Columna vertebralis – selkäranka
Vartalon alueen luut
Yleistä
Tässä luvussa pureudumme syvemmin selkärangan rakenteeseen sekä käymme läpi yksittäisten nikamien ja välilevyjen ominaisuuksia.
Selkäranka (columna vertebralis) on kehon vahva tukirakenne, joka koostuu 24 lyhyestä erillisestä luusta, joita kutsutaan nikamiksi (vertebrae). Selkärankaan katsotaan lisäksi kuuluvan ristiluun (os sacrum), joka koostuu aikuisella viidestä yhteen luutuneesta ristinikamasta (vertebrae sacrales) sekä häntäluusta (os coccygis), joka puolestaan koostuu 3–5:stä yhteen luutuneesta pienestä häntänikamasta (vertebrae coccygeae). Tästä syystä usein selkärangan nikamien määräksi ilmoitetaan 32–34, mutta tämä pitää paikkansa vain lapsuudessa, ennen ristiluun ja häntäluun muodostumista.
Selkärangan kokonaisrakenne
Selkärangan anatomia jakautuu tyypillisesti kolmeen pääosaan: kaularankaan, rintarankaan ja lannerankaan, ja lisäksi edellä mainittuihin risti- ja häntäluuhun.
- Kaularangan muodostaa 7 kaulanikamaa (vertebrae cervicales)
- Rintarankaan kuuluu 12 rintanikamaa (vertebrae thoracicae)
- Lannerangassa on 5 lannenikamaa (vertebrae lumbales)
Nämä eri selkärangan osat ja niiden erityispiirteet tullaan käsittelemään tarkemmin luvun loppupuolella.
Kun selkärankaa tarkastellaan suoraan edestä tai takaa, eli mediaanitasossa, sen tulisi näyttää suoralta. Sivusta katsottuna selkärangassa esiintyy tyypillisesti luonnollisia mutkia. Eteenpäin suuntautuvaa mutkaa kutsutaan lordoosiksi ja taaksepäin suuntautuvaa kyfoosiksi. Yleensä kaularangassa ja lannerangassa esiintyy lordoosi, kun taas rintarangassa ja ristiluussa on kyfoosi. Pienen vauvan selkäranka on alun perin kyfoottinen ja lordoosit alkavat muodostua, kun lapsi nousee pystyasentoon ja oppii kävelemään.
Mutkien liiallinen ylikorostuminen eli hyperlordoosi tai hyperkyfoosi, tai niiden liiallinen oikeaminen eli hypolordoosi tai hypokyfoosi, voi olla merkki toiminnallisista ongelmista tai perinnöllisistä syistä. Jos selkäranka on mediaanitasossa huomattavasti kiertynyt tai taipunut, puhutaan skolioosista. Skolioosi voi olla ohimenevää, esimerkiksi voimakkaan lihasspasmin seurauksena, tai pysyvää, johtuen esimerkiksi geneettisistä tekijöistä tai pitkään jatkuneesta epätasapainoisesta työasennosta. Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä monista mahdollisista syistä, jotka voivat johtaa erilaisiin selkärangan virheasentoihin.
Nikaman luiset rakenteet
Nikaman pääasiallisena painonkantajana toimii nikamansolmu eli nikaman runko (corpus vertebrae). Rungosta taaksepäin lähtee nikaman kaari (arcus vertebrae), ja näiden rakenteiden väliin jää nikaman aukko (foramen vertebrale). Peräkkäisten nikama-aukkojen muodostama selkärankakanava (canalis vertebralis) suojaa sisällään kulkevaa selkäydintä. Selkäydintä suojaavat myös erilaiset sidekudosrakenteet, kuten keltaside (ligamentum flavum), sekä keskushermostoa ympäröivät kalvot.
Nikaman kaaresta lähtee seitsemän haaraketta. Okahaarake (processus spinosus) lähtee nikamasta taaksepäin ja on selkärangan helpoimmin havaittava ja tunnusteltava rakenne. Kaaresta sivuille päin lähtee kaksi poikkihaaraketta (processus transversus). Okahaarakkeet ja poikkihaarakkeet toimivat lukuisten lihasten ja sidekudosten lähtö- tai kiinnityskohtina ja niiden koko sekä muoto vaihtelevat merkittävästi rangan osien välillä.
Lisäksi nikaman kaaresta lähtee neljä nivelhaaraketta (processus articularis), jotka osoittavat ylös- tai alaspäin. Ylöspäin osoittavia kutsutaan ylemmiksi nivelhaarakkeiksi (processus articularis superior) ja alaspäin osoittavaa puolestaan alemmiksi nivelhaarakkeiksi (processus articularis inferior). Fasettinivelet (art. zygapophysiales) muodostuvat kahden päällekkäisen nikaman nivelhaarakkeiden väliin.
