苏文杰 周甜甜 陈毕能
肩胛骨连接着肱骨与锁骨,是肩关节复合体运动中肩肱节律的重要组成部分[1],是整个上肢运动链不可缺少的结构[2]。许多肌肉也附着在肩胛骨上,维持着肩部的稳定性,并产生关节运动。同时这些肌肉的平衡与协调对肩胛骨的位置和稳定性至关重要[3]。肩胛骨正确的位置和协调运动能使关节盂方向以及周围肌肉处于最佳功能状态,联合肱骨完成肩关节的各种功能活动。相反的,肩胛骨错误的位置和运动则会影响肩关节整体的运动,造成肩部疼痛与功能受限,这种肩胛骨位置和运动的改变被称为肩胛骨动力障碍(scapular dyskinesis,SD)。
虽然SD与肩痛的关系还未完全清楚,但可以确定的是,SD是肩部疼痛的危险因素之一。此前的一项系统评价[4]表明,有SD的无症状运动员发生肩痛的风险比无SD的运动员高43%。SD也可能是某些肩部病变的原因,例如肩袖损伤[5],而这些肩部病变会导致肩痛。临床上对于肩部疼痛的治疗只局限于盂肱关节,而忽略了肩胛骨对肩痛的影响。本文通过分析SD诱发肩部疼痛的机制,拟为缓解肩部疼痛提供新的治疗思路。
SD是指肩胛骨的位置和运动发生改变,反映了肩胛骨位置的异常和运动控制的丧失,通常与肩部、颈部疾病及姿势异常有关。Kibler等[6]将SD分为4型:Ⅰ型,静息时肩胛下角(肩胛内侧缘下部)向背侧突起,肩部运动时肩胛下角向背侧突起,肩峰向前倾至胸部前上方;Ⅱ型:静息时整个肩胛骨内侧缘向背侧突起,肩部运动时内侧缘倾斜远离胸壁;Ⅲ型:静息时肩胛上移或前移,肩部运动时发生耸肩,一般没有明显的肩胛骨隆起;Ⅳ型:静息时双侧肩胛骨位置相对对称,但有可能优势侧会较低,抬高手臂时肩胛骨对称向上旋转,下角远离中线,内侧缘贴于胸壁,将手臂放回时会产生相反的运动。而在Huang等[7]研究中,重新描述了并改良了Kibler的四种分型与检查方法,即下角突起为Ⅰ型,内侧缘突起为Ⅱ型,肩胛骨上移或肩肱节律异常为Ⅲ型,正常模式为Ⅳ型,并增加了混合模式类型,即表现出两种或以上的异常,本文基于此分型进行讨论。肩胛骨周围的肌肉是肩胛骨位置与动态稳定性的重要因素之一[8]。由骨骼等结构的异常为主要原因引起的SD在临床中比较容易观察到,而由肌肉引起的SD比较容易被忽略,因此,本文从肌肉的角度描述SD对肩部疼痛的影响。
Ⅰ型SD为肩胛下角向背侧异常突起,下角的突起通常与前锯肌(serratus anterior,SA)、下斜方肌(lower trapezius,LT)的活动及胸小肌的柔韧性有关[9]。Huang等[10]研究中用表面肌电图测试Ⅰ型SD患者在肩胛平面抬高手臂时的肌肉活动,发现上斜方肌(upper trapezius, UT)激活增多而LT、SA激活减少,这与Cools等[11]在肩峰撞击的患者中测得的肌肉激活程度是一致的。虽然没有证据表明Ⅰ型SD会直接引起肩峰下撞击,但是LT和SA是手臂上举时肩胛骨向上旋转和后倾主要的肌肉,若二者激活不足,在肩关节抬高运动中,会使肩胛骨向上旋转不足、后倾减少[12],同时由于LT激活减少而UT激活增加,会导致肩胛骨有抬高的趋势,从而影响肩峰下空间的大小,增加肩峰撞击和冈上肌受伤的风险,进而增加了肩部疼痛的风险。
肩胛骨下角突起,会使肩胛骨处于前倾位置,这在手臂抬高过程中会限制肩胛骨的后倾活动[13]。肩胛骨长时间处于前倾位,胸小肌柔韧性降低甚至产生适应性的挛缩,反过来又加重了前倾的程度。同时,胸小肌也是下回旋的肌肉之一,其挛缩也会使肩部上举时,肩胛骨向上旋转减少[14]。一项针对肩痛与肩胛骨运动学的研究[15]显示,在肩峰撞击的患者中肩胛骨后倾活动是减少的,可以推测,SDⅠ型中表现出的后倾减少可能与肩峰下撞击存在联系,从而导致肩部的疼痛。
