肩峰下撞击综合征运动员肩周肌群肌力的研究
2017-06-05林鸿生方健辉肖才坤
罗 平,林鸿生,方健辉,肖才坤
肩峰下撞击综合征运动员肩周肌群肌力的研究
罗 平1,2,林鸿生3,方健辉4,肖才坤1
目的:探讨具有肩峰下撞击综合征的女排和男举项目运动员肩周肌群肌力情况。方法:对广东省女排和男举运动员进行肩部评估,分别确诊为肩峰下撞击综合征的女排运动员13名为I组、肩部功能正常的女排运动员8名为II组和肩峰下撞击综合征的男举运动员9名为III组、肩部功能正常的男举运动员10名为IV组;使用电子测角仪和Hogan Mycroft 2手持式肌力测试仪分别对I组、II组、III组和IV组运动员进行肩部活动度和肩周肌群肌力测试。分别比较运动员在肩关节活动度和肩周肌群肌力的差异性。结果:与II组相比,I组肩关节前屈和外展受限明显(P<0.05);上斜方肌肌力下降非常明显(P<0.01),下斜方肌和前锯肌肌力上升(P<0.05),中斜方肌肌力变化不大;额状位肩袖肌群内旋和外旋肌力下降(P<0.05);肩胛位肩袖肌群内旋和外旋肌力下降(P<0.05),但120°的外旋肌力显著上升(P<0.01)。与III组相比,IV组前屈、后伸和外展受限明显(P<0.05),尤以外展受限最为明显(P<0.01);上斜方肌肌力明显下降(P<0.05),中、下斜方肌肌力下降,前锯肌肌力上升,但都不显著;在额状位60°和90°内旋和外旋时,肩袖肌群肌力下降明显(P<0.05),尤以60°外旋和90°的内旋下降最为显著(P<0.01);在肩胛位60°、90°和120°内旋和外旋时,肩袖肌群肌力下降显著(P<0.05);尤而内旋时肩袖肌群肌力下降最为显著(P<0.01)。结论:与肩部功能正常的运动员相比,肩峰下撞击综合征女排和男举项目运动员的肩周肌群肌力下降,但下降的程度和因下降而出现的代偿应区别项目有针对性地分析。
女排运动员;男举运动员;肩周肌群肌力;肩峰下撞击综合征
肩部疼痛在竞技运动员中发生率非常高,尤其是需要肩部大幅度运动的项目,如排球、体操、游泳和举重等[1],发生率仅次于下腰疼[2]。而肩峰下撞击综合征(Subacromial impingement syndrome ,SIS)是肩部疼痛患者中最常见的临床诊断[3],占了肩部疼痛的44%~65%[4]。SIS可能由内因、外因或者是多因素所导致[5-6],但目前没有统一的诊断标准[4,7-8]。有研究者报道了肩肱是否节律性运动对肩峰下撞击综合征的影响,但研究结果是不一致的,这可能与研究对象和研究方法不同有关。肩肱节律性运动,离不开肩周肌群肌力和激活顺序与激活程度的正常发挥。目前对SIS患者肩周肌群的激活顺序和激活程度研究较多,但存在着争议[9],而对其肌力的研究较少。因此,本文通过对女排和男举不同项目SIS运动员肩周肌群肌力的研究,寻找出肩周肌群在肩胛带各个活动平面中肌力的变化以及不同项目中SIS运动员肩周肌群肌力的特点,探讨SIS的病因和力学分析,探索综合治疗方法并予以实施,为构成一套科学的预防—治疗—恢复模式奠定理论基础。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
对广东省女排和男举运动员肩部功能评估,确诊为肩峰下撞击综合征的女排运动员13名为I组、肩部功能正常的女排运动员8名为II组和肩峰下撞击综合征的男举运动员9名为III组、肩部功能正常的男举运动员10名为IV组。I组和II组,III组和IV组在年龄、体重、身高、训练年限、每周专项训练时间和每周体能训练时间无差异(表1)。
表1 研究对象基本情况Table 1 Basic information of subjects
注:I组与II组比较,*P<0.05,**P<0.01;III组与IV组比较,△P<0.05;△△P<0.01下同。
SIS诊断标准为肩部反复疼痛,尤其在上举或外展活动时疼痛加重,主动的Neer撞击试验、主动的Hawkins撞击试验或肩关节外展抗阻试验阳性,部分患者旋转肌肌腱有压痛。排除因其它原因引起的肩部疼痛。对I组、II组、III组和IV组运动员在主动Neer撞击试验、主动Hawkins撞击试验、肩关节主动上抬、旋转肌肌腱的压痛、肩关节外展抗阻和C5或者C6皮区进行自我感觉疼痛的视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)(表2),并进行改良式PENN SHOULDER SCORE评分量表评定(表3)。本研究对象肩峰下撞击综合征的运动员VAS评分和改良式PENN SHOULDER SCORE评分明显高于肩部功能正常者。
