伤病预防
对比有无肩峰撞击综合症工人的肩外旋肌群力量及不对称比例
Comparison of the Shoulder External Rotator Strength and Asymmetry Ratio Between Workers With and Without Shoulder Impingement Syndrome
原文："The Journal of Strength and Conditioning Research" – V35 – I12
▌摘要
Kim, J-H, Kwon, O-Y, Hwang, U-J, Jung, S-H, Ahn, S-H, and Kim, H-A.患有和不患有肩峰撞击综合征的工人的肩外旋肌力量和不对称性比率的比较。J Strength Cond Res 35(12)：3364-3369, 2021-肩峰撞击综合征（SIS）是引起肩部疼痛的最常见的肩部问题。一些研究表明，肩外旋肌群为肩关节提供动态稳定性。然而，SIS与肩外旋肌力变化的关系仍有争议。本研究的目的是比较患有SIS的工人和正常组在侧卧时的肩旋肌力和不对称比例。12名患有SIS的男性工人和正常组的12名工人参加了这项研究。拉力传感器测量了肩部处于0°和90°屈曲状态下的侧卧位的肩外旋肌肉力量。不对称性比率是用优势侧和未受影响侧的肩外旋肌力量通过特定公式计算出来的。双向方差分析用于确定2种体位之间的肩外旋肌力量和不对称性比率的组间差异。与正常组相比，SIS受试者在肩部处于0°和90°屈曲的侧卧位时，肩外旋肌力量没有表现出明显差异。然而，与正常组相比，患有SIS的受试者在肩部屈曲90°的侧卧位时，肩部外旋力量的不对称性比率明显增加。总之，患有SIS的工人在侧卧位时，肩部屈曲90°时的肩外旋力量存在不对称。
关键字：肌肉力量、冈下肌、肩部旋转肌群、产业工人
▌简述
肩部撞击综合征（SIS）被定义为手臂抬起期间肩袖肌腱的机械摩擦（和压缩）（20,23）。以前的研究表明，SIS是肩部疼痛的最常见来源，并与肩袖问题相关，包括肩袖肌腱炎和滑囊炎（17,32）。SIS也可以刺激肩袖肌腱，重复的撞击被认为是肩袖撕裂发展的主要机制（24）。
流行病学研究表明，一些工人肩部损伤的发生率很高，包括SIS（10,11,26），如装配线工人、电焊工和从事重体力劳动的工人。SIS的发生与频繁的搬运和举重以过量重复的过肩工作有关。具体来说，每天提举超过20公斤的物品超过10次或将肩部抬高到90°以上的任务与SIS有关（35）。另外，每天重复高于两小时的高强度工作，也是发生SIS的一个危险因素，其特征是受影响的肩部功能受损（735）。流行病学研究表明，工业环境中的工人有很高的SIS发病率，然而，迄今为止，还没有研究对有无SIS的产业工人的生理因素，包括力量进行研究（7，26）。
从事重复性过头活动的人往往患有SIS，表现为外旋肌无力，但内旋肌力量增加（34）。冈下肌是外旋肌之一，有助于肩关节的动态稳定和增强外旋肌力量（5）。在上举过程中，冈下肌会产生一个下移力，压住肱骨头（9）。在临床设置和体育训练计划中，建议加强外旋肌的练习，以增加肩袖的力量和耐力，保持肱骨头的动态稳定，防止撞击（5,16,28）。
曾有一项对职业棒球投手的研究，比较了正常肩部和受SIS影响的肩部的外旋肌力量，该研究表明外旋肌力量没有明显差异（5）。相反，Tyler等人（34）研究表明，与正常组相比，SIS患者表现出明显的外旋肌无力。Walmsley(36)以前的一项研究发现，外旋肌的力量在不同的肩部位置上是不同的。此外，根据一项研究，在侧卧位中肩部屈曲角度不同，当肩部在45°、90°和135°屈曲进行肩外旋时，肩部外旋肌的肌肉活动显著（14）。外旋肌强度在基础位置上的差异可以由外旋肌和周围肌肉的长度-张力比的差异以及韧带和关节囊结构的张力变化来解释（29,36）。
当测量肩外旋肌的肌肉强度或进行强化训练时，推荐采用侧卧位（4,28）。Townsend等人（33）的研究表明，以侧卧位进行外旋时，在肩部肌肉中小圆肌的激活程度最高，冈下肌第二高。近来，有人开发了一种由对侧手支撑的肩部90°外旋的侧卧旋臂运动；目的是减少斜方肌中部和三角肌后束的刺激程度，与肩部0°屈曲的侧卧位外旋相比，增加冈下肌的活动（8）。然而，这种姿势还没有被用来测量SIS患者的外旋肌力量（1415）。
