生物力学-肩关节学习班

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板犹詹
9 years ago
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1 肩关节运动生物力学与康复薛庆云北京医院骨科

2 肩关节结构肩关节由肱骨肩胛骨和锁骨及其附属结构组成, 共有六个部分构成了肩关节复合体 : 盂肱关节肩锁胸锁三个解剖学关节和肩胸肩峰下 ( 第二肩关节 ) 两个关节样结构以及喙锁间的韧带样连接

3 与下肢带结构相比, 肩关节的稳定性远不如髋关节即使在站立位, 静息状态下, 肩部结构的正常关系也需要肌肉的收缩维持关节内压与大气压力之间的相互影响是维持肩关节正常解剖关系的重要因素

4 肩关节的位置一肩关节的中立位二肩关节的功能位三肩关节零度位四肩关节的 ( 外展位 ) 休息位

5 一肩关节的中立位肩关节中立位是指上肢自然下垂于身体两侧, 肘部伸直, 肌肉放松, 肩胛骨轴线与身体冠状面约呈 30 夹角, 肩胛盂面朝向前外方, 肱骨处在与重力线平行, 或轻度内收或外展位置 ( 一般内收或外展均小于 10 ) 肱骨头内下缘与肩胛盂下缘的软骨和纤维盂唇相接触, 完全放松时, 肩胛盂关节面约有 5 的下倾角

6 二肩关节的功能位肩关节的功能位是指肩关节处于 : 外展 40 50, 前屈 15 25, 内旋的位置 ( 根据美国骨科学会 AOA 委员会 1942 年公布 ) 该位置在临床上常用于肩部术后外固定在肩关节融合术中, 手术将肩关节固定于该位置, 患者利用肩胛骨与胸壁间的活动范围, 基本上可以满足日常生活的要求, 患侧手臂一般可以触到头面部及臀部

7 三肩关节零度位 1934 年 Codman 在其所著的肩关节一书中提出, 肩关节的吊床位, 即指人体仰卧于吊床上, 双手枕于脑后时肩关节所处的位置, 这时, 肩关节外展上举, 肱骨长轴与肩胛骨的长轴平行或重叠, 肱骨头受肩峰限制不能继续后伸, 锁骨处于轻度上举状态, 肩关节周围的肌肉处于松弛状态

8 1961 年, 印度 Saha 研究发现, 在印度人中, 当肩关节外展上举到 155, 冠状面上向前 45, 肱骨的长轴与肩周肌群共同长轴以及肩胛冈长轴重叠, 盂肱关节处于相对稳定状态这时, 肩周肌肉的肌电活动最低,Saha 据此命名这一位置为肩关节的零度位 (Zero position) 不同种族的人群在零度位时肩关节上举角度可能有差异

9 由于肩胛骨与身体冠状面之间有 30 的前倾角, 而肱骨头与肱骨干之间有约 30 的后倾角, 所以在该平面以外的平面内进行的肩关节上举活动会产生肩胛骨与肱骨之间肌肉 ( 主要是指肩袖肌肉 ) 的扭曲许多作者据此提出, 将与身体冠状面形成向前 30 夹角的这一平面命名为 " 肩胛骨平面 "

10 四肩关节的 ( 外展位 ) 休息位这是一种经典的肩关节休息位, 在外伤或手术后的肩关节, 固定上肢于外展 60 前屈 30, 屈肘 90 的位置, 以利于肩关节的修复

11 肩关节的运动肩关节的活动由肱骨锁骨肩胛骨以及盂肱关节胸锁关节肩锁关节和肩胸关节样结构协同完成

12 肩关节的活动范围 ( 一 ) 前屈后伸运动 ( 二 ) 肩部的外展与内收 ( 三 ) 上举和下降 ( 四 ) 内旋外旋活动 ( 五 ) 肩关节在水平面内的后伸和前屈活动

13 盂肱关节运动的基本形式盂肱关节的运动严格的说来是指肱骨头与肩胛盂之间的相对运动, 盂肱关节是人体中活动范围最大的关节, 肩部的前屈后伸内收外展上举旋转水平内收和外展活动主要由盂肱关节来完成

