New Anatomy Het bewegingsapparaat vanuit verschillend perspectief bekeken
Vrije Universiteit Faculteit Bewegingswetenschappen
Verantwoording l
l
Presentatie gebaseerd op de VU honours cursus “New Anatomy” Mededocenten: – Prof. Peter Huijing – Drs. Henk Schutte – Dr. Huub Maas
Dissectie heeft traditioneel een bijzonder belangrijke rol gespeeld in de geneeskunde……
Dissectie l
l
Uiteenrafelen in onderdelen om de werking en functie van het geheel te begrijpen “reverse engineering”
Uitgangspunt: als ik de structuur ken kan ik de functie kennen l
Structuren zijn aangepast aan hun functie (of andersom?) – Functionele morfologie
l
De relatie is gebaseerd op de eisen van de omgeving – Wetten van de mechanica
l
Als je die relatie kent wordt het begrijpen van dysfunctie eenvoudiger
“reverse engineering” l
Als ik het kan bouwen, begrijp ik het ook – Mechanische analogieën voor (onderdelen van) het bewegingsapparaat – Nadruk op de structuur, wat minder op de functie
Het bewegingsapparaat vanuit mechanisch perspectief
Leonardo da Vinci (1452-1519)
Overgang in weergave
Johannes de Ketham, : Fasiculo de medicina (15th century).
Jehan Cousin, Livre de pourtraiture (1522-1593)
Vooral vorm-georiënteerd
Valverde de Amusco (~1525 - ~1588), Anatomia del corpo humano.
Vesalius (1514-1564), De humani corporis fabrica libri septem.
Opkomst Mechanische benadering Giovanni Borelli (1608 – 1679)
Spier als single unit
vanaf 17e eeuw dominante benadering
Nicolai Stenonis (1638 – 1686) Elementorum myologiae specimen
Bidloo, Govard (1649 - 1713). Ontleding des menschelyken lichaams.
Gold ook op spierniveau! Spiermodel Stensen l l l
Spiervolume Focus op spiervezel Geometrisch effect
Uit: manuscript “Elementorum myologiæ specimen” (1667)
17e eeuw
Amé Bourdon (1636 or 1638-1706), Nouvelles tables anatomiques
19e eeuw
Gray’s anatomy (1860) 16
21e eeuw
Human Anatomy & Physiology, Marieb 5th ed. (2001)
17
Vanaf 19e eeuw: kwantificeren van werking bewegingsapparaat l l l
Braune & Fischer Fick & Weber Wolff
gold ook voor spiermodellen: Hill model (~1938) l l
Isolated frog muscle Thermodynamische benadering A.V. Hill and O Meyerhof
©2002 by American Physiological Society
Eerste complexe biomechanische modellen katrollen Touwtjes van insertie naar origo
specimen
toetsenbord Mollier, 1899
Modernere versie
Favre et al., 2005
Het Hill spiermodel Oorspronkelijke twee-elementen model Tegenwoordig gebruikte model
Hedendaagse modellen
Krachtige en succesvolle benadering l
peestransfer – Herstel van uitgevallen functie
l l
Electrostimulatie voor functieherstel “rewiring” – Zenuwtransfer – Corticale stimulatie
Voorbeeld: succes van transfer van de teres major naar de aanhechting van de supraspinatus
Zonder transfer
Na transfer
Operatieresultaat lijkt succesvol….
Longo et al., 2011
Krachtig maar niet altijd correct ;-)
tussensamenvatting l
Mechanische benadering waarin spieren als afzonderlijk actuatoren worden behandeld is eigenlijk best succesvol
l
Maar is dat zeker niet altijd!
l
Tijd voor een andere manier van kijken ….
Tijd voor een andere manier van kijken …
Hoe je kijkt bepaalt ook bij dissectie wat je ziet ...
