Finn Bojsen-MĂžller JĂžrgen Tranum-Jensen
Erik B. Simonsen
ĂversĂ€ttning: Inger Bolinder-PalmĂ©r och Kristina Olsson | Illustrationer: Jan Hejle
Finn Bojsen-MĂžller
JĂžrgen Tranum-Jensen
Erik B. Simonsen
Illustrationer: Jan Hejle
ĂversĂ€ttning: Inger Bolinder-PalmĂ©r och Kristina Olsson
Rörelseapparaten Àr ett levande, biologiskt system som Àr uppbyggt av celler, organiserat i funktionella enheter och övervakat och styrt av ett nervsystem. Rörelseapparaten kan studeras som den Àr hÀr och nu. Den kan ocksÄ studeras som ett stadium pÄ en tidsaxel som strÀcker sig frÄn fosterlivet över barn- och ungdomsÄren till vuxenlivet och Älderdomen. Varje stadium Àr beroende av de föregÄende stadierna och har betydelse för de efterföljande.
PÄ samma sÀtt kan rörelseapparaten betraktas som en utvecklingspunkt i artens stÀndiga anpassning till skiftande livsvillkor, frÄn det att livet uppkom i tidernas begynnelse. Men för cirka 400 miljoner Är sedan bjöd livet pÄ en stor utmaning nÀr nÄgra vattenlevande djur valde att gÄ upp pÄ land och dÀrmed kom att leva under tyngdkraftens grepp, omgivna av luft och utsatta för solljuset. Den nya miljön medförde att rörelseapparaten förÀndrades. Dessa förÀndringar existerar, fungerar och de nierar fortfarande mÀnniskans möjligheter och begrÀnsningar.
Rörelseapparaten kan Àven betraktas som en variationsmöjlighet bland mÄnga andra i en stor familj av dÀggdjur eller i en större familj av ryggradsdjur. Alla dessa delar de avgörande, yttre livsförhÄllandena och Àr uppbyggda av exakt samma element: cellen, bern och grundsubstansen.
Rörelseapparatens anatomi Àr avsedd för lÀkar-, fysioterapi- och idrottsstudenter som behöver ha de kunskaper som krÀvs för undersökning, behandling och trÀning/rehabilitering. Karakteristiskt för rörelseapparaten Àr att det ofta nns ett tydligt samband mellan förebyggande ÄtgÀrder och behandling. Det Àr dÀrför berikande för bÄde pedagoger och behandlare att ta del
av detta Àmne i ett sammanhang. Element av embryologi, antropologi, jÀmförande anatomi, histologi och mekanisk fysik ingÄr i den mÄn som dessa Àmnen bidrar till förstÄelsen av struktur, funktion och grundlÀggande livsvillkor.
Under de senaste decennierna har anvÀndningen av makroskopisk anatomi till stor del förÀndrats, sÀrskilt tack vare utvecklingen inom biomekanisk kunskap och modern avbildningsteknik. Mot bakgrund av denna utveckling har merparten av illustrationerna, som utgör det viktigaste nya i denna trettonde utgÄva, uppdaterats och omarbetats av tandlÀkare Jan Hejle, Aarhus Universitet.
I bokens bilaga Àr muskelschemat kompletterat med ett motsvarande schema som beskriver lederna. Slutligen har en Biomekanisk verktygslÄda lagts till med de nitioner av aktuella begrepp inom mekanisk fysik.
Första danska utgÄvan av Rörelseapparatens anatomi, som utkom 1952, utarbetades av dÄvarande professor, med. dr Erik Andreasen. Sjunde till nionde danska utgÄvan tillkom i samarbete mellan Erik Andreasen och Finn BojsenMÞller. Den sistnÀmnde stod för tionde och elfte utgÄvan.
I den tolfte danska utgÄvan blev universitetslektorerna Erik B. Simonsen, Poul Dyhre Poulsen och JÞrgen Tranum-Jensen medförfattare.
Vid arbetet med denna trettonde danska utgÄva har författarna fÄtt mÄnga bra och konstruktiva förslag frÄn studerande och kolleger. Vi vill sÀrskilt nÀmna anatomiinstruktörerna Henrik Lind, Robert Riis och Thomas BorgstrÞm. För utarbetandet av era av preparatfotogra erna och de bilddiagnostiska illustrationerna Àr vi skyldiga fotograf Keld Ottosen ett stort tack.
Slutligen vill vi tacka förlagsredaktör Britta Ăstergaard, Munksgaards Forlag, för utmĂ€rkt
och tÄlmodigt samarbete under alla faser av bokens tillblivelse.
Finn Bojsen-MĂžller JĂžrgen Tranum-Jensen Erik B. Simonsen Jan Hejle
Finn Bojsen-MÞller, lÀkare, med. dr, avdelningschef emeritus, KÞbenhavns Universitets Laboratorium for Funktionel anatomi og Biomekanik.
Erik B. Simonsen, cand.scient, ph.d., universitetslektor, Institut for Neurovidenskab og Farmakologi, KĂžbenhavns Universitet.
JĂžrgen Tranum-Jensen, professor, Institut for CellulĂŠr og MolekylĂŠr Medicin, KĂžbenhavns Universitet.
Jan Hejle, tandlÀkare, undervisningstandlÀkare, Aarhus Universitet.
Anatomi Àr lÀran om organismers form och struktur. Som vetenskap omfattar Àmnet organismens strukturella organisation pÄ alla nivÄer, frÄn rörelseapparaten och de stora organsystemen i kroppen till de submikroskopiska delarna av cellen. Ordet anatomi kommer frÄn grekiskans anatome - som betyder sönderskÀrande, precis som det latinska ordet dissecare, att skÀra itu. Den första kunskapen om mÀnniskokroppens uppbyggnad förvÀrvades nÀmligen genom dissektion av lik. Dissektion Àr Àn i dag en viktig undersökningsmetod, inte minst för studenter som ska tillÀgna sig den elementÀra anatomiska kunskapen. Syftet med dissektion Àr att teoretiskt koppla ihop de enskilda delarna till en funktionell helhet, dÀrav namnet funktionell anatomi.
Den del av anatomin som kan studeras med blotta ögat utan optiska hjĂ€lpmedel kallas den makroskopiska anatomin. Den kompletteras av den mikroskopiska anatomin, som i sin tur delas in i cellĂ€ra, cytologi (gr. kytos, cell), och lĂ€ran om de sammansatta vĂ€vnaderna, histologi (gr. histos, vĂ€v). Med utgĂ„ngspunkt frĂ„n överensstĂ€mmelser i struktur, funktion och utveckling kan kroppens anatomiska delar kopplas ihop och delas in i system â en systematisk anatomi. Den omfattar:
Osteologia (benlÀra)
â Arthrologia (ledlĂ€ra)
â Myologia (muskellĂ€ra)
Splanchnologia (lÀran om inre organ: matspjÀlknings-, andnings-, urin- och könsorgan)
â Angiologia (kĂ€rllĂ€ra)
Systemanervosum (nervsystemet)
Organasensuum (sinnesorganen)
Integumentumcommune (huden och dess derivat).
Med den systematiska anatomin kan man beskriva kroppens olika regioner och namnge dess lager och innehÄll. En sÄdan topogra sk anatomi Àr viktig för kirurgi och klinisk undersökning. För att förstÄ mÀnniskans egenart och villkor kan man studera förhÄllandena i djurriket.
Fylogenes och hÀlsa
En makroskopisk anatomisk struktur kan ur biologisk synvinkel inte betraktas som ensam och isolerad. Den mĂ„ste alltid ses tillsammans med sin funktion som en lösning pĂ„ ett bestĂ€mt existensproblem för en bestĂ€md art vid en bestĂ€md tidpunkt. Sedan Darwin gav ut âOm arternas uppkomstâ Ă„r 1859 (pĂ„ svenska 1871) vet man att slumpmĂ€ssiga variationer i struktur och funktion kan selekteras och komma att dominera vid slumpmĂ€ssiga förĂ€ndringar av levnadsvillkor. Till detta vĂ€xelspel rĂ„der naturen över vissa material och grundformer. Trots det begrĂ€nsade antalet kan dessa varieras sĂ„ mycket i sammansĂ€ttning, form och storlek att arternas mĂ„ngfald har uppstĂ„tt.
De olika lösningar som hÀrmed har framkommit har var och en sitt överlevnadsvÀrde. Eftersom hÀlsa bland annat Àr en förutsÀttning för individens och artens överlevnad och utbredning kan man genom insikt i överlevnadsmekanismerna ofta nna nyckeln till rationella hÀlsoÄtgÀrder.
Detta görs i den jÀmförande (komparativa)anatomin. I samma syfte kan man gÄ in i antropologin, som studerar mÀnniskans uppkomst och variationer (gr. anthropos, mÀnniska). Arternas utvecklingshistoria kallas fylogenesen, medan den enskilda individens utvecklingshistoria frÄn det befruktade Àgget kallas ontogenesen. En underavdelning till ontogenesen Àr embryologin, som omfattar tiden fram till födseln.
Inom anatomin beskrivs kroppsdimensionerna i antropometrin, och de erhÄllna vÀrdena kan tillsammans med rörelselÀran, kinesiologin, bland annat anvÀndas till att konstruera redskap som passar för mÀnniskan och hennes rörelsemönster, t.ex. stolar, arbetsredskap, maskiner, skyddsutrustning och sporttillbehör. Anatomin utgör hÀrmed en grund för förebyggande medicin, arbetsmedicin och idrottsmedicin.
Anatomi utgör Àven grunden för de medicinska specialiteter som Àgnar sig Ät sjukdomar i rörelseapparaten, reumatologin och ortopedin.
medianplan mittsagittalplan
lateralt medialt posteriort
anteriort
Varje vetenskap har sitt eget speciella sprÄk, sin terminologi, och inom anatomin anvÀnds ett stort antal fackord för att beskriva de olika delarna. Dessa ord har samlats i Terminologia anatomica1, en internationell lista som löpande utarbetas och revideras i syfte att skapa bra och entydiga namn.
NĂ€r man beskriver anatomiska strukturer och relationer anger man riktningar och plan. Man konstruerar dĂ€rför ett tredimensionellt koordinatsystem (bild 1.1), som antingen kan gĂ€lla för en person eller â vid beskrivning av större rörelser â vara gemensamt för ett helt rum, till exempel ett laboratorium. För kliniskt bruk anvĂ€nds oftast det förstnĂ€mnda. Systemet utgörs
1 FaststÀlld av The Federative Committee on Anatomical Terminology, International Federation of Associations of Anatomists, 1998.
superiort inferiort
frontalplan
horisontalplan
vertikal riktning
transversal riktning
sagittal riktning
av tre mot varandra vinkelrÀta huvudriktningar: en vertikal (mot vertex: toppen av huvudet), en sagittal (sagitta: pil, den riktning i vilken man skjuter en pil) och en transversell riktning. Inom varje riktning anges tvÄ motsatta riktningar.
TvÄ linjer som skÀr varandra de nierar ett plan. Genom de tre huvudriktningarna kan man dÀrför de niera tre plan, som stÄr vinkelrÀtt mot varandra. De anvÀnds ofta i anatomiska beskrivningar:
1) Medianplanet de nieras av den vertikala och den sagittala riktningen. Det löper genom kroppens mitt frÄn hjÀssa till fot och delar kroppen i tvÄ hÀlfter, en höger och en vÀnster. Plan som Àr parallella med medianplanet kallas sagittalplan.
2) Frontalplanet innehÄller den vertikala och den transversella riktningen och löper parallellt med frons (pannan).
3) Transversalplanet de nieras av den transversella och den sagittala riktningen. Det löper vinkelrÀtt mot de tvÄ ovannÀmnda planen som ett tvÀrsnitt genom kroppen.
Slutligen anvĂ€nds dexterâsinister (högerâvĂ€nster) och super ciellâprofund (ytligâdjup), medan externâintern (yttreâinre) anvĂ€nds för att beteckna ytorna i ett hĂ„lorgan.
För att fĂ„ en vĂ€l de nierad referens anges riktningsbeteckningarna sedan Ă„rhundraden utifrĂ„n en bestĂ€md stĂ€llning som kallas den anatomiska grundstĂ€llningen (bild 1.1). Kroppsdelar eller organ som Ă€r placerade i överensstĂ€mmelse med den anatomiska grundstĂ€llningen sĂ€gs vara placerade in situ. Riktningsangivelserna frĂ„n denna stĂ€llning anvĂ€nds ocksĂ„ för att beskriva exempelvis en patient som ligger pĂ„ rygg. DĂ„ bortser man alltsĂ„ frĂ„n att beteckningar som superiorâinferior (övreânedre), anteriorâposterior (frĂ€mreâbakre) och horisontell egentligen har en annan betydelse, vilket ocksĂ„ gĂ€ller om man i den jĂ€mförande anatomin beskriver till exempel en stĂ„ende hund.
För huvud, hals och kropp anvÀnds:
1) kranialâkaudal (mot kraniet respektive svanskotan)
2) ventralâdorsal (mot buken respektive ryggen)
3) medialâlateral (mot kroppens mittlinje respektive sida.
För lemmarna, extremiteterna, anvÀnds följande speciella beteckningar:
1) proximalâdistal (mot roten av extremiteten respektive dess fria Ă€nde)
2) palmarâdorsal (mot hand atan respektive handryggen), och pĂ„ foten plantarâdorsal (mot fotsulan respektive fotryggen)
3) för underarm och hand ulnarâradial (mot armbĂ„gsbenet respektive strĂ„lbenet), för underben och fot anvĂ€nds ofta tibialâ bular (mot skenbenet respektive vadbenet).
Bortsett frĂ„n riktningsbeteckningarna Ă€r det svĂ„rt att ange ett system för den anatomiska nomenklaturen. Vissa muskler benĂ€mns efter form, andra efter lĂ€ge, en del efter funktion och sĂ„ vidare. I regel anvĂ€nds latinska namn, men ibland grekiska och i vissa fall en grekisk ordstam med en latinsk Ă€ndelse och böjning (âmedicinarlatinâ).
Förkortningar anvÀnds som regel inte, med undantag av följande som anvÀnds regelbundet: lig. för ligamentum, m. för musculus, a. för arteria, v. för vena, n. för nervus och r. för ramus. Pluralformer bildas genom fördubbling av bokstaven (t.ex. mm. för muskler och vv. för vener)
Kroppsdelar eller organ som utvecklingshistoriskt kan föras tillbaka till en gemensam uppkomst kallas homologa, oavsett om de har samma eller olika funktion. MÀnniskans arm, hundens frÀmre extremitet och fÄgelns vinge Àr sÄledes homologa trots att de har mycket olika funktioner. Men organ med samma funktion hos olika djur behöver inte vara homologa, eftersom de kan ha helt olika utvecklingshistoria. Fiskens gÀlar och mÀnniskans lungor Àr alltsÄ inte homologa utan analoga eftersom de har samma andningsfunktion.
En del av det kliniska arbetet utgörs av noggrann journalföring, som omfattar en beskrivning av sjukdomsprocessen och -situationen. InlÀrningen av en systematisk och uttömmande beskrivning pÄbörjas i anatomin med en beskrivning av de makroskopiska strukturerna med hjÀlp av de ovan nÀmnda riktningarna och
planen. En sÄdan beskrivning kan lÀmpligen delas upp i fyra stadier:
1. Inledning omfattar strukturens namn (pÄ svenska och latin), art (typ/klass), systematiska placering och, kortfattat, dess topogra ska lÀge.
2. Den isolerade strukturen Àr den egentliga beskrivningen av strukturen, som den ser ut dÀr den ligger isolerad förobservation. Beskrivningen görs i följande steg:
a)Strukturen orienteras in situ i förhÄllande till den anatomiska grundstÀllningen sÄ att de beskrivna riktningsbegreppen (tre stycken) kan anvÀndas. Parade strukturer ska preciseras med höger eller vÀnster.
b) Storleken angesi cm, gram eller ml.
c)För organ anges fÀrgoch konsistens.
d) Med uttrycket utgörs av delas strukturen upp i mindre delar tills man nÄr fram till enheter, vars form kan beskrivas genom att jÀmföra den med en enkel geometriskgur, till exempel en lÄda, en kula, en trissa, en pyramid eller liknande. Den fortsatta beskrivningen utgÄr frÄn den nÀmnda formen, varefter relevanta ytor, kanter och dimensioner kan anges. För exempelvis en cylinderform kan det vara höjden och bottenytans radie. För en yta anger normalen den riktning mot vilken ytan vetter.
LÄngstrÀckta strukturer (kÀrl, nerver och muskler) beskrivs med utgÄngspunkt frÄn var de startar, löper och slutar. För muskler anges ursprung, berriktning och fÀste (insertion).
e)Den inre makroskopiska strukturen beskrivs som den ser ut i genomskÀrning.
3. Strukturen placeras i organismen och förbinds med sina kĂ€rl och nerver. Strukturens exakta lĂ€ge beskrivs och dess relationer (angrĂ€nsande strukturer) anges principiellt i sex riktningar (superiortâinferiort, anteriortâposteriort, medialtâlateralt).
4.Strukturens funktion anges och demonstreras. För rörelseapparaten gÀller detta sÀrskilt för leder och muskler.
För varje uppgift Àr det viktigt att vÀlja de relevanta delarna av ovanstÄende schema.
1. Det aktuella rörbenet bestĂ„r av ett skaft och tvĂ„ Ă€ndar. Den proximala Ă€nden bestĂ„r av ett ledhuvud och tvĂ„ utsprĂ„ng. Ledhuvudet har formen av ett halvklot, vars mittpunkt vetter medialtâkranialtâdorsalt. Det största utsprĂ„nget sitter lateralt hĂ€rom och Ă€r lĂ„dformat med en fri lateral yta och en medial yta som Ă€r sammansmĂ€lt med resten av benet. Det minsta utsprĂ„nget Ă€r konformat med apex (spetsen) pekande framĂ„t.
2. En kota bestĂ„r av ett corpus (en kropp) och en arcus (bĂ„ge). Corpus har formen av en kort cylinder, men har en njurformad Ă€ndyta och en sidoyta som kranialtâkaudalt Ă€r konkav.
Kroppen utgörs av en âstamâ, bĂ„len eller truncus, som bĂ€r huvudet, caput, pĂ„ en hals, collum. FrĂ„n kroppen utgĂ„r tvĂ„ par lemmar, membrum superius och membrum inferius, som i dagligt tal ofta kallas övre och nedre extremiteterna. BĂ„len och halsen innehĂ„ller axialskelettet. Dit hör ryggraden och bröstkorgen, medan lemmarna sammanfogas med axialskelettet med hjĂ€lp av en gördel, cingulum, som för övre extremiteter bestĂ„r av nyckelbenet och skulderbladen och för nedre extremiteter av bĂ€ckenet.
Principen för lemmarnas uppbyggnad Àr densamma genom att de, förutom roten, bestÄr av en fri del, som Àr uppdelad i tre segment. För membrum superius bestÄr de av överarmen, brachium, underarmen, antebrachium, och handen, manus. För membrum inferius bestÄr de av lÄret, femur, underbenet, crus, och foten, pes.
