肩关节力学分析.docx

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1、肩关节复合体的运动范围肩关节抬举是指肱骨在任何一个面上离开胸侧，从垂直位测量度数,按所选用的运动平面，肩关节可作为不同类型抬举。前屈是在矢状面抬举，外展是在额状面上抬举。前屈及外展范围均可达到180夕I展图12-2肩关节的前屈和外展（八）前屈。肱骨是在矢状面k(B)外展，肱骨是在额状面上.肱骨在肩胛骨面上抬举，叩在前屈和外展中间位抬举，所以肱骨乃处F启胛骨的面匕内旋和外旋可发生于肱骨的任何一个不同程度的抬举。若肱骨是在胸侧，肘曲90。，内旋是将前臂移向身体，而外旋则是将前臂旋离身体。在这个体位上由于上臂接触身体，内旋受到限制，若肱骨外展至90,肘曲90,内旋是将手指向下方，外旋则手指向上方。外

2、旋与内旋的范围随上臂的抬举程度而异，但一般来说，每一次旋转可达90。，总的最大达到180。外旋和内淀图12-4环绕肱骨轴的旋转（八）肱骨在身侧的外旋和内旋.内旋表明将k臂放到后背，这是一个很重要的功能性运动方式。(B)肱骨于90外展位的外旋和内旋。向后抬举或在矢状位面上伸直，可达到约60。，内收前臂移至身体前方，超过中线可达约75。，水平位屈曲是指在水平面上的向前活动，以外展90。起点测量，幅度正常约135,水平位后伸正常幅度约为45。，因此肩关节在水平位上的活动幅度总的约为180oo后伸内收图12-5肩关节后伸、内收、屈曲和平伸的活动（八）向后伸直。肱骨处于矢状面上。（B）内收或卜沉，它可发

3、生F任何平面上。这图显示肱骨处于额状面。（C）于水平位屈曲。（D）于水平位伸直.四个肩连接的运动1 .盂肱关节：盂肱关节是肱骨头与肩胛骨盂臼之间的滑膜性连接，包括接近半球形凸状肱骨关节面和骨与软组织的臼。敏捷的盂肱关节表现为其表面运动属于典型的杵臼关节，在这关节内，任何f平面上可有三类表面运动，即：旋转、滚动和位移（滑动）。在旋转时，臼内的接触点保持恒定；在臼内旋转时，只是球上的接触点有所变化。在滚动时，每一个关节面上的接触点有等量变化。在位移时，球上的接触点保持恒定，而臼内上的接触点发生变化。盂肱关节的表面运动主要是旋转，但也结合滑动和滚动。若运动不是简洁的旋转，肱骨头随盂的条件而变位。对肩

4、关节运动的讨论表明，盂肱关节旋转中心位于肱骨头几何中心旁（6+2）mm范围内。这表明在盂肱关节旋转过程中，肱骨头的移位很小。在整个上臂上举的过程中，肱骨头仅向上移位约4mm。有三类运动（即旋转、滚动和位移（滑动）.（八）旋转时，盂面的接触点保持衡定，只是肱骨头面I：的接触点随肱骨头在关节孟内的旋转而变化，（与汽车后轮在雪地上旋转相似）。原来的接触点用实心点表示，新接触点用空心点表示。（B）在滚动时，关节面上的每一个接触点呈等最变化（与汽车轮胎沿完全牵引状态,滚动相似）。（C）在位移（滑动）时，肱骨头的接触点不变,但在关节盂的接触点则发生变化（与汽车轮胎在冰上刹车时的滑动相似）。在肩部的诸多肌肉

5、中，以肩袖诸肌尤为重要。冈上肌、冈下肌、小圆肌和肩胛下肌四块肌肉的肌腱与盂肱关节囊相融合，形成旋转袖，它不仅参加使肩部活动，更重要的是它使肱骨头与关节盂亲密接触，为其他肌肉引动关节供应条件。2 .肩锁关节：肩锁关节是锁骨远端和肩峰近侧的一个小的滑膜性连接。关节由致密的纤维关节囊所包围，包括上肩锁韧带。关节的稳定性主要来自喙锁韧带的两个部分，即锥状韧带和斜方韧带，它们将肩胛骨悬挂于锁骨上。这些韧带可使肩胛骨在锁骨I轴纵轴图12-8锁骨和肩胛骨的上面观显示肩锁关节的运动轴。锥形韧带和斜方韧带在锁背后面（见图12-6）oi轴：纵（垂直）轴（黑点）。通过锥形韧带产生肩胛骨旋转（伸展和回缩）.11轴：在

