分享

肩关节的肌动学(上)——骨、关节及运动学

 秭童的号 2019-03-22

肩关节是人体中运动范围最大、最灵活的关节,也是大关节中结构最不稳固的关节,今天由小编来和大家一起了解下肩关节。

1.   肩关节的组成和解剖

肩关节涉及5块骨头:胸骨、锁骨、肋骨、肩胛骨及肱骨。包括四个关节:胸锁关节、肩锁关节、肩胛胸壁关节和盂肱(肩盂)关节。

这些复合性的多关节保证了上肢能够在广泛的空间内活动,能够接触并操纵物体。同时肩部肌群的相互协作增强了上肢的活动性、可控制性、增加了活动范围。任一肌肉的瘫痪、变弱通常都可破坏整个肩部复合体的自然动力学。因此,了解肩关节各部分的结构有助于我们更好的知晓肩关节是如何运作、损伤以及如何进行良好的损伤恢复。

∠A:锁骨的角度偏离额状面向后大约20°,∠B:肩胛骨(肩胛骨平面)的角度离额状面约35°,∠C:肱骨头相对肱骨肘部内—外侧髁轴向后倾斜大约30°。

在额状面上,肱骨头于干存在一个135°的上倾角(图A)。相对于肱骨远端存在一个向后的30°扭转角(图B)。

(1)胸锁关节(Sternoclavicularjoint),以下简称SC。

SC由锁骨的胸骨端与胸骨切迹及第一肋软骨上缘组成的鞍状关节。作为上肢与躯干连接的唯一关节,关节囊坚韧,周围有胸锁韧带、肋锁韧带以及前后囊韧带的加固,正因如此,胸锁关节较肩锁关节要稳定的多。通过锁骨传导的力量可使锁骨发生骨折,SC却不易脱臼。

SC的包含三个运动轴的运动。绕矢状轴的上抬和下沉,如耸肩动作。锁骨上抬时,锁骨的关节凸向上滚动同时在胸骨的关节凹面上向下滑动;锁骨下沉时,与之相反。

绕垂直轴的前伸和后缩,此动作与肩胛骨的前伸和后缩有着密切的联系。如含胸、扩胸运动。以及绕额状轴的后旋(大约30°),此动作与肩部的外展和内收的总体运动机械相联,SC是肩部所有运动的基础支点。

这些动作的根本目的就是将肩胛骨置于最佳的位置,接纳肱骨头。

(2)肩锁关节(Acromioclavicularjoint),以下简称AC。

AC是由肩胛骨肩峰关节面与锁骨的外侧端形成的滑动或平面关节。关节囊较松弛,周围有肩锁关节囊上、囊下韧带、肋锁韧带等维持其稳定性。

AC的活动被描述为“肩胛骨相对锁骨外侧端的运动”,同样也具有三个自由度。它的基本动作也是最明显的动作为上旋和下旋。AC的上旋和下旋的动作是肩关节外展和内收必然会形成的动作。相比SC,AC的动作可允许肩胛骨和锁骨的外侧端之间产生更细微的动作,而SC则允许锁骨有大范围的动作,进而引发肩胛骨一系列的动作。此外,AC在动力学上可优化肩胛骨和胸壁的灵活度。但由于关节自身解剖的倾斜度,当受到较大的切变力后容易发生脱位。

(3)肩胛胸壁关节(Scapulothoracicjoint),以下简称ST。

ST从本质上来讲并非真正的关节,只是肩胛骨前面和胸廓后外侧面的连接点。通常肩胛骨的“休息”位大约平均前倾10°,上旋5—10°,内旋35°,即为“肩胛骨平面”。相比额状面早期至中期的肩外展,肱骨外旋的程度要小得多。这是因为肩胛骨平面外展使肱骨大结节的顶点位于喙肩弓至高点以下,避免了撞击,肱骨自然后倾与关节盂更加的贴合。当怀疑为肩峰下撞击综合征时,可考虑此两个平面之间的差异。

