Finn Bojsen-Møller Jørgen Tranum-Jensen
Erik B. Simonsen
Översättning: Inger Bolinder-Palmér och Kristina Olsson | Illustrationer: Jan Hejle
Finn Bojsen-Møller
Jørgen Tranum-Jensen
Erik B. Simonsen
Illustrationer: Jan Hejle
Översättning: Inger Bolinder-Palmér och Kristina Olsson
Rörelseapparaten är ett levande, biologiskt system som är uppbyggt av celler, organiserat i funktionella enheter och övervakat och styrt av ett nervsystem. Rörelseapparaten kan studeras som den är här och nu. Den kan också studeras som ett stadium på en tidsaxel som sträcker sig från fosterlivet över barn- och ungdomsåren till vuxenlivet och ålderdomen. Varje stadium är beroende av de föregående stadierna och har betydelse för de efterföljande.
På samma sätt kan rörelseapparaten betraktas som en utvecklingspunkt i artens ständiga anpassning till skiftande livsvillkor, från det att livet uppkom i tidernas begynnelse. Men för cirka 400 miljoner år sedan bjöd livet på en stor utmaning när några vattenlevande djur valde att gå upp på land och därmed kom att leva under tyngdkraftens grepp, omgivna av luft och utsatta för solljuset. Den nya miljön medförde att rörelseapparaten förändrades. Dessa förändringar existerar, fungerar och de nierar fortfarande människans möjligheter och begränsningar.
Rörelseapparaten kan även betraktas som en variationsmöjlighet bland många andra i en stor familj av däggdjur eller i en större familj av ryggradsdjur. Alla dessa delar de avgörande, yttre livsförhållandena och är uppbyggda av exakt samma element: cellen, bern och grundsubstansen.
Rörelseapparatens anatomi är avsedd för läkar-, fysioterapi- och idrottsstudenter som behöver ha de kunskaper som krävs för undersökning, behandling och träning/rehabilitering. Karakteristiskt för rörelseapparaten är att det ofta nns ett tydligt samband mellan förebyggande åtgärder och behandling. Det är därför berikande för både pedagoger och behandlare att ta del
av detta ämne i ett sammanhang. Element av embryologi, antropologi, jämförande anatomi, histologi och mekanisk fysik ingår i den mån som dessa ämnen bidrar till förståelsen av struktur, funktion och grundläggande livsvillkor.
Under de senaste decennierna har användningen av makroskopisk anatomi till stor del förändrats, särskilt 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 utgåva, uppdaterats och omarbetats av tandläkare Jan Hejle, Aarhus Universitet.
I bokens bilaga är muskelschemat kompletterat med ett motsvarande schema som beskriver lederna. Slutligen har en Biomekanisk verktygslåda lagts till med de nitioner av aktuella begrepp inom mekanisk fysik.
Första danska utgåvan av Rörelseapparatens anatomi, som utkom 1952, utarbetades av dåvarande professor, med. dr Erik Andreasen. Sjunde till nionde danska utgåvan tillkom i samarbete mellan Erik Andreasen och Finn BojsenMøller. Den sistnämnde stod för tionde och elfte utgåvan.
I den tolfte danska utgåvan blev universitetslektorerna Erik B. Simonsen, Poul Dyhre Poulsen och Jørgen Tranum-Jensen medförfattare.
Vid arbetet med denna trettonde danska utgåva har författarna fått många bra och konstruktiva förslag från studerande och kolleger. Vi vill särskilt nämna anatomiinstruktörerna Henrik Lind, Robert Riis och Thomas Borgstrøm. För utarbetandet av era av preparatfotogra erna och de bilddiagnostiska illustrationerna är vi skyldiga fotograf Keld Ottosen ett stort tack.
Slutligen vill vi tacka förlagsredaktör Britta Østergaard, Munksgaards Forlag, för utmärkt
och tålmodigt samarbete under alla faser av bokens tillblivelse.
Finn Bojsen-Møller Jørgen Tranum-Jensen Erik B. Simonsen Jan Hejle
Finn Bojsen-Møller, läkare, med. dr, avdelningschef emeritus, Københavns Universitets Laboratorium for Funktionel anatomi og Biomekanik.
Erik B. Simonsen, cand.scient, ph.d., universitetslektor, Institut for Neurovidenskab og Farmakologi, Københavns Universitet.
Jørgen Tranum-Jensen, professor, Institut for Cellulær og Molekylær Medicin, Københavns Universitet.
Jan Hejle, tandläkare, undervisningstandläkare, Aarhus Universitet.
Anatomi är läran om organismers form och struktur. Som vetenskap omfattar ämnet organismens strukturella organisation på alla nivåer, från rörelseapparaten och de stora organsystemen i kroppen till de submikroskopiska delarna av cellen. Ordet anatomi kommer från grekiskans anatome - som betyder sönderskärande, precis som det latinska ordet dissecare, att skära itu. Den första kunskapen om människokroppens uppbyggnad förvärvades nämligen genom dissektion av lik. Dissektion är än i dag en viktig undersökningsmetod, inte minst för studenter som ska tillägna sig den elementära anatomiska kunskapen. Syftet med dissektion är att teoretiskt koppla ihop de enskilda delarna till en funktionell helhet, därav namnet funktionell anatomi.
Den del av anatomin som kan studeras med blotta ögat utan optiska hjälpmedel kallas den makroskopiska anatomin. Den kompletteras av den mikroskopiska anatomin, som i sin tur delas in i cellära, cytologi (gr. kytos, cell), och läran om de sammansatta vävnaderna, histologi (gr. histos, väv). Med utgångspunkt från överensstämmelser i struktur, funktion och utveckling kan kroppens anatomiska delar kopplas ihop och delas in i system – en systematisk anatomi. Den omfattar:
Osteologia (benlära)
– Arthrologia (ledlära)
– Myologia (muskellära)
Splanchnologia (läran om inre organ: matspjälknings-, andnings-, urin- och könsorgan)
– Angiologia (kärllära)
Systemanervosum (nervsystemet)
Organasensuum (sinnesorganen)
Integumentumcommune (huden och dess derivat).
Med den systematiska anatomin kan man beskriva kroppens olika regioner och namnge dess lager och innehåll. En sådan topogra sk anatomi är viktig för kirurgi och klinisk undersökning. För att förstå människans egenart och villkor kan man studera förhållandena i djurriket.
Fylogenes och hälsa
En makroskopisk anatomisk struktur kan ur biologisk synvinkel inte betraktas som ensam och isolerad. Den måste alltid ses tillsammans med sin funktion som en lösning på ett bestämt existensproblem för en bestämd art vid en bestämd tidpunkt. Sedan Darwin gav ut ”Om arternas uppkomst” år 1859 (på svenska 1871) vet man att slumpmässiga variationer i struktur och funktion kan selekteras och komma att dominera vid slumpmässiga förändringar av levnadsvillkor. Till detta växelspel råder naturen över vissa material och grundformer. Trots det begränsade antalet kan dessa varieras så mycket i sammansättning, form och storlek att arternas mångfald har uppstått.
De olika lösningar som härmed har framkommit har var och en sitt överlevnadsvärde. Eftersom hälsa bland annat är en förutsättning för individens och artens överlevnad och utbredning kan man genom insikt i överlevnadsmekanismerna ofta nna nyckeln till rationella hälsoåtgärder.
Detta görs i den jämförande (komparativa)anatomin. I samma syfte kan man gå in i antropologin, som studerar människans uppkomst och variationer (gr. anthropos, människa). Arternas utvecklingshistoria kallas fylogenesen, medan den enskilda individens utvecklingshistoria från det befruktade ägget kallas ontogenesen. En underavdelning till ontogenesen är embryologin, som omfattar tiden fram till födseln.
Inom anatomin beskrivs kroppsdimensionerna i antropometrin, och de erhållna värdena kan tillsammans med rörelseläran, kinesiologin, bland annat användas till att konstruera redskap som passar för människan och hennes rörelsemönster, t.ex. stolar, arbetsredskap, maskiner, skyddsutrustning och sporttillbehör. Anatomin utgör härmed en grund för förebyggande medicin, arbetsmedicin och idrottsmedicin.
Anatomi utgör även grunden för de medicinska specialiteter som ägnar sig åt sjukdomar i rörelseapparaten, reumatologin och ortopedin.
medianplan mittsagittalplan
lateralt medialt posteriort
anteriort
Varje vetenskap har sitt eget speciella språk, sin terminologi, och inom anatomin används 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.
När man beskriver anatomiska strukturer och relationer anger man riktningar och plan. Man konstruerar därför ett tredimensionellt koordinatsystem (bild 1.1), som antingen kan gälla för en person eller – vid beskrivning av större rörelser – vara gemensamt för ett helt rum, till exempel ett laboratorium. För kliniskt bruk används oftast det förstnämnda. Systemet utgörs
1 Fastställd 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 vinkelräta 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 två motsatta riktningar.
Två linjer som skär varandra de nierar ett plan. Genom de tre huvudriktningarna kan man därför de niera tre plan, som står vinkelrätt mot varandra. De används ofta i anatomiska beskrivningar:
1) Medianplanet de nieras av den vertikala och den sagittala riktningen. Det löper genom kroppens mitt från hjässa till fot och delar kroppen i två hälfter, en höger och en vänster. Plan som är parallella med medianplanet kallas sagittalplan.
2) Frontalplanet innehåller 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 vinkelrätt mot de två ovannämnda planen som ett tvärsnitt genom kroppen.
Slutligen används dexter–sinister (höger–vänster) och super ciell–profund (ytlig–djup), medan extern–intern (yttre–inre) används för att beteckna ytorna i ett hålorgan.
För att få en väl de nierad referens anges riktningsbeteckningarna sedan århundraden utifrån en bestämd ställning som kallas den anatomiska grundställningen (bild 1.1). Kroppsdelar eller organ som är placerade i överensstämmelse med den anatomiska grundställningen sägs vara placerade in situ. Riktningsangivelserna från denna ställning används också för att beskriva exempelvis en patient som ligger på rygg. Då bortser man alltså från att beteckningar som superior–inferior (övre–nedre), anterior–posterior (främre–bakre) och horisontell egentligen har en annan betydelse, vilket också gäller om man i den jämförande anatomin beskriver till exempel en stående hund.
För huvud, hals och kropp används:
1) kranial–kaudal (mot kraniet respektive svanskotan)
2) ventral–dorsal (mot buken respektive ryggen)
3) medial–lateral (mot kroppens mittlinje respektive sida.
För lemmarna, extremiteterna, används följande speciella beteckningar:
1) proximal–distal (mot roten av extremiteten respektive dess fria ände)
2) palmar–dorsal (mot hand atan respektive handryggen), och på foten plantar–dorsal (mot fotsulan respektive fotryggen)
3) för underarm och hand ulnar–radial (mot armbågsbenet respektive strålbenet), för underben och fot används ofta tibial– bular (mot skenbenet respektive vadbenet).
Bortsett från riktningsbeteckningarna är det svårt att ange ett system för den anatomiska nomenklaturen. Vissa muskler benämns efter form, andra efter läge, en del efter funktion och så vidare. I regel används latinska namn, men ibland grekiska och i vissa fall en grekisk ordstam med en latinsk ändelse och böjning (”medicinarlatin”).
Förkortningar används som regel inte, med undantag av följande som används 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. Människans arm, hundens främre extremitet och fågelns vinge är således 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 gälar och människans lungor är alltså 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. Inlärningen av en systematisk och uttömmande beskrivning påbörjas i anatomin med en beskrivning av de makroskopiska strukturerna med hjälp av de ovan nämnda riktningarna och
planen. En sådan beskrivning kan lämpligen delas upp i fyra stadier:
1. Inledning omfattar strukturens namn (på svenska och latin), art (typ/klass), systematiska placering och, kortfattat, dess topogra ska läge.
2. Den isolerade strukturen är den egentliga beskrivningen av strukturen, som den ser ut där den ligger isolerad förobservation. Beskrivningen görs i följande steg:
a)Strukturen orienteras in situ i förhållande till den anatomiska grundställningen så att de beskrivna riktningsbegreppen (tre stycken) kan användas. Parade strukturer ska preciseras med höger eller vänster.
b) Storleken angesi cm, gram eller ml.
c)För organ anges färgoch konsistens.
d) Med uttrycket utgörs av delas strukturen upp i mindre delar tills man når fram till enheter, vars form kan beskrivas genom att jämföra den med en enkel geometriskgur, till exempel en låda, en kula, en trissa, en pyramid eller liknande. Den fortsatta beskrivningen utgår från den nämnda 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.
Långsträckta strukturer (kärl, nerver och muskler) beskrivs med utgångspunkt från var de startar, löper och slutar. För muskler anges ursprung, berriktning och fäste (insertion).
e)Den inre makroskopiska strukturen beskrivs som den ser ut i genomskärning.
3. Strukturen placeras i organismen och förbinds med sina kärl och nerver. Strukturens exakta läge beskrivs och dess relationer (angränsande strukturer) anges principiellt i sex riktningar (superiort–inferiort, anteriort–posteriort, medialt–lateralt).
4.Strukturens funktion anges och demonstreras. För rörelseapparaten gäller detta särskilt för leder och muskler.
För varje uppgift är det viktigt att välja de relevanta delarna av ovanstående schema.
1. Det aktuella rörbenet består av ett skaft och två ändar. Den proximala änden består av ett ledhuvud och två utsprång. Ledhuvudet har formen av ett halvklot, vars mittpunkt vetter medialt–kranialt–dorsalt. Det största utsprånget sitter lateralt härom och är lådformat med en fri lateral yta och en medial yta som är sammansmält med resten av benet. Det minsta utsprånget är konformat med apex (spetsen) pekande framåt.
2. En kota består av ett corpus (en kropp) och en arcus (båge). Corpus har formen av en kort cylinder, men har en njurformad ändyta och en sidoyta som kranialt–kaudalt är konkav.
Kroppen utgörs av en ”stam”, bålen eller truncus, som bär huvudet, caput, på en hals, collum. Från kroppen utgår två par lemmar, membrum superius och membrum inferius, som i dagligt tal ofta kallas övre och nedre extremiteterna. Bålen och halsen innehåller axialskelettet. Dit hör ryggraden och bröstkorgen, medan lemmarna sammanfogas med axialskelettet med hjälp av en gördel, cingulum, som för övre extremiteter består av nyckelbenet och skulderbladen och för nedre extremiteter av bäckenet.
Principen för lemmarnas uppbyggnad är densamma genom att de, förutom roten, består av en fri del, som är uppdelad i tre segment. För membrum superius består de av överarmen, brachium, underarmen, antebrachium, och handen, manus. För membrum inferius består de av låret, femur, underbenet, crus, och foten, pes.
Den del av kroppen som kallas rörelseapparaten utgörs av
1) skelettet, som ger kroppen stabilitet och fungerar som fäste för musklerna (skelettet är också ett viktigt kalciumförråd)
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 säga nervsystemet och kretsloppet.
Histologiskt består rörelseapparaten av de tre stödjevävnaderna, det vill säga bindväv, broskvävnad och benvävnad, samt av den mekaniskt aktiva vävnaden: den tvärstrimmiga skelettmuskulaturen.
