ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΤΗΣ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗΣ ΣΤΗ ΣΠΟΝ ΥΛΙΚΗ ΣΤΗΛΗ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ & ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΜΣ «ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ» ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΤΗΣ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗΣ ΣΤΗ ΣΠΟΝ ΥΛΙΚΗ ΣΤΗΛΗ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΠΕΤΡΟΠΟΥΛΟΥ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ Επιβλέπων Καθηγητής: κ. Χριστόφορος Προβατίδης, Αναπλ. Καθηγητής Ε.Μ.Π. Αθήνα, εκέµβριος 2006

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η νόσος της οστεοπόρωσης είναι µία οστεοπενική νόσος που ταλαιπωρεί παγκοσµίως µεγάλο αριθµό ανθρώπων ιδιαίτερα ηλικιωµένες γυναίκες. Για την αντιµετώπισή της χορηγείται κατάλληλη φαρµακευτική αγωγή, ενώ η εξέλιξή της παρακολουθείται µέσα από µία σειρά ιαρτικών, µη επεµβατικών εξετάσεων (π.χ. αξονικών τοµογραφιών). Τα τελευταία χρόνια, όµως, η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας έχει ανοίξει νέους ορίζοντες για την καλύτερη µελέτη του φαινοµένου της οστεοπόρωσης. Ο συνδυασµός της επιστηµονικής γνώσης και της τεχνολογίας οδήγησε στην ανάπτυξη της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας. Συγκεκριµένα, ο κλάδος της Εµβιοµηχανικής ασχολείται µε τη µελέτη ποικίλλων νοσηµάτων, συµπεριλαµβανοµένου και της οστεοπόρωσης. Προς το παρόν, η χρήση µεθόδων της Εµβιοµηχανικής για την µελέτη της οστεοπόρωσης βρίσκεται σε ερευνητικό επίπεδο. Αναµένεται, όµως, ότι σύντοµα θα δηµιουργηθούν κατάλληλα πακέτα λογισµικών που θα χρησιµοποιούνται από τους γιατρούς κατά την παρακολούθηση της εξέλιξης της υγείας των ασθενών, παράλληλα µε τις κλασικές, ιατρικές εξετάσεις. Σκοπός της παρούσας ιπλωµατικής Εργασίας ( Ε) είναι η µελέτη της εξέλιξης της νόσου της οστεοπόρωσης στη σπονδυλική στήλη, σε δύο διαδοχικές καταστάσεις, µε τη βοήθεια των πεπερασµένων στοιχείων. Συγκεκριµένα, µοντελοποιείται ο δωδέκατος οστεοπορωτικός θωρακικός σπόνδυλος της ασθενούς σε δύο διαδοχικές καταστάσες πρίν και ένα χρόνο µετά την χορήγηση φαρµακευτικής αγωγής στον οποίο επιβάλεται θλιπτικό φορτίο. Επιπλέον, κατά τη µελέτη, δοκιµάστηκαν διαφορετικές αποδόσεις µηχανικών ιδιοτήτων σε µοντέλα, αρχικά ενός υγιούς σπονδύλου και στη συνέχεια εφαρµόστηκαν του εν λόγω οστεοπορωτικού. Όλα τα µοντέλα κατασκευάστηκαν µε την ίδια µεθοδολογία. Η σύγκριση τόσο των δύο καταστάσεων της νόσου, όσο και των διαφορετικών αποδόσεων των µηχανικών ιδιοτήτων, γίνεται βάσει των ισοδύναµων τάσεων και παραµορφώσεων κατά von Mises και των µετατοπίσεων κατά τον οβελιαίο άξονα. Ολοκληρώνοντας, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερµά τον Αναπληρωτή Καθηγητή της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π., κύριο Χριστόφορο Προβατίδη για την εµπιστοσύνη που µου έδειξε αναθέτοντάς µου την παρούσα εργασία, καθώς και για τη διαρκή καθοδήγηση και υποστήριξή του. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω την Υ του Τοµέα κα Κλειώ Βόσσου για την πολύτιµη βοήθεια, τη συνεργασία και τη στήριξη που µου παρείχε σε όλη τη διάρκεια της διπλωµατικής µου εργασίας. Ευχαριστώ επίσης τους Υ κ.κ. Ιωάννη Κουκούλη και ηµήτρη Βενετσάνο για τη συναδελφικότητα και υποστήριξη που µου έδειξαν. - 2 -

Τέλος, ευχαριστώ τον Ιατρό του Κ.Α.Τ. κ. Γεώργιο Λυρίτη καθώς και την Ακτινολόγο Ιατρό κα Αλεξία Μπαλανίκα για την παροχή των δεδοµένων των ιατρικών εξετάσεων που χρησιµοποιήθηκαν στην εκπόνηση της παρούσας ιπλωµατικής Εργασίας. - 3 -

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΑΝΑΤΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΗΣ ΣΠΟΝ ΥΛΙΚΗΣ ΣΤΗΛΗΣ - 4-1.1 Ανατοµία της σπονδυλικής στήλης - 5-1.2 Γενικά χαρακτηριστικά των σπονδύλων - 5-1.3 Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των σπονδύλων - 6-1.3.1 Αυχενικοί σπόνδυλοι - 6-1.3.2 Θωρακικοί σπόνδυλοι - 7-1.3.3 Οσφυϊκοί σπόνδυλοι - 9-1.3.4 Ιερό οστό - 9-1.3.5 Κόκκυγας - 10-1.4 Μεσοσπονδύλιοι δίσκοι - 11-1.5 Κυρτώµατα σπονδυλικής στήλη - 12-1.6 Κινήσεις της σπονδυλικής στήλης - 13-2 Η ΝΟΣΟΣ ΤΗΣ ΟΣΤΕΟΠΟΡΩΣΗΣ - 14-2.1 Ανακατασκευή του οστού - 15-2.2 Κορυφαία οστική πυκνότητα - 16-2.3 Ορισµοί οστεοπενίας και οστεοπόρωσης - 17-2.4 Προδιαθεσιακοί παράγοντες κινδύνου οστεοπόρωσης - 18-2.5 Μηχανισµοί ανάπτυξης οστεοπόρωσης - 19-2.6 Τύποι οστεοπόρωσης - 19-2.7 Οστικά κατάγµατα - 22-3 ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ - 24-3.1 Μέθοδοι οστικής πυκνοµετρίας - 25-4 ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΘΕΩΡΙΑ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ - 28-4.1 Γενικές Αρχές Πεπερασµένων στοιχείων - 29-4.2 Σύντοµη περιγραφή της µεθόδου των πεπερασµένων στοιχείων - 31-4.2.1 Μοντέλα Αυχενικών Σπονδύλων - 32 - - 1 -

