Cervicale Sprain en Strain

Relevante anatomie en fysiologie

In overeenstemming met bekende biologische modellen, zijn letsels aan benige, articulaire (schijven en facetten), zenuw (inclusief wortel en ruggenmerg), en zachte (ligament, pees, spier) weefsels van de cervicale wervelkolom de meest waarschijnlijke bronnen van disfunctie en pijn. Cervicale verrekking wordt veroorzaakt door een overbelastingsletsel van de spier-pees eenheid als gevolg van overmatige krachten op de cervicale wervelkolom. De oorzaak wordt gezocht in het uitrekken en scheuren van spieren of ligamenten. Secundair oedeem, bloeding en ontsteking kunnen optreden.

Een belangrijke vooruitgang in het begrijpen van chronische pijn na whiplash-letsel in de afgelopen twee decennia is de ontdekking geweest dat centrale sensitisatie een belangrijke rol speelt in het in stand houden van de symptomen. Er zijn sterke aanwijzingen dat centrale sensitisatie kort na het acute letsel begint en dat chronisch gevoelige punten een rol spelen bij het mediëren van de ernst van de symptomen.

Vele cervicale spieren eindigen niet in pezen maar hechten direct aan het periost. Spieren reageren op letsel door samen te trekken, waarbij omliggende spieren worden aangetrokken in een poging de gekwetste spier te spalken. Het myofasciaal pijnsyndroom, waarvan gedacht wordt dat het het resulterende klinische beeld is, kan een secundaire weefselreactie zijn op discus- of facetgewrichtletsel.

Het is aangetoond dat facetkapselbanden vrije (nociceptieve) zenuwuiteinden bevatten, en het distantiëren van deze banden door het toedienen van facetgewrichtinjecties heeft whiplash-achtige pijnpatronen veroorzaakt bij gezonde personen. De cervicale facet-capsulaire ligamenten kunnen gewond raken onder whiplash-achtige belastingen van gecombineerde afschuif-, buig- en compressiekrachten; dit mechanisme biedt een mechanische basis voor letsel veroorzaakt door whiplash-belasting.

Chronische pijn geassocieerd met cervicale verrekkingen is het meest waarschijnlijk van invloed op de zygapophysiale (facet) gewrichten, tussenwervelschijven, en bovenste cervicale ligamenten. Het C2-3 facetgewricht is de meest voorkomende bron van referred pain bij patiënten met een dominante klacht van occipitale hoofdpijn (60%). De C5-6 regio is de meest voorkomende bron van cervicale, axiale, en referred arm pijn. Cervicale facetgewrichtspijn is typisch een unilaterale, doffe en pijnlijke nekpijn met af en toe een verwijzing naar het achterhoofd of de interscapulaire regio. De cervicale facetgewrichten kunnen verantwoordelijk zijn voor een aanzienlijk deel van de chronische nekpijn. De cervicale facetgewrichten verwijzen pijn die overlapt met zowel myofasciale als discogene pijnpatronen.

Neuro-anatomische studies tonen aan dat het facetgewricht rijk geïnnerveerd is en vrije en ingekapselde zenuwuiteinden bevat. Het facetkapsel is rijk geïnnerveerd met C-vezels en A-delta vezels. Veel van deze zenuwen hebben een hoge drempel en kunnen pijn aangeven. Lokale druk en rek van het kapsel kunnen deze zenuwen mechanisch activeren. Deze neuronen kunnen worden gesensibiliseerd of geprikkeld door natuurlijk voorkomende ontstekingsstoffen, waaronder substance P en fosfolipase A.

