Scapulohumeral Rhythm

Wprowadzenie

Rytm łopatkowo-ramienny (określany również jako rytm glenohumeralny) jest kinematyczną interakcją pomiędzy łopatką i kością ramienną, po raz pierwszy opublikowaną przez Codmana w latach 30-tych XX wieku.

Ta interakcja jest ważna dla optymalnej funkcji barku. Gdy dochodzi do zmiany normalnego położenia łopatki w stosunku do kości ramiennej, może to spowodować zaburzenie rytmu łopatkowo-ramiennego. Zmiana normalnego położenia nazywana jest również dyskinezą łopatki. W różnych badaniach nad mechanizmem stawu ramiennego podjęto próbę opisania globalnej zdolności ruchowej barku. Odnieś się do tego opisu, czy potrafisz ocenić bark, aby sprawdzić, czy jego funkcja jest prawidłowa? i wyjaśnij złożone interakcje pomiędzy komponentami zaangażowanymi w umieszczenie ręki w przestrzeni.

Anatomia mająca znaczenie kliniczne

Ruchy barku

Współdziałanie 4 stawów (stawu barkowo-obojczykowego, stawu ramienno-obojczykowego, stawu łopatkowo-krzyżowego i stawu ramienno-obojczykowego) kompleksu barkowego skutkuje skoordynowanym wzorcem ruchu uniesienia ramienia. Ruchy w każdym stawie są ciągłe, choć występują w różnym tempie i w różnych fazach unoszenia ramienia. Ruch łopatki można opisać za pomocą rotacji w stosunku do klatki piersiowej. Łopatka porusza się wokół osi dorso-ventralnej, co powoduje rotację w płaszczyźnie czołowej. W tym ruchu panewka jest obracana doczaszkowo (rotacja w górę) lub ogonowo (rotacja w dół). W płaszczyźnie strzałkowej, wokół osi latero-lateralnej, łopatka obraca się do tyłu (przechylenie tylne) lub do przodu (przechylenie przednie). Rotacja zewnętrzna i wewnętrzna zachodzi wokół osi głowowo-kaudalnej (podłużnej). Rotacja zewnętrzna sprowadza jamę kości kulszowej bardziej do płaszczyzny czołowej, natomiast rotacja wewnętrzna kieruje jamę kości kulszowej bardziej do płaszczyzny strzałkowej.

Gdy wykonujemy zgięcie, staw szczytowo-obojczykowy (GH) przyczynia się do powstania 100°-120°. Łopatka na klatce piersiowej przyczynia się do uniesienia (zgięcia i przywodzenia) kości ramiennej poprzez rotację dołu kulszowego w górę o 50° do 60° w stosunku do pozycji spoczynkowej. Gdyby kość ramienna była przymocowana do dołu, samo to spowodowałoby uniesienie kości ramiennej do 60°. Oczywiście, kość ramienna nie jest nieruchoma, ale może poruszać się niezależnie od dołu kulszowego.

Inman i wsp. odnotowali niespójną ilość i rodzaj ruchu łopatki w stosunku do ruchu GH podczas początkowych 60°. W tej wczesnej fazie (0-60°), ruch występuje głównie w stawie GH, chociaż obciążenie ramienia może zwiększyć udział łopatki. Podczas przywodzenia kości ramiennej w płaszczyźnie łopatki odnotowano średnio 43° rotacji bocznej w stosunku do pozycji spoczynkowej, przy czym szczyt rotacji bocznej występuje zazwyczaj pomiędzy 90° a 120° uniesienia kości ramiennej. Należy jednak pamiętać, że uniesieniu ramienia często towarzyszy nie tylko uniesienie kości ramiennej, ale również rotacja boczna kości ramiennej w stosunku do łopatki.

