Original paper
Testing the influence of lumbar spine rotation on range of hip joint motions among patients with L4-L5 and/or L5-S1 hernial discopathy

Wstęp
U chorych z dyskopatią lędźwiową obserwuje się zaburzenia w ustawieniu fizjologicznych krzywizn kręgosłupa. Polegają one głównie na wyrównaniu lordozy lędźwiowej, która może się zmieniać nawet w kifozę, oraz na skrzywieniu bocznym i lekkim przodozgięciu kręgosłupa. Chory przenosi ciężar ciała ku przodowi i w bok od miejsca tzw. konfliktu dyskowo-korzeniowego. Towarzyszą temu ograniczenia zakresu ruchów kręgosłupa, szczególnie w obrębie segmentu, z którego wychodzi przepuklina dyskowa (blokada czynnościowa kręgów). Analiza patodynamizmów lędźwiowego odcinka kręgosłupa uwarunkowanych dyskopatią była prowadzona przez Żarskiego i wsp. w 1974 r. [1] oraz wielu innych autorów [2, 3]. Stosunkowo najmniej uwagi poświęcono występującej u chorych z dyskopatią rotacji w osi długiej kręgosłupa i jej potencjalnym wpływom biomechanicznym na lokomocję chorego. Temat ten podjęto w niniejszej pracy.
Cel pracy
Celem pracy była ocena wpływu rotacji lędźwiowego odcinka kręgosłupa wzdłuż jego długiej osi na zakres ruchu stawów biodrowych.
Materiał i metody
Przebadano 44 pacjentów Kliniki i Polikliniki Spondylo-Neurochirurgii i Neurologii Instytutu Reumatologii w Warszawie, hospitalizowanych z powodu rwy kulszowej towarzyszącej przepuklinom dyskowym L4-L5 i/lub L5-S1. W badanej grupie chorych znalazły się 24 kobiety i 20 mężczyzn w wieku 25–70 lat (średnia wieku 47 lat). W celu potwierdzenia wstępnego rozpoznania wykonywano badanie MRI kręgosłupa odcinka L-S oraz RTG kręgosłupa i miednicy w związku z przewlekłym charakterem dolegliwości. Badania radiologiczne były zawsze wykonywane w pozycji stojącej. U wszystkich chorych dolegliwości miały charakter przewlekły. Pierwsze dolegliwości bólowe były stwierdzane średnio na 168 mies. przed przyjęciem do Kliniki. Ubytkowy zespół neurologiczny rozpoznawano średnio na 35 mies. przed hospitalizacją.
Kryterium wykluczającym z badania były urazy lub operacje kręgosłupa i kończyn dolnych, zmiany w obrębie kręgosłupa odcinka L-S, np. wady rozwojowe, złamania kompresyjne trzonów kręgowych, skolioza organiczna. Dane o chorych zbierano w specjalnie przygotowanej ankiecie, która zawierała pytania dotyczące cech osobniczych, wykonywanego zawodu, przebiegu choroby, dotychczasowego leczenia, chorób dodatkowych, ze szczególnym uwzględnieniem tych, które wpływają na symetrię w obrębie miednicy i kręgosłupa odcinka L-S. Badanie przedmiotowe polegało na ocenie neurologicznej i odcinkowym badaniu ortopedycznym. Mierzono bezwzględne i względne długości kończyn dolnych. Zakres ruchu stawów biodrowych oceniano goniometrem ręcznym. Technika pomiarów była zgodna z zaleceniami z piśmiennictwa, tzn. pomiary były wykonywano w pozycji leżącej, z wyjątkiem pomiaru rotacji, który przeprowadzano w pozycji siedzącej [4, 5]. Na rentgenogramach dokonywano pomiarów miednicy i kręgosłupa w odcinku L-S. Rotację określano, wyznaczając środek odległości między nasadami łuków kręgowych L3, L4 i L5. Następnie przeprowadzano linię przez te punkty (linia C). W drugiej kolejności wyznaczano linię, która łączyła środki głów kości udowej (linia B). Na linii B wyznaczano środek, przez który przeprowadzono prostopadłą linię (linia D). Rotację oceniano, mierząc kąt zawarty między linią D i linią C (ryc. 1.) [2, 3, 6, 7]. Dodatkowo oceniano stopień skoliozy kręgosłupa odcinka L-S, używając metody Cobba [8].
