Bu retrospektif çalışmada Trakya Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı nda, Ekim 2001 ve Eylül 2005 tarihleri arasında

Transkript

1 GİRİŞ VE AMAÇ Omurga, insana özgü bipedal postürü oluşturan ve insan vücudunun hareketliliğinde temel rol oynayan esnek bir kolondur. Günlük temel ihtiyaçlarımızı sağlamak için gereken hareketliliğe, ağrısız ve işleyen bir omurgamız olduğu sürece sahip olabiliriz (1). İlerleyen teknoloji nedeniyle her geçen gün toplumda ortalama yaş artmakta ve bununla birlikte, insanlar giderek daha sedanter bir yaşama doğru yönelmektedir. Tüm bu faktörler, toplumda omurga ile ilgili sorunlarda artışa yol açmaktadır. Toplumun yaşlanması ile osteoporozda da artış olmakta, minör travmalarla, ya da travma olmaksızın omurga kırıklarının ve diğer osteoporotik kırıkların da sayısı her geçen gün artmaktadır (2). Genellikle ileri yaşta görülen osteoporotik omurga kırıkları, topluma getirdikleri mali yükün yanı sıra, bireyin genel durumunu bozan, günlük yaşantısını kısıtlayan, tedavisi güç olan, beraberinde getirebileceği bazı komplikasyonlar nedeniyle kimi zaman hayatı tehdit eder hale gelebilen, çoğunlukla da bireyi bakıma muhtaç kılan sık rastlanan kırıklardır (2,3). Perkütanöz vertebroplasti (PV), osteoporotik ve patolojik omurga kırıklarından kaynaklanan ağrının hızlı, ekonomik ve etkili tedavisine olanak sağlayan, bireyin günlük yaşamına dönüşünü çabuklaştıran, ağrı ve hareketsizliğin beraberinde getirdiği ek sorunların önüne geçilmesine imkan veren bir tedavi yöntemidir. Görece yeni bir tedavi yöntemi olmasına rağmen, geçen 20 yıl içinde PV, hızla popüler hale gelmiş ve tüm dünyada yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır (4). 1

2 Bu retrospektif çalışmada Trakya Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı nda, Ekim 2001 ve Eylül 2005 tarihleri arasında osteoporotik omurga kırığı ve patolojik omurga kırığı tanıları ile yatırılarak PV uygulaması ile tedavi edilen olgular, arşiv kayıtları ve hasta dosyaları taranarak incelendi. Olguların ağrıları ve ağrılarının nedenleri, uygulanan tedavi yöntemi ve tüm olguların operasyon öncesindeki, operasyondan 24 saat sonraki ve operasyondan 1 ay sonraki durumları ile ilgili elde edilen veriler ışığında, olgulardaki ağrı ve bu ağrının gideriminde PV yönteminin etkinliği, operasyon öncesi, sonrası ve 1. ay takip periyotlarındaki bulgular kullanılarak karşılaştırılmıştır. Bu çalışmadaki amaç, omurga kırığına bağlı ağrının ve PV yöntemi ile tedavi sayesinde elde edilen ağrı gideriminin işlem öncesi, sonrası ve 1. ay takiplerinde tespit edilmesi ve PV yönteminin ağrı tedavisindeki etkinliğinin araştırılmasıdır. 2

3 GENEL BİLGİLER ANATOMİ Omurga omur adı verilen kemiklerden oluşmuş, aksiyel iskeletin önemli bir parçası olan, esnek bir kolondur (1). Omurgada toplam 33 omur bulunur (Şekil 1). Omurgadaki omurlar bulundukları bölgeye göre adlandırılırlar; servikal omurga 7 omurdan, torakal omurga 12 omurdan, lomber omurga 5 omurdan, sakral omurga 5 omurdan ve koksigeal omurga ise 4 omurdan oluşmaktadır. Servikal, torakal ve lomber omurgayı oluşturan omur sayısı yaşam boyunca değişmezken, sakral ve koksigeal omurlar sakrum ve koksiksi oluşturmak üzere yaşla birlikte birbirleri ile kaynaşırlar (5). Şekil 1. İnsan omurgasının önden, arkadan ve yandan görünümü (5) 3

4 Tipik bir omurda iki ana parça vardır; anteriorda bulunan omur cismi (korpus) ve posteriorda yer alan vertebral (nöral) arkus. Bu iki parça arasında ise içinde nöral yapıların bulunduğu vertebral foramen yer alır. Her vertebral arkus birer çift pedikül ve laminanın birleşimi ile oluşur (Şekil 2). Omurlar birbirinin üstüne oturarak başı taşıyan ve insana dik (erekt) postürü veren aksiyel iskeleti oluştururlar. Vertebral foramenler birleşerek omuriliği çevreleyen spinal kanalı oluştururken, her çift omurun arasında yer alan intervertebral foramenlerden spinal damar ve sinirler çıkar (5). a b Şekil 2. Tipik bir erişkin insan lomber omurunun (a) yandan ve (b) üstten görünümü (5) Omur cismi omurun en büyük kısmını oluşturan silindirik bir oluşumdur. Superior ve inferior yüzleri düz ve etrafı çıkıntılıdır. Uç plak adı verilen bu yüzlerin çıkıntılı kenarlarına intervertebral fibrokartilaj tutunur. Kaudale doğru gittikçe omur cisimlerinin çapları artar. Servikal omurların cisimleri dörtgen şekilli iken, torakal omur cisimleri daha çok üçgen, lomber omur cisimleri ise oval şekillidir. Omur cisminin anteriorunda besleyici damarların girdiği birkaç küçük delik, posteriorunda ise basivertebral venlerin cismi terk ettiği daha büyük bir ya da birkaç düzensiz delik bulunur (5-7). Pediküller, omur cisminin posterior ve lateral duvarlarının birleştiği noktada, cismin superior yarısından çıkarak posteriora yönelen bir çift kısa, güçlü oluşumdur. Pediküllerin superior ve inferiorundaki konkavitelere vertebral çentikler denir ve iki vertebral çentiğin birleşmesi ile intervertebral foramenler oluşur (5-7). 4

5 Laminalar, pediküllerden çıkarak posteriora ve mediale yönelip orta hatta birleşen bir çift yassı oluşumdur. Superior kısımlarının posterioru ve inferior kısımlarının anterioruna ligamentum flavum yapışır. Spinöz çıkıntılar, laminaların birleşimi ile posteriora doğru uzanan, kas ve ligamentlerin tutunduğu, güçlü çıkıntılardır. Faset eklem çıkıntıları, pediküllerle laminaların birleşim yerinde, bir çift superiorda, bir çift de inferiorda olmak üzere her omurda 4 adet bulunan, eklem yüzleri hyalin kıkırdakla kaplı oluşumlardır. Transvers çıkıntılar, pediküllerle laminaların birleşim yerinden sağa ve sola doğru yönelen, superior ve inferior faset eklem çıkıntıları arasında yer alan, kasların ve ligamentlerin tutunduğu oluşumlardır. Omur cisimleri, etrafı ince bir kortikal kemik dokusu ile çevrili kansellöz kemikten oluşurlar. Anterior ve posterior yüzlerinde damarların girip çıktığı birkaç küçük delik bulunur. Omur cisminin içinde kansellöz kemik dokusu, ince lameller halinde superior ve inferior uç plaklara dik şekilde dizilir. Böylece omur cismi aksiyel yüklenmeye karşı en yüksek direnci gösterir. Vertebral arkus ve çıkıntıların kortikal kemik dokusu oranları daha fazladır (5,6,8). Servikal Omurga Servikal omurga, baş ile toraks arasında uzanan, fleksiyon, ekstansiyon ve rotasyon hareketlerine izin veren, 7 adet omurdan oluşan, esnek bir kolondur. Servikal bölgede 1. ve 2. omurlar diğer omurlardan morfolojik olarak farklılık gösterir. 7. boyun omuru da servikal ve torakal bölge arasında geçiş omuru olması nedeniyle morfolojik farklılığa sahiptir. Servikal omurlar diğer bölgelerdeki omurlara oranla daha az ağırlık taşıdıkları için korpusları küçüktür. Servikal 1. omur olan atlasın korpusu ve spinöz çıkıntısı yoktur. Atlas, kranialde oksipital kondillerle atlantooksipital eklemi, kaudalde ise 2. servikal omur olan aksis ile atlantoaksiyel eklemi yapar. Başın rotasyonu büyük oranda atlantoaksiyel eklemden yapılır. 3. servikal omur ve kaudalinde yer alan diğer servikal omurlara subaksiyel omurlar denir ve morfolojik olarak birbirlerine benzerlik gösterirler. Servikal 7. omurun diğer subaksiyel omurlardan farkı ise, en uzun spinöz çıkıntıya sahip olmasıdır (5,7). 5