Biomekanik är vetenskapen om rörelser, belastningar och öden. Pre xet ”bio” syftar inte enbart syftar på att det är biologiska vävnader och delstrukturer som undersöks. ”Bio” står också för att denna vetenskapsgren undersöker intakta och levande organismer, som kan reproducera sig om celler reagerar på fysiska stimuli och om centrala nervsystemet känner, anteciperar2, modierar och styr händelserna och deras effekt. I det sistnämnda fallet är det centrala nervsystemets funktion förmodligen avgörande för om fysisk belastning på normalt sätt leder till att underhålla och bygga upp rörelseapparaten, eller om belastningen – genom ett slags paradoxal reaktion – leder till förslitning. Intressant nog verkar det i slutänden nämligen vara materialets och organismens tolerans för den påförda effekten, det vill säga den tillförda och omsatta energin per tidsenhet per involverad materialmängd, som är avgörande för utfallet i såväl mikro- som makroområdet.
Notokorden, ryggsträngen, bildas tidigt och de nierar fostrets ryggsida och riktningen kranialt–kaudalt (se bild 8.8). Notokorden är fostrets första stödjeorgan och dessutom en nödvändig organisatör som ”inducerar” bildandet av neuralröret, som utvecklas till ryggmärgen. Notokorden inleder också bildandet av crista neuralis och gälbågarna. Hos människan har dessa strukturer en viktig funktion i det tidiga bildandet av hals och kropp; därefter tillbaka2förutser
bildas de och försvinner. De tre nämnda strukturerna är kännetecknande för den stora gruppen djur eller den djurstam som kallas phylum chordata (ryggsträngsdjur).
Segmentuppdelningen av neuralrör och det närliggande mesodermet är fundamental för nervsystemets övervakning och styrning av rörelseapparaten och organen hos alla högre stående djur. Uppdelningen är dessutom grundläggande för bildandet av ryggradens kotor, som är kännetecknande för den understam som kallas vertebrata (ryggradsdjur).
Kotorna bildas initialt av brosk och förblir broskkotor även hos så stora skar som hajar. Hos mer utvecklade skar, teleoster, och landdjur ombildas brosket till benvävnad. Ryggradsdjuren delas enligt detta in i fem klasser: pisces ( skar), amphibia (groddjur) och reptilia (kräldjur), som är växelvarma, och de jämnvarma aves (fåglar) och mammalia (däggdjur). Fiskar är täckta av fjäll och andas genom gälar. De kännetecknas i övrigt av att de inte har någon hals och därför inte heller några cervikalnerver. Am bier lever både i vattnet och på land och utvecklar vid övergången till vuxenstadiet både hals, lemmar och lungor. De lägger ägg men bildar inte någon ägghinna som kan skydda äggen mot uttorkning. De måste därför återvända till vattnet när de ska leka. Reptiler och fåglar lägger ägg med hinna och eventuellt skal och de har fyra lemmar, även om en av reptilerna, ormarna, saknar extremitetsanlag. Reptiler är täckta med fjäll, medan fåglar har fjädrar. Slutligen är däggdjuren speciella genom att de har päls, bröstkörtlar (mammae), moderkaka (placenta) och tre åtskilda hörselben i det luftfyllda mellanörat.
En undergrupp av däggdjuren är primaterna, som har framåtriktade ögon, två bittänder framtill i vardera käkhalva, tummar och stortår samt naglar i stället för klor. Bland primaterna kännetecknas hominiderna (människoapor och människosläktet) bland annat av sina relativt stora hjärnor, kindtändernas antal och utseende, skulderbladens placering på baksidan av bröstkorgen i stället för på sidorna samt att de har ett rudimentärt svansben. Till människoaporna hör schimpansen, bonobon, gorillan, orangutangen och gibbonen med sina långa, elegant svängande armar.
Den grupp primater som kallas hominidae, människor, kännetecknas av många särskilda drag som är avgörande för identi eringen av skelettfynd:
1)neurokraniets storlek och utveckling
2)ansiktskraniets korta näs- och munparti
3) placeringen av kraniets bärande ledfasetter (condyli occipitales) och därmed placeringen av foramen magnum så djupt inne under kraniet att huvudet kan balansera ovanpå ryggraden
4) hörntänderna, som är så korta att underkäken kan röras från sida till sida i en malande rörelse
5) de relativt korta armarna och långa tummarna med sadelformad rotled
6) den upprätta, bipedala gången, som kan ses i utformningen av fötter, knän och bäckenparti.
Människan tillhör således animalia (djurriket), phylum chordata och subphylumvertebrata, klassen mammalia, ordningen primates, familjen hominidae och arten Homo sapiens.
De första däggdjuren uppstod för kanske 250 miljoner år sedan, medan dinosaurierna fortfarande dominerade vår planet. Däggdjur är varmblodiga och har i begynnelsen förmodligen utnyttjat detta faktum i överlevnadskampen genom att leva som nattdjur. Från denna grupp uppkom för cirka 25 miljoner år sedan en stamform för primaterna, från vilken de nu levande aporna och människan härstammar genom generationsförgreningar och parallella härstamningsförlopp.
Människans utvecklingshistoria är fortfarande endast ofullständigt och punktvis klarlagd. Under det långa tidsspannet från primaternas stamform till australopithecinerna (australopithecus, sydaporna), som uppstod i Afrika för cirka 5 miljoner år sedan, nns endast enstaka skelettfynd.
Däremot har ett större antal förstenade australopithecus-skelett hittats, särskilt i Rift Val-
Bild 1.2. Australopithecus afarensis.
Illustration: Shutterstock
ley i Tanzania, i Sydafrika och i Etiopien, där den berömda ”Lucy” hittades (bild 1.2). Från dessa fynd vet vi att de var individer som var 100–110 cm långa, vägde 30–40 kg och hade en medellivslängd på cirka 30 år. Kraniekapaciteten var endast cirka 500 cm3 (ungefär som en schimpans). Deras fotskelett, skenben och lårben har däremot stora likheter med den moder-
Australopithecus afarensis
År 1974 gjorde antropologen Donald Johanson från University of Chicago ett enastående skelettfynd under en expedition i Afarområdet i Etiopien. Han hittade omkring hälften av ett välbevarat skelett från en cirka 25-årig, ungefär 100 cm lång australopithecus-kvinna, som levde för 3,5 miljoner år sedan. I lägret, där de uppspelta antropologerna på kvällen analyserade fyndet, spelade en bandspelare Beatles-låten ”Lucy in the Sky with Diamonds” om och om igen, ute i det afrikanska mörkret, och under natten ck fyndet sitt nya namn: Lucy.
na människans, vilket visar att de gick upprätt på två ben. Härstamningsmässigt bildar dessa apmänniskor en sidogren till den linje som människan har utvecklats från. Man bedömer att de dog ut för 1–2 miljoner år sedan.
Människosläktets begynnelse räknas från uppkomsten av de första kulturföremålen, primitiva stenredskap, som också de hittades i Östafrika. De framställdes för cirka 2 miljoner år sedan av en till synes nyuppkommen art: Homo habilis – den ngerfärdiga människan. Vid denna tidpunkt hade kraniekapaciteten ökat till cirka 800 cm3. Habilis-människan avlöstes en miljon år senare av Homo ergaster (den arbetande människan), som för övrigt var de första människor som använde eld, och sedan av Homo sapiens (den vetande människan). Till dessa sistnämnda människor hör neandertalarna, som levde i Europa för omkring 200 000 till omkring 35 000 år sedan, och cromagnonmänniskorna, som därefter befolkade området. Cromagnonmänniskorna levde fortfarande under den senaste istiden, som avslutades för omkring 10 000 år sedan, och har i många fall trotsat svåra överlevnadsvillkor på kanten av glaciären. De hade intressant nog en kraniekapacitet på 1 500 cm3. Den nu levande arten av Homo sapiens har en kraniekapacitet på 1 300–1 350 cm3.
I den genetiska koden är tillväxten programmerad att äga rum enligt en bestämd, men differentierad hastighet för olika vävnader och organ i olika åldrar (bild 1.3). Längdtillväxt och viktökning följer den generella kurvan, vilket innebär att tillväxttakten under fosterlivet är relativt kraftig för att sedan avta något vid födseln. Efter födseln ökar tillväxttakten återigen för att senare under barndomen avta tills pubertetens tillväxtspurt sätter in. Längdtillväxten avslutas för ickor i 16–17-årsåldern och ungefär ett år senare för pojkar. Dessutom inträffar en viss differentierad involution i seniet (livet sista period).
Människans nervsystem anläggs framför allt tidigt i fosterlivet och växer kraftigt fram till
Bild 1.3. Diagram som visar kroppens differentierade tillväxt i procent av storleken i 20-årsåldern. Rörelseapparaten och de esta inre organen följer den generella tillväxtkurvan (Gen) med två tillväxtaccelerationer, en precis efter födseln och en i puberteten. Nervsystemet (NS) växer kraftigt efter födseln och når 90 % av sin volym i 7-årsåldern. Könsorganens tillväxt (K) sker först i puberteten. Det tymolymfatiska systemet (TL) har sin största utveckling i 10–12-årsåldern, varefter det tillbakabildas partiellt.
födseln. Då avtar tillväxttakten eftersom hjärnans storlek är av kritisk betydelse för förlossningsförloppet. Efter födseln sker en kraftig ökning av tillväxttakten, och redan i 7-årsåldern har hjärnan uppnått 90 % av sin vuxna vikt. Parallellt med nervsystemet växer kraniet och ryggradskanalens innerdiameter, men inte ryggradens längd. Den följer det generella mönstret för längdtillväxt.
Den tymolymfatiska vävnaden, som bland annat omfattar brässen och svalgets lymfatiska vävnad, har betydelse för utvecklingen av normal immunkompetens. Vävnaden når ett maximum under barndomen, varefter den tillbakabildas kraftigt.
Slutligen följer könsorganen sitt eget förlopp; de börjar inte växa förrän i puberteten.
Om organismen utsätts för en kraftig infektion, medicinpåverkan, förgiftning eller undernäring avtar eller avstannar tillväxten. När ”tillståndet” är över ökar tillväxten och tar igen det förlorade så att den genetiskt förbestämda till-
växtkurvan förblir oförändrad. Men om exempelvis luftvägs- eller maginfektioner avlöser varandra under barndomen förhindras den efterföljande återhämtningen, och tillväxten blir permanent reducerad. Genomsnittslängden i en befolkningsgrupp speglar därmed aktuella levnadsvillkor.
För ett foster som utsätts för skadlig påverkan vid en tidpunkt då ett visst organ eller en extremitet anläggs, alternativt genomgår en särskild utvecklings- eller mognadsfas, kan återhämtningen endast ske under en begränsad period. För exempelvis armarna inträffar denna period mellan cirka den 28:e och 32:a fosterdagen. Pågår en sådan påverkan längre än denna period uppstår en permanent strukturell eller funktionell defekt som gör att armarna blir missbildade. Tillväxtprogrammet är linjärt och tolererar en viss fördröjning, men därefter hoppas det aktuella programledet över. Därefter nns det ingen återvändo, och det som har gått förlorat kan inte återhämtas.
Eftersom centrala nervsystemet och tymolymfatiska systemet växer snabbt och mognar tidigt är dessa system särskilt sårbara för undernäring, infektioner och exponering för tobak och alkohol i den prenatala och tidiga postnatala perioden. Sådan exponering medför risk för permanent nedsättning av de mentala funktio-
mellan-
nerna och kroppens förmåga att bekämpa infektioner och försvara sig själv. Suboptimal utveckling tidigt i livet kan därför få konsekvenser, inte bara för perinatal morbiditet3 och mortalitet4, utan också för hälsan under resten av livet.
Individuella variationer i den normala kroppsbyggnaden är mycket vanliga. Som två motsatta kroppstyper kan nämnas pyknikern, som har en kort, bred och satt kropp med korta extremiteter, och den leptosoma eller asteniska typen, som har en förhållandevis lång, slank kropp med långa extremiteter. En tredje typ är den atletiska De olika typerna tillskrevs tidigare karakteristiska skillnader i temperament och i benägenheten att drabbas av speci ka sjukdomar.
Precis som hos djuren nns det hos människan en viss könsskillnad i kroppens former. Mannens kropp är vanligen kraftigare och större än kvinnans, och hans skelett och muskulatur avtecknar sig tydligare på kroppsytan. Kvinnan är oftast mer spensligt byggd och kortare. Kvinnans kroppsformer är mer avrundade eftersom ett väl utvecklat fettlager döljer de mindre markerade benutskotten och den svagare muskula-
3 morbus, lat. ”sjukdom”
4 mors, lat. ”död”
Bild
Metrologi är läran om mått och måttenheter. Från anatomin kommer måttenheterna fot, famn, näve, tumme. På samma sätt har det decimala talsystemet sitt ursprung i anatomin. Måttenheterna var naturligtvis inte väl de nierade och har i många fall förmodligen använts som mått för särskilda uppgifter snarare än som absoluta mått. När det franska revolutionsrådet 1799 antog måttenheten meter som basenhet, blev det slutet för de anatomiska måtten. Samtidigt blev talet 100 och dess avledningar bas för myntsystem, byggnadskonst, vetenskapliga undersökningar med mera. I dag använder SI-systemet (”Standard International”) med massa, längd och tid som de grundläggande kvantiteterna.
Romaren Vitruvius (cirka 150 f.Kr), som var matematiker och ägnade sig åt byggregler och mått i grekisk tempelbyggnad, anger pelardiameter och avstånd som multiplar av ett mått som kunde variera något mellan olika byggnadsverk. Han mätte också människokroppen och fann att
en välproportionerad människa kan placeras stående med utsträckta armar inom en geometrisk grundform, kvadraten. Avståndet från hjässan till fotsulan är då lika med avståndet från ngerspets till ngerspets. Kvadratens centrum nns vid os pubis (blygdbenet), och utgör ett kraftcentrum i en konstnärs konstruktion av bilder och skulpturer. Om en cirkel med centrum i en annan viktig, ytlig punkt, umbilicus (naveln), ritas runt samma människa med utsträckta armar och ben, berör cirkeln kvadratens nedre kant och dess två övre hörn. Denna gur blev känd genom en teckning av Leonardo da Vinci (1452–1519). Vid hans tester hundratals år senare kom dock kvadratens hörn att ligga strax utanför cirkeln. Famnen verkade vara för stor, vilket många forskare senare med förvåning har bekräftat (bild 1.5).
Den danska arkitekten Ejvind Lorentzen publicerade 1970 en förnyad analys av antikens mätmetoder. Analysen baserades på mätningar av tempel, skulpturer och levande människor. Den visade att Vitruvius ursprungliga beskriv-
Bild 1.5. ”Vitruvianske mannen,” tecknad av Leonardo da Vinci på 1500-talet. Observera att Leonardo inte kunde få kvadraten att ligga inom cirkeln, vilket den skulle göra enligt Vitruvius. Men om en famn de nieras som avståndet mellan de två tummarna stämmer Vitruvius uppgifter. Detta är också den praktiska utgångspunkten när ett rep ska mätas på en byggplats.
ning stämmer, förutsatt att man med ” ngrar” menar tummar, och med huvud menar hårfästet och inte hjässan. Med denna enkla, men geniala, ändring kunde han få måtten att stämma så att exempelvis en famn är lika med sex fot och kvadraten kunde skrivas in i cirkeln. Det geniala låg bland annat i att han insåg att antikens byggherrar naturligtvis höll ett rep mellan tummarna och inte mellan spetsen av lång ngrarna när de skulle mäta upp ett rep som skulle användas som mått utifrån en famns längd.
Vid sin analys fann Lorentzen att förhållandet mellan kvadratens sida och cirkelns diameter
turen, bäckenpartiet är dessutom bredare och extremiteterna kortare.
