BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Disc Bulging Lumbal 2.1.1 Definisi Disc Bulging Lumbal Disc bulging merupakan suatu kondisi dimana terjadi penonjolan dari diskus intervertebralis akibat proses degenarasi, mal posisi, dan cidera atau beban yang terus menerus sehingga terjadi penekanan pada anulus fibrosus pada bagian dorsosentral atau dorso lateral sentral sehingga posisi nucleus bergerak ke arah posterior atau posterolateral, yang nantinya akan menekan ligamen longitudinal posterior dan jaringan sekitarnya. Dimana pada ligamen longitudinal posterior merupakan ligamen yang sangat sensitif karena banyak mengandung syaraf-syaraf afferent tipe Aδ dan C, yang kemudian diikuti proses inflamasi dan menimbulkan nyeri sepanjang 24/36 jam pertama serta akan menekan foramen intervertebralis yang nantinya akan menimbulkan suatu rasa nyeri radiks. Gambar 2.1 disc bulging Cleland, 2007 7 8 2.1.2 Anatomi,Fisiologi dan Biomekanik Vertebra Lumbal. Dalam pembahasan ini, meliputi struktur tulang vertebra, lumbal spine, diskus intervertebralis, ligamen, otot – otot vertebral lumbal, facet, forament intervertebralis. 1. Tulang Vertebra “Tulang belakang terdiri dari 7 ruas tulang servikal, 12 ruas tulang torakal, 5 ruas tulang lumbal, sakrum dan koksigeus.” Antara ruas-ruas tulang belakang dihubungkan oleh diskus intervertebralis. Tiap diskus intervertebralis ini menerima beban yang berlainan, beban pada lumbal spine paling besar, secara anatomis – kinesiologis mempunyai ciri spesifik, dan berkaitan dengan hip pelvic complek dan lower thorac spine, sikap dan geraknya dipengaruhi oleh hip pelvic complex dimana sikap atau posisi torsion ataupun disequal mempengaruhi gerak dan fungsi pinggang secara keseluruhan dan akan menimbulkan pathologi tertentu. Segmentasi regional dari lumbal spine terdiri dari thorakal lumbal; merupakan perbatasan fungsi antara lumbal dengan thorakal spine dimana torakal 12 arah superior facet pada bidang frontalis dan diperkuat oleh kostal bones sehingga gerak yang dominan adalah rotasi, sedang arah inferior facet pada bidang sagital gerakan utamanya fleksi ekstensi lumbal spine, dan lumbosakral. 9 Gambar 2.2 Tulang vertebra dilihat dari lateral dan posterior Available at :http//www.spineuniverse.com(2010) 2. Lumbal Spine Tulang lumbal merupakan bagian terbesar dari susunan columna vertebralis yang berfungsi untuk menyangga beban badan dan berhubungan dengan lower thorakal, upper sakral, dan hip pelvic complex. Sendi lumbal terdiri atas lima ruas korpus vertebralis yang merupakan bagian dari columna vertebralis. Pada setiap ruas tulang terbentuk atas sebuah corpus dimana lumbal memiliki korpus yang lebih besar dan tebal jika dibandingkan dengan orpus vertebra yang lain dan bentuknya kurang lebih bulat dengan bagian atas dan bawah yang datar, satu processus spinosus, yang mengarah pada bidang sagital, dua processus transversus, sepasang processus articularis superior dan inferior, dimana kedua bagian ini saling bertemu pada kedua belah sisi 10 dalam bentuk sendi facet, dan foramen intervertebralis, tempat menjalarnya cauda equina dimana merupakan lanjutan dari spinal cord. Dengan kurva lordose yang dimiliki oleh lumbal menyebabkan lumbal menerima beban paling besar dari segmen columna vertebralis lainnya. Selain itu lumbal juga mempunyai mobilitas yang tinggi. Gerakan yang bisa terjadi pada lumbal adalah gerak rotasi, fleksi