4.2.2 Μοντέλα Θωρακικοσφυϊκών Σπονδύλων - 34-4.2.3 Μοντέλα Οσφυϊκών Σπόνδυλων - 35-5 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΩΝ & ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΣΠΟΝ ΥΛΟΥ - 41-5.2 Επεξεργασία Αξονικών Τοµογραφιών - 43-5.3 Μοντελοποίηση του σπονδύλου - 46-5.3.1 Περιγραφή της διαδικασίας εισαγωγής τριδιάστατου αντικειµένου στο πρόγραµµα πεπερασµένων στοιχείων - 46-5.3.2 Απόδοση υλικών - 48-5.3.3 Ορισµός µηχανικών σταθερών των υλικών - 50-6 ΑΝΑΛΥΣΗ & ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΥΟ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ - 53-6.1 Η Γεωµετρία του Σπονδύλου - 54-6.1.1 Σύγκριση της γεωµετρίας (Πίνακας 6.1.1.1): - 55-6.2 Απόδοση υλικών στις δύο διαδοχικές καταστάσεις του σπονδύλου - 57-6.2.1 Κατανοµή των Πεπερασµένων Στοιχείων ανά Υλικό και Όγκος του κάθε υλικού - 57-6.2.2 Σύγκριση της Κατανοµής των Πεπερασµένων Στοιχείων και του Όγκου ανά Υλικό - 61-6.3 Μηχανική Ανάλυση των δύο διαδοχικών καταστάσεων του σπονδύλου - 62-6.3.1 Φορτίσεις και Οριακές Συνθήκες - 62-6.3.2 Αποτελέσµατα Φορτίσεων των Μοντέλων - 63-6.3.2.1 Αποτελέσµατα ισοδύναµων τάσεων κατά von Mises - 64-6.3.2.2 Αποτελέσµατα ισοδύναµων παραµορφώσεων κατά von Mises - 70-6.3.2.3 Αποτελέσµατα µετατόπισης κατά τον οβελιαίο άξονα z - 76-6.4 Συµπέρασµα - 81-7 ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΝΕΩΝ ΤΡΟΠΩΝ ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΟΣΤΙΚΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ - 82-7.1 ιαφορετικοί τρόποι συσχέτισης της οστικής πυκνότητας και του µέτρου ελαστικότητας. - 83-7.2 Μοντέλα υλικών υγιούς σπονδύλου. - 89-7.2.1 Φορτίσεις και Οριακές Συνθήκες - 94-7.2.2 Αποτελέσµατα Ανάλυσης των Μοντέλων Πεπερασµένων Στοιχείων - 94-7.2.2.1 Αποτελέσµατα ισοδύναµων τάσεων κατά Von Mises - 94 - - 2 -

7.2.2.2 Αποτελέσµατα ισοδύναµης παραµόρφωσης κατά Von Mises. - 97-7.2.2.3 Αποτελέσµατα µετατόπισης κατά τον οβελιαίο άξονα z. - 101-7.3 Συµπεράσµατα - 103-8 ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΕΣΣΑΡΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΣΤΟΧΟ ΤΗΝ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΥΟ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ. - 105-8.1 Περιγραφή µοντέλων - 106-8.2 Αποτελέσµατα φορτίσεων των µοντέλων - 108-8.2.1 Αποτελέσµατα ισοδύναµης τάσης κατά von Mises - 108-8.2.2 Αποτελέσµατα ισοδύναµης παραµόρφωσης κατά von Mises - 114-8.2.3 Αποτελέσµατα µετατόπισης κατά τον οβελιαίο άξονα z - 123-8.3 Συµπέρασµα - 131 - ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ - 132 - - 3 -

Κεφάλαιο 1 ο 1 Ανατοµικά Στοιχεία της Σπονδυλικής Στήλης - 4 -

1.1 Ανατοµία της σπονδυλικής στήλης Η σπονδυλική στήλη αποτελείται από 30 34 σπονδύλους, εκ των οποίων οι 7 είναι αυχενικοί, οι επόµενοι 12 είναι θωρακικοί, ακολουθούν οι 3 5 οσφυϊκοί, το ιερό οστό και ο κόκκυγας. Το ιερό οστό αποτελείται από 5 συνοστεωµένους ιερούς σπονδύλους, ενώ ο κόκκυγας από 3 5 ενωµένους κοκκυγικούς σπονδύλους. Ανάµεσα στους σπονδύλους, υπάρχουν οι µεσοσπονδύλιοι δίσκοι. Οι βασικές λειτουργίες της σπονδυλικής στήλης είναι η στήριξη του σώµατος στην όρθια στάση, η κίνηση του σώµατος (έκταση, κάµψη, στρέψη) και η προστασία του νωτιαίου µυελού, ριζών νεύρων και εσωτερικών θωρακικών και κοιλιακών οργάνων. Ανάµεσα στους σπονδύλους, υπάρχουν οι µεσοσπονδύλιοι δίσκοι. Εικόνα 1.1.1. Εµπρόσθια, οπίσθια και πλάγια όψη της σπονδυλικής στήλης. 1.2 Γενικά χαρακτηριστικά των σπονδύλων Οι σπόνδυλοι κάθε σπονδυλικής µοίρας διαφέρουν µεταξύ τους. Παρόλα αυτά ορισµένα κοινά µορφολογικά χαρακτηριστικά απαντώνται σε όλους τους σπονδύλους. Ένας τυπικός σπόνδυλος αποτελείται από το σπονδυλικό σώµα και το - 5 -

