楊笛，張馳，馮鵬鵬，王洋，伍盈，司翔月，王爍，錢菁華

北京體育大學運動醫(yī)學與康復學院，北京市100084

肩袖在肩關節(jié)運動時起支持和穩(wěn)定盂肱關節(jié)的作用：肩袖肌肉收縮將肱骨頭固定在肩盂中心，并使肩關節(jié)以此為中心進行多方位活動，防止三角肌或其他肌肉過強收縮導致肩峰撞擊、肱骨頭前移等[1]。上臂外旋時，岡下肌的力臂最大[2]，為肩關節(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，在大部分運動范圍內(nèi)，岡下肌活動呈下降趨勢，尤以外展外旋時下降明顯，而三角肌無異常[6-7]，這就打破了肩關節(jié)主動穩(wěn)定系統(tǒng)的平衡。許多以上肢過頂為特點的運動，如棒球、排球、羽毛球等，都易誘發(fā)岡下肌損傷[8-9]，影響運動表現(xiàn)。

近年來肩關節(jié)閉鏈練習逐漸被應用到康復治療和運動訓練中。早在1998 年kibler[10]就提出，在肩關節(jié)早期康復加入閉鏈練習可以避免關節(jié)受到剪切力，刺激本體覺和肩袖肌群，同時抑制疼痛和三角肌后束過度激活，提供正確的肩胛骨位置和穩(wěn)定性；康復后期應用閉鏈訓練也會取得較好結(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作主要集中在肩關節(jié)0°外展外旋和肩關節(jié)90°外展外旋兩個動作中，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性。

1 對象與方法

1.1 研究對象

2018年4至6月，選擇北京體育大學肩關節(jié)正常、非體育專業(yè)的學生共19 名。右利手，上肢-肩-手功能障礙問卷(Disabilities of Arm, Shoulder and Hand Outcome Questionnaire, DASH)[18]評分平均(5.79±4.22)，肩關節(jié)活動度正常且無肩胛骨動力異常，1 年內(nèi)無肩關節(jié)骨折、脫位，嚴重的肩頸部位損傷或手術史；無脊柱側(cè)彎、脊柱后凸、嚴重頸椎病、神經(jīng)損傷；無上肢或頸部神經(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。

本實驗已獲北京體育大學運動科學實驗倫理委員會批準，批準號2018027H；實驗前所有受試者均同意參加實驗并簽訂知情同意書。

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等長收縮(maximum voluntary isometric contraction, MⅤIC)。研究者演示動作后，受試者依次完成0°開鏈、0°閉鏈、90°開鏈和90°閉鏈運動，同步采集sEMG。

1.2.1 測試動作

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

1.2.2 sEMG測試

采用DELSYE Trigno Wireless EMG System 無線肌電設備，16 通道傳感器，記錄軟件EMGworks 4.3 Acquisition。帶通濾波頻率20～500 Hz。同時使用攝像機同步攝影。

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 測試。三角肌后束MⅤIC 測試時，受試者坐位，肩關節(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 測試時，受試者坐位，上臂貼于體側(cè)，肘關節(jié)屈曲90°，肩關節(jié)用力外旋，于前臂后方施加阻力，并防止肩關節(jié)外展。每塊肌肉測試3 次，最大等長收縮3 s，休息30 s。兩塊肌肉測試間休息2 min。

隨后，每個測試動作約8 s，動作末停留3 s，休息30 s重復這一動作，共重復3次；休息2 min開始下一動作。休息期不取下電極。同步攝像。

采用DELSYS EMGworks Analysis 4.0 對肌電數(shù)據(jù)進行整理和計算，記錄振幅均方根(root mean square,RMS)的標準化值(RMS%)、肌肉激活時刻和激活比率。在50～100 ms 時段內(nèi)，匯總振幅平均值超過基線水平2～3 個標準差時，則認為該肌肉被激活，記此時為激活時刻。激活比例為每個動作下，岡下肌/三角肌后束RMS%的比率。

1.3 統(tǒng)計學分析

運用SPSS 18.0 統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理。實驗數(shù)據(jù)以(xˉ±s)表示，進行自身對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)，其他組間無顯著性差異。岡下肌RMS%各動作間無顯著性差異。激活比率90°閉鏈和0°開鏈最大，均高于90°開鏈(P ＜0.05)。見表1。

三角肌后束激活時刻90°開鏈最早(P ＜0.05)；岡下肌激活時刻90°閉鏈最早(P ＜0.05)。見表2。

表1 目標肌肉各動作中RMS%和激活比率比較

表2 目標肌肉各動作激活時刻比較(s)

3 討論

在康復治療和體育訓練中，選擇性練習肩袖肌群，有助于增加肩關節(jié)穩(wěn)定性，預防肩關節(jié)損傷。神經(jīng)肌肉控制差、肌肉激活不平衡，是導致肩關節(jié)損傷的常見原因。由于岡下肌在肩關節(jié)運動中既參與動態(tài)穩(wěn)定性的保持，又提供肩關節(jié)外旋的主要力矩，為臨床所重視[21]。

本研究顯示，90°開鏈下，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，且此動作對肩關節(jié)穩(wěn)定性要求較高，不是理想的肩袖損傷康復動作。0°閉鏈下，岡下肌和三角肌后束都獲得最大激活程度，激活時間相近，激活比率不高。90°閉鏈和0°開鏈兩種動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°開鏈下岡下肌和三角肌后束激活最遲。

綜合來看，對岡下肌的針對性以90°閉鏈最優(yōu)，其次是0°開鏈。如果要抑制三角肌后束過早激活，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°開鏈。

