Hukum Hueter-Volkmann digunakan untuk menjelaskan mekanisme skoliosis. Tulang belakang toraks yang khas memiliki kurva fisiologis yang menyebabkan gaya distraksi pada kolumna vertebralis yang terletak di bagian dorsal sedangkan gaya tekan terdapat pada kolumna vertebralis yang berada di posisi ventral.
Rotasi korpus vertebra pada bidang aksial, yang menghasilkan pembebanan aksial yang tidak sesuai antara bagian ventral dan posisi dorsal dari vertebra yang terlibat, dianggap sebagai langkah pertama dalam proses yang mengarah pada kelengkungan tulang belakang yang tidak tepat. Perbedaan tersebut menunjukkan dirinya sebagai pergeseran orientasi kurva tulang belakang, menyebabkan skoliosis. Kolumna vertebralis yang terletak di ventral sekarang menjadi sisi cekung dan kolumna vertebralis yang terletak di punggung menjadi sisi cembung.
Oleh karena itu, pertumbuhan melambat ketika kompresi diterapkan pada lempeng pertumbuhan vertebral di sisi cekung yang telah ditentukan sebelumnya dari kelengkungan. Sedangkan pertumbuhan dipercepat ketika traksi pada lempeng pertumbuhan di sisi cembung yang telah ditentukan dari kelengkungan.
Dalam istilah awam, Hukum Hueter Volkmann menyatakan bahwa menekuk tulang belakang meningkatkan pertumbuhan pada sisi cembung, yang mengakibatkan deformitas postur tubuh yang dikenal sebagai skoliosis. Hukum ini dikemukakan oleh dua ortopedi Jerman, Carl Hueter dan Richard von Volkmann. Jadi, teruslah membaca artikel ini untuk memahami berbagai prinsip hukum Hueter Volkmann dan teorinya.
Pertumbuhan sistem muskoskeletal pra-dewasa
Sistem muskuloskeletal pra-dewasa itu seperti struktur tensegrity. Tensegrity adalah kemampuan struktur rangka untuk menghasilkan bentuk yang kaku dengan memiliki batang tarik yang kontinu dan batang tekan yang terputus-putus. Tulang dan tulang rawan memperpanjang otot, ligamen, dan fasia anak, yang menyebabkan remodelling dan pertumbuhan. Otot tidak hanya harus memanjang tetapi juga memperkuat untuk mentolerir pertumbuhan massa tubuh dan lengan pengungkit. Ketika keseimbangan pertumbuhan tulang dan otot ini terganggu, skoliosis idiopatik remaja atau adolescent idiopathic scoliosis (AIS) dimulai, yang juga dikenal sebagai tahap pertama skoliosis.
Usia remaja ditandai dengan percepatan pertumbuhan, baik dalam bidang fisiologis maupun psikologis. Namun, keterlambatan dalam pematangan otot karena berkurangnya ketegangan dapat menyebabkan deformitas postur.
Hukum Hueter-Volkmann membantu kita memahami proses gangguan sistem tensegrity. Kompresi aksial yang terkena menyebabkan lempeng pertumbuhan menjadi skoliosis dan juga dapat menurunkan kepadatan tulang vertebra. Dalam situasi ini, ketegangan pada ligamen longitudinal dan fibrosis anulus meningkat, menyebabkan keterbatasan proses remodeling ligamen. Akhirnya, peningkatan tekanan pada anulus fibrosis dan remodeling ligamen yang terkunci memberi jalan bagi proses pertumbuhan diferensial tulang belakang manusia.
Pertumbuhan diferensial di tulang belakang manusia
Pertumbuhan diferensial adalah perkembangan yang lambat dan bertahap dari deformasi permanen tulang belakang. Fenomena mekanis ini terjadi karena ketidaksesuaian pemanjangan dua jaringan yang terhubung satu sama lain. Eksperimen berbeda yang dilakukan oleh para ahli medis menunjukkan bahwa sementara pertumbuhan diferensial mulai lambat, pertumbuhan tersebut berkembang secara eksponensial. Eksperimen yang dilakukan oleh Crijins dan rekan-rekannya, lebih menekankan pengaruh ketidakcocokan jaringan penghubung dan pertumbuhan lempeng daripada Euler Buckling untuk pertumbuhan diferensial yang mengarah pada skoliosis.
