Materi ini berisi tentang anatomi vertebra, segmen gerak, ligamen pada vertebra, kinematik facet joint

1. OLEH
SUDARYANTO, SST.FT, M.FIS
KONSEP ANATOMI DAN
BIOMEKANIK VERTEBRA

2. 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

3.  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.

4. Struktur Vertebra

5. Kurva Vertebra

6. Anterior Pillar
 Dari cervical ke lumbal corpus vertebra semakin besar
ke bawah  sesuai tujuan fungsionalnya.
 Diskus intervertebralis membentuk articulatio dianta-
ra corpus vertebra yang dikenal symphisis joint.
 Diskus intervertebralis merupakan salah satu kompo-
nen three joint kompleks diantara 2 vertebra yang
bersendi & makin ke caudal makin tebal.
 Diskus intervertebralis mulai dari segmen C2-C3
sampai segmen L5-S1.

8.  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 fi-
brosus dan sebagai shock absorber.

9.  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.

11.  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.

12. Struktur Ligamen

13. 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.

14.  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. spino-
sus, pada regio cervical dikenal sebagai ligamen nuchae,
bersama2 dgn lig. flavum, lig. long. posterior, & lig. interspino-
sus sebagai stabilisator pasif gerak fleksi.
 Ligamen intertransversal ; melekat pada setiap proc. transver-
sus, berperan sebagai stabilisator pasif lateral fleksi.

16. 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.

18.  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, Th12-
L1 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

19.  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.

21. Axis Gerak
 Setiap 24 vertebra (7 cervical, 12 thoracal & 5 lumbal)
memiliki kemampuan untuk bergerak dalam 3 bidang
gerak.
 Gerakan yang dihasilkan : fleksi – ekstensi, lateral
fleksi kanan – kiri, dan rotasi kanan – kiri.
 Setiap 4 gerakan tersebut dianggap sebagai rotasi yang
bergerak disekitar axis orthogonal.
 Fleksi – ekstensi adalah rotasi disekitar axis X atau axis
horizontal, lateral fleksi adalah rotasi disekitar axis Z
atau axis anteroposterior, dan axial rotasi terjadi
disekitar axis Y atau axis vertikal.

22. Peran Gerak Superior pada Segmen Gerak
 Gerak segmental yang terjadi pada segmen gerak selalu
diawali dengan gerakan vertebra superior.
 Contoh : lateral fleksi pada segmen gerak Th5-6
menunjukkan bahwa Th5 terjadi lateral fleksi diatas
Th6.
 Dengan demikian, lateral fleksi Th5 ke kanan
menunjukkan gerakannya yang relatif terhadap Th6;
rotasi L4 ke kiri adalah gerakannya yang relatif terha-
dap L5.
 Gerakan vertebra selalu menggambarkan arah gerakan
corpus vertebra dan bukan gerakan proc. Spinosus

23.  Sebagai contoh, gerakan pasif dari proc. Spinosus Th11
ke kiri dapat menyebabkan rotasi vertebra Th11 ke
kanan karena yang dilihat adalah arah gerakan corpus
vertebra.

24. 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.

25.  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.

26. Fleksi – ekstensi Lumbal

27. Lateral fleksi – rotasi Lumbal

28. Tekanan Intradiskal