Omurgayı İlk Kim Anladı? Galen’den Vesalius’a Omurga Anatomisi ve Biyomekaniğinin Tarihi
Omurga yaralanmalarına ilişkin ilk yazılı kayıt Edwin Smith Papirüsü’ne, sistematik klinik omurga yaklaşımı Hippokrates’e, deneysel nöroanatomi Galen’e, doğrudan gözleme dayalı modern anatomi Vesalius’a, spinal stabilitenin erken kavramsallaştırılması Leonardo da Vinci’ye, omurgaya fizik ve mekanik yasalarını uygulayan ilk kapsamlı yaklaşım ise Giovanni Alfonso Borelli’ye uzanır. Borelli bu nedenle literatürde “spinal biyomekaniğin babası” olarak anılır. (PubMed)
Bugün bir omurga cerrahı ameliyat planlarken vertebraların anatomisini, omurganın fizyolojik eğriliklerini, yük aktarımını, hareket segmentlerini ve spinal stabiliteyi birlikte değerlendirir.
Fakat bugün bize son derece doğal görünen şu soruların cevapları binlerce yıllık bir bilimsel birikimin sonucudur:
Omurga neden eğridir?Vücut ağırlığını nasıl taşır?Omurilik hangi yapılar tarafından korunur?Bir omur kırıldığında neden felç gelişebilir?Omurgayı stabil tutan yapılar hangileridir?
Bu soruların bilimsel öyküsü, antik Mısır'dan başlayıp Hippokrates, Galen, Leonardo da Vinci, Andreas Vesalius ve Giovanni Alfonso Borelli üzerinden modern omurga biyomekaniğine uzanır.
MÖ 1600'ler: Edwin Smith Papirüsü — Omurga Travmasının İlk Yazılı Kayıtlarından Biri
Omurgaya ilişkin bilinen en eski tıbbi metinlerden biri Edwin Smith Cerrahi Papirüsü'dür.
Yaklaşık MÖ 17. yüzyıla tarihlenen bu Mısır metninde baş ve omurga yaralanmaları vaka temelli biçimde anlatılmıştır.
Dikkat çekici olan yalnızca kırıkların tarif edilmesi değildir.
Metinde servikal bölgede;
burkulma, kırık ve kırıklı-çıkık
gibi farklı yaralanma tiplerinin birbirinden ayrıldığı görülür. Bazı yaralanmalarda kol ve bacak fonksiyonlarının kaybıyla boyun travması arasındaki ilişkinin fark edilmiş olması, omurga ile nörolojik fonksiyon arasındaki bağlantının çok erken dönemde gözlemlendiğini gösterir. (PubMed)
Henüz anatomi veya biyomekanik bilimi yoktur.
Ama temel soru ortaya çıkmıştır:
Omurgadaki mekanik bir hasar neden vücudun başka bölgelerinde fonksiyon kaybına yol açmaktadır?
Hippokrates: Omurgayı Bir Sistem Olarak İnceleyen İlk Hekimlerden Biri
Yaklaşık MÖ 460–370 yılları arasında yaşayan Hippokrates, omurga tarihindeki en önemli dönüm noktalarından biridir.
Hippokratik metinlerde omurganın yapısını bilmenin hekim için gerekli olduğu özellikle vurgulanmıştır.
Hippokrates omurgayı yalnızca birbirinin üzerine dizilmiş kemikler olarak görmemiş;
vertebralar, intervertebral yapılar, bağlar ve kaslardan oluşan fonksiyonel bir sistem olarak değerlendirmiştir.
Ayrıca normal omurga eğriliklerini ve deformiteleri tarif etmiş, skolyoz ve kifoz konusunda sistematik klinik gözlemler yapmıştır. Tarihsel incelemeler, onun çalışmalarını tıp tarihinde omurga anatomisi ve patolojisinin ilk sistematik sunumlarından biri olarak değerlendirir. (PubMed Central (PMC))
Hippokratik masa: Biyomekaniğin henüz adı konmamış hali
Hippokrates spinal deformiteleri düzeltmek amacıyla aksiyel traksiyon ve lokal basınç uygulayan sistemler geliştirdi.
Bugün kullandığımız ifadelerle düşünürsek aslında;
distraksiyon kuvveti,
karşı kuvvet,
deformite düzeltme momenti
gibi biyomekanik prensiplerden yararlanıyordu.
Matematiksel bir biyomekanik teorisi henüz yoktu.
Ancak omurgaya uygulanan kuvvetin deformiteyi değiştirebileceği fark edilmişti. (PubMed)
Galen: Omurga ile Sinir Sistemini Birleştiren Adam
Hippokrates'ten yaklaşık beş yüzyıl sonra Pergamonlu Galen, MS 129 civarında doğdu.