Wyniki
W grupie badanych rotację dolnych kręgów lędźwiowych stwierdzono u 22 osób, co stanowiło 50% ogólnej liczby pacjentów. Wśród tych chorych nie stwierdzano skoliozy. Zakres rotacji, mierzony zgodnie z opisanym schematem, wynosił 1–8° (średnio 3,38°). Skoliozę i rotację zdiagnozowano u 14 pacjentów, co stanowiło 31,8% wszystkich badanych. U 8 chorych (18,2%) nie zaobserwowano skoliozy i rotacji.
W grupie pacjentów z rotacją dolnych kręgów lędźwiowych stwierdzono istotny statystycznie związek między zakresem ruchu prostowania stawu biodrowego a kierunkiem rotacji. U pacjentów z rotacją kręgów w stronę prawą (ruch zgodny ze wskazówkami zegara) zakres ruchu prostowania stawu biodrowego zmniejszał się po stronie prawej (13,6° po stronie lewej, 9,1° po stronie prawej). W przypadku rotacji zwróconej przeciwnie (ruch przeciwny do ruchu wskazówek zegara) zakres ruchu prostowania był mniejszy po stronie lewej (10,3° po stronie lewej i 14,2° po stronie prawej).
Wyżej opisane zmiany korelowały z dodatnim objawem Thomasa, co uzyskało istotność statystyczną w grupie pacjentów ze zmniejszonym zakresem ruchu biernego po stronie prawej i było bliskie istotności po stronie lewej (p=0,054). Nie stwierdzono w badanym materiale związku między informacjami z wywiadu, badaniem przedmiotowym i badaniami dodatkowymi a kierunkiem rotacji dolnych kręgów lędźwiowego odcinka kręgosłupa.
Omówienie
Wszelkiego rodzaju nieprawidłowe asymetryczne ustawienie elementów narządu ruchu powoduje jego przeciążenie, wpływa niekorzystnie na struktury sąsiednie i przyspiesza zmiany zwyrodnieniowo-wytwórcze [9]. Szczególnie często dotyczy to kręgosłupa, ponieważ w przebiegu wielu stanów patologicznych dochodzi do odruchowych zmian krzywizn kręgosłupa spowodowanych reakcją na ból. Asymetryczne ustawienie kręgosłupa najczęściej jest stwierdzane w płaszczyznach czołowej i strzałkowej. Rzadziej zwraca się uwagę na zmiany ustawienia kręgosłupa dokonujące się wokół jego długiej osi. Rotacja kręgów lędźwiowych, tak jak skolioza czy nieprawidłowa lordoza lub kifoza, wpływa na kierunki i wartości sił obciążających kręgosłup oraz kończyny dolne [10, 11]. Może to spowodować przeciążenia obejmujące kręgosłup i stawy miednicy oraz zaburzyć prawidłowy stereotyp chodu [10]. Stwierdzane w badanym materiale ograniczenie zakresu ruchu biernego prostowania nie wiązało się ze stroną zespołu korzeniowego. Wyklucza to związek między ograniczeniem zakresu ruchu prostowania i przykurczu zgięciowego stawu, który mógłby być spowodowany uszkodzeniem korzeni nerwowych LV i SI zaopatrujących mięśnie prostowniki stawów biodrowych i w wyniku tego przewagę mięśni zginaczy. Uszkodzenie korzeni nerwowych wyjaśniałoby także dodatni objaw Thomasa, wskazujący na przykurcz mięśni zginaczy stawu biodrowego. Przy poszukiwaniu innych przyczyn odpowiedzialnych za taki stan, znaczenia nabiera korelacja łącząca ograniczenie zakresu ruchu prostowania i kierunku rotacji dolnych kręgów lędźwiowego odcinka kręgosłupa [12]. Zależność łączącą stopień ruchu zgięcia stawów biodrowych ze zmianami zakresu ruchu rotacji kręgosłupa odcinka lędźwiowego opisywał Gregersen i wsp. [13].
