Nivel

Nivel on luiden välinen liitos, joka mahdollistaa luiden liikkumisen toisiinsa nähden. Luut ovat nivelessä toisiinsa nähden liukuvassa kosketuksessa ja liittyvät toisiinsa nivelpussin ja nivelsiteiden välityksellä.

Ihmisen niveliä violeteilla ympyröillä merkittynä.

Ihmisen noin 300 nivelestä suurimpia ja tärkeimpiä ovat polvinivel, olkanivel, kyynärnivel, lonkkanivel, rannenivel, nilkkanivel ja kaulanivel.

Rakenne

Tyypillisen synoviaalinivelen rakenne.

Synoviaalinivelet ovat ihmisen yleisimpiä, monipuolisimpia ja vapaimmin liikkuvia niveliä. Niitä on kaikista 300 nivelestä noin 230.

Synoviaalinivelen osia ovat nivelpinnat, nivelpussi ja nivelontelo. Lisärakenteita ovat nivelsiteet, nivelvälilevyt, synoviaalipussit ja nivelpussin lihakset. Niveltä koossa pitävät ympäröivät lihakset ovat kiinnittyneet luihin jänteiden kautta. Lihasten avulla niveliä voi myös liikuttaa.

Nivelpussi

Synoviaaliniveltä ympäröi suojaava nivelpussi eli nivelkapseli. Se muodostuu sidekudoksesta ja kiinnittyy luiden päihin. Nivelpussi erkanee luun periosteumin jatkeena yleensä nivelpinnan reunan takaa ja yhdistää niveltyvät luut toisiinsa. Nivelpussi voi olla luusta riippuen tiukka tai löysä, mistä riippuu sen mahdollistaman liikkeen laajuus. Nivelpussin säiemäiset paksuuntumat eli nivelsiteet ovat kiinni kummankin luun päässä ja estävät nivelen luonnottomat liikkeet.

Nivelpussin ulompi säiekerros koostuu säikeisestä sidekudoskalvosta. Sisempi säiekerros koostuu löyhemmästä sidekudoksesta ja sisältää runsaasti verisuonia.

Nivelpinta

Nivelpinta muodostuu yleensä hyaliinirustosta. Poikkeuksia ovat sternoklavikulaarinivel ja leukanivel, joiden nivelpinnat muodostuvat säierustosta, ja niissä on lisäksi välilevy.

Nivelrusto

Kummankin luun pään nivelpintaa peittää tasainen ja kimmoisa rustokerros, joka on nivelen rasitusalttiudesta riippuen paksuudeltaan alle yhdestä millimetristä jopa kuuteen millimetriin. Nivelrusto on luistava, kokoon painuva ja elastinen, jolloin se mahdollistaa luiden esteettömän liikkeen, vaimentaa iskuja ja suojaa luuta. Se kestää hyvin kulutusta ja suuriakin painerasituksia. Nivelrusto ohenee, jos sitä ei käytetä. Iän mukana nivelrusto rappeutuu, sillä se ei pysty uusiutumaan. Rustosolujen välissä on tukikudosta, joka sisältää kuuluu suurista yhdistelmämolekyyleistä koostuvaa hyaluronihappoja (HA), joka vastaa ruston joustavuudesta sitomalla itseensä suuren määrän vettä nivelnesteestä.

Nivelrustossa ei ole hermoja tai verisuonia. Ravintonsa se saa ravintonsa diffuusion kautta synoviaalisista verisuonista, synoviaalinesteen välityksellä ja luun verisuonista.

Nivelneste

Nivelpussin sisäkerros eli nivelkalvo tuottaa liukasta, öljymäistä nivelnestettä, joka voitelee nivelen niin että pinnat liukuvat toistensa suhteen kitkatta ja kulumatta. Nivelneste on väritöntä tai kellertävää, viskoosia nestettä. Suuressa nivelessä kuten polvessa nivelnestettä on normaalisti noin yksi millilitra. Joskus liikaa kertynyttä nivelnestettä joudutaan poistamaan nivelpunktion avulla.

Niveltyypit

Yksinkertaisessa nivelessä on kaksi toisiinsa niveltyvää nivelpintaa, kupera urospinta ja kovera naaraspinta. Yhdistelmänivelessä on useampi kuin kaksi nivelpintaa. Lisäksi on niveliä, joissa on nivelvälilevy.

