Sidekudosrakenteiden osuus toiminnallisessa- lantio ja lannerankakivussa

Tiina Lahtinen-Suopanki

Rasituksen jälkeen viiveellä ilmaantuvat kivut kertovat kudosten poikkeavasta kuormittumisesta. Yleensä niihin liittyy kompensatorisia liikemalleja, kömpelyyttä, muutoksia voimantuotossa ja rasituskestävyydessä sekä heijastekipuja. Tyypillistä on kipujen esiintyminen alkuun suppealla alueella ja leviäminen useaan kohtaan ja pikkuhiljaa myös kivulle herkistyminen. Paikallisilla toimenpiteillä saadaan lyhytaikainen apu ja vaiva voi palata rasituksen lisääntymisen myötä. Sidekudosrakenteiden osuudesta liikkeen hallinnassa ja tulekivuissa on näyttöä ja niiden toimintahäiriöiden tunnistaminen ja korjaaminen on osa tulevaivojen fysioterapiaa.

Liikkeen ohjaus – hermolihasjärjestelmä

Liikkeen ohjaus ja iskunvaimennus ovat ihmisen tuki- ja liikuntaelimistölle tärkeitä elementtejä. Hyvä hermolihasjärjestelmän toiminta eli oikea-aikainen lihasten yhteistyö työ oikealla nivelkulmalla ja teholla on nivelten tuen ja liikkeiden perusta. Hermolihasjärjestelmän toiminta näkyy liikkeen kontrollina ja liikekontrolli on aktiivisen liikkeen hallintaa toiminnallisissa tehtävissä ja sen toiminnan puutteet heikentävät tuki- ja liikuntaelimistön kuormituskestävyyttä ja voivat olla itsenäinen tekijä rasitusvammojen syntymekanismissa, ylläpidossa ja kroonistumisessa (O´Sullivan ym. 2007, Solomonov 2012).

Lihastoiminnan säätely asennon ylläpitämisessä ja liikkuessa on riippuvainen ääreis- ja keskushermoston toiminnasta. Nivelrakenteilla ja sidekudoskalvoilla on suoria ja reflektorisia vaikutuksia lihasten jännitykseen paikallisesti ja laajemmin. Nivelkapselin, – siteiden, pidäkesiteiden (retinaculum) ja sidekudoskalvojen (fascia) mekanoreseptoreiden lähettämä tieto myötävaikuttaa asennon ja liikkeen aistimiseen (Wyke 1972, Stecco ym.2008 ja 2011).

Sidekudosrakenteista lantion ja lannerangan voimalukituksessa

Pystyasennossa tapahtuvan liikkumisen perustana on lantion tukevuus alaraajojen ja vartalon välisessä voimien siirrossa. Alaraajasta selkärankaan ja päinvastoin välittyvät voimat ohjautuvat lantion liitosten kautta. Lantion dynaaminen tuki eli voimalukitus, on lihasten, sidekudoskalvojen ja nivelsiderakenteiden automaattisen yhteistoiminnan tulosta (Vleeming ym. 1995, Barker ym. 2004). Lantion tukevimmassa asennossa ristiluu on kallistunut eteen ja lanneranka on lordoosissa, mikä tunnetaan myös lannerangan neutraaliasentona (Sturesson ym. 2010).

Lantion alueen lihasvoimien ohjausta tarkasteltaessa huomataan, että lihakset supistuessaan toimivat sidekudoskalvorakenteiden jännittäjinä ja liikkeiden ohjaajina. Anatomistit ovat alkaneet toiminnallista anatomiaa tutkiessaan tarkastella aikaisempien motoristen yksiköiden sijasta myofaskiaalisia yksiköitä. Myofaskiaalinen yksikkö käsittää motorisen yksikön, eli motorisen hermon ja sen hermottamat lihassyyt ja siihen liittyvät sidekudosrakenteet. Myofaskiaalisen yksikön arkkitehtuuri, kudosten suunta ja niiden jännittyminen eri liikesuuntien mukaan vaikuttaa sieltä lähtevään viestiin, liikkeen ohjaukseen ja voimantuottoon (van der Wal 2009, Stecco ym. 2011 ).

