in het sagittale vlak en een rotatie om een longitudinale as (figuur 1). De D scoliose is dus een driedimensionale verkromming van de wervelkolom. Deze voltrekt zich altijd op dezelfde wijze. In dit artikel wordt ingegaan op de manier waarop dit plaats vindt: een beschrijving van de standen van wervels. Tevens wordt een mogelijke verklaring voor het ontstaan van de scoliose voorgesteld. Bij een bepaalde groep van scoliosepatiënten is er behalve een verkromming van de wervelkolom ook sprake van vormveranderingen, zoals wigwervels. Deze groep van scoliosen valt buiten het kader van dit artikel. Hier wordt alleen ingegaan op de idiopatische scoliose: een verkromming van de wervelkolom zonder aanwijsbare reden. Figuur 1. Dorsaal aanzicht van een idiopathisch scoliotisch (links convex) gekromde wervelkolom. Onderlinge wervelposities De scoliotische wervelkolom in zijn geheel lijkt gebukt te gaan onder een zijwaartse verkromming en een extreme flexie (kyfoscoliose). Als de wervels onderling worden bekeken, blijkt er echter op ieder niveau sprake te zijn van een zijwaartse verkromming en een extensie, dus juist een lordose (1,3,4,5,6,7). Deze schijnbare tegenspraak wordt veroorzaakt doordat er ook nog rotatie om een longitudinale as plaats vindt en wel zodanig dat de procc. spinosi in de concaviteit draaien. Deze rotatie zorgt ervoor dat de zijwaartse verkromming wegdraait en gedeeltelijk in het sagittale vlak als een schijnbare flexie is te zien. Ter verduidelijking wordt in figuur 2 een tweetal aanzichten van een links convexe, scoliotische wervelkolom getoond. Figuur 2a is een zuiver lateraal aanzicht van de patiënt als totaal, dus een aanzicht van de wervelkolom indien het lichaam zuiver van lateraal wordt bekeken. De topwervel van een scoliose is de wervel die het meest is uitgeweken. Belangrijk is dat dit ook geldt voor de rotatie: de topwervel staat het meest geroteerd. De topwervel zelf en de wervels caudaal van de topwervel staan dus steeds linksom geroteerd ten opzichte van hun onderliggende wervel. Met linksom rotatie wordt bij een bovenaanzicht een rotatie tegen de klok in bedoeld. Figuur 2a is door deze rotatie dus géén zuiver lateraal aanzicht van de wervels. Om een zuiver lateraal aanzicht van de wervels te verkrijgen, moet de wervelkolom rechtsom terug worden geroteerd. In figuur 2b is aan deze eis voldaan. Het opvallende is nu dat er geen sprake meer is van een kyfoscoliose, maar van een lordoscoliose. In figuur 3a en b wordt het tho-
racale, scoliotische gedeelte van de wervelkolom nogmaals, vergroot, weergegeven in dezelfde aanzichten als in figuur 2. Het gezichtsbedrog valt daardoor nog meer op. Röntgenfoto s leveren precies dezelfde vertekening op waneer van scoliosepatiënten een zuiver laterale opname wordt gemaakt. Ook dan lijkt er sprake van een kyfose terwijl er in werkelijkheid altijd sprake is van een lordose bij een idiopathische scoliose. Figuur 2. a. Aanzicht van de scoliotische wervelkolom indien de patiënt zuiver van lateraal wordt bezien Door de torsie van de wervelkolom zien we de wervels in het thoracale gedeelte niet zuiver van lateraal, doch schuin van voren. Het sacrum wordt wel in een zuiver lateraal aanzicht geprojecteerd. b. Door het hele preparaat linksom te draaien bij een ongewijzigde stand van de camera zien we de thoracale wervels nu wèl zuiver van lateraal, terwijl we nu het sacrum schuin van achter bezien. Samenvattend: bij een scoliose convex naar links staan de wervels caudaal van de topwervel ten opzichte van hun onderliggende wervel in extensie / rechtsom kanteling/ linksom rotatie. Figuur 3. a. Het thoracale gebied van figuur 2a is hier vergroot weergegeven. De geroteerde positie van de wervels is onder andere zichtbaar doordat scheef tegen de formania intervertebralia wordt aangekeken. Er is sprake van een schijnbare kyfose. Deze wordt veroorzaakt doordat de