ST的运动肩部复合体运动学的重要因素,肩关节活动范围很大,相当一部分原因要归结于ST的活动范围大。但同时又是AC和SC联合运动的结果。肩胛骨的运动包括上抬、下沉(如下图,A);前伸、后缩(下图,B);上旋、下旋(下图,C)。下面我们从动力学角度来分析这些看似平常的动作是如何在各关节的协作下巧妙的完成的。

肩胛骨的上抬(下图,A)从动作上分析是复合了SC和AC的旋转动作。如耸肩动作的发生是肩胛骨随着锁骨,先后绕SC上抬(下图,B)和AC稍微下旋(下图,C)来保证肩胛骨在整个上抬过程中几乎垂直(如下图所示)。才能圆满的完成耸肩动作。肩胛骨下沉与上述动作呈反方向的动作。

肩胛骨的前伸(下图,A)总体来说是SC和AC的水平面的旋转。肩胛骨随着锁骨绕SC旋转(下图,B),再通过AC的内旋(下图,C)来放大、弥补或调解肩胛胸壁关节前伸的总效应(如下图)。而肩胛骨后缩则与前伸动作相似,只是方向上相反。

肩胛骨的上旋和下旋是上臂抬头动作中不可分割的一部分。上旋(下图,A)包括锁骨沿着SC上抬(下图,B)时肩胛骨沿着AC上旋(下图,C)。肩胛骨的下旋则是锁骨沿着SC下沉,并沿AC向下旋转。

★此旋转途径更接近“肩胛骨平面”。抬臂过头是手臂的多功能性活动的必备条件。肩胛骨完全上旋占肩外展或前屈180°中的三分之一。肩胛骨上旋有三个重要功能:

其一,上旋的肩胛骨使肩盂朝向上方及前外侧,提供一个结构性基础,使上肢伸向前方和外侧方能够达到的距离最大。

其二,使上旋的肩胛骨和盂肱关节的外展肌群具有最佳长度—张力关系,如三角肌中束和冈上肌。

其三,上旋的肩胛骨有助于维持肩峰下间隙。

★另外我们再来看一下肩胛姿势及其对静态稳定的作用:

通常人完全放松站立时,两臂垂在身侧,肱骨头在关节盂窝中保持稳定。我们把这种静息时保持的稳定性称为静态稳定(下图,A)。因为静息时,主要是囊上结构(SCS)为肱骨头提供韧带支撑。这些结构包括:囊上韧带、喙肱韧带、冈上肌腱等。关节囊由此产生的力量,与重力产生的力量合成一个压缩性闭合力,与关节盂窝表面呈直角。这种压力(CF)将肱骨头牢牢的压向关节盂内,从而稳定盂肱关节,防止肱骨头向下降落。关节窝表面的斜面亦作为局部支架,支撑手臂重力的一部分。如果当肩胛骨长期处于一种姿势不良的姿势中,如上斜方肌麻痹及无力使得其失去上旋姿势,那么就会增大囊上结构及重力产生的合力量的成角(下图,B)。重力将肱骨头向关节盂窝面的下方牵拉。而肱骨头支撑不足,最终可导致肩关节的半脱位或向下全脱位。

(4)盂肱关节(Glenohumeraljoint),以下简称GH。   

GH由肱骨头与肩关节盂的浅凹形成的关节。关节囊薄而松弛,周围有盂肱韧带和喙肩韧带加持。GH是全身最为灵活性的万向关节,其稳定性则相对较差。主要不稳定的因素有主动机制和被动机制,主动机制为主要依靠肩袖肌的包裹。被动机制包括以下几个方面:①关节囊、韧带、盂唇、肌腱的束缚;②机械支持取决于肩胛胸廓的姿势;③囊内负压。要想保证肩关节的稳定性,需要主动和被动机制的共同参与。

GH的主要运动包括外展、内收;屈曲、后伸;内旋、外旋;以及在肩始于外展90°时的水平内收和水平外展。正如我们上面提到这些动作的发生都会牵涉到SC和AC。,并非GH独立的运动,我们下面将会主要讨论GH的运动学。