6 Torakal Omurga Torakal omurga, servikal ve lomber bölge arasında yer alan, sternum ve kostalarla birlikte göğüs kafesini oluşturan 12 adet omurdan oluşmuştur. Torakal bölgedeki omurların korpusları daha çok üçgen şekillidir ve kaudale doğru giderek kalınlıkları artar. İlk 4 torakal omur daha çok servikal omurlara benzerken, son 4 torakal omur ise daha çok lomber bölgedeki omurlarla benzeşirler (5,7). Torakal omurların korpuslarının yan kısımlarında, kostaların baş kısımları ile eklemleşen kostal eklem yüzleri olan fovea kostalis superior ve inferior bulunur. Transvers çıkıntıların üzerinde de kostal tüberküllerle eklemleşen eklem yüzleri bulunmaktadır. Son iki torakal omurda bu eklem yüzleri yoktur (6). Torakal bölgede laminalar kiremit gibi birbiri üzerine yerleşmişlerdir. Pediküller servikal bölgedekilere oranla korpusun daha dorsalinden çıktığı için, içinden spinal damar ve sinirlerin geçtiği intervertebral foramenler daha geniştir. Ancak torakal bölgede vertebral foramenler küçük ve yuvarlak özellikte olup, spinal kanal diğer segmentlere oranla daha dardır. Vertebral foramenlerin oluşturduğu spinal kanal, torakal 4-6. omurlar seviyesinde en dar durumdadır (5,6). Torakal bölgede spinal kanalın genişliği koronal planda ortalama 17,2 mm, sagittal planda ise ortalama 16,8 mm dir. Omurilik çapı, torakal bölgede koronal planda ortalama 8 mm, sagittal planda ise ortalama 6,5 mm dir. Ancak omuriliğin en geniş olduğu yer olan, torakal 10. ve lomber 1. omurların arasında kalan bölgede omurilik çapı frontal planda ortalama 9,6 mm ve sagittal planda ise ortalama 8 mm ile spinal kanalın yarısını işgal eder. Bu yüzden, kırıkların en çok gözlendiği, omuriliğin kanama ve ödem ile daha çok sıkıştığı bu bölgede nörolojik bası ve komplikasyonlara daha sık rastlanmaktadır (5,6). Lomber Omurga Lomber omurga, torakal omurga ile sakrum arasında yer alan, 5 hareketli omurdan oluşur. Gövde ağırlığının büyük kısmını taşıdıklarından lomber omurlar iri, güçlü ve oval şekillidir. Lomber omurların sagittal planda anterior yükseklikleri posterior yüksekliklerinden fazla, sagittal çapları ise frontal çaplarından azdır. Arkusları kalın ve künttür. Kalın ve geniş pediküller korpusların dorsolateralinden çıkarak posteriora uzanırlar. Lomber omurların laminaları kalındır 6

7 ve üçgen şekilli spinal kanalın posterior ve lateral duvarlarını oluştururlar. İntervertebral forameni oluşturan çentiklerin kaudalde yer alanı, kranialdekine oranla daha derindir. Transvers çıkıntıları düz ve incedir. Spinöz çıkıntıları ise kısa, yassı ve dörtgen şekilli olup direk posteriora uzanırlar (5,7). Lomber omurların faset eklem çıkıntıları diğer seviyelerdeki omurlara göre farklıdır. Omurun superiorunda yer alan faset eklem çıkıntıları, normal konumu olan laminalarla pediküllerin birleşme yerinden çıktığı halde, eklem yüzleri konkavdır ve dorsomedial yerleşim gösterir. Sağ ve sol olmak üzere her iki eklem yüzü daima birbirine bakar konumdadır. Omurun inferiorundaki faset eklem çıkıntıları ise, her iki laminanın uzantısı olup, eklem yüzleri anteriora ve laterale bakar. Bir alt seviyedeki omurun superior eklem yüzü ile iç içe girerek eklem yapar (5,6). Sakrum Sakrum, 5 adet rudimanter omurun birleşerek oluşturduğu, anteriora doğru konkav, tabanı kranialde yer alan üçgen şekilli bir kemiktir. Sakrumun üst duvarı, 5. lomber omur ile eklem yaparken, sakrumun alt ucu koksiks ile eklem yapar. Sakrum, sağ ve sol olmak üzere her iki yanda iliak kemiklerle sakroiliak eklemleri oluşturur. Her iki sakroiliak eklem sayesinde sakrum, kemik pelvisin posterior duvarını oluşturur. Üst üste kaynaşmış olan sakral omurların vertebral foramenleri sakral kanalı oluştururlar. Sakrumun ön ve arka yüzlerinde bulunan 4 adet sakral foramenden 4 çift sakral sinirin dorsal ve ventral kökleri çıkar (5,6). Koksiks Omurganın en kaudalinde bulunan 4 veya 5 omurun birbiri ile kaynaşması ile oluşan koksiks, tabanı ile sakrumun alt ucu ile eklemleşen üçgen şeklinde bir kemiktir. Koksiks omurganın son segmenti olup, hareketsizdir (5). İntervertebral Disk Omurga boyunca 2. servikal omurdan 1. sakral omura dek, her iki komşu omur çiftinin korpusları arasında yer alan, amfiartrodial tipte eklemleşmeyi sağlayan, fibrokartilajinöz yapıda, sağlam oluşumlara intervertebral diskler adı verilir (6). 7

8 İntervertebral diskler omurların arasında amortisör gibi görev yaparak hareketliliği sağlar ve omurgaya etki eden güçlerin dengeli dağılımına yardımcı olur (9). Omurgada toplam 23 adet intervertebral disk bulunur. Ancak disklerin yapıları ve özellikleri bulundukları seviyeye göre farklılıklar gösterir. Lomber bölgedeki diskler kalın, torakal bölgedeki diskler ise incedir. Bu özelliğin nedeni, kranialden kaudale doğru gidildikçe diskin taşıdığı ağırlığın artmasıdır (5,8). Yenidoğanda bütün diskler birbirine benzer (7). İntervertebral disk, en içte küresel şekilli, yarı sıvı özellikte nukleus pulposus ve bunu çevreleyen annulus fibrosus ile, diskleri komşu omurların korpuslarından ayıran ve her diski alttan ve üstten saran, kıkırdak uç plak denen hyalin kıkırdak yapılardan oluşur. Çocuklarda bu kıkırdak uç plaklar, kemik kenarlarından taşarak omur korpusunu örterler (7). Omurganın Eklemleri ve Bağları Omurgada, omur korpusları arasındaki amfiartrodial eklemler ve vertebral arkuslar arasındaki diartrodial eklemler olmak üzere iki tip eklem bulunur (Şekil 3). Omur korpusları arasındaki amfiartrodial eklemler, her komşu omur çifti arasında az miktarda harekete izin verir. Ancak, iki omur arasında oluşan bu küçük hareketlerin toplamı göz önüne alındığında, omurganın oldukça hareketli bir kolon olduğu söylenebilir. Korpuslar arasındaki amfiartrodial eklemlerin ligamentleri, anterior longitudinal ligament, posterior longitudinal ligament ve intervertebral fibrokartilajlardır (Şekil 3) (5,7). Anterior longitudinal ligament (ALL) oksipital kemiğin faringeal tüberkülü ile atlasa tutunarak başlar ve omurganın anterioru boyunca kaudale doğru gittikçe genişleyerek devam eder ve sakrumun ön yüzüne dağılarak sonlanır. Tüm omurga boyunca omur cisimlerine sağlam, disklere ise gevşek olarak tutunur. Posterior longitudinal ligament (PLL) oksipital kemiğin foramen magnumunun arka kenarına tutunarak başlar, spinal kanalın arka duvarı boyunca kaudale uzanır ve sakruma tutunarak sonlanır. PLL lomber seviyede sabit bir yapı olarak yer alır. Disklerin üzerinde yanlara doğru yayılarak anuluslara karışır. Derin tabakası bir hareket segmentini köprülerken, yüzeyel tabakası ise iki veya daha fazla segmenti kat eder. Omur cisimlerinin arka yüzünde orta hatta yaklaşık 1 mm kalınlıktadır. Omur cisminin arkasındaki konkaviteyi bir yay oluşturacak şekilde kat ederek ventral 8