Synoviaalinivelten tyyppejä ovat:

• Kiertonivel, jossa yhden luun tappimainen ulkonema kiertyy toisen luun rengasmaisessa kannassa tai päinvastoin. Kahden ylimmän kaulanikaman välissä on kiertonivel, joka mahdollistaa pään kääntämisen ja siirtämisen puolelta toiselle.
• Sarananivel, jossa yhden luun kupera pinta sopii toisen luun koveraan pintaan. Tämä mahdollistaa edestakaisen liikkeen lähinnä yhdessä tasossa. Kyynärpää on muuntunut sarananivel.
• Tasonivel, jossa kahden luun pinnat ovat melkein tasaiset ja liukuvat toistensa suhteen vain nivelsiteiden rajoittamina. Nilkassa ja ranteessa on joitain tasoniveliä.
• Pallonivel, jossa yhden luun pallomainen pää sopii toisen luun kuppimaiseen syvennykseen. Pallonivelen liikerata on nivelistä suurin. Olkapäässä ja lonkassa on pallonivelet.
• Satulanivel, jossa kummankin luun nivelpinnassa on kuperia ja koveria alueita, ja luut voivat liukua edestakaisin ja puolelta toiselle. Peukalon tyvessä on satulanivel.
• Munamainen nivel tai munanivel, jossa munanmuotoisen luun pää lepää toisen luun samanmuotoisessa kuopassa. Tällaista niveltä voi taivuttaa ja liikuttaa puolelta toiselle. Värttinäluun ja ranteen veneluun välissä on munamainen nivel.

Niveltyypit voidaan ryhmitellä nivelen vapausasteen mukaisesti.

• Jos nivel koukistuu ja ojentuu vain yhtä ja samaa rataa edestakaisin, kuten etusormea koukistavat nivelet, sillä sanotaan olevan yksi liikeakseli eli yksi vapausaste. Tällaisia niveltyyppejä ovat sarananivelet ja tappinivelet.
• Kun nivel voi liikkua myös sivusuunnassa, kuten etusormen tyviniveltä, sillä on kaksi liikeakselia eli kaksi vapausastetta. Tällaisia niveltyyppejä ovat kerto-sarananivelet, ellipsoidinivelet eli munamaiset nivelet, sekä satulanivelet.
• Olkanivel on esimerkki nivelestä, jolla on kolme liikeakselia ja vapausastetta. Tällaisia niveltyyppejä ovat pallonivelet.
• Vapausasteiden mukaisen luokittelun ulkopuolisia niveltyyppejä ovat tasaiset nivelet ja jäykät nivelet.

Liike

Nivelessä tapahtuva liike riippuu niveltyypistä ja nivelen vapausasteista. Yksinkertaisimmin nivelpinnat voivat liukua toisiinsa nähden. Kulmaliikkeessä niveltyvien luiden keskinäinen kulma muuttuu. Ympäripyörityksessä liikettä tapahtuu kahden akselin suhteen. Rotaatiossa luu kiertyy pitkittäisakselinsa ympäri. Nivelen liikelaajuus ilmoitetaan astelukuna.

Kuormituksen aikana nivelrusto ohenee ja leviää, jolloin niveliin kohdistuva paine pienenee.

Rappeutuminen, riskit ja suojaavat tekijät

Niveltulehdus, kuten osteoartriitti eli nivelrikko rappeuttaa niveliä. Nivelrikko iskee usein polviin, lonkkiin, sorminiveliin ja selkärangan välilevyihin

Niveliä voidaan vahvistaa nuorella iällä kohtuullisentasoisella rytmisellä kuormituksella. Tämä lisää nivelruston proteoglykaanipitoisuutta, mikä kovettaa ja paksuntaa rustoa. Hyvin voimakas kuormitus ei kuitenkaan aiheuta positiivista vastetta nivelrustossa, vaan saattaa jopa heikentää sitä. Nivelruston pintaosiin voi syntyä hetkellisesti suuria pinnan suuntaisia venytysjännityksiä, jotka toistuessaan saattavat vaurioittaa ruston pintaa ja sen alaista väliainetta.

