Kaularangan nyrjähdys/venähdysvammat

Selkäydintä suojaa kaularanka, joka tukee päätä ja mahdollistaa merkittävän liikelaajuuden (ROM). Seitsemän pystysuoraan päällekkäin pinottua kaularangan nikamaa muodostavat selkärangan luusto-osan. Kullakin nikamalla (paitsi C1- ja C2-nikamilla) on yhteinen runko etupuolella ja laminae- ja pedikkelikappaleiden muodostama luukehä takapuolella. Tämä suojaava luukehä muodostaa selkäydinkanavan, joka ympäröi ja suojaa selkäydintä. Selkäydintä ympäröivät kudokset ja selkäydinneste täyttävät jäljelle jäävän tilan. C1-nikama eli atlas on rengasmuotoinen, siinä on suuria lateraalisia massoja, ja se kiinnittyy kallon niskanikamiin antaen tukea. Katso alla olevat kuvat.

Pään ja kaulan luinen runko.

Kaularangan nikamat, atlas ja axis.

Kaularangan nikamat.

Atlantooccipitaalinen liitos.

Poikittainen nivelside sijaitsee anteriorisesti C1-nikaman kahden lateraalisen massan välissä ja hieman posteriorisesti C2-nikaman odontoidiproteesiin eli akseliin nähden (ks. kuva alla). C2:n nikaman rungosta ylöspäin työntyvä nikaman uloke on C1:n etukaaren ja poikittaisen nivelsiteen välissä. C1:n ja C2:n siirtymiseen voi liittyä tämän nivelsiteen repeämä, joka voi johtaa selkäydinvammaan.

Sisäiset kraniocervikaaliset nivelsiteet.

Muut kaularangan nikamat (C3-C7) ovat toiminnaltaan ja ulkonäöltään samanlaisia. Nikamien soikeat rungot ovat leveämpiä kuin korkeita. Posterolateraalisesti sijaitsevat molemminpuoliset koholla olevat uncinate-prosessit vastaavat samankaltaisia viistettyjä pintoja ylemmän nikamanrungon inferioripuolella. Näitä Luschkan niveliä, jotka tunnetaan myös nimellä uncovertebral-nivelet, ei ole olemassa kaularangan embryologisessa kehityksessä, vaan ne syntyvät rengaskudoksen degeneratiivisten ja adaptiivisten muutosten tuloksena rasituksiin ja kuormituksiin.

Kaularangan zygapofyysinivelet ovat luonteeltaan synoviaalisia. Niiden nivelpintoja peittää hyaliinirusto, ja niiden kuitukapselit ovat nivelkalvon vuorattuja. Kaularangan zygapofyysinivelten sijainnin ansiosta ne kantavat painoa ja vastustavat anteriorista translaatiota. Koska C2-C3-fasettinivel sijaitsee kaularangan ylä- ja alaosien välissä, jotka liikkuvat eri tavoin, sitä pidetään anatomisesti ja biomekaanisesti siirtymävaiheen nivelenä.

Alempi kaularanka taipuu ja ojentuu, ja atlantoaxiaalinen nivel liikkuu rotaatiossa. Sivutaivutuksen aikana selkärangan ulokkeet liikkuvat käyrän kuperuuteen (selkärangan ulokkeet liikkuvat oikealle vasemmanpuoleisen sivutaivutuksen aikana) keskimmäisellä ja alemmalla kaularangan alueella. Yhdistetty sivutaivutus tapahtuu vastakkaiseen suuntaan kuin aksiaalinen rotaatio C2-C3-tason yläpuolella. C2-C3:sta distaalisesti tapahtuvaan lateraaliseen taivutukseen liittyy aina samansuuntainen rotaatio, koska kaularangan nivelet ovat suunnilleen 45°:n kulmassa. Nivelpintojen vinous frontaalitasossa määrittää sivutaivutuksen tai -rotaation suhteellisen määrän. Mitä pystysuuntaisempi nivelpinta on, sitä enemmän sivutaivutusta kytkeytyy; mitä vaakasuuntaisempi nivelpinta on, sitä enemmän rotaatiota kytkeytyy.

Kaularangan zygapofyysi-meniskeissä tapahtuu iän myötä regressiivisiä muutoksia. Meniski vetäytyy ja kapenee lapsuuden ja neljännen elinvuosikymmenen välillä. Meniski auttaa lisäämään kosketuspinta-alaa, kun nivelpinnat kohtaavat, ja auttaa siten siirtämään osan kuormituksesta.