Gdy wykonujemy abdukcję, staw GH przyczynia się do powstania 90-120°. Połączenie ruchu łopatki i kości ramiennej powoduje, że maksymalny zakres uniesienia wynosi 150-180°. Również w przypadku abdukcji Inman i wsp. odnotowali niespójną ilość i rodzaj ruchu łopatki w stosunku do ruchu GH, tym razem podczas początkowych 30°. W tej wczesnej fazie, ruch występuje głównie w GH stawie, chociaż stresowanie ramienia może zwiększyć wkład łopatki.

Rytm łopatkowo-ramienny

Opisuje on czas ruchu w stawie łopatkowo-ramiennym i łopatkowo-krzyżowym podczas unoszenia ramienia.

Pierwsze 30 stopni uniesienia ramienia obejmuje „fazę ustawienia”:

• Ruch jest w dużej mierze łopatkowo-ramienny.
• Ruch łopatkowo-krzyżowy jest niewielki i niespójny.

A po pierwszych 30 stopniach uniesienia barku:

• Stawy łopatkowo-ramienne i łopatkowo-krzyżowe poruszają się jednocześnie.
• Powszechny stosunek ruchu łopatkowo-ramiennego do łopatkowo-krzyżowego wynosi 2:1.

Rytm łopatkowo-ramienny można zaobserwować poprzez badanie palpacyjne pozycji łopatki w trakcie unoszenia barku. Punktami orientacyjnymi dla palpacji są podstawa kręgosłupa i kąt dolny.

Rytm łopatkowo-ramienny służy dwóm celom:

1. Zachowuje relacje długość-napięcie mięśni łopatkowo-ramiennych. Mięśnie nie skracają się tak bardzo jak w przypadku braku rotacji łopatki w górę, dzięki czemu mogą utrzymywać produkcję siły przez większą część zakresu ruchu.
2. Zapobiega kolizji pomiędzy kością ramienną a panewką. Imprinting podkrzepkowy może wystąpić, jeśli względny ruch między ramieniem a łopatką nie jest ograniczony z powodu różnicy w wielkości dołu kulszowego i głowy kości ramiennej. Jednoczesny ruch kości ramiennej i łopatki podczas uniesienia ramienia ogranicza względny (artrokinematyczny) ruch między tymi dwiema kośćmi.

Scapulohumeral Ratio

Rytm lub stosunek łopatkowo-ramienny jest znacząco większy (mniejszy ruch łopatki i większy ruch kości ramiennej) w płaszczyźnie strzałkowej niż w innych płaszczyznach. Zgodnie z ustaleniami, strona dominująca wykazała istotnie wyższe wartości dla rytmu SH niż strona niedominująca, ale tylko w płaszczyznach koronowej i łopatkowej, ale nie w płaszczyźnie strzałkowej. Przez zdrowego mężczyznę jest znacząca różnica przez dominację ręki tylko w łopatkowej rotacji w górę podczas uniesienia ramienia w płaszczyźnie łopatkowej.

Rytm łopatkowo-ramienny jest zatem definiowany jako stosunek ruchu glenohumeralnego do ruchu łopatkowo-piersiowego podczas uniesienia ramienia. Najczęściej oblicza się go dzieląc całkowitą wielkość uniesienia ramienia (humerothoracic) przez rotację łopatki w górę (scapulothoracic).

W literaturze rytm łopatkowo-ramienny opisywany jest jako stosunek: uniesienie ramienia : rotacja łopatkowo-ramienna. Powszechnie stosuje się ogólny stosunek 2:1 podczas uniesienia ramienia. Zgodnie z zasadą proporcji 2:1, zgięcie lub przywodzenie 90° w stosunku do klatki piersiowej jest osiągane poprzez około 60° ruchu GH i 30° ruchu ST. W innym badaniu dotyczącym rytmu łopatkowo-ramiennego pomiędzy dziećmi i dorosłymi, średni stosunek dla płaszczyzny łopatkowej wynosił 2,4:1 dla dorosłych, 1,3:1 dla dzieci.