Lantion voimalukituksessa olennainen tekijä on lanneselkäkalvo (fascia thoracolumbalis, TLF) ja sitä jännittävät lihakset ja siihen liittyvät nivelsiteet. Siinä on kolme erillistä kerrosta ja sillä on yhteydet päähän, raajoihin ja rintakehään. TLF:n takimmainen kerros on kuin suuri kalvojänne, joka yhdistää vartalon kaksi puolta ylä- ja alaraajoihin ja tasapainottaa ja jakaa voimat lantion ja lannerangan alueella esimerkiksi kävellessä ja juostessa (Willard ym. 2012, Stecco C 2013).

Kehon suurin lihas, iso pakaralihas kiinnittyy yli 80 prosenttisesti sidekalvorakenteisiin. Yläosastaan se on suorassa yhteydessä TLF:an ja alaosastaan se jatkaa reiden syvään peitinkalvoon ja IT-jänteeseen. Pystyasennossa alaraajan lihasten aktiviteetti jännittää reittä ympäröivän peitinkalvon toimien kuin ankkurina ison pakaralihaksen kiinnityskohdalle.

Vatsalihasten aktiviteetti jännittää TLF:n sivusuunnasta ja selän ojentajalihakset alapuolelta. Ristiluun päällä TLF on paksuimmillaan ja yhdistää suoliluun ylemmät harjanteet (spina iliaca posterior superior, SIPS) toisiinsa kuin nivelside, joka monihakaisten lihasten (multifidus) toiminnan myötä kiristyessään tuottaa vastavoiman suoliluita sivusuuntaan vetäville vatsalihaksille. Lantion ja lannerangan voimalukitus ei toimi ilman tätä vastavoimaa (Willard ym. 2012).

TLF:n ristiluun päällinen osa on yhteydessä molemmilta sivuiltaantakimmaiseen pitkään risti-suoliluu nivelsiteeseen (ligamentum longitudinale sacroiliaca posterior, LLSP). LLSP:lla on toiminnallisesti tärkeä yhteys alaraajojen, selkärangan ja yläraajan välillä. Se on pinnallinen rakenne, joka kiinnittyy SIPS:n takaosaan ja TLF:n syvään kerrokseen ja selän ojentaja- ja pakaralihasten kalvojänteeseen sekä ristisuoliluusiteeseen (ligamentum sacrotuberale, LST) (Vleeming ym. 1996). Se venyttyy puutteellisen lihastuen myötä suoliluun kääntyessä eteenpäin ja sivulle. Nivelsidekipu on tavallinen oire poikkeavasta kuormittumisesta ja lantion alueella LLSP:n kipua voitaisiinkin pitää merkkinä lantion liikekontrollin häiriöstä ja voimalukituksen heikkenemisestä (Vleeming ym. 2002).

Lantion ja lannerangan voimaa välittävien sidekudosrakenteiden hermostollinen säätely

Nivelrakenteissa on reseptoreita (aistinsoluja), joiden avulla voimme tuntea kehomme asennot ja liikkeet niitä näkemättä. Nivelen mekanoreseptorit (kudoksen mekaaniseen ärsytykseen reagoiva aistinsolu) ilmoittavat keskushermostolle nivelten taivutuskulman ja sen, miten nopeasti tämä kulma muuttuu. Jännereseptorit reagoivat jänteeseen kohdistuvaan venytykseen. Ne auttavat liikkeiden säätelyssä ja tarvittaessa hillitsevät automaattisesti lihasliikkeitä. Reseptoreita on kaikissa nivelkapselin kerroksissa, nivelsiteissä ja sidekudoskalvoissa. Täsmällinen tieto nivelten reseptoreista on välttämätöntä keskushermostolle, jotta se pystyy koordinoimaan niveltä tukevaa lihastoimintaa. Tämä mekanismi suojaa nivelrakenteita poikkeavilta liikkeiltä ja kuormituksilta siten, että lihasten oikea-aikainen yhteistoiminta tuotetaan tehokkaasti ja biomekaanisesti turvallisella tavalla (Wyke 1972, Schleip 2003, Stecco 2008).