Kaularangan nikamien väliset lukuisat nivelet mahdollistavat kaularangan laajan liikkuvuuden. Tämä suuri liikelaajuus tapahtuu kuitenkin vakauden kustannuksella. Kohdunkaulan selkärangan stabiliteetti saadaan aikaan zygapofyysisten nivelten sekä lukuisten nivelsiteiden ja lihasten yhdistelmällä. Nivelten ja nivelsiteiden suuntaus mahdollistaa ojennuksen, taivutuksen, sivutaivutuksen ja rotaation. Pään asento edellyttää näiden liikkeiden yhdistelmiä. Nuorella ihmisellä kaularangan fleksio ja ekstensio on noin 100°. Molemminpuolinen kierto on noin 80°, ja noin 50 % tästä alueesta tapahtuu C1:n ja C2:n välillä. Sivutaivutus on noin 30-50°. Iäkkäämmillä henkilöillä on yleensä pienemmät loppupään liikelaajuudet, koska kaularangan liikkuvuus yleensä vähenee iän myötä.

Nikamavälilevyt sijaitsevat kunkin kaularangan nikaman välissä C2-C7. Nämä välilevyt koostuvat vettä sisältävästä keskiosasta, nucleus pulposuksesta, ja sitkeästä kuitumaisesta ulkokehästä, annulus fibroosista. Välilevyt altistuvat pitkäaikaiselle ja toistuvalle kuormitukselle, joka johtuu niiden yli vaikuttavista lihasvoimista ja pään painosta. Viskoosisen keskiosansa ansiosta välilevyt pystyvät siirtämään nämä voimat vierekkäisten nikamien päätylevyjen välillä. Nämä kaksoiskuperat välilevyt myötäilevät nikamavartaloiden koveruutta, ja ne myös edistävät normaalia kaularangan lordoosia, koska ne ovat paksumpia anteriorisesti. Aikuisilla vain ulompi kolmasosa tai puolet annulus fibroosista saa verisuonitukea. Loppuosa annuluksesta ja koko nucleus pulposus ovat avaskulaarisia.

Annuluksen kuidut koostuvat 10-20:stä kehän suuntaisesta kollageenilamellista. Kunkin lamellin sisällä kuidut ovat suuntautuneet 35° vaakatasoon nähden, joskin kallistussuunta vaihtelee lamelleittain. Tämän seurauksena rotaatio ja translaatio vaurioittavat rengasta todennäköisemmin, koska vastusta voi tarjota vain puolet niistä lamelleista, joiden kuidut ovat suuntautuneet liikkeen suuntaan.

Ligamentin tehtäviä ovat: (1) tarjota nivelelle vakautta, (2) vaimentaa energiaa trauman aikana ja (3) toimia nivelen asennon muuntimena fysiologisten liikkeiden aikana. Ligamentit yhdessä kaularangan parakervikaalisten lihasten kanssa estävät nikamien välisen liikkeen, joka voisi vahingoittaa selkäydintä tai hermojuuria. Kaularangan nivelsiteillä on lukuisia ja monimutkaisia keskinäisiä suhteita (ks. alla olevat kuvat).

Ulkoiset kraniocervikaaliset nivelsiteet.

Sisäiset kraniocervikaaliset ligamentit.

Nikamien etu- ja takapuolta pitkin pystysuoraan kulkevat anterioriset ja posterioriset pitkittäiset ligamentit kiinnittyvät myös välilevyihin. Tiiviisti kiinnittynyt takimmainen pitkittäinen ligamentti on keskiosastaan paksu, mikä auttaa estämään välilevytyrän painumisen suoraan selkäytimeen posteriorisesti. Interspinous ligamentit sijaitsevat myös posteriorisesti, mutta ne eivät ole yhtä hyvin kehittyneitä kaularangan alueella.

Ligamentum flavum, kellertävä elastinen kalvo, peittää viereisten nikamien lamellien ja hermokaarien välisen tilan. Ligamentum flavumin posteriorinen sijainti auttaa hillitsemään hyperfleksiota. Ligamentum flavum lyhenee ja paksuuntuu hyperextensiossa ja venyy ja ohenee hyperfleksiossa. Hyperextensiossa se voi työntyä kohdunkaulakanavaan jopa 3,5 mm. Nivelsiteen kimmoisat ominaisuudet estävät yleensä selkäytimen törmäämisen selkäytimeen ojennuksen aikana; ligamentum flavumin hypertrofia tai elastisuuden menettäminen degeneraation vuoksi voi kuitenkin johtaa kanavan ahtautumiseen tai selkäytimen törmäämiseen.

