POLVINIVELRIKKO

2.2.1 EPIDEMIOLOGIA

Artroosi eli nivelrikko on maailman yleisin nivelsairaus. Se on toimintakyvyn heikentymisen ja kivun yleisin syy länsimaalaisessa väestössä (Arden 2006). Yleisimpiä nivelrikkoja ovat alaraajojen isojen nivelten eli polven ja lonkan nivelrikot, jotka myös aiheuttavat eniten yhteiskunnallisia kustannuksia. Väestötasolla nivelrikon on arvioitu aiheuttavan lähes miljardin euron vuosittaisen menetyksen Suomen valtiolle. Terveys 2000 -tutkimuksessa arvioitiin nivelrikon aiheuttavan vuosittain 600 000 lääkärikäyntiä ja yli 6000 polven tekonivelleikkausta (Häkkinen ja Alha 2006). Kustannuksiltaan kalleinta on toiminta- ja työkyvyn heikentyminen. Nykyään maksettavista työkyvyttömyys eläkkeistä 6

% on myönnetty nivelrikon perusteella (Heliövaara 2008, Eläketurvakeskus ja Kansaneläkelaitos 2007). Nivelrikko on kansanterveyttä ja –taloutta ajatellen merkittävä sairaus, jonka tutkiminen on perusteltua.

Röntgenkuvissa nivelrikkoon viittaavia muutoksia todetaan yli puolella kaikista ihmisistä 65-vuoden iässä ja lähes 90 % yli 75-vuotiaista (Felson 1995). Suomalaisen tutkimuksen mukaan polvinivelrikosta kärsii 5 % yli 30-vuotiaista miehistä ja 8 % saman ikäisistä naisista. Ikä selvästi lisää nivelrikon esiintyvyyttä, sillä alle 45-vuotiailla polvinivelrikkoa ei esiinny juuri lainkaan, 30–44-vuotiaiden ryhmässä miehillä 0.3 % ja naisilla 0.4 %. Kun puolestaan 75–84-vuotiaiden ryhmässä esiintyvyys on miehillä 15.6 % ja naisilla 32.1 %.

Miehillä esiintyvyys kasvaa 55–64-vuotiaiden ryhmässä ja naisilla erityisesti 65–74-vuotiaiden ryhmässä. Naisten polvinivelrikon esiintyvyys on vähentynyt puoleen alle 75-vuotiaiden keskuudessa 20 vuodessa, mutta miehillä esiintyvyys on pysynyt samana.

Lihavuus on lisääntynyt molemmilla sukupuolilla viime vuosikymmeninä, joten laihtuminen ei selitä nivelrikon esiintyvyyden vähentymistä naisilla. Ilmiötä voisi selittää ruumiillisen työn vähentyminen (Arokoski 2007).

2.2.2 ETIOLOGIA JA ETIOPATOGENEESI

Solu- ja molekyylitasolla rusto on dynaamista kudosta, jossa on sekä regeneratiivisia että degeneratiivisia biokemiallisia tapahtumia. Terve nivelrusto koostuu kollageenisäikeiden ja proteoglykaanien muodostamasta väliaineesta, rustosoluista ja vedestä. Rustosoluja on

hyvin vähän suhteessa tilavuuteen, vain 2–10 %. Nivelrikon perimmäistä syytä ei tunneta tarkasti. Passiivisen kulumisen sijaan sen kuitenkin ajatellaan olevan tapahtumasarja, jossa nivelruston proteolyttinen pilkkoutuminen kiihtyy johtaen nivelruston häviämiseen nivelpinnoilta (Arokoski 2001). Degeneraatioprosessi alkaa nivelruston pinnalta kollageenisäikeistön vaurioitumisena ja proteoglykaanien pitoisuuden pienenemisenä, jolloin veden suhteellinen määrä kasvaa. Seuraavassa vaiheessa ruston paksuus saattaa jopa kasvaa, kun rustosolun korjaava vaste eli synteesiaktiivisuus käynnistyy. Samalla väliaineen rakenneosien hajoaminen kuitenkin lisääntyy. Lopuksi rustosolujen korjaava vaste heikkenee, jolloin väliaineen määrä pienenee. Rustosta alkaa irtoamaan mikropartikkeleita ja taipumus jopa luuhun asti ulottuville halkeamille kasvaa. Nivelruston korjautumiskyky on heikko ja kollageenisen tukirakenteensa menettänyt nivelrusto ei uusiudu enää ennalleen (Arokoski 2001, Lammi 2008).