Jeśli porównamy rytm łopatkowo-ramienny dzieci z dorosłymi, widzimy, że dzieci wykazały wyższy rytm łopatkowo-ramienny podczas opuszczania ramienia niż dorośli. Również podczas rotacji w płaszczyźnie łopatkowej od 25° do 125°, dzieci wykazywały większą rotację w górę niż dorośli.

Rytmy są często opisywane jako nieliniowe, wskazujące na zmieniające się proporcje podczas ROM. Stosunek 2 do 1 różni się istotnie we wkładach łopatkowych i ramiennych w różnych punktach ROM i u różnych osób.

Epidemiologia / Etiologia

Donoszono, że dyskineza łopatki występuje u 68 – 100% pacjentów z urazami barku (w tym niestabilnością stawu ramienno-łopatkowego, nieprawidłowościami mankietu rotatorów i łzami wargowymi. Inne badania wykazały, że rotacja łopatki w górę jest znacznie zwiększona u pacjentów z pełnotłustym rozerwaniem mankietu rotatorów w porównaniu z grupą kontrolną zarówno w płaszczyźnie strzałkowej, jak i łopatkowej. Uważa się również, że zwiększony komponent łopatkowy przyczynia się do zwiększenia stosunku rytmu łopatkowo-ramiennego w zamrożonych lub sztywnych barkach.

Zważywszy na rolę łopatki w funkcji barku, możliwość monitorowania skoordynowanego ruchu łopatki i kości ramiennej (rytm łopatkowo-ramienny) może mieć implikacje kliniczne w przypadku sportowców uprawiających sporty napowietrzne oraz pacjentów z patologią barku.

Uczestnictwo w sporcie skutkuje niewielkimi różnicami w ruchu z boku na bok oraz w pozycji spoczynkowej łopatki u sportowców uprawiających sporty napowietrzne. U zawodników uprawiających sporty napowietrzne występuje pewna asymetria w rotacji łopatki w górę oraz w stosunku rytmu łopatkowo-ramiennego pomiędzy dominującym i niedominującym barkiem. Nie należy tego automatycznie traktować jako objawu patologicznego, ale raczej jako adaptację do praktyki sportowej i ekstensywnego używania kończyny górnej.

Osoby z wyższym BMI mają inne wzorce kinematyczne łopatki niż osoby z niższym BMI. Występuje u nich zwiększona rotacja łopatki w górę podczas unoszenia ramienia.

Charakterystyka / Prezentacja kliniczna

Rytm łopatkowo-ramienny jest powszechną metryką oceny funkcji mięśni i ruchu stawu ramiennego. Istnieje trójwymiarowy wzorzec kinematyczny łopatki podczas normalnego uniesienia ramienia, który obejmuje rotację w górę, tylne pochylenie i zmienną rotację wewnętrzną/zewnętrzną zależną od płaszczyzny i kąta uniesienia. Kiedy dochodzi do zmiany normalnej pozycji łopatki w stosunku do kości ramiennej, rytm łopatkowo-ramienny jest zaburzony.

Diagnoza różnicowa

Nie ma tak naprawdę diagnozy różnicowej dla zaburzeń rytmu łopatkowo-ramiennego. Ale istnieje wiele przyczyn dyskinezji łopatki i zaburzeń rytmu łopatkowo-ramiennego. Czynniki sprawcze można podzielić na:

• Przyczyny kostne obejmują kifozę piersiową lub złamanie kości obojczyka.

• Przyczyny stawowe obejmują niestabilność AC wysokiego stopnia, artrozę i niestabilność AC oraz wewnętrzne przesunięcie stawu GH.Przyczyny neurologiczne obejmują radikulopatię szyjną, porażenie nerwu piersiowego długiego lub dodatkowego nerwu rdzeniowego.

• Przyczyny związane z brakiem elastyczności, na przykład: brak elastyczności i sztywność mięśnia piersiowego mniejszego i głowy krótkiej mięśnia dwugłowego ramienia mogą powodować przodopochylenie i protrakcję z powodu ich wpływu na mięsień naramienny. Nieelastyczność tkanek miękkich tylnej części barku może prowadzić do deficytu rotacji wewnętrznej GH (GIRD), co powoduje „nawijanie się” łopatki na klatkę piersiową z ograniczeniem rotacji wewnętrznej kości ramiennej i abdukcji poziomej.