Galen'in omurga tarihindeki önemi yalnızca anatomik tariflerinden kaynaklanmaz.
Asıl büyük katkısı omurga, omurilik ve periferik sinir fonksiyonları arasındaki ilişkiyi deneysel olarak araştırmasıdır.
Galen;
7 servikal, 12 torakal ve 5 lomber vertebradan oluşan omurga organizasyonunu tarif etti, spinal kordun ve buradan çıkan sinirlerin anatomisini inceledi ve omurilik yaralanmalarının nörolojik sonuçlarını araştırdı. (PubMed)
Omuriliği farklı seviyelerden keserek ne olduğunu gözlemledi
Galen hayvan deneylerinde spinal kordu farklı seviyelerden keserek ortaya çıkan fonksiyon kayıplarını değerlendirdi.
Bu deneyler sayesinde spinal kordun farklı seviyelerindeki hasarın vücudun farklı bölgelerinde nörolojik sonuçlar doğurduğunu gösteren ilk araştırmacılardan biri oldu. (PubMed)
Bu yaklaşım günümüz nörolojik seviye kavramının çok erken bir öncülü olarak görülebilir.
Galen'in büyük problemi
Galen'in insan kadavrası üzerinde sistematik diseksiyon yapması mümkün değildi.
Anatomik bilgisinin önemli bölümü maymunlar ve diğer hayvanların disseksiyonlarına dayanıyordu.
Dolayısıyla son derece değerli gözlemlerinin yanında insan anatomisi açısından bazı yanlışlıklar da vardı.
Sorun şu oldu:
Galen'in otoritesi yaklaşık 1.500 yıl boyunca o kadar güçlüydü ki sonraki anatomistler gördükleri insan anatomisini bile Galen'in kitaplarına uydurmaya çalıştılar.
Modern anatominin doğabilmesi için önce bu yaklaşımın kırılması gerekiyordu. (PubMed)
Leonardo da Vinci: Omurganın Şeklini Değil, Nasıl Çalıştığını da Görmeye Başladı
Rönesans'a gelindiğinde omurga bilimi çok farklı bir noktaya taşındı.
Leonardo da Vinci (1452–1519) insan vücudunu disseke ederek son derece ayrıntılı anatomik çizimler yaptı.
Omurganın;
fizyolojik eğriliklerini,
vertebraların dizilimini,
sakrumu,
kaslarla olan ilişkisini
olağanüstü doğrulukla resmetti.
Fakat Leonardo'nun omurga tarihindeki esas önemi bundan daha fazladır.
Tarihsel biyomekanik incelemelerinde Leonardo'nun spinal stabiliteyi sistematik olarak araştıran ilk kişilerden biri, hatta muhtemelen ilki olduğu belirtilmektedir. (PubMed)
Leonardo için insan bedeni yalnızca anatomik bir yapı değildi.
Aynı zamanda;
kaldıraçlardan, eklemlerden, kas kuvvetlerinden ve yük taşıyan yapılardan oluşan mekanik bir sistemdi.
Bu düşünce daha sonra gerçek anlamda biyomekaniğin doğuşuna dönüşecekti.
Andreas Vesalius: “Kitaba Değil, İnsan Vücuduna Bakın”
Andreas Vesalius 1514 yılında Brüksel'de doğdu.
Paris'te Galen'in öğretileriyle eğitim aldı ve daha sonra Padova Üniversitesi'nde anatomi ve cerrahi profesörü oldu.
1543 yılında yayımladığı;
De Humani Corporis Fabrica Libri Septem
— İnsan Vücudunun Yapısı Üzerine Yedi Kitap —
modern anatomi tarihinin en önemli eserlerinden biri kabul edilir. (PubMed Central (PMC))
Vesalius'un devrimi neydi?
Devrim yalnızca daha güzel anatomik resimler çizdirmesi değildi.
Vesalius'un temel yaklaşımı şuydu:
Bir otorite ne yazmış olursa olsun, insan vücudunda gördüğünüz şey önceliklidir.
O dönemin anatomi derslerinde öğretmen çoğunlukla Galen'in kitabını okur, disseksiyonu başka biri yapardı.
Eğer kadavrada görülen yapı kitaptan farklıysa çoğu zaman kadavranın anormal olduğu düşünülürdü.
Vesalius bu geleneğe karşı çıktı.
Disseksiyonu bizzat gerçekleştirdi ve insan anatomisini doğrudan insan vücudundan tanımladı. (PubMed)
Omurga açısından Vesalius neden önemlidir?