Lantion ja lannerangan sidekalvorakenteet ovat hyvin hermotettuja ja toimivat tärkeänä asento- ja liikeaistin (proprioseptiikka) viestijänä. Niveltä ympäröivä kerroksittainen verkkomainen sidekudos (retinaculum) on tiheämmin hermotettu kuin itse nivelkapseli. Se on syvän kalvorakenteen (fascia profunda) jatke, siis mukana liikkeen aistimisessa ja ohjaamisessa. TLF:sta ja vartalon syvästä faskiasta löytyneet Pacinian ja Ruffinin (paine- ja värinäaistin aistinelimiä) hermopäätteet kertovat näiden rakenteiden osuudesta liikkeen säätelyyn. Pacinian ja Ruffini hermopäätteet syttyvät paineesta, joka syntyy TLF:n ja syvään faskiaan kohdistuvasta liikkeiden ja lihassupistusten aiheuttamasta vedosta. Viesti kuljetetaan keskushermostoon jossa sitä käsitellään osana proprioseptiikkaan vaikuttavaa tietoa. Golgin jännereseptoreista 10% sijaitsevat jänteissä, suurin osa niistä on lihasjänneliitoksissa ja niiden liittymäkohdissa jännekalvoihin ja nivelkapseleihin (Yahia ym. 1992, Schleip 2003). Robert Schleip:n mielestä sidekudoskalvot ovat ihmisen kuudes aisti, sillä se on erittäin herkkä verkosto aistimaan liikkeet ja asennot ja niiden muutokset.

Jo pitkään on tiedetty, että TLF:aa hermotuksessa osallisena on tiheä sympaattinen hermoverkko. Pääosin sympaattiset hermosäikeet seuraavat verisuonia mutta TLF:n pinnallisemmassa osasta löytyi verisuonten kulusta erillään olevia säikeitä. Sympaattisen hermoston säikeillä on vasomotorista ja myös proprioseptista vaikutusta (Willard ym. 2012
Aikaisemmin fasettinivelten kapselia pidettiin tärkeänä proprioseptisen tiedon lähteenä. Viimeaikainen tutkimus osoittaa, että lannerangan fasettinivelnivelkapselin mekanoreseptorit stimuloituvat vasta liikelaajuuden ääripäässä, kuten esimerkiksi yli 80% fleksiosuunnan liikkeessä (Lanuzzi ym. 2011). Tämä johtuu siitä, että liikeakselin lähellä sijaitsevat fasettinivelet tarvitsevat suuren angulaarisen liikkeen kapselia venyttämään toisin kuin TLF, joka sijaitsee huomattavasti kauempana liikeakselista ja jo pienempikin liike riittää saamaan aikaan venyttymisen ja sytyttämään sen mekanoreseptorit (Schleip ym. 2007). TFL:n ja sitä ympäröivien lannerangan ja lantion nivelsiteiden antamalla tiedolla on proprioseptisessa viestinnässä tärkeä osuus. Lannerangan alaosan nivelsiteistä on lanne-suoliluusiteen (iliolumbale, IL) hermotuksesta tullut uutta tutkimustietoa, jonka mukaan sen muita nivelsiteitä tiheämpi hermotus antaa sille suuremman roolin proprioseptisena säätelijänä (Willard ym. 2012). IL on kolmiulotteinen ja kiinni sekä ristisuoliluunivelen kapselissa, lannerangassa ja TLF:ssa.

LLSP:n hermotus ja suhde paikallisiin ääreishermoihin on mielenkiintoinen, koska sillä on tärkeä osuus lantion mekaniikassa ja toimintahäiriöiden aiheuttamissa lantion takaosan kivuissa. Takimmaiset ristiluun selkäydinhermojen uloimmat haarat lävistävät sen ja muutamat niistä jäävät sitä hermottamaan (McGrath ym. 2005).

Luustolihaksissa on lihassukkuloita, joiden keskikohtaa ympäröivät kierteiset hermopäätteet. Ne mittaavat lihaksen pituutta ja pituuden muutosta ja lähettävät runsaasti impulsseja lihaksen venyttymisen myötä selkäytimeen. Lihasukkuloita on runsaasti lähinnä rankaa sijaitsevissa lyhyissä lihaksissa viitaten siihen, että niiden toiminta ja rooli on enemmän proprioseptinen kuin liikkeellepaneva (Willard ym. 2012).