Den del av kroppen som kallas rörelseapparaten utgörs av
1) skelettet, som ger kroppen stabilitet och fungerar som fÀste för musklerna (skelettet Àr ocksÄ ett viktigt kalciumförrÄd)
2)lederna, som möjliggör kroppens rörlighet
3) musklerna, som genom sina sammandragningar framkallar rörelserna. Rörelseapparaten omfattar dessutom de styrande och de
försörjande strukturerna, det vill sÀga nervsystemet och kretsloppet.
Histologiskt bestÄr rörelseapparaten av de tre stödjevÀvnaderna, det vill sÀga bindvÀv, broskvÀvnad och benvÀvnad, samt av den mekaniskt aktiva vÀvnaden: den tvÀrstrimmiga skelettmuskulaturen.
Biomekanik Ă€r vetenskapen om rörelser, belastningar och öden. Pre xet âbioâ syftar inte enbart syftar pĂ„ att det Ă€r biologiska vĂ€vnader och delstrukturer som undersöks. âBioâ stĂ„r ocksĂ„ för att denna vetenskapsgren undersöker intakta och levande organismer, som kan reproducera sig om celler reagerar pĂ„ fysiska stimuli och om centrala nervsystemet kĂ€nner, anteciperar2, modierar och styr hĂ€ndelserna och deras effekt. I det sistnĂ€mnda fallet Ă€r det centrala nervsystemets funktion förmodligen avgörande för om fysisk belastning pĂ„ normalt sĂ€tt leder till att underhĂ„lla och bygga upp rörelseapparaten, eller om belastningen â genom ett slags paradoxal reaktion â leder till förslitning. Intressant nog verkar det i slutĂ€nden nĂ€mligen vara materialets och organismens tolerans för den pĂ„förda effekten, det vill sĂ€ga den tillförda och omsatta energin per tidsenhet per involverad materialmĂ€ngd, som Ă€r avgörande för utfallet i sĂ„vĂ€l mikro- som makroomrĂ„det.
Notokorden, ryggstrĂ€ngen, bildas tidigt och de nierar fostrets ryggsida och riktningen kranialtâkaudalt (se bild 8.8). Notokorden Ă€r fostrets första stödjeorgan och dessutom en nödvĂ€ndig organisatör som âinducerarâ bildandet av neuralröret, som utvecklas till ryggmĂ€rgen. Notokorden inleder ocksĂ„ bildandet av crista neuralis och gĂ€lbĂ„garna. Hos mĂ€nniskan har dessa strukturer en viktig funktion i det tidiga bildandet av hals och kropp; dĂ€refter tillbaka2förutser
bildas de och försvinner. De tre nÀmnda strukturerna Àr kÀnnetecknande för den stora gruppen djur eller den djurstam som kallas phylum chordata (ryggstrÀngsdjur).
Segmentuppdelningen av neuralrör och det nÀrliggande mesodermet Àr fundamental för nervsystemets övervakning och styrning av rörelseapparaten och organen hos alla högre stÄende djur. Uppdelningen Àr dessutom grundlÀggande för bildandet av ryggradens kotor, som Àr kÀnnetecknande för den understam som kallas vertebrata (ryggradsdjur).
Kotorna bildas initialt av brosk och förblir broskkotor Àven hos sÄ stora skar som hajar. Hos mer utvecklade skar, teleoster, och landdjur ombildas brosket till benvÀvnad. Ryggradsdjuren delas enligt detta in i fem klasser: pisces ( skar), amphibia (groddjur) och reptilia (krÀldjur), som Àr vÀxelvarma, och de jÀmnvarma aves (fÄglar) och mammalia (dÀggdjur). Fiskar Àr tÀckta av fjÀll och andas genom gÀlar. De kÀnnetecknas i övrigt av att de inte har nÄgon hals och dÀrför inte heller nÄgra cervikalnerver. Am bier lever bÄde i vattnet och pÄ land och utvecklar vid övergÄngen till vuxenstadiet bÄde hals, lemmar och lungor. De lÀgger Àgg men bildar inte nÄgon Àgghinna som kan skydda Àggen mot uttorkning. De mÄste dÀrför ÄtervÀnda till vattnet nÀr de ska leka. Reptiler och fÄglar lÀgger Àgg med hinna och eventuellt skal och de har fyra lemmar, Àven om en av reptilerna, ormarna, saknar extremitetsanlag. Reptiler Àr tÀckta med fjÀll, medan fÄglar har fjÀdrar. Slutligen Àr dÀggdjuren speciella genom att de har pÀls, bröstkörtlar (mammae), moderkaka (placenta) och tre Ätskilda hörselben i det luftfyllda mellanörat.
En undergrupp av dÀggdjuren Àr primaterna, som har framÄtriktade ögon, tvÄ bittÀnder framtill i vardera kÀkhalva, tummar och stortÄr samt naglar i stÀllet för klor. Bland primaterna kÀnnetecknas hominiderna (mÀnniskoapor och mÀnniskoslÀktet) bland annat av sina relativt stora hjÀrnor, kindtÀndernas antal och utseende, skulderbladens placering pÄ baksidan av bröstkorgen i stÀllet för pÄ sidorna samt att de har ett rudimentÀrt svansben. Till mÀnniskoaporna hör schimpansen, bonobon, gorillan, orangutangen och gibbonen med sina lÄnga, elegant svÀngande armar.
Den grupp primater som kallas hominidae, mÀnniskor, kÀnnetecknas av mÄnga sÀrskilda drag som Àr avgörande för identi eringen av skelettfynd:
1)neurokraniets storlek och utveckling
2)ansiktskraniets korta nÀs- och munparti
3) placeringen av kraniets bÀrande ledfasetter (condyli occipitales) och dÀrmed placeringen av foramen magnum sÄ djupt inne under kraniet att huvudet kan balansera ovanpÄ ryggraden
4) hörntÀnderna, som Àr sÄ korta att underkÀken kan röras frÄn sida till sida i en malande rörelse
5) de relativt korta armarna och lÄnga tummarna med sadelformad rotled
6) den upprÀtta, bipedala gÄngen, som kan ses i utformningen av fötter, knÀn och bÀckenparti.
MÀnniskan tillhör sÄledes animalia (djurriket), phylum chordata och subphylumvertebrata, klassen mammalia, ordningen primates, familjen hominidae och arten Homo sapiens.
De första dÀggdjuren uppstod för kanske 250 miljoner Är sedan, medan dinosaurierna fortfarande dominerade vÄr planet. DÀggdjur Àr varmblodiga och har i begynnelsen förmodligen utnyttjat detta faktum i överlevnadskampen genom att leva som nattdjur. FrÄn denna grupp uppkom för cirka 25 miljoner Är sedan en stamform för primaterna, frÄn vilken de nu levande aporna och mÀnniskan hÀrstammar genom generationsförgreningar och parallella hÀrstamningsförlopp.
MÀnniskans utvecklingshistoria Àr fortfarande endast ofullstÀndigt och punktvis klarlagd. Under det lÄnga tidsspannet frÄn primaternas stamform till australopithecinerna (australopithecus, sydaporna), som uppstod i Afrika för cirka 5 miljoner Är sedan, nns endast enstaka skelettfynd.
DÀremot har ett större antal förstenade australopithecus-skelett hittats, sÀrskilt i Rift Val-
Bild 1.2. Australopithecus afarensis.
Illustration: Shutterstock
ley i Tanzania, i Sydafrika och i Etiopien, dĂ€r den berömda âLucyâ hittades (bild 1.2). FrĂ„n dessa fynd vet vi att de var individer som var 100â110 cm lĂ„nga, vĂ€gde 30â40 kg och hade en medellivslĂ€ngd pĂ„ cirka 30 Är. Kraniekapaciteten var endast cirka 500 cm3 (ungefĂ€r som en schimpans). Deras fotskelett, skenben och lĂ„rben har dĂ€remot stora likheter med den moder-
Australopithecus afarensis
Ă r 1974 gjorde antropologen Donald Johanson frĂ„n University of Chicago ett enastĂ„ende skelettfynd under en expedition i AfaromrĂ„det i Etiopien. Han hittade omkring hĂ€lften av ett vĂ€lbevarat skelett frĂ„n en cirka 25-Ă„rig, ungefĂ€r 100 cm lĂ„ng australopithecus-kvinna, som levde för 3,5 miljoner Ă„r sedan. I lĂ€gret, dĂ€r de uppspelta antropologerna pĂ„ kvĂ€llen analyserade fyndet, spelade en bandspelare Beatles-lĂ„ten âLucy in the Sky with Diamondsâ om och om igen, ute i det afrikanska mörkret, och under natten ck fyndet sitt nya namn: Lucy.
na mĂ€nniskans, vilket visar att de gick upprĂ€tt pĂ„ tvĂ„ ben. HĂ€rstamningsmĂ€ssigt bildar dessa apmĂ€nniskor en sidogren till den linje som mĂ€nniskan har utvecklats frĂ„n. Man bedömer att de dog ut för 1â2 miljoner Ă„r sedan.
MĂ€nniskoslĂ€ktets begynnelse rĂ€knas frĂ„n uppkomsten av de första kulturföremĂ„len, primitiva stenredskap, som ocksĂ„ de hittades i Ăstafrika. De framstĂ€lldes för cirka 2 miljoner Ă„r sedan av en till synes nyuppkommen art: Homo habilis â den ngerfĂ€rdiga mĂ€nniskan. Vid denna tidpunkt hade kraniekapaciteten ökat till cirka 800 cm3. Habilis-mĂ€nniskan avlöstes en miljon Ă„r senare av Homo ergaster (den arbetande mĂ€nniskan), som för övrigt var de första mĂ€nniskor som anvĂ€nde eld, och sedan av Homo sapiens (den vetande mĂ€nniskan). Till dessa sistnĂ€mnda mĂ€nniskor hör neandertalarna, som levde i Europa för omkring 200 000 till omkring 35 000 Är sedan, och cromagnonmĂ€nniskorna, som dĂ€refter befolkade omrĂ„det. CromagnonmĂ€nniskorna levde fortfarande under den senaste istiden, som avslutades för omkring 10 000 Är sedan, och har i mĂ„nga fall trotsat svĂ„ra överlevnadsvillkor pĂ„ kanten av glaciĂ€ren. De hade intressant nog en kraniekapacitet pĂ„ 1 500 cm3. Den nu levande arten av Homo sapiens har en kraniekapacitet pĂ„ 1 300â1 350 cm3.
I den genetiska koden Ă€r tillvĂ€xten programmerad att Ă€ga rum enligt en bestĂ€md, men differentierad hastighet för olika vĂ€vnader och organ i olika Ă„ldrar (bild 1.3). LĂ€ngdtillvĂ€xt och viktökning följer den generella kurvan, vilket innebĂ€r att tillvĂ€xttakten under fosterlivet Ă€r relativt kraftig för att sedan avta nĂ„got vid födseln. Efter födseln ökar tillvĂ€xttakten Ă„terigen för att senare under barndomen avta tills pubertetens tillvĂ€xtspurt sĂ€tter in. LĂ€ngdtillvĂ€xten avslutas för ickor i 16â17-Ă„rsĂ„ldern och ungefĂ€r ett Ă„r senare för pojkar. Dessutom intrĂ€ffar en viss differentierad involution i seniet (livet sista period).
MÀnniskans nervsystem anlÀggs framför allt tidigt i fosterlivet och vÀxer kraftigt fram till
Bild 1.3. Diagram som visar kroppens differentierade tillvĂ€xt i procent av storleken i 20-Ă„rsĂ„ldern. Rörelseapparaten och de esta inre organen följer den generella tillvĂ€xtkurvan (Gen) med tvĂ„ tillvĂ€xtaccelerationer, en precis efter födseln och en i puberteten. Nervsystemet (NS) vĂ€xer kraftigt efter födseln och nĂ„r 90 % av sin volym i 7-Ă„rsĂ„ldern. Könsorganens tillvĂ€xt (K) sker först i puberteten. Det tymolymfatiska systemet (TL) har sin största utveckling i 10â12-Ă„rsĂ„ldern, varefter det tillbakabildas partiellt.
födseln. DÄ avtar tillvÀxttakten eftersom hjÀrnans storlek Àr av kritisk betydelse för förlossningsförloppet. Efter födseln sker en kraftig ökning av tillvÀxttakten, och redan i 7-ÄrsÄldern har hjÀrnan uppnÄtt 90 % av sin vuxna vikt. Parallellt med nervsystemet vÀxer kraniet och ryggradskanalens innerdiameter, men inte ryggradens lÀngd. Den följer det generella mönstret för lÀngdtillvÀxt.
Den tymolymfatiska vÀvnaden, som bland annat omfattar brÀssen och svalgets lymfatiska vÀvnad, har betydelse för utvecklingen av normal immunkompetens. VÀvnaden nÄr ett maximum under barndomen, varefter den tillbakabildas kraftigt.
Slutligen följer könsorganen sitt eget förlopp; de börjar inte vÀxa förrÀn i puberteten.
Om organismen utsĂ€tts för en kraftig infektion, medicinpĂ„verkan, förgiftning eller undernĂ€ring avtar eller avstannar tillvĂ€xten. NĂ€r âtillstĂ„ndetâ Ă€r över ökar tillvĂ€xten och tar igen det förlorade sĂ„ att den genetiskt förbestĂ€mda till-
vÀxtkurvan förblir oförÀndrad. Men om exempelvis luftvÀgs- eller maginfektioner avlöser varandra under barndomen förhindras den efterföljande ÄterhÀmtningen, och tillvÀxten blir permanent reducerad. GenomsnittslÀngden i en befolkningsgrupp speglar dÀrmed aktuella levnadsvillkor.
För ett foster som utsÀtts för skadlig pÄverkan vid en tidpunkt dÄ ett visst organ eller en extremitet anlÀggs, alternativt genomgÄr en sÀrskild utvecklings- eller mognadsfas, kan ÄterhÀmtningen endast ske under en begrÀnsad period. För exempelvis armarna intrÀffar denna period mellan cirka den 28:e och 32:a fosterdagen. PÄgÄr en sÄdan pÄverkan lÀngre Àn denna period uppstÄr en permanent strukturell eller funktionell defekt som gör att armarna blir missbildade. TillvÀxtprogrammet Àr linjÀrt och tolererar en viss fördröjning, men dÀrefter hoppas det aktuella programledet över. DÀrefter nns det ingen ÄtervÀndo, och det som har gÄtt förlorat kan inte ÄterhÀmtas.
Eftersom centrala nervsystemet och tymolymfatiska systemet vÀxer snabbt och mognar tidigt Àr dessa system sÀrskilt sÄrbara för undernÀring, infektioner och exponering för tobak och alkohol i den prenatala och tidiga postnatala perioden. SÄdan exponering medför risk för permanent nedsÀttning av de mentala funktio-
mellan-
nerna och kroppens förmÄga att bekÀmpa infektioner och försvara sig sjÀlv. Suboptimal utveckling tidigt i livet kan dÀrför fÄ konsekvenser, inte bara för perinatal morbiditet3 och mortalitet4, utan ocksÄ för hÀlsan under resten av livet.
Individuella variationer i den normala kroppsbyggnaden Àr mycket vanliga. Som tvÄ motsatta kroppstyper kan nÀmnas pyknikern, som har en kort, bred och satt kropp med korta extremiteter, och den leptosoma eller asteniska typen, som har en förhÄllandevis lÄng, slank kropp med lÄnga extremiteter. En tredje typ Àr den atletiska De olika typerna tillskrevs tidigare karakteristiska skillnader i temperament och i benÀgenheten att drabbas av speci ka sjukdomar.
Precis som hos djuren nns det hos mÀnniskan en viss könsskillnad i kroppens former. Mannens kropp Àr vanligen kraftigare och större Àn kvinnans, och hans skelett och muskulatur avtecknar sig tydligare pÄ kroppsytan. Kvinnan Àr oftast mer spensligt byggd och kortare. Kvinnans kroppsformer Àr mer avrundade eftersom ett vÀl utvecklat fettlager döljer de mindre markerade benutskotten och den svagare muskula-
3 morbus, lat. âsjukdomâ
4 mors, lat. âdödâ
Bild
Metrologi Ă€r lĂ€ran om mĂ„tt och mĂ„ttenheter. FrĂ„n anatomin kommer mĂ„ttenheterna fot, famn, nĂ€ve, tumme. PĂ„ samma sĂ€tt har det decimala talsystemet sitt ursprung i anatomin. MĂ„ttenheterna var naturligtvis inte vĂ€l de nierade och har i mĂ„nga fall förmodligen anvĂ€nts som mĂ„tt för sĂ€rskilda uppgifter snarare Ă€n som absoluta mĂ„tt. NĂ€r det franska revolutionsrĂ„det 1799 antog mĂ„ttenheten meter som basenhet, blev det slutet för de anatomiska mĂ„tten. Samtidigt blev talet 100 och dess avledningar bas för myntsystem, byggnadskonst, vetenskapliga undersökningar med mera. I dag anvĂ€nder SI-systemet (âStandard Internationalâ) med massa, lĂ€ngd och tid som de grundlĂ€ggande kvantiteterna.
Romaren Vitruvius (cirka 150 f.Kr), som var matematiker och Àgnade sig Ät byggregler och mÄtt i grekisk tempelbyggnad, anger pelardiameter och avstÄnd som multiplar av ett mÄtt som kunde variera nÄgot mellan olika byggnadsverk. Han mÀtte ocksÄ mÀnniskokroppen och fann att
en vĂ€lproportionerad mĂ€nniska kan placeras stĂ„ende med utstrĂ€ckta armar inom en geometrisk grundform, kvadraten. AvstĂ„ndet frĂ„n hjĂ€ssan till fotsulan Ă€r dĂ„ lika med avstĂ„ndet frĂ„n ngerspets till ngerspets. Kvadratens centrum nns vid os pubis (blygdbenet), och utgör ett kraftcentrum i en konstnĂ€rs konstruktion av bilder och skulpturer. Om en cirkel med centrum i en annan viktig, ytlig punkt, umbilicus (naveln), ritas runt samma mĂ€nniska med utstrĂ€ckta armar och ben, berör cirkeln kvadratens nedre kant och dess tvĂ„ övre hörn. Denna gur blev kĂ€nd genom en teckning av Leonardo da Vinci (1452â1519). Vid hans tester hundratals Ă„r senare kom dock kvadratens hörn att ligga strax utanför cirkeln. Famnen verkade vara för stor, vilket mĂ„nga forskare senare med förvĂ„ning har bekrĂ€ftat (bild 1.5).