• Przyczyny mięśniowe: Aktywacja i siła mięśnia serratus anterior jest zmniejszona u pacjentów z impingement i bólem barku, przyczyniając się do utraty tylnego pochylenia i rotacji w górę powodując dyskinezy. Dodatkowo, para sił trapez górny/trapez dolny może być zmieniona, z opóźnionym początkiem aktywacji trapezu dolnego, co zmienia rotację łopatki w górę i pochylenie tylne. Zmieniony ruch lub położenie łopatki zmniejsza liniowe wymiary przestrzeni podklinowej, nasila objawy impingementu, zmniejsza siłę mankietu rotatorów i zwiększa obciążenie więzadeł GH przednich

Uważa się, że zmiany w położeniu łopatki i kontroli zapewnianej przez mięśnie stabilizujące łopatkę zaburzają stabilność i funkcję stawu ramienno-łopatkowego, przyczyniając się do impingementu barku, patologii mankietu rotatorów i niestabilności barku.

Procedury diagnostyczne

Inman, Saunders i Abbott jako pierwsi zmierzyli rytm łopatkowo-ramienny za pomocą radiografii i zaproponowali powszechnie akceptowany stosunek 2:1 pomiędzy uniesieniem łopatki a rotacją łopatkowo-krzyżową (ST) w górę (SUR).

Od tego czasu metody obrazowania (RTG i rezonans magnetyczny), kinematografia, goniometria, a ostatnio trójwymiarowe systemy śledzenia ruchu

Pomiary wyników

Prosty Test Barku (SST) jest międzynarodowym narzędziem stosowanym przez pacjentów w praktyce klinicznej i badaniach naukowych. Został on opracowany w celu pomiaru ograniczeń funkcjonalnych dotkniętego barku u pacjentów z dysfunkcją barku i zawiera 12 pytań (tak/nie). Jest to wiarygodny i ważny instrument do oceny ograniczeń funkcjonalnych u pacjentów z dolegliwościami barku.

Innymi często stosowanymi kwestionariuszami są: kwestionariusz Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH), Shoulder Pain and Disability Index (SPADI) oraz American Shoulder and Elbow Surgeons (ASES) score. Kwestionariusze te zostały uznane za dopuszczalne do użytku klinicznego. Kwestionariusze te nie są specyficzne dla zaburzeń rytmu łopatkowo-ramiennego, ale mogą być pomocne w procesie diagnostycznym.

Badanie

Obserwacja i badanie rytmu łopatkowo-ramiennego jest powszechnie wykonywane przez fizykoterapeutów podczas badania postawy i barku. Pojęcie właściwego „rytmu” jest rutynowo używane do opisania jakości ruchu w kompleksie barkowym.

Mierniki kliniczne (inklinometr, taśma miernicza) są w stanie zmierzyć kinematykę łopatki tylko w dwóch wymiarach.

Klinometr jest w stanie zmierzyć kąty (w stopniach) od poziomego odniesienia, aby ocenić statyczne pozycje rotacji łopatki w górę, ta rotacja w górę może być łatwo wykorzystana przez klinicystów podczas oceny ruchu łopatki. Różni autorzy wykazali, że te kliniczne oceny dają ważne i dokładne informacje dotyczące kinematyki łopatki.

Liniowa ocena przy użyciu taśmy mierniczej może być użyta do zbadania możliwych asymetrii i wzorców nieprawidłowego ruchu pomiędzy patologiczną i zdrową łopatką. Badanie to opiera się na prostej, obustronnej, wzrokowej obserwacji pozycji łopatki. Chociaż metoda ta jest podejściem subiektywnym, badania wykazały, że jest to metoda jakościowa.