Mekaaninen vaiva vai sensorisen prosessoinnin häiriö?

Rasitukseen liittyvä tuki- ja liikuntaelinkipu näyttää usein alkuperältään mekaaniselta vaivalta. Vaivojen toistuminen ja kroonistuminen viittaavat siihen, että taustalla voisi olla sensoriseen prosessointiin liittyvä ongelma. Keskushermoston vastaanottama virheellinen viesti voi muuttaa asento- ja liiketottumuksia ja liikkeen tarkkuutta. Liikekontrollihäiriölle tunnusomaista on, että sitä ei itse tunnista ja mitä ei itse tunnista, on vaikeaa korjata. Jos liikuntaelimistöstä tuleva viesti on muuttunut pitäisi se palauttaa normaaliksi, jotta voidaan olettaa, että periferiaan takaisin menevä käskytys olisi oikeanlainen.

Miten sidekudosrakenteet liittyvät viestintään ja kipuun

Alaselkäkipuisilla proprioseptiikka on tutkimuksissa todettu heikentyneeksi kivuttomissakin vaiheissa ja selvimmin dynaamisissa tehtävissä. Sen vuoksi rasituksen jälkeen toistuvat vaivat, jotka ilmaantuvat lihasten kiinnityskohtakipuina, kramppeina, lihasheikkoutena, nivelten jäykkyytenä voivat toistuessaan voimistua ja herkistyä ja jäädä päälle, eli hermojärjestelmä voi herkistyä pitkittyneen nosiseptiivisen viestinnän seurauksena.

Sidekudosrakenteet, peitinkalvot ja nivelsiteet ovat herkkä aistinverkko ja voimien välittäjä ne myös tiheän hermotuksensa ansiosta ovat usein kivun lähteenä. ). Corey ym. (2011) puolestaan löysivät alaselän kollageenirakenteista hermopäätteitä ( CGRP,Aδ tai C), joilla voi olla osuutta kroonisen kivun synnyssä. Uusimpia tutkimustuloksia löytyy TLF:n osuudesta selkäkipuun ja heijastelusta alaraajaan. Schilder tutkimusryhmineen (2014) tutkivat alaselän ihonalaiskudoksen, TLF:n ja paraspinaalilihasten osuutta selkäkivussa. tutkimuksessa injisoitiin hypertonista keittosuolaliuosta ultraäänikontrollissa kuhunkin kudokseen. koehenkilöt kuvasivat faskiarakenteista provosoitunutta kipua polttelevaksi, jyskyttäväksi ja pistäväksi, mikä viittaa sekä A- että C- säie nosiseptoreihin kudoksessa.