Den danska arkitekten Ejvind Lorentzen publicerade 1970 en förnyad analys av antikens mÀtmetoder. Analysen baserades pÄ mÀtningar av tempel, skulpturer och levande mÀnniskor. Den visade att Vitruvius ursprungliga beskriv-
Bild 1.5. âVitruvianske mannen,â tecknad av Leonardo da Vinci pĂ„ 1500-talet. Observera att Leonardo inte kunde fĂ„ kvadraten att ligga inom cirkeln, vilket den skulle göra enligt Vitruvius. Men om en famn de nieras som avstĂ„ndet mellan de tvĂ„ tummarna stĂ€mmer Vitruvius uppgifter. Detta Ă€r ocksĂ„ den praktiska utgĂ„ngspunkten nĂ€r ett rep ska mĂ€tas pĂ„ en byggplats.
ning stĂ€mmer, förutsatt att man med â ngrarâ menar tummar, och med huvud menar hĂ„rfĂ€stet och inte hjĂ€ssan. Med denna enkla, men geniala, Ă€ndring kunde han fĂ„ mĂ„tten att stĂ€mma sĂ„ att exempelvis en famn Ă€r lika med sex fot och kvadraten kunde skrivas in i cirkeln. Det geniala lĂ„g bland annat i att han insĂ„g att antikens byggherrar naturligtvis höll ett rep mellan tummarna och inte mellan spetsen av lĂ„ng ngrarna nĂ€r de skulle mĂ€ta upp ett rep som skulle anvĂ€ndas som mĂ„tt utifrĂ„n en famns lĂ€ngd.
Vid sin analys fann Lorentzen att förhÄllandet mellan kvadratens sida och cirkelns diameter
turen, bÀckenpartiet Àr dessutom bredare och extremiteterna kortare.
MedellĂ€ngden har varierat genom tiderna (bild 1.4) och Ă€r i dag över 180 cm för skandinaviska mĂ€n. AnmĂ€rkningsvĂ€rt Ă€r att medellĂ€ngden var ganska hög Ă€ven under yngre stenĂ„ldern, jĂ€rnĂ„ldern och den tidigaste vikingatiden. I medeltidens befĂ€sta stĂ€der och i andra stadssamhĂ€llen, dĂ€r befolkningstĂ€theten var stor och hygienen dĂ„lig, minskade kroppslĂ€ngden dramatiskt. Fattigdom och svĂ€lt, vitaminbrist och barnsjuklighet, som Ă„terkom varje vĂ„r, hĂ€mmade mĂ€nniskans tillvĂ€xt och resulterade under hĂ„rda tider i smĂ„vĂ€xta mĂ€nniskor. I Norden kulminerade detta pĂ„ 1850-talet, sĂ€rskilt bland lantarbetare och i den tidiga industrialismens stĂ€der. MedellĂ€ngden för mĂ€n minskade till 165 cm, vilket motsvarar lĂ€ngden för 5 000â6 000 Ă„r sedan.
Sedan mitten av 1800-talet har den sÄ kallade sekulÀra trenden för kroppslÀngd slagit igenom i en rad lÀnder med en kraftig ökning av medellÀngden. Detta har dock inte skett i omrÄden med undernÀring. Orsaken till ökningen Àr hygienÄtgÀrder, först och frÀmst rent dricksvatten, men ocksÄ bÀttre bostÀder och nÀring. FÀrre ingiften i bysamhÀllen och ökad stress med pÄverkan pÄ tillvÀxthormoner har ocksÄ nÀmnts som förklaringar, samt i viss mÄn antibiotika och annan lÀkekonst.
var 4:5, ett mĂ„ttförhĂ„llande som inte bara har anvĂ€nts av konstnĂ€rer och byggherrar, utan intressant nog ocksĂ„ Ă€r förhĂ„llandet mellan en ânĂ€veâ (med de fyra ulnara ngrarna) och en âhandâ (med alla fem ngrarna). UtifrĂ„n mĂ€nniskokroppen har man sĂ„ledes konstruerat ett normdiagram, som har anvĂ€nts till att faststĂ€lla lĂ€ngdenheter och proportioner inom sĂ„vĂ€l arkitektur som bildkonst.
KÀlla: Ejvind Lorentzen, Along the lines where columns are set. Köpenhamn: Nyt Nordisk Forlag, 1970.
Under samma period har den Ă„lder dĂ„ lĂ€ngdtillvĂ€xten avslutas sjunkit frĂ„n 24â25 Är till 16â18 Är, och den Ă„lder dĂ„ den första menstruation intrĂ€der, som ett uttryck för könsmognad, har sjunkit frĂ„n 17 till 12 Är. Slutligen har medellivslĂ€ngden (det vill sĂ€ga det antal Ă„r en nyfödd kan förvĂ€ntas leva) ökat frĂ„n 55 till 82 Är för kvinnor och till 78 Är för mĂ€n. HĂ€r har Danmark sackat efter nĂ„got i förhĂ„llande till övriga vĂ€stlĂ€nder, vilket bland annat förklaras av en större förbrukning av tobak och alkohol. Bland EU:s 27 medlemslĂ€nder ligger Sverige pĂ„ fjĂ€rde plats med siffrorna 83,5 för kvinnor och 79,4 för mĂ€n. SpĂ€dbarnsdödligheten, som var över 20 % under senare halvan av 1700-talet, har minskat drastiskt och var enligt SCB nere pĂ„ 0,2 % under 2010-talet.
En ökning av lÀngden pÄ cirka 4 cm per generation betyder att konstruktionen av arbetsplatser, transportredskap och mycket annat mÄste Àndras regelbundet för att minska arbetsskador och onödiga belastningar. Stolssitsens höjd ska sÄledes följa knÀhöjden, medan bordsskivans nivÄ ska följa den sittandes armbÄgshöjd (se bild 31.11). Upplysningar om olika kroppsmÄtt relaterade till Älder och kön nns i antropometriska tabeller.
Rörelseapparaten bestÄr av stödjevÀvnader och muskler. Detta kapitel handlar om stödjevÀvnaderna, som omfattar bindvÀv, broskvÀvnad och benvÀvnad. Men för att rörelseapparaten ska kunna fungera mÄste det ocksÄ nnas försörjande och styrande strukturer, det vill sÀga ett kretslopp och ett nervsystem. För att underlÀtta förstÄelsen av rörelseapparatens funktion kommer Àven dessa strukturer att beskrivas.
Biomekanik Ă€r mekanisk fysik tillĂ€mpad pĂ„ levande organismer, vanligen i form av analyser av belastningar, rörelser och öden. Ăven om stödjevĂ€vnaderna Ă€r mekaniskt passiva, spelar de en viktig roll för rörelseapparatens samlade funktion: muskler arbetar via skelettet, yttre och inre krafter överförs via tĂ€t bindvĂ€v som senor, fascior (bindvĂ€vshinnor) och ligament. BroskbeklĂ€dda ledytor möjliggör friktionsfria rörelser, och öden sker i rör och rum, vilkas vĂ€ggar till stor del bestĂ„r av bindvĂ€v
Precis som alla andra vÀvnader bestÄr stödjevÀvnaderna av celler och intercellulÀrsubstans. Cellerna Àr levande komponenter, och en av deras funktioner Àr att bilda och modi era intercellulÀrsubstansen. Inom vissa ramar sÀkerstÀller cellerna att egenskaper som styrka och styvhet löpande anpassas till den aktuella belastningsoch trÀningsnivÄn. Cellernas utseende och funktion beskrivs i cytologin och histologin.
Till skillnad frÄn alla andra vÀvnader bestÄr mÄnga stödjevÀvnader av upp till 95 % intercellulÀrsubstans, som ger vÀvnaderna deras mekaniska
egenskaper. IntercellulÀrsubstansen kan betraktas som ett komposit (sammansatt) material med en grundsubstans som Àr förstÀrkt av brer, ofta i en bestÀmd mÀngd och i ett bestÀmt mönster. Den komposita vÀvnadens totala mekaniska egenskaper beror dÀrför 1) pÄ grundsubstansen, som kan vara en vÀtska (bindvÀv), en gel (brosk) eller ett fast Àmne (ben), 2) pÄ brerna och deras art, geometri och mÀngd samt 3) pÄ eventuell interaktion mellan brer och grundsubstans.
1. Grundsubstansen i bindvÀv Àr en vÀtska, i vilken celler och brer badar. I lucker bindvÀv nns rikligt med vÀvnadsvÀtska, medan den Àr sparsam i tÀt bindvÀv. I gengÀld har tÀt bindvÀv tÀtt packade parallella kollagen brer, exempelvis i senor. Grundsubstansen har ett större eller mindre innehÄll av salter, proteoglykaner (ett slags organiska jÀttemolekyler), och icke-speci ka glykoproteiner.
I broskvÀvnad har grundsubstansen ett sÀrskilt stort innehÄll av proteoglykaner i en form som gör att broskvÀvnaden Àr extremt hydro l (vattenbindande). Brosk bestÄr till 75 % av vatten, men eftersom vattnet Àr hÄrt bundet till proteoglykanerna tÄl brosk ÀndÄ stora tryckbelastningar, till exempel i ledbrosk, med upp till 50 % deformation. BroskvÀvnad innehÄller inte kÀrl eller nerver, eftersom dessa strukturer skulle skadas vid stora deformationer.
I benvÀvnad Àr grundsubstansen mineraliserad, vilket ger skelettet dess tvÄ viktigaste mekaniska egenskaper: styvhet och styrka.
2. Fibrerna nns i tvÄ former, kollagen brer och elastin brer. De har olika mekaniska egenskaper, och beroende pÄ deras respektive volymfraktion ger de det komposita materialet dess egenskaper.
Kollagen brer nns överallt i naturen och Àr ett material med mycket bra biomekaniska egenskaper. Hos mÀnniskan utgör kollagen brer merparten av muskelsenorna, ligamenten och lÀderhuden, och de nns ocksÄ i skelett och brosk med mera.
Det nns mĂ„nga typer av kollagen, varav sĂ€rskilt typ 1 och typ 2 har biomekanisk betydelse. Typ 1 har den största berdiametern. I ren form nns den i sen- och benvĂ€vnad, och i blandad form tillsammans med andra kollagentyper i lĂ€derhud och ligament. Typ 2 nns i ledbrosk och i ryggradens mellankotskivor (disci, diskar). Kollagen brernas tjocklek varierar mellan 1 och 20 my. De Ă€r vita och glĂ€nsande och löper lĂ€tt slingrande genom vĂ€vnaden. Namnet kollagen (limbildare) pekar pĂ„ att det vid uppvĂ€rmning till 70 ÂșC blir mjukt och ombildas till smĂ€lt gelatin.
Kollagen vĂ€vnad Ă€r stark, tĂ„l en belastning pĂ„ 6 000â8 000 newton/cmÂČ och kan förlĂ€ngas 8â10 %. Ligament som har mĂ„nga slingrande brer kan förlĂ€ngas Ă€nnu mer. Dess styvhet anges vara cirka 1 GPa. Belastning och tolerans kan ofta med fördel anges som arean under spĂ€nningsâdeformationskurvan (bild 2.1 och 2.2) eftersom denna area Ă€r ett uttryck för den elastiska energi som strukturen tar upp under deformationen. Om kraften mĂ€ts i newton och deformationen i meter, uttrycks arean som N Ă m, vilket Ă€r enheten för energi (joule). En extern kraft framkallar en deformation och en inre spĂ€nning i vĂ€vnaden. Kraft och spĂ€nning mĂ€ts bĂ„da i newton och anvĂ€nds hĂ€r synonymt.
20 gÄnger mer Àn modernt fjÀderstÄl kan ta upp per samma viktenhet. Energi som lagrats i en sena kan ocksÄ frisÀttas betydligt snabbare Àn vad musklerna kan tillgodogöra sig den, vilket leder till en effektförstÀrkning (vÀrdet av brÄktalet J/s ökar nÀr nÀmnaren (tiden) reduceras). MÀtt pÄ detta sÀtt Àr kollagen ett mycket effektivt material i organismen.
Kollagen brer och vÀvnader Àr emellertid inte idealiskt elastiska. Det linjÀrt elastiska omrÄdet Àr begrÀnsat, vÀvnaderna Àr viskoelastiska och förlorar energi efter en lÀngre tids strÀckning (stressrelaxation). Det nns inget entydigt samband mellan de fyra parametrarna (strÀckning, deformation, styvhet och energiinnehÄll).
24· StÞttevÊvene og deres biomekaniske
I bild 2.2 visas en typisk spĂ€nningsâdeformationskurva för ligament, ledkapslar och senor. Efter belastning av ett fotparti, dĂ€r de slingrande brerna rĂ€tas ut och sedan börjar att bĂ€ra spĂ€nning, uppstĂ„r ett linjĂ€rt elastiskt omrĂ„de vars lutning anger materialets eller strukturens egentliga styvhet. Om utstrĂ€ckningen fortsĂ€tter nĂ„s först smĂ€rtgrĂ€nsen och dĂ€refter belastningsgrĂ€nsen, dĂ€r er berbristningar utvecklas (stukning), och styvheten börjar avta. Efter ytterligare belastning nĂ„s brottgrĂ€nsen
Fig. 2-1: SpĂŠndingsdeformationskurve for et ideelt elastisk legeme.
og brusk mv. Kollagent for trĂŠkkrĂŠfter; gunstig stivhed, optage store mĂŠngder kan optage og hurtigt og med det er derfor i stand fektydelse og brud og skader. foretrukne elastik.
Att smÀrtgrÀnsen ligger före belastningsgrÀnsen Àr grundlÀggande för organismens förmÄga att skydda sig sjÀlv. Utan smÀrtupplevelse nns det ingen möjlighet att hÄlla kroppen oskadad och hel.
24· StÞttevÊvene og deres biomekaniske egenskaber Video 1
Frisk kollagen vÀvnad kan ta upp elastisk energi i upp till 2 500 J/kg material, vilket Àr
Fig. 2-1: SpĂŠndingsdeformationskurve for et ideelt elastisk legeme.
En analys av arean visar att det krÀvs en viss mÀngd energi för att nÄ belastningsgrÀnsen. Att dÀrefter nÄ brottgrÀnsen krÀver en ytterligare mycket stor energimÀngd (bild 2.2). Materialet sÀgs vara segt, och det Àr just den egenskapen som ger en viktig sÀkerhetsmarginal mot ett komplett brott. Denna marginal framgÄr inte og brusk mv. Kollagent vÊv er stÊrkt over for trÊkkrÊfter; det er elastisk med en meget gunstig stivhed, hvilket medfÞrer, at det kan optage store mÊngder elastisk energi. Det kan optage og afgive denne energi meget hurtigt og med et begrÊnset energitab, og det er derfor i stand til at Þge musklernes effektydelse og beskytte strukturerne mod brud og skader. Kollagene fibre er naturens foretrukne elastik.
Fig. 2-2: SpĂŠndingsdeformationskurve for ligament.
De kollagene de af venstrehelices og mikrofibriller tvĂŠrbindinger. Fibrillerne, i diameter og lange, holdes yderligere heder som fibre eller 6 typer af nisk henseende tydning. Type 1, berdiameter, findes glevĂŠv og i blanding derhud og ligamenter. brusk, i rygsĂžjlens
De kollagene fibre er komplekst opbygge-
Belastnings-grĂŠnse
glaslegemet karakteriseret med i tykkelse sende vĂŠvet. til lĂŠnges kring fibre
om man endast lÀser av y-koordinaten för belastningsgrÀns respektive brottstyrka.
Elasticitet
y-koordinaten brudden rumme egenskaved Ăžgende ved stressrelaksere og udspĂŠndinger. den spĂŠnekspoligasekunder er det spĂŠndingen forfĂžrste 2-5). kendte jf. jĂŠvnmidunder stresskoncentratioelastisk, indbyder til begynmaterialet fordeles reduceres. altid en kaldes
Kollagena vÀvnader Àr viskoelastiska och deras egenskaper Àr tidsberoende, vilket framgÄr bÄde av att styvheten och spÀnningen ökar vid stigande utstrÀckningshastighet (bild 2.3) och av vÀvnadernas förmÄga att stressrelaxera och krypa vid en lÀngre tids strÀckning.
y-koordinaten brudden rumme egenskaved Ăžgende ved stressrelaksere og udspĂŠndinger. den spĂŠnekspoligasekunder det spĂŠndingen forfĂžrste 2-5). kendte jf. jĂŠvnmidunder stresskoncentratioelastisk, indbyder til begynmaterialet fordeles reduceres. altid en kaldes ligamenter 5-7% for opmed de molekylĂŠre 50%, kollaernĂŠringen og C-vinedsĂŠt-
y-koordinaten brudden rumme egenskaved Ăžgende ved stressrelaksere og udspĂŠndinger. den spĂŠnekspoligasekunder er det spĂŠndingen forfĂžrste 2-5). kendte jf. jĂŠvnmidunder stresskoncentratioelastisk, indbyder til begynmaterialet fordeles reduceres. altid en kaldes
ligamenter 5-7% for opmed de molekylĂŠre 50%,
Stressrelaxation Àr det fenomen som gör att den spÀnning/kraft som uppnÄtts efter en viss deformation avtar asymptotiskt med tiden (bild
spÀnning
Fig. 2-3: SpĂŠndingsdeformationskurver for ligament visende viskĂžse egenskaber. Stivhed og styrke tiltager ved stigende deformationshastighed.
Fig. 2-3: SpĂŠndingsdeformationskurver for ligament visende viskĂžse egenskaber.
Stivhed og styrke tiltager ved stigende deformationshastighed.
Bild 2.3. SpĂ€nningsâdeformationskurvor för ligament som visar ligamentens viskösa egenskaper. Styvheten och spĂ€nningen ökar vid stigande deformationshastighet. Kurva 3 representerar den snabbaste av de tre deformationshastigheterna.
Fig. 2-3: SpĂŠndingsdeformationskurver for ligament visende
Fig. 2-4: Stress-relaxationskurve for ligament. Deformationen holdes konstant.
Bild 2.4. Stressârelaxationskurva för ligament. Deformationen hĂ„lls konstant, spĂ€nningen minskar.
Fig. 2-4: Stress-relaxationskurve for ligament.
Deformationen holdes
Elasticitet Àr ett materials eller en strukturs förmÄga att först deformeras vid pÄverkan av en yttre kraft och att sedan Äterta sin ursprungliga form och storlek nÀr denna pÄverkan upphör. I en idealiskt elastisk kropp rÄder ett linjÀrt förhÄllande mellan belastning och deformation, och det nns ingen fördröjning i vare sig belastning eller efterföljande avlastning.
Bild 2.1 visar en spĂ€nningsâdeformationskurva för en idealiskt elastisk kropp. I kurvan gĂ„r det att avlĂ€sa motsvarande vĂ€rden för spĂ€nning, mĂ€tt i newton, och deformation, mĂ€tt i meter eller procent av utgĂ„ngslĂ€ngden. Om belastningen medför brott pĂ„ strukturen kommer Ă€ndpunktens koordinater att ange kroppens tolerans som brottstyrka respektive brottdeformation. Arean under kurvan Ă€r ett mĂ„tt pĂ„ den energi, mĂ€tt i joule, som krĂ€vs för att deformera systemet och som kroppen i den idealiska situationen innehĂ„ller i form av elastisk energi som kan Ă„tervinnas och omvandlas till arbete. I praktiken gĂ„r dock en viss del energi förlorad i form av vĂ€rme. Förlusten kallas hysteres. Kollagena vĂ€vnader Ă€r viskoelastiska och sĂ„ledes inte idealiskt elastiska (bild 2.2). Deras hysteres Ă€r ofta 15â20 %, bland annat beroende pĂ„ mĂ€ngden vĂ€vnadsvĂ€tska.