Medellängden har varierat genom tiderna (bild 1.4) och är i dag över 180 cm för skandinaviska män. Anmärkningsvärt är att medellängden var ganska hög även under yngre stenåldern, järnåldern och den tidigaste vikingatiden. I medeltidens befästa städer och i andra stadssamhällen, där befolkningstätheten var stor och hygienen dålig, minskade kroppslängden dramatiskt. Fattigdom och svält, vitaminbrist och barnsjuklighet, som återkom varje vår, hämmade människans tillväxt och resulterade under hårda tider i småväxta människor. I Norden kulminerade detta på 1850-talet, särskilt bland lantarbetare och i den tidiga industrialismens städer. Medellängden för män minskade till 165 cm, vilket motsvarar längden för 5 000–6 000 år sedan.
Sedan mitten av 1800-talet har den så kallade sekulära trenden för kroppslängd slagit igenom i en rad länder med en kraftig ökning av medellängden. Detta har dock inte skett i områden med undernäring. Orsaken till ökningen är hygienåtgärder, först och främst rent dricksvatten, men också bättre bostäder och näring. Färre ingiften i bysamhällen och ökad stress med påverkan på tillväxthormoner har också nämnts som förklaringar, samt i viss mån antibiotika och annan läkekonst.
var 4:5, ett måttförhållande som inte bara har använts av konstnärer och byggherrar, utan intressant nog också är förhållandet mellan en ”näve” (med de fyra ulnara ngrarna) och en ”hand” (med alla fem ngrarna). Utifrån människokroppen har man således konstruerat ett normdiagram, som har använts till att fastställa längdenheter och proportioner inom såväl arkitektur som bildkonst.
Källa: Ejvind Lorentzen, Along the lines where columns are set. Köpenhamn: Nyt Nordisk Forlag, 1970.
Under samma period har den ålder då längdtillväxten avslutas sjunkit från 24–25 år till 16–18 år, och den ålder då den första menstruation inträder, som ett uttryck för könsmognad, har sjunkit från 17 till 12 år. Slutligen har medellivslängden (det vill säga det antal år en nyfödd kan förväntas leva) ökat från 55 till 82 år för kvinnor och till 78 år för män. Här har Danmark sackat efter något i förhållande till övriga västländer, vilket bland annat förklaras av en större förbrukning av tobak och alkohol. Bland EU:s 27 medlemsländer ligger Sverige på fjärde plats med siffrorna 83,5 för kvinnor och 79,4 för män. Spädbarnsdödligheten, som var över 20 % under senare halvan av 1700-talet, har minskat drastiskt och var enligt SCB nere på 0,2 % under 2010-talet.
En ökning av längden på cirka 4 cm per generation betyder att konstruktionen av arbetsplatser, transportredskap och mycket annat måste ändras regelbundet för att minska arbetsskador och onödiga belastningar. Stolssitsens höjd ska således följa knähöjden, medan bordsskivans nivå ska följa den sittandes armbågshöjd (se bild 31.11). Upplysningar om olika kroppsmått relaterade till ålder och kön nns i antropometriska tabeller.
Rörelseapparaten består av stödjevävnader och muskler. Detta kapitel handlar om stödjevävnaderna, som omfattar bindväv, broskvävnad och benvävnad. Men för att rörelseapparaten ska kunna fungera måste det också nnas försörjande och styrande strukturer, det vill säga ett kretslopp och ett nervsystem. För att underlätta förståelsen av rörelseapparatens funktion kommer även dessa strukturer att beskrivas.
Biomekanik är mekanisk fysik tillämpad på levande organismer, vanligen i form av analyser av belastningar, rörelser och öden. Även om stödjevävnaderna är mekaniskt passiva, spelar de en viktig roll för rörelseapparatens samlade funktion: muskler arbetar via skelettet, yttre och inre krafter överförs via tät bindväv som senor, fascior (bindvävshinnor) och ligament. Broskbeklädda ledytor möjliggör friktionsfria rörelser, och öden sker i rör och rum, vilkas väggar till stor del består av bindväv
Precis som alla andra vävnader består stödjevävnaderna av celler och intercellulärsubstans. Cellerna är levande komponenter, och en av deras funktioner är att bilda och modi era intercellulärsubstansen. Inom vissa ramar säkerställer cellerna att egenskaper som styrka och styvhet löpande anpassas till den aktuella belastningsoch träningsnivån. Cellernas utseende och funktion beskrivs i cytologin och histologin.
Till skillnad från alla andra vävnader består många stödjevävnader av upp till 95 % intercellulärsubstans, som ger vävnaderna deras mekaniska
egenskaper. Intercellulärsubstansen kan betraktas som ett komposit (sammansatt) material med en grundsubstans som är förstärkt av brer, ofta i en bestämd mängd och i ett bestämt mönster. Den komposita vävnadens totala mekaniska egenskaper beror därför 1) på grundsubstansen, som kan vara en vätska (bindväv), en gel (brosk) eller ett fast ämne (ben), 2) på brerna och deras art, geometri och mängd samt 3) på eventuell interaktion mellan brer och grundsubstans.
1. Grundsubstansen i bindväv är en vätska, i vilken celler och brer badar. I lucker bindväv nns rikligt med vävnadsvätska, medan den är sparsam i tät bindväv. I gengäld har tät bindväv tätt packade parallella kollagen brer, exempelvis i senor. Grundsubstansen har ett större eller mindre innehåll av salter, proteoglykaner (ett slags organiska jättemolekyler), och icke-speci ka glykoproteiner.
I broskvävnad har grundsubstansen ett särskilt stort innehåll av proteoglykaner i en form som gör att broskvävnaden är extremt hydro l (vattenbindande). Brosk består till 75 % av vatten, men eftersom vattnet är hårt bundet till proteoglykanerna tål brosk ändå stora tryckbelastningar, till exempel i ledbrosk, med upp till 50 % deformation. Broskvävnad innehåller inte kärl eller nerver, eftersom dessa strukturer skulle skadas vid stora deformationer.
I benvävnad är grundsubstansen mineraliserad, vilket ger skelettet dess två viktigaste mekaniska egenskaper: styvhet och styrka.
2. Fibrerna nns i två former, kollagen brer och elastin brer. De har olika mekaniska egenskaper, och beroende på deras respektive volymfraktion ger de det komposita materialet dess egenskaper.
Kollagen brer nns överallt i naturen och är ett material med mycket bra biomekaniska egenskaper. Hos människan utgör kollagen brer merparten av muskelsenorna, ligamenten och läderhuden, och de nns också i skelett och brosk med mera.
Det nns många typer av kollagen, varav särskilt typ 1 och typ 2 har biomekanisk betydelse. Typ 1 har den största berdiametern. I ren form nns den i sen- och benvävnad, och i blandad form tillsammans med andra kollagentyper i läderhud och ligament. Typ 2 nns i ledbrosk och i ryggradens mellankotskivor (disci, diskar). Kollagen brernas tjocklek varierar mellan 1 och 20 my. De är vita och glänsande och löper lätt slingrande genom vävnaden. Namnet kollagen (limbildare) pekar på att det vid uppvärmning till 70 ºC blir mjukt och ombildas till smält gelatin.
Kollagen vävnad är stark, tål en belastning på 6 000–8 000 newton/cm² och kan förlängas 8–10 %. Ligament som har många slingrande brer kan förlängas ännu mer. Dess styvhet anges vara cirka 1 GPa. Belastning och tolerans kan ofta med fördel anges som arean under spännings–deformationskurvan (bild 2.1 och 2.2) eftersom denna area är ett uttryck för den elastiska energi som strukturen tar upp under deformationen. Om kraften mäts i newton och deformationen i meter, uttrycks arean som N × m, vilket är enheten för energi (joule). En extern kraft framkallar en deformation och en inre spänning i vävnaden. Kraft och spänning mäts båda i newton och används här synonymt.
20 gånger mer än modernt fjäderstål kan ta upp per samma viktenhet. Energi som lagrats i en sena kan också frisättas betydligt snabbare än vad musklerna kan tillgodogöra sig den, vilket leder till en effektförstärkning (värdet av bråktalet J/s ökar när nämnaren (tiden) reduceras). Mätt på detta sätt är kollagen ett mycket effektivt material i organismen.
Kollagen brer och vävnader är emellertid inte idealiskt elastiska. Det linjärt elastiska området är begränsat, vävnaderna är viskoelastiska och förlorar energi efter en längre tids sträckning (stressrelaxation). Det nns inget entydigt samband mellan de fyra parametrarna (sträckning, deformation, styvhet och energiinnehåll).
24· Støttevævene og deres biomekaniske
I bild 2.2 visas en typisk spännings–deformationskurva för ligament, ledkapslar och senor. Efter belastning av ett fotparti, där de slingrande brerna rätas ut och sedan börjar att bära spänning, uppstår ett linjärt elastiskt område vars lutning anger materialets eller strukturens egentliga styvhet. Om utsträckningen fortsätter nås först smärtgränsen och därefter belastningsgränsen, där er berbristningar utvecklas (stukning), och styvheten börjar avta. Efter ytterligare belastning nås brottgränsen
Fig. 2-1: Spændingsdeformationskurve for et ideelt elastisk legeme.
og brusk mv. Kollagent for trækkræfter; gunstig stivhed, optage store mængder kan optage og hurtigt og med det er derfor i stand fektydelse og brud og skader. foretrukne elastik.
Att smärtgränsen ligger före belastningsgränsen är grundläggande för organismens förmåga att skydda sig själv. Utan smärtupplevelse nns det ingen möjlighet att hålla kroppen oskadad och hel.
24· Støttevævene og deres biomekaniske egenskaber Video 1
Frisk kollagen vävnad kan ta upp elastisk energi i upp till 2 500 J/kg material, vilket är
Fig. 2-1: Spændingsdeformationskurve for et ideelt elastisk legeme.
En analys av arean visar att det krävs en viss mängd energi för att nå belastningsgränsen. Att därefter nå brottgränsen kräver en ytterligare mycket stor energimängd (bild 2.2). Materialet sägs vara segt, och det är just den egenskapen som ger en viktig säkerhetsmarginal mot ett komplett brott. Denna marginal framgår inte og brusk mv. Kollagent væv er stærkt over for trækkræfter; det er elastisk med en meget gunstig stivhed, hvilket medfører, at det kan optage store mængder elastisk energi. Det kan optage og afgive denne energi meget hurtigt og med et begrænset energitab, og det er derfor i stand til at øge musklernes effektydelse og beskytte strukturerne mod brud og skader. Kollagene fibre er naturens foretrukne elastik.
Fig. 2-2: Spændingsdeformationskurve for ligament.
De kollagene de af venstrehelices og mikrofibriller tværbindinger. Fibrillerne, i diameter og lange, holdes yderligere heder som fibre eller 6 typer af nisk henseende tydning. Type 1, berdiameter, findes glevæv og i blanding derhud og ligamenter. brusk, i rygsøjlens
De kollagene fibre er komplekst opbygge-
Belastnings-grænse
glaslegemet karakteriseret med i tykkelse sende vævet. til længes kring fibre
om man endast läser av y-koordinaten för belastningsgräns respektive brottstyrka.
Elasticitet
y-koordinaten brudden rumme egenskaved øgende ved stressrelaksere og udspændinger. den spænekspoligasekunder er det spændingen forførste 2-5). kendte jf. jævnmidunder stresskoncentratioelastisk, indbyder til begynmaterialet fordeles reduceres. altid en kaldes
Kollagena vävnader är viskoelastiska och deras egenskaper är tidsberoende, vilket framgår både av att styvheten och spänningen ökar vid stigande utsträckningshastighet (bild 2.3) och av vävnadernas förmåga att stressrelaxera och krypa vid en längre tids sträckning.
y-koordinaten brudden rumme egenskaved øgende ved stressrelaksere og udspændinger. den spænekspoligasekunder det spændingen forførste 2-5). kendte jf. jævnmidunder stresskoncentratioelastisk, indbyder til begynmaterialet fordeles reduceres. altid en kaldes ligamenter 5-7% for opmed de molekylære 50%, kollaernæringen og C-vinedsæt-
y-koordinaten brudden rumme egenskaved øgende ved stressrelaksere og udspændinger. den spænekspoligasekunder er det spændingen forførste 2-5). kendte jf. jævnmidunder stresskoncentratioelastisk, indbyder til begynmaterialet fordeles reduceres. altid en kaldes
ligamenter 5-7% for opmed de molekylære 50%,
Stressrelaxation är det fenomen som gör att den spänning/kraft som uppnåtts efter en viss deformation avtar asymptotiskt med tiden (bild
spänning
Fig. 2-3: Spændingsdeformationskurver for ligament visende viskøse egenskaber. Stivhed og styrke tiltager ved stigende deformationshastighed.
Fig. 2-3: Spændingsdeformationskurver for ligament visende viskøse egenskaber.
Stivhed og styrke tiltager ved stigende deformationshastighed.
Bild 2.3. Spännings–deformationskurvor för ligament som visar ligamentens viskösa egenskaper. Styvheten och spänningen ökar vid stigande deformationshastighet. Kurva 3 representerar den snabbaste av de tre deformationshastigheterna.
Fig. 2-3: Spændingsdeformationskurver for ligament visende
Fig. 2-4: Stress-relaxationskurve for ligament. Deformationen holdes konstant.
Bild 2.4. Stress–relaxationskurva för ligament. Deformationen hålls konstant, spänningen minskar.
Fig. 2-4: Stress-relaxationskurve for ligament.
Deformationen holdes
Elasticitet är ett materials eller en strukturs förmåga att först deformeras vid påverkan av en yttre kraft och att sedan återta sin ursprungliga form och storlek när denna påverkan upphör. I en idealiskt elastisk kropp råder ett linjärt förhållande mellan belastning och deformation, och det nns ingen fördröjning i vare sig belastning eller efterföljande avlastning.
Bild 2.1 visar en spännings–deformationskurva för en idealiskt elastisk kropp. I kurvan går det att avläsa motsvarande värden för spänning, mätt i newton, och deformation, mätt i meter eller procent av utgångslängden. Om belastningen medför brott på strukturen kommer ändpunktens koordinater att ange kroppens tolerans som brottstyrka respektive brottdeformation. Arean under kurvan är ett mått på den energi, mätt i joule, som krävs för att deformera systemet och som kroppen i den idealiska situationen innehåller i form av elastisk energi som kan återvinnas och omvandlas till arbete. I praktiken går dock en viss del energi förlorad i form av värme. Förlusten kallas hysteres. Kollagena vävnader är viskoelastiska och således inte idealiskt elastiska (bild 2.2). Deras hysteres är ofta 15–20 %, bland annat beroende på mängden vävnadsvätska.
Slutligen anger kurvans lutning strukturens eller materialets elastiska styvhet. För en struktur, till exempel en fjäder, anges styvheten (fjäderkonstanten) i N/m, det vill säga som kraftökningen i N vid en bestämd deformation i m (eller cm). Detta uttrycktes 1687 i Hookes lag: ut tensio sic vis (som deformationen, likaså kraften).
Stress-relaxationskurve for ligament.
Deformationen holdes konstant.
Bild 2.5. Krypningskurva för ligament. Spänningen hålls konstant, vävnaden förlängs.
Fig. 2-5: Krybningskurve for ligament. Spændingen holdes konstant.