lateral dan fleksi – ekstensi. Pada gerak rotasi diikuti oleh gerak fleksi lateral ke arah kontra lateral sebesar antara 1/2 sampai 2/3 gerakan total fleksi lateral. Sebaliknya gerakan fleksi lateral akan diikuti oleh gerak rotasi. Gerak fleksi – ekstensi terbesar terjadipada segmen L4 – L5, sehingga level ini sering terkena gangguan. Fleksi lateral sebesar 10o terjadi pada segmen L1 – L2 – L3, 6o pada L4 – L5 dan 3o pada L5 – S1. Gerakan fleksi – ekstensi paling besar pada L5 – S1 sebesar 20o. Gambar 2. 3 Tulang lumbal dilihat dari atas Feneis, 2000. 11 3. Diskus Intervertebralis Diskus intervertebralis merupakan struktur penghubung antara ruas-ruas vertebra yang cukup besar. “Seluruh diskus intervertebralis memberi kontribusi kurang lebih 33% panjang vertebra lumbalis dan fungsinya antara lain memperluas gerak antar tulang vertebra, sebagai “shock absorber”, melindungi permukaan sendi ruas-ruas vertebra yang bersangkutan serta sebagai stabilisasi tulang vertebra itu sendiri.” Diskus intervertebralis terbuat dari gelatinous nucleus pulposus, yang terletak pada bagian posterocentral dan dikelilingi oleh lamina annulus fibrosus, serta dilapisi oleh cartilaginous end-plate pada bagian atas dan bawahnya yang berfungsi memisahkan diskus intervertebralis dengan corpus vertebra sebelah atas dan bawahnya. Nucleus pulposus tersusun dari serabut kolagen bercampuryang bercampur dengan mucoprotein gel, dimana pada bayi kandungan airnya mencapai 88% Gambar 2.4 Diskus intervertebralis normal Jurgen ,2000 12 dan kandungan air tersebut akan turun sejalan dengan proses penambahan usia. Penurunan kadar air tersebut mengakibatkan peningkatan viskositas yang pada akhirnya menurunkan kemampuan fungsional nucleus pulposus dalam menahan beban. Annulus fibrosus yang membentuk bagian luar diskus intervertebralis tersusun bahan penyusunnya adalah jaringan fibrous protein dan fibrocartilago yang mempunyai sifat sedikit elastis, dimana saat menjalankan fungsinya, jaringan tersebut mampu mengulur dan mengkerut. “Semakin tua usia seseorang, sifat elastis annulus fibrosus akan mengalami penurunan dan degenerasi sehingga menjadi retak-retak dan kehilangan kemampuan menahan nucleus pulposus.” Jika ada peningkatan tekanan internal, material nucleus pulposus dapat menerobos masuk ke annulus fibrous dan mengakibatkan cidera yang disebut hernia nucleus pulposus. Pembebanan pada diskus intervertebralis tergantung dari postur tubuh seseorang, tekanan yang mempengaruhi diskus intrevertebralis disebut dengan tekanan intradiskal. Menurut Nachemson (2000) tekanan intradiskal tergantung dari postur tubuh seseorang, dimana beban intradiskal terbesar pada lumbal terjadi pada L4-L5. Dari hasil penelitian didapatkan tekanan intradiskal saat berbaring antara 15 sampai 25 kp, dan tidur miring menjadi 2x lebih besar dari berbaring, sedangkan pada saat berdiri tekanan tersebut menjadi 100 kp dan pada saat duduk tegak tekanan tersebut menjadi lebih besar yaitu 150 kp. Tekanan intradiskal dapat meningkat saat berdiri membungkuk dimana dari 100 kp menjadi 140 kp, sama juga saat duduk 13 membungkuk tekanan bertambah menjadi 160 kp. Pada saat seseorang mengangkat beban dengan posisi berdiri membungkuk dan duduk membungkuk tekanan bisa mencapai lebih dari 200 kp. Penelitian lain dengan menggunakan miografik-elektro menunjukkan bahwa batuk, bersin, dan tertawa dapat meningkatkan tekanan sebesar 50 