Slutligen anger kurvans lutning strukturens eller materialets elastiska styvhet. För en struktur, till exempel en fjÀder, anges styvheten (fjÀderkonstanten) i N/m, det vill sÀga som kraftökningen i N vid en bestÀmd deformation i m (eller cm). Detta uttrycktes 1687 i Hookes lag: ut tensio sic vis (som deformationen, likasÄ kraften).
Stress-relaxationskurve for ligament.
Deformationen holdes konstant.
Bild 2.5. Krypningskurva för ligament. SpÀnningen hÄlls konstant, vÀvnaden förlÀngs.
Fig. 2-5: Krybningskurve for ligament. SpĂŠndingen holdes konstant.
För att kunna jĂ€mföra tvĂ„ eller er material anges deras egenskaper vid kraftökningen relativt till tvĂ€rsnittsarean (N/mÂČ, pĂ„ engelska âstressâ) i förhĂ„llande till âstrainâ (en deformation) som bestĂ„r i lĂ€ngdförĂ€ndringen i förhĂ„llande till utgĂ„ngslĂ€ngden, angiven som ett brĂ„ktal eller i procent. Materialets styvhet, ocksĂ„ kallad Youngs modul, Ă€r dĂ„ âstressâ/âstrainâ, och eftersom âstrainâ Ă€r enhetslöst blir enheten för Youngs modul N/m2 = Pascal (Pa). Inom biologin anvĂ€nds dock ofta den omedelbart mer begripliga enheten N/cm2
2.4). I senor och ligament kan relaxationen efter 20 sekunder uppgĂ„ till 15â20 %. Krypning Ă€rdet dithörande fenomen som innebĂ€r att om spĂ€nningen i materialet hĂ„lls konstant, kommer materialet att förlĂ€ngas asymptotiskt avtagande utöver den deformation som initialt uppnĂ„ddes (bild 2.5). BĂ„da fenomenen Ă€r allmĂ€nt kĂ€nda, till exempel i strĂ€nginstrument som mĂ„ste stĂ€mmas regelbundet och i ett gammalt tak som sjunker ned pĂ„ mitten. I en biologisk struktur uppstĂ„r lĂ€tt lokala stresskoncentrationer, vilket Ă€r riskabelt eftersom allt som elastiskt Ă€r i otakt med omgivningen inbjuder till berbrott. Syftet med stretchövningar under uppvĂ€rmning Ă€r just att skapa en elastisk enhetlighet i vĂ€vnaderna sĂ„ att belastningarna fördelas och brottrisken minskar.
Vid elastisk deformation gĂ„r alltid en viss del av den tillförda energin förlorad pĂ„ grund av motstĂ„nd mot molekylĂ€ra omlagringar och dĂ€rav följande uppvĂ€rmning. Förlusten kallas hysteres och kan för kollagena ligament vara i storleksordningen 10â20 % och för elastinligament 5â7 %. Om hysteresen Ă€r över 50 % kallas strukturen stötdĂ€mpare.
Bildandet och underhÄllet av kollagen brer Àr beroende av nÀring, i synnerhet av tillrÀcklig tillförsel av C-vitamin. Vid C-vitaminbrist minskar mÀngden kollagen brer och stödjevÀvnaderna försvagas. TillstÄndet, som kallas skörbjugg, medför bland annat att tÀnderna lossnar och att bristningar och blödningar uppstÄr i ledband och ben.
StĂžttevĂŠvene og deres biomekaniske egenskaber
SpĂŠndingsdeformationskurve og ela-
Elastin nns som brer och membran i artÀrer, lungor, lÀderhud och ligament. Det Àr endast nÄgra fÄ ligament som huvudsakligen utgörs av elastin brer. Hos mÀnniskan nns bara ligamenta ava, som ingÄr i bakre vÀggen av ryggradens kotkanal, och ett omrÄde i stÀmbanden (ligamentum vocale). Flavus betyder gul och refererar till elastinets gula fÀrg.
Mekaniskt sett skiljer sig elastin frĂ„n kollagen genom att det dels har en strĂ€ckbarhet pĂ„ upp till 80â100 %, dels har en elastisk styvhet pĂ„ endast 0,4 MPa och dels endast kan ta upp en begrĂ€nsad mĂ€ngd elastisk energi (bild 2.6). Elastin brerna Ă€r dessutom mindre tidsberoende, det vill sĂ€ga de uppvisar endast ringa stressrelaxation (viktigt för de tvĂ„ nĂ€mnda ligamenten) och en hysteres pĂ„ cirka 5 %. Vatten fungerar som en nödvĂ€ndig âmjukgörareâ för elastin brerna, varför deras elastiska egenskaper pĂ„verkas kraftigt av en eventuell uttorkning. Detta förhĂ„llande avspeglas exempelvis i hudens spĂ€nning, turgor, som kan anvĂ€ndas för att bedöma en individs hydreringsgrad.
I organismen Ă€r elastin brer alltid skyddade mot överstrĂ€ckning av kollagen brer, som i de ovan nĂ€mnda ligamenten ligger i sĂ„ stora veck att de börjar strĂ€ckas först vid 50â80 % förlĂ€ngning av ligamentet.
Slutligen pÄverkas kollagen brers styrka och styvhet av köns- och binjurebarkhormoner. DÀrför varierar kollagen brernas egenskaper med Älder, kön, graviditet och olika sjukdomstillstÄnd.
spÀnning deformation
Akillessenan Precis som andra muskelsenor Ă€r akillessenan uppbyggd av parallellt löpande kollagen brer. Hos kĂ€ngurun sitter den som en stor fjĂ€der i bakbenen, dĂ€r den samlar elastisk energi under landningen och Ă„teranvĂ€nder den i nĂ€sta upphopp. Detta Ă€r en vanlig egenskap som kĂ€ngurun har fullĂ€ndat sĂ„ att den kan minska sitt intag av mat och vatten. DĂ€rmed har den anpassat sig vĂ€l till det klimat som den lever i. Ăven mĂ€nniskan kan i viss grad utnyttja elastisk energi, bland annat i akillessenan. Inom forskningen om modern tĂ€vlingssport, sĂ€rskilt hoppning och löpning, uppmĂ€rksammas fortfarande outnyttjade möjligheter att trĂ€na denna egenskap.
Elastin findes som fibre og membraner i arterier, i lunger, i lÊderhuden og i ligamenter. Der findes kun fÄ af de i anatomien benÊvn-
Fördjupning
sionalt fletvÊrk som f.eks. i lÊderhuden eller mere eller mindre parallelt som i sener, fascier og ligamenter. Den pÄgÊldende strukturs samlede elastiske stivhed er i hÞj grad hÊngig af fibrenes sammensÊtning og ningsmÊssige organisation. SenevÊv, som det mest organiserede og rene kollagene vÊv, har som nÊvnt en stivhed pÄ omkring
GPa og en trÊkstyrke pÄ 6-8.000 N/cm2. Det sidste svarer til, at Achillessenen, som har tvÊrsnit pÄ knap 1 cm2, kan tÄle 6-700 trÊk.
BindvÀv förekommer i lucker och tÀt form beroende pÄ hur mycket grundsubstans respektive brer den innehÄller. Lucker bindvÀv nns sÀrskilt som fetthaltigt packmaterial i kroppshÄlorna, dels som rörliga vÀvnadsomrÄden, vilka i och kring lederna pÄverkar ledernas passiva styvhet, dels som fokusomrÄden vid en rad reumatiska sjukdomar. Lucker, fetthaltig bindvÀv i underhuden Àr naturens isoleringsmaterial som samtidigt avrundar kroppens yttre form.
TĂ€t bindvĂ€v innehĂ„ller mycket brer, som kan vara organiserade i ett tredimensionellt nĂ€tverk, till exempel i lĂ€derhuden, eller ordnade mer eller mindre parallellt, som i senor, bindvĂ€vshinnor och ligament. Den aktuella strukturens totala elastiska styvhet beror i hög grad pĂ„ brernas sammansĂ€ttning och i vilken riktning de Ă€r organiserade. SenvĂ€vnad, som Ă€r den mest organiserade och rent kollagena vĂ€vnaden, har som tidigare nĂ€mnts en styvhet pĂ„ omkring 1 GPa och en dragstyrka pĂ„ 6 000â8 000 N/cm2. Denna dragstyrka innebĂ€r att akillessenan, som har ett tvĂ€rsnitt pĂ„ 1/2â3/4 cm2, kan tĂ„la en dragkraft pĂ„ 400â500 kg.
Ligament och ledkapslar bestÄr av ett nÀtverk av kollagen brer. Fibrerna Àr lÀtt slingrande, men ligger primÀrt i dragriktningen. Namnet ligament anvÀnds bÄde om sjÀlvstÀndiga, vÀl avgrÀnsade ledband och om förstÀrkta omrÄden i ledkapslar. Observera att en förstÀrkning av ett ledkapselomrÄde kan ha bÄde en mekanisk och en mekanoreceptorisk funktion, varav den sistnÀmnda i vissa fall tycks vara den egentliga funktionen (bild 2.7). Ligament Àr för denna funktion utrustade med strÀckreceptorer som har olika tröskelvÀrden och adaptationshastighet (hastigheten varmed ligamenten anpassar sig till konstanta spÀnningar). Genom dessa receptorer kan centrala nervsystemet följa ledernas stÀllning, rörelseriktning och rörelsehastighet samt deras avstÄnd till en ytterposition.
I ordningsföljden benâligamentâben Ă€r det ofta benvĂ€vnaden som Ă€r svagast nĂ€r det gĂ€ller dragkraft. En vĂ„ldsam utstrĂ€ckning kan dĂ€rför medföra en fraktur, eventuellt i form av en avslitning av ligamentets fĂ€stpunkt i benet, sĂ„ kallad avulsionsfraktur (avslitningsfraktur), i stĂ€llet för en ligamentbristning.
I mÄnga leder har kollagena ligament en speci k mekanisk funktion som krÀver att ligamentets lÀngd stÄr i proportion till ledens storlek och rörelseomfÄng. Denna lÀngd uppnÄs och kvarhÄlls genom en lÀmplig vÀxling mellan utstrÀckning och avspÀnning, det vill sÀga genom ledens normala och varierade funktion. Vid frekventa och lÄngvariga (veckor) utstrÀckningar blir ligamentet starkare och lÀngre genom cellulÀra remodelleringsprocesser i brer och grundsubstans. Detta förhÄllande ligger till grund för vanlig styrke- och smidighetstrÀning. Vid immobilisering förkortas och försvagas ligamentet. Typiska exempel pÄ detta Àr att lig. iliofemorale skrumpnar vid höftledsartros (osteoartrit) och att axelledskapselns synovialveck skrumpnar vid immobilisering i mitella med axeln i adducerad stÀllning. Rehabilitering i syfte att ÄterstÀlla ledbandens lÀngd och styrka ska ske gradvis över era veckor.
Med Äldern ökar ligamentens elastiska styvhet, det vill sÀga kurvan blir brantare. I Älderdomen förlorar stödjevÀvnaderna en del av sitt vatteninnehÄll och blir som regel styvare och svagare.
StödjevÀvnaderna har förhÄllandevis lÄg metabolism och lÄg genomblödning. I senor och ledband löper artÀrer och vener lÀngsvis, ofta omgivna av en mindre mÀngd lucker bindvÀv. Försörjningen av senorna kommer frÄn muskelsidan och frÄn kÀrl i senans periferi samt en mindre mÀngd frÄn benhinnan vid senfÀstet. NÀr strukturerna strÀcks, klÀms kapillÀrerna av. Senor och ledband fÄr sÄledes endast nÀring under varierade rörelser och under viloperioder.
PositionskÀnslan, eller proprioceptionen, det vill sÀga förmÄgan att registrera en leds stÀllning och rörelse utan att titta pÄ den, beror pÄ
spÀnningen i ledband och ledkapsel, i den överliggande huden och i de muskler vars senor passerar leden. Registreringen sker med hjÀlp av speciella mekanoreceptorer, som nns dels som bindvÀvsinkapslade nervÀndar, dels som ett nÀtverk av fria nervÀndar pÄ kollagen brernas yta. Receptorerna aktiveras genom att de bindvÀvsinkapslade nervÀndarna deformeras nÀr ligamentet spÀnns och kraften ökar. De antas dÀrför vara kraftregistrerande, medan de fria nervÀndarna, som strÀcks tillsammans med kollagen brerna, fungerar som smÀrtreceptorer och möjligen ocksÄ lÀngdreceptorer.
Under en leds rörelse strÀcks olika ledband eller olika delar av ledkapseln och ledband. DÀrmed kommer de att i en bestÀmd ordningsföljd och med en bestÀmd hastighet aktivera de aktuella mekanoreceptorerna, som tillsammans med mekanoreceptorer i hud och muskler kan skicka
en signal till centrala nervsystemet om ledens aktuella position, rörelsehastighet och rörelseriktning samt om leden hÄller pÄ att nÄ en ytterposition som krÀver en reaktion. Vid ytterpositionen börjar ocksÄ smÀrtreceptorerna att aktiveras.
Ett förstÀrkande ligament i en ledkapsel ger omrÄdet ökad styvhet och dÀrmed större spÀnning och tydligare mekanoreceptorisk signal vid en viss rörelse (bild 2.7), medan ett stukat ligament med berbristning resulterar i en svagare signal. Det avgörande vid en sÄdan skada kan dÀrför lika vÀl vara en störd mekanoreception som en mekanisk instabilitet. BÄdadera kan medföra upprepade stukningar (habituell luxation). FörstnÀmnda fall ska behandlas med mekanoreceptorisk trÀning (Àven kallad proprioceptiv trÀning), sistnÀmnda fall ska eventuellt behandlas kirurgiskt.
Bild 2.7. SpĂ€nningsâdeformationskurva för tre kollagena ligament, dĂ€r berlĂ€ngden b Ă€r lika med 2 Ă a och berantalet c Ă€r lika med 2 Ă a. Dessutom illustration av ligamentförstĂ€rkt ledkapsel, dĂ€r kapselutsnitt c och a motsvarar kurva c och a. Om ligamentförstĂ€rkningen c utsĂ€tts för ett partiellt brott, Ă€ndras kurvan frĂ„n c till a: styrkan halveras, liksom mekanoreceptionen, eftersom mekanoreceptorerna huvudsakligen registrerar vĂ€vnadsspĂ€nning.
Nerverna till en led kommer vanligen frÄn de nervgrenar och ryggmÀrgssegment som innerverar ledens muskelgrupper. Dessa Àr ordnade i ett sinnrikt mönster, dÀr mekanoreceptorer i en sektor av en ledkapsel via ryggmÀrgen stÄr i förbindelse med just den eller de muskler som slappnar av eller förhindrar att den aktuella kapselsektorn strÀcks. Exempelvis Àr nerverna till en ledkapsels mediala sida förbundna med ledens adduktorer. De kan dÀrför framkalla muskelkontraktioner som försöker att skydda leden nÀr abduktionsgrÀnsen överskrids. Impulserna ingÄr dessutom i skyddande re exer vid in ammation och trauman i och omkring kapseln, dÀr musklerna kommer att immobilisera leden.
Brosk nns som hyalint brosk, som Àr vanligast, bröst brosk, som nns i sÀrskilda omrÄden (ledskivor, ledlÀppar och menisker) och elastiskt brosk, som nns i ytterörat och vissa delar av strupen. Hyalint brosk bildas tidigt i fosterlivet som det första skelettet och ersÀtts med tiden av benvÀvnad, Àven om det nns kvar permanent i ledbrosk och revbensbrosk.
Brosk Àr ett enkelt material i bemÀrkelsen att det kan vÀxa interstitiellt genom celldelning och genom att öka grundsubstansen. Brosk mÄste inte brytas ner innan det kan nybildas, vilket exempelvis benvÀvnad behöver göra. Brosk Àr dÀrför ett bra tillvÀxtmedium och utnyttjas dÀrför bÄde vid fostrets tillvÀxt och vid den postnatala lÀngdtillvÀxten i epifysskivorna.
Liksom övriga stödjevĂ€vnader Ă€r brosk ett komposit material, som i sin hyalina form bestĂ„r av 70â75 % vatten, 15â20 % kollagen (typ 2) och 2â10 % proteoglykaner samt vissa andra bestĂ„ndsdelar. Hyalina ledytor har tvĂ„ unika egenskaper:
1) en lÀmplig elastisk eftergivlighet, vilket innebÀr att kontaktytan mellan tvÄ skelettben kan ökas under belastning
2) de Àr slitstarka tack vare att de tillsammans med ledvÀtskans innehÄll av hyaluronsyra minskar friktionen sÄ mycket att den blir mindre Àn det bÀsta mekaniska kullagret.
Det Ă€r det stora innehĂ„llet av proteoglykaner som Ă€r förklaringen till att ett material som bestĂ„r av 75 % vatten kan bĂ€ra ett tryck som Ă€r era gĂ„nger större Ă€n kroppsvikten. Proteoglykanerna Ă€r jĂ€ttemolekyler som har en central kedja till vilken en serie smĂ„ askborstformade proteiner Ă€r bundna. De enskilda âborstarnasâ yta Ă€r negativt laddad, vilket gör dem hydro la. Molekylernas stora yta gör att de kan binda de stora mĂ€ngderna vatten. Repellerande krafter mellan âborstarnasâ elektronegativa ytor ger materialet dess styvhet. Styvheten ökar dĂ€rför i takt med att vattnet under kompression pressas ut ur brosket och de laddade ytorna kommer nĂ€rmare varandra. Som ur en svamp pressas vattnet ut i ledvĂ€tskan och sugs tillbaka vid den efterföljande avlastningen.
De kollagena brerna i ledbrosket avgÄr vinkelrÀtt frÄn det subkondrala benet och löper bÄgformat upp i brosket för att ligga tangentiellt vid ytan. HÀr blir de mindre i diameter och bildar tillsammans med grundsubstansen en semipermeabel barriÀr. För att bland annat möjliggöra nÀringsförsörjningen till brosket medger denna barriÀr utbyte av vatten och smÄ molekyler som glukos och salter, medan ledvÀtskans innehÄll av hyaluronsyra, som ger ledvÀtskan dess smörjande egenskaper, inte kan trÀnga in.
Vid belastning kan ledbrosk deformeras upp till 50 % av sin ursprungliga tjocklek. Denna stora elasticitet (compliance) innebÀr att vÀvnaden inte kan innehÄlla kÀrl och nerver. Materialet mÄste dÀrför fÄ vatten och nÀring frÄn ledvÀtskan och det subkondrala benet genom osmos och diffusion samt frÄn den vÀtsketransport via den konvektion som uppstÄr till följd av skiftande belastningar. Varierade rörelser med Ätföljande belastning under dagen Àr en förutsÀttning för att brosket ska fÄ rÀtt nÀring och för att det ska fungera och bevara sin kvalitet. Brosk har dock en obetydlig regenerativ förmÄga.
Det ytliga, tangentiella lagret belastas av otaliga deformationer. Med Äldern kan ett antal sprickor uppstÄ, varvid synovialvÀtskan och dess enzymer (kollagenaser och hyaluronidas) fÄr tilltrÀde och pÄbörjar en nedbrytning som kan leda till artros.
