楊笛，張馳，馮鵬鵬，王洋，伍盈，司翔月，王爍，錢(qián)菁華

北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)院，北京市100084

肩袖在肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)起支持和穩(wěn)定盂肱關(guān)節(jié)的作用：肩袖肌肉收縮將肱骨頭固定在肩盂中心，并使肩關(guān)節(jié)以此為中心進(jìn)行多方位活動(dòng)，防止三角肌或其他肌肉過(guò)強(qiáng)收縮導(dǎo)致肩峰撞擊、肱骨頭前移等[1]。上臂外旋時(shí)，岡下肌的力臂最大[2]，為肩關(guān)節(jié)主要外旋肌。肩袖損傷最常累及岡上肌肌腱[3]，鄰近肌肉也受累[4-5]。在肩袖損傷和肩前方不穩(wěn)等肩部損傷中，在大部分運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，岡下肌活動(dòng)呈下降趨勢(shì)，尤以外展外旋時(shí)下降明顯，而三角肌無(wú)異常[6-7]，這就打破了肩關(guān)節(jié)主動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)的平衡。許多以上肢過(guò)頂為特點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，如棒球、排球、羽毛球等，都易誘發(fā)岡下肌損傷[8-9]，影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

近年來(lái)肩關(guān)節(jié)閉鏈練習(xí)逐漸被應(yīng)用到康復(fù)治療和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中。早在1998 年kibler[10]就提出，在肩關(guān)節(jié)早期康復(fù)加入閉鏈練習(xí)可以避免關(guān)節(jié)受到剪切力，刺激本體覺(jué)和肩袖肌群，同時(shí)抑制疼痛和三角肌后束過(guò)度激活，提供正確的肩胛骨位置和穩(wěn)定性；康復(fù)后期應(yīng)用閉鏈訓(xùn)練也會(huì)取得較好結(jié)果[11-12]。以往研究發(fā)現(xiàn)[13-17]，岡下肌的激活程度以及激活比率較大的動(dòng)作主要集中在肩關(guān)節(jié)0°外展外旋和肩關(guān)節(jié)90°外展外旋兩個(gè)動(dòng)作中，且岡下肌與三角肌后束激活比率的增加最能代表岡下肌激活的針對(duì)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2018年4至6月，選擇北京體育大學(xué)肩關(guān)節(jié)正常、非體育專業(yè)的學(xué)生共19 名。右利手，上肢-肩-手功能障礙問(wèn)卷(Disabilities of Arm, Shoulder and Hand Outcome Questionnaire, DASH)[18]評(píng)分平均(5.79±4.22)，肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度正常且無(wú)肩胛骨動(dòng)力異常，1 年內(nèi)無(wú)肩關(guān)節(jié)骨折、脫位，嚴(yán)重的肩頸部位損傷或手術(shù)史；無(wú)脊柱側(cè)彎、脊柱后凸、嚴(yán)重頸椎病、神經(jīng)損傷；無(wú)上肢或頸部神經(jīng)損傷。其中男性7 例，女性12 例；平均年齡(23.42±4.46)歲，平均體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)(23.14±2.47)kg/m2。

本實(shí)驗(yàn)已獲北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，批準(zhǔn)號(hào)2018027H；實(shí)驗(yàn)前所有受試者均同意參加實(shí)驗(yàn)并簽訂知情同意書(shū)。

1.2 方法

先使用表面肌電(surface electromyography,sEMG)獲取受試者岡下肌和三角肌后束的最大主動(dòng)等長(zhǎng)收縮(maximum voluntary isometric contraction, MⅤIC)。研究者演示動(dòng)作后，受試者依次完成0°開(kāi)鏈、0°閉鏈、90°開(kāi)鏈和90°閉鏈運(yùn)動(dòng)，同步采集sEMG。