9 internal venöz pleksus için osseomembranöz bir kompartman oluşturur. PLL aynı zamanda duyusal ve proprioseptif sinir liflerinden zengin bir yapıdır. Bu özelliği ile adeta pozisyonu kontrol eden bir uyarı sistemi gibidir (5,7,8). İntervertebral fibrokartilajlar, aksisten sakruma dek her iki omur korpusunun arasında bulunan, omurları birbirine bağlayan ana bağlardır. Omurgada bulundukları yere göre, şekilleri, boyutları ve kalınlıkları farklılık gösterir. Servikal ve lomber bölgede ön yükseklikleri arka yüksekliklerinden daha fazla, torakal bölgede ise yükseklikleri önde ve arkada eşittir (5,9). İntervertebral fibrokartilajların toplam yüksekliği, omurganın toplam boyunun dörtte birine eşittir (8). Şekil 3. Erişkin omurgasının bağları ve intervertebral diskler (5) Vertebral arkusu oluşturan yapılar arasında kapsüllü, diartrodial tipte sinoviyal eklemler bulunur. Bu eklemlerin ligamentleri; eklem kapsülleri, ligamentum flavum, interspinal ligamentler, supraspinal ligament ve intertransvers ligamentlerdir. Eklem kapsülleri, servikal bölgede torakal ve lomber bölgeye oranla daha gevşek ve incedir. Vertebral arkusta bulunan artiküler çıkıntılara tutunarak sinoviyal birer eklem olan faset eklemleri kuşatırlar. Supraspinal ligament, 7. servikal omurdan 1. sakral omura dek tüm spinöz çıkıntıların uçlarını birbirine bağlayan güçlü, fibröz bir banttır. Kranial yönde, servikal 7. omurun spinöz çıkıntısından eksternal oksipital çıkıntıya dek uzanan ligamentum nuchae adını alır. İnterspinal ligamentler komşu spinöz çıkıntıları birbirine bağlayan ve ventralde ligamentum flavuma, dorsalde ise 9

10 supraspinal ligamente karışarak sonlanan ince, membranöz yapılardır. İntertransvers ligamentler transvers çıkıntılar arasında yer alan, servikal ve lomber bölgede ince ve zayıf yapıya sahip, torakal bölgede ise derin sırt kaslarının yapısına karışan bağlardır. Ligamentum flavum, laminaları birbirine bağlayan, servikal bölgede lifleri uzun ve gevşek, lomber bölgede ise kalın ve sağlam yapıda, içerdiği elastik lifler yüzünden sarımsı renkte olan güçlü bir bağdır. Kranialdeki laminanın anteriorundan başlar ve kaudaldeki laminanın posterioruna tutunur (5-7). Omurganın Kanlanması Omurganın kanlanması, aortadan çıkan segmenter arterler veya ilgili omura gelen rejyonel arterlerden olur (Şekil 4). Aortadan çıkan segmenter arterler, omur cisminin anteriorundan cisme yapışık olarak sağa ve sola doğru ilerler ve intervertebral foramenlerden içeri girer. Her arter omur cismini geçerken cismin yüzeyine vertikal inen ve çıkan dallarını verir. Bu dallar cismi deler ve radyal olarak ilerleyerek merkezde bir ağ yapar. Ana dal transvers çıkıntı hizasında bazı dallara ayrılır. Dorsalde kalan dal intervertebral foramenin lateraline doğru yönelerek direk olarak kemiğe giren anterior santral dalı verir. Dorsal dalın diğer bir kolu kemik ve kanal içi yapıların majör kanlanmasını sağlayan spinal dallardır. Bunlar posterior santral, prelaminar, ve intermedial nöral dallar olmak üzere üçe ayrılırlar. Posterior santral dal cismin kanlanmasını sağlarken, posterior prelaminar dal lamina, ligamentum flavum ve epidural aralığın kanlanmasını sağlar. Ventralde kalan koldan köken alan anterior santral ve anterior postlaminar arterler interverebral foramenlerden girerek epidural alanı, nöral yapıları ve meninksleri kanlandırırlar. Posterior santral ve prelaminar arterler ise internal arterlerden oluşurlar. Sağlı sollu omur korpuslarını ve nöral arkusları kanlandırırlar (6,7,10). Omurgada kapiller yatak, uç plaklarda intervertebral disk ve kemik yüzeyi boyunca ilerler ve horizontal subkondral venöz ağa drene olur. Bunlar inen ve çıkan venlerle basivertebral vene açılırlar. Omur cisminin venleri internal ve eksternal venöz pleksusara açılırlar. İnternal venöz pleksus ikisi duranın önünde, ikisi de arkasında olmak üzere iki kanal sisteminden oluşmaktadır. Eksternal venöz pleksus da laminanın posteriorunda ve omur cisminin anteriorunda iki adet kanal sisteminden oluşmaktadır. Bu iki pleksustaki venöz yapıların tümü valvülsüzdür ve aralarında bir çok anastomoz vardır. İnternal ve eksternal venöz pleksusun akımı intervertebral 10

11 venlere doğru olmakta, intervertebral venler de kaval sisteme drene olan segmenter venlere dökülmektedir. Ayrıca lomber seviyede lomber venlerin azigos ve hemiazigos sistemi ile yaptıkları anastomozlar sayesinde, intraabdominal basıncın arttığı durumlarda kaval sistem ve azigos sisteminden lomber venlere doğru ters akım olduğu ve bu durumun da omurga metastazlarının ortaya çıkmasında etkili bir mekanizma olduğu öne sürülmüştür (6,7,10). Eksternal venöz pleksus küçük çaplı anterior ve posterior eksternal venlerden oluşur. Anterior eksternal venler korpusların ön kısımları ile segmenter arterin arka dalının kanlandırdığı bölgelerin venöz dolaşımını sağlar. Posterior eksternal venler ise korpusların arka kısmının venöz dolaşımını sağlayarak azigos venine dökülürler. İnternal venöz pleksus ise korpusların arka yüzleri boyunca uzanır ve disk seviyelerinde anastomozlar yaparak segmenter birer zincir oluşturur (10). Normal intervertebral diskin yapısında kan damarları, sinir uçları ve lenf damarları bulunmaz. İntervertebral disk, kıkırdak uç plaklar ve paradiskal yapılardan diffüzyon yolu ile beslenir. Avasküler olması nedeniyle oksijen yoğunluğu düşüktür ve disk hücreleri anaerobik metabolizmaya sahiptir (6,7). Şekil 4. Omurganın kanlanması (6) 11