Batang elastis lurus yang ditekan pada ujungnya mengalami ketidakstabilan mekanis sesaat yang dikenal sebagai tekuk Euler. Sebaliknya, AIS adalah proses deformasi tulang belakang bertahap yang bisa memakan waktu berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun untuk terwujud. Kedua, tulang belakang vertebrata yang sehat terdiri dari urutan tulang belakang. Ini berengsel oleh cakram intervertebralis daripada batang elastis. Rentang gerak untuk setiap segmen tulang belakang mencakup zona netral beberapa derajat di mana ia dapat menekuk tanpa mengalami resistensi yang signifikan.
Pertumbuhan rangka dan hormon
Hormon pertumbuhan seperti insulin dan estradiol mengatur pertumbuhan kerangka tubuh manusia. Tapi, pertumbuhan juga bisa menjadi kekuatan mekanis. Hukum Hueter-Volkmann berkisar pada moderasi pertumbuhan tulang sebagai fenomena mekanis. Peningkatan kompresi yang bekerja pada lempeng pertumbuhan memperlambat pembentukan tulang; di sisi lain, kompresi atau ketegangan yang lebih sedikit akan mempercepatnya. Fenomena ini terlihat jelas dalam kasus AIS. Jadi, diyakini bahwa distorsi vertebra berbentuk baji pada tahap akhir AIS disebabkan oleh Hukum Hueter-Volkmann.
Pasien skoliosis idiopatik remaja umumnya tinggi dengan kepadatan tulang yang rendah dan indeks massa tubuh yang rendah. Kepadatan tulang memainkan peran penting dalam pertumbuhan tulang; dengan demikian, hal ini terhubung dengan Hukum Hueter Volkmann juga. Faktor genetik, endokrin, hormonal, dan diet semuanya telah dikaitkan dengan kepadatan tulang, tetapi dari sudut pandang mekanis, pengamatan bahwa pasien AIS memiliki kepadatan tulang yang lebih rendah daripada kontrol yang sesuai dengan usia menunjukkan bahwa mereka menghadapi beban mekanis yang lebih sedikit.
Berkurangnya massa dan kekuatan otot, yang disebabkan oleh perubahan kadar hormon atau mekanisme lain, mungkin bertanggung jawab atas hal ini. Patut dicatat bahwa peningkatan pertumbuhan tulang mempengaruhi lengan serta tulang belakang; panjang lengan, panjang ulna, dan panjang radius.
Akibatnya, massa otot biasanya lebih rendah atau tertunda pada pasien skoliosis. Dengan kata lain, ada ketidakseimbangan antara pertumbuhan tulang dan pematangan ligamen otot. Menurut Hukum Hueter-Volkmann, berkurangnya kekuatan otot menyebabkan pengurangan beban tulang, yang pada gilirannya mempercepat pembentukan tulang dan tulang rawan.
Regulasi mekanis aktivitas lempeng pertumbuhan
Variabel genetik, vaskular, hormonal, dan biomekanik semuanya berperan dalam regulasi pertumbuhan yang rumit. Derajat yang berbeda dari hipertrofi kondrosit pada lempeng pertumbuhan merupakan mayoritas (40–50%) dari variabilitas dalam laju pertumbuhan, dengan sintesis matriks dan laju proliferasi kondrosit merupakan mayoritas dari variabilitas lainnya. Laju pembentukan kondrosit di zona proliferatif dan laju ekspansi kondrosit dan sintesis matriks di zona hipertrofik, oleh karena itu, tampaknya menjadi dua faktor utama yang mempengaruhi kecepatan pertumbuhan.
Pertumbuhan akhirnya dihentikan di bawah kondisi AIS di mana regangan menghasilkan tekanan yang terkandung oleh staples lempeng pertumbuhan. Lempeng pertumbuhan yang telah dijepit dengan kuat mengalami gangguan yang cukup besar dan akhirnya tidak dapat diperbaiki. Oleh karena itu, tampak bahwa efek pembebanan mekanis pada pertumbuhan berkorelasi dengan tingkat stres yang diberikan.
