I. A. KAPANDJI
THE PHYSIOLOGY OF THE JOINTS
Vol. 1 Upper limb
ФИЗИОЛОГИЯ СУСТАВОВ
Том 1. Верхняя конечность
Edinburgh, etc.: Churchill Livingstone, 1982. – 283 p.
ПЛЕЧЕВОЙ СУСТАВ
Физиология плечевого сустава
Плечевой сустав, проксимальный сустав верхней конечности, наиболее подвижен из всех суставов человеческого тела (рис. 1).
Плечевой сустав обладает тремя степенями свободы и позволяет движения верхней конечности в трёх плоскостях в пространстве и по отношению к трём осям (рис. 2).
Поперечная ось, лежащая во фронтальной плоскости, контролирует сгибание и разгибание, которые осуществляются в сагиттальной плоскости (рис. 3 и плоскость А на рис. 9).
Переднезадняя ось, лежащая в сагиттальной плоскости, контролирует отведение (движение осуществляется по направлению от туловища) и приведение (движение осуществляется по направлению к туловищу), которые реализуются во фронтальной плоскости (рис. 4 , 5, а также плоскость В на рис. 9).
Вертикальная ось, идущая через пересечение сагиттальной и фронтальной плоскостей и соответствующая третей пространственной оси, контролирует сгибание и разгибание, происходящие в горизонтальной плоскости, когда плечо отведено на 90 град. (см. также рис. 8 и плоскость С на рис. 9).
По отношению к продольной оси (4) осуществляются наружная и внутренняя ротация плеча и всей верхней конечности:
произвольная ротация, которая зависит от третьей степени свободы движений, характерной для шаровидных суставов с тремя осями; это движение обеспечивается сокращением мышц ротаторов;
автоматическая ротация, которая происходит в суставах с двумя и даже с тремя осями движения, если в последних используются только две оси. Мы еще вернёмся к этому, когда будем рассматривать парадокс Codman.
В нейтральном положении верхняя конечность свободно висит вдоль туловища, так что продольная ось плеча (4) совпадает с вертикальной осью (3) конечности. Продольная ось плеча совпадает с поперечной осью (1), при отведении на 90 град, и с переднезадней осью (2) - при сгибании на 90 град.
Таким образом, плечевой сустав имеет три основных оси и три степени свободы движения. Продольная ось плеча может совпадать с любой из этих осей или занимать любое промежуточное положение, в котором осуществляется наружная или внутреняя ротация.
2
4
Сгибание, разгибание, приведение
Сгибание и разгибание (рис. 3) выполняются в сагиттальной плоскости (плоскость А на рис. 9) по отношению к поперечной оси (1, рис. 2):
(а) разгибание - движение небольшое по амплитуде, до 45 - 50 град.;
(б) сгибание - движение с большей амплитудой, до 180 град.
Обратите внимание на то, что положение сгибания под углом 180 град, можно также считать положением отведения на 180 град., сочетанным с осевой ротацией (см. парадокс Codman).
Приведение (рис. 4) во фрональной плоскости из нейтрального положения (то есть полного приведения) механически невозможно, т.к. ему препятствует туловище.
Из нейтрального положения приведение возможно лишь в сочетании
(а) с экстензией, при этом приведение крайне незначительно;
(б) с флексией, при этом приведение может достигать 30 - 45 град.
Из положения отведения на любую величину может осуществляться приведение (его также называют "относительным приведением") во фронтальной плоскости до нейтрального положения.
Отведение
Отведение (рис. 5) - это движение верхней конечности по направлению от туловища во фронтальной плоскости (плоскость В на рис. 9) по отношению к переднезадней оси (ось 2 на рис. 2).
При отведении в полном объёме до 180 град, верхняя конечность принимает вертикальное положение (d).
Здесь заслуживают внимания два момента.
За пределами 90 град, движение отведения вновь перемещает верхнюю конечность ближе к сагиттальной плоскости тела; конечное положение отведения на 180 град, может быть также достигнуто посредством сгибания на 180 град.
Что касается мышц и участвующих в реализации данной функции движений, то отведение, начинаясь из нейтрального положения (а), проходит через три фазы:
(в) отведение от 0 до 60 град., происходящее только в плечевом суставе,
(c) отведение от 60 до 120 град., требующее участия лопаточно-грудного "сустава",
(d) отведение от 120 до 180 град., требующее участия плечевого сустава, лопаточно-грудного "сустава" и наклона туловища в противоположную сторону.
Обратите внимание на то, что "чистое" отведение, происходящее исключительно во фронтальной плоскости, встречается редко. И наоборот отведение в сочетании со сгибанием, то есть поднимание конечности в плоскости лопатки, а именно под углом 30 град, кпереди от фронтальной плоскости, выполняется наиболее часто. Именно с помощью этого движения кисть подносят ко рту или кладут на заднюю поверхность шеи.