För att kunna jämföra två eller er material anges deras egenskaper vid kraftökningen relativt till tvärsnittsarean (N/m², på engelska ”stress”) i förhållande till ”strain” (en deformation) som består i längdförändringen i förhållande till utgångslängden, angiven som ett bråktal eller i procent. Materialets styvhet, också kallad Youngs modul, är då ”stress”/”strain”, och eftersom ”strain” är enhetslöst blir enheten för Youngs modul N/m2 = Pascal (Pa). Inom biologin används dock ofta den omedelbart mer begripliga enheten N/cm2
2.4). I senor och ligament kan relaxationen efter 20 sekunder uppgå till 15–20 %. Krypning ärdet dithörande fenomen som innebär att om spänningen i materialet hålls konstant, kommer materialet att förlängas asymptotiskt avtagande utöver den deformation som initialt uppnåddes (bild 2.5). Båda fenomenen är allmänt kända, till exempel i stränginstrument som måste stämmas regelbundet och i ett gammalt tak som sjunker ned på mitten. I en biologisk struktur uppstår lätt lokala stresskoncentrationer, vilket är riskabelt eftersom allt som elastiskt är i otakt med omgivningen inbjuder till berbrott. Syftet med stretchövningar under uppvärmning är just att skapa en elastisk enhetlighet i vävnaderna så att belastningarna fördelas och brottrisken minskar.
Vid elastisk deformation går alltid en viss del av den tillförda energin förlorad på grund av motstånd mot molekylära omlagringar och därav följande uppvärmning. Förlusten kallas hysteres och kan för kollagena ligament vara i storleksordningen 10–20 % och för elastinligament 5–7 %. Om hysteresen är över 50 % kallas strukturen stötdämpare.
Bildandet och underhållet av kollagen brer är beroende av näring, i synnerhet av tillräcklig tillförsel av C-vitamin. Vid C-vitaminbrist minskar mängden kollagen brer och stödjevävnaderna försvagas. Tillståndet, som kallas skörbjugg, medför bland annat att tänderna lossnar och att bristningar och blödningar uppstår i ledband och ben.
Støttevævene og deres biomekaniske egenskaber
Spændingsdeformationskurve og ela-
Elastin nns som brer och membran i artärer, lungor, läderhud och ligament. Det är endast några få ligament som huvudsakligen utgörs av elastin brer. Hos människan nns bara ligamenta ava, som ingår i bakre väggen av ryggradens kotkanal, och ett område i stämbanden (ligamentum vocale). Flavus betyder gul och refererar till elastinets gula färg.
Mekaniskt sett skiljer sig elastin från kollagen genom att det dels har en sträckbarhet på upp till 80–100 %, dels har en elastisk styvhet på endast 0,4 MPa och dels endast kan ta upp en begränsad mängd elastisk energi (bild 2.6). Elastin brerna är dessutom mindre tidsberoende, det vill säga de uppvisar endast ringa stressrelaxation (viktigt för de två nämnda ligamenten) och en hysteres på cirka 5 %. Vatten fungerar som en nödvändig ”mjukgörare” för elastin brerna, varför deras elastiska egenskaper påverkas kraftigt av en eventuell uttorkning. Detta förhållande avspeglas exempelvis i hudens spänning, turgor, som kan användas för att bedöma en individs hydreringsgrad.
I organismen är elastin brer alltid skyddade mot översträckning av kollagen brer, som i de ovan nämnda ligamenten ligger i så stora veck att de börjar sträckas först vid 50–80 % förlängning av ligamentet.
Slutligen påverkas kollagen brers styrka och styvhet av köns- och binjurebarkhormoner. Därför varierar kollagen brernas egenskaper med ålder, kön, graviditet och olika sjukdomstillstånd.
spänning deformation
Akillessenan Precis som andra muskelsenor är akillessenan uppbyggd av parallellt löpande kollagen brer. Hos kängurun sitter den som en stor fjäder i bakbenen, där den samlar elastisk energi under landningen och återanvänder den i nästa upphopp. Detta är en vanlig egenskap som kängurun har fulländat så att den kan minska sitt intag av mat och vatten. Därmed har den anpassat sig väl till det klimat som den lever i. Även människan kan i viss grad utnyttja elastisk energi, bland annat i akillessenan. Inom forskningen om modern tävlingssport, särskilt hoppning och löpning, uppmärksammas fortfarande outnyttjade möjligheter att träna denna egenskap.
Elastin findes som fibre og membraner i arterier, i lunger, i læderhuden og i ligamenter. Der findes kun få af de i anatomien benævn-
Fördjupning
sionalt fletværk som f.eks. i læderhuden eller mere eller mindre parallelt som i sener, fascier og ligamenter. Den pågældende strukturs samlede elastiske stivhed er i høj grad hængig af fibrenes sammensætning og ningsmæssige organisation. Senevæv, som det mest organiserede og rene kollagene væv, har som nævnt en stivhed på omkring
GPa og en trækstyrke på 6-8.000 N/cm2. Det sidste svarer til, at Achillessenen, som har tværsnit på knap 1 cm2, kan tåle 6-700 træk.
Bindväv förekommer i lucker och tät form beroende på hur mycket grundsubstans respektive brer den innehåller. Lucker bindväv nns särskilt som fetthaltigt packmaterial i kroppshålorna, dels som rörliga vävnadsområden, vilka i och kring lederna påverkar ledernas passiva styvhet, dels som fokusområden vid en rad reumatiska sjukdomar. Lucker, fetthaltig bindväv i underhuden är naturens isoleringsmaterial som samtidigt avrundar kroppens yttre form.
Tät bindväv innehåller mycket brer, som kan vara organiserade i ett tredimensionellt nätverk, till exempel i läderhuden, eller ordnade mer eller mindre parallellt, som i senor, bindvävshinnor och ligament. Den aktuella strukturens totala elastiska styvhet beror i hög grad på brernas sammansättning och i vilken riktning de är organiserade. Senvävnad, som är den mest organiserade och rent kollagena vävnaden, har som tidigare nämnts en styvhet på omkring 1 GPa och en dragstyrka på 6 000–8 000 N/cm2. Denna dragstyrka innebär att akillessenan, som har ett tvärsnitt på 1/2–3/4 cm2, kan tåla en dragkraft på 400–500 kg.
Ligament och ledkapslar består av ett nätverk av kollagen brer. Fibrerna är lätt slingrande, men ligger primärt i dragriktningen. Namnet ligament används både om självständiga, väl avgränsade ledband och om förstärkta områden i ledkapslar. Observera att en förstärkning av ett ledkapselområde kan ha både en mekanisk och en mekanoreceptorisk funktion, varav den sistnämnda i vissa fall tycks vara den egentliga funktionen (bild 2.7). Ligament är för denna funktion utrustade med sträckreceptorer som har olika tröskelvärden och adaptationshastighet (hastigheten varmed ligamenten anpassar sig till konstanta spänningar). Genom dessa receptorer kan centrala nervsystemet följa ledernas ställning, rörelseriktning och rörelsehastighet samt deras avstånd till en ytterposition.
I ordningsföljden ben–ligament–ben är det ofta benvävnaden som är svagast när det gäller dragkraft. En våldsam utsträckning kan därför medföra en fraktur, eventuellt i form av en avslitning av ligamentets fästpunkt i benet, så kallad avulsionsfraktur (avslitningsfraktur), i stället för en ligamentbristning.
I många leder har kollagena ligament en speci k mekanisk funktion som kräver att ligamentets längd står i proportion till ledens storlek och rörelseomfång. Denna längd uppnås och kvarhålls genom en lämplig växling mellan utsträckning och avspänning, det vill säga genom ledens normala och varierade funktion. Vid frekventa och långvariga (veckor) utsträckningar blir ligamentet starkare och längre genom cellulära remodelleringsprocesser i brer och grundsubstans. Detta förhållande ligger till grund för vanlig styrke- och smidighetsträning. Vid immobilisering förkortas och försvagas ligamentet. Typiska exempel på detta är att lig. iliofemorale skrumpnar vid höftledsartros (osteoartrit) och att axelledskapselns synovialveck skrumpnar vid immobilisering i mitella med axeln i adducerad ställning. Rehabilitering i syfte att återställa ledbandens längd och styrka ska ske gradvis över era veckor.
Med åldern ökar ligamentens elastiska styvhet, det vill säga kurvan blir brantare. I ålderdomen förlorar stödjevävnaderna en del av sitt vatteninnehåll och blir som regel styvare och svagare.
Stödjevävnaderna har förhållandevis låg metabolism och låg genomblödning. I senor och ledband löper artärer och vener längsvis, ofta omgivna av en mindre mängd lucker bindväv. Försörjningen av senorna kommer från muskelsidan och från kärl i senans periferi samt en mindre mängd från benhinnan vid senfästet. När strukturerna sträcks, kläms kapillärerna av. Senor och ledband får således endast näring under varierade rörelser och under viloperioder.
Positionskänslan, eller proprioceptionen, det vill säga förmågan att registrera en leds ställning och rörelse utan att titta på den, beror på
spänningen i ledband och ledkapsel, i den överliggande huden och i de muskler vars senor passerar leden. Registreringen sker med hjälp av speciella mekanoreceptorer, som nns dels som bindvävsinkapslade nervändar, dels som ett nätverk av fria nervändar på kollagen brernas yta. Receptorerna aktiveras genom att de bindvävsinkapslade nervändarna deformeras när ligamentet spänns och kraften ökar. De antas därför vara kraftregistrerande, medan de fria nervändarna, som sträcks tillsammans med kollagen brerna, fungerar som smärtreceptorer och möjligen också längdreceptorer.
Under en leds rörelse sträcks olika ledband eller olika delar av ledkapseln och ledband. Därmed kommer de att i en bestämd ordningsföljd och med en bestämd 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 håller på att nå en ytterposition som kräver en reaktion. Vid ytterpositionen börjar också smärtreceptorerna att aktiveras.
Ett förstärkande ligament i en ledkapsel ger området ökad styvhet och därmed större spänning 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 sådan skada kan därför lika väl vara en störd mekanoreception som en mekanisk instabilitet. Bådadera kan medföra upprepade stukningar (habituell luxation). Förstnämnda fall ska behandlas med mekanoreceptorisk träning (även kallad proprioceptiv träning), sistnämnda fall ska eventuellt behandlas kirurgiskt.
Bild 2.7. Spännings–deformationskurva för tre kollagena ligament, där berlängden b är lika med 2 × a och berantalet c är lika med 2 × a. Dessutom illustration av ligamentförstärkt ledkapsel, där kapselutsnitt c och a motsvarar kurva c och a. Om ligamentförstärkningen c utsätts för ett partiellt brott, ändras kurvan från c till a: styrkan halveras, liksom mekanoreceptionen, eftersom mekanoreceptorerna huvudsakligen registrerar vävnadsspänning.
Nerverna till en led kommer vanligen från de nervgrenar och ryggmärgssegment som innerverar ledens muskelgrupper. Dessa är ordnade i ett sinnrikt mönster, där mekanoreceptorer i en sektor av en ledkapsel via ryggmärgen står i förbindelse med just den eller de muskler som slappnar av eller förhindrar att den aktuella kapselsektorn sträcks. Exempelvis är nerverna till en ledkapsels mediala sida förbundna med ledens adduktorer. De kan därför framkalla muskelkontraktioner som försöker att skydda leden när abduktionsgränsen överskrids. Impulserna ingår dessutom i skyddande re exer vid in ammation och trauman i och omkring kapseln, där musklerna kommer att immobilisera leden.
Brosk nns som hyalint brosk, som är vanligast, bröst brosk, som nns i särskilda områden (ledskivor, ledläppar 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 ersätts med tiden av benvävnad, även om det nns kvar permanent i ledbrosk och revbensbrosk.
Brosk är ett enkelt material i bemärkelsen att det kan växa interstitiellt genom celldelning och genom att öka grundsubstansen. Brosk måste inte brytas ner innan det kan nybildas, vilket exempelvis benvävnad behöver göra. Brosk är därför ett bra tillväxtmedium och utnyttjas därför både vid fostrets tillväxt och vid den postnatala längdtillväxten i epifysskivorna.
Liksom övriga stödjevävnader är brosk ett komposit material, som i sin hyalina form består av 70–75 % vatten, 15–20 % kollagen (typ 2) och 2–10 % proteoglykaner samt vissa andra beståndsdelar. Hyalina ledytor har två unika egenskaper:
1) en lämplig elastisk eftergivlighet, vilket innebär att kontaktytan mellan två skelettben kan ökas under belastning
2) de är slitstarka tack vare att de tillsammans med ledvätskans innehåll av hyaluronsyra minskar friktionen så mycket att den blir mindre än det bästa mekaniska kullagret.
Det är det stora innehållet av proteoglykaner som är förklaringen till att ett material som består av 75 % vatten kan bära ett tryck som är era gånger större än kroppsvikten. Proteoglykanerna är jättemolekyler som har en central kedja till vilken en serie små askborstformade proteiner är bundna. De enskilda ”borstarnas” yta är negativt laddad, vilket gör dem hydro la. Molekylernas stora yta gör att de kan binda de stora mängderna vatten. Repellerande krafter mellan ”borstarnas” elektronegativa ytor ger materialet dess styvhet. Styvheten ökar därför i takt med att vattnet under kompression pressas ut ur brosket och de laddade ytorna kommer närmare varandra. Som ur en svamp pressas vattnet ut i ledvätskan och sugs tillbaka vid den efterföljande avlastningen.
De kollagena brerna i ledbrosket avgår vinkelrätt från det subkondrala benet och löper bågformat upp i brosket för att ligga tangentiellt vid ytan. Här blir de mindre i diameter och bildar tillsammans med grundsubstansen en semipermeabel barriär. För att bland annat möjliggöra näringsförsörjningen till brosket medger denna barriär utbyte av vatten och små molekyler som glukos och salter, medan ledvätskans innehåll av hyaluronsyra, som ger ledvätskan dess smörjande egenskaper, inte kan tränga in.
Vid belastning kan ledbrosk deformeras upp till 50 % av sin ursprungliga tjocklek. Denna stora elasticitet (compliance) innebär att vävnaden inte kan innehålla kärl och nerver. Materialet måste därför få vatten och näring från ledvätskan och det subkondrala benet genom osmos och diffusion samt från den vätsketransport via den konvektion som uppstår till följd av skiftande belastningar. Varierade rörelser med åtföljande belastning under dagen är en förutsättning för att brosket ska få rätt näring och för att det ska fungera och bevara sin kvalitet. Brosk har dock en obetydlig regenerativ förmåga.
Det ytliga, tangentiella lagret belastas av otaliga deformationer. Med åldern kan ett antal sprickor uppstå, varvid synovialvätskan och dess enzymer (kollagenaser och hyaluronidas) får tillträde och påbörjar en nedbrytning som kan leda till artros.
Många av de lägre stående djurarterna, evertebraterna, är försedda med ett yttre skelett, ett ”exoskelett”. Det kan bestå av kitin, som hos insekterna och kräftdjuren, eller kan som viktigaste beståndsdel innehålla kalk, till exempel skalet hos sjöborrarna. Med ett exoskelett blir rörelsemöjligheterna kraftigt begränsade, särskilt för större djur. Därför har den bärande strukturen hos vertebraterna, som huvudsakligen omfattar större djurarter, en annan uppbyggnad, ett ”endoskelett”, som består av benvävnad. Hos fåglar är skelettet ganska lätt på grund av att det delvis är luftfyllt. Fjädrarna, som tillsammans väger mer än skelettet, omger fågeln som en mekanisk stötdämpare. Vingbenen är särskilt styva och hårda och har därför en tendens att splittras vid frakturer.