Soluvälittäjäaineet siirtävät nivelrikossa nivelen tasapainotilaa hajottavien prosessien suuntaan. Soluväliaineen metaloproteaasit ja aggrekanaasit hajottavat suoraan ruston väliainetta ja aktivoivat muita latentteja proteaaseja. Proteaasit aktivoivoituvat sytokiinien (tärkeimpänä interleukiini 1 β), kasvutekijöiden, synoviaalisten tulehdustekijöiden ja mekaanisen ärsytyksen vaikutuksesta. Lisäksi typpioksidin ja eikosanoidien yhteys nivelrikkoon on osoitettu. (Lammi 2008).

Nivelrikko ei kuitenkaan ole pelkästään nivelruston vaan koko nivelen sairaus, muutoksia tapahtuu myös luussa, nivelkapselissa ja lihaksissa. Rustonalainen luu muovautuu uudelleen, kun siihen tulee kystia ja resorptiota sekä luu paksuuntuu nivelruston hävitessä sen päältä.

Osteoblastien aktiivisuus lisääntyy ja rustonalaisen luun tiheys kasvaa. Voimakkaan ja iskevän kuormituksen on arvioitu aiheuttavan rustonalaisen luun paksuuntumista jo ennen rustomuutoksia. Lisäksi nivelrikossa tulee osteofyyttejä eli luupiikkejä ruston ja luun rajapinnalle, sekä nivelrapselin, nivelsiteiden ja jänteiden kiinnittymisalueelle. Osteofyyttien koko ei korreloi nivelruston degeneroitumiseen, mutta ne voivat rajoittaa nivelen liikettä.

Nivelkapseli paksuuntuu (Arokoski 2001).

2.2.3 RISKITEKIJÄT

Nivelrikon riskitekijät voidaan jakaa systeemisiin ja paikallisiin. Systeemiset eli yleiset tekijät saavat nivelruston on alttiimmaksi paikallisille tekijöille, ja mahdollisesti heikentävät nivelruston regeneratiivisia prosesseja. Systeemisiin

tekijöihin kuuluvat esimerkiksi ikä, sukupuoli, perimä, luun tiheys ja mahdollinen estrogeenikorvaushoito. Alle 45-vuotiailla nivelrikko on harvinainen, mutta yleisempi miehillä. Vanhemmissa ikäryhmissä polvinivelrikko yleistyy naisilla miehiä yleisemmäksi. Ikä lisää nivelrikon riskiä huomattavasti molemmilla sukupuolilla.

Rustosolujen tiheys ikääntyessä vähenee, jolloin ruston kyky ylläpitää väliaineen massaa heikkenee (Arokoski 2001).

Geneettiset tekijät vaikuttavat nivelrikon syntyyn suoraan nivelruston molekyylien geenimutaatioilla (tärkeimpänä tyypin II kollageenin geenimutaatio) tai välillisesti muiden tukielimistön rusto- ja luurakenteiden kehityshäiriöiden kautta (Ala-Kokko 2000). Geneettisissä tutkimuksissa on lisäksi havaittu, että prostaglandiinien metaboliaan liittyvillä molekyyleillä, esimerkiksi DQB1 ja BTNL2, on yhteys nivelrikon kehittymiseen. Tutkimuksissa tavoitteena on myös löytää geneettisiä biomerkkiaineita, joilla pystyttäisiin ennustamaan nivelrikon kulkua (Valdes 2011).

Muista systeemisistä riskitekijöistä etnisen taustan yhteys nivelrikkoon on ristiriitainen. Osteoporoosin ja nivelrikon ilmaantuvuus ovat käänteisessä suhteessa toisiinsa. Ravitsemustekijöistä vain C-vitamiinin käytöstä on todettu mahdollista hyötyä nivelrikon ehkäisyyn ja ilmaantumisiän viivästyttämiseen (Arokoski 2001) Paikalliset riskitekijät määräävät nivelrikon paikan ja vaikeusasteen, usein poikkeavan polvinivelen kuormituksen kautta. Näitä ovat esimerkiksi lihavuus, polven traumat, kuormittava työ, polven linjaus tai raajan lihasheikkous.