12 EMBRİYOLOJİ Aksiyel iskeletin gelişiminin erken dönemi, notokordun gelişimi ile paralel seyreder. Embriyonal yaşamın üçüncü haftasında embriyonik diskin kaudal ucunun ortasındaki hücreler çoğalarak ektoderm ve endoderm arasından yana ve öne doğru ilerleyerek mezodermi oluştururlar. Ektodermde oluşan bir girinti ve burada çoğalan hücrelerin ektoderm ve endoderm arasından kraniale doğru ilerlemesi sonucu notokorda oluşmaktadır. Notokordal hücreler indüksiyon yolu ile üzerinde bulunan ektodermde kalınlaşmaya neden olarak nöral plağı oluştururlar. 18. günde bu plağın kenarlarının kıvrılması ile nöral oluk, daha sonra da kenarların birleşmesi ile nöral tüp oluşmaktadır (6). Notokordun ve nöral tüpün her iki yanında bulunan mezoderm iki longitudinal sütun halinde kalınlaşarak paraksiyel mezodermi oluşturur. Hücrelerin yana doğru çoğalmaları ile de intermedial ve lateral mezoderm gelişir. 20. günde paraksiyel mezodermin segmentasyona uğraması ile çift yapılar halinde somitler oluşur. Toplam çift olan somitlerin 4 çifti oksipital, 8 çifti servikal, 12 çifti torakal, 5 çifti lomber, 5 çifti sakral, 8-10 çifti de koksigeal olarak farklılaşırlar. Son 5-7 çift koksigeal somit zaman içinde gerileyip yok olurken, oksipital somitler kafa tabanını ve kranioservikal eklemleri oluştururlar. Somit hücreleri çoğaldıkça üçgen şekil almakta ve üç yönde gelişme göstermektedirler. Dorsaldeki ektoderme komşu hücrelerden ileride deri dokusunu oluşturacak dermatom, bunun medialindeki hücrelerden kasları ve posterolateral vücut duvarlarını oluşturacak miyotom, ventral ve medialdeki hücrelerden de omurga ve göğüs kafesini oluşturacak olan sklerotom gelişir (Şekil 5). Bu hücre grubu mezenkimal dokuyu oluşturmaktadır (6,11). Sklerotom hücreleri notokordun çevresini onu nöral tüpten ayıracak şekilde sarar ve daha sonra somit çifti orta hat üzerinde birleşerek notokordu içine alır. Sklerotom hücreleri heterojen dağılım gösterirler. Segmentasyonun yenilenmesinden sonra her bir somitin kaudal yarısı bir sonraki somitin kranial yarısı ile birleşerek yeni bir segmenti oluşturmaktadır. Hücreden zengin kısım intervertebral diski oluştururken, hücreden fakir kısım omur cisminin bir kısmını oluşturmaktadır. Her yeni segment, intervertebral diskin üst sınırından bir sonraki kaudal omurun alt uç plağına dek uzanmaktadır. Merkezde bulunan notokordal hücreler kaybolurken omurlar arasında bulunan notokordal hücrelerden jelatinöz nukleus pulposus oluşmaktadır (6,11). 12

13 İkinci sklerotomal hücre grubu dorsale doğru göç ederek nöral tüpün dorsalinde nöral arkı oluştururken, ventrolaterale doğru göç eden üçüncü sklerotomal hücre grubu da kostal merkezleri oluşturmaktadır (5,6,11). Sklerotomal hücrelerin göçleri sonucunda membranöz omurga oluşmaktadır. 6. haftada ikisi cisimde, ikisi arkuslarda, ikisi de kostal çıkıntılarda olmak üzere 6 adet kıkırdaklaşma merkezi oluşmakta ve bu merkezlerden omurganın kıkırdak modeli oluşmaktadır (5,6,11). Şekil 5. 3 haftalık insan embriyosunun transvers kesitinde primitif segmentteki farklılaşma; ao: aorta, nc: nöral kanal, sc: sklerotom, mp: müsküler plak, sp: deri plağı (5) 8. ve 9. haftalarda biri cisimde, ikisi de arkuslarda olmak üzere üç primer kemikleşme merkezi ortaya çıkar ve omurlar enkondral olarak kemikleşirler. Arkusların sinostozu 1-2 yılda tamamlanırken, arkusların cisim ile kaynaşması 3-5. yaşta gerçekleşmektedir. 12. yaşta cisimlerin her iki yüzünde halka apofizleri oluşmakta ve 18. yaşta bu apofizler cisimle kaynaşmaktadır (5,6). 13

14 OMURGANIN KİNEMATİĞİ Omurganın hareketi, kasların ve sinirlerin koordine çalışması ile gerçekleşmektedir. Bir yandan agonist kaslar hareketi başlatır ve sürdürürken, diğer yandan antagonist kaslar hareketin kontrolünü ve modifikasyonunu sağlarlar (12). Hareket açıklığı omurganın her seviyesindeki faset eklemlerin oryantasyonuna göre değişmektedir (Şekil 6). Tüm omurganın hareketi farklı hareket segmentlerinin kombine çalışması ile olmaktadır. Omurların transvers, sagittal ve longitudinal eksenlerde rotasyon ve translasyon olmak üzere toplam 6 tipte hareketi vardır. Fleksiyon, ekstansiyon, lateral fleksiyon ve aksiyel rotasyon hareketleri aynı anda gerçekleşen rotasyon ve translasyonların kombinasyonu ile olmaktadır. Hareket açıklığı yaş ve cinsiyet ile ilişkilidir. Yaşlanma ile %50 ye varan hareket açıklığı kaybı olabilmektedir (1,8). Şekil 6. Üstten alta doğru sırasıyla servikal, torakal ve lomber bölgede faset eklemlerin oryantasyonu (8) Fleksiyon-ekstansiyon Üst torakal bölgedeki segmentlerde fleksiyon-ekstansiyon hareket açıklığı 4º, orta torakal bölgede 6º, alt torakal bölgede 12º olarak bulunmuştur. Bu hareket açıklığı kaudal yöne doğru gittikçe artmaktadır. Lumbosakral seviyede fleksiyon- 14

15 ekstansiyon hareket açıklığı 20º civarındadır. Bu durum omurganın her seviyesindeki fasetlerin oryantasyonu ile ilişkilidir (8). Omurgada fleksiyon hareketinin ilk 50º-60º si lomber bölgeden yapılır.torakal segmentte fleksiyon, faset eklemlerin oryantasyonu, spinöz çıkıntıların vertikal yerleşimi ve göğüs kafesinin kısıtlayıcı etkisi nedeniyle daha az olmaktadır. Omurgada fleksiyon, abdominal kasların, özellikle de psoas kasının vertebral kısımlarının kasılması ile başlar. Daha sonra gövdenin üst kısmının ağırlığı sayesinde fleksiyon artar. Omurga fleksiyonunu kontrol eden erektör kasların aktivitesi fleksiyon arttıkça artar. Aynı zamanda fleksiyonun artması ile posteriordaki kalça kasları da pelvisin aşırı öne eğilmesine engel olmak için kasılırlar. Tam fleksiyonda erektör kaslar ve posterior omurga ligamentleri öne eğilme momentine pasif olarak karşı koyarlar. Tam fleksiyondan sonra düzelmek için tam tersi bir hareket dizisi gerekir. Önce pelvis arkaya doğru eğilir, sonra omurga erektör kaslar aracılığıyla ekstansiyona gelir. Ekstansiyonun başlarında erektör kaslar aktifken, ekstansiyon arttıkça erektör aktivite azalır. Daha sonra karın kasları ekstansiyonun kontrolü ve modifikasyonu için devreye girerler (1,8,12). Lateral fleksiyon ve rotasyon Lateral fleksiyon alt torakal bölgede 9º ile en üst değerine ulaşırken, üst torakal seviyede 6º civarındadır. Lomber segmentlerde lateral fleksiyon hareket açıklığı 6º iken bu değer lumbosakral segmentte 3º civarındadır. Lateral fleksiyon sırasında erektör kasların spinotransversal ve transversospinal kısımları aktif olarak çalışır (8). Rotasyon hareket açıklığı üst torakal seviyede 9º ile en yüksek değerine ulaşırken, kaudale doğru gidildikçe azalır ve alt lomber seviyelerde 2º civarındadır. Lumbosakral segmentte rotasyon hareket açıklığı 5º olarak bulunmuştur. Torakal ve lumbosakral bölgede belirgin aksiyel rotasyon hareketi olurken, bu hareket faset eklemlerin vertikal yerleştiği lomber omurgada sınırlıdır. Aksiyel rotasyon sırasında tüm sırt ve karın kasları aktif olarak kasılırlar (8). Pelvis hareketleri ile omurga hareketlerinin arasındaki ilişki araştırıldığında daha çok lumbosakral eklem hareketleri, her iki kalça ekleminin hareketleri, veya her ikisi birden ele alınır. Sakroiliak eklem kalın ligamentlerle çevrili olup, eklem yüzleri 15

