Kalça Biyomekaniği Hakkında
Kalça bölgesi kırık ve replasman tedavilerinde biyomekanik ilkelere uyularak yapılan cerrahiler, normal kalça eklemi işlevlerinin elde edilmesinde başarı şansını da artıracaktır. Kalça eklemi gelen yüklenmelere mükemmel uyum sağlayacak biçimde şekillenmiştir. Femur başı yatay düzlemde tamamen dairesel olduğu halde sagittal düzlemde elips şeklindedir. Femur başı ile acetabulum arasında oluşan uyumsuzluk eklem sıvısı ile giderilir. Yüklenmeler femur iç yan bölümünde basma ve dış yan bölümünde çekme kuvvetlerine neden olur.
Femur başı fizyolojik olarak devamlı basma altındadır. Çünkü basıcı kuvvetler yük taşıma yüzeyine her zaman dik olarak gelir. Basma kuvvetlerinin büyüklüğü yüke ve yükün geldiği alana bağlıdır (gerilme=yük/yük alanı) Kalça ekleminin ön-arka radyografisinde asetabulumun üst kenarında subkondral bölgesindeki kemik yoğunluğunda artış görülür. Bu bölge yük taşıma (sourcil bölgesi) yüzeyidir. Bu radyografide yay gibi görüntü verir. Femur başı rotasyon merkezi ile bu yük taşıma yüzeyinin iç ve dış kenarları birleştirilirse küresel dilim oluşur. Küresel dilimde oluşan birim yük, dilimin alanı ile eklem hareketinin genişliğine bağlıdır. Yürüme siklusunun değişik zamanlarında femur başının yük altında kaldığı anatomik alanlar değişkenlik gösterir. Topuğun ilk temasında anterosuperomedial, parmakların yerden kaldırıldığında (toe off) ise posterosuperolateral bölge yük altında kalır.
Normal bir insanın yürüme siklusu sırasında femur başına birim alana yansıyan yük miktarı farklı açılardaki küresel dilimlerde değişkenlik gösterir Basmanın geldiği bölgenin daralması femur başına gelen birim yükün artması ve hızlı dejeneratif değişikliklerin oluşması ile karakterizedir.(21) 75° lik küresel dilimin yüzey alanına binecek yük 90° lik alana göre % 141, 56° lik küresel dilimde ise %243 oranında artar
Kollo-diafizer açı gerilme dağılımını belirleyen en önemli faktördür. Bu açının azalması kalçada kuvvet kolunun kısalarak pelvis dengesinin sağlanmasında daha fazla abdüktör kas gücü gereksinimine yol açar. Artması ise femur başına gelen bölgesel basıncın artmasına yol açar.(23) Femur başına gelen gerilmenin dağılımında rol oynayan bir diğer etmen femur boynunun uzunluğudur.(24) Normal kalçada trokanter majorün tepesinden femurun mekanik eksenine dik olarak çizilen çizgi femur başı merkezinden geçer.(25) Femur boyun kısalığı, abduktor kasların kuvvet kolunda kısalmaya neden olarak pelvis dengesini bozar ve abduktor kasların daha fazla kuvvet harcamasına ve dolayısıyla femur başına gelen basma kuvvetlerinin artmasına neden olur.(22)
Abduktör kasların temel görevi tek bacak duruş sırasında kalça ekleminin frontal düzlem kararlığını sağlamaktır.(23,26 )Bu kararlılığa katkı sağlayan abduktor kaslar; gluteus medius, gluteus minimus, tensor fasia lata ve gluteus maximusun ön lifleridir. Temel görevi gluteus medius kası üstlenir. Gottschalk yaptığı çalışmada abduktor kasları, oluşturduğu kuvvete göre oranlamıştır. Buna göre gluteus medius 4, gluteus minimus 2, tensor fasia lata 1 birimlik kuvvet üretirler.(27)
Kalçanın biyomekanik özellikleri yürüyüşün her fazında farklılık gösterir. Ancak esas olarak iki işlevsel durumda incelenmektedir.
1- Her iki ayak yere basarken, ayakta durma pozisyonunda (statik denge)
2- Tek ayak üzerinde duruş pozisyonunda, yürüyüşün basma fazında, yere temas pozisyonunda (dinamik denge)
Tek bacak duruş süresince femur başı destek noktası görevini görür ve yüklenme vektörü femur başı merkezinden geçer.(26) Burada denge için vücut ağırlığının femur başı üzerinde oluşturduğu döngüsel kuvvetin abduktor kaslar tarafından karşılanması gerekmektedir. Abduktor kasların kuvvet yönü düşey düzlemde 21 derecelik açı yapar. Burada kaslar tarafından oluşturulan kuvvet düşey (PM) ve yatay (QM) olarak iki farklı yönde femur başı üzerinde etkili olur. PM ve QM vücut ağırlığıyla birlikte femur başı üzerinde bir bileşke kuvvet oluştururlar(R). Bu kuvvete karşı oluşan yer kuvveti (R1) femur başını asetabulum içine doğru bastırır. R1 kuvveti kalça eklemine makaslama ve basma kuvvetleri olacak şekilde etkir. Bu iki kuvvetin dengelenmesi abduktor kaslar tarafından oluşturulan PM ve QM kuvvetleri tarafından karşılanır. Kalçadaki dengeyi bir formül ile
açıklarsak : M.a=K.b olması gerekmektedir. Bu formüle göre, dengeyi sağlayabilmek için abduktor kaslar vücut ağırlığının üç katı kuvvet üretmelidir.