Teknik pencegahan untuk pertumbuhan diferensial di tulang belakang
Menurut hipotesis pertumbuhan diferensial dan hukum Hueter Volkmann, AIS muncul dan berkembang sebagai akibat dari tekanan intradiskal yang berlebihan. Ini hanya dapat dieksplorasi dalam penyelidikan klinis karena AIS hanya mempengaruhi manusia dan tidak ada model hewan yang cocok. Pelepasan tekanan osmotik pada diskus intervertebralis yang menggembung parah akan menjadi intervensi yang paling cepat.
Remaja muda juga dapat meredakan tekanan intradiskal dengan cara lain. Satu teori menyatakan bahwa kekuatan otot yang tidak memadai dapat menjadi katalis untuk peningkatan perkembangan tulang belakang. Oleh karena itu, melatih stabilitas inti Anda dapat menjadi strategi terapi AIS yang bermanfaat. Peningkatan stabilitas inti juga akan membuat tulang belakang lebih tertarik dan menurunkan kemungkinan kelainan skoliosis. Studi tentang stabilitas inti telah dilakukan, dan telah terbukti cukup efektif, setidaknya pada pasien skoliosis wanita muda.
Pendekatan lain adalah dengan meregangkan ligamen yang terkunci untuk menurunkan tekanan intradiskus. Beberapa perawatan konservatif menargetkan fleksibilitas dan rentang gerak tulang belakang, tetapi tidak satu pun dari perawatan tersebut yang membahas kesehatan diskus intervertebralis. Namun, latihan dapat membantu untuk melonggarkan ligamen dan memuat dinamis diskus intervertebralis.
Batasan hukum Hueter Volkmann
Pertumbuhan diferensial adalah mekanisme fisik untuk permulaan dan perkembangan tahap awal skoliosis. Hukum Hueter-Volkmann mengidentifikasi tekanan intradiscal sebagai penentu utama proses, bersama dengan ekspansi terbatas ligamen longitudinal tulang belakang. Selain itu, penurunan aktivitas otot dapat berkontribusi pada pertumbuhan diskus intervertebralis.
Penyebab yang mendasari kelemahan otot, yang mungkin berhubungan dengan kadar hormon, latihan fisik, atau menarche terlambat, tidak dijelaskan oleh prinsip-prinsip tersebut.
Selain itu, pertumbuhan diferensial mengabaikan efek asing AIS seperti vertebral wedging dan asimetri otot. Lebih jauh, terbukti bahwa skoliosis memanifestasikan dirinya dalam berbagai pola kurva.
Tulang belakang dengan cakram intervertebralis yang menggembung, mungkin menjadi kaku dan memiliki karakteristik batang elastis yang melengkung. Ini menawarkan alternatif yang menarik untuk konsep pertumbuhan diferensial untuk memahami pola kurva yang beragam.
Kesimpulan
Berbagai kelompok ilmuwan dan ahli fisiologi telah mempelajari hukum Heuter-Volkmann untuk modulasi pertumbuhan tulang. Namun, perdebatan tetap tidak meyakinkan. Ini menyajikan korelasi daripada mekanisme fisik skoliosis. Pertumbuhan diferensial, pertumbuhan tulang, hormon, kepadatan tulang, indeks massa tubuh, nutrisi, dan tinggi cakram adalah faktor lain yang juga mempengaruhi postur tulang belakang. Jadi, untuk menyimpulkan, kita dapat mengatakan bahwa hukum Heuter-Volksmann adalah perspektif mekanobiologis efektif yang memberikan petunjuk untuk perkembangan lempeng pertumbuhan yang menyebabkan skoliosis.
Hukum ortopedi Hueter dan Volkmann berpendapat bahwa kompresi mekanis yang lebih tinggi memperlambat pertumbuhan tulang dan pembebanan yang lebih rendah mempercepatnya. Aturan ini, di permukaan, tampak seperti pembenaran langsung untuk perkembangan skoliosis. Namun, sebagaimana dinyatakan dalam batasan, hukum tersebut tidak membantu dalam menjelaskan beragam pola lekukan skoliosis. Hukum Hueter dan Volkmann bila disandingkan dengan studi dan eksperimen terbaru dapat memberikan pemahaman yang lebih holistik tentang lempeng pertumbuhan.