MĂ„nga av de lĂ€gre stĂ„ende djurarterna, evertebraterna, Ă€r försedda med ett yttre skelett, ett âexoskelettâ. Det kan bestĂ„ av kitin, som hos insekterna och krĂ€ftdjuren, eller kan som viktigaste bestĂ„ndsdel innehĂ„lla kalk, till exempel skalet hos sjöborrarna. Med ett exoskelett blir rörelsemöjligheterna kraftigt begrĂ€nsade, sĂ€rskilt för större djur. DĂ€rför har den bĂ€rande strukturen hos vertebraterna, som huvudsakligen omfattar större djurarter, en annan uppbyggnad, ett âendoskelettâ, som bestĂ„r av benvĂ€vnad. Hos fĂ„glar Ă€r skelettet ganska lĂ€tt pĂ„ grund av att det delvis Ă€r luftfyllt. FjĂ€drarna, som tillsammans vĂ€ger mer Ă€n skelettet, omger fĂ„geln som en mekanisk stötdĂ€mpare. Vingbenen Ă€r sĂ€rskilt styva och hĂ„rda och har dĂ€rför en tendens att splittras vid frakturer.
Fördjupning
De olika benen fungerar som hÀvstÀnger för musklerna. För att kunna utföra exakta rörelser och plötsliga accelerationer mÄste benens viktigaste mekaniska egenskaper vara stor styvhet och styrka. Dessa egenskaper Àr inbyggda i bÄde materialet och i benens form. Skelettet skyddar dessutom mÄnga viktiga organ, dÀribland hjÀrnan och ryggmÀrgen. Skelettet innehÄller ocksÄ benmÀrgen och utgör slutligen ett kalkförrÄd, som kan utnyttjas i det dagliga upprÀtthÄllandet av kalciumhomeostasen och under perioder med amning.
Skelettet bestÄr av ben, som i sin tur bestÄr av benvÀvnad och vissa mjukdelar. Makroskopiskt utgör skelettet organismens grundform, storlek och art. Följaktligen Àr det enkelt avgöra vilken djurart ett skelett kommer frÄn (till exempel pÄ ett museum). Vid fynd av skelett eller skelettdelar gÄr det snabbt att se om det rör sig om skelett frÄn mÀnniska eller djur, men det Àr förstÄs lika viktigt att kunna bestÀmma storlek, kön, Älder och geologisk tidsperiod.
BenvÀvnad har en speci k densitet pÄ 2 g/cm3 och Àr dÀrmed en av kroppens tyngsta vÀvnader. Beroende pÄ sin funktion Àr benen utformade efter en sÄ kallad massaminimeringsprincip. Det betyder att det inte har slösats med material utan att benen inte Àr tyngre eller starkare Àn vad som krÀvs för att organismen alltid ska kunna arbeta maximalt.
Det tycks ÀndÄ vara sÄ att maximalt arbete ibland överstiger skelettets tolerans och medför mikrofrakturer hÀr och dÀr. Mikrofrakturerna förstÀrks sedan genom organismens inneboende förmÄga att reparera sig sjÀlv. Möjligen kan antalet belastningar till eller strax över toleransgrÀnsen utgöra den signal till cellerna som gör att benmassan under hela livet justeras efter det aktuella behovet.
Beroende pÄ utseende, struktur och förbeningssÀtt delas ben in i lÄnga, korta, oregelbundna och platta ben. Ben Àr uppbyggda av benvÀvnad, som delas in i tvÄ typer: substantia compacta (kompakt benvÀvnad) och substantia spongiosa (spongiös benvÀvnad).
Skelettet anlĂ€ggs som ett hyalint broskskelett, som förbenas i takt med tillvĂ€xten och ökade krav pĂ„ mekanisk styvhet. Förbeningen sker frĂ„n primĂ€ra, sekundĂ€ra och tertiĂ€ra ossi kationscentrum5, som upptrĂ€der enligt den generella regeln att primĂ€ra centrum uppstĂ„r omkring 2:a fostermĂ„naden, typiskt i rörbenens skaft (bild 2.12), sekundĂ€ra centrum uppstĂ„r i rörbenens Ă€ndar (epifyserna) och i de korta benen fram till 2:a levnadsĂ„ret och tertiĂ€ra centrum uppstĂ„r i stora benutskott (apofyserna) frĂ„n 10â12:e levnadsĂ„ret. I de mest belastade benen uppstĂ„r dock ossi kationscentrum tidigare. De sekundĂ€ra centrumen i hĂ€lbenet och i benĂ€ndarna pĂ„ vardera sidan av knĂ€et uppstĂ„r redan före födseln. Förbeningen avslutas i 16â20-Ă„rsĂ„ldern, tidigast hos ickor.
Förbeningstidpunkterna för de olika benen och variationer av dessa kan slĂ„s upp i tabeller, se ocksĂ„ s. 416â419.
5SÀrskilt i engelsksprÄkig litteratur anvÀnds sÀllan beteckningen tertiÀra centrum (apofyskÀrnor), eftersom den kronologiska ordningsföljden för deras uppkomst kan vara en annan Àn i ett rörben
metafys
apofys
Substantia compacta (kompakt benvĂ€vnad) Ă€r inte kompakt till 100 %, utan hĂ€r nns hĂ„l för blodkĂ€rl, nerver och celler. Det gör att den har en porositet pĂ„ 5â10 %.
· 29
De laverestÄende dyreformer, invertebraterne, er i mange tilfÊlde forsynet med et hudskelet, et »exoskeleton»; det kan bestÄ af kitin som hos insekterne og krebsdyrene, eller det kan som vigtigste bestanddel indeholde kalk, f.eks sÞpindsvinenes skal. BevÊgelsesmulighederne ved et »exoskeleton« er imidlertid begrÊnsede, isÊr for stÞrre dyr. Hos vertebraterne, som gennemgÄende omfatter stÞrre dyreformer, findes derfor en anden bygningsplan for den bÊrende struktur, et »endoskeleton«, opbygget af knoglevÊv. Hos fuglene er skelettet ganske let, idet det til dels er luftfyldt. Fjerene, som tilsammen vejer mere end skelettet, omgiver det som en mekanisk stÞdpude. Vingeknoglerne er sÊrligt stive og hÄrde; ved brud har de derfor tendens til at splintres.
GrÊnsezonen mellem diafysen og epifyserne fungerer som rÞrknoglens lÊngdevÊkstzone (epifyseskiven, se s. 34) og betragtes derfor som et sÊrskilt omrÄde, metafysen, indtil lÊngdevÊksten ophÞrer.
Substantia spongiosa (spongiös benvĂ€vnad) utgörs av ett nĂ€tverk av bjĂ€lkliknande trabekler eller benplattor, 0,2â0,5 mm tjocka, upp till 2 mm breda och era mm lĂ„nga. I omrĂ„den dĂ€r benen belastas i speci ka tryck- och dragriktningar Ă€r bjĂ€lkarna (trabeklerna) orienterade lĂ€ngs dessa riktningar, det vill sĂ€ga vinkelrĂ€tt mot de tryckbelastade ledytorna (bild 2.9). Mellan spongiosans bjĂ€lkar nns med bestĂ€mda mellanrum stödjande tvĂ€rbjĂ€lkar. Porerna Ă€r fyllda av benmĂ€rg och blodkĂ€rl och den totala porositetsgraden ligger mellan 30 och 50 %.
diafys
Skaftet bestÄr af et tykt lag compacta omgivende en marvhule, en cavum medullare. Forholdet mellem rÞrknoglens indre og ydre diameter er ca. 7:10, et forhold der ogsÄ beregningsmÊssigt giver den stÞrste mekaniske stivhed over for torsioner og bÞjning med det mindste materialeforbrug.
tvÀrsnitt genom diafys med mÀrghÄlan, cavum medullare
LĂ„nga ben, eller rörben, utgörs av tvĂ„ Ă€ndar och ett mellanliggande skaft. Ăndarna kallas epifyser och skaftet diafys (bild 2.8). GrĂ€nszonen mellan diafysen och epifyserna (det vill sĂ€ga mellan det primĂ€ra ossi kationscentrumet och de sekundĂ€ra ossi kationscentrumen) fungerar som rörbenens lĂ€ngdtillvĂ€xtzon, som kallas epifysskivan (se bild 7.11). Epifysskivorna förbenas i 16â20-Ă„rsĂ„ldern och dĂ€rmed upphör lĂ€ngdtillvĂ€xten.
Epifyserne er ledbÊrende og har en stÞrre dimension end skaftet, for at ledfladerne kan fÄ et vist areal at fordele belastningen over, og for at ledstyring og aksegeometri kan vÊre passende defineret. Epifyserne bestÄr af substantia spongiosa ofte med et karakteristisk, trajektorialt forlÞb af trabeklerne (fig. 2-9). Yderst afgrÊnses epifyserne af en tynd skal af substantia compacta. Strukturen gÞr epifyserne lettere, end hvis de var lavet af compacta alene.
metafys
epifys
i rÞrknoglernes skafter, opstÄr inden 2. fÞtalmÄned (s. 33, fig. 12), de sekundÊre i rÞrknoglernes ender (epifyserne) og i de korte knogler inden 2. leveÄr, og de tertiÊre i stÞrre knoglefremspring (apofyserne) inden 12. leveÄr. Ossifikationscentre i de mest belastede knogler kommer dog tidligere; sÄledes kommer de sekundÊre centre i hÊlbenet og i knogleenderne pÄ hver side af knÊet allerede inden fÞdslen. Forbeningstidspunkterne for de enkelte knogler og variationer heri kan i Þvrigt slÄs op i tabeller, se ogsÄ s. 165, fig. 11 og 12, samt s. 251 fig. 19.
Substantia compacta er ikke 100% kompakt; der er huller i materialet til kar, nerver og celler, og det har derfor en porositet pÄ 5-10%.
Substantia spongiosa bestÄr af et netvÊrk af bjÊlke- eller pladeformede trabekler, 0,2 til 0,5 mm tykke, op til 2 mm brede (de pladeformede) og adskillige mm lange. I omrÄder, hvor knoglerne belastes i bestemte tryk- og trÊkretninger, er bjÊlkerne (trabeklerne) orienteret pÄ langs af disse retninger; det vil i mange knogler vÊre ude under overfladen, mens de pladeformede trabekler findes i det indre. SpongiosabjÊlkerne er med bestemte mellemrum afstivede til hinanden af tvÊrbjÊlker. Porerne er udfyldt af knoglemarv og blodkar, og den samlede porositetsgrad ligger mellem 30 og 50%.
Lange knogler, eller rÞrknogler, bestÄr af to
De store rÞrknogler har yderligere nogle ujÊvnheder og fremspring til hÊfte for de store muskler. Af fremspring kan nÊvnes trochanter major pÄ lÄrbenet og tuberositas tibiae pÄ skinnebenet. De kaldes apofyser og forbener som nÊvnt ud fra tertiÊre centre. De afgrÊnses mod diafysen af en apofyseskive af hyalin brusk.
Skaftet utgörs av ett tjockt lager kompakt benvÀvnad som omger en mÀrghÄla, cavum medullare. FörhÄllandet mellan rörbenens inre och yttre diameter Àr cirka 7:10. Detta förhÄllande ger ocksÄ berÀkningsmÀssigt största möjliga mekaniska styvhet mot torsion och böjning med minsta möjliga materialförbrukning.
Epifyserna bÀr lederna och har en större dimension Àn skaftet för att belastningen pÄ led-
Korte knogler er opbygget ligesom de lange knoglers epifyser, dvs. af spongiosa med en skal af compacta. De forbener ligesom epify-
vĂŠgtoverfĂžrsel
ankret i
Fig. 2.8
De forskellige afsnit af en lang rĂžrknogle (tibia).
ytorna ska fördelas över en större yta och för att optimera ledstyrningen och axelgeometrin. Epifyserna utgörs av spongiös benvÀvnad och trabeklerna har ofta ett karakteristiskt trajektoriellt (bÄgformat) förlopp (bild 2.9). Ytterst avgrÀnsas epifyserna av ett tunt skal av kompakt benvÀvnad. Denna struktur gör att epifyserna Àr lÀttare Àn om de hade varit uppbyggda av enbart kompakt benvÀvnad.
De stora rörbenen har ytterligare nĂ„gra ojĂ€mnheter och utskott som utgör fĂ€ste för de stora musklerna. Av utskotten kan nĂ€mnas trochanter major pĂ„ lĂ„rbenet och tuberositas tibiae pĂ„ skenbensknölen. De kallas apofyser och förbenas frĂ„n tertiĂ€ra centrum. Apofyserna avgrĂ€nsas frĂ„n diafysen av en apofysskiva av hyalint brosk, som ocksĂ„ den förbenas i 16â17-Ă„rsĂ„ldern.
Korta ben Àr uppbyggda pÄ samma sÀtt som de lÄnga benens epifyser, det vill sÀga av spongiös benvÀvnad med ett skal av kompakt benvÀvnad. Liksom epifyserna förbenas de frÄn sekundÀra centrum. Handrots- och fotrotsben Àr typiska korta ben.
Oregelbundna ben Àr oregelbundna till bÄde form och förbeningstidpunkt. De nns i ansiktsskelettet och ryggradens kotor. Liksom epifyserna bestÄr ryggradskotorna av spongiös benvÀvnad med ett skal av kompakt benvÀvnad, men de förbenas frÄn bÄde primÀra och tertiÀra centrum (se bild 8.9).
Platta ben utgör stabila ursprungsomrÄden för muskler i bÀckenringen och skulderbladet samt i neurokraniet, dÀr de ocksÄ skyddar hjÀrnan. Benen utgörs av tvÄ lager kompakt benvÀvnad, antingen Ätskilda av lite spongiös benvÀvnad eller sammansmÀlta till en tunn platta. Neurokraniets platta ben har en speciell förbeningsform genom att de inte Àr preformerade av brosk, utan bildas direkt genom förbening av hudens djupa bindvÀv. Detta kallas desmal (eller intramembranös) förbening och pÄbörjas under de första fostermÄnaderna (bild 2.12).
Benhinnan, periosteum, Àr ett grÄvitt, rikt vaskulariserat lager (bild 2.11), som tÀcker hela benet utom ledÀndarna. Benhinnan Àr förankrad till
benet med kollagen brer, Sharpeys brer, som gÄr en bit in i benet. Vid dissektion kan benhinnan skrapas eller dras av. Bindningen till skelettet Àr lösare hos barn Àn hos Àldre, och Àr fastare vid fÀstena för senor och ledband, som kan sÀgas fÀsta via benhinnan och de nÀmnda förankrings brerna.
Benhinnan innehÄller mÄnga kÀrl och nerver som fortsÀtter in i benet för att försörja dess yttersta lager. Den djupa delen av benhinnan, det osteogena lagret, innehÄller celler som kan aktiveras till benbildning bÄde vid normal tjocklekstillvÀxt och vid benbrott. DÄ kan det snabbt bildas en primitiv benvÀvnad, sÄ kallad kallus, som sammanfogar brottÀndarna.
PÄ grÀnsen mellan benmÀrgen och benets inre yta nns en annan bindvÀvshinna, endosteum, som i likhet med benhinnan Àr osteogen och blir aktiv vid frakturlÀkning.
Ledbrosket beklÀr i ett tunt lager de benÀndar som Àr vÀnda in mot ledhÄlorna. Det bestÄr av hyalint brosk, som har liten friktion och stor förmÄga att tÄla tryck.
BenmÀrgen, medulla ossium, fyller alla hÄligheter i benets inre. Den totala mÀngden benmÀrg vÀger hos vuxna drygt 2 kg, varav cirka 1 kg Àr aktivt som den blodcellsbildande röda benmÀrgen, medan resten upptrÀder i en inaktiv form, som den fetthaltiga gula benmÀrgen. Hos nyfödda nns röd benmÀrg i hela skelettet, men under uppvÀxten ersÀtts den sÄ smÄningom i extremiteterna delvis av gul benmÀrg, förmodligen dÀrför att temperaturen Àr lÀgre i dessa delar. Hos vuxna nns röd benmÀrg i de proximala extremitetsÀndarna samt i skallens och bÄlens ben.
BenvÀvnaden Àr rikt vaskulariserad. Ett rörben har era kÀrlomrÄden: ett diafysÀrt, tvÄ metafysÀra och tvÄ epifysÀra (bild 2.10).
Diafysen försörjs huvudsakligen av en enda stor artÀr, a. nutriens som löper in genom ett hÄl i benet, foramen nutriens6. Efter att ha perforerat den kompakta benvÀvnaden i canalis nutriens de-
epifysÀra kÀrl epifysskiva
metafysÀra kÀrl
a. nutricia
periostala kÀrl
metafysÀra kÀrl
celldelningar och lÀngdtillvÀxt sker. Speciella metafysÀra kÀrl löper hÀr i lÄnga, tunna slyngor frÄn diafysen in i epifysskivans tillvÀxtsida och förser de benbildande cellerna med nÀring.
epifysskiva
epifysÀra kÀrl
lar sig artÀren inne i mÀrghÄlan i en ascenderande och en descenderande gren. ArtÀren försörjer större delen av benets skaft och benmÀrgen. I rörbenen har foramen nutriens ganska konstant lokalisation. Canalis nutriens har en konstant, oftast sned riktning bort frÄn benets dominerande tillvÀxtÀnde. Det sneda förloppet gör att den mekaniska försvagningen av benet blir mindre Àn om hÄlet hade varit vinkelrÀtt mot ytan. I exempelvis överarmsbenet, humerus, nns canalis nutriens pÄ mediala sidan mellan mellersta och distala tredjedelen och Àr riktad distalt in i benet.
Skaftet försörjs dessutom frÄn benhinnan. DÀrifrÄn löper kÀrl in i den underliggande benvÀvnaden genom talrika smÄ hÄl som nns överallt pÄ benets ytor.
ĂvergĂ„ngen mellan diafys och epifysskiva kallas metafysen. Det Ă€r i denna övergĂ„ng som
Det epifysÀra kÀrlomrÄdet löper in vid kanten av ledytorna och försörjer benvÀvnaden och benmÀrgen i epifyserna. Före förbeningen ligger kÀrlen i kanaler i brosket. Mellan det metafysÀra och epifysÀra kÀrlomrÄdet ligger epifysskivan som en avaskulÀr barriÀr av hyalint brosk. Detta förhÄllande förÀndras efter tillvÀxtperioden, dÄ epifysskivan försvinner och anastomoser utvecklas mellan de tvÄ omrÄdena.
Eftersom venerna oftast följer artÀrerna Àr ven vensystemet vÀl utvecklat i benen. De stora öppningarna pÄ kotkropparnas sidoytor, speciellt in mot ryggradskanalen, och mÄnga av hÄlen pÄ rörbenens metafyser fungerar endast som passage för vener. LymfkÀrl nns bara i det ytliga lagret av benhinnan.
Benhinnan Ă€r rikligt försörjd med sensoriska nerver, vilket förklarar den kraftiga smĂ€rta som kan utlösas frĂ„n benhinnan vid till exempel en spark pĂ„ skenbenet. SmĂ€rta vid frakturer kommer ocksĂ„ först och frĂ€mst frĂ„n benhinnan, men sjĂ€lva benvĂ€vnaden kan ocksĂ„ utlösa en djup, molande smĂ€rta vid exempelvis utrymmeskrĂ€vande processer (tumörer) eller vid den intraosseösa tryckstegring som uppstĂ„r i det lednĂ€ra benet vid artros. Det Ă€r möjligen detta fenomen som upptrĂ€der hos barn som efter en dag fylld av fysisk aktivitet kan kĂ€nna av lite âvĂ€xtvĂ€rkâ.