Fördjupning
De olika benen fungerar som hävstänger för musklerna. För att kunna utföra exakta rörelser och plötsliga accelerationer måste benens viktigaste mekaniska egenskaper vara stor styvhet och styrka. Dessa egenskaper är inbyggda i både materialet och i benens form. Skelettet skyddar dessutom många viktiga organ, däribland hjärnan och ryggmärgen. Skelettet innehåller också benmärgen och utgör slutligen ett kalkförråd, som kan utnyttjas i det dagliga upprätthållandet av kalciumhomeostasen och under perioder med amning.
Skelettet består av ben, som i sin tur består av benvävnad och vissa mjukdelar. Makroskopiskt utgör skelettet organismens grundform, storlek och art. Följaktligen är det enkelt avgöra vilken djurart ett skelett kommer från (till exempel på ett museum). Vid fynd av skelett eller skelettdelar går det snabbt att se om det rör sig om skelett från människa eller djur, men det är förstås lika viktigt att kunna bestämma storlek, kön, ålder och geologisk tidsperiod.
Benvävnad har en speci k densitet på 2 g/cm3 och är därmed en av kroppens tyngsta vävnader. Beroende på sin funktion är benen utformade efter en så kallad massaminimeringsprincip. Det betyder att det inte har slösats med material utan att benen inte är tyngre eller starkare än vad som krävs för att organismen alltid ska kunna arbeta maximalt.
Det tycks ändå vara så att maximalt arbete ibland överstiger skelettets tolerans och medför mikrofrakturer här och där. Mikrofrakturerna förstärks sedan genom organismens inneboende förmåga att reparera sig själv. Möjligen kan antalet belastningar till eller strax över toleransgränsen utgöra den signal till cellerna som gör att benmassan under hela livet justeras efter det aktuella behovet.
Beroende på utseende, struktur och förbeningssätt delas ben in i långa, korta, oregelbundna och platta ben. Ben är uppbyggda av benvävnad, som delas in i två typer: substantia compacta (kompakt benvävnad) och substantia spongiosa (spongiös benvävnad).
Skelettet anläggs som ett hyalint broskskelett, som förbenas i takt med tillväxten och ökade krav på mekanisk styvhet. Förbeningen sker från primära, sekundära och tertiära ossi kationscentrum5, som uppträder enligt den generella regeln att primära centrum uppstår omkring 2:a fostermånaden, typiskt i rörbenens skaft (bild 2.12), sekundära centrum uppstår i rörbenens ändar (epifyserna) och i de korta benen fram till 2:a levnadsåret och tertiära centrum uppstår i stora benutskott (apofyserna) från 10–12:e levnadsåret. I de mest belastade benen uppstår dock ossi kationscentrum tidigare. De sekundära centrumen i hälbenet och i benändarna på vardera sidan av knäet uppstår redan före födseln. Förbeningen avslutas i 16–20-årsåldern, tidigast hos ickor.
Förbeningstidpunkterna för de olika benen och variationer av dessa kan slås upp i tabeller, se också s. 416–419.
5Särskilt i engelskspråkig litteratur används sällan beteckningen tertiära centrum (apofyskärnor), eftersom den kronologiska ordningsföljden för deras uppkomst kan vara en annan än i ett rörben
metafys
apofys
Substantia compacta (kompakt benvävnad) är inte kompakt till 100 %, utan här nns hål för blodkärl, nerver och celler. Det gör att den har en porositet på 5–10 %.
· 29
De laverestående dyreformer, invertebraterne, er i mange tilfælde forsynet med et hudskelet, et »exoskeleton»; det kan bestå af kitin som hos insekterne og krebsdyrene, eller det kan som vigtigste bestanddel indeholde kalk, f.eks søpindsvinenes skal. Bevægelsesmulighederne ved et »exoskeleton« er imidlertid begrænsede, især for større dyr. Hos vertebraterne, som gennemgående omfatter større dyreformer, findes derfor en anden bygningsplan for den bærende struktur, et »endoskeleton«, opbygget af knoglevæv. Hos fuglene er skelettet ganske let, idet det til dels er luftfyldt. Fjerene, som tilsammen vejer mere end skelettet, omgiver det som en mekanisk stødpude. Vingeknoglerne er særligt stive og hårde; ved brud har de derfor tendens til at splintres.
Grænsezonen mellem diafysen og epifyserne fungerer som rørknoglens længdevækstzone (epifyseskiven, se s. 34) og betragtes derfor som et særskilt område, metafysen, indtil længdevæksten ophører.
Substantia spongiosa (spongiös benvävnad) utgörs av ett nätverk av bjälkliknande trabekler eller benplattor, 0,2–0,5 mm tjocka, upp till 2 mm breda och era mm långa. I områden där benen belastas i speci ka tryck- och dragriktningar är bjälkarna (trabeklerna) orienterade längs dessa riktningar, det vill säga vinkelrätt mot de tryckbelastade ledytorna (bild 2.9). Mellan spongiosans bjälkar nns med bestämda mellanrum stödjande tvärbjälkar. Porerna är fyllda av benmärg och blodkärl och den totala porositetsgraden ligger mellan 30 och 50 %.
diafys
Skaftet består af et tykt lag compacta omgivende en marvhule, en cavum medullare. Forholdet mellem rørknoglens indre og ydre diameter er ca. 7:10, et forhold der også beregningsmæssigt giver den største mekaniske stivhed over for torsioner og bøjning med det mindste materialeforbrug.
tvärsnitt genom diafys med märghålan, cavum medullare
Långa ben, eller rörben, utgörs av två ändar och ett mellanliggande skaft. Ändarna kallas epifyser och skaftet diafys (bild 2.8). Gränszonen mellan diafysen och epifyserna (det vill säga mellan det primära ossi kationscentrumet och de sekundära ossi kationscentrumen) fungerar som rörbenens längdtillväxtzon, som kallas epifysskivan (se bild 7.11). Epifysskivorna förbenas i 16–20-årsåldern och därmed upphör längdtillväxten.
Epifyserne er ledbærende og har en større dimension end skaftet, for at ledfladerne kan få et vist areal at fordele belastningen over, og for at ledstyring og aksegeometri kan være passende defineret. Epifyserne består af substantia spongiosa ofte med et karakteristisk, trajektorialt forløb af trabeklerne (fig. 2-9). Yderst afgrænses epifyserne af en tynd skal af substantia compacta. Strukturen gør epifyserne lettere, end hvis de var lavet af compacta alene.
metafys
epifys
i rørknoglernes skafter, opstår inden 2. føtalmåned (s. 33, fig. 12), de sekundære i rørknoglernes ender (epifyserne) og i de korte knogler inden 2. leveår, og de tertiære i større knoglefremspring (apofyserne) inden 12. leveår. Ossifikationscentre i de mest belastede knogler kommer dog tidligere; således kommer de sekundære centre i hælbenet og i knogleenderne på hver side af knæet allerede inden fødslen. Forbeningstidspunkterne for de enkelte knogler og variationer heri kan i øvrigt slås op i tabeller, se også 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 på 5-10%.
Substantia spongiosa består af et netværk af bjælke- eller pladeformede trabekler, 0,2 til 0,5 mm tykke, op til 2 mm brede (de pladeformede) og adskillige mm lange. I områder, hvor knoglerne belastes i bestemte tryk- og trækretninger, er bjælkerne (trabeklerne) orienteret på langs af disse retninger; det vil i mange knogler være ude under overfladen, mens de pladeformede trabekler findes i det indre. Spongiosabjælkerne er med bestemte mellemrum afstivede til hinanden af tværbjælker. Porerne er udfyldt af knoglemarv og blodkar, og den samlede porositetsgrad ligger mellem 30 og 50%.
Lange knogler, eller rørknogler, består af to
De store rørknogler har yderligere nogle ujævnheder og fremspring til hæfte for de store muskler. Af fremspring kan nævnes trochanter major på lårbenet og tuberositas tibiae på skinnebenet. De kaldes apofyser og forbener som nævnt ud fra tertiære centre. De afgrænses mod diafysen af en apofyseskive af hyalin brusk.
Skaftet utgörs av ett tjockt lager kompakt benvävnad som omger en märghåla, cavum medullare. Förhållandet mellan rörbenens inre och yttre diameter är cirka 7:10. Detta förhållande ger också beräkningsmässigt största möjliga mekaniska styvhet mot torsion och böjning med minsta möjliga materialförbrukning.
Epifyserna bär lederna och har en större dimension än skaftet för att belastningen på led-
Korte knogler er opbygget ligesom de lange knoglers epifyser, dvs. af spongiosa med en skal af compacta. De forbener ligesom epify-
vægtoverførsel
ankret i
Fig. 2.8
De forskellige afsnit af en lang rørknogle (tibia).
ytorna ska fördelas över en större yta och för att optimera ledstyrningen och axelgeometrin. Epifyserna utgörs av spongiös benvävnad och trabeklerna har ofta ett karakteristiskt trajektoriellt (bågformat) förlopp (bild 2.9). Ytterst avgränsas epifyserna av ett tunt skal av kompakt benvävnad. Denna struktur gör att epifyserna är lättare än om de hade varit uppbyggda av enbart kompakt benvävnad.
De stora rörbenen har ytterligare några ojämnheter och utskott som utgör fäste för de stora musklerna. Av utskotten kan nämnas trochanter major på lårbenet och tuberositas tibiae på skenbensknölen. De kallas apofyser och förbenas från tertiära centrum. Apofyserna avgränsas från diafysen av en apofysskiva av hyalint brosk, som också den förbenas i 16–17-årsåldern.
Korta ben är uppbyggda på samma sätt som de långa benens epifyser, det vill säga av spongiös benvävnad med ett skal av kompakt benvävnad. Liksom epifyserna förbenas de från sekundära centrum. Handrots- och fotrotsben är typiska korta ben.
Oregelbundna ben är oregelbundna till både form och förbeningstidpunkt. De nns i ansiktsskelettet och ryggradens kotor. Liksom epifyserna består ryggradskotorna av spongiös benvävnad med ett skal av kompakt benvävnad, men de förbenas från både primära och tertiära centrum (se bild 8.9).
Platta ben utgör stabila ursprungsområden för muskler i bäckenringen och skulderbladet samt i neurokraniet, där de också skyddar hjärnan. Benen utgörs av två lager kompakt benvävnad, antingen åtskilda av lite spongiös benvävnad eller sammansmälta till en tunn platta. Neurokraniets platta ben har en speciell förbeningsform genom att de inte är preformerade av brosk, utan bildas direkt genom förbening av hudens djupa bindväv. Detta kallas desmal (eller intramembranös) förbening och påbörjas under de första fostermånaderna (bild 2.12).
Benhinnan, periosteum, är ett gråvitt, rikt vaskulariserat lager (bild 2.11), som täcker hela benet utom ledändarna. Benhinnan är förankrad till
benet med kollagen brer, Sharpeys brer, som går en bit in i benet. Vid dissektion kan benhinnan skrapas eller dras av. Bindningen till skelettet är lösare hos barn än hos äldre, och är fastare vid fästena för senor och ledband, som kan sägas fästa via benhinnan och de nämnda förankrings brerna.
Benhinnan innehåller många kärl och nerver som fortsätter in i benet för att försörja dess yttersta lager. Den djupa delen av benhinnan, det osteogena lagret, innehåller celler som kan aktiveras till benbildning både vid normal tjocklekstillväxt och vid benbrott. Då kan det snabbt bildas en primitiv benvävnad, så kallad kallus, som sammanfogar brottändarna.
På gränsen mellan benmärgen och benets inre yta nns en annan bindvävshinna, endosteum, som i likhet med benhinnan är osteogen och blir aktiv vid frakturläkning.
Ledbrosket beklär i ett tunt lager de benändar som är vända in mot ledhålorna. Det består av hyalint brosk, som har liten friktion och stor förmåga att tåla tryck.
Benmärgen, medulla ossium, fyller alla håligheter i benets inre. Den totala mängden benmärg väger hos vuxna drygt 2 kg, varav cirka 1 kg är aktivt som den blodcellsbildande röda benmärgen, medan resten uppträder i en inaktiv form, som den fetthaltiga gula benmärgen. Hos nyfödda nns röd benmärg i hela skelettet, men under uppväxten ersätts den så småningom i extremiteterna delvis av gul benmärg, förmodligen därför att temperaturen är lägre i dessa delar. Hos vuxna nns röd benmärg i de proximala extremitetsändarna samt i skallens och bålens ben.
Benvävnaden är rikt vaskulariserad. Ett rörben har era kärlområden: ett diafysärt, två metafysära och två epifysära (bild 2.10).
Diafysen försörjs huvudsakligen av en enda stor artär, a. nutriens som löper in genom ett hål i benet, foramen nutriens6. Efter att ha perforerat den kompakta benvävnaden i canalis nutriens de-
epifysära kärl epifysskiva
metafysära kärl
a. nutricia
periostala kärl
metafysära kärl
celldelningar och längdtillväxt sker. Speciella metafysära kärl löper här i långa, tunna slyngor från diafysen in i epifysskivans tillväxtsida och förser de benbildande cellerna med näring.
epifysskiva
epifysära kärl
lar sig artären inne i märghålan i en ascenderande och en descenderande gren. Artären försörjer större delen av benets skaft och benmärgen. I rörbenen har foramen nutriens ganska konstant lokalisation. Canalis nutriens har en konstant, oftast sned riktning bort från benets dominerande tillväxtände. Det sneda förloppet gör att den mekaniska försvagningen av benet blir mindre än om hålet hade varit vinkelrätt mot ytan. I exempelvis överarmsbenet, humerus, nns canalis nutriens på mediala sidan mellan mellersta och distala tredjedelen och är riktad distalt in i benet.
Skaftet försörjs dessutom från benhinnan. Därifrån löper kärl in i den underliggande benvävnaden genom talrika små hål som nns överallt på benets ytor.
Övergången mellan diafys och epifysskiva kallas metafysen. Det är i denna övergång som
Det epifysära kärlområdet löper in vid kanten av ledytorna och försörjer benvävnaden och benmärgen i epifyserna. Före förbeningen ligger kärlen i kanaler i brosket. Mellan det metafysära och epifysära kärlområdet ligger epifysskivan som en avaskulär barriär av hyalint brosk. Detta förhållande förändras efter tillväxtperioden, då epifysskivan försvinner och anastomoser utvecklas mellan de två områdena.
Eftersom venerna oftast följer artärerna är ven vensystemet väl utvecklat i benen. De stora öppningarna på kotkropparnas sidoytor, speciellt in mot ryggradskanalen, och många av hålen på rörbenens metafyser fungerar endast som passage för vener. Lymfkärl nns bara i det ytliga lagret av benhinnan.
Benhinnan är rikligt försörjd med sensoriska nerver, vilket förklarar den kraftiga smärta som kan utlösas från benhinnan vid till exempel en spark på skenbenet. Smärta vid frakturer kommer också först och främst från benhinnan, men själva benvävnaden kan också utlösa en djup, molande smärta vid exempelvis utrymmeskrävande processer (tumörer) eller vid den intraosseösa tryckstegring som uppstår i det lednära benet vid artros. Det är möjligen detta fenomen som uppträder hos barn som efter en dag fylld av fysisk aktivitet kan känna av lite ”växtvärk”.
Osteomyelit
Vid allvarliga in ammationer med bakteriemi (bakterier i blodet) hos barn kan de metafysära kärlslyngorna på grund av sin form och sina dimensioner fånga fria klumpar av bakterier och därmed fungera som utgångspunkt för en allvarlig komplikation: benmärgsin ammation (osteomyelit). Detta är också ett skäl till att gränszonen, metafysen, betraktas som ett särskilt område tills längdtillväxten har avslutats.