Nikaman kaaren alareunassa on alempi nikamalovi (incisura vertebralis inferior), joka jää nikaman rungon ja alemman nivelhaarakkeen väliin. Vastaava, mutta pienempi lovi löytyy myös nikamakaaren yläreunasta. Yhdessä kahden päällekkäisen nikaman lovet muodostavat nikamaväliaukon (foramen intervertebrale), josta selkäydinhermojen juuret tulevat esiin. Nämä nikamaväliaukot ovat kliinisesti merkittäviä, sillä niiden ahtauma voi aiheuttaa painetta hermojuuriin, johtaen erilaisiin oireisiin, kuten kipuun, lihasten toimintahäiriöihin tai tuntomuutoksiin.
Nikamien koko ja niiden nimeäminen
Nikamat nimetään sijaintinsa ja järjestyksensä mukaan. Ensimmäinen kirjain osoittaa selkärangan osan: “C” (cervicales) kaularangalle, “Th” (thoracicae) rintarangalle, “L” (lumbales) lannerangalle, “S” (sacrales) ristiluulle ja “Co” (coccygeales) häntäluulle. Numerointi viittaa järjestykseen kyseisessä osassa, esimerkiksi “C3” on kolmas kaularangan nikama, “L5” viides lannerangan nikama.
Selkärangan nikamien koko ja rakenne muuttuvat riippuen niiden sijainnista. Kaularangan nikamat (C1-C7) ovat pieniä ja kevyitä, sillä niiden tulee tukea vain pään painoa. Rintarangan nikamat (Th1-Th12) ovat suurempia, ja ne liittyvät kylkiluihin, tarjoten tukirakenteen ylävartalolle ja yläraajoille. Lannerangan nikamat (L1-L5) ovat selkärangan suurimmat, sillä ne kantavat suurimman osan ylävartalon painosta. Ristiluun nikamat (S1-S5) ovat myös isoja, mutta aikuisella yhteen luutuneita. Häntäluun nikamat (S1-S5, Co1-Co4) ovat puolestaan hyvin pieniä ja yhteen sulautuneita, muodostaen selkärangan alaosan.
Nikamavälilevyt
Selkärangan nikamavälilevyt (discus intervertebralis) ovat tärkeä osa selkärangan rakennetta ja toimintaa. Ne sijaitsevat selkärangan nikamien runkojen välissä ja niitä on yhteensä 23 kappaletta, pois lukien kahden ylimmän kaulanikaman väli. Ne muodostavat noin ¼ osan selkärangan kokonaispituudesta. Nikamavälilevyt mahdollistavat osaltaan selkärangan liikkuvuuden ja iskunvaimennuksen.
Nikamavälilevyn ulkoreuna koostuu syyrustoisesta renkaasta (anulus fibrosus), joka on tiivistä ja sitkeää kollageenisyitä sisältävää kudosta. Tämä rakenne mahdollistaa nikamien runko-osien liikkuvuuden toisiinsa nähden. Välilevyn sisäosa, ydin (nucleus pulposus), toimii pehmeänä tyynynä, joka vaimentaa selkärankaan kohdistuvia iskuja ja painetta, sekä väistää paineen kohdistuessa siihen kuten selkärangan taivutuksissa. Ytimen pehmeys yhdistettynä syyrustoisen renkaan sitkeyteen mahdollistaa selkärangan laajan liikealueen ja kestävyyden. Lisäksi nikaman rungon ja nikamavälilevyn välissä on päätelevy.
Nikamavälilevyjen pullistumassa tai prolapsissa (discus prolapsi) syyrustoinen rengas voi repeytyä, mikä sallii ytimen sisällön työntyä ulos. Tämä voi aiheuttaa painetta tai ärsytystä selkärangan hermoille, mikä johtaa erilaisiin oireisiin riippuen pullistuman sijainnista ja suunnasta. Tyypillisiä oireita ovat kipu ja hermotoiminnan häiriöt. Pullistumat ovat yleisimpiä kaularangan ja lannerangan alaosissa, ja esimerkiksi lannerangan pullistuma voi aiheuttaa iskiaskipua.
Rangan osien erityispiirteitä
Kaularanka
Kaularangassa on seitsemän nikamaa, joista kaksi ensimmäistä on nimetty erikseen erityispiirteidensä vuoksi.
Ensimmäinen kaularangan nikama (C1), kannattajanikama tai atlas, on yhteydessä pääkallon kanssa (art. atlanto-occipitalis) ja on tärkeä pään nyökkäysliikkeille. Atlaksen erityispiirre on sen rengasmainen muoto; siinä ei ole varsinaista nikamasolmua vaan erottuvat etukaari (arcus anterior) ja takakaari (arcus posterior). Atlaksen poikkihaarakkeet ovat hyvin kehittyneet, ja ne sisältävät kaularangan nikamille tyypilliset poikkihaarakkeiden aukot (foramen transversarium). Nämä aukot ovat merkittäviä, sillä niiden kautta kulkevat aivojen verenkiertoon osallistuvat nikamavaltimot (a. vertebralis) ja nikamalaskimot (v. vertebralis). Atlaksen okahaarakkeen tilalla on vain pieni luinen nysty, jota kutsutaan takakyhmyksi (tuberculum posterius).
