Anatomi Vertebra.pptx

KONSEP ANATOMI DAN BIOMEKANIK VERTEBRA OLEH SUDARYANTO, S.ST, M.KES, M.FIS

ASPEK ANATOMI  Columna

vertebralis terdiri dari 33 tulang yang membentuk kurva dan terdiri dari 5 regio :     

7 segmen vert. cervical 12 segmen vert. thoracal 5 segmen vert. lumbal 5 segmen vert. sacrum 4 segmen vert. coccygeus

 Kurva pada vertebra terdiri atas :  Kurva konveks keanterior (lordosis) cervical  Kurva konveks keposterior (kiphosis) thoracal  Kurva konveks keanterior (lordosis) lumbal  Kurva konveks keposterior (kiphosis) sacrum

 Secara unit fungsional, vertebra terdiri atas :  Anterior pillar  Posterior pillar

 Anterior pillar dibentuk oleh corpus vertebra dan

diskus intervertebralis yang berperan sebagai hidrolik, weight bearing, dan shock absorber.  Posterior pillar dibentuk oleh processus articularis dan facet joint  merupakan mekanisme slide untuk gerakan.

Anterior Pillar  Dari cervical ke lumbal corpus vertebra semakin besar

ke bawah  sesuai tujuan fungsionalnya.  Diskus intervertebralis membentuk articulatio diantara corpus vertebra yang dikenal symphisis joint.  Diskus intervertebralis merupakan salah satu komponen three joint kompleks diantara 2 vertebra yang bersendi & makin ke caudal makin tebal.  Diskus intervertebralis mulai dari segmen C2-C3 sampai segmen L5-S1.

 Peran diskus intervertebralis adalah :  Memberikan penyatuan yang sangat kuat  Derajat fiksasi intervertebralis yang penting untuk aksi yang efektif.  Proteksi terhadap canal neural  Memungkinkan gerak yang luas pada vertebra.  Setiap diskus intervertebralis memiliki 2 komponen

yaitu : 

Nukleus pulposus ; sebagai hidrophilik yang sangat kuat, tidak memiliki pembuluh darah dan saraf, memiliki kandungan cairan yang sangat tinggi sehingga dapat menahan beban kompressi, berfungsi untuk mentransmisikan beberapa gaya ke annulus fibrosus dan sebagai shock absorber.



Annulus fibrosus ; tersusun sekitar 90% jaringan kolagen yang nampak menyilang satu sama lainnya secara oblique & menjadi lebih oblique kearah sentral, lebih sensitif terhadap strain rotasi daripada beban kompresi dan tension, melindungi nukleus didalamnya dan mencegah terjadinya prolapsus nukleus, berperan sebagai coiled spring (gulungan pegas) terhadap beban yang terjadi.

 Ligamen yang memperkuat diskus intervertebralis

adalah ligamen longitudinal anterior dan posterior.  Ligamen longitudinal anterior melekat dari basis occiput ke sacrum pada bagian anterior vertebra.

 Ligamen longitudinal anterior melekat pada bagian

anterior diskus & antero-superior corpus, sedangkan pada tepi antero-inferior corpus terdapat space yang potensial terbentuk osteofit  Ligamen longitudinal posterior melekat dari basis occiput ke canal sacral pada bagian posterior vertebra, tetapi tidak melekat pada bagian posterior corpus.  Pada regio lumbal, ligamen ini mulai menyempit dan semakin sempit pada lumbosacral sehingga lebih lemah daripada ligamen longitudinal anterior.

Posterior Pillar  Bagian posterior pillar yang paling penting adalah

facet joint.  Facet joint termasuk kedalam sendi sinovial non-axial  gerak yang terjadi adalah gerak slide dan rotasi.  Fungsi mekanis sendi facet adalah mengarahkan gerakan sehingga memungkinkan gerak tertentu yang lebih dominan pada segmen tertentu.  Besarnya gerakan pada setiap segmen vertebra sangat ditentukan oleh arah permukaan sendi facet.

 Ligamen-ligamen yang memperkuat posterior pillar

adalah : 







Ligamen flavum ; melekat pada arkus vertebra tepatnya disetiap lamina vertebra, sangat elastis, kearah anter0lateral menutup kapsul facet joint dan ligamen anteromedial, lebih banyak mengandung serabut elastin daripada serabut kolagen. Ligamen interspinosus ; melekat pada setiap proc. spinosus dan sangat kuat. Ligamen supraspinosus ; melekat pada setiap ujung proc. spinosus, pada regio cervical dikenal sebagai ligamen nuchae, bersama2 dgn lig. flavum, lig. long. posterior, & lig. interspinosus sebagai stabilisator pasif gerak fleksi. Ligamen intertransversal ; melekat pada setiap proc. transversus, berperan sebagai stabilisator pasif lateral fleksi.