表2 研究对象诊断情况评估Table 2 Evaluation condition of subjects
表3 PENN SHOULDER SCORE评分情况Table 3 Modified PENN SHOULDER SCORE condition
1.2 研究方法
1.2.1 肩关节活动度测试 测试者使用电子测角仪对运动员肩关节前屈、后伸、外展、内旋和外旋进行测量,各测量3次,取平均值。
肩关节前屈、后伸、外展:被测者解剖位站立,拇指向前,缓慢地前屈肩关节,如果感觉疼痛,即刻返回到不疼的角度后停住,然后测量者记录肩关节前屈的角度;如果没有疼痛,则前屈到最大的角度后停住,然后测量者记录肩关节前屈的角度。用同样的方法测量肩关节的后伸和外展。
肩关节内旋和外旋:被测者解剖位站立,上臂紧贴躯干,肘关节屈曲90°,拇指向上,缓慢地内旋肩关节(肘关节始终不能离开躯干),如果疼痛,即刻返回到不疼的角度后停住,然后测量者记录肩关节内旋的角度;如果没有疼痛,则内旋到最大的角度后停住,然后测量者记录肩关节内旋的角度。用同样的方法测量肩关节外旋的角度。
1.2.2 肩胛肌群肌力测试 测试者使用Hoggan MicroFet 2手持式肌力测试仪(设置在高阈值)对运动员上斜方肌、中斜方肌、下斜方肌和前锯肌的肌力进行测试,各测量3次,取平均值。
上斜方肌肌力测试:运动员端坐于测量凳上,眼睛水平向前看,髋关节和膝关节屈曲90°,双上肢自然下垂,不触碰测量凳和身体的任何一个部位。测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢(患肢)的肩峰处,垂直向下压,运动员尽最大的能力耸肩维持5 s,然后测量者记录上斜方肌的最大收缩力量。
中斜方肌肌力测试:运动员俯卧于测量床上,全身放松,双上肢自然下垂于床沿。测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢(患肢)的腕关节背面,垂直向下压,运动员尽最大的能力在水平面垂直于躯干的轨迹中后伸肩关节维持5 s,然后测量者记录中斜方肌的最大收缩力量。
下斜方肌肌力测试:运动员俯卧于测量床上,全身放松,双上肢自然下垂于床沿。测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢(患肢)的腕关节背面,垂直向下压,运动员尽最大的能力在水平面与矢状面与躯干夹角为35°的轨迹中后伸肩关节维持5 s,然后测量者记录下斜方肌的最大收缩力量。
前锯肌肌力测试:运动员仰卧于测量床上,全身放松,双上肢自然放于身体两侧,然后优势(患肢)手向上提起。测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢(患肢)的背屈腕关节的手掌中,垂直向下压,运动员尽最大的能力肩部离开床面维持5 s,然后测量者记录前锯肌的最大收缩力量。
1.2.3 肩袖肌群肌力测试 测试者使用Hoggan MicroFet 2手持式肌力测试仪(设置在高阈值)对运动员岗上肌、岗下肌、肩胛下肌和小圆肌在额状面和肩胛平面的0°、60°、90°和120°的肌力进行测试,各测量3次,取平均值。
额状面不同角度下旋转肌肌力测试:运动员仰卧于测量垫上,全身放松,双上肢自然放于身体两侧,然后优势上肢(患肢)紧贴于躯干,肘关节屈曲90°,拇指朝向头部。测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢(患肢)的腕关节掌面横纹处,垂直于前臂向外推,运动员尽最大的能力肩关节内旋维持5 s,然后测量者记录旋转肌群在0°位内旋的最大收缩力量;然后测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢(患肢)的腕关节背面横纹处,垂直于前臂向内推,运动员尽最大的能力肩关节外旋维持5 s,然后测量者记录旋转肌群在0°位外旋的最大收缩力量。同样的方法,测量肩关节在额状面外展60°、90°和120°的旋转肌群内旋和外旋的最大收缩力。