På det semimakroskopiska området har ben en struktur som har betydelse för såväl de mekaniska egenskaperna som för tillväxt och remodellering (bild 2.11). Benvävnad är ett komposit material, vilket innebär att den utgörs av två faser: en fast fas som består av kalksalter i form av hydroxiapatitkristaller och en viskoelastisk fas som består av kollagen brer. Den fasta fasen motsvarar benvävnadens mekaniska egenskaper, styrka och styvhet, medan den viskoelastiska motsvarar benvävnadens förmåga att vid stressrelaxation stoppa den tillväxt av mikrosprickor som alltid uppstår i fasta material.
periost
interstitiella lameller
trabekler av spongiös benvävnad
osteon
Havers kanal
endosteum
Benvävnad bildas initialt som ett oorganiserat material, där de kollagena brerna löper i ett nätverk. Genom cellulär aktivitet ombildas detta till brolamellär benvävnad bestående av lameller och ofullständiga osteoner med inneslutna osteocyter och kärl och nerver. Denna benvävnad bryts ner igen och ombildas slutligen till mogen benvävnad med kompletta osteoner, som också kallas Haverssystem.
Ett osteon är en mekanisk och cellulär enhet, cirka 0,5 mm i diameter och 15–20 mm långt, eventuellt med en förgrening. Osteonet består av 6–8 koncentriska lameller. Mellan lamellernas gränsytor ligger osteocyterna i små, platta
lakuner som är förbundna med kanaler, canaliculi, så att alla cellerna står i förbindelse med varandra. Centralt i osteonerna nns en kanal för blodkärl och en nerv. Kollagen brerna i lamellerna är parallella och växlar från lamell till lamell mellan att vara vridna åt höger respektive vänster. Ytterst avslutas kollagen brerna av en så kallad cementlinje, som har färre eller inga kollagen brer och därför är en sannolik plats för mikrofrakturer. Osteonerna har en livslängd på 2–3 år, varefter de resorberas och ersätts. Osteonerna utgör huvudparten av rörbenens kompakta benvävnad tillsammans med rester av äldre, delvis resorberade osteonsystem i form av så kallade interstitiella lameller. Ut mot benets yta avslutas systemet av enstaka yttre grundlameller.
Skelettets mekaniska egenskaper kan inte karakteriseras med enkla, bestämda värden eftersom det nns många förhållanden som gör att egenskaperna varierar stort:
1. Skelettet är icke homogent, det vill säga benen är uppbyggda av olika material, på vissa ställen av spongiös benvävnad och på andra ställen av kompakt benvävnad. Dessutom kan benens porositet, mineralisering och materialtjocklek variera från område till område.
2. Benvävnad är anisotrop, det vill säga den har olika mekaniska egenskaper i olika riktningar. Benvävnad är således mer resistent mot tryck än mot dragkrafter och skjuvning. Benvävnad har också andra egenskaper vid torsion, det vill säga vridning kring längdaxeln.
Det macererade benet
I studiesyfte macereras benen. Mjukdelarna tas då bort mekaniskt och därefter upplöses resterna av benet i en stark bas med efterföljande kemisk avfettning, blekning och torkning. Under denna behandling förändras benens mekaniska egenskaper så att de blir styva och sköra. Därmed kan det yttersta skalet av den kompakta benvävnaden lätt skadas.
Fördjupning
3. Benvävnad är viskoelastisk, vilket medför att både styrkan och styvheten ökar vid ökande belastningshastighet.
4. Benvävnadens egenskaper varierar med ålder, kön, kost ochgenomsnittlig kondition
5. Benvävnad är uttröttbar eftersom materialstyrkan, i likhet med många andra fasta material, avtar med antalet omedelbart föregående 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 hållfasthet:
Styrka, kompakt benvävnad
Kompression 20 000 N/cm2 (≈ 2 ton/cm2)
Traktion 14 000 N/cm2
Styvhet 20 GPa (gigapascal: 109 N/m2)
Maximal elastisk deformering
Kompakt benvävnad 0,5–1,5 %
Spongiös benvävnad 1,5–5 %
Styrkan hos spongiös benvävnad beror på graden av porositet. Vid 50 % porositet kan styrkan vara reducerad till omkring 2 500 N/cm2.
De långa benen i extremiteterna utsätts för kompression, torsion, böjning och skjuvning. Hållfastheten vid böjning och torsion ökar –med samma materialmängd – genom skaftens rörkonstruktion, där det bärande materialet har för yttats från den mekaniska neutralaxeln i benets mitt.
Hållfastheten är störst vid kompression. Vid traktion är den cirka 30 % lägre och betydligt mindre vid skjuvning. Vid böjning startar frakturer i överensstämmelse med angivna hållfasthetsvärden på traktionssidan. När frakturlinjen passerar neutralplanet och når kompressionssidan, tvingas den ut i ett förskjutningsplan på cirka 45º åt vardera sidan, varvid ett kilformat fragment skjuts ut och ger plats åt den fortsatta böjningen (s. 422).
Benvävnad är levande och har en metabolism som ständigt omsätter kalksalter med mera. Precis som i andra vävnader är det celler som styr benvävnadens livsyttringar. I benvävnad kallas dessa celler osteocyter. Benvävnad är ett komplicerat material som bara kan växa och remodelleras först efter föregående nedbrytning. Benvävnad byts ut under hela livet för att anpassa struktur och mineraliseringsgrad till den aktuella belastningsnivån, för att reparera mikrofrakturer och eventuella stressfrakturer och för att säkra osteocyternas livsduglighet.
De celler som bryter ned benvävnad kallas osteoklaster, medan de uppbyggande cellerna kallas osteoblaster. Nedbrytningen av ett område på en trabekel eller ett visst ställe i ett osteon tar cirka 30 dagar och återuppbyggnaden tar cirka 90 dagar, det vill säga totalt cirka 4 månader. Vid remodellering hos friska vuxna är det 5 % av den kompakta benvävnaden och 25 % av den spongiösa vävnaden som byts ut årligen; hos barn är det betydligt mer som byts ut.
Remodelleringsfrekvensen och den uppnådda mineraliseringsgraden påverkas av mekaniska belastningar, tillväxt-, köns- och ämnesomsättninghormoner, paratyreoideahormon (som indirekt och via påverkan av osteoblasterna stimulerar osteoklasternas aktivitet), påverkan av hormonet kalcitonin (som hämmar osteoklasternas aktivitet) samt av förekomsten av D-vitaminer och kalcium- och fosfatjoner.
Längdtillväxt
Epifysskivor är däggdjurens och fåglarnas ”upp nning”, och deras längdtillväxt avslutas när epifysskivan förbenas. Hos paddor och kräldjur sker längdtillväxten i den djupa delen av ledbrosket i rörbenen, varför tillväxten kan fortsätta hela livet. Gamla krokodiler och sköldpaddor kan därför bli mycket stora.
Utbytesprocessen inleds med att vilande celler aktiveras till osteoklaster, som resorberar ett osteon från centralkanalen och utåt från lamell till lamell. Processen försiggår dessutom på längden ned genom benet (på samma sätt som en tunnel borras), här med en hastighet på cirka 40 μm per dygn tills hela osteonet är borta. Långt innan dess har osteoblasterna emellertid satt igång nybildning av vävnad, eftersom de både i tid och rum är kopplade till osteoklasterna. Den nya vävnaden utgörs initialt av oorganiserat material som efter en mognadsperiod ombildas till moget ben. Beroende på situationen kan benmassa både vinnas och förloras vid remodelleringen, och dessutom kan mineraliseringsgraden öka eller minska.
os parietale
os occipitale – bindvävspreformerad del os temporale
os frontale
maxilla
mandibula
os occipitale – broskpreformerad del
atlas
clavicula scapula
250 μm, vilka kan penetrera en tunn trabekel fullständigt. Om detta sker kan de efterföljande benbildande cellerna inte laga defekten. Trabekulära perforationer tycks vara oundvikliga även under normal remodellering. En viss försvagning och förgrovning av den spongiösa strukturen betraktas därför som ett åldersfenomen. Om det uppstår många trabekelperforationer, som vid osteoporos, försvagas området irreversibelt.
os ilii
os ischii
Bild 2.12. Ett 16 veckor gammalt foster (längsta avståndet mellan hjässa och säte, CRL = 11,5 cm) färgat med alizarin, som selektivt färgar mineraliserad benvävnad.
Förbeningen är framskriden i alla rörbensskaft, men inte påbörjad i epifyserna och benen i hand- och fotrot. Kraniekalottens ben förbenas från hudens bindväv genom så kallad desmal förbening (i motsats till exempelvis rörbenens broskpreformerade förbening).
På bentrabeklerna i den spongiösa benvävnaden skapar osteoklasterna lakuner med ett djup på normalt 50–60 μm, i vissa fall ända upp till
Ben växer i tjocklek från benhinnan genom tillbyggnad på den yttre ytan och resorption från den inre. Denna tillväxt kallas appositionell, till skillnad från interstitiell tillväxt (det vill säga genom celldelning spridd i vävnaden), vilket är den vanliga formen av tillväxt i organismen. Under längdtillväxten genomgår också rörbenens omfångsrika ändar en nedbrytning från ytan för att anpassa sig till skaftets slanka kontur (bild 2.13).
Rörbenens längdtillväxt sker däremot huvudsakligen i övergångszonen mellan epifys och diafys. Hos nyfödda utgörs de esta benens epifyser enbart av hyalint brosk. När de sekundära benkärnorna utvecklas, reduceras epifysbrosket till ledbrosk på ändytan och till en transversell skiva mellan diafysen och epifysen. Denna skiva
Osteoporos
I samband med den postmenopausala minskningen av det kvinnliga hormonet östrogen förtunnas benvävnaden och dess mineraliseringsgrad reduceras, vilket är tydligast i den spongiösa benvävnaden. Kalkförlusten kan till en viss grad ses som en anpassning till att kvinnan inte längre behöver amma. Osteoporos uppkommer vid ökad aktivering av osteoklasterna med förlängd remodelleringscykel, minskad trabekeltjocklek och ökat resorptionsdjup samt ökad diameter i osteonernas centralkanal. Osteoporos, som kan ge en porositetsgrad på över 70 %, medför risk för spontanfrakturer, särskilt i ryggkotorna, i lårbenshalsen och distalt i strålbenet. Uttalad osteo-
poros behandlas med östrogen och benaktiva läkemedel. De viktigaste förebyggande åtgärderna är att tidigt i livet vara lagom fysiskt aktiv, äta en allsidig kost och sluta röka för att säkerställa en hög utgångsnivå av kalk i benen. Detta kan betraktas som ett slags pensionskapital med tanke på den oundvikliga åldersrelaterade reduktionen. Unga kvinnor som tränar så hårt att de går ner i vikt och slutar att menstruera till följd av minskad östrogenproduktion, upplever också osteoporotiska förändringar med stressfrakturer, som hos löpare ofta uppkommer i skenbenen. Reduktionen av tyngdkraftens verkan hos astronauter eller sängliggande patienter kan ge en kalkförlust på upp till 1 % per vecka.
Bild 2.13. Den remodellerande processen under tillväxten av ett rörben.
absorption
kallas epifysskivan och är orienterad vinkelrätt mot benets längdaxel.
Epifysskivorna är skelettets tillväxtorgan och därmed avgörande för hela kroppens längdtillväxt. I de små rörbenen nns en epifysskiva medan de stora har två, varav den ena står för 90 % av benets längdtillväxt. Den dominerande epifysskivan nns som regel i benets bredaste ände; i nedre extremitetens skelettben vid knäet, i överarmsbenet vid skuldran och i strålbenet vid handleden. Undantaget är armbågsbenet, där underarmsbenen måste växa i samma ände (s. 91, bild 7.11).
Epifysskivan är normalt cirka 2 mm tjock. Kanten mot benets yta kallas epifyslinjen, vilket också är namnet på den linje som syns på röntgenbilder. Epifysskivan är med taggar och utskott förankrad i den osseösa diafysen och epi-
Frakturmekanik
Ett brott uppstår när spänningen i ett material lokalt överstiger materialets inre kohesion. Etablering av frakturytor är en energikrävande process. Ju mer energi som appliceras, desto er frakturytor kan skapas, och desto mer komminut (splittrad) blir frakturen. Vid böjningsfrakturer börjar sprickan på traktionssidan och slutar med att ett kilformat frakturstycke skjuts ut på kompressionssidan.
Benbrott delas in i stressfrakturer (som utvecklas över timmar eller dagar på grund av växande multipla mikrosprickor, ofta till följd av långa marscher eller distanslopp), lågenergifrakturer (som kan uppstå vid vridningsrörelser (skidåkare) och högenergifrakturer (som kan uppstå vid t.ex. tra kolyckor eller skottskador).
Eftersom själva frakturen oftast uppstår på betydligt kortare tid än den inledande elastiska deformationen, sker en effektförstärkning när den koncentrerade energin utlöses. Vid mycket energirika brott kan detta skapa en chockvåg i de omgivande mjukdelarna (muskler, kärl, nerver) med åtföljande betydande skador.
Ett brott börjar vid ett svagt ställe eller i ett område med en lokal spänningskoncentration.
Detta är typiskt vid skrovligheter på ytan, vid hålen för kärl och nerver och vid spetsen av en skarpt formad mikrospricka. Att övervinna kohesionskrafterna och bilda en frakturyta är en
energikrävande process, och om inte tillräckligt med energi tillförs avstannar processen och de reparativa processerna tar vid. Det är just det som sker vid den terapeutiska avlastningen av en hotande stressfraktur.
När en spricka uppstår i en belastad struktur frigörs energi vid avspänningen av materialet på båda sidor om sprickan. Denna energi kan användas till ytterligare frakturutbredning. Det nns en kritisk spricklängd där energifrisättningen blir större än energiförbrukningen. I detta fall fortsätter frakturprocessen till sitt slut utan ytterligare energitillförsel.
Benvävnad är ett sammansatt material som utgörs av hårda hydroxiapatitkristaller och mjukare kollagen brer. Liksom i moderna konstbermaterial (t.ex. epoxiharts) kommer de mjukare delarna att ge med sig när spetsen av en spricka når fram till ett sådant område. Därmed minskar eller upphävs den spänningskoncentration som hela tiden be nner sig framför sprickan. Frakturprocessen tenderar då att avstanna och materialet kan betecknas som segt, vilket är en i praktiken mycket önskvärd egenskap. I glas berplattor är det epoxin som är det mjuka, avlastande materialet och i benvävnad är det kollagen brerna. Fenomenet ger organismen tid att reparera en uppstådd materialutmattning, som är en koncentration av mikrosprickor som har uppstått på grund av långvarig, cyklisk påverkan.
fysen, men är ändå ett svagt område av benet. En skada i detta område kan medföra ett kontinuitetsbrott, en epifysavlossning, eventuellt med tillväxtstörning (t.ex. anisomeli, det vill säga olika långa ben) som följd.
I 16–20-årsåldern upphör tillväxtprocesserna i epifysskivorna, tidigast hos ickor. Epifysskivan försvinner och området markeras med en zon av tätare benvävnad, ”epifysärr”. Apofysskivorna förbenas på liknande sätt.
KAPITEL 3
En leds funktion är rörelse. Mellan de styva benen i kroppen sitter leder som är utformade så att de fungerar friktionsfritt, kan tåla många års stor belastning och kan styras på ett ändamålsenligt sätt.