1.2.1 測(cè)試動(dòng)作

90°開(kāi)鏈：站立位，肩關(guān)節(jié)90°外展位，外旋到最大程度[19]。0°開(kāi)鏈：站立位，上臂中立位，肘屈90°，肩關(guān)節(jié)外旋到最大[20]。90°閉鏈：站立位，治療床與手同高，固定手，肩關(guān)節(jié)外展90°，肘關(guān)節(jié)屈曲90°，外旋到最大程度[19]。0°閉鏈：肩關(guān)節(jié)中立位，前臂旋前拇指朝上，手背貼于墻面，手抵墻，肩關(guān)節(jié)外旋到最大。

1.2.2 sEMG測(cè)試

采用DELSYE Trigno Wireless EMG System 無(wú)線肌電設(shè)備，16 通道傳感器，記錄軟件EMGworks 4.3 Acquisition。帶通濾波頻率20～500 Hz。同時(shí)使用攝像機(jī)同步攝影。

三角肌后束電極放置在肩峰角后兩指，方向與肌纖維走向一致；岡下肌電極放置在肩胛岡下方，三角肌后束與斜方肌中束之間，方向與肌纖維走向一致。

受試者充分熱身后，完成岡下肌和三角肌后束MⅤIC 測(cè)試。三角肌后束MⅤIC 測(cè)試時(shí)，受試者坐位，肩關(guān)節(jié)外展90°，肘伸直，手掌向下，上肢用力水平后伸，于上臂近端后方施加阻力；岡下肌MⅤIC 測(cè)試時(shí)，受試者坐位，上臂貼于體側(cè)，肘關(guān)節(jié)屈曲90°，肩關(guān)節(jié)用力外旋，于前臂后方施加阻力，并防止肩關(guān)節(jié)外展。每塊肌肉測(cè)試3 次，最大等長(zhǎng)收縮3 s，休息30 s。兩塊肌肉測(cè)試間休息2 min。

隨后，每個(gè)測(cè)試動(dòng)作約8 s，動(dòng)作末停留3 s，休息30 s重復(fù)這一動(dòng)作，共重復(fù)3次；休息2 min開(kāi)始下一動(dòng)作。休息期不取下電極。同步攝像。

采用DELSYS EMGworks Analysis 4.0 對(duì)肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算，記錄振幅均方根(root mean square,RMS)的標(biāo)準(zhǔn)化值(RMS%)、肌肉激活時(shí)刻和激活比率。在50～100 ms 時(shí)段內(nèi)，匯總振幅平均值超過(guò)基線水平2～3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，則認(rèn)為該肌肉被激活，記此時(shí)為激活時(shí)刻。激活比例為每個(gè)動(dòng)作下，岡下肌/三角肌后束RMS%的比率。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

運(yùn)用SPSS 18.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以(xˉ±s)表示，進(jìn)行自身對(duì)比的單因素方差分析。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

三角肌后束RMS% 90°閉鏈最小，0°閉鏈最大(P ＜0.05)，其他組間無(wú)顯著性差異。岡下肌RMS%各動(dòng)作間無(wú)顯著性差異。激活比率90°閉鏈和0°開(kāi)鏈最大，均高于90°開(kāi)鏈(P ＜0.05)。見(jiàn)表1。

三角肌后束激活時(shí)刻90°開(kāi)鏈最早(P ＜0.05)；岡下肌激活時(shí)刻90°閉鏈最早(P ＜0.05)。見(jiàn)表2。

表1 目標(biāo)肌肉各動(dòng)作中RMS%和激活比率比較

表2 目標(biāo)肌肉各動(dòng)作激活時(shí)刻比較(s)

3 討論

在康復(fù)治療和體育訓(xùn)練中，選擇性練習(xí)肩袖肌群，有助于增加肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，預(yù)防肩關(guān)節(jié)損傷。神經(jīng)肌肉控制差、肌肉激活不平衡，是導(dǎo)致肩關(guān)節(jié)損傷的常見(jiàn)原因。由于岡下肌在肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)中既參與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的保持，又提供肩關(guān)節(jié)外旋的主要力矩，為臨床所重視[21]。