σπονδυλικό τόξο που περιβάλλουν το σπονδυλικό τρήµα, µέσα από το οποίο περνάει ο νωτιαίος µυελός και τα σπονδυλικά νεύρα. Το σπονδυλικό τόξο αποτελείται από την ακανθώδη απόφυση, και τις εγκάρσιες αποφύσεις. Τα τµήµατα ανάµεσα στην ακανθώδη απόφυση και στις 2 εγκάρσιες αποφύσεις ονοµάζονται πέταλα σπονδυλικού σώµατος, ενώ στα σηµεία συνάντησης των ανωτέρω αποφύσεων, κάθε σπόνδυλος φέρει τις άνω και κάτω αρθρικές αποφύσεις. (α) (β) Εικόνα 1.2.1. (α) Πλάγια όψη και (β) Άνω όψη ενός τυπικού σπονδύλου. 1.3 Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των σπονδύλων 1.3.1 Αυχενικοί σπόνδυλοι Η αυχενική µοίρα αποτελείται από 7 σπονδύλους (Α1 Α7), εκ των οποίων ο πρώτος, ο δεύτερος και ο έβδοµος θεωρούνται άτυποι. Ο πρώτος αυχενικός βρίσκεται κάτω από το κρανίο, ονοµάζεται άτλας και το ιδιαίτερο γνώρισµα του είναι ότι δεν διαθέτει σπονδυλικό σώµα. Αντί αυτού, φέρει ένα πρόσθιο και ένα οπίσθιο φύµα. Στις άνω αρθρικές αποφύσεις αρθρώνονται οι ινιακοί κόνδυλοι του κρανίου ενώ στις κάτω αρθρικές αποφύσεις αρθρώνεται η οδοντοειδής απόφυση του δεύτερου αυχενικού σπονδύλου (Α2), που ονοµάζεται άξονας. Το ιδιαίτερο γνώρισµα του άξονα είναι η οδοντοειδής απόφυση ή οδόντας που προβάλλει κάθετα και προς τα άνω από το άνω τµήµα του σώµατος του σπονδύλου. Γύρω από τον άξονα περιστρέφεται ο άτλας και συνεπώς και το κρανίο. Ο έβδοµος αυχενικός σπόνδυλος (Α7) θεωρείται άτυπος λόγω της µακριάς και συνήθως άσχιστης ακανθώδους απόφυσης που φέρει. Οι υπόλοιποι αυχενικοί σπόνδυλοι θεωρούνται τυπικοί. - 6 -

(α) (β) Εικόνα 1.3.1.1. (α) Πάνω και (β) Κάτω όψη του άτλαντα. (α) (β) Εικόνα 1.3.1.2. (α) Ο άξονας και (β) Η συνεργασία άτλαντα άξονα σε τοµή. (α) (β) Εικόνα 1.3.1.3. (α) Ο πέµπτος αυχενικός σπόνδυλος και (β) Ο έβδοµος αυχενικός σπόνδυλος. 1.3.2 Θωρακικοί σπόνδυλοι Οι θωρακικοί σπόνδυλοι (Θ1 Θ12) αποτελούν µεταβατικές µορφές σπονδύλων ανάµεσα στους αυχενικούς και τους οσφυϊκούς. Το χαρακτηριστικό γνώρισµα των θωρακικών σπονδύλων είναι η παρουσία αρθρικών επιφανειών στα σπονδυλικά - 7 -

σώµατα και στις εγκάρσιες αποφύσεις τους, στις οποίες αρθρώνουν τα πλευρά. Εξαίρεση αποτελούν οι δύο τελευταίοι θωρακικοί σπόνδυλοι οι οποίοι φέρουν αρθρικά ηµιγλήνια µόνο στα σπονδυλικά σώµατα. Επιπρόσθετα, οι θωρακικοί σπόνδυλοι θα µπορούσαν να καταταχθούν σε 3 υποοµάδες: οι 4 πρώτοι (Θ1 Θ4) µοιάζουν µε τους αυχενικούς, οι 4 τελευταίοι (Θ9 Θ12) µοιάζουν µε τους ακόλουθους οσφυϊκούς και οι 4 ενδιάµεσοι (Θ5 Θ8) φέρουν ανάµικτα χαρακτηριστικά των 2 άλλων υποοµάδων. Για παράδειγµα, οι τέσσερις πρώτοι έχουν κατακόρυφα προσανατολισµένες αρθρικές αποφύσεις και οπίσθια κατευθυνόµενες ακανθώδεις αποφύσεις. Οι τέσσερις τελευταίοι φέρουν µεγαλύτερα σπονδυλικά σώµατα, ισχυρές εγκάρσιες και ακανθώδεις αποφύσεις και πλευρικά εκτεινόµενες αρθρικές αποφύσεις. Τέλος, οι τέσσερις ενδιάµεσοι σπόνδυλοι παρουσιάζουν κατακόρυφα προσανατολισµένες αρθρικές αποφύσεις και µακριές, λεπτές και εµπρόσθια κλίνουσες ακανθώδεις αποφύσεις. (α) (β) Εικόνα 1.3.2.1. (α) Πλάγια όψη του έβδοµου θωρακικού σπονδύλου, (β) Άνω όψη του πρώτου και εµπρόσθια όψη του δωδέκατου θωρακικού σπονδύλου. - 8 -

1.3.3 Οσφυϊκοί σπόνδυλοι Οι πέντε οσφυϊκοί σπόνδυλοι (Ο1 Ο5) διαφέρουν από τους µεγάλους θωρακικούς σπονδύλους, διότι έχουν µεγαλύτερες διαστάσεις και δεν φέρουν πλευρικά, άνω και κάτω αρθρικά ηµιγλήνια στα σπονδυλικά σώµατα. Το σπονδυλικό σώµα είναι πλατύτερο στην εγκάρσια διάµετρό του και υπόκοιλο στις επιφάνειές του και την περιφέρεια. Το πλάτος και το µήκος των σωµάτων είναι µεγαλύτερα από το ύψος τους. Επιπλέον, πάνω στα σπονδυλικά σώµατα φέρουν µαστοειδείς, βοηθητικές προεξοχές όπου προσδένουν µύες της πλάτης. Οι οσφυϊκοί σπόνδυλοι είναι µεγάλοι ώστε να µπορούν να συγκρατούν το βάρος του σώµατος. Μάλιστα, οι 5 οσφυϊκοί σπόνδυλοι µαζί µε τους µεσοσπονδύλιους δίσκους τους, αποτελούν το 25% του συνολικού µήκους της σπονδυλικής στήλης. (α) (β) Εικόνα 1.3.3.1. (α) Άνω και (β) πρόσθια όψη του τέταρτου οσφυϊκού σπονδύλου. 1.3.4 Ιερό οστό Το ιερό οστό είναι ένα µεγάλο, ακανόνιστα τριγωνικό οστό. Σχηµατίζεται από τη συνοστέωση των 5 ιερών σπονδύλων (Ι1 Ι5), οι οποίοι µετά την παιδική ηλικία συνοστεώνονται µεταξύ τους, δηµιουργώντας το ιερό οστό, το οποίο βρίσκεται ανατοµικά κάτω από τον 5 ο οσφυϊκό σπόνδυλο και πάνω από τον κόκκυγα. Περιγραφικά διακρίνονται µια βάση, δύο επιφάνειες, η πυελική και η ραχιαία, δύο πλάγιες επιφάνειες, η κορυφή και ο ιερός σπονδυλικός σωλήνας. - 9 -