Osteomyelit
Vid allvarliga in ammationer med bakteriemi (bakterier i blodet) hos barn kan de metafysÀra kÀrlslyngorna pÄ grund av sin form och sina dimensioner fÄnga fria klumpar av bakterier och dÀrmed fungera som utgÄngspunkt för en allvarlig komplikation: benmÀrgsin ammation (osteomyelit). Detta Àr ocksÄ ett skÀl till att grÀnszonen, metafysen, betraktas som ett sÀrskilt omrÄde tills lÀngdtillvÀxten har avslutats.
PÄ det semimakroskopiska omrÄdet har ben en struktur som har betydelse för sÄvÀl de mekaniska egenskaperna som för tillvÀxt och remodellering (bild 2.11). BenvÀvnad Àr ett komposit material, vilket innebÀr att den utgörs av tvÄ faser: en fast fas som bestÄr av kalksalter i form av hydroxiapatitkristaller och en viskoelastisk fas som bestÄr av kollagen brer. Den fasta fasen motsvarar benvÀvnadens mekaniska egenskaper, styrka och styvhet, medan den viskoelastiska motsvarar benvÀvnadens förmÄga att vid stressrelaxation stoppa den tillvÀxt av mikrosprickor som alltid uppstÄr i fasta material.
periost
interstitiella lameller
trabekler av spongiös benvÀvnad
osteon
Havers kanal
endosteum
BenvÀvnad bildas initialt som ett oorganiserat material, dÀr de kollagena brerna löper i ett nÀtverk. Genom cellulÀr aktivitet ombildas detta till brolamellÀr benvÀvnad bestÄende av lameller och ofullstÀndiga osteoner med inneslutna osteocyter och kÀrl och nerver. Denna benvÀvnad bryts ner igen och ombildas slutligen till mogen benvÀvnad med kompletta osteoner, som ocksÄ kallas Haverssystem.
Ett osteon Ă€r en mekanisk och cellulĂ€r enhet, cirka 0,5 mm i diameter och 15â20 mm lĂ„ngt, eventuellt med en förgrening. Osteonet bestĂ„r av 6â8 koncentriska lameller. Mellan lamellernas grĂ€nsytor ligger osteocyterna i smĂ„, platta
lakuner som Ă€r förbundna med kanaler, canaliculi, sĂ„ att alla cellerna stĂ„r i förbindelse med varandra. Centralt i osteonerna nns en kanal för blodkĂ€rl och en nerv. Kollagen brerna i lamellerna Ă€r parallella och vĂ€xlar frĂ„n lamell till lamell mellan att vara vridna Ă„t höger respektive vĂ€nster. Ytterst avslutas kollagen brerna av en sĂ„ kallad cementlinje, som har fĂ€rre eller inga kollagen brer och dĂ€rför Ă€r en sannolik plats för mikrofrakturer. Osteonerna har en livslĂ€ngd pĂ„ 2â3 Är, varefter de resorberas och ersĂ€tts. Osteonerna utgör huvudparten av rörbenens kompakta benvĂ€vnad tillsammans med rester av Ă€ldre, delvis resorberade osteonsystem i form av sĂ„ kallade interstitiella lameller. Ut mot benets yta avslutas systemet av enstaka yttre grundlameller.
Skelettets mekaniska egenskaper kan inte karakteriseras med enkla, bestÀmda vÀrden eftersom det nns mÄnga förhÄllanden som gör att egenskaperna varierar stort:
1. Skelettet Àr icke homogent, det vill sÀga benen Àr uppbyggda av olika material, pÄ vissa stÀllen av spongiös benvÀvnad och pÄ andra stÀllen av kompakt benvÀvnad. Dessutom kan benens porositet, mineralisering och materialtjocklek variera frÄn omrÄde till omrÄde.
2. BenvÀvnad Àr anisotrop, det vill sÀga den har olika mekaniska egenskaper i olika riktningar. BenvÀvnad Àr sÄledes mer resistent mot tryck Àn mot dragkrafter och skjuvning. BenvÀvnad har ocksÄ andra egenskaper vid torsion, det vill sÀga vridning kring lÀngdaxeln.
Det macererade benet
I studiesyfte macereras benen. Mjukdelarna tas dÄ bort mekaniskt och dÀrefter upplöses resterna av benet i en stark bas med efterföljande kemisk avfettning, blekning och torkning. Under denna behandling förÀndras benens mekaniska egenskaper sÄ att de blir styva och sköra. DÀrmed kan det yttersta skalet av den kompakta benvÀvnaden lÀtt skadas.
Fördjupning
3. BenvÀvnad Àr viskoelastisk, vilket medför att bÄde styrkan och styvheten ökar vid ökande belastningshastighet.
4. BenvÀvnadens egenskaper varierar med Älder, kön, kost ochgenomsnittlig kondition
5. BenvÀvnad Àr uttröttbar eftersom materialstyrkan, i likhet med mÄnga andra fasta material, avtar med antalet omedelbart föregÄende belastningar. Exempelvis kan 10 000 cykliska belastningar av en viss amplitud (motsvarande en halvmaraton) reducera styrkan med upp till 20 %.
Nedan görs en grov skattning av skelettets hÄllfasthet:
Styrka, kompakt benvÀvnad
Kompression 20Â 000Â N/cm2 (â 2Â ton/cm2)
Traktion 14Â 000Â N/cm2
Styvhet 20Â GPa (gigapascal: 109Â N/m2)
Maximal elastisk deformering
Kompakt benvĂ€vnad 0,5â1,5 %
Spongiös benvĂ€vnad 1,5â5 %
Styrkan hos spongiös benvÀvnad beror pÄ graden av porositet. Vid 50 % porositet kan styrkan vara reducerad till omkring 2 500 N/cm2.
De lĂ„nga benen i extremiteterna utsĂ€tts för kompression, torsion, böjning och skjuvning. HĂ„llfastheten vid böjning och torsion ökar âmed samma materialmĂ€ngd â genom skaftens rörkonstruktion, dĂ€r det bĂ€rande materialet har för yttats frĂ„n den mekaniska neutralaxeln i benets mitt.
HĂ„llfastheten Ă€r störst vid kompression. Vid traktion Ă€r den cirka 30 % lĂ€gre och betydligt mindre vid skjuvning. Vid böjning startar frakturer i överensstĂ€mmelse med angivna hĂ„llfasthetsvĂ€rden pĂ„ traktionssidan. NĂ€r frakturlinjen passerar neutralplanet och nĂ„r kompressionssidan, tvingas den ut i ett förskjutningsplan pĂ„ cirka 45Âș Ă„t vardera sidan, varvid ett kilformat fragment skjuts ut och ger plats Ă„t den fortsatta böjningen (s. 422).
BenvÀvnad Àr levande och har en metabolism som stÀndigt omsÀtter kalksalter med mera. Precis som i andra vÀvnader Àr det celler som styr benvÀvnadens livsyttringar. I benvÀvnad kallas dessa celler osteocyter. BenvÀvnad Àr ett komplicerat material som bara kan vÀxa och remodelleras först efter föregÄende nedbrytning. BenvÀvnad byts ut under hela livet för att anpassa struktur och mineraliseringsgrad till den aktuella belastningsnivÄn, för att reparera mikrofrakturer och eventuella stressfrakturer och för att sÀkra osteocyternas livsduglighet.
De celler som bryter ned benvÀvnad kallas osteoklaster, medan de uppbyggande cellerna kallas osteoblaster. Nedbrytningen av ett omrÄde pÄ en trabekel eller ett visst stÀlle i ett osteon tar cirka 30 dagar och Äteruppbyggnaden tar cirka 90 dagar, det vill sÀga totalt cirka 4 mÄnader. Vid remodellering hos friska vuxna Àr det 5 % av den kompakta benvÀvnaden och 25 % av den spongiösa vÀvnaden som byts ut Ärligen; hos barn Àr det betydligt mer som byts ut.
Remodelleringsfrekvensen och den uppnÄdda mineraliseringsgraden pÄverkas av mekaniska belastningar, tillvÀxt-, köns- och ÀmnesomsÀttninghormoner, paratyreoideahormon (som indirekt och via pÄverkan av osteoblasterna stimulerar osteoklasternas aktivitet), pÄverkan av hormonet kalcitonin (som hÀmmar osteoklasternas aktivitet) samt av förekomsten av D-vitaminer och kalcium- och fosfatjoner.
LÀngdtillvÀxt
Epifysskivor Ă€r dĂ€ggdjurens och fĂ„glarnas âupp nningâ, och deras lĂ€ngdtillvĂ€xt avslutas nĂ€r epifysskivan förbenas. Hos paddor och krĂ€ldjur sker lĂ€ngdtillvĂ€xten i den djupa delen av ledbrosket i rörbenen, varför tillvĂ€xten kan fortsĂ€tta hela livet. Gamla krokodiler och sköldpaddor kan dĂ€rför bli mycket stora.
Utbytesprocessen inleds med att vilande celler aktiveras till osteoklaster, som resorberar ett osteon frĂ„n centralkanalen och utĂ„t frĂ„n lamell till lamell. Processen försiggĂ„r dessutom pĂ„ lĂ€ngden ned genom benet (pĂ„ samma sĂ€tt som en tunnel borras), hĂ€r med en hastighet pĂ„ cirka 40 Όm per dygn tills hela osteonet Ă€r borta. LĂ„ngt innan dess har osteoblasterna emellertid satt igĂ„ng nybildning av vĂ€vnad, eftersom de bĂ„de i tid och rum Ă€r kopplade till osteoklasterna. Den nya vĂ€vnaden utgörs initialt av oorganiserat material som efter en mognadsperiod ombildas till moget ben. Beroende pĂ„ situationen kan benmassa bĂ„de vinnas och förloras vid remodelleringen, och dessutom kan mineraliseringsgraden öka eller minska.
os parietale
os occipitale â bindvĂ€vspreformerad del os temporale
os frontale
maxilla
mandibula
os occipitale â broskpreformerad del
atlas
clavicula scapula
250 Όm, vilka kan penetrera en tunn trabekel fullstĂ€ndigt. Om detta sker kan de efterföljande benbildande cellerna inte laga defekten. TrabekulĂ€ra perforationer tycks vara oundvikliga Ă€ven under normal remodellering. En viss försvagning och förgrovning av den spongiösa strukturen betraktas dĂ€rför som ett Ă„ldersfenomen. Om det uppstĂ„r mĂ„nga trabekelperforationer, som vid osteoporos, försvagas omrĂ„det irreversibelt.
os ilii
os ischii
Bild 2.12. Ett 16 veckor gammalt foster (lÀngsta avstÄndet mellan hjÀssa och sÀte, CRL = 11,5 cm) fÀrgat med alizarin, som selektivt fÀrgar mineraliserad benvÀvnad.
Förbeningen Àr framskriden i alla rörbensskaft, men inte pÄbörjad i epifyserna och benen i hand- och fotrot. Kraniekalottens ben förbenas frÄn hudens bindvÀv genom sÄ kallad desmal förbening (i motsats till exempelvis rörbenens broskpreformerade förbening).
PĂ„ bentrabeklerna i den spongiösa benvĂ€vnaden skapar osteoklasterna lakuner med ett djup pĂ„ normalt 50â60 Όm, i vissa fall Ă€nda upp till
Ben vÀxer i tjocklek frÄn benhinnan genom tillbyggnad pÄ den yttre ytan och resorption frÄn den inre. Denna tillvÀxt kallas appositionell, till skillnad frÄn interstitiell tillvÀxt (det vill sÀga genom celldelning spridd i vÀvnaden), vilket Àr den vanliga formen av tillvÀxt i organismen. Under lÀngdtillvÀxten genomgÄr ocksÄ rörbenens omfÄngsrika Àndar en nedbrytning frÄn ytan för att anpassa sig till skaftets slanka kontur (bild 2.13).
Rörbenens lÀngdtillvÀxt sker dÀremot huvudsakligen i övergÄngszonen mellan epifys och diafys. Hos nyfödda utgörs de esta benens epifyser enbart av hyalint brosk. NÀr de sekundÀra benkÀrnorna utvecklas, reduceras epifysbrosket till ledbrosk pÄ Àndytan och till en transversell skiva mellan diafysen och epifysen. Denna skiva
Osteoporos
I samband med den postmenopausala minskningen av det kvinnliga hormonet östrogen förtunnas benvÀvnaden och dess mineraliseringsgrad reduceras, vilket Àr tydligast i den spongiösa benvÀvnaden. Kalkförlusten kan till en viss grad ses som en anpassning till att kvinnan inte lÀngre behöver amma. Osteoporos uppkommer vid ökad aktivering av osteoklasterna med förlÀngd remodelleringscykel, minskad trabekeltjocklek och ökat resorptionsdjup samt ökad diameter i osteonernas centralkanal. Osteoporos, som kan ge en porositetsgrad pÄ över 70 %, medför risk för spontanfrakturer, sÀrskilt i ryggkotorna, i lÄrbenshalsen och distalt i strÄlbenet. Uttalad osteo-
poros behandlas med östrogen och benaktiva lÀkemedel. De viktigaste förebyggande ÄtgÀrderna Àr att tidigt i livet vara lagom fysiskt aktiv, Àta en allsidig kost och sluta röka för att sÀkerstÀlla en hög utgÄngsnivÄ av kalk i benen. Detta kan betraktas som ett slags pensionskapital med tanke pÄ den oundvikliga Äldersrelaterade reduktionen. Unga kvinnor som trÀnar sÄ hÄrt att de gÄr ner i vikt och slutar att menstruera till följd av minskad östrogenproduktion, upplever ocksÄ osteoporotiska förÀndringar med stressfrakturer, som hos löpare ofta uppkommer i skenbenen. Reduktionen av tyngdkraftens verkan hos astronauter eller sÀngliggande patienter kan ge en kalkförlust pÄ upp till 1 % per vecka.
Bild 2.13. Den remodellerande processen under tillvÀxten av ett rörben.
absorption
kallas epifysskivan och Àr orienterad vinkelrÀtt mot benets lÀngdaxel.
Epifysskivorna Àr skelettets tillvÀxtorgan och dÀrmed avgörande för hela kroppens lÀngdtillvÀxt. I de smÄ rörbenen nns en epifysskiva medan de stora har tvÄ, varav den ena stÄr för 90 % av benets lÀngdtillvÀxt. Den dominerande epifysskivan nns som regel i benets bredaste Ànde; i nedre extremitetens skelettben vid knÀet, i överarmsbenet vid skuldran och i strÄlbenet vid handleden. Undantaget Àr armbÄgsbenet, dÀr underarmsbenen mÄste vÀxa i samma Ànde (s. 91, bild 7.11).
Epifysskivan Àr normalt cirka 2 mm tjock. Kanten mot benets yta kallas epifyslinjen, vilket ocksÄ Àr namnet pÄ den linje som syns pÄ röntgenbilder. Epifysskivan Àr med taggar och utskott förankrad i den osseösa diafysen och epi-
Frakturmekanik
Ett brott uppstÄr nÀr spÀnningen i ett material lokalt överstiger materialets inre kohesion. Etablering av frakturytor Àr en energikrÀvande process. Ju mer energi som appliceras, desto er frakturytor kan skapas, och desto mer komminut (splittrad) blir frakturen. Vid böjningsfrakturer börjar sprickan pÄ traktionssidan och slutar med att ett kilformat frakturstycke skjuts ut pÄ kompressionssidan.
Benbrott delas in i stressfrakturer (som utvecklas över timmar eller dagar pÄ grund av vÀxande multipla mikrosprickor, ofta till följd av lÄnga marscher eller distanslopp), lÄgenergifrakturer (som kan uppstÄ vid vridningsrörelser (skidÄkare) och högenergifrakturer (som kan uppstÄ vid t.ex. tra kolyckor eller skottskador).
Eftersom sjÀlva frakturen oftast uppstÄr pÄ betydligt kortare tid Àn den inledande elastiska deformationen, sker en effektförstÀrkning nÀr den koncentrerade energin utlöses. Vid mycket energirika brott kan detta skapa en chockvÄg i de omgivande mjukdelarna (muskler, kÀrl, nerver) med Ätföljande betydande skador.
Ett brott börjar vid ett svagt stÀlle eller i ett omrÄde med en lokal spÀnningskoncentration.
Detta Àr typiskt vid skrovligheter pÄ ytan, vid hÄlen för kÀrl och nerver och vid spetsen av en skarpt formad mikrospricka. Att övervinna kohesionskrafterna och bilda en frakturyta Àr en
energikrÀvande process, och om inte tillrÀckligt med energi tillförs avstannar processen och de reparativa processerna tar vid. Det Àr just det som sker vid den terapeutiska avlastningen av en hotande stressfraktur.
NÀr en spricka uppstÄr i en belastad struktur frigörs energi vid avspÀnningen av materialet pÄ bÄda sidor om sprickan. Denna energi kan anvÀndas till ytterligare frakturutbredning. Det nns en kritisk spricklÀngd dÀr energifrisÀttningen blir större Àn energiförbrukningen. I detta fall fortsÀtter frakturprocessen till sitt slut utan ytterligare energitillförsel.
BenvÀvnad Àr ett sammansatt material som utgörs av hÄrda hydroxiapatitkristaller och mjukare kollagen brer. Liksom i moderna konstbermaterial (t.ex. epoxiharts) kommer de mjukare delarna att ge med sig nÀr spetsen av en spricka nÄr fram till ett sÄdant omrÄde. DÀrmed minskar eller upphÀvs den spÀnningskoncentration som hela tiden be nner sig framför sprickan. Frakturprocessen tenderar dÄ att avstanna och materialet kan betecknas som segt, vilket Àr en i praktiken mycket önskvÀrd egenskap. I glas berplattor Àr det epoxin som Àr det mjuka, avlastande materialet och i benvÀvnad Àr det kollagen brerna. Fenomenet ger organismen tid att reparera en uppstÄdd materialutmattning, som Àr en koncentration av mikrosprickor som har uppstÄtt pÄ grund av lÄngvarig, cyklisk pÄverkan.
fysen, men Àr ÀndÄ ett svagt omrÄde av benet. En skada i detta omrÄde kan medföra ett kontinuitetsbrott, en epifysavlossning, eventuellt med tillvÀxtstörning (t.ex. anisomeli, det vill sÀga olika lÄnga ben) som följd.
I 16â20-Ă„rsĂ„ldern upphör tillvĂ€xtprocesserna i epifysskivorna, tidigast hos ickor. Epifysskivan försvinner och omrĂ„det markeras med en zon av tĂ€tare benvĂ€vnad, âepifysĂ€rrâ. Apofysskivorna förbenas pĂ„ liknande sĂ€tt.
KAPITEL 3
En leds funktion Àr rörelse. Mellan de styva benen i kroppen sitter leder som Àr utformade sÄ att de fungerar friktionsfritt, kan tÄla mÄnga Ärs stor belastning och kan styras pÄ ett ÀndamÄlsenligt sÀtt.