本研究顯示，90°開(kāi)鏈下，岡下肌/三角肌后束激活比率最小，三角肌后束激活最快，岡下肌較晚激活，且此動(dòng)作對(duì)肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性要求較高，不是理想的肩袖損傷康復(fù)動(dòng)作。0°閉鏈下，岡下肌和三角肌后束都獲得最大激活程度，激活時(shí)間相近，激活比率不高。90°閉鏈和0°開(kāi)鏈兩種動(dòng)作都能獲得較大激活比率，且90°閉鏈下岡下肌激活最快，且先于三角肌后束激活，0°開(kāi)鏈下岡下肌和三角肌后束激活最遲。

綜合來(lái)看，對(duì)岡下肌的針對(duì)性以90°閉鏈最優(yōu)，其次是0°開(kāi)鏈。如果要抑制三角肌后束過(guò)早激活，可以選擇90°閉鏈；如果僅為激活岡下肌，則可早期選擇90°閉鏈，中后期選擇0°開(kāi)鏈。

肩袖肌群和三角肌的協(xié)調(diào)對(duì)肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定十分重要。而肩袖肌群各肌肉也是協(xié)調(diào)平衡的，肩胛下肌占肩袖力矩的53%，岡下肌占22%，岡上肌占14%，小圓肌約占10%[22]。

三角肌后束主要貢獻(xiàn)于肩關(guān)節(jié)屈曲或伸展超過(guò)90°后的活動(dòng)[23]，也是后伸的有力主動(dòng)??；前、中三角肌在關(guān)節(jié)活動(dòng)中持續(xù)高放電，而后三角肌則低放電，直到末期少許增加[24]，以在外旋動(dòng)作中輔助岡下肌協(xié)同收縮。岡下肌是肩關(guān)節(jié)最有力的外旋肌之一，對(duì)上肢預(yù)加載后伸和外旋，以利于肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，如過(guò)頭投擲和擊打。在適量強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)的持續(xù)或減速階段，會(huì)離心調(diào)用岡下肌減慢上肢運(yùn)動(dòng)。小圓肌和岡下肌同為肩關(guān)節(jié)外旋的主動(dòng)肌，共同使肱骨頭向后就位于關(guān)節(jié)窩內(nèi)，并可防止肩胛骨喙突撞擊，協(xié)同岡下肌完成肩部外旋，并對(duì)上肢起離心減速作用[25]。相較而言，岡下肌的作用更為重要。

Melis 等[4]發(fā)現(xiàn)，肩袖撕裂涉及岡上肌撕裂占93.2%，肩胛下肌撕裂37.5%，岡下肌撕裂24.4%，小圓肌撕裂(與岡上肌和岡下肌合并損傷) 14.6%。Mall等[26]也發(fā)現(xiàn)，肩袖撕裂中岡上肌損傷占84%，岡下肌損傷占39%，肩胛下肌損傷占78%，未提及小圓肌損傷。岡下肌損傷的發(fā)生率高于小圓肌。除了肌肉面積差異外，岡下肌較小圓肌止點(diǎn)更靠上[27]，從而導(dǎo)致岡下肌在肩袖損傷中更易發(fā)生病變[28]。

若肩袖撕裂累及岡下肌和肩胛下肌，通常患肢出現(xiàn)上抬障礙；三角肌用力抬上臂時(shí)，由于岡下肌的肩胛下肌拮抗作用太弱，不能將肱骨頭維持在盂肱關(guān)節(jié)中心位，肱骨頭會(huì)向上移位，從而與肩峰接觸；若岡下肌激活不足，三角肌后束激活過(guò)度成為外旋主導(dǎo)肌，一方面將肱骨頭向前推，改變了外旋中心點(diǎn)，尤其在肩關(guān)節(jié)主動(dòng)外展的情況下，伴隨一些伸展代償，外旋中心點(diǎn)很難保持穩(wěn)定；另一方面，三角肌占優(yōu)勢(shì)易引起肱骨頭向前滑動(dòng)，撞擊關(guān)節(jié)窩，加重骨、肌腱和盂唇損傷[29]；肱骨頭長(zhǎng)期向前滑動(dòng)更會(huì)引發(fā)慢性肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)[30]。肩部肌肉失衡不僅引發(fā)疼痛，而且影響許多力量訓(xùn)練和素質(zhì)訓(xùn)練，從而影響技術(shù)動(dòng)作[31]。

