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肩復合體功能解剖(三):神經(jīng)-肌肉-關節(jié)運動學

 李經(jīng)理512 2017-02-25

編者導語




負重任系列:

肩復合體功能解剖(一):骨、關節(jié)學

肩復合體功能解剖(二):關節(jié)運動學

肩復合體功能解剖(三):神經(jīng)-肌肉-關節(jié)運動學

肩復合體功能解剖(四):臨床應用舉例

注:

1、由于文字由筆者從英文教材翻譯而來,文中部分名詞與配圖不一致,請讀者體諒。

2、文章較長,建議收藏。

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3、閱讀本文過程中,你可能會用到的一些基礎知識請點擊【閱讀原文】:

肌肉的起止點及神經(jīng)支配總結(康復中的戰(zhàn)斗機) (已獲原作者 授權)。

目錄

一、肩關節(jié)復合體的神經(jīng)支配

二、肩關節(jié)肌肉活動

1、        肩胛胸壁關節(jié)(ST)的肌肉運動 

2、        舉起上肢時的肌肉運動 

(1)   舉起上肢時盂肱關節(jié)(GH)的肌肉運動 

(2)   舉起上肢時的ST的上旋 

(3)     舉起上肢時肩袖肌群的功能

3、        內(nèi)收、伸展時的肌肉運動  

4、        內(nèi)旋時的肌肉運動 

5、        外旋時的肌肉運動 

一、肩關節(jié)復合體的神經(jīng)支配

1、        臂叢神經(jīng)簡介

(1)臂叢由C5-T1脊神經(jīng)的腹側分支構成,在不同位置分為神經(jīng)根、神經(jīng)干、神經(jīng)分支、神經(jīng)束和終末分支。

(2)神經(jīng)干分為上干(C5和C6組成)、中干(C7組成)、下干(C8和T1組成)。

(3)神經(jīng)分支分為3條前支,由外到內(nèi)依次為:前支1(C5和C6組成)、前支2(C7組成)和前支3(C8和T1組成);3條后支,由外到內(nèi)依次為:后支1、后支2和后支3,它們纖維構成同前支。

(4)神經(jīng)束分為外束(前支1 前支2,C5、C6和C7組成)、后束(后支1 后支2 后支3,C5-T1組成)和內(nèi)束(前支3,C8和T1組成)。

(5)主要終末分支包括:肌皮神經(jīng)(外束)、腋神經(jīng)(后束)、橈神經(jīng)(后束)、正中神經(jīng)(外束 內(nèi)束)和尺神經(jīng)(內(nèi)束)等。

(6)其他神經(jīng)分支有(如圖):

1)膈神經(jīng)和肩胛背神經(jīng)(C5);

2)胸長神經(jīng)(C5、C6和C7);

3)肩胛上神經(jīng)和鎖骨下肌神經(jīng)(上干,C5和C6);

4)胸外側神經(jīng)和胸內(nèi)側神經(jīng)。

5)臂內(nèi)側皮神經(jīng)和前臂內(nèi)側皮神經(jīng)(內(nèi)束)

6)肩胛下神經(jīng)上部、胸背神經(jīng)和肩胛下神經(jīng)下部(后束)


2、        肩關節(jié)復合體肌肉的神經(jīng)支配

(1)   分為兩部分:一是后束分支,如腋神經(jīng)、肩胛下神經(jīng)、胸背神經(jīng);二是來自較近端的臂叢,如肩胛背神經(jīng)、胸長神經(jīng)、肩胛上神經(jīng)和胸內(nèi)、外側神經(jīng)。

(2)   斜方肌是個例外,其由副神經(jīng)支配(主要)和上頸段神經(jīng)支配。

(3)   肩關節(jié)肌肉神經(jīng)支配。

3、        肩關節(jié)復合體的感覺神經(jīng)支配

(1)   ST感覺神經(jīng)來自頸叢的C3、C4。

(2)   AC和GH關節(jié)感覺神經(jīng)來自C5、C6的肩胛上神經(jīng)和腋神經(jīng)。

二、肩關節(jié)復合體肌肉的運動

  • 大多數(shù)肩復合體肌肉運動遵循下面原則:近部肌肉為穩(wěn)定肌,遠部肌肉為關節(jié)活動肌。

  • 穩(wěn)定肌多起自脊柱、肋骨和顱骨,止于肩胛骨和鎖骨,如前鋸肌、斜方肌等;關節(jié)活動肌多起自肩胛骨和鎖骨,止于肱骨和前臂,如三角肌、肱二頭肌等。

  • 肩關節(jié)的正常運動有賴于穩(wěn)定肌和活動肌的協(xié)調(diào),如三角肌產(chǎn)生GH外展動作時,前鋸肌將肩胛骨與胸壁固定,外展才能發(fā)生。