肩胛面不同角度下旋转肌肌力测试:运动员仰卧于测量垫上,全身放松,双上肢自然放于身体两侧,然后将肩关节在额状面外展60°后,给予一个肩胛位三角形支架使肩关节处于肩胛面外展60°,同时肘关节屈曲90°,拇指朝向头部。测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢(患肢)的腕关节掌面横纹处,垂直于前臂向外推,运动员尽最大的能力肩关节内旋维持5 s,然后测量者记录旋转肌群在肩关节肩胛面60°位内旋的最大收缩力量;然后测量者手持徒手测力计置于被测者优势上肢的腕关节背面横纹处,垂直于前臂向内推,运动员尽最大的能力肩关节外旋维持5 s,然后测量者记录旋转肌群在肩关节肩胛面60°位外旋的最大收缩力量。同样的方法,测量在肩关节肩胛面外展90°和120°的旋转肌群内旋和外旋的最大收缩力。
1.3 评价指标与统计学分析
2 结果
2.1 肩关节活动度
对女排运动员肩关节活动度进行测试得出:两组肩关节前屈和外展的角度差异显著(P<0.05),II组明显大于I组;而肩关节的后伸,0°位的内旋和外旋角度没有差异。对男性举重运动员肩关节活动度进行测试得出:两组肩关节前屈(P<0.05)、后伸(P<0.05)和外展(P<0.01)的角度差异显著,IV组明显大于III组,尤其以外展最为显著;而肩关节0°位的内旋和外旋角度没有差异(表4)。
表4 肩关节活动度测试情况(单位:°)Table 4 Shoulder motion range
2.2 肩周肌群肌力
对女排运动员肩胛肌群肌力进行测试得出:与I组相比,II组肩周肌群上斜方肌肌力非常显著下降(P<0.01),而下斜方肌和前锯肌的肌力显著上升(均P<0.05),但中斜方肌肌力差异不显著。对男性举重运动员肩胛肌群肌力进行测试得出: 与III组相比,IV组肩周肌群上斜方肌肌力显著下降(P<0.05);而中、下斜方肌肌力下降,但不显著;前锯肌肌力上升,但不显著(表5)。
表5 肩胛肌群肌力测试情况(单位:lb)Table 5 Strength of muscle group surrounding scapular
对女排运动员肩关节在额状位肩袖肌群肌力测试得出(表6-1,表6-2):与I组相比,II组在0°、60°、90°和120°时,肩袖肌群肌力都显著下降(均P<0.05)。
对男性举重运动员肩关节在额状位肩袖肌群肌力测试得出(表6-1,表6-2):与III组相比,IV组60°外旋和90°的内旋肩袖肌群肌力下降非常显著(P<0.01),60°内旋和90°外旋肩袖肌群肌力下降显著(P<0.05)。
表6-1 额状位肩袖肌群肌力测试情况(单位:lb)Table 6-1 Strength of muscle group surrounding rotator cuff in frontal position
表6-2 额状位肩袖肌群肌力测试情况(单位:lb)Table 6-2 Strength of muscle group surrounding rotator cuff in frontal position
对女排运动员肩关节在肩胛位肩袖肌群肌力测试得出(表7):与I组相比,II组在60°、90°和120°时,肩袖肌群肌力都显著下降(P<0.05),但120°的外旋肌力是非常显著上升(P<0.01)。
对男性举重运动员肩关节在肩胛位肩袖肌群肌力测试得出(表7):与III组相比,IV组在60°、90°和120°内外旋时,肩袖肌群肌力下降显著(P<0.05);尤而内旋时肩袖肌群肌力下降最为显著(均P<0.01)。
表7 肩胛位肩袖肌群肌力测试情况(单位:lb)Table 7 Strength of muscle group surrounding rotator cuff inscapular position
3 讨论
排球和举重是SIS的高发项目,而目前对于其运动员肩周肌群肌力的研究较少,并且这些需要肩关节大幅度运动的不同项目SIS运动员之间肩周肌群肌力是否存在着不同的特点,目前不得而知。本文通过对广东省一线女排和男举SIS运动员肩周肌群肌力的研究,寻找出肩周肌群在肩关节各个活动平面中肌力的变化所带来的复合性关节的变化,探索不同项目SIS运动员肩周肌群肌力的特点,探讨SIS的病因和力学分析,探索综合治疗方法,为构成一套科学的女排和男举SIS的预防—治疗—恢复模式奠定理论基础,这是本文的创新点。