Rörelser kan antingen vara parallellförskjutningar eller vinkelrörelser. En kropp kan parallellförskjutas i tre mot varandra vinkelrÀta riktningar. Inom anatomin handlar det om transversella, sagittala och vertikala förskjutningar. Vinkelrörelser kan utföras kring tre mot varandra vinkelrÀta axlar. Endast en kropp som svÀvar fritt i rummet kan ha alla dessa sex sÄ kallade frihetsgrader. UpphÀngd i eller stödd av en led förlorar kroppen en eller era frihetsgrader i utbyte mot stabilitet, medan rörelseomfÄnget mer eller mindre reduceras i de kvarvarande frihetsgraderna. I gengÀld kan frihetsgrader adderas lÀngs en kinetisk kedja sÄ att slutorganet, till exempel handen, uppnÄr sex frihetsgrader. FörutsÀttningen Àr att det nns totalt sju frihetsgrader med lÀmpligt rörelseomfÄng i kedjan, vilket Àr fallet i just armen (se lÀngre fram).
AllmÀn ledlÀra omfattar sÄledes bÄde lÀran om de enskilda lederna, artrologi (gr. arthron, led), och rörelselÀra, eller kinesiologi (gr. kinesis, rörelse).
Anatomiskt delas leder in i oĂ€kta leder, i vilka stödjevĂ€vnad sammanfogar skelettdelarna, och Ă€kta leder, som har en ledhĂ„la. Ăkta leder har en, tvĂ„ eller tre frihetsgrader, medan oĂ€kta leder kan ha tre eller era. Leder av olika typer Ă€r ofta förbundna med varandra och fungerar som en helhet.
OÀkta leder delas efter det sammanfogande materialet in i bindvÀvsleder och broskleder, Àven kallade syndesmoser7 respektive synkondroser8. NÄgra leder förbenas och kallas dÄ synostoser9. Kraniekalottens fogar Àr en sÀrskild form av syndesmoser som kallas suturer. För en syndesmos, till exempel ett ledband, gÀller att rörligheten Àr fri, men med ett plötsligt stopp i brernas riktning. Ledbandet kan ha fem frihetsgrader, men det Àr den frihetsgrad som saknas som Àr mekaniskt intressant eftersom det Àr den som bestÀmmer ledbandets styrande och begrÀnsande funktion. Det Àr ocksÄ denna funktion som pÄverkas av ett trauma.
Brosklederna delas in i primÀra och sekundÀra synkondroser. De primÀra Àr en rest av det ursprungliga broskskelettet. De Àr enkelt uppbyggda och bestÄr av hyalint brosk med en bindvÀvshinna (perikondrium) pÄ ytan. De kan vara permanenta, som revbensbrosk, eller transitoriska, som epifysskivorna. Vid rörelse av exempelvis revbensbrosk tas elastisk energi upp. Denna energi bidrar sedan till att Äterföra leden till utgÄngslÀget.
SekundÀra synkondroser (bild 3.1) eller symfyser, exempelvis de som nns mellan kotkropparna, Àr mer komplicerat uppbyggda. I fullt utvecklat tillstÄnd bestÄr de av en tjock skiva av stödjevÀvnad som Àr fÀst vid de stödjande benen via en tunn platta av hyalint brosk. SjÀlva skivan bestÄr ytterst av koncentriska lameller av brös
7 desmos, gr. âbandâ.
8 chondros, gr. âbroskâ.
9 osteon, gr. âbenâ.
vÀvnad och en kÀrna av viskös vÀtska centralt. Skivan fungerar som ett kompressionselement genom att kÀrnan vid belastning utsÀtts för tryck och dÀrmed strÀcker de omgivande lamellerna. SekundÀra synkondroser Àr speciella genom att de varken har kÀrl eller nerver. NÀringen tillförs genom diffusion via det hyalina Àndbrosket.
De Àkta lederna, synoviallederna, har en ledhÄla. LedhÄlan, cavitas articularis, Àr belÀgen mellan de broskbeklÀdda ledytorna och avskiljs frÄn omgivningen av ett synovialmembran.
I Àkta leder sker friktionsfria precisionsrörelser kring axlar som bestÀms av ledytornas former och styrande ligament. Som nÀmnts kan lederna ha upp till tre frihetsgrader och rörelseomfÄnget Àr ofta ganska stort. Ledernas geometri bestÀmmer rörelseaxlarna, och de omgivande musklerna har vÀlde nierade kraftarmar som överensstÀmmer med muskel brernas lÀngd och antal.
Bild 3.1. En symfys â en sekundĂ€r synkondros â bestĂ„r av en central nucleus pulposus omgiven av en rad koncentriska lameller, som tillsammans bildar anulus brosus, samt tvĂ„ Ă€ndplattor av hyalint brosk som fĂ€ster den till benen. Synkondrosen fĂ„r nĂ€ring genom diffusion och osmos via de tvĂ„ Ă€ndplattorna.
Ledbrosket, cartilago articularis, bestÄr av hyalint brosk (undantaget kÀkleden och nyckelbenets tvÄ leder som bestÄr av bindvÀvsbrosk). Det friska ledbrosket har en slÀt, glÀnsande, blÄvit yta. Ett tvÀrsnitt visar en glasaktig, nÀstan transparent, yta som alldeles intill benet övergÄr i ett mycket tunt grÀnsskikt av förkalkat brosk. Det Àr detta lager som ger ledÀndarna pÄ det macererade benet de glatta ytorna. Broskets kollagena brer Àr genom detta lager förankrade i det subkondrala benet.
Ledbroskets tjocklek Àr vanligen ett par millimeter, men varierar mellan 0,2 och 6 mm. Tjockleken beror frÀmst pÄ det tryck som vilar pÄ ledytan: ju större tryck, desto tjockare brosk. Ledbrosket Àr dÀrför tjockare i de nedre extremiteternas leder Àn i de övre. Tjockleken varierar ocksÄ pÄ olika stÀllen pÄ ledytan. I en kulled Àr brosket tjockast mot mitten av ledhuvudet och tunnare ut mot kanterna, medan brosket i ledpannan Àr tunnast centralt och tjockare perifert.
Ledbrosket gör att benens ledÀndar blir glattare sÄ att de kan glida mot varandra med minimal friktion. BroskvÀvnaden Àr dessutom ett utomordentligt slitstarkt lager som effektivt
skyddar den underliggande benvÀvnaden. Ledbrosket Àr en tryckelastisk stötdÀmpare som kan deformeras till hÀlften av sin tjocklek, varvid den vikt- eller belastningsöverförande ytan mellan tvÄ inte helt kongruenta ytor ökar betydligt.
Ledbrosket innehÄller varken blodkÀrl, lymfkÀrl eller nerver och har dÀrför ingen kÀnsel. NÀring tillförs huvudsakligen via diffusion frÄn ledvÀtskan, i mindre grad frÄn bensidan, och frÄn kÀrlnÀtet i synovialmembranet nÀra ledytans periferi.
Med Äldern minskar ledbroskets tjocklek nÄgot, och dÄ kan det förekomma brös degeneration som ökar friktionen och orsakar artros. Ledbrosket har större förmÄga att regenereras perifert Àn centralt. Perifer irritation kan dessutom leda till proliferation av bÄde brosk och ben med bildning av kondrala och osseösa utvÀxter (osteofyter).
Vid osteoartrit i exempelvis höftleden blir ledhuvudet ofta svampaktigt tillplattat eftersom brosket centralt har förstörts medan kanten fÄtt en knottrig krans av osteofyter.
Vissa leder Àr försedda med brokartilaginösa bildningar i form av en ledlÀpp eller en ledskiva.
I kroppens tvÄ stora kulleder, axelleden och höftleden, nns en ledlÀpp, labrum articulare,
periost
som i bÄda fallen Àr ringformad, trekantig i tvÀrsnitt och fÀst vid ledpannans kant. DÀrmed förstoras ledpannan sÄ att rörelserna i leden stabiliseras, benkanten skyddas och ledpannans kantparti blir elastiskt.
Vissa leder innehÄller en ledskiva, discus articularis, som ligger som en stötdÀmpare mellan de tvÄ ledytorna och fÀster till ledkapseln lÀngs hela kanten. I nÄgra fall (t.ex. i kÀkleden och nyckelbenets led till bröstbenet) Àr ledskivan fullstÀndig och delar ledhÄlan i tvÄ skilda ledkamrar. I andra fall (t.ex. i knÀleden) Àr ledskivan reducerad till en halvmÄne, meniscus articularis, som frÄn kapseln endast strÀcker sig en liten bit in i leden(bild 3.7).
Ledkapseln, capsula articularis, Àr en brös manschett av varierande tjocklek. I ytlagret Àr brerna oftast orienterade i benens lÀngdriktning och i det djupa lagret nns cirkulÀra strÄk som binder samman de ytliga brerna. Kapselns berriktning och tjocklek, och dÀrmed dess styrka, varierar frÄn led till led.
Man skiljer mellan tvÄ lager i kapseln, ett inre, tunt cellrikt lager, synovialmembranet, och ett yttre, tjockt, berrikt lager, som vanligen kallas den brösa kapseln.
Synovialmembranet tÀcker ledhÄlans vÀgg överallt utom de broskbeklÀdda ledytorna.
periost
Membranet gÄr frÄn broskkant till broskkant och avskiljer ledhÄlan frÄn omgivningen. FrÄn broskkanten klÀr membranet ofta en bit av det angrÀnsande benomrÄdet, innan det gÄr över till insidan av den brösa kapseln. Det veck som bildas mellan benet och den brösa kapseln kallas ledens synovialveck, plica synovialis (bild 3.2). Vid bedömning av svullnader och in ammationstillstÄnd i leden Àr det bra att kÀnna till kapselns exakta fÀstpunkter och dÀrmed synovialveckets lokalisation.
Synovialmembranet Àr tunt, i det nÀrmaste genomskinligt, och Àr, sÀrskilt i synovialvecken, försörjt med na veck, plicae synoviales, eller fransar, villi synoviales. Synovialmembranet och dess villi Àr cellrika och innehÄller mÄnga kÀrl och sympatiska nerver. HÀr bildas synovialvÀtskan med dess innehÄll av hyaluronsyra.
PÄ grund av villi synoviales har synovialmembranet en stor invÀndig yta, vilket ger ett snabbt utbyte mellan blod och ledvÀtska. Toxiner som bildas under en akut ledin ammation resorberas dÀrför mycket snabbt frÄn ledhÄlan, som regel med kraftig pÄverkan pÄ allmÀntillstÄndet. Resorptionen ökar starkt vid rörelse i leden, varför leder immobiliseras i det akuta in ammationsstadiet.
Ibland Ă€r synovialmembranet Ă„tskilt frĂ„n den brösa kapseln av ett lager lucker, fetthaltig bindvĂ€v, den sĂ„ kallade subsynoviala fettvĂ€vnaden, som pĂ„ vissa stĂ€llen Ă€r rikt utvecklad och bildar voluminösa veck eller kuddar som skjuter in i ledhĂ„lan (till exempel i knĂ€- och armbĂ„gsleden). Dessa veck har en viktig funktion genom att de fyller ut det âdöda rumâ som uppstĂ„r mellan ledytorna under rörelse.
Kapselns yttersta lager, membrana brosa, kan fÀsta tÀtt intill ledens broskgrÀns eller pÄ ett visst avstÄnd frÄn denna. I det första fallet Àr det stramt och rörelserna i leden smÄ; i det sistnÀmnda fallet Àr det slappt och rörligheten i leden större. Om det stÀlls sÀrskilt stora krav pÄ styrka och stabilitet kan en förstÀrkande bandstruktur (ligament) ha utvecklats i sjÀlva kapselvÀggen och/eller intra- och extrakapsulÀrt.
Ibland övertas ligamentens roll av förbipasserande muskler som dÄ fungerar som aktiva ligament. Musklerna fÀster dÄ ofta i kapselvÀggen och kan dÀrmed strÀcka ut den i bestÀmda
riktningar. SĂ„dana âkapselstrĂ€ckareâ nns dĂ€r kapseln Ă€r slapp (till exempel pĂ„ armbĂ„gsledens fram och baksida). Genom att kapseln strĂ€cks hindras den frĂ„n att komma i klĂ€m under rörelser i leden.
Utanför kapsel och ligament nns ett lager lucker bindvÀv, den periartikulÀra vÀvnaden. Den förbinder leden med omgivningen och innehÄller kÀrl och nerver till leden. I patologiskt avseende Àr denna vÀvnad viktig eftersom den vid en ledsjukdom kan bli sÀte för en rad reaktioner (ödem, blödning osv.).
LedhÄlan, cavitas articularis, Àr en smal spalt med ledvÀtska belÀgen mellan ledytorna och innanför synovialmembranet. Det smala mellanrummet mellan ledytorna som kan palperas utifrÄn kallas ledlinjen.
LedvÀtskan bildas i synovialmembranet som ett ultra ltrat, vilket genom en sekretionsprocess har en förhöjd halt av hyaluronsyra.
LedvĂ€tskan Ă€r klar, seg och trĂ„dig och kallas synovia10 pĂ„ grund av sin likhet med Ă€ggvita. Ăven de största lederna innehĂ„ller endast smĂ„ mĂ€ngder ledvĂ€tska, men Ă€ndĂ„ tillrĂ€ckligt för att ledytorna ska tĂ€ckas med en n lm som gör dem blanka och glatta. Lederna arbetar i stort sett friktionsfritt, och ledvĂ€tskan tillskrivs samma betydelse för ledens funktion som smörjoljan i en mekanisk led. LedvĂ€tskan har dessutom betydelse för ledbroskets nĂ€ringstillförsel och skydd.
Hyaluronsyran ger ledvĂ€tskans dess viskositet och ger den tillsammans med vissa proteiner dess smörjande egenskaper. LedvĂ€tskan Ă€r temperaturberoende. I likhet med mekaniska oljor blir den mer trög ytande vid avkylning (kalla ngrar blir stela). Den Ă€r ocksĂ„ i viss grad hastighetsberoende: vid lĂ„ngsamma rörelser blir den mer viskös och vid snabbare rörelser blir den mindre viskös â vĂ€tskan Ă€r tixotrop.
Smörjning av leder, Àven mekaniska, sker genom olika processer. Snabba rörelser drar in smörjvÀtska mellan ledytorna och hÄller dem Ätskilda om vÀtskan har rÀtt viskositet. Detta kallas hydrodynamisk smörjning och Àr den typ av smörjning som ger minst friktion. Om ledytor-
na inte rör sig men belastas i ytornas normala riktning, pressas ledvÀtskan ut mot sidorna och lÀmnar efter sig ett grÀnsskikt av ungefÀr en molekyls tjocklek, vilket Àr tillrÀckligt för att separera ytorna och reducera friktionen. Detta kallas grÀnsskiktssmörjning
Biologiska leders yta Ă€r som tidigare nĂ€mnts elastisk och deformeras under belastning, varvid kontaktytan ökar. Vid samtidig rörelse pressas vĂ€tska ut ur brosket dĂ€r rörelsen börjar och sugs in igen dĂ€r rörelsen slutar. Denna sĂ„ kallade elastohydrodynamiska smörjning sĂ€kerstĂ€ller att lederna Ă€r lĂ€mpligt separerade under mycket skiftande rörelser och att nĂ€ring samtidigt cirkulerar ut ur och in i brosket. Ăven under ogynnsamma mekaniska förhĂ„llanden â skiftande hastigheter, skiftande riktningar, snabba rörelser, snabba stopp â uppnĂ„r biologiska leder en friktion som Ă€r en storleksordning (det vill sĂ€ga en faktor 10) mindre Ă€n i de bĂ€sta mekaniska lederna.
Extremiteternas leder försörjs av artÀrer, som typiskt passerar pÄ exorsidan. Ledernas strukturer tillförs nÀring frÄn artÀrgrenar, som ocksÄ skyddar lederna mot avkylning. Ledernas extensorsida, som bara tÀcks av tunn hud, Àr sÀrskilt exponerad för kyla. I den periartikulÀra vÀvnaden nns ett arteriellt nÀtverk vars funktion Àr att efter behov bilda en vÀrmekappa som kan hÄlla temperaturen i leden pÄ 30 °C eller högre.
KÀrlen försörjer dessutom ett tÀtt kapillÀrnÀt i synovialmembranet och i villi synoviales, varifrÄn synovialvÀtskan utsöndras. LymfkÀrlens fördelning följer i stort sett blodkÀrlens. I det subsynoviala lagret nns ett nÀtverk av lymfkÀrl som kan absorbera Àmnen frÄn ledhÄlan.
Nervförsörjningen kommer frÄn passerande nerver i omrÄdet. Membrana brosa innehÄller somatiska nerver som har betydelse för mekanoreceptionen, medan membrana synovialis tar emot sympatiska nerver som reglerar genomblödningen.
Kinesiologi11 Àr lÀran om kroppens, extremiteternas och ledernas rörelser. Inom kinesiologin kombineras den mekaniska fysikens lagar med de anatomiska förhÄllandena i en levande led som rörs av levande muskler. I medicinska sammanhang anvÀnds kinesiologi för att analysera och beskriva de normala rörelserna. Det Àr en förutsÀttning för att kunna diagnostisera och behandla rörelseinskrÀnkningar och ledskador, konstruera och anvÀnda proteser och ge rÄd om arbetsstÀllningar, arbetsrörelser och idrottsutövning.
Rörelser i extremiteter och leder skiljer sig Ät. För extremiteter och segment anges rörelseriktning och rörelseomfÄng. Riktningen anges utifrÄn den anatomiska grundstÀllningens huvudriktningar och plan (bild 3.3):
1. Flexionâextension Ă€r rörelser i sagittalplanet i ventral respektive dorsal riktning kring en transversell axel. PĂ„ grund av de nedre extremiteternas fetala rotation, som medför att de nedre och de övre extremiteterna vrids i 180° vinkel i förhĂ„llande till varandra, talar man dock om exion i knĂ€leden och i fotens leder nĂ€r underbenet och foten förs bakĂ„t, och extension nĂ€r de förs framĂ„t. För att undvika missförstĂ„nd kallas extension i fotleden för dorsal exion och exion för plantar exion.
2. Adduktionâabduktion Ă€r rörelser i frontalplanet kring en sagittal axel. Adduktion Ă€r en rörelse inĂ„t mot kroppens mitt, abduktion Ă€r en rörelse i motsatt riktning.
3. Med rotation avses en vridning kring en longitudinell axel. Man skiljer hÀr mellan inÄtrotation (medialrotation) och utÄtrotation (lateralrotation). Underarmens inÄt- och utÄtrotationsrörelser, varvid strÄlbenet vrids kring armbÄgsbenet, kallas pronation respektive supination.
