 肩关节的进化是由直立姿势的发展和解剖学变化驱动的，以适应移动的、非承重关节的需求，从而形成臂状、可抓握的肢体。骨结构解剖学、静态囊韧带约束和动态肌腱单元之间存在相互作用。静态和动态稳定器使肩部的运动比身体任何其他关节的运动更大。一个或多个部件的损坏会破坏活动性和稳定性之间的平衡，并使肩部面临受伤的风险。   底座、支腿和脊柱塔 底座(骨盆)和它的支腿(下肢)整个结构提供稳定性。铰接式脊柱塔(中轴骨)从骨盆基底延伸到颅骨。 高架胸廓平台 胸廓是以脊柱塔为轴心的高架平台。整个上肢固定于这个平台并可进行活动。平台和脊柱塔由“核心”肌肉稳定。核心肌肉控制和稳定平台及平台与中轴骨的相对位置。由于支腿，底座和塔都是铰接结构，因此核心肌肉控制对于上肢活动至关重要。我们在对肩关节进行评估时，最初只是注重肩部肌肉。但核心肌提供了稳定性，在此基础上整个胸部及上肢必须在平衡才能进行功能活动。 锁骨吊杆 锁骨是起重机的吊杆(或悬臂)。它将悬挂点抬高并侧向远离铰接点。铰接点是位于高架前平台的胸锁关节。在锁骨的两端各有一个减振器(关节盘)。 悬吊阶梯 锁骨吊杆由斜方肌(“吊杆拉绳”肌)抬高。斜方肌起于颅骨和颈椎。因此，悬吊的顶点在脊柱塔顶部，明显高于胸廓平台。从塔顶(颅骨)到肱骨，有一系列的骨头和中间悬吊的结构。每个关节都有一组“吊杆拉绳”肌提供对关节的动态控制。喙突通过喙锁韧带悬挂在锁骨臂的外段，反过来，喙肱韧带将肱骨悬挂在喙突上。 肩胛骨滑轮的悬挂 喙锁韧带附着于喙突的底部，从而悬挂起肩胛骨。它们构成了肩关节上方悬吊复合体。破坏这个悬吊环会造成肩锁关节不稳。有趣的是，锥状韧带是悬吊韧带并附着在锁骨后角突出的结节上。随着锁骨的旋转，韧带通过包裹锁骨而缩短和延长，就像肱二头肌腱包裹桡骨近端一样。斜方韧带的是肩胛骨的外侧韧带。它的主要功能是防止肩胛骨相对于锁骨的内侧移位(图2a)。肩胛骨围绕这两个韧带旋转。肩锁关节的关节囊限制肩胛骨的前后移位。
图2.(a)喙锁韧带。锁骨吊杆悬挂肩胛骨并使其侧向倾斜。锥状韧带悬挂肩胛骨，斜方韧带限制肩胛骨内移。肩胛骨在喙锁韧带上旋转；（b） 肱骨头和手臂悬吊开始。从锁骨“悬吊阶梯”一直延伸到肱骨头 肩胛骨滑轮 滑轮是一个设计用来支撑运动和按它的圆周改变方向的轮子。肩胛骨是一个滑轮，战略性地悬挂在锁骨和肱骨之间的“悬吊阶梯”中部(图2b)。肩胛骨滑轮位于锁骨吊杆外段的下方。肩胛骨在喙锁韧带上旋转以改变肩袖对齐的方向，从而优化肩关节功能。 肩胛骨为肌肉提供了大面积的附着区域。肩胛骨周围有多块强大的肌肉从脊柱和胸廓平台延伸出来。这些肩胛骨周围的肌肉控制肩胛骨在胸廓内的旋转和平移。我们称肩胛骨穿过的胸廓区域为“肩胛骨轨迹”。肩袖的肌肉通过“关节盂轨迹”控制肱骨头。肩胛骨实质上是位于控制肩胛骨的肩胛骨周围肌肉和控制肱骨头的肩袖之间的籽骨。这两组主要的肌肉共同作用将肱骨固定在空间中 肩关节三角和肩胛骨轨迹 肩关节由一个功能三角形来稳定和活动(图3)。这个功能三角形的边和角的组成如下: 内侧边: 固定的胸廓平台。 前角:胸锁铰链关节。 前侧边:锁骨吊杆抬高和外移肩胛骨滑轮 外侧角:喙锁韧带悬挂并旋转肩胛骨。 后侧边:肩胛骨及为其提供动力并维持动态稳定的肩胛骨周围肌肉。 后角:肩胛骨周围肌肉在胸腔的附着点是肌肉的固定点。
