Üst Ekstremite Biyomekaniği Uz. Fzt. Nazmi ŞEKERCİ
OMUZ Omuz kuşağı; göğüs kafesi, skapula, humerus, klavikula kemikleri ile bunlar arasındaki glenohumeral, akromioklaviküler, sternoklaviküler ve skapulotorasik eklemlerden oluşan kompleks bir yapıdır. Üst ekstremiteyi gövdeyi bağlar, humerusa hareket ve uygun pozisyon sağlar.
Omuz ve omuz kuşağını oluşturan yapılar Kemikler: Skapula, klavikula, humerus Eklemler: Glenohumeral, akromioklaviküler, sternoklaviküler, skapulotorasik Ligamanlar: Glenohumeral, korakohumeral, akromioklaviküler, korakoklaviküler, kostoklaviküler, sternoklaviküler, interklaviküler Kaslar: Deltoid, RC kasları (supraspinatus, infraspinatus, subskapularis, teres minör), teres major, latismus dorsi, biceps, korakobrakialis, trapezius, levator skapula, pektoralis major ve minör, serratus anterior, rhomboidler, subklavius.
Eklemler Glenohumeral eklem: Top eklem olup,çok eksenli hareket mevcuttur. Glenohumeral eklemin stabilitesi humerus başı ile glenoid kavite arasındaki ilişkiye ek olarak, kuvvetli ligaman ve kas yapıları ile sağlanır. Eklemin pasif stabilizatörleri; eklem kapsülü, glenoid labrum, korakohumeral ligaman, glenohumeral ligaman, korakoakromial ligaman ve glenoid kavitenin eklem yüzeyidir.
Eklemler Akromioklaviküler eklem: Skapulanın akromion kısmı ile klavikula arasında olan sinovial bir eklemdir. Stabilizasyon akromioklaviküler ve korakoklaviküler ligaman ile sağlanır. Sternoklaviküler eklem: Bu eklem omuz kuşağını, dolayısıyla üst ekstremiteyi toraksa bağlar. Sinovial bir eklemdir. Skapulotorasik eklem gerçek bir eklem olmayıp fonksiyonel bir eklem olarak ifade edilir. 180 derecelik humerus abduksiyonunda hareketin 2/3 nün glenohumeral eklemde, 1/3 nün skapulotorasik eklemde gerçekleşir. Kolun ilk 20 derecelik abduksiyonundan sonra her 15 derecelik hareketin 10 derecesi glenohumeral eklemden, 5 derecesi skapulotorasik eklemden yapılmaktadır. Bu uyuma skapulotorasik ritm denilmektedir. Skapulada hareket yoksa kol aktif 90 derece, pasif 120 derece abduksiyona gelir. Skapulanın toraks üzerindeki hareketi akromioklaviküler ve sternoklaviküler eklemlerle gerçekleşir. Omuzun 180 derecelik total abduksiyon ve fleksiyon hareketine karşılık, skapulotorasik eklemde 60 derecelik hareket sağlanır. Bu hareketin %65 i sternoklaviküler, %35 i akromioklaviküler eklem kaynaklıdır.
Omuz kasları Pektoralis minör: Skapulanın abduksiyonu, aşağı rotasyonu ve depresyonunda görev alır. Ayrıca kosta elevasyonu ile inspiryuma ve göğüs expansiyonuna yardımcı olur. İnnervasyonu medial pektoral sinir (C8-T1) ile sağlanır. Serratus anterior: Skapulanın protraksiyon ve yukarı rotasyonuna yardım eder. İnnervasyonu uzun torasik sinirle (C5-6) sağlanır. Bu sinir hasarında serratus anterior çalışmaz, kanat skapula olur. Levator skapula: Skapulanın medialini eleve eder. İnnervasyonu dorsal skapular sinir aracılığıyladır. Trapez: Üst parçası skapulayı eleve eder, alt parçası deprese eder, orta parçası addüksiyon yaptırır. İnnervasyonu aksesuar sinir aracılığıyla sağlanır. Rhomboid kaslar: Skapula adduksiyonu, skapulanın vertikal kenarının elevasyonunu sağlar. İnnervasyonu dorsal skapular sinirle sağlanır. Pektoralis major: Omuzun adduksiyon, IR ve fleksiyonuna yardımcı olur. Medial ve lateral pektoral sinirlerle innerve olur. Korakobrakialis: Omuz fleksiyon ve adduksiyonuna yardımcı olur. İnnervasyonu muskulokutanöz sinir (C5-6) ile sağlanır. Subskapularis: IR, addüksiyon, ekstansiyon yaptırır. Subskapular sinir (C5-7) ile innerve olur.