Heijastekipu ja kivun intensiteetti faskiainjektion jälkeen olivat voinmakkaammat kuin lihaksesta (p<0.01) ja ihonalaiskudoksesta (p<0.05). Tutkimustulosten mukaan TLF on herkin alaselän kudos kemiallisen ärsytyksen suhteen. Rotilla tehdyt tutkimukset (Hoheisel & Mense 2014) osoittivat, että TLF:n inflammaatio lisäsi syvistä selän (L3 tason) somaattisista kudoksista tulevien neuronien osuutta (10.8% → 33.3% p< 0.02)sen lisäksi monet neuronit saivat uusia aistinalueita takaraajan alueella (p< 0.04).
Kipu voi liittyä tulehdusreaktioon ylikuormittuneessa rakenteessa (Solomonow 2012). Lantiossa ja lannerangassa voimalukituksen heikkous muuttaa nivelsiteisiin ja kalvorakenteisiin kohdistuvaa kuormitusta ja saa aikaan tulehdusreaktion, tyypillisesti viiveellä kuormituksesta. Kudos on palpoiden aristava ja voi heijastella kipua. Tavallisimpia lantion ja lannerangan palpoitavia kipualueita ovat okahaarakkeiden päälliset nivelsiteet, LLSP liikekontrollihäiriöisellä puolella, ison sarvennoisen limapussi (bursa trochanterica) ja TLF:n kiinnittymiskohdat. Dynaamisen tuen muutokset aiheuttavat liikemuutoksia ja venytystä, hankausta tai puristusta sidekudosrakenteisiin.
Lihasten supistuessa lihassäikeiden, säiekimppujen ja lihaksen epimysiaalisen kalvon ja syvän peitinkalvon (faskian) toistensa suhteen. Liukastajana on hyaluronihappo (HA). Muutokset HA:n konsistenssissa johtavat liukumisen estymiseen, joka sidekudosrakenteista viestitetään kipuna ja liikkeen estona (Stecco ym 2013). Langevin ym. (2011) havaitsivat kroonista alaselkäkipua potevia ja terveitä kontrolleja verratessaan, että kivuliaiden TLF:n kerrosten välinen liukuminen oli 20% vähäisempää kuin kivuttomilla kontrollihenkilöillä. Toistorasitus ja sen aiheuttama tulehdusreaktio, traumat ja arvet muuttavat kudosten paineolosuhteita ja sidekudosrakenteiden viestintää. Oireena voi olla kipu ja lihasheikkous tietyssä liikesuunnassa ja siihen liittyvä passiivisten kudosten eli nivelsiteiden ja –kapseleiden kuormitusmuutos, tulehdus ja kipu.

Tavallinen oire lantion voimalukituksen heikkenemisessä on lantion lisääntynyt sivuttaisiirtymä yhdellä jalalla seistessä. Se saa aikaan paitsi lantion nivelsiderakenteiden venyttymisen ja kivun myös hankauksen ison sarvennoisen limapussiin (bursa trochanterica). Poikkeava kuormitus ja veto jatkuu jalkapohjaan asti ja jalkapohjan kalvojänteen tulehdus (plantaariaskiitti) liittyy usein lantion voimalukituksen heikkenemiseen.
TLF:n ja syvän faskian sympaattisten hermosäikeiden stimulointi lisääntyneen vedon myötä esimerkiksi jatkuvassa lihasjännityksessa (lisääntynyt vatsalihasten staattinen jännitys, kipu yms) voi aiheuttaa iskeemistä kipua. Pitkittyneen kipuilun ja siihen liittyvän stressin on todettu heikentävän myös lihassukkulan toimintaa ja proprioseptiikkaa sympaattisen hermoston yliaktiviteetin myötä.

Siekudoksen, etenkin syvän faskian, osuus liikuntaelimistön toiminnassa ja kivuissa on aikamoinen, Tiheän hermotuksensa ansiosta se on tärkeä proprioseptinen elin. Nimensä mukaan se sitoo lihasten ja nivelten toiminnot yhteen, ympäröi hermot ja verisuonet, välittää voimat ja on mukana paikallisessa verenkierron säätelyssä.

Sidekudoksen biomekaniikan palauttaminen lantion ja lannerangan toimintahäiriöiden fysioterapiassa korjaa proprioseptista viestintää ja mahdollistaa lihasten synergistisen toiminnan ja luo pohjaa harjoittelun onnistumiselle ja toimintahäiriön korjautumiselle. Faskiamanipulaatiolla voidaan palauttaa myofaskiaalisen yksikön toiminta.

Lähteet

Barker PJ, Briggs CA, Bogeski G. Tensile transmission across the lumbar fasciae in unembalmed cadavers: effects of tension to various muscular attachments. Spine. 2004 Jan 15;29(2):129-38.

Corey SM, Vizzard MA, Badger GJ, Langevin HM. Sensory innervation of the nonspecialized connective tissues in the low back of the rat. Cells Tissues Organs. 2011;194(6):521-30.

Hoheisel U, Mense S. Inflammation of the thoracolumbar fascia excites and sensitizes rat dorsal horn neurons. Eur J Pain. 2014 Jul 23.

Langevin HM, Fox JR, Koptiuch C, Badger GJ, Greenan-Naumann AC, Bouffard NA,

Konofagou EE, Lee WN, Triano JJ, Henry SM. Reduced thoracolumbar fascia shear strain in human chronic low back pain. BMC Musculoskelet Disord. 2011 Sep 19;12:203.