本研究的主要目的是寻找肩部外旋肌力量的潜在显著差异，并比较有和没有SIS的产业工人在肩部处于0°和90°屈曲的侧卧位时测量的外旋肌力量不对称比率。
▌研究方法
1)实验方式
这项横断面设计调查了患有和不患有SIS的工人之间的肩外旋肌力量和相关不对称比率的差异。肩外旋肌最大等长力量是用Smart KEMA力量测量系统（韩国首尔的Koreatech公司）测量的。所有受试者的双肩外旋肌力量是在两个肩部位置（侧卧位0 °和90°的肩关节屈曲）测量的。在力量测量之前，所有受试者都熟悉了测试位置，被指导如何进行详细的力量测量，并练习动作以确保正确表现。测量顺序是随机的，以避免任何学习效应或疲劳的影响。所有的测量都是由同一个研究人员进行的。
2)实验对象
我们从一家汽车工厂招募了24名产业工人（平均±SD，50.54+4.42岁；范围，41-57岁），分为SIS组（n=12）和正常组（n=12）。所有受试者都得到了与研究相关的风险和益处的解释，并签署了书面知情同意书。如果一个工人在2个及以上的SIS筛查项目和2个特定的肩峰撞击试验中显示出阳性体征，会被选为受试者以提准确性（19）。肩关节撞击综合征筛查项目和肩峰下撞击测试由拥有5年肌肉骨骼物理治疗经验的首要研究人员进行。SIS筛查项目如下：(a)在过去6个月内，肩部近端前部或外侧持续疼痛1周以上；(b)主动抬肩时有疼痛的一段行程；(c)触碰肩袖肌腱时有触痛；以及(d)肩关节在90°外展下的抗阻等长收缩训练或Jobe试验（空罐试验）。本研究中使用的具体肩峰撞击试验是Neer和Hawkins试验（19,25）。排除标准是有肩关节脱位或外伤史或在过去6个月内有肩关节手术史（12）。本研究得到了延世大学董事会批准(1041849-201703-B-015-02)。
3)实验程序
在研究开始前，我们对10名健康受试者进行了可靠性测试，以评估肩外旋肌力量测量的可重复性。在我们的方案下，在肩部处于0°和90°屈曲的侧卧位时，肩部外旋肌力量的测试的可重复性非常好（类内相关系数（ICC）=0.95和ICC=0.96）。受试者做了2个动作：肩部外旋，侧卧位，肩部处于0°屈曲状态（图1）；肩部外旋，侧卧位，肩部处于90°屈曲状态（图2）。表1中描述了这两项测量。在SmartKEMA力量测量系统（Koreatech公司）下，进行了5秒钟的最大力量自主等长外旋收缩。所有的测量都在患者的受影响侧与正常侧各进行3次。正常组也在优势侧和非优势侧的测量中随机进行了3次外旋肌等长收缩。在试验之间，允许有30秒的休息时间，以防止肌肉疲劳。受试者在测量和外旋肌力传感器安装之间休息了2分钟。一个基于九轴的Smart KEMA运动传感器（Koreatech公司）被连接到上臂上，以确认肩外旋肌力量测量前的肩部屈曲角度。目标杠被放置在肩部屈曲90°处以控制肩部位置。
智能KEMA肌力测量系统。使用Smart KEMA肌力测量系统（Koreatech 公司）来测量肩部外旋肌力量。每位受试者以等长收缩进行肩外旋，并以公斤为单位记录外旋肌的力量输出；计算3次试验的平均值。这个力量测量系统使用称重传感器力探测来测量0-199.9公斤的静态力量，精确度为0.1公斤+2%。使用Smart KEMA软件记录平均力量，并将其归一化为每个受试者的身体质量{力量(kg)/身体质量(kg)X 100}以进行比较（13）。未受影响侧和受影响侧之间的不对称率用以下公式计算：外旋肌力量的不对称率百分比=（未受影响侧-受影响侧）/（未影响侧+受影响侧）X100。为了计算没有SIS的受试者的外旋肌力量的不对称比例，在不对称比例公式中，优势侧取代未受影响侧，而在正常组中，非优势侧取代受影响侧（22,37）。
4)统计分析