Осевая ротация верхней конечности
Ротация верхней конечности по отношению к продольной оси (ось 3, рис. 2) может происходить при любом положении плечевого сустава. Произвольная ротация возможна в суставах с тремя осями и тремя степенями свободы. Эту ротацию обычно отсчитывают от нейтрального положения, когда рука свободно свисает вдоль тела (рис. 6, вид сверху).
(а) Нейтральное положение, то есть . положение нулевой ротации. Для измерения амплитуды ротационных движений согните локтевой сустав нв 90 град, так, чтобы предплечье лежало в сагиттальной плоскости, в противном случае ротационные движения будут сочетаться с пронацией или супинацией предплечья.
Это исходное положение, в котором предплечье лежит в сагиттальной плоскости, является в наших целях специально заданным. На практике же наиболее часто используемым исходным положением, поскольку оно обеспечивает равновесие ротаторов, является внутренняя ротация на 30 град, по отношению к истинному нейтральному положению (кисть расположена спереди от туловища).
(в) Наружная ротация: до 80 град., не доходит до 90 град. Полная амплитуда ротации до 80 град, редко используется, если конечность свободно висит вдоль туловища. Объём наружной ротации, наиболее часто используемый и особенно важный функционально, лежит в диапазоне между физиологическим исходным положением (наружная ротация на 30 град.) и классическим нейтральным исходным положением (нулевая ротация).
(с) Внутренняя ротация: до 100 - 110 град. Для обеспечения полной амплитуды предплечье заводят за спину, плечевой сустав слегка разгибают. Желательно, чтобы это движение было достаточно свободным, чтобы обеспечить уход за анальным отверстием. Первые 90 град, внутренней ротации должны сочетаться со сгибанием в плечевом суставе, т. к. кисть находится спереди от туловища.
Мышцы, ответственные за ротацию, будут рассмотрены позже. Осевую ротацию верхней конечности безотносительно к исходному положению можно оценивать только методом полюсных координат (см. дальше). В каждом положении мышцы ротаторы ведут себя по-разному, одни из них теряют, другие наоборот приобретают ротирующую функцию. Это ещё один пример закона инверсии мышечного действия в зависимости от положения мышцы.
ДВИЖЕНИЯ ПЛЕЧЕВОГО ПОЯСА В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
Эти движения (рис. 7) требуют также движений лопатки по отношению к грудной клетке. На нашей схеме
(а) исходное положение,
(в) движение плечевого пояса кзади,
(с) движение плечевого пояса кпереди.
Заметьте, что амплитуда движения кпереди больше, чем кзади. В этих движениях принимают участие следующие мышцы:
- движение кпереди осуществляется большой и малой грудной мышцами, а также передней зубчатой;
- движение кзади осуществляется ромбовидными мышцами, трапециевидной (поперечные волокна) и широчайшей мышцей спины.
СГИБАНИЕ И РАЗГИБАНИЕ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
Эти движения верхней конечности происходят в горизонтальной плоскости (рис. 8 и плоскость С на рис. 9) по отношению к вертикальной оси, а точнее к ряду вертикальных осей, поскольку в их реализации участвует как плечевой сустав (ось 4 на рис. 2), так и лопаточно-грудной "сустав" (см. рис. 37).
(a) Исходное положение: верхняя конечность отведена на 90 град, во фронтальной плоскости, при этом в действие вовлекаются следующие мышцы: дельтовидная (акромиальные волокна, III на рис. 65), надостная, трапециевидная (акромиальные, ключичные и бугорковые волокна), передняя зубчатая.
(b) Сгибание в горизонтальной плоскости, сочетающееся с приведением, имеет амплитуду в 140 град, и требует участия следующих мышц: дельтовидной (передневнутренние волокна I и передненаружные волока II до определённой степени, а также наружные волокна III), подлопаточной, большой и малой грудных, передней зубчатой.
(c) Разгибание в горизонтальной плоскости, сочетающееся с приведением, осуществляется в ограниченном объёме в 30 - 40 град, и требует участия следующих мышц: дельтовидной (задненаружные волокна IV, V и задневнутренние волокна VI, VII до определённой степени, а также наружные волока III), надостной, подостной, большой и малой круглых, ромбовидных, трапециевидной (все волокна, включая поперечные), широчайшей мышцы спины, действующей как антагонист-синергист с дельтовидной мышцей, что блокирует её важную приводящую функцию.
Общая амплитуда сгибания и разгибания в горизонтальной плоскости не доходит до 180 град. Движение из крайнего переднего положения в крайнее заднее поочерёдно мобилизует различные волокна дельтовидной мышцы (см. дальше), которая при этой функции является доминирующей.