Toinen kaularangan nikama (C2), kiertonikama tai aksis, niveltyy atlaksen kanssa muodostaen alemman niskanivelen (art. atlanto-axialis), joka mahdollistaa kohtalaisen osan pään kiertoliikkeestä. Aksiksen okahaarake on hyvin kehittynyt, ja se on yleensä helposti tunnusteltavissa takaraivoluun alapuolelta. Kiertonikaman runko-osa kohoaa edestä muodostaen kiertonikaman hampaan (dens axis), joka työntyy atlaksen etukaaren sisäpuolelle. Tämä hammas niveltyy etupuoleltaan atlaksen etukaaren ja takapuoleltaan atlaksen poikkisiteen (lig. transversum) kanssa muodostaen alempaan niskaniveleen kuuluvan keskiosan (art. atlantoaxialis mediana). Aksiksen ja atlaksen nikama-aukot ovat tiukasti linjassa toistensa kanssa, useiden ligamenttien (esim. lig. transversum) ja lihasten (mm. suboccipitalis) avulla, mikä on erittäin tärkeää ydinjatkeen ja selkäytimen suojelemiseksi puristuksilta nikamien liikkuessa suhteessa toisiinsa.
Kaularangan seitsemäs nikama (C7) on rakenteeltaan myös muista erottuva: sen okahaarake on selvästi erottuvampi kuin muilla kaularangan nikamilla ja muistuttaa muodoltaan ylimpien rintanikamien okahaarakkeita. Tästä syystä sitä kutsutaan joskus nimellä vertebra prominens (esiin työntyvä, ulkoneva).
Rintaranka
Rintarangan nikamilla on useita erityispiirteitä, jotka tekevät niistä ainutlaatuisia.
Useimpien rintarangan nikamien okahaarakkeet osoittavat voimakkaasti taka-alaviistoon ja sijaitsevat tyypillisesti alemman nikaman tasolla. Tämä on tärkeä seikka muistaa esimerkiksi nikamien tunnustelussa ja paikantamisessa. Rintarangan nikamat ovat myös ainoita nikamia, joihin niveltyvät kylkiluut. Tämän takia suurimmalla osalla rintarangan nikamista on kolme paria nivelpintoja kylkiluita varten. Nikaman rungossa on lateraalisesti kaksi hieman koveraa nivelpintaa: ylempi kylkiluukuoppa (fovea costalis superior), johon niveltyy nikaman yläpuolella oleva kylkiluu, ja alempi kylkiluukuoppa (fovea costalis inferior), johon niveltyy nikaman alapuolella oleva kylkiluu. Suurin osa kylkiluista niveltyy päästään kahden rintanikaman rungon kanssa, muodostaen kuitenkin vain yhden nivelen (art. capitis costae). Lisäksi rintanikaman poikkihaarakkeessa on kolmas nivelpinta, poikkihaarakkeen kylkiluukuoppa (fovea costalis processus transversi), johon myös niveltyy kylkiluu.
Rintarangan fasettinivelten asento ja kylkiluiden niveltyminen nikamiin rajoittavat rintarangan alueen liikettä, erityisesti ojennusliikettä.
Lanneranka
Lannerangan nikamat ovat kaikista nikamista vahvimmat ja jykevimmät. Niiden runko-osat ovat suuria ja pavunmuotoisia, ja ne on suunniteltu kestämään suurta painetta ja kuormitusta.
Lannenikamien okahaarakkeet ovat sivusuuntaisesti litistyneitä, suuria ja osoittavat kohtuullisen suoraan taaksepäin. Niiden suurehkoja poikkihaarakkeita kutsutaan joskus kylkiluuhaarakkeiksi (processus costalis), sillä alkionkehityksen aikana kylkiluiden aihiot sulautuvat niihin. Lisäksi lannenikamien takaosassa on myös nisälisäkkeet (processus mamillaris), jotka sijaitsevat ylempien nivelhaarakkaiden päissä.
Lannerangassa on tyypillisesti viisi isoa nikamaa, mutta joissakin tapauksissa niitä voi olla kuusi tai neljä. Noin 10 % ihmisistä on erilainen ristiluun luutumismalli, jossa ylin ristinikama voi jäädä osaksi lannerankaa, jolloin lannerangassa on havaittavissa kuusi nikamaa – tämä tila tunnetaan lumbalisaationa. Toisaalta alin lannerangan nikama saattaa luutua osaksi ristiluuta, jolloin lannerangassa olisi havaittavissa vain neljä nikamaa – tämä tila tunnetaan sakralisaationa.