Ylipainoisilla naisilla, joiden painoindeksi on 30–35, on nelinkertainen riski saada polvinivelrikko normaalipainoisiin verrattuna. Miehillä vastaava riski on 4.8 % (Arokoski 2001). Painonpudotus puolestaan vähentää polvinivelrikon etenemistä sekä helpottaa nivelrikko kipuja ja toimintakykyä (Zhang, Jordan 2010).

Polviniveleen kohdistuvat traumat ovat vahva riskitekijä nivelrikolle. Erityisesti nivelkierukkavammat, joissa kierukka on jouduttu poistamaan, ja eturistisiteen repeämä lisäävät nivelrikon riskiä ja voivat vaikeuttaa nivelrikon oireita (Lohmander 2007, Englund 2009). Kohorttitutkimuksessa jopa yli puolella eturistisiteen repeämän saaneista jalkapalloa pelaavista naisista, oli radiologinen nivelrikko 12 vuoden kuluttua vammasta. Nivelrikkoon liittyviä oireita raportoi 42 % vastaajista (Lohmander 2004). Työssä toistuva nostelu, kyykistely ja polvistuminen lisäävät polvinivelrikon riskiä, kuormituksen lisääntymisen vuoksi. Polven valgus- tai

varusvirheasento näyttää lisäävän nivelrikkoa, mutta varmuudella se vaikuttaa nivelrikon paikkaan polvinivelessä. Lihasheikkous lisää oireettoman nivelrikon oireiden ilmaantumista. Kuitenkin yhteys nivelrikkoon on monimutkainen, eikä sitä ole varmuudella osoitettu. (Zhang, Jordan 2010). Taulukossa 1 on tärkeimmät polvinivelrikon riskitekijät.

Taulukko 1. Tärkeimmät polvinivelrikon riskitekijät (Arokoski 2008)

Riskitekijä Yhteys

Ikä +++

Ylipaino +++

Polvivamma +++

Raskas liikunta (joukkue- ja voimalajit) ++

Raskas fyysinen työ (kyykistely ja polven taivuttelu) ++

Nivelkierukan poisto ++

Perimä ++

Polven varus- tai valgusvirheasento +

2.2.4 NIVELRIKKOKIPU

Kipu on nivelrikon pääoire. Se on nivelrikkopotilaiden yleisin syy lääkärikäynneille, tulehduskipulääkkeiden käytölle sekä tekonivelleikkauksille (Hawker 2008, Neogi 2013).

Useimmiten nivelrikkokipu on tylppää ja jomottavaa, mutta väliin voi tulla lyhyempiä, odottamattomia ja terävämpiä kipuja. Nivelrikon aikaisessa vaiheessa kipu on usein jaksottaista ja painottuu liikkumiseen, se on myös useimmiten ennustettavissa. Nivelrikon edetessä jomottava kipu muuttuu jatkuvammaksi, esiintyen myös levossa tai nukkuessa, ja tämän lisäksi tulee hankalampia terävämmän kivun jaksoja (Hawker 2008).

Nivelrikkokivun tarkkaa mekanismia ei tiedetä. Perinteisesti sitä pidetään kudosvaurioperäisenä eli nosiseptiivisena kiputilana, mutta nykyään ajatellaan kipuun liittyvän myös neuropaattisia komponentteja, vähintäänkin osalla potilaista (Hawker 2008).

Suurimmat kudosvauriot tulevat nivelrikossa nivelrustoon, mutta nivelrustossa ei ole kipua välittäviä kipuhermopäätteitä eikä verisuonia. Nosiseptiivisen nivelrikkokivun ajatellaan syntyvän nivelkapselin, rustonalaisen luun ja luukalvon sekä nivelkierukoiden ja

nivelsiteiden hermopäätteiden ärsyyntyessä. Kipua aistivia hermopäätteitä on polven alueella lisäksi ympäröivissä lihaksissa (Hunter 2009).