Segmen gerak (Segmen Junghan’s)  Pada setiap level vertebra terdapat three joint yang

penting yang berperan sebagai elemen fungsional tunggal.  Three joint tersebut adalah satu sendi bagian anterior (diskus intervertebralis yang membentuk symphisis joint), dan 2 sendi bagian posterior (apophyseal/facet joint).  Sebagai contoh, segmen gerak C3-4 yaitu vert. C3 terletak diatas vert. C4 saling berhubungan membentuk 1 segmen gerak.

 Suatu segmen transitional adalah suatu area dimana

satu vertebra dari salah satu regio bersendi dengan satu vertebra dari regio lainnya.  Contoh : C7-Th1 yaitu cervicothoracic junction, Th12L1 yaitu thoracolumbar junction  Selain itu, segmen gerak yang diperkenalkan oleh Tn. Junghans (1956) terdiri dari komponen anatomis yang mendukung diantara vertebra yaitu lig. Longitudinal anterior, lig. Longitudinal posterior, lig. Flavum, lig. Interspinosus & Supraspinosus

 Ketahanan segmen gerak tersebut sangat bergantung

pada integritas diskus intervertebralis, karena jika diskus terkena injury maka struktur lainnya akan mudah terlibat.  Permukaan sendi facet pada setiap regio berbeda-beda yaitu : 





Pada regio cervical, permukaan sendi facet lebih banyak kearah bidang transversal. Pada regio thoracal, permukaan sendi facet lebih banyak kearah frontal. Pada regio lumbal, permukaan sendi facet lebih banyak kearah sagital.

KINEMATIK FACET JOINT  Facet Opening (terbuka) :  Istilah facet opening menunjukkan slide anterior dan superior dari proc. articular inferior vertebra atas terhadap proc. articular superior vertebra bawahnya.  Contoh, facet L5-S1 dikatakan terbuka (open) secara bilateral pada saat fleksi lumbal ; terbuka pada sisi kiri selama fleksi + lateral fleksi kanan dan rotasi kanan ; atau terbuka pada sisi kanan selama fleksi + lateral fleksi kiri dan rotasi kiri  Facet Closing (tertutup) :  Istilah facet closing menunjukkan slide posterior dan inferior dari proc. articular inferior vertebra atas terhadap proc. articular superior vertebra bawahnya.

 Contoh : facet L5-S1 dikatakan tertutup (close) secara bilateral pada saat

ekstensi lumbal ; tertutup pada sisi kiri selama gerakan ekstensi + lateral fleksi kiri dan rotasi kiri ; atau tertutup pada sisi kanan selama gerakan ekstensi + lateral fleksi kanan dan rotasi kanan.  Facet Gapping  Istilah facet gapping menunjukkan pemisahan atau distraksi dari

permukaan sendi dalam arah perpendicular.  Jika facet L5-S1 mengalami gapping pada sisi kiri, maka berarti bahwa proc. articular inferior L5 terpisah jauh dari proc. articular superior S1.  Secara umum, gapping pada facet terjadi di thoracal dan lumbar spine sebagai respon terhadap rotasi netral pada sisi ipsilateral, sedangkan sisi kontralateral facet aproksimasi satu sama lain sehingga terkompressi secara bersamaan.

Atlas (C1) Atlas berbentuk cincin dengan diameter transversal yang lebih besar daripada diameter anteroposterior.  Atlas tidak memiliki corpus vertebra dan proc. Spinosus  Atlas dianggap sebagai cincin antara occiput dan axis  Atlas memiliki 2 massa lateral yang berbentuk oval dan berjalan secara oblique, anterior dan medial. 

Kedua massa tersebut adalah facies artikularis superior yang bersendi dengan condylus occipital, dan facies artikularis inferior yang bersendi dengan facies artikularis superior axis.  Pada arkus anterior terdapat facet artikular yang berbentuk oval kecil dan bersendi dengan processus odontoid axis.  Processus transversal atlas memiliki foramen untuk lintasan arteri vertebralis. 