Jeżeli uznać, że przyczyną ograniczenia zakresu ruchu prostowania były zmiany w obrębie tkanek miękkich otaczających staw, prawdopodobnym wyjaśnieniem uwzględniającym nieprawidłową rotację dolnych kręgów lędźwiowego odcinka kręgosłupa pozostaje zmiana wzorca chodu, wywołana zespołem bólowym, określana jako lumbar-pelvic rhythm [14]. Opisuje ona kolejność oraz zakres ruchów kręgosłupa i stawów biodrowych w trakcie ruchu. Inaczej mówiąc, wskazuje na synchronizację występującą między omawianymi strukturami, która jest niezbędna do sprawnego wykonania ruchu. Pojawiające się nieprawidłowości, np. przepukliny dyskowe, wpływające na funkcjonowanie kręgosłupa, mogą jednak pośrednio zmieniać funkcjonowanie stawów kończyn dolnych, w tym stawów biodrowych. Jednym z elementów synchronizacji omawianych elementów narządu ruchu może być więc stwierdzona w badanym materiale zależność.
Wnioski
1. U chorych na dyskopatię przepuklinową lędźwiowego odcinka kręgosłupa, z patologicznym ustawieniem kręgów w postaci rotacji w osi długiej kręgosłupa, stwierdzono ograniczenie zakresu ruchu prostowania w stawie biodrowym po stronie zgodnej z kierunkiem rotacji kręgów. 2. Badanie sugeruje, że wykazana korelacja jest jednym z elementów zaburzeń stereotypu chodu u chorych na dyskopatię, co w przewlekłym przebiegu choroby może mieć negatywny wpływ na funkcję stawów kończyn dolnych.


Piśmiennictwo
1. Żarski S, Leo W, Styczyński T i wsp. Analiza patodynamizmów lędźwiowego odcinka kręgosłupa, uwarunkowanych dyskopatią. Reumatologia 1974; 12: 247-259. 2. Drerup B. Improvements in measuring vertebral rotation from the projections of the pedicles. J Biomech 1985; 18: 369-378. 3. Ochia RS, Inoue N, Takatori R. In vivo measurements of lumbar segmental motion during axial rotation in symptomatic and chronic low back pain male subjects. Spine 2007; 32: 1394-1399. 4. Buckup K. Testy kliniczne w badaniu kości, stawów i mięśni. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1998. 5. Kilar JZ, Lizis P. Leczenie ruchem. Badanie narządu ruchu w rehabilitacji. Wydawnictwo KASPER, Kraków 1996. 6. Nash CL Jr, Moe JH. A study of vertebral rotation. J Bone Joint Surg Am 1969; 51: 223-229. 7. Ochia RS, Inoue N, Renner SM, et al. Three-dimensional in vivo measurement of lumbar spine segmental motion. Spine 2006; 31: 2073-2078. 8. Pruijs JE, Gegeman MA, Keessen W, et al. Variation in Cobb angle measurement in scoliosis. Skeletal Radiology 1994; 23: 517-520.
9. Pauwels F. Biomechanics of the Normal and Diseased Hip. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1980. 10. Kapandji AI. The Physiology of the Joints. Churchill Livingstone. Edinburg, London, Melbourne, New York 1987. 11. Blankenbaker DG, Haughton VM, Rogers BP, et al. Axial rotation of the lumbar spinal motion segments correlated with concordant pain on discography: a preliminary study. AJR Am J Roentgenol 2006; 186: 795-799. 12. Kouwenhoven JW, Vincken KL, Bartels LW, Castelein RM. Analysis of preexistent vertebral rotation in the normal spine. Spine 2006; 31: 1467-1472. 13. Gregersen GG, Lucas DB. An in vivo study of the axial rotation of the human thoracolumbar spine. J Bone Joint Surg Am 1967; 49: 247-262. 14. Cailliet R. Low back pain syndrome. FA Davis Company, Philadelphia 1991.