16 düzensizdir. Bu nedenle sakroiliak eklemin ana görevinin intervertebral eklemler aracılığı ile iletilen yükün aktarımı olduğu düşünülmektedir (1,8,12). KEMİĞİN MİMARİ YAPISI İskelet, vücudu taşıyan bir destek olmasının yanında canlı, metabolik açıdan aktif bir organdır. İskeletin yapısal entegrasyonu, kemik dokusunun metabolik özelliklerinin normal sınırlar arasında işlemesi ile mümkündür (13). Erişkin iskeletinde kortikal ve kansellöz kemik dokuları olarak adlandırılan iki çeşit kemik doku bulunur. Kortikal (kompakt, lameller) kemik dokusu uzun kemiklerin dış kabuğunu ve diğer kemiklerin kortekslerini oluşturan bir dokudur. İskeletin toplam kemik kütlesinin %75 i kortikal kemik dokusundan oluşur. Kortikal/kansellöz kemik oranı femur boynunda % 75 iken, bu oran önkolda %95 e yükselmektedir. Kansellöz (spongiöz, trabeküler) kemik dokusu ise birbiri ile ilişki halinde bulunan plaka ve çubuk benzeri trabeküllerden oluşan bir dokudur. Geniş yüzey alanı nedeniyle kansellöz kemik kimyasal ve metabolik olarak daha aktiftir. Omurganın %66 sı kansellöz kemikten oluşurken, bir omur cisminin merkezinde bu oran %95 tir. Önkol distalinde kansellöz kemik %25-30 oranında bulunurken, intertrokanterik bölgede kortikal/kansellöz kemik oranı yaklaşık bire birdir (14). Kemik trabeküllerinin dizilimi ve yapısı kemiğin sertliğini ve sağlamlığını belirleyen faktörlerin başında gelir. Kemik kalitesi kemiğin morfolojik ve yapısal özelliklerini ifade eden bir terim olmasına rağmen, aynı zamanda kemiğin kimyasal bileşimini, kemik hücrelerinin viabilitesini ve kemiğin mekanik özelliklerini de belirtmede kullanılır (14,15). Kemik trabeküllerinin dizilimi ve yapısı anatomik bölgeye, yaşa, kişinin içinde bulunduğu çevresel koşullara ve yaşam tarzına göre değişiklik gösterebilmektedir (15). Kemik, mekanik ve biyoelektrik güçler gibi güçlerle uyarılabilen, adaptasyon yeteneğine sahip bir dokudur. Kemiğin mekanik açıdan entegrasyonu, hem kemiğin kompresif direncini oluşturduğu düşünülen minerallere, hem de tensil direnci oluşturduğu düşünülen organik yapısına bağlıdır (13). Benzer özellikler gösteren fakat, farklı geometrik şekillerdeki kemiklerin yapısal dirençlerinin de birbirinden farklı olduğu bilinmektedir. Kemiğin biyomekanik açıdan performansı yük taşıma oranına, yükü taşıdığı süreye ve kemik dokusunun yaşına bağlıdır (3,13). 16

17 Bir materyal olarak ele alındığında kemiğin elastisitesi, gücü, enerji absorbe etme kapasitesi, germe direnci ve kırılganlığı kortikal ve kansellöz kemik için farklılık gösterir. Bir kemiğin gücü kemiğe etki eden kompresif, tensil ya da torsiyonel güce göre değişir. Kemiğe iletilen enerji, kemiğin enerji absorbsiyon kapasitesini (elastik limitini) aştığında kırık oluşur (8,15). Şekil 7 de biri 37, diğeri ise 84 yaşında olan iki erkek bireyin vücutlarının çeşitli bölgelerinden alınan kemik biyopsi örneklerinin mikrobilgisayarlı tomografi ölçümleri görülmektedir. 37 yaşındaki bireyin benzer anatomik yerleşimli alanlarından alınan örnekler arasında belirgin bir farklılık göze çarpmamakta, L2 ve L4 omurlarından alınan biyopsiler ile iliak kanattan ve femur başından alınan biyopsilerde kemik trabeküllerinin yapı ve dizilimleri benzerlik göstermektedir. Ancak, farklı anatomik yerleşime sahip alanlar arasında, yani lomber omurlardan alınan biyopsilerle iliak kanat ya da femur başından alınan biyopsiler arasında kemik trabeküllerinin yapı ve dizilimleri açısından belirgin bir farklılık olduğu dikkati çekmektedir. 84 yaşındaki bireyden alınan örneklerde ise kemiğin trabeküler yapısının seyrekleştiği ancak dizilim açısından belirgin değişiklik olmadığı gözlenmektedir (15). Şekil 7. A- 37 yaşında erkek bireyin kemik biyopsi örnekleri B- 84 yaşında erkek bireyin kemik biyopsi örnekleri IC: iliak kanat, FH: femur başı, L: lomber omurga (15) 17

18 25 yaş civarında iskeletin yapısal ve fonksiyonel özellikleri ve kemik yoğunluğu en yüksek değerindedir ve bu özellikler yaşlanma ile hem erkeklerde hem de kadınlarda giderek azalır. Yaşlanma ile birlikte görülen en belirgin değişim, kemiğin enerji absorbe etme yeteneğinde oluşan azalmadır. Kemik yoğunluğunda oluşan %25 oranında bir azalma, enerji absorbe etme yeteneğini %56 azaltır (14). Kemik mekanik güçlere remodelizasyonla ve kendi kendini tamir ederek tepki gösteren canlı bir dokudur. Siklik yüklenme hem kortikal hem de kansellöz kemikte mikro hasarlara ve yorgunluğa neden olur. Vücut kemikte oluşan bu defekti tanır ve rezorbsiyonun ardından remodelizasyonla bu durumu onarır. Fizyolojik işlevler esnasında da bu gibi hasarlar oluşabilir ve onarım süreci vücut tarafından başlatılır. Kortikal kemiğin yorgunluğa olan direnci ortam ısısı ile paralellik gösterir (15,16). Kansellöz kemiğin bir özelliği de kütleye oranla kompresif yükü absorbe etme kapasitesinin yüksekliğidir. Özellikle lomber omurgada kansellöz kemik trabeküllerinin kalınlıkları ve sayısı ile güç ve direnç arasında sıkı bir ilişki vardır. Her ne kadar kemik yoğunluğu omurga kırığı riski için mutlak bir takip aracı değilse de, yoğunlukta azalma olması durumunda kırık riskinin arttığı düşünülmektedir. Perimenopozal dönemde kadınlarda kemik yoğunluğunda yıllık ortalama %2 oranında azalma olmaktadır. Kemik yoğunluğundaki bu azalmanın yıllık ortalama olarak kortikal kemiğin %0,5 inin, kansellöz kemiğin ise %8 inin kaybını gösterdiği düşünülmektedir (14,16). Kırık oluşumunda, kemiğin geometrik özellikleri, mekanik özellikleri ile kemiğe etkiyen gücün yönü ve yeri belirleyici rol oynar (3,13-16). Kemikte ana olarak üç farklı hücre tipine rastlanır; matriks üreten osteoblastlar, dokuları rezorbe eden osteoklastlar ve erişkin iskeletinde %90 oranında bulunan hücre olan osteositler. Osteositler, özelleşmiş ve farklılaşmış osteoblastlar, osteoblastlar ise değişime uğramış fibroblastlar olarak ele alınmaktadır. Kemikteki hücrelerden fibroblastlar, osteoblastlar, osteositler ve adipositler pluripotent mezenkimal kök hücrelerden köken alırken, öncülleri kemik iliğindeki monositik seride bulunan osteoklastlar hematopoietik sistem hücreleri arasındadır (16,17). Osteoblastlar Fonksiyonel olarak osteoblastlar, kemikte bulunan ekstrasellüler matriksi (osteoid) oluşturan ve bu matriksin mineralizasyonunun regülasyonunu sağlayan 18