本研究顯示，三角肌后束激活程度在90°閉鏈下最低。這與既往研究相似[13-14]。當(dāng)上臂外展時(shí)，三角肌垂直分力減少，拉力方向接近水平，外旋分力減少，對(duì)肩關(guān)節(jié)外旋的貢獻(xiàn)較少。而在閉鏈情況下，上肢遠(yuǎn)端被固定，力臂較開(kāi)鏈縮短，減少三角肌的主動(dòng)收縮，外展和后伸代償也因而減少。同時(shí)，上肢遠(yuǎn)端的固定減少肱骨頭滑動(dòng)，使外旋運(yùn)動(dòng)中心較穩(wěn)定，有利于肩關(guān)節(jié)周?chē)∪庹Ｊ湛s，也減少由于肌力不平衡而導(dǎo)致肩峰撞擊的可能。

三角肌后束在0°閉鏈下的激活程度最大。這與既往研究結(jié)果相似[32-33]。中立位時(shí)，三角肌后束拉力斜向內(nèi)上方，存在外旋分力；上肢外旋時(shí)，三角肌附著點(diǎn)后移[34]，三角肌后束較肩關(guān)節(jié)外展時(shí)更容易發(fā)力；此外，三角肌是肩關(guān)節(jié)帶中最大的肌肉，覆蓋了肱骨近端，三角肌后束幾乎從整個(gè)肩胛岡發(fā)出，覆蓋面積很大，所以中立位外旋時(shí)激活程度較高；加上中立位閉鏈外旋前臂所受的阻力較開(kāi)鏈大，三角肌后束的激活程度也隨之增加。

岡下肌激活程度各動(dòng)作間無(wú)顯著性差異。可能由于岡下肌活動(dòng)較弱，三角肌的激活與否更影響岡下肌的功能；但也可能是樣本量不夠大。在各組間岡下肌激活程度無(wú)顯著性差異的情況下，三角肌后束激活程度最小的動(dòng)作，如外展90°閉鏈外旋，對(duì)岡下肌的康復(fù)具有針對(duì)性。

岡下肌與三角肌后束的激活比率在0°開(kāi)鏈和90°閉鏈下都較高，后者與此前的研究一致[16]。激活比率高，說(shuō)明岡下肌的貢獻(xiàn)大，而三角肌后束并無(wú)過(guò)度激活。閉鏈情況下，由于遠(yuǎn)端被固定，肱骨頭的異常位移被限制，岡下肌能以正確勢(shì)態(tài)主導(dǎo)肩關(guān)節(jié)外旋；肩關(guān)節(jié)外展，岡下肌被拉長(zhǎng)，一方面存儲(chǔ)了彈性勢(shì)能，另一方面也賦予肌肉合適的初長(zhǎng)度，收縮時(shí)能產(chǎn)生更大力量；此外，在肩關(guān)節(jié)外展下的外旋動(dòng)作，更加貼合專項(xiàng)動(dòng)作和日常動(dòng)作，有一定的功能性優(yōu)勢(shì)，中立位下外旋則限制了功能性活動(dòng)。