Fabrica içerisinde vertebral kolonun ayrıntılı anatomik çizimleri bulunur.
Vertebralar, sakrum ve omurganın diğer yapıları insan disseksiyonlarına dayanarak çok daha doğru biçimde gösterildi.
Böylece omurga anatomisi;
otoriteye dayalı bir bilgi olmaktan çıkarak gözleme dayalı bir bilim haline gelmeye başladı.
Bu, modern spinal anatominin gelişmesindeki en önemli kırılma noktalarından biridir.
Giovanni Alfonso Borelli: Spinal Biyomekaniğin Babası
Vesalius omurganın nasıl yapıldığını çok daha doğru biçimde ortaya koymuştu.
Fakat bir sonraki büyük soru şuydu:
Bu yapı fizik kurallarına göre nasıl çalışıyor?
Bu sorunun tarihsel cevaplarından en önemlisi Giovanni Alfonso Borelli'den (1608–1679) geldi.
Borelli aslında hekimden çok matematikçi, fizikçi ve astronomdu.
Ve insan vücuduna bir fizik problemi gibi baktı.
Ölümünden sonra 1680–1681 yıllarında yayımlanan De Motu Animalium adlı eserinde kasların ve eklemlerin hareketini;
kuvvet,
kaldıraç,
moment,
ağırlık,
denge
kavramları üzerinden analiz etti.
Literatürde bu eser ilk kapsamlı biyomekanik incelemelerden biri olarak kabul edilir. (PubMed)
Omurga yüklerini hesaplamaya çalışan ilk bilim insanlarından biri
Borelli'nin omurga açısından en önemli katkısı, gövde ağırlığının vertebral kolon üzerinde nasıl taşındığını mekanik prensiplerle analiz etmeye çalışmasıdır.
Bu nedenle bilimsel literatürde Borelli için:
“Father of Spinal Biomechanics” — Spinal Biyomekaniğin Babası
ifadesi kullanılmaktadır. (PubMed)
Bugün omurga cerrahisinde konuştuğumuz;
yük paylaşımı, moment kolu, sagittal denge, implant üzerindeki kuvvetler ve kasların dengeleyici etkisi
gibi kavramların entelektüel kökeni bu döneme kadar uzanmaktadır.
Ambroise Paré: Biyomekaniği Hastanın Üzerine Uygulamak
yüzyılın önemli cerrahlarından Ambroise Paré, spinal deformitelerin tedavisinde traksiyon ve dış destekleri geliştirdi.
Metal korseler kullanarak deformite üzerine kontrollü kuvvet uygulamaya çalıştı.
Paré'nin önemli gözlemlerinden biri de deformitenin iskelet olgunlaşmasından önce tedavi edilmesinin daha başarılı olabileceğini fark etmesiydi. (PubMed Central (PMC))
Bugün büyüyen çocukta korse tedavisi, büyüme modülasyonu ve zamanlamanın önemini tartışırken aslında aynı temel biyolojik gerçekle uğraşıyoruz:
Büyüyen omurga ile olgun omurganın mekanik davranışı aynı değildir.
Omurga Biyomekaniği 20. Yüzyılda Yeni Bir Bilime Dönüştü
Bu tarihsel birikim daha sonra modern deneysel omurga biyomekaniğine dönüştü.
Özellikle 20. yüzyılda araştırmacılar spinal kolonun hangi yapılarının stabilite sağladığını sistematik biçimde incelemeye başladılar.
Holdsworth: İki kolon modeli
1960'larda Frank Holdsworth, omurganın stabilitesini ön ve arka kolon yaklaşımıyla açıklayan iki kolonlu modeli geliştirdi.
Travmanın hangi kolonları bozduğunun instabilite açısından önemli olduğunu vurguladı.
Denis: Üç kolon modeli
1980'lerde Francis Denis, özellikle torakolomber kırıkların değerlendirilmesinde yaygın olarak bilinen üç kolon modelini ortaya koydu:
anterior kolon,
middle kolon,
posterior kolon.
Bu model uzun yıllar omurga travmalarının stabilitesini anlamada temel kavramlardan biri oldu. (PubMed)
Modern dönemde soru değişti
Başlangıçta soru:
“Omurga nasıl görünüyor?”
idi.
Daha sonra:
“Omurga nasıl hareket ediyor?”
sorusuna dönüştü.