procc. laterales door de torsie naar dorsaal zijn gedraaid. b. Het thoracale gebied van figuur 2b is hier vergroot weergegeven. Precies hetzelfde thoracale deel van de wervelkolom als getoond in figuur a projecteert nu, door het zuiver laterale aanzicht van de wervels, als een lordose. Let op het aanzicht van de foramina intervertebralia waar we nu loodrecht op kijken. Craniaal van de topwervel is er bij de links convexe scoliose nog steeds sprake van een extensie en een rechtsom kanteling van de wervels ten opzichte van hun onderliggende wervel. De rotatierichting draait echter om, dit wordt een rechtsom rotatie. Een en ander is nog eens schematisch weergegeven in figuur 4. Uit het voorgaande blijkt dat zich bij de idiopatische scoliose twee opvallende dingen voordoen. Ten eerste is er geen sprake van een flexie-, maar van een extensiestand. Ten tweede is de rotatierichting boven en onder de topwervel tegengesteld. Het zou mooi zijn als een verklaring voor het ontstaan van een scoliose rekening houdt met deze twee verschijnselen. Een goede theorie zou moeten voorspellen
dat de extensiestand, de zijwaartse verkromming en het omdraaien van de rotatierichting met elkaar samenhangen. Figuur 4. Schematische weergave van de onderlinge wervelposities rond de topwervel. Zie tekst voor verdere uitleg. Theorieën over het ontstaan van de scoliose De meest besproken theorie voor het ontstaansmechanisme van de scoliose is dat de spieren aan de concave zijde van de scoliose hyperactief zijn. Deze theorie stuit op twee belangrijke bezwaren. Het eerste bezwaar is dat dit slechts het verleggen van het probleem is. Zo wordt de idiopatische scoliose een idiopatische hyperactiviteit. Voor het begrip maakt het natuurlijk niet zoveel uit of de gewrichtsstanden idiopatisch zijn of dat de spieractiviteit idiopatisch is. Basmajian (2) stelt dat de spierspoelen van de spieren aan de concave zijde hypersensibel zijn, waardoor de spieren hyperactief worden. Daarmee verlegt hij het probleem nog verder en creëert zo de idiopatische hypersensibiliteit. Bij echte spasticiteit is inderdaad sprake van hypersensibele spierspoelen. Daarbij is echter sprake van aantoonbaar neurologisch letsel. Bij de scoliose is echter nooit een verband aangetoond met enige vorm van spasticiteit. Het tweede bezwaar is de richting van de rotatie. De spieren aan de concave zijde van de scoliose (Mm. rotatores, Mm. multifidi en Mm. semispinales) zorgen bij contractie dat de bovenliggende wervel ten opzichte van de onderliggende wervel roteert. Bij een links convexe scoliose zouden bij contractie van deze spieren de wervels ten opzichte van hun onderliggende wervel linksom draaien. Het probleem is dat dit zowel onder als boven de topwervel het geval zou zijn. Bij een echte scoliose draait de rotatie bij de topwervel juist om. Het lijkt dus de moeite waard te zoeken naar een theorie welke recht doet aan de feiten. Om tot een dergelijke theorie te komen, wordt allereerst ingegaan op de natuurlijke stabiliteit van de wervelkolom. Stabiliteit Voor stabiliteit moet aan twee eisen worden voldaan. De eerste eis is evenwicht. Evenwicht bestaat echter in twee verschillende vormen: stabiel en labiel evenwicht. Een stok welke op de punt van de vinger wordt gebalanceerd bevindt zich in een labiel evenwicht. Een dergelijk evenwicht moet continu door zeer goed getimede spieractiviteit gehandhaafd worden. Het is eenvoudiger om voor een stabiel evenwicht te kiezen. Bijvoorbeeld een stok die naar beneden hangt. De stok neigt vanzelf naar de laagste positie. Een dergelijk stabiel evenwicht kenmerkt zich door de natuurlijke neiging om het zwaartepunt in een zo laag mogelijke positie te brengen. In de thoracale wervelkolom wordt hiervoor gezorgd door de natuurlijke kyfotische kromming. In figuur 5a is een wervelkolom weergegeven zonder kyfose. Figuur 5. Lateraal aanzicht van een (schematische) wervelkolom. De cirkels stellen de deelzwaartepunten voor die bij de wervels horen. A: Gestrekte wervelkolom. B: Kyfotische wervelkolom. De zwarte bolletjes stellen de zwaartepunten voor van de deelmassa s die bij de wervels horen. Het zwaartepunt van alle deelmassa s samen ligt ter hoogte van het punt Z1. In figuur 5b staat een kyfoti-