从肩胛肌群来说,上斜方肌、下斜方肌和前锯肌是彼此的作用肌和拮抗肌,外上旋肩胛骨协助肩关节前屈和外展[10-11]。上斜方肌间接外上旋肩胛骨,在肩前屈和外展开始时通过上提锁骨而发挥作用,在整个肩前屈和外展过程中持续发挥作用,在肩前屈和外展后期通过将下斜方肌力量抵消而发挥作用[10];下斜方肌通过将肩胛岗下缘往下拉而达到外上旋肩胛骨,主要在肩前屈和外展的后期发挥作用[12-13];前锯肌将肩胛骨前突,在肩前屈和外展整个过程中发挥作用。中斜方肌、菱形肌和前锯肌也是一对作用肌和拮抗肌,决定肩胛骨内缩—前突位置,完成肩关节前屈、外展和后伸。在本研究中,SIS女排运动员的患侧上斜方肌肌力下降非常显著,中斜方肌肌力变化不大,下斜方肌和前锯肌肌力上升,肩关节前屈和外展受限明显。SIS女排运动员患侧的上斜方肌肌力非常显著下降,则锁骨在胸锁关节的上提受到了限制,同时下斜方肌和前锯肌肌力的明显上升,这3块肌肉的力偶关系发生了改变,不利于肩胛骨的外上旋,使得肩峰下空间不足以完成肩前屈和外展,表现为患侧肩前屈和外展受限明显。上斜方肌、下斜方肌和前锯肌这对力偶中,谁为主导,目前没有相应的报道,这可能与运动专项技术的要求有关。在另一对力偶:中斜方肌、菱形肌和前锯肌中,中斜方肌协同菱形肌来中和前锯肌的强大前突力量,与前锯肌的合力决定了肩胛骨向上旋位置下的肩胛骨内缩—前突位置[14]。在患侧中斜方肌肌力变化不大而前锯肌肌力增加的情况下,肩胛骨的前突过多,加上肩胛骨的外上旋受限,因此女排运动员患侧肩关节的前屈和外展受限,并且患侧可出现含胸体态。这体态在女排运动员中非常常见,有些可能与颈部疼痛的出现有关。而SIS举重运动员患侧的上斜方肌肌力明显下降,中、下斜方肌肌力下降,前锯肌肌力上升,但都不显著,前屈、后伸和外展受限明显,尤以外展受限最为明显。SIS举重运动员患侧的上斜方肌肌力明显下降,则锁骨的上提受到了限制,而下斜方肌肌力下降和前锯肌肌力上升都不明显,在这一对力偶的变化中,导致了锁骨的上提和肩胛骨外上旋受到了限制,肩峰下打开的空间有限,则不利于肩关节的前屈和外展,出现了肩关节的前屈和外展的明显受限。患侧中斜方肌肌力下降,前锯肌肌力上升,虽然都不明显,但是肩胛骨的内缩-前突运动轨迹被破坏,更有利于前突,因此阻碍了肩关节的后伸,而导致患侧肩关节后伸受限明显。
肩盂关节是一个活动度大而稳定性小的关节,虽然有关节囊和韧带的保护,但不足以维持肩盂关节的动态稳定。而肩袖肌群的解剖结构对肩盂关节形成了袖套作用,在肩盂关节动态活动过程中,既是稳定肌又是主动肌,使盂肱关节有序地在肩肱节律中的正常地运动[9]。在本研究中,SIS女排运动员患侧肩部在额状位和肩胛位肩袖肌群内旋和外旋肌力下降;但120°的外旋肌力显著上升。在额状位和肩胛位的各个关节角度(0°、60°、90°和120°)中肩袖肌群的肌力下降,这不仅可导致肩盂关节内、外旋效果消减,并且肩盂关节的稳定性也会受到影响,则肩盂关节在前屈和外展的过程中,肱骨头不能牢牢靠住肩盂,并且向上移动,肱骨大结节撞向肩峰下,从而导致前屈和外展的明显受限,出现肩部的疼痛。但在肩胛位的外展120°患肩的外旋肌力是显著增加的,这可能与女排专项训练动作技术要求和带伤坚持训练有关。而男举运动员患侧肩部在额状位60°和90°内旋和外旋时,肩袖肌群肌力下降明显,尤以60°外旋和90°的内旋下降最为显著;在肩胛位60°、90°和120°内旋和外旋时,肩袖肌群肌力下降显著;尤以内旋时肩袖肌群肌力下降最为显著。肩袖肌群肌力下降而导致的肩关节内、外旋的下降的原理类似于女排运动员,但相对于女排运动员,男举运动员的患肩在额状位的0°和120°肩袖肌群肌力变化不明显,这可能与肱盂关节的特殊运动方式所涉及的疼痛弧综合征有关。由于疼痛而导致肩袖肌群肌力下降,还是由于炎症而导致肩袖肌群肌力下降,这不得而知。肩胛位相对于额状位进行比较,在肩关节前屈和外展过程中,肩峰下组织更容易发生撞击,所以在肩胛位时,相对于额状位,肩关节屈曲60°、90°和120°的内旋和外旋肩袖肌群肌力下降。无论是额状位还是肩胛位下的肩关节的屈曲和外展过程中,都以肩关节的疼痛弧中内旋状态下的肩袖肌群肌力下降最为显著,这可能由于患侧中斜方肌、菱形肌和前锯肌这一对力偶发生了变化,导致肩胛骨的内缩——前突运动异常,使得在肩胛胸壁关节中通过的肩胛下肌反复受到挤压,导致SIS女排和男举运动员肩部疼痛的恶性循环。而在额状位的肩关节疼痛弧中,60°时肩袖肌群以外旋肌力下降最为显著,这可能与男举专项技术中这个角度较其它角度训练较少有关。
综上所述,肩周肌群肌力即肩胛肌群和肩袖肌群肌力可以反映肩部的功能状态。SIS女排运动员和男举运动员肩周肌群在肩胛带各个活动平面中肌力下降,但下降的程度和因下降而出现的代偿是不同的,应不同项目而有针对性的分析,从而可以指导临床治疗。可通过增强女排运动员和男举运动员肩周肌群力量,使在动态稳定肩胛骨和盂肱关节的基础上,通过发挥肩胛胸壁关节、盂肱关节,肩锁关节和胸锁关节的复合性关节最大功能和整体协调性,恢复肩肱节律性正常运动,从而减轻甚至是治愈SIS。并可定期评测女排和男举等需要肩部大幅度运动项目运动员的肩周肌群肌力,建立肩部功能资料库,以便横向和纵向了解运动员肩部的功能状态和间接了解运动量对肩部的影响,可作为训练安排和预防治疗肩部伤病的参照,为探讨肩部损伤的病因和病机,探索综合治疗方法,并予以实施为构成一套科学的预防—治疗—恢复模式奠定理论基础。但本研究样本量较少,且只涉及到肩周肌群肌力的研究,而对于肩胛带的整体研究(包括神经肌肉系统和肌肉骨骼肌系统研究)甚至肩胛带在运动员运动项目动力链中的相互作用的研究是缺乏的,这可能作为下一步研究肩胛带动态平衡在预防和治疗SIS的焦点所要考虑的。