Lanuzzi A, Pickar JG, Khalsa PS. Relationships between joint motion and facet joint capsule strain during cat and human lumbar spinal motions. J Manipulative Physiol Ther 2011, 34, 420-431.

McGrath C, Nicholson H, Hurst P. The long posterior sacroiliac ligament: a histological study of morphological relations in the posterior sacroiliac region. Joint Bone Spine. 2009 Jan;76(1):57-62.

O’Sullivan PB, Beales DJ. Diagnosis and classification of pelvic girdle pain disorders–Part 1: a mechanismbased approach within a biopsychosocial framework. Man Ther. 2007 May;12(2):86-97.

Schilder A, Hoheisel U, Magerl W, Benrath J, Klein T, Treede

RD. Sensory findings after stimulation of the thoracolumbar fascia with hypertonic saline suggest its contribution to low back pain. Pain. 2014 Feb;155(2):222-31.

Schleip R Fascial plasticity, a new neurobiological explanation, part 2. Journal of bodywork and movement therapies 2003, 7 (2) 104-116.

Schleip R, Vleeming A, Lehman-Horn F et al. Letter to the editor concerning “The hypothesis of chronic back pain: ligament subfailure injuries lead to muscle control dysfunction” (M. Panjabi) Eur Spine J, 2007, 16, 1733-1735.

Solomonow M. Neuromuscular manifestations of viscoelastic tissue degradation following high and low risk repetitive lumbar flexion. J Electromyogr Kinesiol. 2012 Apr;22(2):155-75.
Stecco C, Porzionato A, Macchi V, Stecco A, Vigato E, Parenti A, Delmas V, Aldegheri R, De Caro R. The expansions of the pectoral girdle muscles onto the brachial fascia: morphological aspects and spatial disposition.Cells TissuesOrgans. 2008; 188: 320-9.

Stecco C, Stern R, Porzionato A, Macchi V, Masiero S, Stecco A, De Caro R

Hyaluronan within fascia in the etiology of myofascial pain. Surg Radiol Anat. 2011 Dec;33(10):891-6.

Stecco A, Gesi M, Stecco C, Stern R. Fascial components of the myofascial pain syndrome. Curr Pain Headache Rep. 2013 17;352.

Stecco C. Superficial and deep layers of thoracolumbar fasciae and their potential roles in force transmission and proprioception. 8th Interdisciplinary World Congress on Low Back and Pelvic Pain. Dubai, UAE 27.-31.10.2013, s.206.
Sturesson B. Movement of the sacroiliac joint with special reference to the effect of load. Teoksessa: Lindgren K-A. 10th Physiatric Summer School. Pelvic Pain. Rehabilitation Orton. Orton Foundation. Vammalan Kirjapaino, Vammala 2010. s. 31-41.

van der Wal J. The architecture of the connective tissue in the musculoskeletal system-an often overlooked functional parameter as to proprioception in the locomotor apparatus. Int J Ther Massage Bodywork. 2009 Dec 7;2(4):9-23.

Willard FH, Vleeming A, Schuenke MD, Danneels L, Schleip R. The thoracolumbar fascia: anatomy, function and clinical considerations. J Anat. 2012 Dec;221(6):507-36.
Vleeming A, Pool-Goudzwaard AL, Stoeckart R, van Wingerden JP, Snijders CJ. The posterior layer of the thoracolumbar fascia. Its function in load transfer from spine to legs. Spine 1995 Apr 1;20(7):753-8.

Vleeming A, de Vries HJ, Mens JM, van Wingerden JP. Possible role of the long dorsal sacroiliac ligament in women with peripartum pelvic pain. Acta Obstet Gynecol Scand. 2002 May;81(5):430-6.

Wyke B. Articular neurology – A Review. Physiotherapy 58, 3, March 12, 1972: 94-99.

Yahia L, Rhalmi S, Newman N. Sensory innervation of human thoracolumbar fascia. An immunohistochemical study. Acta Orthop Scand, 1992, 63, 195-197.

Kuvat 1 ja 2 Tiina Lahtinen-Suopanki

Kuva 3 Maarit Keskinen