Bugün ise;
“Omurganın hangi kısmı hangi yükü taşıyor, deformite bu yük dağılımını nasıl değiştiriyor ve yaptığımız cerrahi bu biyomekaniği gelecekte nasıl etkileyecek?”
sorusunu soruyoruz. (PubMed)
Skolyoz Cerrahisi Açısından Bu Tarihin Önemi Nedir?
Modern skolyoz cerrahisi yalnızca Cobb açısını küçültmek değildir.
Cerrah aynı anda;
koronal dengeyi, sagittal profili, vertebral rotasyonu, pelvisle ilişkinin korunmasını, füzyon seviyelerini ve ameliyat sonrası kalan hareketli segmentlerin üzerindeki yükü
hesaba katmalıdır.
Bir vertebrayı füzyona dahil etmek yalnızca röntgende bir kemiği düzeltmek değildir.
O vertebranın gelecekteki hareketini ve yük paylaşımını da değiştirmek anlamına gelir.
Bu nedenle günümüzde iyi deformite cerrahisinin temelinde anatomi kadar biyomekanik düşünce vardır.
Beş İsimle Omurga Biliminin Gelişimi
Bu yaklaşık dört bin yıllık hikâye beş ana dönüm noktasıyla özetlenebilir:
Hippokrates:Omurga anatomisi, deformitesi ve mekanik düzeltmesine sistematik klinik yaklaşım.
Galen:Omurga, omurilik ve sinir sistemi arasındaki ilişkinin deneysel olarak incelenmesi.
Leonardo da Vinci:Omurganın üç boyutlu anatomisi, hareketi ve stabilitesinin gözlem ve çizimlerle değerlendirilmesi.
Andreas Vesalius:Hayvan anatomisine ve otoriteye dayalı yaklaşım yerine doğrudan insan disseksiyonuna dayanan modern anatomik bilim.
Giovanni Alfonso Borelli:Omurganın yük taşımasını fizik, kuvvet ve kaldıraç prensipleriyle analiz ederek modern spinal biyomekaniğin temellerinin atılması. (PubMed)
Sonuç
Omurga cerrahisinin tarihi yalnızca yeni ameliyat tekniklerinin tarihi değildir.
Aynı zamanda insanlığın omurgayı anlama biçiminin değişimidir.
Hippokrates omurgayı gözlemledi.Galen omurga ile sinir sistemi arasındaki ilişkiyi araştırdı.Leonardo onu mekanik bir yapı olarak çizmeye başladı.Vesalius gerçek insan anatomisini otoritenin önüne koydu.Borelli ise omurgaya fizik yasalarını uyguladı.
Bugün navigasyon sistemleri, nöromonitorizasyon, üç boyutlu deformite düzeltmesi ve modern spinal implantlarla gerçekleştirdiğimiz cerrahilerin arkasında, binlerce yıl boyunca sorulan aynı temel soru bulunmaktadır:
İnsan omurgası nasıl yapılandırılmıştır, nasıl dengede durur ve bu denge bozulduğunda onu en doğru biçimde nasıl yeniden sağlayabiliriz? Yazar Hakkında
Bu içerik Doç. Dr. Kadir Abul tarafından hazırlanmıştır.
Doç. Dr. Kadir Abul; Ortopedi ve Travmatoloji uzmanı, omurga deformite cerrahisi alanında çalışan bir omurga cerrahıdır. Klinik pratiğinde özellikle çocuk ve erişkin skolyozu, kifoz, konjenital skolyoz, nöromüsküler skolyoz, omurga deformiteleri ve kompleks omurga rekonstrüksiyonları ile ilgilenmektedir.
Doç. Dr. Kadir Abul, Liv Hospital Ulus’ta hastalarını değerlendirmekte; skolyoz ve omurga deformitelerinde tanı, takip, korse tedavisi, cerrahi planlama ve ameliyat sonrası süreçler konusunda hasta odaklı yaklaşım sunmaktadır.
Ulusal ve uluslararası bilimsel çalışmaları, akademik yayınları ve omurga cerrahisi alanındaki deneyimiyle, hastalara güncel bilimsel bilgiler ışığında güvenilir sağlık içeriği sunmayı amaçlamaktadır.
Akademik Profiller:
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=bRaLHbUAAAAJ&hl=tr
ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Kadir-Abul?ev=hdr_xprf
ResearcherID: AAR-9721-2020
Scopus Author ID: 56205403000
Çalıştığı Kurum:Liv Hospital Ulus
Uzmanlık Alanları:Skolyoz, omurga deformiteleri, adölesan idiyopatik skolyoz, konjenital skolyoz, nöromüsküler skolyoz, kifoz, omurga rekonstrüksiyonu ve çocuk-erişkin omurga cerrahisi.
Yorumlar