在需要頻繁肩關(guān)節(jié)外旋的運(yùn)動(dòng)，如棒球的投擲動(dòng)作、羽毛球的擊球動(dòng)作、排球發(fā)球等過(guò)肩揮臂的動(dòng)作中，針對(duì)外旋肌的強(qiáng)化練習(xí)非常重要，反復(fù)極度外旋，需要外旋肌有力的向心-離心收縮，容易引發(fā)外旋肌損傷[31,35]；岡下肌在90°閉鏈下外旋激活比率最高，可以利用此動(dòng)作有針對(duì)性地強(qiáng)化肩關(guān)節(jié)主要外旋肌訓(xùn)練。

本研究顯示，90°閉鏈外旋動(dòng)作中，三角肌后束激活時(shí)刻最晚，岡下肌激活最早，也早于三角肌后束。Kim 等[20]也發(fā)現(xiàn)，健康成人肩關(guān)節(jié)外展時(shí)，岡上肌和三角肌后束最先激活，三角肌后束早于岡下肌220～230 ms[36]。岡上肌和三角肌后束同為肩關(guān)節(jié)外展的主要肌肉，在肩關(guān)節(jié)外展下外旋，三角肌被預(yù)激活，激活速度較快；而在閉鏈條件下，上肢雖然外展但遠(yuǎn)端被支撐，三角肌活動(dòng)被弱化，激活程度最小。90°閉鏈下，岡下肌被預(yù)先拉長(zhǎng)，有利于較快發(fā)力；同時(shí)岡下肌又是外旋的主要做功肌肉，激活較早。

在肩關(guān)節(jié)臨床早期康復(fù)，通常先采用閉鏈練習(xí)，建立正確的姿勢(shì)和初步的關(guān)節(jié)穩(wěn)定基礎(chǔ)，避免出現(xiàn)異常用力或姿勢(shì)代償?shù)萚37]。若過(guò)早進(jìn)行開(kāi)鏈訓(xùn)練，易引起其他肌肉代償收縮，加劇肩關(guān)節(jié)肌肉紊亂，可能導(dǎo)致肩峰撞擊或肌肉拉傷等并發(fā)癥。循序漸進(jìn)的治療過(guò)程對(duì)于肩周肌肉正確的激活十分重要。

綜上所述，肩關(guān)節(jié)在外展90°閉鏈外旋動(dòng)作中，能促使岡下肌更早激活，并抑制三角肌后束的激活；此動(dòng)作對(duì)肩關(guān)節(jié)，特別是肱骨有支撐，岡下肌激活較早，在損傷初期可減少代償現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)幅度較開(kāi)鏈小，更適用于肩袖損傷早期康復(fù)；此外，外展外旋對(duì)肩關(guān)節(jié)前關(guān)節(jié)囊有擠壓，有相應(yīng)損傷時(shí)應(yīng)進(jìn)行謹(jǐn)慎選擇。0°開(kāi)鏈外旋動(dòng)作激活比率也較高，但如果在損傷初期進(jìn)行開(kāi)鏈練習(xí)，肌肉失衡會(huì)引起撞擊等情況，可以應(yīng)用于肩關(guān)節(jié)有一定穩(wěn)定基礎(chǔ)的中后期康復(fù)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，閉鏈外展條件下肩關(guān)節(jié)外旋練習(xí)安全性較高，針對(duì)性較強(qiáng)，建議在累及岡下肌的肩關(guān)節(jié)損傷康復(fù)中，選擇此動(dòng)作進(jìn)行練習(xí)。

肩關(guān)節(jié)外旋肌主要由三角肌后束、岡下肌和小圓肌組成。由于小圓肌位置較深，sEMG 難于檢測(cè)，因而只觀察了三角肌后束和岡下肌。未來(lái)可加入對(duì)拮抗肌、協(xié)同肌等共同觀察，也應(yīng)針對(duì)肩關(guān)節(jié)異常者干預(yù)研究驗(yàn)證其效果，或?qū)珀P(guān)節(jié)其他運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行開(kāi)閉鏈康復(fù)動(dòng)作對(duì)比，全面探討優(yōu)化肩關(guān)節(jié)康復(fù)策略。