De functie van de cervicale strekspieren werd bestudeerd bij 15 personen met behulp van functionele magnetische resonantie beeldvorming (mfMRI) tijdens nekoefeningen, met en zonder experimenteel opgewekte pijn. De functie van de cervicale strekspieren werd geregistreerd in rust en na het uitvoeren van een cervicale extensie oefening. De auteurs rapporteerden een onmiddellijke afname van de functie van de diepe en oppervlakkige cervicale strekspierlagen na een zoutinjectie in de bovenste trapeziusspier. De auteurs concluderen dat een vroege evaluatie van de functie van de cervicale strekspieren aangewezen is voor patiënten met pijnlijke letsels aan de halswervelkolom.

Fysiologische veranderingen in het ruggenmerg, in het bijzonder de pijncomplexen van de dorsale hoorn, impliceren exciterende aminozuren, zoals substance P, glutamaat, gamma-aminoboterzuur (GABA), en N-methyl-D-aspartaat (NMDA), evenals andere factoren die de dorsale hoorn sensibiliseren bij chronische pijn. Het mechanisme is massale input van schadelijke stimuli door letsel aan de halswervelkolom.

In studies van de lendenwervelkolom worden hoge concentraties ontstekingsbevorderende cytokinen aangetroffen in het facetgewrichtweefsel wanneer er sprake is van een degeneratieve aandoening. Facetgewrichten zijn bedekt met hyalien kraakbeen en omgeven door synovium en gewrichtskapsels. Deze basisstructuur wordt aangetroffen in de hele wervelkolom en in de gewrichten van de armen en de benen.

Volgens Bogduk wijzen de resultaten van postmortale studies, biomechanische studies en klinische studies er samen op dat de zygapofysiale gewrichten bij whiplash letsel oplopen. Klinische studies hebben aangetoond dat pijn in het zygapofysiale gewricht vaak voorkomt bij patiënten met chronische nekpijn na whiplashletsel. Er is letsel ontstaan aan cervicale facet-capsulaire ligamenten als gevolg van de gecombineerde afschuif-, buig- en compressiebelasting die optreedt bij kop-staartbotsingen.

Een overbelastingsletsel van de spier-pees eenheid veroorzaakt cervicale overbelasting door excessieve krachten op de cervicale wervelkolom. Dit letsel gaat gepaard met uitrekking en scheuring van spieren of ligamenten, secundair oedeem, bloeding en ontsteking. Veel nekspieren hechten direct aan het bot (periost), en de spierreactie op het letsel is contractie, waarbij omliggende spieren worden gerekruteerd om de geblesseerde spier te spalken.

Klassiek mechanisme van whiplashletsel

Een botsing in elke richting kan chronische whiplash veroorzaken.

In een klinische review beschreven Barnsley en collega’s het klassieke whiplashscenario waarbij de auto van de patiënt van achteren is aangereden. Dit type botsing verloopt typisch op de volgende manier:

• Op het moment van de botsing accelereert de auto plotseling naar voren. Ongeveer 100 ms later volgen de romp en de schouders van de patiënt, veroorzaakt door een soortgelijke versnelling van de autostoel.

• Het hoofd van de patiënt blijft, zonder dat er kracht op wordt uitgeoefend, statisch in de ruimte. Het resultaat is een geforceerde verlenging van de nek, omdat de schouders onder het hoofd naar voren bewegen. Door deze verlenging wordt de traagheid van het hoofd overwonnen en versnelt het hoofd naar voren.

• De nek werkt dan als een hefboom om de voorwaartse versnelling van het hoofd te vergroten, waardoor de nek in flexie wordt gedwongen.

Frontale impact veroorzaakt midden C2-3 tot C4-5 en lager C6-7 en C7-T1 letsel. Bij een directe impact van het gezicht is een flexiebeweging van de bovenste of middelste halswervelkolom waargenomen, met extensie van de onderste halswervelkolom.