肩袖肌群和三角肌的協(xié)調(diào)對肩關節(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于肩關節(jié)屈曲或伸展超過90°后的活動[23]，也是后伸的有力主動??；前、中三角肌在關節(jié)活動中持續(xù)高放電，而后三角肌則低放電，直到末期少許增加[24]，以在外旋動作中輔助岡下肌協(xié)同收縮。岡下肌是肩關節(jié)最有力的外旋肌之一，對上肢預加載后伸和外旋，以利于肩關節(jié)運動，如過頭投擲和擊打。在適量強烈運動的持續(xù)或減速階段，會離心調(diào)用岡下肌減慢上肢運動。小圓肌和岡下肌同為肩關節(jié)外旋的主動肌，共同使肱骨頭向后就位于關節(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更靠上[27]，從而導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?；贾霈F(xiàn)上抬障礙；三角肌用力抬上臂時，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節(jié)中心位，肱骨頭會向上移位，從而與肩峰接觸；若岡下肌激活不足，三角肌后束激活過度成為外旋主導肌，一方面將肱骨頭向前推，改變了外旋中心點，尤其在肩關節(jié)主動外展的情況下，伴隨一些伸展代償，外旋中心點很難保持穩(wěn)定；另一方面，三角肌占優(yōu)勢易引起肱骨頭向前滑動，撞擊關節(jié)窩，加重骨、肌腱和盂唇損傷[29]；肱骨頭長期向前滑動更會引發(fā)慢性肩關節(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練和素質(zhì)訓練，從而影響技術動作[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]。當上臂外展時，三角肌垂直分力減少，拉力方向接近水平，外旋分力減少，對肩關節(jié)外旋的貢獻較少。而在閉鏈情況下，上肢遠端被固定，力臂較開鏈縮短，減少三角肌的主動收縮，外展和后伸代償也因而減少。同時，上肢遠端的固定減少肱骨頭滑動，使外旋運動中心較穩(wěn)定，有利于肩關節(jié)周圍肌肉正常收縮，也減少由于肌力不平衡而導致肩峰撞擊的可能。

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，三角肌后束拉力斜向內(nèi)上方，存在外旋分力；上肢外旋時，三角肌附著點后移[34]，三角肌后束較肩關節(jié)外展時更容易發(fā)力；此外，三角肌是肩關節(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肩胛岡發(fā)出，覆蓋面積很大，所以中立位外旋時激活程度較高；加上中立位閉鏈外旋前臂所受的阻力較開鏈大，三角肌后束的激活程度也隨之增加。

岡下肌激活程度各動作間無顯著性差異?？赡苡捎趯录』顒虞^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顯著性差異的情況下，三角肌后束激活程度最小的動作，如外展90°閉鏈外旋，對岡下肌的康復具有針對性。

岡下肌與三角肌后束的激活比率在0°開鏈和90°閉鏈下都較高，后者與此前的研究一致[16]。激活比率高，說明岡下肌的貢獻大，而三角肌后束并無過度激活。閉鏈情況下，由于遠端被固定，肱骨頭的異常位移被限制，岡下肌能以正確勢態(tài)主導肩關節(jié)外旋；肩關節(jié)外展，岡下肌被拉長，一方面存儲了彈性勢能，另一方面也賦予肌肉合適的初長度，收縮時能產(chǎn)生更大力量；此外，在肩關節(jié)外展下的外旋動作，更加貼合專項動作和日常動作，有一定的功能性優(yōu)勢，中立位下外旋則限制了功能性活動。

在需要頻繁肩關節(jié)外旋的運動，如棒球的投擲動作、羽毛球的擊球動作、排球發(fā)球等過肩揮臂的動作中，針對外旋肌的強化練習非常重要，反復極度外旋，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，可以利用此動作有針對性地強化肩關節(jié)主要外旋肌訓練。

本研究顯示，90°閉鏈外旋動作中，三角肌后束激活時刻最晚，岡下肌激活最早，也早于三角肌后束。Kim 等[20]也發(fā)現(xiàn)，健康成人肩關節(jié)外展時，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節(jié)外展的主要肌肉，在肩關節(jié)外展下外旋，三角肌被預激活，激活速度較快；而在閉鏈條件下，上肢雖然外展但遠端被支撐，三角肌活動被弱化，激活程度最小。90°閉鏈下，岡下肌被預先拉長，有利于較快發(fā)力；同時岡下肌又是外旋的主要做功肌肉，激活較早。

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

綜上所述，肩關節(jié)在外展90°閉鏈外旋動作中，能促使岡下肌更早激活，并抑制三角肌后束的激活；此動作對肩關節(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，運動幅度較開鏈小，更適用于肩袖損傷早期康復；此外，外展外旋對肩關節(jié)前關節(jié)囊有擠壓，有相應損傷時應進行謹慎選擇。0°開鏈外旋動作激活比率也較高，但如果在損傷初期進行開鏈練習，肌肉失衡會引起撞擊等情況，可以應用于肩關節(jié)有一定穩(wěn)定基礎的中后期康復。相對來說，閉鏈外展條件下肩關節(jié)外旋練習安全性較高，針對性較強，建議在累及岡下肌的肩關節(jié)損傷康復中，選擇此動作進行練習。

肩關節(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，因而只觀察了三角肌后束和岡下肌。未來可加入對拮抗肌、協(xié)同肌等共同觀察，也應針對肩關節(jié)異常者干預研究驗證其效果，或?qū)珀P節(jié)其他運動方向進行開閉鏈康復動作對比，全面探討優(yōu)化肩關節(jié)康復策略。