sche wervelkolom weergegeven. Het zwaartepunt van alle segmenten samen ligt nu aanzienlijk lager. De wervelkolom in figuur 5a moet door goed getimede spieractiviteit in evenwicht worden gehouden terwijl de wervelkolom in figuur 5b vanzelf in zijn kyfotische eindstand valt. Het zenuwstelsel hoeft zich op deze wijze niet druk te maken over het evenwicht van de wervelkolom, het komt namelijk vanzelf goed. Stabiliteit en scoliose Een van de opvallende dingen bij een scoliotische wervelkolom is het feit dat de wervelkolom niet in kyfose staat, maar juist rechtop of zelfs enigszins in lordose. Het lijkt alsof geen gebruik wordt gemaakt van de hiervoor beschreven natuurlijke stabiliteit door middel van de kyfose. In plaats daarvan is gekozen voor lateraal flexie om het zwaartepunt omlaag te brengen. Een mogelijke verklaring is aan te nemen dat er een bewegingsbeperking in flexierichting bestaat. De natuurlijke stabiliteit door middel van een kyfose kan nu niet worden benut. Indien de lateraal flexie niet beperkt is, zal de meest stabiele stand nu lateraal flexie zijn. Ook op deze manier wordt het totale zwaartepunt immers in een lagere positie gebracht. Weliswaar niet zo laag als bij flexie, maar toch een lagere positie. Het verschil tussen flexie en lateraal flexie voor de ligging van het totale zwaartepunt is te zien in figuur 6. Figuur 6. Het verschil tussen de ligging van het zwaartepunt bij lateraal flexie (A) en een kyfose (B). Het zwaartepunt ligt als gevolg van dezelfde hoekuitslagen bij de kyfose aanzienlijk lager dan bij de lateraal flexie. Zie voor verdere uitleg de tekst. De zwaartepunten van de deelmassa s liggen bij flexie ver weg van de rotatieassen. Bij lateraal flexie liggen de zwaartepunten precies geprojecteerd op de rotatieassen van de wervels. Vandaar dat flexie een effectievere manier is om het zwaartepunt te verlagen. Door de lateraal flexie staan de rotatieassen van de wervels niet meer verticaal, zoals bij een rechtopstaande wervel. Dit is weergegeven in figuur 7. Merk op dat de rotatieassen in deze figuur onder de topwervel van onder naar boven en van links naar rechts zijn gericht. Figuur 7. Dorsaal aanzicht van een wervelkolom in lateraal flexie. De deelzwaartepunten de massa s behorende bij de wervels zijn weergegeven door cirkels. Deze liggen ventraal van de wervelkolom. De rotatie-assen van de wervels zijn onder en boven de topwervel tegengesteld gericht. Rotatie linksom van een wervel boven de topwervel zorgt voor een verplaatsing naar links en beneden van het deelzwaartepunt. Onder de topwervel is dit omgekeerd. Boven de topwervel wijzen de rotatieassen van onder naar boven en van rechts naar links. Dit verschil heeft belangrijke gevolgen voor de verplaatsing van het zwaartepunt bij rotatie. Boven de topwervel zorgt een rotatie linksom dat het zwaartepunt daalt. Onder de topwervel zorgt een rotatie rechtsom dat het zwaartepunt daalt. De volgorde van gebeurtenissen zou dus als volgt kunnen zijn. Allereerst treedt een flexiebeperking op van de wervelkolom. Hierdoor is de positie met de grootste stabiliteit niet meer de kyfose, maar de lateraal flexie. In de lateraal flexie staan de rotatieassen boven en onder de topwervel tegengesteld gericht. Hierdoor is de positie met de grootste stabiliteit voor de gewrichten bij een rechts convexe scoliose: boven de topwervel: een linksom rotatie van de bovenliggende ten opzichte van de onderliggende wervel; vanaf en onder de topwervel: een rechtsom rotatie van de bovenliggende ten opzichte van de onderliggende wervel.