GH的外展运动包括:肱骨头向上滚动,伴随着向下滑动(如下图)。滚动—滑动关节的路径是沿着或接近关节盂窝纵径的。内收的运动与外展方向相反。

在外展过程中,如果当肱骨头向上滚动(肩外展)约22°时,并未向下做滚动,那么肱骨头和喙肩弓之间的冈上肌肌腱及肩峰下囊就会产生撞击。若长期出现这种对肩峰下间隙中的组织撞击压迫,则可导致疼痛,常会引起肩峰下撞击综合征。

GH的前屈和后伸的运动主要为肱骨头沿关节盂自身轴线转动(如下图),GH可完成120°的屈曲,ST的联合上旋完成了余下60°的运动。

GH在肩0°位的内旋和外旋都会同时发生肱骨头的滚动和滑动,外旋时,肱骨头在关节盂表面向后滚动并同时向前滑动,内旋则为相反。下图则反映的为右侧GH外旋时伴有的滚动—滑动附属关节的运动。

在肩部完全内旋时还会分别有不同程度的肩胛骨的前伸和后缩。而在肩外展90°的旋转,主要需要肱骨头某一点在关节盂窝内绕着肱骨头自身轴旋转。我们再通过下面这张表来总体了解下GH的三种自由度。

骨运动

运动平面/旋转轴

关节运动

外展及内收

接近额状面/接近前—后旋转轴

沿关节纵径滚动或滑动

内旋及外旋

水平面/垂直旋转轴

沿关节横径滚动或滑动

前屈及后伸、内旋及外旋(外展90°)

接近矢状面/接近内—外旋轴

肱骨头与关节盂之间的旋转

2.       肩完全外展的六个运动学定理

这一小节我们将要了解到肩部关节如何共同协作,如何主动完成肩外展?当肩部某处损伤时以便我们准确的判断损伤情况和缺失的功能。

肩部外展的第一个运动学定理是基于肩肱节律提出来的:即在肩肱节律2:1的基础上,肩部可形成近180°的外展包含了120°的盂肱关节外展以及60°的肩胛胸壁关节上旋。

第二个运动学定理则阐述了:肩关节完全外展时,肩胛骨的上旋60°是由肩锁关节的上旋月35°以及锁骨相对于胸锁关节约25°联合而成。

第三个运动学定理:锁骨会沿胸锁关节回缩约15°。

第四个运动学定理:肩部完全外展时,肩胛骨向后倾斜,并向外旋转。肩胛骨的后倾和外旋总量各异,主要依据胸锁关节和肩锁关节的联合运动而定。这一活动有助于维持外展过程中肩峰下间隙的空间,降低了组织被撞击的可能性。

肩外展的第五个运动学定理:肩完全外展时,锁骨绕自身轴向后旋转。下图为右侧锁骨后旋的机制。此机制也被称为“肩部运动的基本特点”。有数据显示,锁骨的这一向后旋转多发生在肩外展的较晚期。下面的视频可以更直观的看到这一点,这也为锁骨骨折术后的康复提供了科学的依据。

第六个运动学定理:肩外展时肱骨自然外旋。保证外展时肱骨大结节向后移至肩峰,并避开肩峰下间隙内容物。外展时,在额状面的外旋程度要比肩胛骨平面外旋比例要高,

下面这幅图则很好的体现了肩部各各关节之间的运动协同包含了六大运动学原理的内容。

以上我们已经讲述了肩部复合体中各关节各自的特点和它们的运动学,以及在肩完全外展所涵盖的动力学原理。相信大家也和小编一样,在获得知识的同时也深深被肩部关节的既复杂而又互相协调的运动美学惊叹到了!那么关节的运动自然是少不肌肉的参与,要知道关节的主动运动本就是肌肉收缩的结果,下篇我们将会着重分析肩部运动中肩周肌肉的作用。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多