Εικόνα 1.3.4.1. To ιερό οστό. 1.3.5 Κόκκυγας Ο κόκκυγας είναι ένα µικρό σχετικά τριγωνικό, µε την άκρη προς τα κάτω, οστό το οποίο βρίσκεται στο τέλος της σπονδυλικής στήλης και µπορεί να συγκριθεί µε την ουρά των ζώων. Αποτελείται από 3 5 συνοστεωµένους σπονδύλους, οι οποίοι είναι υποτυπώδεις, διαθέτουν λίγες αποφύσεις και καθόλου πέταλα. Ο πρώτος εκ των συνοστεωµένων σπονδύλων, αρθρώνεται µε το ιερό οστό µε την παρεµβολή ενός µικρού δίσκου. Ο κόκκυγας ποικίλλει ανάµεσα στους ανθρώπους, τόσο όσον αφορά το µέγεθός του, όσο και το σχήµα του. Εικόνα 1.3.5.1. Το κοκκυγικό οστό. - 10 -

Εικόνα 1.3.5.2. Απεικόνιση της συνάρθρωσης του ιερού και του κοκκυγικού οστού. 1.4 Μεσοσπονδύλιοι δίσκοι Μεταξύ δύο διαδοχικών σπονδύλων, υπάρχει ένας µεσοσπονδύλιος δίσκος. Οι µεσοσπονδύλιοι δίσκοι είναι χόνδρινες δοµές που χωρίζουν τον κάθε σπόνδυλο από το γειτονικό του, επιτρέποντας την κίνηση των σπονδύλων προς κάθε κατεύθυνση και αποτρέποντας την µεταξύ τους τριβή, ενώ παράλληλα δρουν και σαν σύνδεσµοι που συνδέουν ισχυρά τους σπονδύλους µεταξύ τους. Ένας τυπικός µεσοσπονδύλιος δίσκος, περιφερειακά φέρει τον ινώδη δακτύλιο (annulus fibrosus), ο οποίος περικλείει τον κεντρικά βρισκόµενο πηκτοειδή πυρήνα (nucleus pulposus). Ο ινώδης δακτύλιος έχει µεγάλη ελαστικότητα και αποτελείται από συγκεντρικά διατεταγµένες ανθεκτικές ίνες κολλαγόνου και ινώδη χόνδρο που βρίσκονται υπό τάση από τον πηκτοειδή πυρήνα. Βοηθά στην οµαλή κατανοµή των πιέσεων σε όλο το µεσοσπονδύλιο δίσκο, αυξάνοντας έτσι και την συνολική επιφάνεια που αυτές ασκούνται, προσδίδει αντοχή σε θλιπτικές τάσεις και αυξάνει την περιστροφική ικανότητα της σπονδυλικής στήλης. Ο πηκτοειδής πυρήνας είναι µαλακός και ζελατονοειδής, αλλά δε µπορεί να συµπιεστεί. Μπορεί να παροµοιαστεί µε υδάτινη σφαίρα, που φέρει λίγες χαλαρές ίνες κολλαγόνου και είναι ανελαστική στο κέντρο της. ρα σαν «απορροφητής» κραδασµού της σπονδυλικής στήλης, ενώ ταυτόχρονα διαχωρίζει τους διαδοχικούς σπονδύλους. Μαζί µε τον ινώδη δακτύλιο, διαβιβάζει από τον ένα σπόνδυλο στο γειτονικό του τις τάσεις που ασκούνται στο σώµα καθώς και τη δύναµη του βάρους. Συνολικά, στη σπονδυλική στήλη υπάρχουν 23 µεσοσπονδύλιοι δίσκοι, από τον άξονα µέχρι το ιερό οστό και αποτελούν το 20-25% του ύψους της σπονδυλικής στήλης. Το σχήµα, το µέγεθος και το πάχος των µεσοσπονδύλιων δίσκων εξαρτάται - 11 -

από το σχήµα και το µέγεθος του σπονδύλων που συνδέουν και τα φορτία που αυτοί δέχονται. Συνεπώς οι µεσοσπονδύλιοι δίσκοι των οσφυϊκών σπονδύλων είναι πιο παχιοί και πιο ανθεκτικοί από αυτούς των αυχενικών και των θωρακικών, δεδοµένου ότι το µέγεθος και τα φορτία που παραλαµβάνουν οι οσφυϊκοί είναι µεγαλύτερα από τα αντίστοιχα των άλλων σπονδύλων. Εικόνα 1.4.1. Λειτουργική µονάδα της οσφυϊκής µοίρας της σπονδυλικής στήλης στην οποία διαφαίνεται ο µεσοσπονδύλιος δίσκος και οι περιοχές που τον αποτελούν. Επίσης, απεικονίζονται οι βασικοί σύνδεσµοι της οσφυϊκής µοίρας. 1.5 Κυρτώµατα σπονδυλικής στήλη Η σπονδυλική στήλη του ανθρώπου έχει 4 κυρτώµατα στον προσθοπίσθιο άξονα, δύο πρόσθια (λορδώσεις) και δύο οπίσθια (κυφώσεις). Πρόσθια κυρτώµατα εµφανίζονται στην περιοχή της αυχενικής και της οσφυϊκής µοίρας, ενώ τα οπίσθια κυρτώµατα στην περιοχή της θωρακικής µοίρας και στο ιεροκοκκυγικό οστό. Στα έµβρυα, η σπονδυλική στήλη έχει σχήµα C. Αυτό συµβαίνει διότι τα πρόσθια κυρτώµατα αναπτύσσονται ορισµένους µήνες µετά τη γέννηση του εµβρύου. Συγκεκριµένα, το αυχενικό κύρτωµα εµφανίζεται όταν το νεογνό µπορεί πλέον να στηρίζει το κεφάλι του (τρεις ή τέσσερις µήνες µετά τη γέννησή του), ενώ το οσφυϊκό όταν αρχίσει να στέκεται όρθιο. Τα οπίσθια κυρτώµατα είναι τα ίδια στα έµβρυα και στους ενηλίκους. Αλλά µε το πέρασµα των χρόνων η σπονδυλική στήλη υφίσταται µεταβολές. Συγκεκριµένα στα ηλικιωµένα άτοµα παρατηρείται ελάττωση του πάχους των µεσοσπονδύλιων δίσκων, µε αποτέλεσµα να προκαλείται µία µάλλον καθολική και οµοιόµορφη κύφωση της σπονδυλικής στήλης που περιορίζει την κινητικότητά της. Ο - 12 -