Rörelser kan antingen vara parallellförskjutningar eller vinkelrörelser. En kropp kan parallellförskjutas i tre mot varandra vinkelräta riktningar. Inom anatomin handlar det om transversella, sagittala och vertikala förskjutningar. Vinkelrörelser kan utföras kring tre mot varandra vinkelräta axlar. Endast en kropp som svävar fritt i rummet kan ha alla dessa sex så kallade frihetsgrader. Upphängd i eller stödd av en led förlorar kroppen en eller era frihetsgrader i utbyte mot stabilitet, medan rörelseomfånget mer eller mindre reduceras i de kvarvarande frihetsgraderna. I gengäld kan frihetsgrader adderas längs en kinetisk kedja så att slutorganet, till exempel handen, uppnår sex frihetsgrader. Förutsättningen är att det nns totalt sju frihetsgrader med lämpligt rörelseomfång i kedjan, vilket är fallet i just armen (se längre fram).
Allmän ledlära omfattar således både läran om de enskilda lederna, artrologi (gr. arthron, led), och rörelselära, eller kinesiologi (gr. kinesis, rörelse).
Anatomiskt delas leder in i oäkta leder, i vilka stödjevävnad sammanfogar skelettdelarna, och äkta leder, som har en ledhåla. Äkta leder har en, två eller tre frihetsgrader, medan oäkta leder kan ha tre eller era. Leder av olika typer är ofta förbundna med varandra och fungerar som en helhet.
Oäkta leder delas efter det sammanfogande materialet in i bindvävsleder och broskleder, även kallade syndesmoser7 respektive synkondroser8. Några leder förbenas och kallas då synostoser9. Kraniekalottens fogar är en särskild form av syndesmoser som kallas suturer. För en syndesmos, till exempel ett ledband, gäller att rörligheten är fri, men med ett plötsligt stopp i brernas riktning. Ledbandet kan ha fem frihetsgrader, men det är den frihetsgrad som saknas som är mekaniskt intressant eftersom det är den som bestämmer ledbandets styrande och begränsande funktion. Det är också denna funktion som påverkas av ett trauma.
Brosklederna delas in i primära och sekundära synkondroser. De primära är en rest av det ursprungliga broskskelettet. De är enkelt uppbyggda och består av hyalint brosk med en bindvävshinna (perikondrium) på 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 återföra leden till utgångsläget.
Sekundära synkondroser (bild 3.1) eller symfyser, exempelvis de som nns mellan kotkropparna, är mer komplicerat uppbyggda. I fullt utvecklat tillstånd består de av en tjock skiva av stödjevävnad som är fäst vid de stödjande benen via en tunn platta av hyalint brosk. Själva skivan består ytterst av koncentriska lameller av brös
7 desmos, gr. ”band”.
8 chondros, gr. ”brosk”.
9 osteon, gr. ”ben”.
vävnad och en kärna av viskös vätska centralt. Skivan fungerar som ett kompressionselement genom att kärnan vid belastning utsätts för tryck och därmed sträcker de omgivande lamellerna. Sekundära synkondroser är speciella genom att de varken har kärl eller nerver. Näringen tillförs genom diffusion via det hyalina ändbrosket.
De äkta lederna, synoviallederna, har en ledhåla. Ledhålan, cavitas articularis, är belägen mellan de broskbeklädda ledytorna och avskiljs från omgivningen av ett synovialmembran.
I äkta leder sker friktionsfria precisionsrörelser kring axlar som bestäms av ledytornas former och styrande ligament. Som nämnts kan lederna ha upp till tre frihetsgrader och rörelseomfånget är ofta ganska stort. Ledernas geometri bestämmer rörelseaxlarna, och de omgivande musklerna har välde nierade kraftarmar som överensstämmer med muskel brernas längd och antal.
Bild 3.1. En symfys – en sekundär synkondros – består av en central nucleus pulposus omgiven av en rad koncentriska lameller, som tillsammans bildar anulus brosus, samt två ändplattor av hyalint brosk som fäster den till benen. Synkondrosen får näring genom diffusion och osmos via de två ändplattorna.
Ledbrosket, cartilago articularis, består av hyalint brosk (undantaget käkleden och nyckelbenets två leder som består av bindvävsbrosk). Det friska ledbrosket har en slät, glänsande, blåvit yta. Ett tvärsnitt visar en glasaktig, nästan transparent, yta som alldeles intill benet övergår i ett mycket tunt gränsskikt av förkalkat brosk. Det är detta lager som ger ledändarna på det macererade benet de glatta ytorna. Broskets kollagena brer är genom detta lager förankrade i det subkondrala benet.
Ledbroskets tjocklek är vanligen ett par millimeter, men varierar mellan 0,2 och 6 mm. Tjockleken beror främst på det tryck som vilar på ledytan: ju större tryck, desto tjockare brosk. Ledbrosket är därför tjockare i de nedre extremiteternas leder än i de övre. Tjockleken varierar också på olika ställen på ledytan. I en kulled är brosket tjockast mot mitten av ledhuvudet och tunnare ut mot kanterna, medan brosket i ledpannan är tunnast centralt och tjockare perifert.
Ledbrosket gör att benens ledändar blir glattare så att de kan glida mot varandra med minimal friktion. Broskvävnaden är dessutom ett utomordentligt slitstarkt lager som effektivt
skyddar den underliggande benvävnaden. Ledbrosket är en tryckelastisk stötdämpare som kan deformeras till hälften av sin tjocklek, varvid den vikt- eller belastningsöverförande ytan mellan två inte helt kongruenta ytor ökar betydligt.
Ledbrosket innehåller varken blodkärl, lymfkärl eller nerver och har därför ingen känsel. Näring tillförs huvudsakligen via diffusion från ledvätskan, i mindre grad från bensidan, och från kärlnätet i synovialmembranet nära ledytans periferi.
Med åldern minskar ledbroskets tjocklek något, och då kan det förekomma brös degeneration som ökar friktionen och orsakar artros. Ledbrosket har större förmåga att regenereras perifert än centralt. Perifer irritation kan dessutom leda till proliferation av både brosk och ben med bildning av kondrala och osseösa utväxter (osteofyter).
Vid osteoartrit i exempelvis höftleden blir ledhuvudet ofta svampaktigt tillplattat eftersom brosket centralt har förstörts medan kanten fått en knottrig krans av osteofyter.
Vissa leder är försedda med brokartilaginösa bildningar i form av en ledläpp eller en ledskiva.
I kroppens två stora kulleder, axelleden och höftleden, nns en ledläpp, labrum articulare,
periost
som i båda fallen är ringformad, trekantig i tvärsnitt och fäst vid ledpannans kant. Därmed förstoras ledpannan så att rörelserna i leden stabiliseras, benkanten skyddas och ledpannans kantparti blir elastiskt.
Vissa leder innehåller en ledskiva, discus articularis, som ligger som en stötdämpare mellan de två ledytorna och fäster till ledkapseln längs hela kanten. I några fall (t.ex. i käkleden och nyckelbenets led till bröstbenet) är ledskivan fullständig och delar ledhålan i två skilda ledkamrar. I andra fall (t.ex. i knäleden) är ledskivan reducerad till en halvmåne, meniscus articularis, som från kapseln endast sträcker sig en liten bit in i leden(bild 3.7).
Ledkapseln, capsula articularis, är en brös manschett av varierande tjocklek. I ytlagret är brerna oftast orienterade i benens längdriktning och i det djupa lagret nns cirkulära stråk som binder samman de ytliga brerna. Kapselns berriktning och tjocklek, och därmed dess styrka, varierar från led till led.
Man skiljer mellan två lager i kapseln, ett inre, tunt cellrikt lager, synovialmembranet, och ett yttre, tjockt, berrikt lager, som vanligen kallas den brösa kapseln.
Synovialmembranet täcker ledhålans vägg överallt utom de broskbeklädda ledytorna.
periost
Membranet går från broskkant till broskkant och avskiljer ledhålan från omgivningen. Från broskkanten klär membranet ofta en bit av det angränsande benområdet, innan det går 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 ammationstillstånd i leden är det bra att känna till kapselns exakta fästpunkter och därmed synovialveckets lokalisation.
Synovialmembranet är tunt, i det närmaste genomskinligt, och är, särskilt i synovialvecken, försörjt med na veck, plicae synoviales, eller fransar, villi synoviales. Synovialmembranet och dess villi är cellrika och innehåller många kärl och sympatiska nerver. Här bildas synovialvätskan med dess innehåll av hyaluronsyra.
På grund av villi synoviales har synovialmembranet en stor invändig yta, vilket ger ett snabbt utbyte mellan blod och ledvätska. Toxiner som bildas under en akut ledin ammation resorberas därför mycket snabbt från ledhålan, som regel med kraftig påverkan på allmäntillståndet. Resorptionen ökar starkt vid rörelse i leden, varför leder immobiliseras i det akuta in ammationsstadiet.
Ibland är synovialmembranet åtskilt från den brösa kapseln av ett lager lucker, fetthaltig bindväv, den så kallade subsynoviala fettvävnaden, som på vissa ställen är rikt utvecklad och bildar voluminösa veck eller kuddar som skjuter in i ledhålan (till exempel i knä- och armbågsleden). Dessa veck har en viktig funktion genom att de fyller ut det ”döda rum” som uppstår mellan ledytorna under rörelse.
Kapselns yttersta lager, membrana brosa, kan fästa tätt intill ledens broskgräns eller på ett visst avstånd från denna. I det första fallet är det stramt och rörelserna i leden små; i det sistnämnda fallet är det slappt och rörligheten i leden större. Om det ställs särskilt stora krav på styrka och stabilitet kan en förstärkande bandstruktur (ligament) ha utvecklats i själva kapselväggen och/eller intra- och extrakapsulärt.
Ibland övertas ligamentens roll av förbipasserande muskler som då fungerar som aktiva ligament. Musklerna fäster då ofta i kapselväggen och kan därmed sträcka ut den i bestämda
riktningar. Sådana ”kapselsträckare” nns där kapseln är slapp (till exempel på armbågsledens fram och baksida). Genom att kapseln sträcks hindras den från att komma i kläm under rörelser i leden.
Utanför kapsel och ligament nns ett lager lucker bindväv, den periartikulära vävnaden. Den förbinder leden med omgivningen och innehåller kärl och nerver till leden. I patologiskt avseende är denna vävnad viktig eftersom den vid en ledsjukdom kan bli säte för en rad reaktioner (ödem, blödning osv.).
Ledhålan, cavitas articularis, är en smal spalt med ledvätska belägen mellan ledytorna och innanför synovialmembranet. Det smala mellanrummet mellan ledytorna som kan palperas utifrån kallas ledlinjen.
Ledvätskan bildas i synovialmembranet som ett ultra ltrat, vilket genom en sekretionsprocess har en förhöjd halt av hyaluronsyra.
Ledvätskan är klar, seg och trådig och kallas synovia10 på grund av sin likhet med äggvita. Även de största lederna innehåller endast små mängder ledvätska, men ändå tillräckligt för att ledytorna ska täckas med en n lm som gör dem blanka och glatta. Lederna arbetar i stort sett friktionsfritt, och ledvätskan tillskrivs samma betydelse för ledens funktion som smörjoljan i en mekanisk led. Ledvätskan har dessutom betydelse för ledbroskets näringstillförsel och skydd.
Hyaluronsyran ger ledvätskans dess viskositet och ger den tillsammans med vissa proteiner dess smörjande egenskaper. Ledvätskan är temperaturberoende. I likhet med mekaniska oljor blir den mer trög ytande vid avkylning (kalla ngrar blir stela). Den är också i viss grad hastighetsberoende: vid långsamma rörelser blir den mer viskös och vid snabbare rörelser blir den mindre viskös – vätskan är tixotrop.
Smörjning av leder, även mekaniska, sker genom olika processer. Snabba rörelser drar in smörjvätska mellan ledytorna och håller dem åtskilda om vätskan har rätt viskositet. Detta kallas hydrodynamisk smörjning och är den typ av smörjning som ger minst friktion. Om ledytor-
na inte rör sig men belastas i ytornas normala riktning, pressas ledvätskan ut mot sidorna och lämnar efter sig ett gränsskikt av ungefär en molekyls tjocklek, vilket är tillräckligt för att separera ytorna och reducera friktionen. Detta kallas gränsskiktssmörjning
Biologiska leders yta är som tidigare nämnts elastisk och deformeras under belastning, varvid kontaktytan ökar. Vid samtidig rörelse pressas vätska ut ur brosket där rörelsen börjar och sugs in igen där rörelsen slutar. Denna så kallade elastohydrodynamiska smörjning säkerställer att lederna är lämpligt separerade under mycket skiftande rörelser och att näring samtidigt cirkulerar ut ur och in i brosket. Även under ogynnsamma mekaniska förhållanden – skiftande hastigheter, skiftande riktningar, snabba rörelser, snabba stopp – uppnår biologiska leder en friktion som är en storleksordning (det vill säga en faktor 10) mindre än i de bästa mekaniska lederna.
Extremiteternas leder försörjs av artärer, som typiskt passerar på exorsidan. Ledernas strukturer tillförs näring från artärgrenar, som också skyddar lederna mot avkylning. Ledernas extensorsida, som bara täcks av tunn hud, är särskilt exponerad för kyla. I den periartikulära vävnaden nns ett arteriellt nätverk vars funktion är att efter behov bilda en värmekappa som kan hålla temperaturen i leden på 30 °C eller högre.
Kärlen försörjer dessutom ett tätt kapillärnät i synovialmembranet och i villi synoviales, varifrån synovialvätskan utsöndras. Lymfkärlens fördelning följer i stort sett blodkärlens. I det subsynoviala lagret nns ett nätverk av lymfkärl som kan absorbera ämnen från ledhålan.
Nervförsörjningen kommer från passerande nerver i området. Membrana brosa innehåller somatiska nerver som har betydelse för mekanoreceptionen, medan membrana synovialis tar emot sympatiska nerver som reglerar genomblödningen.
Kinesiologi11 är läran om kroppens, extremiteternas och ledernas rörelser. Inom kinesiologin kombineras den mekaniska fysikens lagar med de anatomiska förhållandena i en levande led som rörs av levande muskler. I medicinska sammanhang används kinesiologi för att analysera och beskriva de normala rörelserna. Det är en förutsättning för att kunna diagnostisera och behandla rörelseinskränkningar och ledskador, konstruera och använda proteser och ge råd om arbetsställningar, arbetsrörelser och idrottsutövning.
Rörelser i extremiteter och leder skiljer sig åt. För extremiteter och segment anges rörelseriktning och rörelseomfång. Riktningen anges utifrån den anatomiska grundställningens huvudriktningar och plan (bild 3.3):
1. Flexion–extension är rörelser i sagittalplanet i ventral respektive dorsal riktning kring en transversell axel. På grund av de nedre extremiteternas fetala rotation, som medför att de nedre och de övre extremiteterna vrids i 180° vinkel i förhållande till varandra, talar man dock om exion i knäleden och i fotens leder när underbenet och foten förs bakåt, och extension när de förs framåt. För att undvika missförstånd kallas extension i fotleden för dorsal exion och exion för plantar exion.
2. Adduktion–abduktion är rörelser i frontalplanet kring en sagittal axel. Adduktion är en rörelse inåt mot kroppens mitt, abduktion är en rörelse i motsatt riktning.
3. Med rotation avses en vridning kring en longitudinell axel. Man skiljer här mellan inåtrotation (medialrotation) och utåtrotation (lateralrotation). Underarmens inåt- och utåtrotationsrörelser, varvid strålbenet vrids kring armbågsbenet, kallas pronation respektive supination.