在试点研究的基础上，使用G "Power 3.1软件（G*Power软件公司，德国基尔）计算所需的样本量。我们输入了均值和SD数据以获得所需样本量。为了获得0.90的力量，每组需要12名患者的样本量。所有的数据都用Kolmogorow-Smirnown正态测试来检验是否为正常分布。双因素方差分析（ANOVA）被用来表示2组（SIS组与正常组）和2个测试位置之间的肩外旋肌力和不对称性比率的显著差异。所有的分析都是用SPSS 24.0（SPSS公司，芝加哥，IL）进行的。显著性水平被设定为P = 0.05。如果存在显著的相互作用，则使用t测试来确认简单的影响（α = 0.05/4 = 0.0125）。
▌结果
1) 肌力
双因素方差分析的结果显示，在肩部处于0°屈曲的侧卧位和肩部处于90°屈曲的侧卧位，SIS受试者和正常组之间的外旋肌力量有显著差异（F,12 = 1.542，p = 0.227）。然而，测试位置的主效应具有统计学意义（F,1z = 25.577，p = 0.000）（表2）。
2)不对称比例
在不对称性比率方面，存在着显著的交互作用（F,12 = 8.603, p = 0.008）（表3）。事后t检验显示，与正常组相比，SIS组在肩部屈曲90°的侧卧位上，其肩部外旋肌力量的不对称性比值明显较高（p＜0.0125）。在肩部处于0°屈曲的侧卧位时，SIS组和正常组之间的不对称比值没有统计学上的显著差异（P = 0.744）（表4）。
▌讨论
根据这项研究的结果，无论SIS如何，肩部外旋肌的力量在不同的肩部屈曲角度中都有明显的差异。肩部0°屈曲的侧卧位的肩外旋肌力量比肩部90°屈曲的侧卧位的肩外旋肌力量要高。这些结果可以从几个方面进行解释。首先，Ha等人(8)研究表明，在肩部90°屈曲的侧卧位上，肩部外旋肌的活动量高于肩部0°屈曲的侧卧位；相反，三角肌后部和斜方肌中部的活动量低于肩部0°屈曲的侧卧位。虽然肌电图活动和肌肉力量不是完全线性的，但三角肌后束和斜方肌中部的高度激活可能会影响在侧卧位肩部屈曲0°下进行肩外旋的更高力量。其次，当进行肩部屈曲运动时，对肱骨关节囊和冠状臂韧带的负荷会增加（31）。相比之下，在肩部处于0°屈曲的侧卧位时，负荷会减少（27）；这可能为外旋肌提供了额外的杠杆作用，从而与肩部处于90°屈曲的侧卧位相比，增加了它们的强度（29）。第三，肩部处于0°屈曲的侧卧位时，肩部外旋可能导致肩胛骨牵引肌的使用增加，包括沿用力方向的中斜方肌和大菱形肌（2，30）。这时侧卧位下肩部处于0°屈曲的外旋肌力大于90°时的另一个原因。
图1. 侧卧位肩外旋，肩关节处于0°的屈曲
图2. 侧卧位肩外旋，肩关节处于90°的屈曲
虽然以前的研究表明，外旋肌的较弱可能有与尖峰撞击综合症(SIS)有关，但我们的结果显示，肩外旋肌的力量在肩关节不同角度下无论针对健康或者有SIS的工人之间并没有显著差异（18,21）。MacDermid等人（18）使用LIDO计算机化等速测力计测量了坐姿下肩部处于外展45°和前屈30°时，肩袖肌腱炎或SIS患者的外旋肌等速运动和等速力量，发现患者的外旋肌力量比健康对照组低。MeClure(21)使用手持式测力计测量了在坐姿下肩部处于0°屈曲，肘部处于90 "屈曲时，肩部外旋肌的力量。研究发现，患有SIS的人和没有SIS的人之间的等长收缩力量是不同的。作者认为，SIS患者的肱骨头向上移位，导致肌肉力量因持续撞击而丧失（18,21）。关节囊结构的过度僵硬也会导致肱骨头向上偏移（21）。然而，Bak（3）的研究表明，有SIS的人和没有SIS的人在外旋肌力量方面没有显著差异。肩袖和肩胛骨稳定器肌肉的力量在有肩痛和无肩痛的人之间可能有明显的差异。然而，肩部肌肉力量的评估使用了一个等效的仪器，表明肩袖肌肉和相对大的肌肉（三角肌）一起工作；在有和没有SIS的人之间，外旋肌力量没有明显的差异（3）。Erol等人(6)也指出，有SIS的人和没有SIS的人在肩部外旋肌力量方面没有显著差异，因为它是在无痛范围内测量的。此外，报告外旋肌力量差异的研究表明，测试对象的年龄和性别往往不匹配（6）。因为我们在相同性别和相似年龄的无痛受试者中测量了中段位置的外旋肌力量，所以我们不会看到有SIS和无SIS的工人在这两个位置有任何差异。