λόγος ύπαρξης των κυρτωµάτων είναι για να επιτρέπουν την ευθυγράµµιση του κεφαλιού µε µία νοητή κάθετη γραµµή που διέρχεται από τη λεκάνη. Όταν τα τέσσερα κυρτώµατα είναι σωστά ευθυγραµµισµένα, τότε το σώµα βρίσκεται σε ισορροπία. Επίσης, τα κυρτώµατα αυτά είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της όρθιας στάσης, για το σωστό καταµερισµό του βάρους σε κάθε σπόνδυλο, καθώς και για την αποτελεσµατικότερη απόσβεση των πλήξεων και πιέσεων. 1.6 Κινήσεις της σπονδυλικής στήλης Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η σπονδυλική στήλη αποτελείται από τους σπονδύλους, οι οποίοι είναι τοποθετηµένοι µε ακρίβεια ο ένας πάνω στον άλλο και χωρίζονται µε τους µεσοσπονδύλιους δίσκους. Οι σπόνδυλοι συγκρατούνται στη θέση τους µε ισχυρούς συνδέσµους, οι οποίοι περιορίζουν σοβαρά το βαθµό κινητικότητας µεταξύ γειτονικών σπονδύλων. Παρόλα αυτά, το άθροισµα των κινήσεων που είναι δυνατές προσδίδει στη σπονδυλική στήλη ως σύνολο σηµαντικό βαθµό κινητικότητας. υνατές κινήσεις είναι οι: κάµψη, έκταση, πλάγια κάµψη, στροφή και περιαγωγή. 1. Κάµψη είναι κίνηση προς τα εµπρός και έκταση είναι κίνηση προς τα πίσω. Και οι δύο αυτές κινήσεις είναι εκτεταµένες στην αυχενική και οσφυϊκή µοίρα, αλλά περιορισµένες στη θωρακική µοίρα. 2. Πλάγια κάµψη είναι η κάµψη του κορµού προς τη µια ή την άλλη πλευρά. Είναι περιορισµένη στη θωρακική µοίρα και εκτεταµένη στην αυχενική και οσφυϊκή µοίρα. 3. Η στροφή είναι πιο εκτεταµένη στην οσφυϊκή µοίρα. 4. Η περιαγωγή είναι κίνηση συνδυασµού όλων των παραπάνω κινήσεων. Το είδος και ο βαθµός των κινήσεων που είναι δυνατές σε κάθε µοίρα της σπονδυλικής στήλης εξαρτάται κυρίως από το πάχος του µεσοσπονδύλιου δίσκου και το σχήµα και τη φορά των αρθρικών επιφανειών. Στη θωρακική µοίρα, οι πλευρές, οι πλευρικοί χόνδροι και το στέρνο περιορίζουν σοβαρά το εύρος της κίνησης. - 13 -

Κεφάλαιο 2 0 2 Η νόσος της Οστεοπόρωσης - 14 -

2.1 Ανακατασκευή του οστού Το οστό είναι µία δυναµική µορφή ιστού, που είναι µεταβολικά ενεργό σε όλη τη διάρκεια της ζωής ενός ατόµου. Οστίτης ιστός συνεχώς απορροφάται και παράγεται, µε σκοπό την σωστή ανάπτυξη των οστών, την επιδιόρθωση µικρών ζηµιών που προκύπτουν από την καθηµερινή καταπόνηση του σκελετού και για την διατήρηση της λειτουργικότητας του σώµατος. Η διαδικασία αυτή ονοµάζεται οστική ανακατασκευή και διεκπεραιώνεται µε τη βοήθεια δύο ειδών κυττάρων, τους οστεοκλάστες και τους οστεοβλάστες. Οι οστεοκλάστες προέρχονται από διαφοροποιηµένα κύτταρα της αιµοποιητικής σειράς του µυελού και είναι υπεύθυνα για την αποδόµηση του οστού. Οι οστεοβλάστες προέρχονται από µεσεγχυµατικά κύτταρα του µυελού των οστών και είναι επιφορτισµένα µε την αναδόµηση του οστίτη ιστού (οστεοπλασία). Η διαδικασία οστικής ανακατασκευής ξεκινάει µε ένα σήµα που στέλνουν οι οστεοβλάστες στους οστεοκλάστες. Επακόλουθο της ενεργοποίησης των οστεοκλαστών είναι η προσκόλλησή τους πάνω στην επιφανειακή κυτταρική σειρά του οστού και η αποδόµηση των συγκεκριµένων κυττάρων. Έπειτα, µέσω οξέων και ενζύµων, όπως κολλαγονάσες, που εκκρίνονται από τους οστεοβλάστες, προκαλείται αποδόµηση του οστίτη ιστού. Το τέλος της οστικής απορρόφησης σηµατοδοτείται από το σχηµατισµό µικρών κοιλοτήτων µε µέγιστο βάθος 50 60 µm. Στη συνέχεια, οστεοβλάστες συγκεντρώνονται στις σχηµατισθείσες κοιλότητες και αποθέτουν ίνες κολλαγόνου και θεµέλια ουσία, δηλαδή παράγουν το οστεοειδές, µε ρυθµό 0,50 1,00 µm τη µέρα. Με τον όρο οστεοειδές χαρακτηρίζεται το πρωτεϊνικό µίγµα που εκκρίνεται από τους οστεοβλάστες και αποτελείται κυρίως από κολλαγόνο τύπου Ι. Όταν πλέον ο οστεοκλάστης περιβάλλεται από το οστεοειδές και καθηλώνεται µέσα σε αυτό, τότε γίνεται ένα ακίνητο οστεοκύτταρο (το πάχος του οστεοειδούς έχει φτάσει τα 12 15 µm). Τέλος, ξεκινάει από κάτω προς τα πάνω η επιµετάλλωση, δηλαδή η εναπόθεση ανόργανων στοιχείων πάνω στην οργανική ύλη οστεοειδές και ο σχηµατισµός κρυστάλλων υδροξυαπατίτη. Στο τέλος κάθε κύκλου οστικής ανακατασκευής, η επιφάνεια του οστού καλύπτεται ξανά από ένα στρώµα επιφανειακών κυττάρων. Η ανακατασκευή γενικά χαρακτηρίζεται από τον αριθµό των µονάδων που βρίσκονται σε ανακατασκευή, τον ρυθµό ανακύκλησής της - 15 -