Anatomi Atlas

Axis (C2) Permukaan superior dari corpus axis terdapat processus odontoid yang bertindak sebagai pivot untuk atlanto-axial joint.  Processus odontoid berjalan keatas di tengah atlas & bersendi dgn arkus anterior atlas.  Processus odontoid merupakan tempat perlekatan sejumlah ligamen dan dianggap sebagai struktur stabilitas yg sangat penting.  Kearah lateral terdapat 2 facet artikular yang menghadap kearah superior – lateral. 

Arkus posterior terdiri dari 2 lamina yang sempit dan proc. spinosus memiliki 2 tuberculum, seperti pada vertebra cervical lainnya  proc. Spinosus axis merupakan tempat perlekatan sejumlah otot-otot bagian posterior.  Processus artikular inferior axis menghadap kearah inferior – anterior dan bersendi dgn proc. artikular superior C3.  Processus transversus axis memiliki foramen yang vertikal untuk lintasan arteri vertebralis. 

Anatomi Axis

C3 – C7 Vertebra C3 sama dengan 4 vertebra cervical dibawahnya.  Vertebra C3 – C7 memiliki corpus vertebra yang lebih lebar.  Permukaan superior kearah lateral membentuk proc uncinatus yang menghadap kearah superior – medial dan bersendi dengan 2 proc. uncinatus vertebra atas yang menghadap kearah inferior. 

Khusus C3, proc. uncinatus bagian superior bersendi dengan 2 proyeksi tulang yang datar dari permukaan inferior axis.  Pada arkus posterior terdapat proc. artikular yang membentuk facet artikular superior dan bersendi dengan facet artikular inferior vertebra atasnya.  Proc. transversus memiliki foramen didekat corpus vertebra untuk lintasan arteri vertebralis.  Terdapat proc. Spinosus dengan 2 tuberculum. 

Anatomi C3 – C7

SEGMENTASI CERVICAL Cervical spine memiliki mobilitas dan stabilitas besar.  Cervical spine terdiri atas atlanto occipital (upper cervical), atlanto axial (mid-cervical) dan intervertebral joint C2 – 3, sampai dengan C6 – 7 (lower cervical).  Ada juga yang membagi cervical spine menjadi 2 yaitu upper cervical (C0-C1 & C1-C2), dan lower cervical (C2-C3 sampai C3-C7) 

Pada segmen C2 – C7 memiliki diskus intervertebralis, dimana diskus memiliki peran yang besar dalam menghasilkan gerakan yang luas.  C0 – C1 adalah sendi sinovial jenis ovoid yang dibentuk oleh facies articular inferior occyput yang cembung dan facies articular atlas yang cekung.  Gerak utama C0 – C1 adalah fleksi-ekstensi sehingga dikenal sebagai “yes joint”. 

Sendi C1 – C2 adalah sendi sinovial jenis sendi putar, yang terbentuk oleh 3 sendi yaitu 1 sendi middle yang dibentuk oleh atlas arc (arkus anterior) dengan dens (proc. Odontoid) dan 2 sendi lateral yang dibentuk oleh 2 massa lateralis yaitu facies artikularis inferior atlas yang bersendi dengan facies artikularis superior axis.  Gerak utama C1 – C2 adalah rotasi kiri dan kanan sehingga dikenal sebagai “no joint”. 

Mulai dari C2 ke bawah terbentuk intervertebral joint atau facet joint dimana terletak lebih kearah bidang transversal.  Facet joint dibentuk oleh proc. articular inferior vertebra atas dengan proc. articular superior vertebra bawah, sehingga memungkinkan gerakan leher ke segala arah.  Mulai dari C2 ke bawah juga terbentuk uncovertebral joint yang bukan merupakan sendi sebenarnya tetapi merupakan pertemuan tepi lateral corpus vertebra cervical. 

Gerakan pada segmen C2-C3 sampai C6-C7 melibatkan diskus intervertebralis dan 4 sendi yaitu 2 sendi facet dan 2 sendi uncovertebralis (joint of Luschka).  Karena orientasi facet joint maka lateral fleksi dan rotasi terjadi secara bersamaan dalam arah yang sama, sehingga tidak pernah terjadi lateral fleksi murni atau rotasi murni.  Diskus intervertebralis berperan menghasilkan gerakan luas ke seluruh bidang gerak.  Sendi uncovertebralis berperan mengontrol gerakan lateral fleksi cervical. 