De krachten die optreden bij een aanrijding van achteren bij een snelheid van slechts 8-16 km/uur (5-10 mph) kunnen resulteren in piekversnellingen van het hoofd van meer dan 15 G, voldoende om te resulteren in hoekversnellingen die met een hersenschudding in verband worden gebracht. Als het hoofd al lichtjes gedraaid is, dwingt een aanrijding van achteren het hoofd tot verdere rotatie vóór de extensie, waardoor verschillende cervicale structuren, zoals de kapsels van de zygapofysiale gewrichten, de tussenwervelschijven en het alaire ligamentcomplex, onder druk komen te staan. Deze structuren worden daardoor vatbaarder voor letsel. Spierletsel is wellicht minder waarschijnlijk na botsingen met lage snelheid waarbij het hoofd op het moment van de botsing gedraaid is, dan bij andere mechanismen.

Wanneer een achterwaartse botsing links van de proefpersoon plaatsvindt, resulteert dit niet alleen in verhoogde elektromyografische activiteit in beide sternocleidomastoids, het zorgt er ook voor dat de splenius capitis contralateraal aan de richting van de botsing een deel van de kracht draagt, waardoor letsel ontstaat. Welke spier het meest reageert op een whiplash-type letsel wordt bepaald door de richting van de hoofdrotatie. Het sternocleidomastoideus rechts reageert het sterkst wanneer het hoofd naar links is gedraaid, en vice versa. Maatregelen ter voorkoming van whiplash-letsel moeten rekening houden met de symmetrische spierrespons als gevolg van het feit dat slachtoffers naar rechts of naar links kijken op het moment van de botsing.

De onderste cervicale facetgewrichten reageren met een afschuif- plus afleidingsmechanisme aan de voorkant en afschuif- plus compressiemechanisme aan de achterkant. In studies hadden vrouwen meer kans op letsel dan mannen, mogelijk als gevolg van seksegebonden genetische, hormonale, structurele of tolerantieverschillen.

Een botsing met het hoofd achterwaarts veroorzaakt ook aanzienlijk meer letsel bij C0-1 en C5-6 in vergelijking met botsingen met het hoofd achterwaarts en frontaal. Multiplanair letsel dat optreedt bij C5-6 en C6-7 is ook aangetroffen bij botsingen met het hoofd naar achteren gedraaid. Bij botsingen met het hoofd naar achteren tot 8 G raken de alar-, transversale en apicale ligamenten doorgaans niet beschadigd.

Een hoofdwaartse impact veroorzaakt ook dynamische cervicale intervertebrale vernauwing, wat wijst op mogelijke ganglioncompressie, zelfs bij patiënten met een nietstenotisch foramen op C5-6 en C6-7. Bij patiënten met een stenotisch foramen neemt het risico sterk toe en omvat C3-4 tot C6-7.

Bij een kop-staartbotsing is de kans het grootst dat de onderste cervicale wervelkolom letsel oploopt, met hyperextensie van de tussenwervelschijven bij een piekversnelling van het voertuig van 5 G en meer. De eerste aanzienlijke toename van de flexibiliteit van de tussenwervelschijven treedt op bij C56 na een versnelling van 5 G. Bij versnellingen sneller dan dit, breiden de letsels zich uit naar de omliggende niveaus (C4-5 tot C4-T1). De 2 letselfasen bij whiplash zijn (1) hyperextensie bij C5-6 en C6-7 en lichte flexie bij C0-4 en (2) hyperextensie van de gehele cervicale wervelkolom.

Een onmiddellijke verandering treedt op in het draaipunt bij C5-6, waardoor een klemeffect optreedt van het inferieure facet van C5 op het superieure facet van C6. De niet-fysiologische kinematische reacties die tijdens een whiplashimpact optreden, kunnen spanningen in de neurale structuren van de bovenste hals of in de onderste facetgewrichten veroorzaken. Het resultaat kan een compromis zijn dat voldoende is om neuropathische of nociceptieve pijn op te wekken.