δηλαδή την διάρκεια ενός πλήρους κύκλου ανακατασκευής, από το βάθος των κοιλοτήτων που σκάβουν οι οστεοκλάστες και το πάχος του νέου οστού που παράγουν οι οστεοβλάστες. Ένας κύκλος οστικής ανακατασκευής διαρκεί συνήθως 3 4 µήνες για το σπογγώδες οστό και 7 µήνες για το φλοιώδες. Κάθε χρόνο, σχεδόν το 20% του σκελετού ενός ενήλικα ανακατασκευάζεται. Εικόνα 2.1.1. Τα στάδια της ανακατασκευής οστού. 2.2 Κορυφαία οστική πυκνότητα Κορυφαία οστική πυκνότητα ονοµάζεται η ανώτερη οστική πυκνότητα που µπορεί να αποκτήσει ένα άτοµο έως την ηλικία των 30-35. Την κορυφαία οστική πυκνότητα επηρεάζουν οι ακόλουθοι παράγοντες: Γενετικοί Φυλετικοί ιατροφικοί Ορµονικοί Η άσκηση Όσο µεγαλύτερη η τιµή της κορυφαίας οστικής πυκνότητας που έχει αποκτήσει ένα άτοµο, τόσο δυσκολότερα θα υποστεί ένα άτοµο οστικό κάταγµα. - 16 -

Εικόνα 2.2.1. ιαγραµµατική αναπαράσταση της κορυφαίας οστικής πυκνότητας 2.3 Ορισµοί οστεοπενίας και οστεοπόρωσης Η οστεοπενία είναι η µειωµένη πυκνότητα οστών. Χαρακτηρίζεται από µικρή και όχι ιδιαίτερα επιζήµια ελάττωση της οστικής µάζας και µπορεί να αποτελέσει προάγγελο για την εµφάνιση της νόσου της οστεοπόρωσης. Η οστεοπόρωση εµφανίζεται όταν το σώµα δεν µπορεί να αντικαταστήσει µε την ίδια συχνότητα και στον ίδιο βαθµό τη φθορά των οστών. Πρόκειται για µία συστηµατική νόσο του σκελετού που χαρακτηρίζεται από χαµηλή οστική µάζα και διαταραχή της µικροαρχιτεκτονικής του οστού, γεγονός που έχει σαν επακόλουθο την αυξηµένη ευθραυστότητα των οστών µε συνέπεια αυτά να γίνονται επιρρεπή σε κατάγµατα. Στα αρχικά της στάδια συγχέεται µε την ασθένεια της οστεοπενίας. Σε προχωρηµένη οστεοπόρωση η µηχανική αντοχή των οστών έχει ελαττωθεί σε τέτοιο βαθµό ώστε τα κατάγµατα γίνονται χωρίς να εξασκηθεί στα οστά σχεδόν καθόλου δύναµη (αυτόµατα κατάγµατα). Η στατιστική έννοια T-score παρουσιάζει το πόσο αποκλίνει η τιµή της οστικής πυκνότητας του ασθενή από το µέσο όρο που προκύπτει κατά την µέτρηση της οστικής πυκνότητας των οστών υγιών ατόµων, ηλικίας 20-30 χρόνων (πληθυσµός αναφοράς). Η διαφορά δίδεται σαν την τυπική απόκλιση (standard deviation, SD) από τη µέση τιµή του πληθυσµού αναφοράς. Συγκεκριµένα, ο τύπος από τον οποίο υπολογίζεται η τιµή του T-score είναι ο ακόλουθος: Μετρηθείσα BMD - Μέση τιµή BMD πληθυσµού αναφοράς T-score= 1 SD της BMD του πληθυσµού αναφοράς Σύµφωνα µε τον Οργανισµό Παγκόσµιας Υγείας (World Health Organization, WHO), η οστεοπόρωση χαρακτηρίζεται από τιµές T-score κάτω από -2,5, ενώ η οστεοπενία - 17 -

από τιµές T-score -1 έως -2,5. Τιµές T-score έως -1 αναφέρονται σε υγιή άτοµα. (Εικόνα 2.3.1) Ανάλογα µε το βαθµό εξέλιξης της νόσου και το T-score, η οστεοπόρωση διακρίνεται σε: αρχόµενη οστεοπόρωση προχωρηµένη οστεοπόρωση εγκατεστηµένη οστεοπόρωση Υγιές οστό Οστεοπενία Οστεοπόρωση Εγκατεστηµένη Οστεοπόρωση Φλοιώδες οστό (α) (β) (γ) (δ) Σπογγώδες οστό (ε) (στ) (ζ) (η) Εικόνα 2.3.1. Αναπαράσταση της ανατοµίας του υγιούς (α & ε), οστεοπενικού (β & στ) και οστεοπορωτικού οστού σε αρχικά στάδια της νόσου (γ & ζ) και στην εγκατεστηµένη οστεοπόρωση (δ & η). υγιές οστό: T-score µικρότερο από -1 οστεοπενία: T-score µεταξύ -1 και -2,5 οστεοπόρωση: T-score µεγαλύτερο από -2,5 εγκατεστηµένη οστεοπόρωση: T-score µεγαλύτερο από -2,5 και παρουσία µη τραυµατικών καταγµάτων. 2.4 Προδιαθεσιακοί παράγοντες κινδύνου οστεοπόρωσης Προχωρηµένη ηλικία Γυναικείο φύλο Λευκή φυλή Μικρόσωµη ή λεπτή εµφάνιση - 18 -