Omuz kasları Deltoid: Anetrior kısım abd, fleks, IR yaptırır. Siniri aksiller sinir (C5-6) dir. Supraspinatus: Abduksiyonu başlatır. Supraskapular sinir tarafından innerve edilir. Latissimus dorsi: Omuza addüksiyon, ekst, IR yaptırır. Torakodorsal sinir (C6-8) ile innerve olur. Teres major: Kola addüksiyon, ekst, IR yaptırır. İnnervasyonu subskapular sinirle sağlanır. İnfraspinatus: Kola ER, ekstansiyon yaptırır. Supraskapular sinir (C5-6). Teres minör: Kola ER ve ekstansiyon yaptırır. İnnervasyonu aksiller sinir ile sağlanır. RC kasları: Supraspinatus, infraspinatus, teres minör ve subskapularis kaslarından oluşur. Bu kasların aktivitesi humerus başının glenoid fossada stabilizasyonunu sağlar.
Omuz kuşağı kinematiği Skapula hareketleri: Elevasyon: Trapezius kasının üst kısmı ve lavator skapula yaptırır. Depresyon: Serratus anterior ve pektoralis minör Protraksiyon: Skapular abduksiyon: Serratus anterior, pektoralis minör Retraksiyon: Skapular adduksiyon: Rhomboidler ve trapez
Omuz kuşağı kinematiği Glenohumeral eklem hareketleri: Kolun fleksiyon ve abduksiyonuna skapula ve klavikulada eşlik etmektedir. Abduksiyon ve fleksiyonun erken dönemlerinde skapula stabilize edilirse hareket primer olarak glenohumeral eklemde gerçekleşir. Toplam 180 derecelik fleksiyon ve abduksiyonun 120 derecelik kısmı glenohumeral eklemden, 60 derecelik kısmı ise skapuladan yapılır. Toplam 180 derecelik harekette glenohumeral eklemin skapular harekete oranı 2:1 dir. Skapular hareketlerden akromioklaviküler ve sternoklaviküler eklem sorumludur. Deltoid kası kolun fleksiyon ve abduksiyonu sırasında önemli rol alır. Deltoid kası 90-180 derece hareket açıklığında en aktiftir. Kolun elevasyonunda önemli rol oynayan diğer bir kas grubu rotator manşon kaslarıdır. Kolun abduksiyon ve fleksiyon hareketinde deltoid ile birlikte çalışırlar.
Omuz kuşağı kinematiği Glenohumeral eklem hareketleri: Kolun abduksiyon ve fleksiyon hareketinin erken fazında deltoid kasıyla teres minör birlikte çalışırlar. Teres minör deltoid kasına eşit ve ters yönde etki ederek humerus başını deprese ve stabilize ederek deltoid kasının kolu kaldırmasına yardımcı olur. Subskapularis ve infraspinatus kasları hareketin ileri devrelerinde devreye girerler, humerus başının stabilizasyonuna katkı sağlarlar. 90 derece üzerindeki hareketlerde RC kaslarının etkisi azalır, sadece supraspinatus etkin durumdadır. Kol abduksiyon-fleksiyon yaparken skapula protraksiyonu, abd, elevasyon ve yukarı rotasyon hareketi yapar. Serratus anterior ve trapezius kasları bir kuvvet çifti oluşturarak skapula stabilizasyonu yapar, skapular abduksiyondan sorumludur. En fazla 90-180 derecede aktiftir. ER ve IR da önemli hareketlerdir. ER özellikle kolun 90 dereceden fazla abduksiyona gelmesinde önemlidir. İnfraspinatus ve teres minör ER dan sorumludur. IR subskapularis, latismus dorsi, teres major ve pektoralis major kasları tarafından gerçekleşir.
Dirsek Tipik olarak diartroidal menteşe tipi eklem olarak adlandırılsada ortak bir eklem kapsülü ve membranı içinde 3 ayrı eklemden oluşan kompleks bir yapıdır. Bunlar humeroulnar, humeroradiyal, radioulnar eklemdir. Fonksiyonel olarak humreoradial ve humeroulnar eklemler fleksiyon-ekstansiyondan sorumlu iken, proksimal radioulnar eklem ise pronasyon-supinasyondan sorumludur.
Dirsek eklemi ligamanları Ulnar kollateral (medial kubital) ligaman Radial kollateral (lateral kubital) ligaman Annuler ligaman radioulnar eklemi sarar
Dirsek eklemi kinematiği Dirsek ekleminde humerus ve ulnanın uzun ekseni arasındaki normal fizyolojik valgus açısı (taşıma açısı) erkeklerde 10-15 derece, kadınlarda 20-25 derecedir. Dirsek ekleminde fleksiyon derecesi yaklaşık 145 derecedir. Normal supinasyon-pronasyon hareket açıklığı 155-170 derece civarındadır. Bunun 70-85 i pronasyon, 80-90 derecesi supinasyon kaynaklıdır.