4. Cirkumduktion Àr en rörelse vars centrum Àr belÀget vid benets ena Ànde, medan den andra Ànden beskriver en lÄst linje som kan betraktas som basen av en kÀgla.
depression
adduktion
ïŹexion
elevation depression
abduktion
opposition
ïŹexion
opposition
reposition
reposition
utÄtrotation (pronation) inÄtrotation (supination)
framÄtförning bakÄtförning rotation
extension
elevation depression
Bild 3.3. Termer för ledrörelser.
inÄtrotation (supination)
adduktion
framÄtförning bakÄtförning
extension pronation supination
utÄtrotation (pronation)
NÀr det gÀller lederna handlar handlar kinesiologi om rörelserna mellan ledytorna. En analys av dessa rörelser Àr nödvÀndig för att förstÄ styrande och hÀmmande strukturer och för att noggrannare kunna diagnostisera och behandla smÀrtbetingade rörelseinskrÀnkningar. Ett ledhuvud kan röras pÄ tre sÀtt i förhÄllande till en ledpanna: Det kan rulla som ett hjul pÄ en yta, det kan glida i förhÄllande till ledpannan i en vinkelrörelse med stationÀr axel och det kan rotera kring en axel som Àr vinkelrÀt mot ledytan. Genom att röra ett skelettpreparat av överarmsbenet i förhÄllande till skulderbladet blir rörelserna lÀtta att förstÄ.
framÄtförning bakÄtförning
utÄtrotation (pronation) inÄtrotation (supination)
cirkumduktion extension
pronation supination
ïŹexion
Rullrörelsen uppkommer genom att ledpannan i en biologisk led Àr mindre krökt Àn ledhuvudet (jfr knÀleden). PÄ grund av den ringa friktionen i leden omfattar rullrörelsen endast nÄgra fÄ grader.
extension pronation supination
opposition
elevation depression
inÄtrotation (supination)
Vid glidrörelsen förskjuts ledhuvudets yta parallellt med ledpannan. Förskjutningen kan illustreras genom att man förestÀller sig att ledhuvudet under rörelsen ritar ett antal linjer pÄ ledpannan. I en kulled, som axelleden, kommer det dÄ att se ut som i bild 3.4. Glidrörelserna kan ske i tvÄ mot varandra vinkelrÀta riktningar, till exempel vertikalt och horisontellt, och kommer i ytterlÀget att stoppas pÄ grund av att en fjÀrdedels sektor av ledkapseln spÀnns. Vid abduktion i axelleden glider ledhuvudet sÄledes vertikalt tills kapseln stramas Ät pÄ undersidan. Vid utÄtrotation glider det pÄ samma sÀtt horisontellt med Ätstramning pÄ framsidan som följd. Med hjÀlp av dessa rörelser kan man vid klinisk undersökning selektivt lokalisera en smÀrta till en bestÀmd del av kapseln. Man kan ocksÄ under mobiliserande behandling vÀlja att undvika eller engagera den smÀrtande delen av ledkapseln i rörelsen.
framÄtförning bakÄtförning rotation
A Vertikal glidning = abduktionâadduktion
B horisontell glidning = utÄt-/inÄtrotation
C egentlig rotation = exionâextension
Bild 3.4. Glidrörelser i en kulled (höger axelled). Man kan förestĂ€lla sig att ledhuvudet under rörelsen âritarâ ett antal linjer pĂ„ ledpannan.
Vid rotationsrörelsen vrids ledhuvudet kring en axel som Àr vinkelrÀt mot ledytan, t.ex. mot dess mittpunkt. Ledkapseln strÀcks dÄ i samma grad hela vÀgen runt och kommer till sist att stoppa rörelsen. YtterstÀllningen Àr mycket stabil (jfr höftledens extension, s. 307). Rörelsen Àr mindre lÀmplig vid lokalisation av en smÀrta eftersom hela kapseln strÀcks samtidigt.
Vid traktion i en led â vinkelrĂ€tt mot ytan âuppstĂ„r ett undertryck som motverkar att ledytorna skiljs Ă„t.
Flera av de faktorer som bidrar till att skapa stabiliteten i lederna sÀtter samtidigt en grÀns för rörelseomfÄnget. Detta gÀller benutskott i ledytornas nÀrhet, ligament och muskler. HÀmningen kan sÄledes vara osseös, ligamentös eller muskulös.
Ăkta (synoviala leder) delas in i enkla (leder mellan tvĂ„ ben), sammansatta (leder sammansatta av tre eller era ben, till exempel armbĂ„gsleden) och kombinerade leder. Leder Ă€r kombinerade om tvĂ„ ben Ă€r förbundna vid tvĂ„ Ă„tskilda leder (till exempel höger och vĂ€nster sida av kĂ€kleden eller proximala och distala ledförbindelsen mellan underarmsbenen).
Eftersom en leds funktion först och frÀmst bestÀms av ledytornas form och inbördes anpassning, Àr det naturligt att de biologiska lederna jÀmförts med de tekniska och att följande mekaniska ledtyper stÀllts upp (bild 3.5):
1. Glidleder har tre frihetsgrader: tvÄ parallellförskjutningar och en rotation. Ytorna i dessa leder Àr förhÄllandevis plana, och rörligheten Àr ofta ganska begrÀnsad. Ledkapseln Àr i regel stram. Glidleder nns exempelvis mellan ryggkotornas ledtappar och mellan fotrots- och handrotsbenen.
2. GĂ„ngjĂ€rnsleder, ginglymus, har en frihetsgrad. Ledhuvudet Ă€r format som en vals med en styrfĂ„ra och ledpannan har en motsvarande styrkam. Rörelsen sker som en vridning kring valsens axel. Strama, starka sidoligament (lig. collateralia) sĂ€kerstĂ€ller kontakten mellan ledytorna. PĂ„ fram- och baksidan Ă€r dock ledkapslen vanligen slapp, och hĂ€r nns i regel stora synovialveck. Fingerlederna och den egentliga armbĂ„gsleden Ă€r exempel pĂ„ gĂ„ngjĂ€rnsleder. Rörelserna Ă€r exionâextension.
3. Vridleder har en frihetsgrad. Axeln kring vilken en vridrörelse kan ske ligger hÀr i de förbundna benens lÀngdriktning. Lederna mellan underarmsbenen och mellan de tvÄ översta halskotorna Àr vridleder (se bild 8.20).
4. Sadelleder har tvÄ frihetsgrader. De tvÄ ledytorna Àr sadelformade, det vill sÀga konvexkonkava, och har motsatt krökning sÄ att de passar in i varandra. De medger rörelser kring tvÄ mot varandra vinkelrÀta axlar, som Àr rumsligt Ätskilda, den ena proximalt om ledspalten och den andra distalt. Tummens rotled Àr det bÀsta exemplet pÄ en sadelled. DÀr kan det dock nns sÄ mycket inkongru-
ens att rörelser (rotation) ocksÄ kan ske kring en tredje, longitudinell axel.
5. Ellipsoidleder, Àggleder, har tvÄ frihetsgrader. Ledytorna i dessa leder Àr ellipsformade. Leden Àr rörlig kring ellipsens lÀngdaxel sÄ att ledhuvudet vrids som ett Àgg i en Àggkopp. Om ledÀndarna hade varit oelastiska skulle andra rörelsemöjligheter ha varit uteslutna. Men rörelse runt en sagittal axel Àr möjligt tack vare att ledbrosket Àr elastiskt och att ledhuvudet i en av organismens ellipsoidleder (radiokarpalleden) till och med Àr sammansatt av en elastisk mosaik av smÄ ben. MÀnniskan har endast tvÄ ellipsoidleder, articulatio atlanto-occipitalis (atlantooccipitalleden) och articulatio radiocarpalis (radiokarpalleden).
6. Kulleder har tre frihetsgrader. Ett sfĂ€riskt ledhuvud bildar hĂ€r en led med en motsvarande (âkongruentâ) ledpanna. Ledytorna medger stor rörlighet kring en vridpunkt belĂ€gen i kulans centrum. Otaliga axlar genom vridpunkten Ă€r tĂ€nkbara, men av praktiska skĂ€l skiljer man mellan tre mot varandra vinkelrĂ€ta huvudaxlar. Alla rörelseutslag i kulleder kan beskrivas som rörelser kring dessa axlar. Axelleden och höftleden Ă€r kulleder.
Bild 3.6. Fingrarnas leder: en kulled och tvÄ gÄngjÀrnsleder.
Ăverst: sidoligamenten i alla tre lederna Ă€r strama. Kulleden har blivit en gĂ„ngjĂ€rnsled med en frihetsgrad.
Nederst: Sidoligamenten i grundleden Àr slappa.
Fingrarnas grundleder Àr inskrÀnkta kulleder (bild 3.6) eftersom sidoligamenten Àr slappa under extension och strama under exion. Det betyder att den extenderade leden har tre frihetsgrader (som en kulled), medan den ekterade leden endast har en frihetsgrad (som en gÄngjÀrnsled).
Som regel gÄr det att klassi cera en Àkta led som tillhörande en av de ovan nÀmnda ledtyperna, men det bör pÄpekas att detta Àr en förenkling. Ledytorna Àr aldrig geometriskt regelbundna utan har varierande kongruens i olika stÀllningar. I en viss stÀllning (en av ytterstÀllningarna) kan ledytorna emellertid ha en hög grad av kongruens, och kontakten mellan dem Àr dÄ maximal. I denna stÀllning Àr ledytorna pressade mot varandra, och ledkapsel och ligament Àr strama, ofta skruvformat, sÄ att ledÀndarna inte kan dras ifrÄn varandra.
I ledens neutrala stÀllning, en mellanstÀllning, Àr kapseln tvÀrtom sÄ slapp som möjligt sÄ att ytorna kan separeras. Det Àr denna stÀllning som leden re ektoriskt intar vid ansamlingar i ledhÄlan.
Beskrivningen av en led följer den allmÀnna dispositionen (s. 13). I inledningen anges ledens namn, klassi kation och lokalisation. Klassikationen anger om leden Àr oÀkta eller Àkta. För oÀkta leder anges om leden Àr en syndesmos eller en synkondros, och för Àkta leder anges om leden Àr enkel, sammansatt eller kombinerad samt vilken mekanisk typ den rÀknas till.
DĂ€refter beskrivs den isolerade ledens ledhuvud, ledpanna, ledkapsel och ledhĂ„la. För ledytorna anges storlek, krökningar â konvex-konvex, konvex-konkav eller konkav-konkav â och Ă„t vilket hĂ„ll ytorna Ă€r vĂ€nda (i upprĂ€tt grundstĂ€llning). Ytorna kan ocksĂ„ jĂ€mföras med en geometrisk gur som en kula, en skĂ„l, en trissa eller liknande (bild 3.5). Ofta mĂ„ste man sedan modi era gurjĂ€mförelsen. Utöver allt detta beskrivs ocksĂ„ intraartikulĂ€ra strukturer, förstĂ€rkningar i kapseln och extraartikulĂ€ra ligament.
DÀrefter förestÀller man sig leden insatt i organismen, och i överensstÀmmelse med den angiv-
na mekaniska typen de nieras axlar, rörelser och rörelseomfÄng. De begrÀnsande strukturerna för de i leden realiserade frihetsgraderna anges. Om leden kan röras utöver det normala Àr de begrÀnsande strukturerna skadade. Likaledes anges de i leden icke-realiserade frihetsgraderna. Om leden kan utföra onormala rörelser Àr de styrande strukturerna (kollaterala ligament) skadade. Slutligen anges de viktigaste musklerna som framkallar rörelserna i leden.
Den allmÀnna kliniska undersökningen av en led omfattar inspektion och palpation av leden samt de omgivande mjuk- och skelettdelarna. Man försöker dessutom avgöra om det nns en vÀtskeansamling i leden. DÀrefter undersöks ledens rörelseutslag för att faststÀlla om rörligheten Àr inskrÀnkt eller abnormt stor i ledens normala rörelseriktningar eller om dess rörelseomfÄng Àr onormalt (till exempel sidorörlighet i knÀleden).
Undersökningen av de olika ledernas rörlighet kan göras med anvĂ€ndning av neutralnollmetoden. Den innebĂ€r att den anatomiska grundstĂ€llningen, som kallas nollstĂ€llningen, anvĂ€nds som utgĂ„ngsstĂ€llning för ledmĂ€tningarna. NĂ€r det gĂ€ller vissa leder (till exempel knĂ€och armbĂ„gsleden) Ă€r nollstĂ€llningen en ytterstĂ€llning, medan den för exempelvis handled och fotled Ă€r en mellanstĂ€llning. FrĂ„n denna utgĂ„ngsstĂ€llning, som för den normala leden betecknas med siffran 0, mĂ€ts det distala segmentets största möjliga rörelseutslag i ledens huvudriktning. Exempelvis anges den normala exionsrörelsen i armbĂ„gsleden som 0â150°, medan ab- och adduktionsrörelserna i handleden anges som 20â0â70Âș.
Av diagnostiska skÀl Àr det ofta viktigt att mÀta en leds rörelseutslag vid bÄde aktiva och passiva rörelser. Om ledens muskler exempelvis Àr förlamade, kan den aktiva rörligheten vara inskrÀnkt medan den passiva rörligheten Àr normal.
Ledernas rörelseomfÄng uppvisar stora variationer mellan individer med olika kroppsbygg-
Bild 3.7. Artroskopisk bild av vÀnster knÀled. Artroskopet Àr infört i den laterala ledkammaren. De artikulerande ytorna separeras genom att koksaltlösning injiceras i ledhÄlan. Mellan femur (Fe) och tibia (Ti) ses den skarpkantade men nÄgot slitna laterala menisken (Me) och bakom denna den intrartikulÀra delen av popliteussenan (Po).
Eftersom leder belastas, förslits och överbelastas Àr ledsjukdomar vanliga. Synovialmembranet, som Àr avgörande för ledens integritet, reagerar vid infektiösa, autoimmuna och metabola sjukdomar som medför förÀndringar av synovialvÀtskan och dess smörjande egenskaper, degeneration av ledbrosket, urkalkning av det lednÀra skelettet samt försvagning och rupturer av ligament och senfÀsten.
artrosförslitningfel- eller överbelastning, broskdegeneration, benutskott i kapselfÀstena, mikrofrakturer och urkalkning i lednÀra skelett
artritledin ammation bakteriellt framkallad: gonokocker, tuberkulos, streptokocker med era
reumatoid artrit ledgÄngsreumatism in ammatorisk, icke-bakteriell bindvÀvssjukdom
podagragiktmetabol sjukdom
hypermobila leder överrörlighetÀrftlig förÀndring av den kollagena vÀvnadens elastiska styvhet
nad och Ă„lder. NormalvĂ€rden kan dĂ€rför inte anges med mer Ă€n 30â45 graders noggrannhet. Den bĂ€sta ânormalaâ standarden Ă€r som regel patientens motsatta, friska led. De vinkelmĂ„tt som anges i denna bok refererar till genomsnittsvĂ€rden för mĂ€nniskor i 20â25-Ă„rsĂ„ldern. Som regel gĂ„r det att med ögonmĂ„tt ange rörelseutslag i grader, men man kan ocksĂ„ anvĂ€nda en vinkelmĂ€tare (goniometer).
Vid artroskopi (bild 3.7) förs ett instrument med ljuskÀlla och optik in i leden. PÄ sÄ vis kan man inspektera ledytor och intraartikulÀra strukturer, till exempel menisker. Vid knÀ- och axelledssjukdomar har artroskopi sÀrskilt stor diagnostisk betydelse.
En normal mĂ€ngd och ett normalt mönster av proprioceptiva impulser som utgĂ„r frĂ„n en led som rörs fritt och varierat förefaller vara av betydelse för nervsystemets samlade funktion. Förklaringen Ă€r att impulserna, bĂ„de i de perifera nerverna och pĂ„ olika nivĂ„er i centrala nervsystemet, stĂ„r i ett slags konkurrensförhĂ„llande till de speci ka och ospeci ka smĂ€rtimpulserna. Under vissa omstĂ€ndigheter gĂ„r det sĂ„ledes att avbryta smĂ€rta i en led och pĂ„verka en rad följdtillstĂ„nd i det aktuella ryggmĂ€rgssegmentet genom att manuellt mobilisera leden och fĂ„ den att generera sina normala proprioceptiva impulser. För att kunna göra detta krĂ€vs ingĂ„ende kunskap om vilka aktiva och passiva rörelser som strĂ€cker ledkapseln eller speci ka delar av den. Vid manuell terapi anvĂ€nds bĂ„de egentlig manipulation, dĂ€r man utnyttjar den viskösa vĂ€vnadens ökade styvhet vid snabba rörelser (âhigh velocity, low amplitudeâ), och lĂ„ngsam traktionsbehandling som varar i 10â20 sekunder och framkallar en lĂ€mplig stressrelaxation.
ISBN 978-91-47-14720-5
© 2023 Liber AB
Originalets titel: BevĂŠgeapparatets anatomi
© 2014 Finn Bojsen-MÞller, JÞrgenTranum-Jensen, Erik B. Simonsen och Munksgaard, Köpenhamn
ĂversĂ€ttning: Inger Bolinder-PalmĂ©r och Kristina Olsson
Förlagsredaktör: Christina Brynolfsson
FörlÀggare: Kristina Iritz Hedberg
Projektledare: Annika Sandström
Omslag och ombrytning: ord & form, Gudbrand KlĂŠstad
Omslagsbild: Shutterstock
Illustrationer: Jan Hejle
Jonny Hallberg: 2.11, 4.1, 4.5, 4.6, 4.7, 7.1, 7.5, 8.29, 20.2, 29.2, 31.1â31.7, 31.9â31.13
Integra Software Services: 3.3, 15.3, 24.3
Första upplagan 2000
Andra upplagan 2023
Repro: Exakta Print AB
Tryck: People Printing, Kina 2023
Kopieringsförbud
Detta verk Àr skyddat av upphovsrÀttslagen. Kopiering, utöver lÀrares och elevers rÀtt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal Àr förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrÀttsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner och universitet. IntrÄng i upphovsmannens rÀttigheter enligt upphovsrÀttslagen kan medföra straff (böter eller fÀngelse), skadestÄnd och beslag/förstöring av olovligt framstÀllt material. SÄvÀl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. LÀs mer pÄ www.bonuscoypright.se.
Liber AB, 113 98 Stockholm
Tel 08-690 90 00
kundservice.liber@liber.se www.liber.se
Rörelseapparatens anatomi Àr ett rikt illustrerat verk som beskriver grundlÀggande anatomi samt det ofta tydliga sambandet mellan förebyggande ÄtgÀrder, undersökning, behandling, trÀning och rehabilitering. Boken beskriver Àven embryologi, antropologi, jÀmförande anatomi, histologi och mekanisk fysik för att öka förstÄelsen för rörelseapparatens struktur, funktion och grundlÀggande livsvillkor.
I denna andra svenska upplaga har texterna och de ïŹesta illustrationer uppdaterats och omarbetats. I bilagan har muskelschemat kompletterats med ett motsvarande schema för lederna. Boken har Ă€ven utökats med en biomekanisk verktygslĂ„da dĂ€r aktuella begrepp inom mekanisk fysik deïŹnieras.
Rörelseapparatens anatomi vÀnder sig frÀmst till blivande lÀkare, idrottslÀrare, fysioterapeuter, ergonomer, naprapater ochkiropraktorer, men Àr ocksÄ lÀmplig för personliga trÀnare, massörer, idrottare och övriga med intresse för kroppens rörelser och funktioner.