De spiercomponent van het hoofd-nek-complex speelt een centrale rol bij het afremmen van hogere acceleratieniveaus; het kan een primaire plaats van letsel zijn bij het whiplash-fenomeen. De spierrespons is groter bij snellere acceleraties dan bij langzamere. Cervicale spierverrekkingen geïnduceerd tijdens een kop-staartbotsing zijn groter dan de letseldrempel die eerder werd gerapporteerd voor een enkele rek van actieve spieren, waarbij grotere verrekkingen in de strekspieren consistent zijn met klinische rapporten van pijn in de posterieure cervicale regio na het optreden van een kop-staartbotsing.

Het risico op whiplash-letsel bij aanrijdingen met motorvoertuigen neemt toe wanneer personen verrast en onvoorbereid zijn op de impact.

Een van de belangrijkste studies naar letsel aan de halswervelkolom is die van een case-serie van achtbaanletsels. De achtbaanstudies hebben, over een periode van ongeveer 100 ms, een piek van 4,5-5 G van verticale of axiale versnelling en 1,5 G van laterale versnelling aangetoond. Tijdens de studieperiode van 19 maanden werden 656 nek- en rugletsels bestudeerd. De letsels omvatten hernia’s, uitstulpingen en compressiefracturen. De resultaten van de studie suggereren dat er geen minimumdrempel voor aanzienlijk letsel van de wervelkolom is vastgesteld. De grootste verklaring voor letsel als gevolg van traumatische belasting van de wervelkolom werd geacht te liggen in de individuele gevoeligheid voor letsel, die een onvoorspelbare variabele is.

Complicaties

Cervicale myeloradiculopathie is een complicatie van flexie-/extensieletsels bij patiënten met onderliggende spondylose. Cervicale schijven kunnen pijnlijk worden als onderdeel van het degeneratieve proces, door herhaald microtrauma of door een eenmalige overmatige belasting. Pijn ten gevolge van een discusletsel kan het gevolg zijn van annulaire scheuren met ontsteking of compressie van het lokale zenuw- of vaatweefsel.

Samendruk van het ruggenmerg na een whiplash ten gevolge van fysiologische extensiebelasting is niet waarschijnlijk. Echter, personen met een nauw wervelkanaal, meestal als gevolg van degeneratieve wervelkanaalstenose, hebben een verhoogd risico op quadriparese secundair aan de ruggenmergcompressie.

Postmortem studies hebben aangetoond dat ligamentaire letsels vaak voorkomen na whiplashletsels, maar dat discusherniatie een zeldzame gebeurtenis is.

In één studie had 33% van de patiënten met whiplashletsel een discusherniatie met medullaire of dura impingement gedurende 2 jaar follow-up na het letsel.

In een andere studie werden whiplash-achtige distorsies geassocieerd met een incidentie van 16% discoligamentaire letsels. Op magnetische resonantie beeldvorming (MRI) hadden de meeste patiënten met ernstige, aanhoudende, uitstralende pijn grote discusprotrusies die bij de operatie werden bevestigd als herniaties. Nek- en uitstralende pijn werden verlicht door vroegtijdige discus excisie en fusie.

Trek of scheuren van de voorste annulus en de alaire delen van het achterste longitudinale ligament (wanneer uitgerekt door een uitpuilende discus) zijn mogelijke oorzaken voor discogene pijn na whiplash letsel. Letsels van het zygapofysiale gewricht die gevonden zijn in klinische en cadaverale studies omvatten breuk, bloeding, ruptuur of scheur van het gewrichtskapsel, breuk van de subchondrale plaat, contusie van de intra-articulaire meniscus, en breuk van het articulaire oppervlak.

Uppercicale discusprotrusies als gevolg van cervicaal overbelastingsletsel kunnen resulteren in aspecifieke en schouderpijn. Motorische zwakte of reflex- of gevoelsafwijkingen kunnen beperkt of aspecifiek zijn. Cervicale radiculopathie is waarschijnlijker dan pathologische tekenen van myelopathie van de bovenste motorneuronen of het ruggenmerg.

MRI of computertomografie (CT) myelografie zijn noodzakelijk voor de diagnose.