kp, tekanan tersebut dapat diturunkan dengan memposisikan pasien bersandar ke belakang, selain itu juga dengan duduk santai dapat menurunkan tekanan sebesar 80 kp. Berikut ini beberapa contoh beban yang diterima diskus intervertebralis dalam berbagai posisi : Gambar 2.5 Beban diskus dalam beberapa posisi Kramer J,2000 14 4. Ligamen Ligamen-ligamen yang memperkuat columna vertebralis sehingga membentuk postur tubuh seseorang, di antaranya : a) Lig. longitudinal anterior Lig. longitudinal anterior merupakan jaringan fibrous yang berasal dari aspek anterior basioccipitalis menuju ke bawah melekat pada permukaan anterior seluruh ruas vertebra dan sebagian os sacrum. Fungsi ligament tersebut menyatukan ruas-ruas vertebra dari arah depan, tetapi tidak cukup kuat memfikser annulus fibrosus diskus intervertebralis. b) Lig. longitudinal posterior Lig. longitudinal posterior berasal dari aspek posterior basioccipitalis ke bawah menutup permukaan belakang seluruh ruas vertebra menuju os coccygeus, sebagian serabutnya melekat pada diskus intervertebralis lig. longitudinal posterior sebagian serabutnya melekat pada diskus intervertebralis lebih tebal dan lebih lebar dibanding lig. longitudinal anterior sehingga mampu mengkover diskus intervertebralis. Oleh karena ligament ini sebagian melekat pada diskus intervertebralis maka ligament ini dapat mengfiksir atau mengkover diskus intervertebralis sehingga berfungsi membatasi gerakan 15 terutama gerakan fleksi dan ekstensi dan sebagai pelindung. Namun karena ligament ini tidak melekat secara penuh, maka pada bagian posterolateral dari diskus intervertebralis tidak terlindungi. Ligament ini sangat sensitife karena banyak mengandung serabut saraf afferent nyeri (A δ dan tipe C) dan memiliki sirkulasi darah yang banyak. c) Lig. intertransversal Lig. intertransversal melekat langsung pada tepi luar permukaan sendi pada processus spinosus. Ligament ini posisinya tegak lurus terhadap bidang sendi. Pada regio lumbal, ligament tersebut sangat tebal dan kuat. d) Lig. Flavum Lig. flavum merupakan ligament yang paling elastik, memiliki banyak serabut elastin ligament ini terentang secara segmental antara arkus vertebra, dan membatasi sebelah medial dan sisi dorsal foramina intervertebralis serta menghubungkan antara tepi lamina dari vertebra C-1 hingga vertebra S-1. ligament ini berwarna kuning, disebabkan oleh deretan serabut-serabut elastin yang terputus-putus hingga membentuk pita, walaupun dalam keadaan istirahat ligament ini tetap teregang. Sewaktu fleksi columna vertebralis, ligament ini 16 lebih teregang dan membantu columna vertebralis kembali pada sikap tegak. e) Lig. Interspinosus Ligamentum interspinale merupakan ikatan pendek yang melekat diantara processus spinosus yang satu dengan yang lain, pada regio lumbal. f) Lig. supraspinosus Ligamentum supraspinosus melekat mengelilingi processus spinosus dimana mulai dari processus spinosus vertebra C-7 dan terbentang sampai sejauh sacrum serta menghubungkan vertebra dan sacrum. Ligament ini berperan untuk stabilisasi pada saat gerakan fleksi. Dan merupakan ligament yang paling kuat. Gambar 2.6 Ligament-ligament yang memperkuat columna vertebralis Available at :http//spineuniverse.com(2010) 17 5. Otot-otot Punggung Bawah a. Biomekanik Otot-Otot Punggung Bawah Otot-otot punggung bawah memiliki beberapa karakteristik, yaitu; pada posisi berdiri rileks, aktifitas otot-otot