Πρόωρη εµµηνόπαυση ή διαταραχές του κύκλου Θετικό οικογενειακό ιστορικό Κατάχρηση καπνίσµατος, καφεΐνης και οινοπνευµατωδών Καθιστική ζωή και περιορισµένη φυσική άσκηση Ανεπαρκής πρόσληψη ασβεστίου Αυξηµένη πρόσληψη πρωτεϊνών ιάφορα φάρµακα, όπως κορτικοστεροειδή, θυροξίνη, ηπαρίνη ιάφορες ασθένειες, όπως υπογοναδισµός, θυροειδοπάθειες, νεφροπάθειες, ρευµατοπάθειες κλπ. 2.5 Μηχανισµοί ανάπτυξης οστεοπόρωσης Η απορρόφηση και η αναδόµηση του οστού είναι δύο αντίθετες δράσεις στενά συνδεδεµένες µεταξύ τους τόσο χρονικά όσο και τοπικά, αλλά χρειάζεται να υπάρχει θετικό ισοζύγιο µεταξύ τους για την αποφυγή παθολογικών καταστάσεων, όπως για παράδειγµα της οστεοπόρωσης. Στην περίπτωση της νόσου της οστεοπόρωσης παρατηρείται αρνητικό ισοζύγιο ανάµεσα στην απορρόφηση και την αναδόµηση του οστού. Αυτό οφείλεται είτε στην υπερδραστηριότητα των οστεοκλαστών, είτε στην ελαττωµένη δράση των οστεοβλαστών. Στη µεν πρώτη περίπτωση, οι οστεοβλάστες παράγουν µε φυσιολογικό ρυθµό νέο οστό, αλλά οι οστεοκλάστες απορροφούν το οστό µε πιο έντονο ρυθµό. Στην δεύτερη περίπτωση, οι οστεοκλάστες λειτουργούν µε φυσιολογικό ρυθµό, αλλά οι οστεοβλάστες αναδοµούν το οστό µε χαµηλότερο ρυθµό. Συνεπώς, δηµιουργούνται κοιλότητες που µένουν ακάλυπτες από οστό. Αποτέλεσµα εποµένως του αρνητικού ισοζυγίου των δύο φυσιολογικά αλληλοεξαρτώµενων διαδικασιών είναι η διαταραχή της µικροαρχιτεκτονικής των οστών, η αύξηση της ευθραυστότητας τους και η αύξηση της ευαισθησίας σε οστικά κατάγµατα. 2.6 Τύποι οστεοπόρωσης Υπάρχουν δύο κατηγορίες οστεοπόρωσης, η πρωτοπαθής και η δευτεροπαθής. Πρωτοπαθής οστεοπόρωση Η πρωτοπαθής οστεοπόρωση είναι µία µεταβολική ασθένεια των οστών που χαρακτηρίζεται από χαµηλή οστική µάζα και από διαταραχή της µικροαρχιτεκτονικής - 19 -

των οστών. Η πρωτοπαθής οστεοπόρωση οφείλεται είτε σε ορµονική δυσλειτουργία είτε είναι επακόλουθο της προχωρηµένης ηλικίας των ασθενών. ιακρίνεται σε τρεις τύπους: Τύπος Ι ή µετεµµηνοπαυσιακή οστεοπόρωση (high turnover). Η οστεοπόρωση τύπου Ι εµφανίζεται κυρίως στις γυναίκες (αναλογία γυναικών ανδρών: 6/1), µετά την εµµηνόπαυση, όταν δηλαδή η ποσότητα των οιστρογόνων που παράγονται από τον οργανισµό ελαττώνεται σηµαντικά. Τα οιστρογόνα είναι ορµόνες που παράγονται από τις ωοθήκες και παίζουν έναν προστατευτικό ρόλο στο σκελετό. Συνεπώς, µετά την εµµηνόπαυση, οι γυναίκες χάνουν οστική µάζα µε πολύ µεγαλύτερο ρυθµό σε σχέση µε τους άνδρες της ίδιας ηλικίας και έχουν εξαπλάσιες πιθανότητες να εµφανίσουν οστεοπόρωση τύπου Ι. Η µετεµµηνοπαυσιακή οστεοπόρωση εµφανίζεται συνήθως σε ασθενείς ηλικίας 50 75 ετών και επηρεάζει κυρίως το σπογγώδες οστό. Για αυτό συνήθως εµφανίζεται σε οστά που έχουν περισσότερο σπογγώδες παρά φλοιώδες οστό, όπως τους σπονδύλους κυρίως τα σπονδυλικά σώµατα, την κερκίδα και τον καρπό. Στην περίπτωση των οστεοπορωτικών σπονδύλων, παρατηρείται σηµαντική αραίωση των οστεοδοκίδων, ειδικότερα των οριζοντίων. Περιοχές του σπονδύλου κυριολεκτικά ερηµώνονται από οστό, ενώ αντίθετα, άλλες οστεοδοκίδες υπερτρέφονται αντιρροπιστικά. Αποτέλεσµα της ελαττωµένης οστικής µάζας τους είναι η εµφάνιση των σπονδυλικών καταγµάτων, η έντονη ροχιαλγία και η προοδευτική απώλεια του αναστήµατος, που συνοδεύεται από κύφωση. Όµως, η απώλεια αναστήµατος και η κύφωση δεν πρέπει να θεωρηθεί ότι προκαλούνται αποκλειστικά από την οστεοπόρωση, αφού σε πολλές περιπτώσεις, οφείλονται σε δισκαρθροπάθεια της σπονδυλικής στήλης. Τύπος ΙΙ ή γεροντική οστεοπόρωση (low turnover). Η οστεοπόρωση τύπου ΙΙ εµφανίζεται και στα δύο φύλα, µετά την ηλικία των 70 ετών, µε µεγαλύτερη συχνότητα εµφάνισης στο γυναικείο πληθυσµό (αναλογία γυναικών ανδρών: 2/1),. Οφείλεται στην µη εναρµονισµένη οστική ανακατασκευή. Αυτό σηµαίνει ότι η απορρόφηση και η αναδόµηση οστίτη ιστού δεν αποτελούν πλέον δύο συγχρονισµένες διεργασίες και το µεταξύ τους ισοζύγιο είναι αρνητικό. Γεροντική οστεοπόρωση παρουσιάζεται κυρίως στις γυναίκες για δύο λόγους: (α) διότι τα γυναικεία οστά είναι οργανικά λιγότερο πυκνά από τα ανδρικά και (β) επειδή οι γυναίκες ζουν περισσότερα χρόνια από τους άνδρες. Η οστεοπόρωση τύπου ΙΙ επηρεάζει κυρίως το σπογγώδες οστό, αλλά και το φλοιώδες. Οστικά κατάγµατα λόγω οστεοπόρωσης τύπου ΙΙ παρατηρούνται πιο συχνά στο µηριαίο οστό ιδιαίτερα στον αυχένα του µηριαίου, στο ισχίο και στους σπονδύλους. Ο ρυθµός απώλειας οστικής µάζας στην οστεοπόρωση τύπου ΙΙ είναι πιο αργός σε σχέση µε την οστεοπόρωση τύπου Ι. - 20 -