Dirsek kasları Dirsek fleksörleri: Biceps braki (muskulokutan sinir) uzun ve kısa olmak üzere iki başlıdır. Uzun başı omuz eklem stabilizasyonuna katkıda bulunur. Kısa başı omuzdan kolun fleksiyonu, add ve IR katkıda bulunur. Global olarak kasıldığında dirsek fleksiyonu ve supinatörüdür. Brakialis (muskulokutan sinir) en güçlü dirsek fleksörüdür. Brakioradialis (radial sinir)
Dirsek kasları Dirsek ekstansörleri: Triceps (radial sinir) Anconeus (radial sinir) Ön kol pronatörleri: Pronotor teres (median sinir) Pronotor kuadratus (median sinir) Ön kol supinatörleri: Supinatör kas (radial sinir)
Dirsek eklemine etkiyen kuvvetler Tüm eklem pozisyonlarında fleksörler ekstansörlerden yaklaşık iki kat daha güçlüdür. Fleksiyonda maksimum güç semipronasyonda, en az güç ise pronasyonda elde edilir. Benzer şekilde pronator ve supinator kaslarda semipronasyon pozisyonunda maksimum güç üretir.
El ve el bileği Elin kemikleri: 8 karpal, 5 metakarpal, 14 falankstan oluşmaktadır. Karpal kemikler 4er iki sıra halindedir: Proksimal sırada skafoideum, lunatum, triquetrum, psiform Distal sırada trapezium, trapezoideum, kapitatum ve hamatum bulunur. El bileği radiokarpal, midkarpal, interkarpal eklemlerden oluşur. Radiokarpal eklem; radius ile proksimal iki karpal kemik (skafoid, lunat) arasında olup, fibrokartilajinöz bir disk kemikler arasında uyumu sağlamaktadır. El bileğini çevreleyen ligamanlar arasında en önemlileri radiokarpal eklemin geniş eklem kapsülü, palmar radiokarpal, dorsal radiokarpal, ulnar kollateral ve radial kollateral ligamanlardır. Karpal kemiklerin distal sırası 5 metakarp ile eklem yapmaktadır. KMK eklemler başparmak ve diğer 4 metakarp ile olmak üzere 5 tanedir. Bunların içinde başparmağın KMK eklemi özel bir yer tutar.
Eklem hareketleri Radiokarpal eklemde kombine hareketlerin yardımıyla sirkümdüksiyon hareketi gelişir. Rotasyon dışında tüm yönlerde hareket etme yeteneği vardır. Karakteristik el bileği hareketi 5 derece palmar fleksiyon, 30 derece dorsofleksiyon, 10 derece radial deviasyon, 15 derece ulnar deviasyon olarak belirlenmiştir. 1. KMK geniş ve çok çeşitli yönlerde harekete izin verir. 2 ve 3. KMK da hareket yok, 4 ve 5. KMK larda yumruk yapıldığında hafif bir fleksiyon gözlenir. MKF eklemler başparmak haricinde fleksiyon, ekst, abd, add hareketlerini yapabilirler. 1. MKF ise fleks-ekst yapabilir. Başparmağın tek, diğer parmakların ikişer tane interfalangial eklemi vardır.
El ve elbileği hareketlerini etkileyen kaslar El bileği fleksiyonu: FCR (median), FCU (ulnar), FDS (median) kaslarının senkron hareketi sonucu ortaya çıkar. El bileği ekstansiyonu radial sinir ile innerve olan ECRL,ECRB,ECU kasları tarafından sağlanır. El bileğiabduksiyonu (radial deviasyon) fleksör ve ekstansör karpi radialisin kombine kasılması ile ile ortaya çıkar. Yine adduksiyonda benzer şekilde kombine bir harekettir.
El ve elbileği hareketlerini etkileyen kaslar Elin intrinsik kasları 3 grup halinde incelenir: 1. grupta başparmak kasları, tenar eminens 2. grupta serçe parmak kasları ve hipotenar eminens 3. grupta metakarpal kemikler arası ve orta grup kaslar yer alır. Elin intrinsik kasları parmak hareketlerini kontrol eder. Lumbrikal kaslar 4 tanedir. İnterosseal kaslar metakarpal kemikler arasında yer alırlar, 4 dorsal, 3 palmar interosseal kas vardır. Tüm bu kaslar proksimal falankslarda fleksiyon, orta ve distal falankslarda ekstansiyon yaptırırlar. Ayrıca dorsal inteosseozlar parmaklara abd, palmar interosseozlar ise add yaptırırlar.
Başparmağa hareket kazandıran 8 adet kas vardır. Bunların 4 ü intrinsiktir. Ekstrinsik kaslar: EPB,EPL, APL,FPL Tenar eminensten orjin alan 4 intrinsik kas: FPB, oponens pollicis, APB, adduktor pollicistir. Hipotenar kaslar: Palmaris brevis, abduktor digiti minimi, fleksör digiti minimi, oponens digiti minimidir.
Parmak ekst-fleks ile ilgili bazı tipik pozisyonlar ve bu pozisyonlarla ilgili birkaç mekanizmadan söz etmek gerekir. Birinci kural MKF eklemde lumbrikal ve interosseoz kaslar dominant kaslardır. İkinci kural, EDC kası ancak lumbrikal kaslar inaktif ise MKF üzerinde etkin hale geçer. Üçüncü kural ise FDL kası DIF ve PIF eklemi üzerinde dominant etki gösterir.