前文中我们解读了在外展过程中肩关节复合体所发生的运动学原理,并将其大体分为盂肱关节和肩胛骨两个部分,今天我们将围绕盂肱关节,也就是肱骨头在肩峰下间隙里的运动,详细解析肱骨头的移动如何影响肩关节的功能、以及如何在治疗中利用肱骨的移动来改善症状。
一、肩肱节律
对于健康的肩关节,自然节律存在于盂肱关节外展和肩胛胸壁关节上旋过程中。Inman在多年前发表的开创性研究中,首次用肩胛-肱骨节律一词阐述了这一动力学关系,即在肩关节外展30°之后,肩关节每外展3°,盂肱关节外展2°,肩胛胸壁关节向上旋转1°。
肩肱节律具体比例随着这一领域研究的进展,在不同的研究中有所差异,多数比例在(1.25~2.9):1之间,与Inman报道的数据基本一致。不同研究间的差异可能与测量方法、运动速度、运动平面和外界负荷有关。
Inman的研究结果是衡量肩关节外展运动的重要参考,这一结果在方便记忆的同时,有助于将肩关节完全外展180°的运动过程加以概念化。
二、肱骨头的滚动与滑动
正常情况下,健康人的盂肱关节外展活动度约为120°,其中涉及肱骨头的向上滚动、以及向下滑动。注意此处是指沿关节盂的长径(内径)发生滚动和滑动的关节运动,内收发生的运动与外展相似,但方向相反。
滚动和滑动的关节运动对于完成全范围外展至关重要。让我们回忆一下盂肱关节的解剖形态:肱骨头关节表面的长径几乎是关节盂长径的2倍。滚动和滑动同时进行使得较大的凸关节面在较小的凹关节面上滚动,而不超过关节外界。
虽然实验数据不一,但是大多数对健康肩关节的体内测量发现肩胛骨平面的外展过程中,肱骨头中心相对于关节盂仅有几毫米的位移,意味着肱骨头本身没有进行过多的上移,也就是肱骨头接触点的向下滑动抵消了其在外展时明显上移的倾向。在大多数健康人中,滚动和滑动的抵消作用与柔韧的下关节囊有助于在外展期间维持正常的肩峰下间隙。
三、肩肱间隙与肩峰撞击
在外展过程中肩峰下间隙必须保证一个临界的最小高度,以防止间隙内容物意外受压。
Giphart使用双平面荧光检查法测量了肩肱距离(即肩峰下表面与肱骨近端之间的距离),实验方式是让健康个体在肩胛骨平面内进行20°-150°之间的主动外展,同时进行测量。
研究表明,在外展过程中,肩肱距离(acromiohumeral distance,AHD)从外展20°时的7.5mm左右,自然缩小到外展85°附近的最小距离2.6mm。然后,在外展150°时,AHD会再次增加到大约5mm。
如上图所示,在外展20°-35°时,肩峰和肱骨头的关节面之间AHD最小;在35°-70°时,肩峰和肱骨大结节冈上肌附着处的AHD最小。这可能意味着此部分外展角度(35°-70°)可能将冈上肌肌腱置于最易受伤害的位置,从而在肩峰下间隙内产生异常且可能是痛苦的挤压。
(如下图)同时在外展角大于约70°时,肩峰和肱骨干近端之间的AHD最小,这个区域正好位于冈上肌附着部的远端。因此,在大于70°的外展角进行抗阻外展出现肩关节前方疼痛可能不一定源于直接撞击冈上肌腱,而是源于肩峰下间隙中其他组织的压迫或其他原因。
冈上肌的部分肌腱与上盂肱关节囊的融合。除了产生外展作用外,肌肉主动收缩还会拉紧上关节囊,从而防止其被夹在肱骨头和肩峰下表面之间。肌肉力量也增加了关节的动态稳定性。冈上肌收缩以牵引肱骨头向上滚动。绷紧的下关节囊韧带像吊索一样支撑肱骨头。在设计或评估诊断肩峰下间隙撞击(如冈上肌肌腱撞击)的临床试验时,了解上述解剖关系以及整个外展过程中肩峰下间隙高度的自然变化是有意义的。
四、盂肱关节滚动和滑动的病理过程
在一些病理过程中,上述滚动与滑动的运动被打破,例如盂肱关节下关节囊韧带因粘连性关节炎(类似肩周炎冻结期)而过度增厚变硬。
变硬的韧带会在外展过程中限制肱骨头下方的运动。在过分僵硬且滑囊体积减小的情况下,肱骨头通常在外展期间被迫上移相当大的距离,并抵靠肩峰下间隙内的脆弱组织。外展时没有足够的向下滑动,向上滚动的肱骨头最终会被坚硬的喙肩弓卡住。
如前文所述,成年人的肱骨头若在没有滑动的时候向上动,在外展达到22°时就会用完10mm高的肩胛下间隙。此时肱骨头的过度上移会导致肱骨头关节软骨受到过大的应力,或肩峰下间隙中的组织受到过大的应力(如冈上肌肌腱和相关滑囊)。
这种不自然且反复的压迫或磨损可能会损害冈上肌肌腱、肩峰下滑囊、肱二头肌肌腱的长头或上关节囊,并使它们发炎,还会阻止进一步的外展。随着时间的推移,这种反复的压迫可能导致名为肩峰下撞击综合征的疼痛症状。
五、对于治疗的意义
以上这些运动均提示我们,在治疗过程中可以尝试针对性的促进肱骨的滚动和滑动,来尝试增加肩关节外展的活动度,减少肩峰下间隙发生的挤压,此类手法在Maitland和Muligan的手法体系中均有涉及。
除此之外,针对性的恢复肱骨的旋转能力也会起到特别的效果,当肱骨处于中间和外侧旋转时,效率最高,因为在关节内初始张力最高。内旋功能丧失会导致肱骨头的旋转中心上移,造成肩袖与肱二头肌长头腱附着部碰触增多。
很多朋友也会发生肩关节的弹响,此处需要注意弹响对于肩关节任何一种病理情况没有特异性,声音的反射特性经常定位不准确,所以建议不要纠结于弹响本身,重点应仍然放在关节功能本身。绝大多数弹响会随着功能恢复自然消失。
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