Οι δύο τύποι οστεοπόρωσης µπορεί να εµφανίζονται ταυτόχρονα σε έναν ασθενή, ιδίως αν πρόκειται για γυναίκα άνω των 70 ετών. Πρέπει να επισηµανθεί ότι στα οστικά κατάγµατα και ιδίως σε αυτά του ισχίου, οφείλεται ένα αρκετά µεγάλο ποσοστό θανάτων ηλικιωµένων ατόµων, λόγω επιπλοκών που παρουσιάζονται, όπως για παράδειγµα εγκεφαλικών επεισοδίων. Εικόνα 2.6.1.1. Κατανοµή των συχνοτήτων εµφάνισης των οστεοπορωτικών καταγµάτων τύπου Ι και ΙΙ συναρτήσει της ηλικίας. Ιδιοπαθής οστεοπόρωση: Η ιδιοπαθής οστεοπόρωση γενικά εµφανίζεται σε άτοµα άνω των 50 ετών. Παρόλα αυτά, για άγνωστους λόγους εµφανίζεται και σε παιδιά ή σε ενηλίκους έως 40 χρονών. Η πιθανότητα εκδήλωσης ιδιοπαθούς οστεοπόρωσης είναι εξαιρετικά µικρή και η νόσος αντιµετωπίζεται µε την αύξηση της ορµονικής δραστηριότητας. ευτεροπαθής οστεοπόρωση Η δευτεροπαθής οστεοπόρωση είναι αποτέλεσµα χρόνιων συνθηκών που συµβάλλουν στην απώλεια ανόργανης ύλης των οστών, ή χορήγησης συγκεκριµένων φαρµακευτικών αγωγών ή διατροφικών ελλείψεων. Για παράδειγµα, νόσοι του πεπτικού συστήµατος, νόσοι του µυελού των οστών, νοσήµατα των νεφρών, νεοπλάσµατα, ανορεξία, θεραπεία µε κορτικοστεροειδή, κάπνισµα και κατανάλωση αλκοόλ είναι µόλις λίγοι παράγοντες που ευθύνονται για την παρουσία δευτεροπαθούς οστεοπόρωσης. - 21 -

Εικόνα 2.6.2.1. Η νόσος της οστεοπόρωσης προκαλεί, προοδευτικά, απώλεια ύψους, θωρακική κύφωση, αντανακλαστική οσφυϊκή λόρδωση και διόγκωση της κοιλιακής χώρας λόγω πρόπτωσης των σπλάχνων. 2.7 Οστικά κατάγµατα Κατάγµατα των ακανθωδών και εγκάρσιων αποφύσεων ή των πετάλων των σπονδύλων προκαλούνται από άµεση κάκωση ή σε σπάνιες περιπτώσεις από έντονο µυϊκό σπασµό. Κατάγµατα που προκαλούνται από συµπίεση σπονδυλικών σωµάτων συνήθως οφείλονται σε εκσεσηµασµένη κάµψη συµπίεση και συνήθως συµβαίνουν σε περιοχές µε µεγάλη κινητικότητα ή σε περιοχές όπου γειτονεύουν ευκίνητες και ακίνητες µοίρες της σπονδυλικής στήλης. Είναι ενδιαφέρον να σηµειωθεί ότι στα κατάγµατα αυτής της µορφής, το σώµα ενός σπονδύλου συνθλίβεται, ενώ ο ισχυρός οπίσθιος επιµήκης σύνδεσµος παραµένει ανέπαφος. Επιπλέον, ανέπαφα παραµένουν τα σπονδυλικά τόξα και οι µεσοσπονδύλιοι σύνδεσµοι ώστε να µην συµβεί παρεκτόπιση των σπονδύλων, η οποία θα µπορούσε να προκαλέσει βλάβη στο νωτιαίο µυελό. Επιπρόσθετα, αυτόµατα ή παθολογικά οστικά κατάγµατα προκαλούνται εξαιτίας της ελαττωµένης οστικής πυκνότητας και της διαταραγµένης αρχιτεκτονικής των οστικών δοκίδων. Τα οστικά κατάγµατα αυτού του τύπου συµβαίνουν κατόπιν ασήµαντης κάκωσης, όπως για παράδειγµα ένα απλό «τράνταγµα» ή µία απότοµη κίνηση του σώµατος, ή πτώσης από ύψος ίσο ή µικρότερο του αναστήµατος του ασθενή. Όσον αφορά τους σπονδύλους, η πιο συνηθισµένη µορφή καταγµάτων είναι τα κατάγµατα λόγω θλίψης (compression vertebral fractures), τα οποία παρατηρούνται όταν τα µπροστινά τµήµατα των σπονδύλων πιέζονται µεταξύ τους. Τα οστεοπορωτικά κατάγµατα µπορεί να οδηγήσουν σε αλλαγές στη στάση του σώµατος, σε αδυναµία των µυών, σε απώλεια ύψους και σε παραµόρφωση της επηρεασµένης περιοχής. Στην ύπαρξη καταγµάτων επίσης µπορεί να οφείλονται και - 22 -