图3. 肩关节架(左)。肩关节架是盂肱关节顶部的支架。它由锁骨、喙突、肩锁韧带、肩峰和肩胛冈组成。斜方肌(后)抬高支架,铰接在胸锁关节(前内侧)。支架在喙锁韧带上旋转，这使得肩胛周围肌肉可以改变肩胛骨的方向。有了这些约束，肩胛骨就遵循“肩胛骨轨迹”。肩锁关节纤维软骨盘缓冲压力，喙锁韧带抵抗张力。肩关节三角(右)。肩关节三角结构由肩带、胸廓、锁骨吊杆组成。内侧边是抬高的胸廓平台。前侧边是锁骨吊杆，它拾高并保持肩胛骨的横向位置。三角结构的外侧角是喙锁韧带，是肩胛骨悬挂和旋转的部位。三角结构的后侧边是的肩胛骨和用来活动肩胛骨的肩胛骨周围肌肉。请注意，肱骨头的旋转中心被这个三角结构外移，外移距离还包括滑轮结构的宽度和肱骨头的半径。肩袖的止点位于肱骨头旋转中心的外侧，使其成为一个重要的旋转结构。注意肩胛骨周围的肌肉如何驱动肩胛骨，以及肩袖如何控制肱骨头 注意三角形的3条边和3个角都有不同的功能。肩胛骨的位置由胸锁关节的仰角、锁骨吊杆的长度和肩胛骨周围肌肉的张力来确定。胸廓平台是固定的;前稳定结构是铰链结构但是静态的，而后稳定结构的是动态的。肩胛骨滑轮在前部结构的静态约束下，由肩胛骨周围肌肉支配在固定的胸廓上进行运动(“肩胛骨轨迹”)。 这个三角形的功能是稳定和移动肩胛骨滑轮。这样滑轮可与肩袖一致以稳定和移动盂肱关节。肩胛骨使肩胛盂面向前外侧。这决定了肩关节的功能平面。 肱骨头悬吊: 喙肱韧带(CHL) 喙肱韧带起于喙突底部，穿过肩袖间隙，加强肩袖系索，然后与冈上肌、肩胛下肌一起止于大、小结节。喙肱韧带是一种重要的韧带结构。它将头部拴在喙突上。肱骨头是一个悬在盂肱关节中的“弦上的球”(图4)。因为肩袖连接在系索的外侧，肩袖可以主动控制肱骨头在任何平面内的旋转，同时喙肱韧带和盂肱韧带维持肱骨头的位置(图5)。
图4.喙肱韧带。喙肱韧带是一个重要的结构，在喙突上有较宽的附着点(通常是2个附着点)。远端连接肱骨头的大、小结节。它加强了肱二头肌腱吊索、肩袖系索以及肩胛下肌和冈上肌的止点。它是“悬吊阶梯”的第二韧带面。(a)喙肱韧带的解剖图片。喙肩韧带已被切除(黑虚线标记)，以更好地观察喙肱韧带和喙突底部。喙肱韧带悬挂和束缚肱骨头，就像'弦上的球'。喙肱韧带的两个部件是-个四连杆结构，它限制了肩关节整个旋转过程中肱骨头的活动极限。(b)喙肱韧带可以被看作是喙突上的2个附件，与冈上肌紧密相对,并有助于加强肩袖索。
图5.(a，b)喙肱韧带与肩胛下肌和冈上肌附着于共同止点并加强了止点部。注意，喙肱韧带有2个喙突附着点和2个肱骨附着点。肩袖索连接肩袖的各个结构。 肩胛盂面 肩胛盂从肩胛骨的外侧面突出，形成肩带的主要关节。关节囊和加深关节盂的盂唇是最主要的稳定结构。肩袖肌肉起于肩胛骨，从关节盂和喙肱韧带外侧穿过，止于肱骨结节的突起部。他们提供了动态稳定性，特别是在联合腱、肩袖索和喙肱韧带的支持下。关节盂垂直于肩胛骨体部。因此如果关节盂对位正确维持稳定，那么肩胛骨体部也会被正确定位，从而使肩袖的力量最大化。 肩袖 肩袖的单个肌肉有不同的肌内腱结构(图6)。
图6. 肩袖的肌内肌腱。 冈上肌腱是一个羽状肌中的单条肌腱，毗邻喙肱韧带的悬吊点。肩胛下肌是多羽肌，上部肌腱较厚。冈下肌是具有横头和斜头的多羽肌。肩胛下肌上部的肌腱和冈下肌的斜头位于肱骨头的上方，属于外展肌。当手臂在侧面时，它们提供旋转;当手臂抬高时，它们有助于外展。更下方的肌腱主要是旋转肌。 肩袖的共同止点对于过顶运动非常重要，几乎只在灵长类动物中发现。肩袖肌肉都起于宽阔的肩胛骨体部，并结合成肌腱袖止于肱骨近端的结节。联合腱止点是由肌腱和韧带结构交织而成的网状结构。这包括喙肱韧带、盂肱韧带“肩袖索”(肱骨半圆形韧带)。关节镜下可以看到“肩袖索”是一个1cm宽的韧带“吊桥”，从肩胛下肌延伸到小圆肌，横跨并加固肩袖止点的深面(图 7)。
“龙门架”（喙肩弓） 喙肩弓(CCA)是由锁骨远段、喙肩韧带(CAL)、肩峰和肩胛冈组成的龙门架。嚎肩弓(CCA)的“龙门架”这个称号最早由澳大利亚珀斯的医生 Peter Hales命名。“龙门架”的定义是桥梁式的框架或支撑结构。只有双足动物进化出了这个结构，特别是有臂动物。龙门架是一个能让手臂自身体抬高的进化之一。龙门架在喙肩弓和肩袖之间构成了一个“假关节”。龙门架有不同的组成部分，每个部分都有自己的功能。  上表面为斜方肌提供了一个宽阔的附着部，以抬高整个龙门架，并十分有助于增加外展力量。 