En wat je verwacht te vinden bepaalt ook de uitkomst (of de verklaring ervan…)
Voorbeeld relatie engineering en morfologie
Fairbairn steam crane, ~ 1870
dijbeen
Cullman, 1866
l l
Benadering bepaalt wat je ziet Beïnvloedt ook de kijk op de relatie tussen structuur en functie
Wolff, 1870
Skedros & Baucom, 2007
Wolff, 1870
verandering in inzicht? l
Onverklaarbare resultaten …. – Alternatieve hypothesen! l
Terug naar de assumpties
Force transducer Origo
Force transducer Insertie Lengte = constant
Het bewegingsapparaat is natuurlijk geen set van stangen en touwtjes
epimysia & Extramusculair bindweefsel - fascia - Septa - Interosseal Membrane - Periost - Neurovascular tract
Bourgery (1831), Traité complet de l'anatomie de l' homme
De pees van de flexor carpi ulnaris
Bindweefsel in en rond de spier
Intramusculair bindweefsel
Heidenhahn
epimysium endomysial tunnels
Trotter & Purslow (1992)
perimysium
Met ook weer onderlinge verbindingen: Verbindingen tussen spiervezelendomysium & perimysium
Passerieux & Delage, 2006; also in Huijing, 2007
Alternatieve krachtdoorgeleiding?
spiervezel
MTJ Intramusculair bindweefseel
pees
bot
Alternatieve krachtdoorgeleiding?
bot
pees
spier
pees Intermusculair bindweefseel
bot
Ook intermusculaire connecties
• EDL: extensor digitorum longus • TA: tibialis anterior
EDL
Korkmaz (2004) Huijing en Baan (2001), Huijing et al. (2003)
McKay et al. (2007)
Intermusculaire verbindingen * Kat kuit fascia
*
GASTROCNEMIUS
Korkmaz (2004) Maas and Sandercock (unpublished)
McKay et al. (2007
Zijn die intermusculaire structuren terecht verwaarloosd? l l
Functioneel? Mechanisch belangrijk?
Mogelijk mechanisch effect
F1
F2
F1
F2
Het principe
(Zie presentatie Huub Maas)
In-vivo resultaten Kracht gemeten aan de pees (N) 2.0
F insertie F origo
1.6
Insertie
1.2
0.8
Origio
0.4 0
spiergroep 1 2 3
4
5
6
7
Positieverandering van de spier (mm)
Force transducer Origo
Force transducer Insertie Lengte = constant
tussensamenvatting l
Bindweefsel is in de functiebenadering (nogal) verwaarloosd
l
Zou een mechanisch belangrijke rol kunnen spelen – Grootte van het effect?
Rol van bindweefsel? l
Alternatief verklaringsmodel voor (wisselend!!) succes van peestransfers / tenotomieën in CP
Voorwaarden voor dit effect l l
Voldoende stijve connecties Voldoende pees - / spierverplaatsing
Consequenties benadering (LD transfer)
Longo et al., 2011
Waarom LD-T soms wel en soms niet zou kunnen werken Wel
Niet
Waarom LD-T soms wel en soms niet zou kunnen werken Wel
Niet
Juiste NM controle
Niet goed aangeleerde NM controle
Waarom LD-T soms wel en soms niet zou kunnen werken Wel
Niet
Juiste NM controle
Niet goed aangeleerde NM controle Effect Bindweefselvorming / adhesies na operatie
Mechanisch effect “nieuwe” spier
Waarom LD-T soms wel en soms niet zou kunnen werken Wel
Niet
Juiste NM controle
Niet goed aangeleerde NM controle Effect Bindweefselvorming / adhesies na operatie Te grote spierlengte
Mechanisch effect “nieuwe” spier Tenodese-effect
conclusies l
Rol van bindweefsel is vermoedelijk verwaarloosd – Specifieke aandacht kan geen kwaad! – Kan verklaring zijn waar oude paradigma niet blijkt te werken – Kan verklaring zijn waarom behandeling / ingreep niet blijkt te werken
l
Maar: vervang het oude paradigma niet simpel voor het nieuwe
l
Integratieve benadering …
42