Nivelkuormituksen täydellinen puuttuminen pitkiä aikoja kokonaan esimerkiksi sairauden tai raajan kipsauksen vuoksi pienentää ruston proteoglykaanipitoisuutta pehmentäen ja surkastaen sitä sekä heikentäen sen kimmoisuutta. Ruston koko ja kimmo-ominaisuudet palautuvat kuitenkin yleensä ennalleen, kun niveltä aletaan taas kuormittaa normaalisti. Täydellisen liikkumattomuuden vaikutusta terveeseen niveleen on tutkittu eläinkokeilla, joista on saatu erilaisia tuloksia eläinlajista riippuen. Kaneilla tehdyissä kokeissa havaittiin, että kuuden viikon lastoituksen aiheuttamat vauriot eivät korjautuneet edes kahdeksassa kuukaudessa. Koirien kohdalla vauriot korjautuivat kävelyn avulla, mutta pahenivat, jos aktiivisuus aloitettiin juoksemisella.

Liikkumattomuuden jälkeen kannattaa edetä hyvin varovasti, koska kuormitus vaurioittaa nivelrustoa tavallista helpommin pitkäaikaisen liikkumattomuuden aiheuttaman ruston heikkenemisen vuoksi. Vaurioitumaan päässeen nivelruston uusiutumis- eli regeneraatiokyky on erittäin heikko. Nivelruston vauriokohta jää joko kokonaan korvautumatta uudella kudoksella taikka siihen kehittyy toiminnallisesti heikompiarvoista syyrustoa, mikä saattaa johtaa kroonisen nivelrikkotulehduksen kehittymiseen.

Yksittäisestä rustovauriosta ei voida arvoida varmuudella, kuinka nopeasti se johtaa nivelrikon kehittymiseen, koska kehitys riippuu vaurion suuruudesta, paikasta ja nivelen mahdollisista aiemmista vaurioista kuten mahdollisen nivelsiderepeämän aiheuttamasta nivelen väljyydestä. Myös potilaan ikä, paino ja rustoon kohdistuva liiallinen kuormitus vaikuttavat sairauden kulkuun. Ruston paranemista vaikeuttaa se, ettei rustossa ole veri- ja imusuonia eikä kipuhermoja. Jos vaurio ulottuu luuhun asti, vamma-alueelle kasvaa verisuonittunutta arpikudosta. Syvimpien vaurioiden kohdalle syntyy säierustoa, jonka biomekaaniset ominaisuudet ovat normaalia hyaliinirustoa huonommat.

Rustovaurion myötä osa hyaluronihapon molekyyleista häviää, jolloin ruston vesipitoisuus alenee ja kimmoisuus vähenee. Ruston vaurioitumisen alkuvaiheessa ei esiinny kipua, koska rustokudoksessa ei ole hermotusta. Jos vamma aiheuttaa luukalvoon asti yltävän särön tai jos rappeuma etenee riittävän pitkälle, kemiallinen tulehdusreaktio alkaa ärsyttää luukalvon kipuhermopäätteitä. Myös tulehdukseen liittyvän turvotuksen aiheuttama paine kipeyttää luukalvon ja niveltä ympäröivän kudoksen etenkin liikkeiden yhteydessä. Tulehdukseen liittyy usein myös lihasjännityksen aiheuttamaa hapenpuutetta eli iskemiaa. Lihasjännityksen tehtävänä on varmistaa nivelen tuki tasapainoaistimusten heikettyä tulehduksen vuoksi. Nivelrikon pahetessa nivelen tulehdusprosessi saattaa yliaktivoida elimistön puolustusjärjestelmän, jolloin useampi nivel ja muu lievän nivelrikon vaivaama kohta saattaa kipeytyä.

Katso myös

• Artralgia eli nivelkipu
• Nyrjähdys

Lähteet

• Hervonen, Antti: ”Nivelet”, Tuki- ja liikuntaelimistön anatomia, s. 57–68. Tampereen Kandidaattikoulutus, 2020. ISBN 978-952-68860-1-5
• Parker, Steve: Ihmiskeho : ensyklopedia, s. 44–47. readme.fi, 2014 (alkuteos 2009). ISBN 978-952-220-806-4

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Nivel Wikimedia Commonsissa