1、        肩胛胸壁關節(jié)(ST)的肌肉運動

(1)   ST的上升

1)        上斜方肌和肩胛提肌(主要)、菱形?。ù我┴撠熂珉喂堑纳仙?。

2)        上斜方肌穩(wěn)定肩胛骨和鎖骨。

3)        肩胛骨理想的姿勢為輕微的上抬和上旋,關節(jié)盂微微朝上,上斜方肌對于維持這個姿勢很重要。

(2)   ST的下降

1)        下斜方肌、背闊肌、胸小肌和鎖骨下肌負責肩胛骨的下降。

2)        如果下降時受到阻力,上述肌肉將使胸骨和骨盆上抬,以穩(wěn)定肩胛骨和上肢。這個動作只發(fā)生在肩胛骨穩(wěn)定性比胸骨大時。

應用:偏癱病人,增加其肩胛骨的穩(wěn)定性,然后可以通過伸肘支撐起身體,以減輕坐骨結節(jié)壓力。

(3)   ST的前伸

1)        前鋸肌負責ST的前伸。

2)        前鋸肌麻痹患者向前夠物不能,沒有其他肌肉可以代償前鋸肌。

(4)   ST的后縮

1)        中斜方?。ㄖ饕⒘庑渭『拖滦狈郊。ù我┴撠熂珉喂呛罂s。

2)        后縮時,具有使肩胛骨上升趨勢的菱形肌產(chǎn)生的力被下斜方肌所抵消(肌肉協(xié)同的同時又相互拮抗)。

3)        當斜方肌麻痹時,肩胛骨受前鋸肌牽拉,產(chǎn)生“漂移(drift)”


2、        舉起上肢時的肌肉運動

分為三群:

(1)   舉起上肢時盂肱關節(jié)(GH)的肌肉運動

1)        外展:前三角肌、中三角肌和岡上?。磺呵叭羌?、肱橈肌和肱二頭肌長頭。

2)        中三角肌和岡上肌力的方向相同,在外展90°時,激活最大。

3)        三角肌麻痹時,岡上肌代償;岡上肌麻痹或撕裂時,完全外展很困難或無法完成;二者均麻痹時,無法外展。

(2)   舉起上肢時的ST的上旋

1)        上、中、下斜方肌,前鋸?。ㄗ钣行В┕餐湛s產(chǎn)生上旋并穩(wěn)定上肢帶骨,以確保上肢正常運動。

2)        上斜方肌在外展初期即被激活,并且在整個外展過程中激活程度遞增,而下斜方肌主要在在外展后期激活,前鋸肌在全程被逐漸激活,如下圖。

3)        上斜方肌在外展早期上抬鎖骨,在后期主要平衡下斜方肌的拉力。

4)        中斜方肌力線通過肩胛骨上旋時的旋轉軸,這種情況下其對于肩胛骨上旋的作用減小,但其和菱形肌一起使肩胛骨后縮,平衡前鋸肌的力量。因此,中斜方肌和前鋸肌力量的強弱,決定了肩胛骨上旋時的前伸-后縮位。

5)        肩胛骨上旋時的旋轉軸在GH外展早期位于肩胛岡根部附近,后期位于肩峰附近。

6)        斜方肌麻痹的影響

完全性斜方肌麻痹,導致中重度手不能舉過頭;在純粹的額狀面舉過頭更為困難,因為此時中斜方肌不能提供肩胛骨后縮的力量。

7)        前鋸肌麻痹的影響

a.    一般來說,前鋸肌完全性麻痹患者,即時斜方肌和外展肌肉完好,肩外展也不能達到90°.

b.    在抗阻外展時,導致肩胛骨過度下旋,形成“翼狀肩”,其機制是:前鋸肌麻痹使肩胛骨無法上旋,三角肌和岡上肌作用于肩胛骨使其下旋。

c.     前鋸肌輕微的肌力下降,將會導致肩關節(jié)運動學的異常,如果肩胛骨上旋異常,外展時肩峰則會影響到肱骨頭的運動,研究顯示,慢性肩峰撞擊癥患者,外展時其肩胛骨上旋減少,且其前鋸肌EMG活動減弱。