4. Cirkumduktion är en rörelse vars centrum är beläget vid benets ena ände, medan den andra änden beskriver en låst linje som kan betraktas som basen av en kägla.
depression
adduktion
flexion
elevation depression
abduktion
opposition
flexion
opposition
reposition
reposition
utåtrotation (pronation) inåtrotation (supination)
framåtförning bakåtförning rotation
extension
elevation depression
Bild 3.3. Termer för ledrörelser.
inåtrotation (supination)
adduktion
framåtförning bakåtförning
extension pronation supination
utåtrotation (pronation)
När det gäller lederna handlar handlar kinesiologi om rörelserna mellan ledytorna. En analys av dessa rörelser är nödvändig för att förstå styrande och hämmande strukturer och för att noggrannare kunna diagnostisera och behandla smärtbetingade rörelseinskränkningar. Ett ledhuvud kan röras på tre sätt i förhållande till en ledpanna: Det kan rulla som ett hjul på en yta, det kan glida i förhållande till ledpannan i en vinkelrörelse med stationär axel och det kan rotera kring en axel som är vinkelrät mot ledytan. Genom att röra ett skelettpreparat av överarmsbenet i förhållande till skulderbladet blir rörelserna lätta att förstå.
framåtförning bakåtförning
utåtrotation (pronation) inåtrotation (supination)
cirkumduktion extension
pronation supination
flexion
Rullrörelsen uppkommer genom att ledpannan i en biologisk led är mindre krökt än ledhuvudet (jfr knäleden). På grund av den ringa friktionen i leden omfattar rullrörelsen endast några få grader.
extension pronation supination
opposition
elevation depression
inåtrotation (supination)
Vid glidrörelsen förskjuts ledhuvudets yta parallellt med ledpannan. Förskjutningen kan illustreras genom att man föreställer sig att ledhuvudet under rörelsen ritar ett antal linjer på ledpannan. I en kulled, som axelleden, kommer det då att se ut som i bild 3.4. Glidrörelserna kan ske i två mot varandra vinkelräta riktningar, till exempel vertikalt och horisontellt, och kommer i ytterläget att stoppas på grund av att en fjärdedels sektor av ledkapseln spänns. Vid abduktion i axelleden glider ledhuvudet således vertikalt tills kapseln stramas åt på undersidan. Vid utåtrotation glider det på samma sätt horisontellt med åtstramning på framsidan som följd. Med hjälp av dessa rörelser kan man vid klinisk undersökning selektivt lokalisera en smärta till en bestämd del av kapseln. Man kan också under mobiliserande behandling välja att undvika eller engagera den smärtande delen av ledkapseln i rörelsen.
framåtförning bakåtförning rotation
A Vertikal glidning = abduktion–adduktion
B horisontell glidning = utåt-/inåtrotation
C egentlig rotation = exion–extension
Bild 3.4. Glidrörelser i en kulled (höger axelled). Man kan föreställa sig att ledhuvudet under rörelsen ”ritar” ett antal linjer på ledpannan.
Vid rotationsrörelsen vrids ledhuvudet kring en axel som är vinkelrät mot ledytan, t.ex. mot dess mittpunkt. Ledkapseln sträcks då i samma grad hela vägen runt och kommer till sist att stoppa rörelsen. Ytterställningen är mycket stabil (jfr höftledens extension, s. 307). Rörelsen är mindre lämplig vid lokalisation av en smärta eftersom hela kapseln sträcks samtidigt.
Vid traktion i en led – vinkelrätt mot ytan –uppstår ett undertryck som motverkar att ledytorna skiljs åt.
Flera av de faktorer som bidrar till att skapa stabiliteten i lederna sätter samtidigt en gräns för rörelseomfånget. Detta gäller benutskott i ledytornas närhet, ligament och muskler. Hämningen kan således vara osseös, ligamentös eller muskulös.
Äkta (synoviala leder) delas in i enkla (leder mellan två ben), sammansatta (leder sammansatta av tre eller era ben, till exempel armbågsleden) och kombinerade leder. Leder är kombinerade om två ben är förbundna vid två åtskilda leder (till exempel höger och vänster sida av käkleden eller proximala och distala ledförbindelsen mellan underarmsbenen).
Eftersom en leds funktion först och främst bestäms av ledytornas form och inbördes anpassning, är det naturligt att de biologiska lederna jämförts med de tekniska och att följande mekaniska ledtyper ställts upp (bild 3.5):
1. Glidleder har tre frihetsgrader: två parallellförskjutningar och en rotation. Ytorna i dessa leder är förhållandevis plana, och rörligheten är ofta ganska begränsad. Ledkapseln är i regel stram. Glidleder nns exempelvis mellan ryggkotornas ledtappar och mellan fotrots- och handrotsbenen.
2. Gångjärnsleder, ginglymus, har en frihetsgrad. Ledhuvudet är format som en vals med en styrfåra och ledpannan har en motsvarande styrkam. Rörelsen sker som en vridning kring valsens axel. Strama, starka sidoligament (lig. collateralia) säkerställer kontakten mellan ledytorna. På fram- och baksidan är dock ledkapslen vanligen slapp, och här nns i regel stora synovialveck. Fingerlederna och den egentliga armbågsleden är exempel på gångjärnsleder. Rörelserna är exion–extension.
3. Vridleder har en frihetsgrad. Axeln kring vilken en vridrörelse kan ske ligger här i de förbundna benens längdriktning. Lederna mellan underarmsbenen och mellan de två översta halskotorna är vridleder (se bild 8.20).
4. Sadelleder har två frihetsgrader. De två ledytorna är sadelformade, det vill säga konvexkonkava, och har motsatt krökning så att de passar in i varandra. De medger rörelser kring två mot varandra vinkelräta axlar, som är rumsligt åtskilda, den ena proximalt om ledspalten och den andra distalt. Tummens rotled är det bästa exemplet på en sadelled. Där kan det dock nns så mycket inkongru-
ens att rörelser (rotation) också kan ske kring en tredje, longitudinell axel.
5. Ellipsoidleder, äggleder, har två frihetsgrader. Ledytorna i dessa leder är ellipsformade. Leden är rörlig kring ellipsens längdaxel så att ledhuvudet vrids som ett ägg i en äggkopp. Om ledändarna hade varit oelastiska skulle andra rörelsemöjligheter ha varit uteslutna. Men rörelse runt en sagittal axel är möjligt tack vare att ledbrosket är elastiskt och att ledhuvudet i en av organismens ellipsoidleder (radiokarpalleden) till och med är sammansatt av en elastisk mosaik av små ben. Människan har endast två ellipsoidleder, articulatio atlanto-occipitalis (atlantooccipitalleden) och articulatio radiocarpalis (radiokarpalleden).
6. Kulleder har tre frihetsgrader. Ett sfäriskt ledhuvud bildar här en led med en motsvarande (”kongruent”) ledpanna. Ledytorna medger stor rörlighet kring en vridpunkt belägen i kulans centrum. Otaliga axlar genom vridpunkten är tänkbara, men av praktiska skäl skiljer man mellan tre mot varandra vinkelräta huvudaxlar. Alla rörelseutslag i kulleder kan beskrivas som rörelser kring dessa axlar. Axelleden och höftleden är kulleder.
Bild 3.6. Fingrarnas leder: en kulled och två gångjärnsleder.
Överst: sidoligamenten i alla tre lederna är strama. Kulleden har blivit en gångjärnsled med en frihetsgrad.
Nederst: Sidoligamenten i grundleden är slappa.
Fingrarnas grundleder är inskränkta kulleder (bild 3.6) eftersom sidoligamenten är 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 gångjärnsled).
Som regel går det att klassi cera en äkta led som tillhörande en av de ovan nämnda ledtyperna, men det bör påpekas att detta är en förenkling. Ledytorna är aldrig geometriskt regelbundna utan har varierande kongruens i olika ställningar. I en viss ställning (en av ytterställningarna) kan ledytorna emellertid ha en hög grad av kongruens, och kontakten mellan dem är då maximal. I denna ställning är ledytorna pressade mot varandra, och ledkapsel och ligament är strama, ofta skruvformat, så att ledändarna inte kan dras ifrån varandra.
I ledens neutrala ställning, en mellanställning, är kapseln tvärtom så slapp som möjligt så att ytorna kan separeras. Det är denna ställning som leden re ektoriskt intar vid ansamlingar i ledhålan.
Beskrivningen av en led följer den allmänna dispositionen (s. 13). I inledningen anges ledens namn, klassi kation och lokalisation. Klassikationen anger om leden är oäkta eller äkta. För oäkta leder anges om leden är en syndesmos eller en synkondros, och för äkta leder anges om leden är enkel, sammansatt eller kombinerad samt vilken mekanisk typ den räknas till.
Därefter beskrivs den isolerade ledens ledhuvud, ledpanna, ledkapsel och ledhåla. För ledytorna anges storlek, krökningar – konvex-konvex, konvex-konkav eller konkav-konkav – och åt vilket håll ytorna är vända (i upprätt grundställning). Ytorna kan också jämföras med en geometrisk gur som en kula, en skål, en trissa eller liknande (bild 3.5). Ofta måste man sedan modi era gurjämförelsen. Utöver allt detta beskrivs också intraartikulära strukturer, förstärkningar i kapseln och extraartikulära ligament.
Därefter föreställer man sig leden insatt i organismen, och i överensstämmelse med den angiv-
na mekaniska typen de nieras axlar, rörelser och rörelseomfång. De begränsande strukturerna för de i leden realiserade frihetsgraderna anges. Om leden kan röras utöver det normala är de begränsande strukturerna skadade. Likaledes anges de i leden icke-realiserade frihetsgraderna. Om leden kan utföra onormala rörelser är de styrande strukturerna (kollaterala ligament) skadade. Slutligen anges de viktigaste musklerna som framkallar rörelserna i leden.
Den allmänna 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 vätskeansamling i leden. Därefter undersöks ledens rörelseutslag för att fastställa om rörligheten är inskränkt eller abnormt stor i ledens normala rörelseriktningar eller om dess rörelseomfång är onormalt (till exempel sidorörlighet i knäleden).
Undersökningen av de olika ledernas rörlighet kan göras med användning av neutralnollmetoden. Den innebär att den anatomiska grundställningen, som kallas nollställningen, används som utgångsställning för ledmätningarna. När det gäller vissa leder (till exempel knäoch armbågsleden) är nollställningen en ytterställning, medan den för exempelvis handled och fotled är en mellanställning. Från denna utgångsställning, som för den normala leden betecknas med siffran 0, mäts det distala segmentets största möjliga rörelseutslag i ledens huvudriktning. Exempelvis anges den normala exionsrörelsen i armbågsleden som 0–150°, medan ab- och adduktionsrörelserna i handleden anges som 20–0–70º.
Av diagnostiska skäl är det ofta viktigt att mäta en leds rörelseutslag vid både aktiva och passiva rörelser. Om ledens muskler exempelvis är förlamade, kan den aktiva rörligheten vara inskränkt medan den passiva rörligheten är normal.
Ledernas rörelseomfång uppvisar stora variationer mellan individer med olika kroppsbygg-
Bild 3.7. Artroskopisk bild av vänster knäled. Artroskopet är infört i den laterala ledkammaren. De artikulerande ytorna separeras genom att koksaltlösning injiceras i ledhålan. Mellan femur (Fe) och tibia (Ti) ses den skarpkantade men något slitna laterala menisken (Me) och bakom denna den intrartikulära delen av popliteussenan (Po).
Eftersom leder belastas, förslits och överbelastas är ledsjukdomar vanliga. Synovialmembranet, som är avgörande för ledens integritet, reagerar vid infektiösa, autoimmuna och metabola sjukdomar som medför förändringar av synovialvätskan och dess smörjande egenskaper, degeneration av ledbrosket, urkalkning av det lednära skelettet samt försvagning och rupturer av ligament och senfästen.
artrosförslitningfel- eller överbelastning, broskdegeneration, benutskott i kapselfästena, mikrofrakturer och urkalkning i lednära skelett
artritledin ammation bakteriellt framkallad: gonokocker, tuberkulos, streptokocker med era
reumatoid artrit ledgångsreumatism in ammatorisk, icke-bakteriell bindvävssjukdom
podagragiktmetabol sjukdom
hypermobila leder överrörlighetärftlig förändring av den kollagena vävnadens elastiska styvhet
nad och ålder. Normalvärden kan därför inte anges med mer än 30–45 graders noggrannhet. Den bästa ”normala” standarden är som regel patientens motsatta, friska led. De vinkelmått som anges i denna bok refererar till genomsnittsvärden för människor i 20–25-årsåldern. Som regel går det att med ögonmått ange rörelseutslag i grader, men man kan också använda en vinkelmätare (goniometer).
Vid artroskopi (bild 3.7) förs ett instrument med ljuskälla och optik in i leden. På så vis kan man inspektera ledytor och intraartikulära strukturer, till exempel menisker. Vid knä- och axelledssjukdomar har artroskopi särskilt stor diagnostisk betydelse.
En normal mängd och ett normalt mönster av proprioceptiva impulser som utgår från en led som rörs fritt och varierat förefaller vara av betydelse för nervsystemets samlade funktion. Förklaringen är att impulserna, både i de perifera nerverna och på olika nivåer i centrala nervsystemet, står i ett slags konkurrensförhållande till de speci ka och ospeci ka smärtimpulserna. Under vissa omständigheter går det således att avbryta smärta i en led och påverka en rad följdtillstånd i det aktuella ryggmärgssegmentet genom att manuellt mobilisera leden och få den att generera sina normala proprioceptiva impulser. För att kunna göra detta krävs ingående kunskap om vilka aktiva och passiva rörelser som sträcker ledkapseln eller speci ka delar av den. Vid manuell terapi används både egentlig manipulation, där man utnyttjar den viskösa vävnadens ökade styvhet vid snabba rörelser (”high velocity, low amplitude”), och långsam traktionsbehandling som varar i 10–20 sekunder och framkallar en lämplig stressrelaxation.
ISBN 978-91-47-14720-5
© 2023 Liber AB
Originalets titel: Bevægeapparatets anatomi
© 2014 Finn Bojsen-Møller, JørgenTranum-Jensen, Erik B. Simonsen och Munksgaard, Köpenhamn
Översättning: Inger Bolinder-Palmér och Kristina Olsson
Förlagsredaktör: Christina Brynolfsson
Förläggare: Kristina Iritz Hedberg
Projektledare: Annika Sandström
Omslag och ombrytning: ord & form, Gudbrand Klæstad
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, 31.1–31.7, 31.9–31.13
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 är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner och universitet. Intrång i upphovsmannens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av olovligt framställt material. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.bonuscoypright.se.
Liber AB, 113 98 Stockholm
Tel 08-690 90 00
kundservice.liber@liber.se www.liber.se
Rörelseapparatens anatomi är ett rikt illustrerat verk som beskriver grundläggande anatomi samt det ofta tydliga sambandet mellan förebyggande åtgärder, undersökning, behandling, träning och rehabilitering. Boken beskriver även embryologi, antropologi, jämförande anatomi, histologi och mekanisk fysik för att öka förståelsen för rörelseapparatens struktur, funktion och grundläggande livsvillkor.
I denna andra svenska upplaga har texterna och de flesta illustrationer uppdaterats och omarbetats. I bilagan har muskelschemat kompletterats med ett motsvarande schema för lederna. Boken har även utökats med en biomekanisk verktygslåda där aktuella begrepp inom mekanisk fysik definieras.
Rörelseapparatens anatomi vänder sig främst till blivande läkare, idrottslärare, fysioterapeuter, ergonomer, naprapater ochkiropraktorer, men är också lämplig för personliga tränare, massörer, idrottare och övriga med intresse för kroppens rörelser och funktioner.