ANATOMI THORACAL SPINE • Thoracal spine adalah unik dibandingkan dengan regio cervical dan lumbal karena ukuran dan luasnya regio serta bersendi dengan sangkar thorax. • Ciri khas utama dari vert.thoracal adalah : – – – – –

Facet articular pada corpus vertebra yg bersendi dengan costa Processus spinosus yang panjang dan mengarah kebawah Facet articular pada processus transversus Facet articular pada processus artikular superior dan inferior Ujung processus spinosus sejajar dengan corpus vertebra segmen bawahnya

• Corpus vertebra secara progresif lebih lebar dari segmen atas ke segmen bawah

• Costa memiliki ukuran yg panjang dan tulangnya tipis, mudah mengalami fraktur jika terjadi trauma pada regio thoracal. • Costa berhubungan dengan thoracal spine kearah anterior dan posterior. • Kearah posterior, costa bersendi dengan corpus vertebra yg dikenal dengan costovertebral joint dan bersendi dengan processus transversus yg dikenal dengan costotransversal joint. • Kearah anterior costa bersendi dengan sternum yg dikenal sebagai costosternal joint. • Thoracal spine memiliki diskus intervertebralis diantara corpus vertebra  berperan mengontrol gerakan. • Diskus thoracal memiliki nukleus pulposus yang kecil.

Struktur Thoracal Spine

Costovertebral-costotransversal joint

Costosternal/Sternocostal Joint

• Terdapat variasi facet joint disepanjang thoracal spine  pada upper thoracal yaitu C7-Th1 bentuk/arah facet menyesuaikan bentuk facet C7, juga pada lower thoracal yaitu Th12-L1 bentuk/arah facet menyesuaikan bentuk/arah facet L1. • Secara umum permukaan facet superior menghadap kearah anterior, sehingga arah facet joint lebih kearah bidang frontal. • Struktur ligamen yang memperkuat thoracal spine : – Bagian anterior : ligamen longitudinal anterior, ligamen sternocostal, ligamen costotransversal (serabut superior, serabut middle, serabut lateral) – Bagian posterior : ligamen longitudinal posterior, ligamen flavum, ligamen interspinosus, dan ligamen supraspinosus

Costovertebral-costotransversal dgn ligamennya

BIOMEKANIK THORACAL SPINE • Menurut White and Panjabi, fleksi – ekstensi thoracal spine lebih besar terjadi pada lower thoracal  upper thoracal : 3 – 5o, mid-thoracal : 2 – 7o pada Th5-Th6, lower thoracal : 6 – 20o pada Th12-L1. • Lateral fleksi pada thoracal spine juga lebih besar terjadi pada lower thoracal  upper thoracal : 5o, mid-thoracal : 3 – 10o pada Th7-Th11, lower thoracal : 5 – 10o pada Th12-L1. • Rotasi thoracal spine lebih besar terjadi pada upper thoracal  upper thoracal : 14o pada Th1-Th4, lower thoracal : 2 – 3o pada Th12-L1. • Gerakan kopel pada thoracal bervariasi  pada upper thoracal mengikuti gerak kopel pada lower cervical (lateral fleksi – rotasi secara ipsilateral), pada lower thoracal mengikuti kopel pada lumbal.

Fleksi – Ekstensi Thoracal

Lateral fleksi Thoracal

Rotasi Thoracal

• Gerakan costa merupakan kombinasi gerak kompleks yaitu : – Pump-handle motions : gerakan costa I keatas dan kedepan sebagai satu unit (manibrium sterni bergerak keatas dan kedepan), gerakan  sama halnya dengan fleksi – ekstensi – Bucket-handle motions : costa II – VII mengembang ke lateral (vertebro-sternal)  sama halnya dengan abduksi-adduksi. – Caliper-like motion : costa VIII – X (false ribs) bergerak elevasi  analog dengan internal – eksternal rotasi.

• Namun demikian, seluruh costa bergerak dengan kombinasi yang kompleks dari ketiga gerakan diatas. • Upper costa secara utama terjadi kombinasi pump-handle dan bucket-handle. • Middle costa secara utama bergerak bucket-handle. • Lower costa lebih banyak bergerak caliper-like.