(3)     舉起上肢時肩袖肌群的功能

1)        肩袖肌群包括岡上肌、岡下肌、小圓肌、肩胛下肌,其功能主要是維持肩關節(jié)動態(tài)穩(wěn)定控制肩關節(jié)運動

2)        GH的動態(tài)穩(wěn)定性調(diào)整

a.      解剖結構上,肱骨頭與關節(jié)盂有很大的活動范圍,因此需要GH周圍組限制肱骨頭運動,以起到保護作用,而起這種作用的除了關節(jié)囊及韌帶,還有肩袖肌群。

b.      在附著于近端肱骨前,肩袖肌群首先附著在GH關節(jié)囊上,這是肩關節(jié)所特有的結構(肌肉與關節(jié)周圍組織關系密切)。

c.      例如,GH后旋時,岡下肌收縮使肱骨頭外旋,肩胛下肌和前關節(jié)囊韌帶受牽拉而緊張,而后關節(jié)囊也因為岡下肌牽拉而緊張,從而使肩關節(jié)達到動態(tài)穩(wěn)定。

3)        GH的主動控制

a.    岡上肌收縮時,在肱骨頭與關節(jié)盂之間產(chǎn)生壓力,此壓力在肩外展0-90°時遞增,同時對關節(jié)盂表面的分散力在60-120°遞減,以維持在關節(jié)面可承受的生物力學水平。

a.      當岡上肌腱斷裂時,外展時在三角肌作用下,肱骨頭上轉將會撞擊喙肩弓,導致肩峰撞擊綜合征,而不能完全外展。此外,岡下肌、肩胛下肌、小圓肌也對肱骨頭有向下的拉力。

b.     如前述,在額狀面外展時,岡下肌、小圓肌使肱骨頭外旋,避免肱骨大結節(jié)與肩峰撞擊。


3、        內(nèi)收、伸展時的肌肉運動

(1)   背闊肌和胸大肌胸肋端是最大的內(nèi)收和伸展肌。當肱骨頭足夠穩(wěn)定時,背闊肌能夠提起骨盆及軀干。

臨床應用:利用此動作,截癱(偏癱)患者可以用拐杖輔助行走(即擺至步等),代替失能的屈髖肌群。

(2)   大圓肌、肱三頭肌長頭、后三角肌、岡下肌和小圓肌亦為內(nèi)收和后伸肌。

(3)   內(nèi)收和后伸時,菱形肌為重要的關節(jié)穩(wěn)定肌,其穩(wěn)定作用體現(xiàn)在內(nèi)收時,菱形肌可以下旋和后縮肩胛骨。

(肩胛骨下旋也是諸多肌肉協(xié)同作用的結果,包括菱形肌、大圓肌、背闊肌、岡下肌、小圓肌、后三角肌,如圖所示)

(4)   聚焦后三角肌

1)        后三角肌除了可以內(nèi)收和伸展GH,亦可以水平后伸GH,水平后伸時下三角肌穩(wěn)定肩胛骨,如圖所示。

2)        當腋神經(jīng)收到過度牽拉麻痹時,后伸和水平后伸均受限,穿衣時不能將胳膊伸進袖筒中。


4、        內(nèi)旋時的肌肉運動

(1)   內(nèi)旋肌肉有肩胛下肌、前三角肌、胸大肌、背闊肌和大圓肌,許多肌肉同時具有后伸和內(nèi)收作用,如游泳時。

(2)   內(nèi)旋肌群產(chǎn)生的力矩要比外旋肌群大(約1.75倍)。

(3)   內(nèi)旋時,既可以肩胛骨固定,肱骨頭旋轉(凸面在凹面上),亦可以肱骨頭固定,肩胛骨旋轉(凹面在凸面上)。如下圖所示。


5、        外旋時的肌肉運動

(1)   外旋肌有岡下肌、小圓肌、后三角肌。完全外旋時,岡上肌也有外旋作用。

(2)   如前述,內(nèi)旋肌群產(chǎn)生的力矩要比外旋肌群大,故當上肢向后伸用力拋出一顆球時(峰速可達7000度每秒),較弱的外旋肌群拮抗較強內(nèi)旋肌群,則可能會使岡下肌和小圓肌拉傷,導致肩袖綜合征(Rotator cuff syndrome)。


文中圖片來源于Reference[2]。


Reference:

[1] Neumann, Donald A. Kinesiology of the musculoskeletal system : foundations for rehabilitation. 1st ed and 2nd ed.

[2]劉穎,師玉濤. 骨骼肌肉功能解剖學[M]. 第二版,北京:人民軍醫(yī)出版社,2014.

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