4 结论
与肩部功能正常的运动员相比,肩峰下撞击综合征女排和男举项目运动员的肩周肌群肌力都下降,但下降的程度和因下降而出现的代偿应区别项目有针对性地分析。
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(编辑 李新)
Study of the Strength of Muscle Group Surrounding Shoulder in Players with Subacromial Impingement Syndrome
LUO Ping1,2,LIN Hongsheng3,FANG Jianhui4,XIAO Caikun1
Purpose:The aim of this paper studied the strength of muscle group around shoulder in the female volleyball players with Subacromial Impingement Syndrome(FVPSIS) and the male weightlifting players with Subacromial Impingement Syndrome(MWPSIS).Methods:Evaluated the dominant shoulder function of the female volleyball players and the male weightlifting players in Guangdong,then made a definite diagnosis that Group I were thirteen FVPSIS and Group II were eight female volleyball players with nomal shoulder,and Group III were nine MWPSIS and Group IV were ten male weightlifting players with nomal shoulder.Measured the dominant shoulder range of motion and the strengh muscle group around shoulder by a electronic tacheometer and a Hoggan MicroFet 2 handheld myodynamia tester respectively. Results were compared the difference of the shoulder range of motion and the strength of muscle group around shoulder between two group players separately.Results:Compared with Group II,there were obviously restricted in shoulder flexion and abduction of Group I(P<0.05),declined clearly on the strength of upper trapezius (P<0.01)but rised on the strength of lower trapezius and serratus anterior muscle(P<0.05),changed no apparently on the strength of middle trapezius,fell on the strength of internal rotation and external rotation of rotator cuff at the frontal plane(P<0.05),the same