Ön Çapraz Bağ Biyomekaniği
Dokuların strüktürel yapısı kendilerine uygulanan kuvvet ve bu kuvvetin dokuda yarattığı deformasyonun miktarı ile ilişkilidir.
Düşük ve yüksek sertlik bölgelerin içinde bulunur. Başlangıç düşük sertlik bölgesinde küçük yüklenmeler dokunun uzamasına neden olmaktadır. Daha fazla uzama için yüksek sertlik bölgesinde görüldüğü gibi daha fazla yüklenmelere ihtiyaç vardır. Fakat bu bölgede eğri lineer olmaya başlar ve lineer sertlik bölgesine gelinir. Bu iki bölge arasında eğrinin birden dik hale gelişinin sebebi kollajen liflerin kıvrılma düzenine bağlanabilir. Kollajen fibrilleri, kıvrık halden tekrar düz hale geçebilmeleri için küçük yüklenmeler gerekir. Birken düz hale geldikten sonra ise tekrar uzamalar için daha fazla kuvvet gerekir. Fibril demetleri arasındaki farklı kıvrılma ve uzamalar nedeniyle, ligamentin içindeki her grup farklı boylarda olacaktır. Örneğin pasif eklem hareketi sırasında lifler gevşek olduğu halde progresif olarak artan bir dirençle tibial yerdeğiştirmeye karşı koyarlar.
Ön Çapraz Bağ’ın Kinematiği
Diz ekleminin hareketleri 3 eksenli koordinatif bir sistemle tanımlanabilir. Yerdeğiştirme ve rotasyon hareketleri her üç aks ile ilişkilidir. Diz ekleminde 3 planda yerdeğiştirme vardır.
1 - Anterior-posterior
2 - Medial-lateral
3 - Süperior-inferior.
Diz ekleminde 3 tip rotasyon vardır.
1 -Fleksiyon-Ekstansiyon
2 -Varus-Valgus
3 -İnternal-eksternal. Diz hareketleri sırasında yerdeğiştirme ve rotasyon primer olarak sagittal planda
meydana gelip diğer planlardaki zorunlu yerdeğiştirme ve rotasyonlarla eşlenir. Ön çapraz bağ anterior tibial yerdeğiştirme primer kısıtlayıcısıdır. Maksimum anterior tibial translasyon diz 30° fleksiyondayken meydana gelir ve ortalama 5–8 mm dir. Anterior-posterior yerdeğiştirme tibia’da rotasyonla birlikteyken %30 kadar artar . Ön çapraz bağın deneysel olarak çıkarılmasından sonra tüm fleksiyon arkı boyunca artmış bir laksite gözlenir. Fakat yine de maksimum anterior tibial translasyon 20–45° fleksiyondayken olur.
Anterior tibial öne yerdeğiştirme engelleyen birçok sekonder kısıtlayıcı da vardır. Ön Çapraz bağ yetmezliği olan dizlerde medial ekstra artiküler yapılar (medial kollateral bağ ve posteriomedial kapsül) ve medial menisküs, tüm fleksiyon arkında anterior yerdeğiştirmeye karşı koyar. Lateral kollateral ligaman ve posterolateral yapılar diz ekstansiyondayken tibial yerdeğiştirmeyi engeller. İliotibial band ve midlateral kapsül 15–90°’lik hareket arklarında kısıtlayıcıdır. Ön çapraz bağ’ın sağlam olduğu durumlarda bu yapılardan hiçbiri anterior translasyonu primer olarak engelleyici değildir.
Ön Çapraz Bağ’ın Sensoriyal Fonksiyonu
Ön çapraz bağ yapısında 4 tip sinir reseptörün varlığı tarif edilmiştir. Bunlar hem mekanik alıcı hem de ağrıyı iletici özelliktedir.
Tip 1: Sinir sonlanmaları subkutan dokudaki Ruffini sinir sonlanmalarını andıran yapı da globüler kor püsküler şeklindedir.
Tip 2: Sinir sonlanmaları, konikal korpusküller şeklinde olup Puccini cisimciklerine benzer
Tip 3: Sinir sonlanmaları, fusiform şekildedir ve tüm ön çapraz bağı çevreler.
Tip 4: Sonlanmalar non korpüskuler şekilde olup miyelinsiz sinirlikleri şeklindedir. Bunlar ciltteki serbest sinir sonlanmalarını andırırlar. İnsan ön çapraz bağının % 1’inin nöral elemanlar tarafından oluşturulduğu bildirilmiştir.
Ön çapraz bağ'ın yapısındaki bu duyu reseptörlerin varlığı Derin duyu fonksiyonlarının da olduğuna dikkat çeker. Ön çapraz bağ reseptörleri dizin hareket arkı boyunca pozisyonuna ait bilgileri algılayıp santral sinir sistemine aktarmaktadırlar.
Ön çapraz bağ yetmezliği olan hastaların ilgili ekstremitesinde dizin hareketlerine karşı cevap olarak gelişen kas cevabının geciktiği tespit edilmiştir. Ön Çapraz bağ lezyonlu dizlerde verilen kas cevabında gecikme, aktivite düzeyini ve fonksiyonel performansı düşürmektedir. Aynı zamanda anterior tibial yerdeğiştirme artırmaktadır (6,95).
Ön çapraz bağ proprioseptif fonksiyonun bu derece önemli olduğunun anlaşılması üzerine dikkatler ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu yapılan hastalardan greftin bu fonksiyonu yeniden kazanıp kazanmadığına yönelmiştir. Hamstring tendonlarıyla rekonstrüksiyon yapılan dizlere elektrik stimulasyon verilerek greftte oluşan somatosensoryal uyarılmış potansiyellerin (SEP) kaydedilmesiyle yapılan bir çalışmada; greft de duyul nöronların dejenere olduğu ve SEP yanıtının elde edildiği görülmüştür. Ancak bunların normal dizdeki ön çapraz bağın verdiği SEP yanıtından daha düşük ampitüdlü olduğu saptanmıştır.