ANATOMI LUMBAL SPINE  Lumbal spine terdiri dari 5 vertebra lumbal, segmen Th12

 



L1 dan segmen L5-S1. Vertebra lumbal merupakan struktur paling bawah sebelum sacrum. Vertebra lumbal memiliki corpus vertebra yang lebih besar dan lebih tebal dibandingkan regio lain. Vertebra lumbal tidak memiliki foramen transversum dan facies artikularis costalis. Lumbal spine memiliki diskus intervetebralis diantara corpus vertebra dan facet joint antara processus articularis superior-inferior

Struktur Vertebra Lumbal

 Vertebra lumbal memiliki :  Proc. Transversus yang datar & seperti sayap pada 4 segmen vertebra lumbal (L1-L4), sedangkan pada L5 proc. Transversus tebal dan bulat puntung  Proc. Artikularis superior et inferior yang permukaannya lebih kearah bidang sagital.  Proc. Spinosus yang pendek dan tebal.  Regio lumbal terdiri atas vertebra Th12, vertebra L1-L5,dan

vertebra L5-S1.  Pada segmen Th12-L1 membentuk sendi facet dan intervertebral thoracolumbal joint.  Pada segmen L5-S1 membentuk sendi facet dan intervertebral lumbosacral joint.

 Ligamen yang memperkuat vertebra lumbal adalah :  Bagian anterior : ligamen longitudinal anterior  Bagian posterior : ligamen longitudinal posterior, ligamen flavum, ligamen interspinosus, ligamen supraspinosus, ligamen intertransversalis, ligamen iliolumbar  Otot-otot stabilitas lumbal adalah multifidus (bagian dari

otot paraspinal lumbal) yang berperan mempertahankan lordosis lumbal, otot transversus abdominis berperan sbg stabilisasi isometrik-dinamik selama gerak rotasi.  Kontributor lainnya adalah otot erector spine, obliques external dan internal, rectus abdominis serta fascia thoracolumbal.

Ligamen Iliolumbal

Segmental Lumbal  Segmental regio lumbal terdiri dari thoracolumbal

junction, segmen lumbal (L1-L5), dan lumbosacral.  Thoracolumbal terdiri dari facet joint dan intervertebral joint.  Facet joint thoracolumbal dibentuk oleh proc. artikularis inferior Th12 yang bersendi dengan proc. artikularis superior L1.  Facet superior Th12 berbeda dengan facet inferior Th12  perbedaannya : permukaan facet superior lebih kearah bidang frontal sedangkan permukaan facet inferior lebih kearah bidang sagital

 Pada gerak fleksi-ekstensi lumbal akan memaksa terjadi

 





nya gerak penyerta dari Th10 – Th12. Pada segmen lumbal terdiri dari segmen L1-L2, L2-L3, L3L4, L4-L5. Puncak lordosis terletak pada vertebra L3 dengan jarak 24 cm. Arah permukaan facet pada lumbal lebih kearah bidang sagital sehingga menghasilkan gerak fleksi-ekstensi yang lebih besar. Stabilitas dan mobilitas lumbal ditentukan oleh facet joint, diskus, ligamen dan otot. Segmen L5-S1 dibentuk oleh proc. artikularis inferior vertebra L5 yang bersendi dengan proc. artikularis superior S1.

 Segmen L5-S1 (lumbosacral) merupakan regio yang paling

besar menerima beban mengingat lumbal mempunyai gerak yang luas sementara sacrum rigid (kaku).

BIOMEKANIK LUMBAL  Troke et al menjelaskan bahwa fleksi lumbal adalah 40 –

72o dan ekstensi lumbal adalah 6 – 29o.  Menurut White and Panjabi, gerak rotasi dan lateral fleksi lumbal sangat kecil yaitu sekitar 2o pada L2-L3, 2o pada L3-L4, 2o pada L4-L5, 1o pada L5-S1.  Pada setiap gerakan lumbal, segmen gerak sangat berperan.  Pada saat fleksi lumbal, nukleus pulposus akan bergerak kearah posterior sehingga mengulur serabut annulus fibrosus bagian posterior, kapsul-ligamen sendi facet akan mengalami peregangan, serta ligamen bagian posterior

Fleksi – ekstensi Lumbal

Lateral fleksi – rotasi Lumbal

Ligamen iliolumbal terulur saat gerakan

 Pada saat ekstensi lumbal, nukleus pulposus akan

mendorong serabut annulus fibrosus bagian anterior (terjadi penguluran) juga penguluran pada ligamen longitudinal anterior.  Pada saat lateral fleksi lumbal, diskus sisi kontralateral mengalami penguluran karena nukleus bergeser kearah kontralateral, juga ligamen intertransversal sisi kontralateral mengalami peregangan.  Diskus intervertebralis tidak berperan dalam gerakan axial rotasi, sehingga gerakan rotasi sangat dibatasi oleh orientasi sendi facet vertebra lumbal.

Tekanan Intradiskal