Voor een links convexe scoliose geldt uiteraard het omgekeerde. Deze rotaties zijn geheel vereenkomstig met die welke bij een idiopathische scoliose worden gevonden. Discussie Op de hiervoor beschreven wijze worden de extensie, lateraal flexie en het omdraaien van de rotatie bij de topwervel op een min of meer logische manier aan elkaar gekoppeld. De therapie bij een scoliose moge duidelijk zijn. De flexiemogelijkheid van de wervelkolom moet hersteld worden door middel van passieve mobilisaties. Daarbij is het belangrijk zich te realiseren dat de achterkant van de patiënt niet hetzelfde is als de achterkant van zijn wervelkolom. Door de opgetreden rotaties bevindt ter hoogte van de topwervel de achterkant van de wervelkolom zich min of meer aan de zijkant van de patiënt. Behandeling van de scoliose geschiedt meestal door middel van een Milwaukee brace, halotractie of een operatie waarbij ijzeren staven worden aangebracht langs de wervelkolom. Deze behandelingen zijn er op gericht de lateraal flexie te verminderen terwijl dit een gevolg is van de flexiebeperking en niet de oorzaak. Met name halotractie en een operatie verhinderen zelfs dat de wervelkolom ooit nog in flexie kan komen. Om deze reden is het te verwachten effect van deze behandelingen gering te noemen. Voor de wijze van mobiliseren wordt gaarne verwezen naar een eerder verschenen publicatie in dit tijdschrift (7). LITERATUUR 1. Archer, I., Dickson, R. Stature and idiopathic scoliosis. The Journal of Bone and JointSurgery, vol 67-B, No. 2, 1985: 185-188. 2. Basmajian, J.V., Luca de, J. Muscles Alive. 5e druk. Williams & Wilkins, Baltimore. 3. Deacon, P., Flood, B., Dickson, R. Idiopathic scoliosis in three dimensions. The Journal of Bone and Joint Surgery, vol 66-B, No. 4, 1984: 509-512. 4. Deacon, P., Berkin, C., Dickson, R. Combined idiopathic kyphosis and scoliosis. The Journal of Bone and Joint Surgery, vol 67-B, No. 2, 1985: 189-192. 5. Dickson, R. Combined median and coronal plane assymetry: the essintial lesion of progressive idiopathic scoliosis. The Journal of Bone and Joint Surgery, vol 65-B, No. 3, 1983: 368. 6. Dickson, R., Lawton, J., Archer, I., Butt, W. The pathogenesis of idiopathic scoliosis. The Journal of Bone and Joint Surgery, vol 66-B, No. 1, 1984: 8-15. 7. Riezebos, C. Scoliose, wervelposities en mobilisatie. Haags Tijdschrift voor Fysiotherapie, vol 4, No. 5, 1986: 209-238.