punggung bawah relatif rendah karena posisi tersebut dipertahankan oleh ketegangan ligamentum saja, sehingga vertebra lumbalis relatif labil oleh karena hanya dipertahankan posisinya oleh stabilisator pasif. Apabila ada pergeseran letak Center of gravity tubuh ke anterior, posterior maupun lateral, barulah aktifitas otot-otot punggung bawah sisi yang berlawanan meningkat sebagai counter balance. “Pada gerakan fleksi tubuh, melibatkan gerakan pada dua bagian tubuh yaitu vertebra lumbalis pada 600 pertama dan sendi panggul (rotasi forward) pada 250 terakhir untuk gerak ekstensi sebaliknya.” Pada gerakan fleksi, otot erektor spine dan kelompok otot superfisialis meningkat aktivitasnya, dan pada fleksi penuh rileks dan yang mempertahankan posisi tersebut adalah ketegangan ligamentum. Sedangkan untuk gerakan ekstensi, otot-otot punggung bawah bekerja hanya pada awal gerakan dan akhir gerak saja. Pada gerakan fleksi lateral dan rotasi aksial, otot-otot lumbal sisi yang berlawanan meningkat kerjanya sebagai counter balance. 18 b. Otot-Otot Punggung Bawah Berdasarkan Fungsinya Otot-otot yang ikut memperkuat vertebra lumbalis terdiri atas: 1) Erector spine, merupakan gabungan dari beberapa otot yang luas dimana dibedakan atas tractus superficialis lateral atau traktus lateralis yang berjalan dari pelvis ke cranium dan terdiri atas berkas-berkas otot panjang, serta tractus profundus medialis atau tractus medialis yang memiliki unsur berkas otot yang lurus dan serong. Kelompok otot ini terbagi atas beberapa otot yaitu: a)Traktus superficialis laterialis Yang berjalan dari pelvis ke cranium dan terdiri atas berkas – berkas otot panjang, seperti : (1) M. Iliocostalis, seperti : (a) M. Iliocostalis lumborum terbentang dari sacrum labium crista iliaca eksterna dan fascia thoracolumbalis ke prosesus vertebra lumbalis bagian atas dan iga keenam sampai kesembilan bawah. (b) M. Iliocostalis thoracis terntang dari iga keenam bawah ke iga keenam atas. (c) M. Iliocostalis cervicis berasal dari iga keenam ketiga dan berinsesio pada prosescussus transvesus vertebra cervicalis kenam sampai keemapat persarafan : rami posterior ( c4-L3). 19 (2) M. Longissimus terdiri dari : (a) M. longissimus thoracis berasal dari sacrum, processus spinocus vertebra lumbalis dan processus transversus vertebra thorakhalis bgian bawah terbentang sampai iga ke 1 dan ke 2. otot ini melekat dimedialis dan lateralis processus accesorius vertebra lumbalis dan processus transversus vertebra thoracalis, serta lateralis iga-iga, processus costae vertebra lumbalis dan lamina profunda fascia thorakumbalis. (b) M longisimus cervicis dimulai dari processus transverses vertebra thorakalis keenam bagian atas menuju ke tuberkulum posterior processus transverses vertebra cervikalis kedua sampai kelima. (c) M. longissimus capitis berasal dari processus transverses vertebra thorakhalis ketiga sampi kelima bagian atas dan vertebra servikalis ketiga bagian bawah dan berakhir pada processus mastoeideus. Persarafan : rami posterior ( C4-L5). (3) Mm. Transversospinalis terbagi atas : (a) M. Splenius cervicis terbentang dari processus sepinosus vertebra thorakalis keempat ( ketiga ) sampai vertebra thorakalis keenam (kelima ) menuju processus transverses vertebra cerpikalis kesatu dan kedua. 