6、额状面上的楂（忒平直）地,通过斜方韧带产生肩胛骨旋转。出轴：在矢状面上的横轴，通过肩锁关节本.，产生肩胛有旋转。肩锁关节内有软骨盘，使关节分成几个功能单位。锥状韧带的旋转活动，发生于肩峰与软骨盘之间，斜方韧带的屈戌运动，发生于软骨盘与锁骨之间。锁骨与肩胛骨之间的运动范围值推状韧带上的30。旋转,斜方韧带上的60。运动弧和肩锁关节在矢状位上横轴的30。运动弧。肩于外展及前屈时，肩锁关节上的锁骨抬举为20。，主要在于开头活动时的臂抬举于30。和最终的45。3 .胸锁关节：胸锁关节是胸骨柄和锁骨近侧之间的滑膜性关节。肋锁韧带将锁骨固定于第一肋骨上，掌握锁骨与胸骨柄之间的扁平关节面，成为肩关节活动时明

7、显滑动的一个支点。软骨盘在上方与锁肌连接，下方与第一肋骨连接。前后的滑动（锁骨的伸展与回缩）发生于胸骨与软骨盘之间，上下滑动（锁骨的抬举于下沉）发生于软骨盘与锁骨之间。锁骨则沿其纵轴而旋转。胸锁关节的运动范围按上臂的不同平面上的活动而异，上臂在额状面和矢状面上的抬举如为40,则抬举开头时每抬举10。锁骨将收纳柜台4。；若超过90。，不再考虑锁骨在胸锁关节上的活动。Ps:当锁骨伸展回缩、抬举和下沉时，胸锁关节的活动与肩锁关节的活动恰恰相反，只有在旋转活动，两者全都。如：锁骨内侧端下沉时，锁骨的外侧端必定抬举；当锁骨外侧伸展时，其内侧端必定回缩，而锁骨两端在旋转时则是全都的。4 .肩胛胸关节：肩胛

8、骨除肩锁关节和胸锁关节有连接外，它与胸壁没有骨性或韧带性连接。这种不稳定状况如同”挂在锁骨上，以至于肩胛骨可有很广泛的活动度。包括伸展、回缩、抬举、下沉和旋转。在前后方，则按不同的轴而活动。肩胛F肌前锯肌图12-11肩胛胸关节的前面观肩胛骨的活动可因肩胛胸关节，即肩胛骨与胸壁的骨-肌肉-骨的连接而加强。肩胛骨的宽敞前骨面由前锯肌和肩胛下肌将肩胛骨与胸壁分开，这两肌肉在肩胛骨的不同活动度内相互滑动。在肩胛骨的大幅度活动全过程，前锯肌始终保持肩胛骨与胸壁的亲密对合，以防止肩胛骨的翼状飘起。虽然肩胛骨连接不是一个真性关节，但它使肩胛骨有很大的活动范围，从而大大增加整个肩关节复合体的活动度。盂肱关节的

9、动静态负荷1 .静态负荷肩关节不同运动的肌肉强度虽可直接测量，但盂肱关节上反应力的计算仍需进行探究工作。它主要有两个缘由：1.）涉及的肌肉数目太多；2.）每个肌肉的力分布与不同负荷、肩抬举的平面和抬举程度有差异。经过必要的简化假设，很多学者仍获得这些力的估量。这些估量支持盂肱关节是一个主要的负荷关节。Inman等用三力系统分析肩关节关于额状面上的外展所产生的力来进行分析。这三力系统是上肢的重量、三角肌力和对抗其他两个合力的力。第三个力有两个组成部分：盂肱关节的反应力和旋袖肌形成的合力。三角肌在肩外展90。时的力是上肢重量的8倍或体重的70%（上肢重量为体重的9%）。肩关节于90。时的盂肱关节反

10、应力可达到上肢重量的10倍，即体重的90%。旋袖肌（冈上肌、冈下肌、小圆肌和肩胛下肌）的合力为上肢重量的96倍,到外展60。时，可达到最大度。图12-20用简化假设来估计盂肱关节的反应力（八）I二臂F90外展时，只有三角肌活跃。通过三角肌腱（M）产生的力，作用于离关节旋转中心女m处（空圈代表中心）。上臂重信产生的力为体重的0.05倍（BW）,作用于离旋转中心30Cm处。在盂肱关琳（J）上的反应力，可用平衡方程式来计算。这方程式说明身体在力矩平衡时，力矩总和必须等于零.这例说明顺时钟方向的力矩为正数，逆时钟方向的力矩为负数。2 .动态负荷Hagberts等用肌电监护来讨论肩抬举与肌肉疲惫之间的关系。一个姿态是90。前屈，一个是90。外展。多数病人在数分钟内斜方肌上方和冈上肌均消失疲惫。Hagberts等在肌肉疲惫时对肩和肘位置的作用进行分析。得出结论是肌肉疲惫发生在几乎全部肌肉，如三角肌的前1/3和中1/3、冈上肌、冈下肌和斜方肌上部分。病人的工作都是在头上方或与肩平行，特殊是在做头上方的工作。低疲惫值见于肩45。或90。外展时的前三角肌，比肩于0。位外展要低。他们发觉冈下肌是所测量肌肉中有最高的局部疲惫值。这些资料可指导体力劳动者工作时上肢应放置的体位，如此对职业性肩紊乱的发病率供应重要信息。