在两种姿势下，有SIS和没有SIS的工人的绝对外旋肌力量没有明显的差异。然而，在侧卧位，肩部屈曲90°时，有SIS的工人的外旋肌力量的不对称性比没有SIS的工人大，表明在侧卧位，肩部屈曲90°时，受影响侧的外旋肌力量比未受影响侧的外旋肌力量要小。相比之下，在肩部处于0°屈曲的侧卧位时，有SIS和无SIS的工人之间，外旋肌力量的不对称比率没有明显的差异。我们的研究结果反映了患有SIS的工人可能有外旋肌力量的不对称。(34)发现SIS患者受影响侧的外旋肌等长力量在两个位置（肩关节外展90°和肩胛骨平面位置）都低于非受影响侧的力量。这些结果可以解释如下。在我们的研究中，有SIS的工人在2个位置的平均外旋肌力量低于没有SIS的工人；但是，偏差值相对较高，因此，有SIS和没有SIS的工人之间的外旋肌力量不会有显著差异。肌肉力量因身体特征（包括体重、身高、骨骼形状或关节）和心理特征（包括认知、情绪和动机）的不同而有很大差异（1）。因此，由于身体和心理因素的巨大差异，个体外旋肌力量的差异可能没有统计学意义。此外，在肩部处于90°屈曲的侧卧位时，肩部外旋需要更多的冈下肌的募集，与肩部处于0°屈曲的侧卧位时的肩部外旋相比，三角肌和斜方肌的募集较少（8）。在肩部0°屈曲的侧卧位中，由于三角肌后部和斜方肌的招募较多，受影响侧和未受影响侧的外旋肌力量没有差别。此外，在侧卧位，肩部处于0°屈曲时，肩部外旋对盂肱关节囊和喙肩韧带的压力比肩部处于90°屈曲时小（31）。因此，在肩部90°屈曲的侧卧位中，肩部外旋力量会比肩部0°屈曲的侧卧位中的肩部外旋表现出更高的对称性比率。
因此，侧卧位肩部90°屈曲时，肩部外旋肌力量的不对称比是有SIS和没有SIS的工人的一个好的比较因素。此外，不对称性比率为患有SIS的人提供了重要的比较基础。这一结果也强调了评估患有SIS的工人在侧卧位时肩部90°屈曲时的肩外旋肌力量的不对称性比率的重要性。
我们的研究有几个局限性。首先，我们的结果不能一概而论，因为所有受试者都是男性。因此，需要进一步研究以确定这些结果是否也适用于患有SIS的女性患者。第二，我们没有获得肩胛骨肌肉的肌电图测量，也没有测量肩部外旋运动中的肩胛骨运动学。第三，我们的研究是横断面的；因此，需要进行纵向随访研究，以确定肩关节屈曲90°时侧卧位的肩外旋肌力量对缓解SIS症状的长期能力。
▌实际应用
治疗师或临床医生应注意患有SIS的工人的肩外旋肌力量的不对称比例，而不是在患有SIS的工人和没有SIS的工人之间比较肩外旋肌力量本身。患有SIS的受试者在侧卧位、肩部屈曲90°时，肩外旋肌力量的不对称性比值有缺陷，而且，肩部位置可以影响肩外旋肌力量和不对称性比值。因此，在肩部处于0°屈曲的侧卧位时，肩部外旋肌力量和不对称性比率在SIS患者和非SIS患者之间没有差异。只有在侧卧位、肩部屈曲90°时，肩部外旋肌力量的不对称性比率在SIS患者和非SIS患者之间有明显的差异。因此，为了预防尖峰撞击综合症(SIS)或者改善此症状，应该要将肩膀外璇肌不对称比例纳入考量中。
鸣谢
作者感谢协助进行这项研究的两位研究人员：Gyeong-Tae Gwak在数据采集和组织方面提供了帮助；In-Cheol Jeon在强度测量和分析方面提供了帮助。这项研究没有从公共、商业或非营利部门的资助机构获得任何具体的资助。作者的分配的任务如下：J.-H. Kim设计了这项研究并撰写了手稿；U.-J. Hwang和S.-H. 安分析了数据；S.-H。Jung和H.-A。Kim编辑了手稿；O.-Y。Kwon对稿件的最终内容负主要责任；所有作者都阅读并批准了最终稿件。所有作者均未声明有任何利益冲突。
▌作者：
Jun-Hee Kim,Oh-Yun Kwon,Ui-Jae Hwang,Sung-Hoon Jung,Sun-Hee Ahn,Hyun-A Kim
- 韩国江原道元州市延世大学研究生院物理治疗系；
- 韩国江原道元州市，韩国延世大学健康科学学院物理治疗系，基于动作分析的动态运动训练实验室
▌译者：严圣杰
- 现所属单位/机构及职务 ：通信行业国企经理
- 所获相关资格证书或技能认证：NSCA-CPT
▌校对：林冠廷
- ATC,CSCS*D,CSPS
- NSCA 官方讲师
- ARCA 亚洲康复体能学院
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