Kapseliligamentit, jotka ovat suunnilleen kohtisuorassa nivelsuuntaisiin fasettiniveleihin nähden, tarjoavat maksimaalisen mekaanisen hyötysuhteen vastustaessaan fasettiniveleiden distaatiota, mutta niiden kestävyys leikkautumista vastaan on suhteellisen heikko. Takimmainen pitkittäinen ligamentti rajoittaa fleksiota ja distraktiota, tectoriaalinen kalvo rajoittaa fleksiota ja ekstensiota, ja supraspinolaarinen ja interspinolaarinen ligamentti rajoittavat fleksiota ja anteriorista horisontaalista siirtymää.

Alariligamenttien päätehtävä on rajoittaa rotaatiota. Alariligamentit saavat alkunsa C2:n densin posterolateraaliselta puolelta ja asettuvat niskakyhmyjen mediaalipinnoille. Kun yksi alariligamentti katkaistaan, aksiaalinen rotaatio lisääntyy merkittävästi molemmin puolin, joten molempien ligamenttien on oltava ehjiä liikkeen rajoittamiseksi. Alariligamentit venyvät eniten, kun päätä kierretään ja taivutetaan yhdessä, ja nivelsiteet rentoutuvat ojennuksen aikana. Poikittaisen ligamentin anteriorinen puoli toimii nivelenä, jonka ympäri C1 (eli atlas) pyörii.

Transversaaliligamentti pitää C2:n hammasluun processus odontoidin atlasin anteriorista rengasta vasten, ja se toimii densin pidättävänä nauhana. Sen suuntaus hillitsee atlaksen fleksiota ja anteriorista siirtymistä. Fasettinivelen kapselit ovat vahvoja kuiturakenteita, jotka edistävät posteriorista stabiliteettia.

Lähes kaikkiin kaularangan vammoihin liittyy jonkinasteinen lihasvamma tai -reaktio. Niskan lihaksisto on altis samantyyppisille vammoille, jotka vaikuttavat lihaksiin muualla kehossa. Lihasten tehtävänä on vakauttaa selkärankaa, kantaa kuormia ja tuottaa liikettä. Nikamavälisten lihasvoimien toiminta on palauttaa loukkaantuneen selkärangan nikamien väliset liikkeet ehjiin arvoihinsa.

Päällimmäisiin taivuttajalihaksiin kuuluvat seuraavat:

• Longus capitis

• Rectus capitis anterior ja lateral

• Suprahyoidalihakset ja kieliluulihakset

Päällimmäisiin ojentajalihaksiin kuuluvat muun muassa seuraavat:

• Splenius capitis

• Semispinalis capitis

• Longissimus capitis

• Obliquus capitis inferior ja superior

• Rectus capitis posterior major ja minor

Kaularangan taivuttajalihaksia ovat mm:

• Anterior scalene

• Middle scalene

• SCM

Kohdunkaulan ojentajalihakset ovat seuraavat:

• Semispinalis cervicis

• Longissimus cervicis

• Splenius cervicis

Koska pääosa koukistajalihasryhmistä on C4-C5-tasolla ja ojentajalihasryhmien päämassa peittää C6-T1-tasot sekä atlantoaxiaalisen alueen, nämä lihasryhmät ovat todennäköisesti suurten rasitusten paikkoja. Kohdunkaulan selkärankaa lateraalisesti taivuttavia ja kiertäviä lihasryhmiä ovat seuraavat:

• Rectus capitis lateralis

• Obliquus capitis inferior ja superior

• Intertransversarii

  .

• Multifidi

• Iliocostalis cervicis

• Longus colli

• Levator scapulae

• Longissimus capitis

• Splenius cervicis

• Splenius capitis

• SCM

• Scalene-lihakset

Alla olevissa kuvissa havainnollistetaan useita näkymiä kaulan lihaksista.

Niskalihasten sivukuva.
Niskan lihasten etukuva.
Infrahyoideus ja suprahyoideus lihakset.
Scalene- ja prevertebralihakset.