19 hücrelerdir. Morfolojik olarak bu hücreler küboid şekillidirler ve öncülleri ile birlikte kemik yüzeyinde ince bir hücre sırası oluştururlar (Şekil 8). Şekil 8. Kansellöz kemik (B) yüzeyinde kemik üreten osteoblastlar (O) ile mezenkimal (M) ve hematopoietik (H) sistem hücreleri (18) Osteoblastlar, bir takım transmembranöz proteinler (integrinler, konneksinler, kadherinler) ve hücre duvarlarında bulunan sitokinlere, hormonlara ve büyüme faktörlerine spesifik reseptörleri sayesinde hücresel fonksiyonlarını yerine getirmekte, ayrıca metabolik ve mekanik uyaranlara yanıt verebilmektedir (13). Osteoblastların ömrü genç tavşanlarda üç gün iken bu süre insanlarda 8 haftaya dek uzayabilir. Bu hücreler ömürleri boyunca günde yaklaşık 0,5-1,5 µm 3 osteoid oluştururlar. Zamanla kendi ürettikleri matriksin kalsifiye olması ile matriksin içinde adeta hapis kalan bazı osteoblastlar fenotiplerini değiştirerek osteositlere dönüşürler. Değişime uğrayan bu hücreler organellerini yitirerek matriks üretimini durdururlar. Kendilerine benzeyen hücreler ve inaktif osteoblastlarla birlikte kemik yüzeyinde dizilerek burada hücresel bir ağ oluştururlar (16). Osteoklastlar Osteoklastların ana özelliği, Howship lakünası adı verilen alanlarda tamamen mineralize olmuş kemiği rezorbe etme yeteneklerinin olmasıdır. Osteoklastlar, makrofajlar gibi hematopoietik kök hücrelerden köken alan çok nukleuslu hücrelerdir 19

20 ve yüksek migrasyon özelliğine sahiptirler. Ayrıca, sitoplazmalarının apeksinde lizozomal enzimler depolayarak polarize özellik gösterirler (Şekil 9). Şekil 9. Kortikal kemiği yıkmakta olan bir osteoklast, RB: fırçamsı kenar, N: nukleuslar, V: vakuoller (18) Aktif bir osteoklast yıkılacak olan kemik dokusuna afinite gösteren apikal membranı ve bu membranda bulunan proton pompaları sayesinde 2-4 ph değerine sahip litik enzimlerle günde µm 3 kemik yıkabilir. Bu miktarda kemik üretimi için ortalama ömürleri gün olan 7-10 jenerasyon osteoblasta ihtiyaç vardır (16). Osteositler Osteoblastların farklılaşması ile oluşan bu hücreler morfolojik ve fonksiyonel açıdan osteoblastlara benzerlik göstermezler. Kemikte en bol bulunan hücreler olan osteositlerin morfolojik olarak osteoblastlardan farkı, daha küçük olmaları, organel açısından fakir olmaları ve nukleus/sitoplazma oranlarının daha büyük olmasıdır (16). Bu hücreler çok sayıdaki sitoplazmik uzantıları sayesinde birbirleri ile üç boyutlu bir ağ oluştururlar (Şekil 10). Bu ağın önemi her geçen gün daha da fazla anlaşılmaktadır. Erişkin kemik dokusunda ana hücre olan osteositlerin oluşturduğu bu ağın ve hücreler arasındaki etkileşimin, kemik yapım-yıkımının hızının ve 3 boyutlu konfigürasyonunun yönetiminde etkili olduğu düşünülmektedir (15). 20

21 Şekil 10. Kansellöz (WB) ve kortikal (LB) kemik dokusu içinde matür bir osteosit ve organelleri (18) Kemik Matriksi Kemik matriksi kollajen, diğer inorganik proteinler ve hidroksiapatitin mineral fazından oluşmaktadır. Kemik matriksinin kompresif gücü içerdiği hidroksiapatit miktarına, tensil gücü ise içerdiği kollajen miktarına bağlıdır. Ayrıca kemik matriksi eser miktarda su ve diğer inorganik proteinleri içermektedir. Kemik matriksi inorganik ve organik matriks olarak iki şekilde incelenebilir. Kemiğin inorganik matriksi ana olarak kalsiyum, fosfat ve kalsiyum hidroksiapatitten ve az miktarda karbonat, florid ile eser miktarda metalden oluşmaktadır. Kemiğin organik matriksi çoğunlukla (%90) tip I kollajenden oluşurken geri kalan kısmı kollajen dışı proteinler ve lipidlerden oluşmaktadır. Kollajen kemikte hücre içinde sentezlenir ve ekstrasellüler alanda işlenir. Organik matriks kemiğin yapısını, mekanik ve biyomekanik özelliklerini belirler. Organik matriks üzerinde büyüme faktörlerinin, sitokinlerin ve sialoproteinler ve osteokalsin gibi diğer bazı proteinlerin rolü büyüktür. Osteonektin, osteopontin ve osteokalsin gibi kollajen dışı proteinlerin hücreler arası bağlantı, mineral içeriğinin regülasyonu ve yapışma gibi bazı görevleri vardır. Organik matrikste bulunan kollajen dışı proteinlere ek olarak interlökinler, insülin benzeri büyüme faktörleri, transforme edici büyüme faktörü-β, 21

22 gibi mitojen etkili faktörlerin ana rolü kemotaksistir. Ayrıca bu faktörler osteoid indükleyici faktörler olarak da bilinirler ve pluripotent mezenkimal kök hücrelerin osteoblasta dönüşmesine aracılık ederler (13,16,17). Kemiğin Mineralizasyonu Kemiğin organik matriksi üzerine hidroksiapatit birikimi ile kemik mineralize olur. Bu işlem direkt ve indirekt hücresel kontrol altındadır. Mineralizasyon, kemiğin belirli bölgelerine hidroksiapatit krisatllerinin yerleşmesi ve daha sonra bu alanların giderek genişlemesi şeklinde gerçekleşir. Sadece tip I kollajen ve ona bağlı fosfoproteinlerin in vitro mineralizasyon yeteneğine sahip oldukları düşünülmektedir (13). Osteoblastlar tarafından sentezlenen ve salınan osteoid, ekstrasellüler kemik matriksinin mineralize olmamış kısmıdır. Mineralize olan kısım ise kalsiyum hidroksiapatitten oluşmaktadır. Osteoid kollajenlerden ve kollajen dışı proteinlerden oluşmaktadır. Genel olarak osteoidin kollajenlerden oluşan kısmı kemiğin tensil gücünden sorumludur, bir kemikteki kollajen miktarı o kemiğin tensil güçlere ve makaslama güçlerine olan direncini belirler. Osteoiddeki kollajen dışı proteinler; ana olarak osteonektin, osteopontin ve benzeri protein moleküllerinden oluşmaktadır. Bu kollajen dışı proteinlerin ana görevi, kemik hücrelerinin kemik matriksine yapışması ve hücresel aktivitelere yardımcı olmaktır (13,16). Kemiğin mineralize olan kısmı ise ana olarak kemiğin kompresif güçlere olan direncinden sorumludur. Kemikteki kalsiyum miktarı ile, kemiğin kompresif güçlere olan direnci doğru orantılıdır (13,17). YAŞLANAN OMURGA Doğumda omurga tamamen kifotik postüre sahiptir (19). Yaşamın ilk yılında, dik (erekt) postür yönünde gelişen omurganın servikal ve lomber segmentleri lordotik hale gelmeye başlar. İnsanın iki ayak üstünde dik durabilmesi için sakrum pelvis kemikleri arasına yerleşir, lumbosakral açılanma artar, her omur ve intervertebral diskte bulundukları yer ve yerine getirdikleri görevler nedeniyle bir takım değişiklikler gelişir. Kranial yönden kaudal yöne doğru gidildikçe omurların boyutlarındaki artış, 22