外侧面为三角肌提供了附着面。三角肌是肩关节强有力的、多羽状的外展肌。它还压缩肩峰下空间，增强肩袖功能。腋神经附着于三角肌的深面，因此，它与三角肌一起移动，而不是与肩袖一起移动。 喙肩弓下表面有较薄骨质的肩峰和喙肩韧带组成。在外展过程中，三角肌收缩以缩小肩峰下间隙，这样肩袖就会紧靠喙肩弓。喙肩弓有一定的弹性，因此，当三角肌收缩时，喙肩弓可以适应施加在其上的作用力。喙肩韧带所处的位置独特，被看作是肩袖和肱骨头的一个有弹性的“软支点”，而且可以把三角肌的拉力由肩峰转移到喙突。喙肩韧带的进化不但可以让人类稳定横向突出的肩峰，反过来又增加了三角肌的杠杆臂和力量。 肩峰下假关节 肩峰下间隙是肩峰与肩袖之间的一个“假关节”。肩峰下滑囊创造了一个肩袖和喙肩弓之间摩擦力最小的界面。肩外展从0°到90°，冈上肌调动盂肱关节，肌腱穿过肩峰下间隙。从135°到180°，外展主要是肩胛胸壁运动，肩袖平移最小，但肩袖向上紧靠喙肩弓的下表面。 随着年龄的增长，喙肩韧带失去弹性并变硬，进而会在肩袖上施加更大的压力，从而诱发撞击、退变和撕裂。在巨大肩袖撕裂中，肱骨头抬高，假关节消失，形成一个较大的肩峰-肩胛盂-肱骨的关节。在肩袖损伤关节病中，肩峰下可能会被髋臼化。 肩胛骨轨迹和翼状肩 沿着“肩胛骨轨迹”的正常肩胛骨运动是平滑的，且由多个肩胛骨周围肌肉协调。翼状肩是功能失调的肩胛骨运动。表现为肩胛骨突出。翼状肩的4个基本因素包括骨(如锁骨骨折)、关节(如肩胸关节或肩锁关节不稳)、肌肉(如疲劳)和神经(如长胸神经)。 盂唇 关节囊-盂唇复合体是维持肩关节稳定性的重要因素。下盂唇(5~10点位)呈凸面圆形，旨在提供缓冲作用。它使关节盂深度增加了50%。它与关节软骨有一个附着的界面，并有一个坚硬的骨性基础，从而防止盂唇的移动。下盂唇和盂肱下韧带(图9)是一个起到压缩固定作用的复合结构，旨在提供稳定性。 肩关节起重机的动员“核心”肌肉是平台和关节塔的平衡稳定器(图1)。该模型强调了下肢和躯干核心肌肉的重要性，以及它们为什么对良好的肩关节功能和康复至关重要。 斜方肌是一种主要的肌肉，它有一个广泛的起点(枕骨到腰椎)和一个广泛的插入到肩部“龙门架”(外侧锁骨，肩峰和肩胛冈)，这使它能够像蝶形螺母一样旋转肩胛骨。上面部分抬高肩胛骨，中间部分收缩肩胛骨，下面部分旋转肩胛骨。 上述起重机结构使肩关节可以外展、抬高和外旋。一旦手臂放在这个位置，内收肌和内旋肌可以将手带到身体、嘴、胸或腹股沟。非常有优势的进化! 现在手臂可以“自由”地执行其他任务，它为上肢的其他部分创造了更多的机会。随后，其他进化的发展包括增强前臂旋转、投飞镖的手腕运动和屈伸的拇指。拇指使我们能够操纵和捏住小物体，手指允许我们抓更大的物体。手腕是一个万向关节，允许我们在整个手腕运动中提供可控的力量。前臂使我们能够在空间中旋转。肩关节允许手放在空间中并把物体带回身体。因此，肩带的进化使我们现在能够捏、捡、抓、挤、握、放、挡、扔、挂、取回、养育、吮吸、梳理、上厕所，以及最近的书写、打字和发信息。 Gregory Ian Bain, Joideep Phadnis, Eiji Itoi, Giovanni Di Giacomo, Hiroyuki Sugaya, David H Sonnabend, James McLean, Shoulder crane: a concept of suspension, stability, control and motion, Journal of ISAKOS, Volume 4, Issue 2, 2019, Pages 63-70. https://www./science/article/pii/S2059775421000614#! |
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