Ⅱ型SD为内侧缘向背侧突起,维持肩胛骨内侧缘稳定性的关键肌肉为中斜方肌(middle trapezius,MT)、下斜方肌[16]和前锯肌[17]。虽然有研究[18]已经证实,Ⅱ型SD中存在SA激活水平降低的情况,但是这与肩关节的功能并没有很大的相关性[11]。而且,最近的一项研究[16]显示,Ⅱ型SD患者的SA激活水平和比例与正常人群相比无明显差异。分析原因可能是SA激活不足时,肩部其他肌肉发生了代偿[19]。而MT与UT在肩胛骨活动上虽然没有形成典型的力偶,但是其激活比率较低则会导致肩胛骨内侧缘突起[20]。王丹[15]的研究显示,Ⅱ型SD在肩关节上抬时LT激活会降低,UT与正常人群相比相比没有明显增高,但是从 UT 与LT 激活的比例来看,UT 的活动水平会相对增高,因此Ⅱ型SD在肩关节抬高时,肩胛骨会表现出与肩峰撞击类似的向上旋转、后倾活动减少[21],进而使肩峰下空间变小,肩峰撞击的风险增加,从而增加了肩部疼痛的风险。
同时,有研究[22]发现,肩胛骨内侧缘的突起,会使肱骨处于内旋的位置,进而导致肱骨内旋活动度的缺失;肱骨内旋不足,是导致关节囊后侧紧张、肩袖损伤、盂唇损伤的原因之一[23]。一项系统评价研究[24]表明,肱骨内旋不足与投掷运动员肩部的损伤存在关系。从这方面看,Ⅱ型SD也可能会引起肩袖、盂唇的损伤,造成肩部疼痛。
Ⅲ型SD为肩胛骨上移或肩肱节律异常。何岚娟[24]测试了Ⅲ型SD患者在前屈与外展时,肩关节上抬肩胛骨肌肉的激活研究中发现,肩胛骨的上移与UT活动增加有关,UT活动增强与肩关节疼痛的关系已在前文描述。此外,Contemori等[25]研究发现,肩胛骨上移患者外展过程中,中三角肌(middle deltoid ,MD)的激活会增多。上移的肩胛骨会出现轻微的下回旋姿势[10],使肩胛骨关节盂变为垂直走向,肱骨头受到向下的重力作用,而MD是这种姿势下唯一一条可以抵抗重力的肌肉[26],因此,MD激活增多。MD活动的增加,会在盂肱关节的外展中使肱骨头往上滑动增多[27],增加了肩峰下撞击的风险。肩胛骨上移出现UT的激活增加后,也会让肩胛骨处于后缩的位置,此时,MT、LT激活减少,斜方肌的协同作用减弱;与此同时,肩胛骨的后缩位置使SA被拉长导致激活降低[26]。LT、SA激活变少,二者的力偶作用减弱,肩胛骨向上旋转减少,肩肱节律出现异常,最终导致肩部疾病与疼痛。在一项先前的研究[27]中显示,肩部疾病中UT 与MT、LT、SA激活的比值均比正常人群高。Kawasaki等[28]对103名精英橄榄球运动员进行了流行病学调查,发现一个赛季后出现的肩部不适与赛季前测得的无症状Ⅲ型SD相关(OR = 7.0,95%CI = 1.3~37.0),提示Ⅲ型SD与肩部疾病存在一定的联系。
Ⅳ型SD为肩胛骨的位置及运动均正常,即静息时双侧肩胛骨位置相对对称,抬高手臂时肩胛骨对称向上旋转,下角远离中线,内侧缘贴于胸壁,将手臂放回时会产生相反的运动。此时,SD不是引起肩痛的原因之一,或此类肩痛还尚未出现或不引起SD。
存在Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型中两种或两种以上类型的SD称为混合型SD[7]。混合型的特点与其组成的类型有关,如同时存在Ⅰ型和Ⅱ型的混合型SD,表现为肩胛骨下角及内侧缘皆向背侧突起,此时Ⅰ型和Ⅱ型的SD皆有可能是引起肩痛的原因,机制如前所述。其余的混合型SD与肩痛的关系皆是如此,与Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ等三种类型SD诱发肩痛的机制相关,故不在此一一赘述。
无论SD是哪种分型,在静息状态下,肩胛骨位置会发生改变,同时稳定肩胛骨的肌肉在手臂抬高过程中,激活程度或激活比例与无SD的人群相比都存在一定差异。这些变化会引起肩部肌肉的柔韧性降低甚至僵硬以及相关肌肉力量的不平衡,肩胛骨在手臂抬高过程中就会产生异常运动,肩胛骨与肱骨的相对位置也会发生改变,进而引起肩部损伤,导致疼痛发生。因此,肩部疼痛的治疗也需要对肩胛骨的位置和运动进行评估以确定肩痛是否与SD有关。然而,SD与肩部病理的相关性和SD与肩痛的因果关系目前尚未明确,未来仍需进行高质量的研究以探讨。