23 taşıdıkları yükün ve maruz kaldıkları stresin giderek artmasından kaynaklanmaktadır. Sakral ve koksigeal omurlar birbirleri ile kaynaşır ve omurga tarafından taşınan aksiyel yükün pelvis ve kalça eklemleri sayesinde her iki alt ekstremiteye iletilmesine olanak veren solid bir hal alır (19,20). İnsanın dik postürü omurganın kaudal segmentlerine gelen yükün artmasına neden olur. Milyonlarca yıldır süregelen evrimsel adaptasyonlara rağmen dik postüre uyum henüz tam olarak sağlanamamıştır. Bu nedenle omurganın kaudal segmentlerinde dejeneratif sorunlara daha sık rastlanmaktadır. Omurga tarafından taşınan aksiyel yükün %75 i, ana bileşenleri omur cisimleri, intervertebral diskler ve uç plaklar olan anterior kolon tarafından taşınmaktadır (19,21). Omur cisimleri oldukça ince, ortalama 0,4 mm kalınlığında kortikal kemik dokusu içinde bulunan kansellöz kemikten oluşmaktadır. Bir omurun taşıdığı toplam yüke kortikal dış kabuğun katkısı %15 den azdır. Bir omur cisminin iç kısmında yer alan kansellöz kemik, vertikal yerleşimli trabeküller ve onları birbirine bağlayan horizontal yerleşimli çapraz bağlantılardan oluşmaktadır. Her omur cisminin içindeki kansellöz kemikten oluşan trabeküllerin dağılımı ve yapısı da farklılık göstermektedir (Şekil 11). Şekil 11. Erişkinde normal (üstte) ve osteoporotik (altta) omur cisimlerinin koronal plandaki kesitleri (23) 23

24 Uç plaklara yakın bölgedeki trabeküller daha sağlam, çubuk benzeri özellikler gösterirken, omurun merkezine yakın, uç plaklardan uzak bölgelerdeki trabeküller ise daha ince ve plaka şekillidir. Mekanik açıdan ise, omur cisminin periferinde bulunan trabeküllerin merkezdekilere oranla daha sağlam ve dayanıklı olduğu ve strese daha fazla direnç gösterdiği görülmüştür. Bir lomber omurun direnç gösterebildiği maksimum stres ortalama 1,0-5,0 MPa kadardır. Ancak bu değer omurun kortikal ve kansellöz kısımlarında değişiklik göstermemektedir. Omurgadaki kemik yoğunluğu; bireyler, segmentler ve yaşla değişiklik göstermekle birlikte 0,05-0,30 g/cm 3 arasındadır (19,21-23). Bir omurun kompresif güçlere olan direnci ile kemik yoğunluğu arasında anlamlı bir ilişki vardır. 0,11 g/cm 3 kemik yoğunluğu olan bireylerde omurga kırığı riski %25 iken, 0,05 g/cm 3 ün altında kemik yoğunluğu olan bireylerde omurga kırığı riski %99 dur (23). Osteoporoz kemiğin yapısal gücünü azaltan bir hastalıktır. Osteoporotik omurgada günlük aktiviteler sırasında karşılaşılan normal kuvvetlerle kırık oluşabilir. Osteoporotik omurga kırıkları son 10 yılda iki kat artmıştır. Bu kırıkların %40 ından fazlası 50 yaş üstü kadınlarda görülmektedir. Klinik osteoporoz tanısı, lomber omurgada DEXA (dual energy X-ray absorptiometry) kemik mineral yoğunluğu yöntemi ile elde edilen değerin, 30 yaşında, aynı cinsiyetteki bireylerin lomber omurlarından aynı yöntemle elde edilen ortalama değere göre 2,5 ya da daha fazla SD (standart sapma) altında olması ile konur. Kadınlarda DEXA kemik mineral yoğunluğunda her 1 standart sapma kayıp, omurgada osteoporotik kırık riskini 2,2 kat arttırmaktadır (3,19,22,23). Yapısal güçteki kayıp yalnızca kemik yoğunluğundaki azalma sonucunda olmamaktadır. Kemiğin trabeküler yapısındaki ve yapım-yıkım dengesindeki değişiklikler de kemiğin yapısal gücünü ve direncini azaltarak kırılganlığı arttırır. Kırılganlıktaki artışın omurdaki görünümü, birbirine daha yakın yerleşim gösteren plaka şekilli trabekül miktarında azalma ile horizontal çapraz bağlantılarını kaybetmiş çubuksu trabekül miktarındaki artıştır (19). Tipik bir osteoporotik omurga kırığında cismin anteriorunda yükseklik kaybolurken genellikle posteriorda yükseklik korunur. Bu kama şekilli deformite genellikle kifozda lokal bir artışa sebep olur. Osteoporotik omurgada çoklu kırık oranı yüksektir, kırık bir seviyeye komşu omurlarda kırılma riski normalin beş katıdır (22). 24

25 Omur uç plakları da omurun yapısal direncini sağlayan yapılardandır. Uç plaklar, yaklaşık 0,5 mm kalınlıkta subkondral kemikten ve aynı kalınlıkta kıkırdaktan oluşan, ana görevleri disk materyalinin kansellöz kemikten oluşan omur cismi içine girmesini engellemek olan sağlam yapılardır. Uç plağın kalınlığı annulus fibrosusa komşu alanlarda daha fazla, nukleus pulposusa komşu alanlarda daha azdır. Ayrıca superior uç plak, inferior uç plaktan genellikle daha incedir. Uç plağın santral kısmında strese olan direncin disk dejenerasyonu ile azaldığı bilinmektedir. Uç plak kırıkları yaşlanan omurgaların karakteristik özelliklerindendir (21,23). Yaşlanan omurgaya ait belirteçlerden biri olan Schmorl nodülleri, disk materyalinin uç plağı aşmak suretiyle lokal olarak omur cisminin içine girmesi ile oluşurlar. Normal omur ve intervertebral disklerde de nadiren rastlanabildiği gibi, genellikle disk dejenerasyonu ile oluşan santral uç plak yetmezliği sonucu ortaya çıkmaktadırlar. Yaşlanma ile kemiğin mineral yoğunluğunda azalma ve uç plaklarda konkavlaşma gelişir. Kimi zaman normal intervertebral disk materyalinin bu konkaviteye doğru sarkması da Schmorl nodülü olarak adlandırılmaktadır. Uç plaklarda yetmezliğe bağlı kırıkların %80 i direk grafilerde saptanamamaktadır. Bu lezyonların tanısı en iyi şekilde manyatik rezonans görüntüleme (MRG) ile konabilmektedir. MRG ile disk materyalinin omur cismi içine göçü ya da kırığa komşu bölgede omur cisminde lokalize ödem görülmektedir (21,22). Yaşlanan omurgada uç plaklarda her ne kadar incelme ve artmış kırık riski olsa da yaşlanmaya bağlı uç plak sklerozu da sık rastlanan bir durumdur. Uç plağın üzerini örten kıkırdakta oluşan kemikleşme ile uç plağın geçirgenliğinde azalma olmakta ve bu durum da avasküler olan intervertebral diskin dehidratasyonuna, metabolizmasının bozulmasına ve dejenerasyonuna yol açmaktadır. Dehidrate olan diskte mobilite kaybolur, nukleus viskoelastik özelliklerini yitirir. İntradiskal hidrostatik basıncın azalması sonucunda diskler yolu ile olan yük iletiminde değişiklikler gözlenir. Dejenere disklere komşu osteoporotik omurlarda deformasyon ve kırığa daha sık rastlanmaktadır (22,23). Omurun ana yapısı kansellöz kemik dokusunca oluşturulmaktadır. Yaşla birlikte kemik mineral yoğunluğundaki azalma ile trabeküler incelme, intertrabeküler mesafelerde artış gibi morfolojik değişiklikler sonucunda kırık riski artmaktadır. Uç plakta incelme ve uç plağın kemik yoğunluğunda azalma olmakta, bu da diskin beslenmesinde ve iletilen yükün dağılımında büyük rol oynayan uç plaklarda kırıklara yol açmaktadır. Yaşlanma ile birlikte intervertebral diskte oluşan hidrostatik basınç 25