Nosiseptiivinen kipu välittyy vapaista hermopäätteistä selkäytimen takasarveen sensorisia hermosäikeitä pitkin. Myelinoidut paksut A-delta-säikeet välittävät nopeasti lyhytaikaista kipua, joka aistitaan terävänä, pistävänä kipuna. Myelinoimattomat C-säikeet aktivoituvat vasta kipuärsykkeen voimistuessa, jolloin aistitaan pidempiaikaisempaa ja polttavampaa kipua. Primaari tuova hermosäie välittyy synapsilla kipua välittävään projektioneuroniin ja kipuaistimusta sääteleviin välineuroneihin. Välineuroni voi olla joko eksitatorinen, jolloin se kasvattaa projektioneuronin kipuviestintää, tai inhibitorinen, jolloin se estää projektioneuronin toimintaa. Projektioneuronit risteävät selkäytimen vastakkaiselle puolelle ja muodostavat kaksi nousevaa kipurataa, jotka päätyvät talamukseen. Kipuratojen säikeitä kulkeutuu talamuksen kautta somatosensoriselle aivokuorelle, jossa kipu paikallistetaan, sekä otsalohkon alueelle ja limbiseen järjestelmään, jotka osallistuvat kivun kokemuksen säätelyyn (Haanpää, Pohjolainen 2015).

Röntgentutkimuksissa todetut muutokset korreloivat heikosti kipuun. Lisäksi nivelrikkoon sopivia röntgenmuutoksia näkyy myös täysin oireettomilla potilailla (Neogi 2013, Hunter 2013). Magneettitutkimuksella (MRI) voidaan nähdä myös pehmytkudosmuutokset, joten sillä voidaan selvittää pehmytkudosmuutosten esiintymistä nivelrikossa sekä niiden yhteyttä kipuun (Wenham 2009). Aikaisempien tutkimusten mukaan polven nivelrikkokipuun ovat olleet yhteydessä suuret rustonalaisen luun turvotusmuutokset, nivelkalvon tulehdus eli synoviitti, kohtalainen tai runsas nivelnesteen määrä sekä ruston läpäisevät vauriot (Hunter 2013). Sen sijaan nivelkierukkarepeämien ja osteofyyttien suhde kipuun on ollut ristiriitaisempi (Wenham 2009, Hunter 2011). Koska MRI-tutkimuslöydöksetkään eivät täysin selitä polvikivun vaihtelua nivelrikkopotilailla, kivun taustalla on oletettavasti muitakin mekanismeja, kuten yksilöllinen vaihtelu kivun säätelymekanismeissa.

Säätelymekanismeista erityisesti kivulle herkistymisen eli hyperalgesian on todettu vaikuttavan nivelrikkokivun kroonistumiseen (Fingleton 2015).

Herkistyminen voi johtua merkittävästä kudosvauriosta tai pitkäkestoisesta tulehdustilasta.

Perifeerisessä (primäärisessä) hyperalgesiassa hermopäätteet eli nosiseptorit herkistyvät:

aiemmin inaktiivisia nosiseptoreita aktivoituu ja liipaisukynnys eri ärsykkeille madaltuu.

Nosiseptorien aktivoitumista lisäävät kudosvaurion seurauksena vapautuneet tulehduksen

välittäjäaineet, ainakin prostaglandiinit, sytokiinit, bradykiniini ja histamiini. Seurauksena pienikin liike nivelessä voidaan kokea kovana kipuna (Haanpää, Pohjolainen 2015).

Sentraalinen (sekundäärinen) hyperalgesia tarkoittaa keskushermostossa tapahtuvaa kipuaistin herkistymistä, johtaen usein kivun pitkittymiseen ja vaikeutumiseen. Aiemmin kivuton ärsyke voi tuottaa kipua ja kipualue voi laajentua kudosvaurioalueen ulkopuolelle (Hunter 2009). Voimakas ja pitkäkestoinen kipua välittävien hermosäikeiden aktivaatio tuottaa peptidejä selkäytimen takajuuren. Peptidit voimistavat huomattavasti kipuvastetta projektioneuronissa ja mahdollistavat pitkäaikaismuutoksia geeniekspression muutoksilla (Haanpää, Pohjolainen 2015). Kroonisessa kivussa on huomattu kivun kroonistumiseen myötävaikuttavia muutoksia myös aivojen kortikaaliosien kivun prosessoinnissa. Samoin potilaan negatiiviset tunteet kuten masennus, ahdistus, uskomukset ja odotukset muokkaavat kivun kokemusta (Hunter 2009).