14 肱骨头关节面的形态约为球体的三分之一, 表面弧度为 150, 向内上倾斜 45, 以肱骨内外髁轴线为标准, 肱骨头关节面约有 30~40 的后倾角

15 肱骨头关节面为球形面, 通常只有一少部分与肩胛盂相接触, Saha 根据对肩关节标本的研究发现由于肱骨头和肩胛盂关节面的曲率半径不同, 可以将盂肱关节面分成三种类型 : A 型 : 肱骨头关节面曲率半径小于肩胛盂面曲率半径, 肱骨头盂之间为点状接触 B 型 : 两者曲率半径相等, 肱骨头与肩胛盂之间为面状接触 C 型 : 肱骨头关节面曲率半径大于肩胛盂面, 则两者之间为周边接触

16 Type of the contact area of GH joint

17 肱骨头和肩胛盂之间的基本运动形式 1. 滚动 2. 滑动 3. 旋转 4. 漂浮运动

19 第四节肩肱节律

20 在肩关节活动中, 构成肩关节的两个主要部分 : 肩胛骨和肱骨遵循一种特定的规律协调运动, 这种规律即被称之为盂肱节律 (Scapulohumeral Rhythm )

21 1944 年 Inman 根据他自己的临床研究提出了在上举活动中, 盂肱关节与肩胛骨在胸壁上旋转活动所占比例为 2 : 1, 他指出在上肢外展上举的最初 3 0, 和前屈上举的最初 6 0 内, 肩肱节律在不同个体中差异较大, 没有特定的规律, 但此后继续上举到 1 7 0, 盂肱关节的运动和肩胛骨旋转的角度变化规律是比较恒定的, 即上举时上肢与躯干之间夹角每增大 1 5, 其中盂肱关节占 1 0, 肩胛骨的外旋为 5, 其比率为 2 : 1

24 肩胸运动

25 ( 一 ) 肩胸关节肩胸关节通常是指肩胛骨与胸壁之间的疏松结缔组织结构这一连接结构没有明确的关节囊和韧带, 肩胛胸壁间的肌肉的张力, 肩锁和喙锁结构, 以及大气压力是维持其正常解剖关节的主要因素

26 ( 二 ) 肩胸关节的运动肩胛与胸壁之间的运动形式主要有两种 : 1. 平移 ( Translation) 2. 旋转 (Ration)

28 肩峰下关节的运动

29 所谓肩峰下关节, 在解剖上由肱骨大结节肩袖肩峰下滑囊肩峰喙突和喙肩韧带构成

30 在正常的肩关节运动中, 肩袖肌群 ( 特别是冈上肌 ) 和肱二头肌长头是维持肩峰下关节正常运动机能的主要动力结构肩峰下滑囊则是肩峰下关节主要的润滑散热和应力吸收装置当上述结构出现功能或结构异常时就会影响肩关节的正常运动功能

31 Sophier ( 年 ) 提出在肩关节外展上举, 肱骨大结节通过肩峰和喙肩韧带时必须旋转以避免发生撞击肱骨大结节的旋转活动作为标志, 将肩关节外展上举时肩峰下关节的活动划分为三个区域 : 1. 在上举到达 8 0 以前, 大结节尚未发生旋转, 因此称为大结节旋转前期 ; 2. 上举时大结节刚好位于肩峰和喙肩韧带下方, 肱骨外旋, 称为旋转期 ; 3. 当上举超过时, 大结节通过喙肩韧带外旋停止, 称为旋转后期

33 肩锁和胸锁关节肩胛上肢带通过锁骨与躯干相连, 在锁骨两端分别形成了肩锁和胸锁关节, 在肩胛和锁骨外侧 1 / 3 尚有另一连接结构, 喙锁韧带胸锁关节是连接上肢带和躯干的唯一滑膜关节结构

35 一胸锁关节及其运动

37 Static Stabilizers : Coracohumeral ligament superior glenohumeral ligament The Middle glenohumeral ligament The inferior glenohumeral ligament complex (IGHLC)

38 Dynamic Stabilizers : The dynamic stabilizers of the shoulder include the rotator cuff muscles and the long head of the biceps. How about the others?