26 değişiklikleri sonucunda omurganın mobilitesi azalmakta ve yük aktarımında mekanik açıdan farklılıklar oluşmaktadır (21,23). OSTEOPOROZ Osteoporoz, kemikteki mineralizasyon işleminin korunmasının yanı sıra mutlak kemik kitlesinde aşamalı azalma ile karakterize, metabolik bir kemik hastalığıdır. Kemik yoğunluğundaki azalmanın sonucunda, kırık oluşumuna yol açması beklenmeyen kaza ve hareketlerle kırık olasılığı artar. Osteoporotik iskelette kırık oluşumu en sık omurga korpuslarında, proksimal humerusta, distal radiusta ve proksimal femurda gözlenir (14). Kemik metabolizması yaş, yaşam tarzı (aktivite), besinlerle mineral alımı, D vitamini, parathormon, tiroid hormonları, seks hormonları, büyüme hormonu, glukokortikoidler ve diğer bazı faktörler tarafından etkilenir (3,17). Besinlerle kalsiyum alımının, yaşa bağlı kemik kaybını etkilediği düşünülmektedir. Kalsiyum alımı yaşla azalır. Yaşlanma kalsiyumun ve D vitamininin gastrointestinal sistemden emilimini azaltır. Yaşın ilerlemesi ile D vitamininin ciltte sentezi ve kalsitriol üretiminin azalması da kalsiyumun emilimini azaltır (3,17). İskeletin aktiviteler sonucu strese maruz kalan kısımlarında kemik yoğunluğu daha fazladır. Düzenli egzersiz kemik yoğunluğunun üst düzeye gelmesine yardımcı olur. Bununla birlikte yüklenme egzersizlerinin (yürüme,koşma) yaşa bağlı kemik kaybını azalttığı düşünülmektedir (16). Pubertenin sonundan yaşlarına dek, bir yıl içinde vücutta tüm kemik kitlesinin %10-15 i yıkılıp yeniden oluşturulur. Bu dönem içinde yapım-yıkım sürecinin net sonucu kemik yoğunluğunda artıştır. Yapım-yıkım süreci 30 yaşından sonra da devam eder ancak, zaman içinde yıkım yapımın önüne geçer ve sonuç kemik yoğunluğunda azalma şeklinde olur yaş arasında kadınlarda menopozun neden olduğu hormonal değişiklikler sonucunda yoğunlukta hızlı bir azalma yaşanır. Kadınlarda premenopozal dönemde kemik yoğunluğunda on yılda %3-5 oranında azalma olur, bu oran erken postmenopozal dönemde %10-20 ye yükselir. Erkeklerde ise kemik yoğunluğu on yılda %3-5 oranında azalır. Kansellöz kemikten zengin olan aksiyel iskelette kemik yoğunluğunda kayıp daha erken başlar ve daha hızlı olur. 30 yaşından sonra kadınlarda kansellöz kemik yoğunluğu %50 oranında, kortikal kemik yoğunluğu ise %30 oranında azalabilir. Erkeklerde ise 30 yaşından sonra kansellöz 26

27 kemik yoğunluğu %30 oranında azalabilirken, kortikal kemik yoğunluğu %20 oranında azalabilmektedir (3,14,24,25). Primer Osteoporoz Primer osteoporoz en sık rastlanan metabolik kemik hastalığıdır. İki tip altında incelenir; tip I osteoporoz, en sık yaşları arasında olan, kadınlarda erkeklere oranla 6 kat fazla gözlenen, artmış kırık oluşumunun çoğundan sorumlu olduğu kabul edilen, kimilerince postmenopozal osteoporoz da denilen bir hastalıktır. Ana olarak kansellöz kemiği etkilediği için omurga cisim kırıkları ve distal radius kırıklarının çoğunda neden tip I osteoporozdur. Tip II osteoporoz ise yaşa bağlı, aşamalı kemik kütlesi kaybı ile karakterize, involüsyonel veya senil osteoporoz adı da verilen durumdur. Genellikle 70 yaş üstünde karşılaşılır ve kadınlarda erkeklere oranla 2 kat fazla görülür. Hem kansellöz hem de kortikal kemiği eşit oranda etkilediği için proksimal femur kırıkları ve omurga cisim kırıklarına yol açtığı düşünülmektedir (3,14,26). Sekonder Osteoporoz Sekonder osteoporoz, kemik metabolizmasını bozan durumlara sekonder gelişen osteoporozu tanımlar. Bu durumlar kabaca, aşırı glukokortikoid alımı, erkek hipogonadizmi, hiperparatiroidi, hipertiroidi, maligniteler, immobilizasyon, karaciğer yetmezliği, gastrektomi, romatoid artrit, akromegali, kronik obstrüktif akciğer hastalığı, kronik böbrek yetmezliği, heparin tedavisi, aşırı alkol alımı gibi nedenlerdir (3). Sekonder nedenler, postmenopozal dönemdeki kadınlardaki osteoporozun %5 inden azından sorumludur. İleri yaştaki hastalarda, sekonder osteoporoz etyolojisinde birden çok neden akla gelmelidir. Kemik metabolizmasını bozan durumlar sonucunda gelişen sekonder osteoporozun en sık nedeni glukokortikoid fazlalığıdır. Antienflamatuar tedavide yaygın olarak kullanılan ilaçlardan olan kortikosteroidler, osteoblastlarda fonksiyon bozukluğuna yol açmak, parathormon sekresyonunu arttırmak, bağırsaklardan kalsiyum emilimini azaltmak ve dokuların D vitaminine verdikleri cevabı azaltmak suretiyle osteoporoza neden olur (14,26). 27

28 Osteoporotik Kırıklar İçin Risk Faktörleri Yaşam tarzı ile ilişkili değiştirilebilir tüm risk faktörlerinin modifiye edilmesine rağmen kişide osteoporoz gelişebilmektedir. Ancak genetik predispozisyon, kimde osteoporoz gelişeceğinin, kimde gelişmeyeceğinin belirlenmesi açısından en önemli faktördür. Değiştirilebilir risk faktörlerinin osteoporoz gelişimine katkısının yaklaşık %20 civarında olduğu düşünülmektedir. Osteoporotik kırıklar için risk faktörleri tablo 1 de görülmektedir (14,26,27). Tablo 1. Osteoporotik kırıklar için risk faktörleri (26) Primer Sekonder Diğer Değiştirilemez faktörler Erişkin yaşta kırık öyküsü 1.derece yakınında osteoporotik kırık öyküsü Beyaz ırk İleri yaş Demans Cinsiyet (kadın) Değiştirilebilir faktörler Östrojen yetmezliği Erken menopoz (<45 yaş) Bilateral Ooforektomi >1 yıl premenopozal amenore Sigara Steroidler Diyet Sedanter yaşam tarzı Düşük vücut/kitle indeksi Genel düşkünlük Sık düşme Görme bozuklukları Akromegali Addison hastalığı Ankilozan Spondilit KOAH Cushing sendromu Endometriosis Gastrektomi Gonadal yetmezlik Hiperparatiroidi Hipofosfatazya İnsüline bağlı DM Hematolojik hastalık Malabsorbsiyon M.myeloma Romatoid artrit Sarkoidoz Karaciğer hastalığı Tirotoksikoz Paraneoplastik sendrom Antikonvülzanlar Sigara Sitotoksik tedavi Aşırı alkol Aşırı tiroksin Glukokortikoidler GnRH analogları Heparin tedavisi Lityum tedavisi Premenopozal Tamoksifen tedavisi KOAH: Kronik obstrüktif akciğer hastalığı DM: Diabetes Mellitus GnRH: Gonadotropin serbestleştirici hormon 28