to the scapula position(P<0.05)bur rised evidently on one hundred and twenty degree external rotation(P<0.01). Compared with Group IV,there were obviously restricted in the shoulder flexion,extention and abduction of Group III(P<0.05),particularly in the shoulder flexion very clearly(P<0.01);declined apparently on the strength of upper trapezius (P<0.05),the same to the strength of middle and low trapezius but not clearly,rised on the strength of serratus anterior muscle but not obviously;fell evidently on the strength of internal rotation and external rotation of rotator cuff at the frontal plane of 60° and 90°(P<0.05),especially at the 60° internal rotation and the 90° external rotation very apparently(P<0.01);drop clearly on the strength of internal rotation and external rotation of rotator cuff at the scapula plane of 60°,90° and 120°(P<0.05),especially very apparently external rotation at these three kinds of degree(P<0.01).Conclusion:Compared with players with nomal functional shoulder respectively,It was all decreased the strength of muscle group around shoulder in FVPSIS and MWPSIS,but the level of the decline and the compensation due to decline were analyzed targtedly according to different sports.
TheFemaleVolleyballPlayers;TheMaleWeightliftingPlayers;TheStrenghofMuscleGroupAroundShoulder;SubacromialImpingeme
G804.54 Document code:A Article ID:1001-9154(2017)03-0102-07
广东省体育局科研项目“肩关节撞击综合征与肩胛骨位置的动态关系”(GDSS2014182 )。
罗平,硕士,副教授,医师,研究方向:运动医学;E-mail:cptlp@163.com。
1.广东体育职业技术学院,广东 广州 510663;2.香港理工大学,香港 九龙 999077;3.中国人民解放军特种作战学院 广东 广州 510500;4.广东省体育医院,广东 广州 510100
1.Guangdong Vocational Institute of Sport ,Guangzhou Guangdong 510663;2.The Hong Kong Polytechnic University,Kowloon Hong Kong 999077;3. People's Liberation Army of China Special Operation Academy,Guangzhou Guangdong 510500;4.Guangdong Sports Hospital,Guangzhou Guangdong 510100
2016-07-11
2017-03-25
G804.54
A
1001-9154(2017)03-0102-07