20 (b) M. splenius capitis berasal dari processus spinosus vertebra thorakalis ketiga bagian atas dan processus spinosus vertebra cervikalis keempat bagian bawah dan berakhir pada daerah processus mastoideus persarafan : rami posterior ( C1-8 ). b) Traktus profundus medialis mempunyai unsur – lurus dan serong, termasuk otot – otot yang berjalan vertikal baik yang berjalan processus spinocuss maupun antara processus transverses, seperti : (1) Mm Spinalis terbagi atas : (a) M.m Spinalis thoraciss berasal dari processus spinocus vertebra lumbalis ketiga terus ke vertebra thorakalis kesepuluh. Kemudian berinsersio pada processus sepinocus vertebra thorkalis kedelapan sampai kedua. (b) Spinalis cervicis dimulai dari processus spinocuss vertebra thorakalis kedua terus ke vertebra cervikalis keenam dan berinsersio pada processus sepinocus vertebra cervikalis keempat sampai kedua. Persarafan : rami posterior ( C2-T10) (2) Paravertebra muscle atau deep muscle seperti Mm intertransversari dan M m. intersepinalis. 21 Kelompok otot ini merupakan penggerak utama pada gerakan ekstensi lumbal dan sebagai stabilisator vertebra saat tubuh dalam keadaan tegak. Gambar 2.7 Otot Iliocostalis Lumborum Available at http://www.backmuscle.com(2010) 2) Kelompok deep lateral muscle, merupakan gabungan dari otot-otot intrinsik pada bagian lateral lumbal yang terdiri atas: a) Quadratus Lumborum M quadratus lumborum berorigo di krista iliaca, ligament iliolumbal, dan insertio pada processus tranversus L2-L4 vertebra thorak dan sisi inferior iga ke-12. b) M. psoas mayor Otot ini berasal dari vertebra dan diskus intervertebral T12-L5 dan prosessus tranversus L1-L5 dan berakhir pada trokhanter minor dari femur. 22 Kelompok otot ini berperan pada gerakkan fleksi lateral dan rotasi lumbal. Gambar 2.8 Otot Quadratus Lumborum Rigutt ,2002 . 5. Facets “Facets atau zygapophyseal joint terbentuk dari facies artcularis bagian bawah (inferior) dari vertebra di atasnya dan facies articularis bagian atas dari vertebra di bawahnya. Merupakan sendi datar dengan gerak utama gerak geser (glide) dan menekuk (tilt)” Pada lumbal, facets terletak dalam bidang sagital sehingga gerak lumbal dominan ke arah fleksi dan ekstensi. Fungsi sendi facet memberikan gerakan pada tiap segment, sehingga masing-masing segment memiliki gerakan yang dominan, yaitu: 23 Thorako lumbal merupakan perbatasan antara thorakal 12 dengan lumbal 1, dimana facet thorakal diperkuat oleh tulang kosta sehingga gerakan dominannya rotasi dan facet inferiornya mengikuti bentuk facet lumbal sehingga gerakan utamanya fleksi dan ekstensi sedangkan lumbal spine mempunyai gerakan utamanya adalah fleksi-ekstensi sedangkan lumbo sakral merupakan antara lumbal 5 dengan sacral 1 dengan memiliki gerakan fleksi-ekstensi dan ada gerakan rotasi sedikit pada kedua sisi. 6. Foramen Intervertebralis Foramen intervertebralis terletak disebelah dorsal columna vertebralis antara vertebra atas dan bawahnya. Pada bagian superior dibatasi oleh pedikulus vertebra bawahnya dan pada bagian anterior oleh sisi dorso lateral diskus serta sebagian corpus dan pada bagian dorsal oleh processus articularis dan facetnya dan tepi lateral ligamentum flavum. Pada forament intervertebralis terdapat jaringan yang penting meliputi: a. Radiks Radiks merupakan sepertiga sampai setengah isi foramen yang terdiri atas saraf sensorik dan saraf motorik diselubungi oleh jaringan ikat fibrosis dan setinggi foramen masih terdapat cairan serebrospinalis sebagai lanjutan duramater b. Saraf Sinuvertebra