Dynamic stability of glenohumeral joint during scapular plane elevation Sixty healthy volunteers Passive and active shoulder elevation in scapular plane were observed under X-ray imaging X-ray films

39 Dynamic stability of glenohumeral joint during scapular plane elevation Sixty healthy volunteers Passive and active shoulder elevation in scapular plane were observed under X-ray imaging X-ray films were taken when the shoulder elevated in scapular plane from 0 degree to 150 degrees with a 30 degrees interval at each stage in both active and passive movements The angles between the pivot of the humerus and the glenoid surface (GHA) during the active and passive motion were calculated and analyzed -Xue Q, Huang G: Chin Med J (Engl). 1998

40 Purpose of this study: To investigate Muscle controlled Dynamic stability of GH. joint

41 Result: Active Elevating Reverse tilting of scapular at any starting point The pivot of humerus and scapular spine tends to be parallel

42 Conclusion: The active contraction and coordination of the muscles around the shoulder is beneficial to both the Static and dynamic stability of the glenohumeral joint -Xue Q, Huang G: Chin Med J (Engl). 1998

43 Xue Q, Masuda K -Chin Med J (Engl). 1997

44 Method: Using NAC high-speed video and PIAS LA-555 computer system, overhand pitching movements carried out by 12 healthy Japanese professional baseball pitchers were analyzed in three dimensions Xue Q, Masuda K -Chin Med J (Engl). 1997

45 Xue Q, Masuda K -Chin Med J (Engl). 1997

46 Xue Q, Masuda K -Chin Med J (Engl). 1997

47 Xue Q, Masuda K -Chin Med J (Engl). 1997

48 Conclusion: In fast throwing motion, the shoulder functions as an important fulcrum to support the pitching arm during the acceleration phase. Avoiding excessive stress and shearing force on the joint components and enhancing coordination of muscle action are important to prevention of shoulder injury Xue Q, Masuda K -Chin Med J (Engl). 1997

49 The role of atmospheric pressure in stabilising the shoulder Kumar VP, Balasubramaniam P : Negative pressure and muscle tone are the main static stabilisers of the shoulder, rather than the joint capsule.

50 Glenohumeral joint stability: Static Stability: Boney architecture Joint ligament and capsule Joint pressure (atmospheric pressure) Muscle contraction: Contraction force Anatomy supplement Dynamic stability: Dynamic coordination Muscle controlled contact angulations of GH. joint

51 肩胛盂为一梨形关节面, 浅凹型, 骨性肩胛盂面的深度仅占关节盂实际深度的一半, 另一半由关节软骨和纤维软骨的盂唇构成

52 Impingement Instability

53 骨科临床与康复临床的区别骨科康复科目标治疗疾病改善功能层次器官组织个体家庭诊断病史体征影像学功能评定治疗手术药物体疗理疗医生执行者教育者指导者患者接受者主动参与者 53

54 骨科术后康复的主要目标预防并发症减轻手术创伤反应, 止痛, 促进愈合保持及改善关节活动度保持及增强肌力改善稳定性, 协调性, 技巧性恢复实用性功能

55 骨科围手术期康复的原则术者规定禁忌最高原则 Rom: 角度主动 / 被动限制时限负重 : 限制时限辅助具 : 使用时间

56 骨科围手术期康复的原则尽早开始防止废用 : 肌肉萎缩关节粘连挛缩神经控制能力下降体力下降防止误用 : 错误的锻炼错误的固定姿势错误的运动模式避免全身并发症 :DVT 肺炎直立性低血压压疮

57 个体化每个患者的康复方案不可能完全一样性别年龄损伤或手术前的运动习惯损伤和术前的功能状态具体手术细节术后疼痛程度对康复的认知程度 57

58 医学行为方式要兼顾双方医生最有把握的方式病人最情愿的方式患者是按照其生活和自身体验看待功能障碍或问题的, 这和医生的思路不相符合康复医学的典型表征 58

59 Surgeons do many things, but know nothing; Interns know many things, but do nothing; Pathologists know and do many things, but too late. 59

60 长生不老, 返老还童! 60

61 生命 : 是一种死亡率为 100 % 的性传播疾病目前医学可及的目标是 : 减少疾病负担推迟衰老与死亡提高生存质量

62 谢谢!

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Microsoft Word - A201306-466_1372406404.doc 5 10 15 20 25 30 35 超等长训练对陈旧性肩袖损伤网球运动员的康复干预黄鹏, 沈清源 ( 北京体育大学运动康复系, 北京 100084) 摘要 : 目的研究拟通过对有陈旧性肩袖损伤的网球运动员进行超等长训练的方法, 使用等速肌力测试