Ilościowy pomiar ustawienia łopatki można również uzyskać za pomocą LSST (lateral scapular slide test). Test ten ocenia symetrię łopatki, podczas gdy na mięśnie podporowe działają zmienne obciążenia. Proponowane są trzy pozycje kończyn górnych:

• Pozycja 1, ramię badanego rozluźnione z boku (0° uniesienia kości ramiennej).
• Pozycja 2, badany kładzie rękę na grzebieniu biodrowym bocznym.
• Pozycja 3, odpowiada rotacji wewnętrznej i abdukcji ramienia do 90°.

Dwa pomiary są wykonywane przy użyciu taśmy w każdej pozycji (pomiędzy dolnym kątem łopatki a najbliższym wyrostkiem kolczystym), aby umożliwić obliczenie wartości średniej.

1,5-centymetrowa asymetria w którejkolwiek z pozycji jest ustalona jako próg dla nieprawidłowego wzorca.

Wieloletnia wiarygodność metody Kiblera LSST wahała się od dobrej do wysokiej, chociaż wiarygodność między testami była słaba. Nijs i wsp. zaobserwowali współczynniki >0,70 (wiarygodność międzyobserwacyjna w współczynnikach korelacji wewnątrzklasowej). Znaczenie kliniczne wyników tych testów jest jednak dyskusyjne.

Innym testem jest SDT (scapular dyskinesis test). SDT jest wizualnie opartym testem dyskinezy łopatki, w którym pacjent wykonuje ważone ruchy zgięcia i przywodzenia ramienia, podczas gdy ruch łopatki jest obserwowany wizualnie. Test ten polega na określeniu dyskinezy łopatki jako nieobecnej lub obecnej, a każda strona oceniana jest oddzielnie. Dyskinezę definiuje się jako obecność skrzywienia (uwypuklenie jakiejkolwiek części granicy przyśrodkowej lub kąta dolnego od klatki piersiowej) lub dysrytmii (przedwczesny, nadmierny lub jąkający się ruch podczas unoszenia i opuszczania). Uzyskano dobrą wiarygodność międzyosobniczą testu (zgodność 75-82%; ważona κ=0,48-0,61).

Postępowanie medyczne

Optymalna rehabilitacja zaburzeń rytmu łopatkowo-ramiennego wymaga zajęcia się wszystkimi czynnikami przyczynowymi, które mogą powodować dyskinezy, a następnie przywrócenia równowagi sił mięśniowych, które umożliwiają pozycję i ruch łopatki.

Zarządzanie terapią fizyczną

Przed rozpoczęciem terapii fizycznej konieczne jest postawienie diagnozy dotyczącej przyczyny zaburzeń rytmu łopatkowo-ramiennego. Na przykład „skrzydłowa łopatka” łopatki może być spowodowana niedowładem mięśnia Serratus Anterior lub dysfunkcją mięśnia Trapezius.

Zaburzenia rytmu łopatkowo-ramiennego mogą być spowodowane zarówno biernymi, jak i czynnymi zaburzeniami ruchu. Przyczynami mogą być: skrócenie takich mięśni jak m. Pectoralis Minor, m. Latissimus Dorsi i m. Levator Scapulae, skrócenie tylnej torebki stawowej i/lub brak koordynacji pomiędzy podstawowymi mięśniami takimi jak m. Serratus Anterior, m. Trapezius i mięśnie rotatorów.

Jasne jest, że każda terapia powinna być zindywidualizowana.

Wydłużanie mięśni lub tkanki łącznej musi być wykonywane poprzez rozciąganie i/lub aktywne i pasywne mobilizacje. Ważne jest, aby pacjent otrzymał program ćwiczeń w domu, aby kontynuować rozciąganie i mobilizacje. Manipulacje w odcinku piersiowym środkowym w pozycji siedzącej nie mają wpływu na rytm łopatkowo-ramienny i kinematykę łopatki podczas zgięcia ramienia, dlatego należy ich unikać.

Trenowanie koordynacji między mięśniami powinno odbywać się w dwóch fazach. Faza pierwsza obejmuje „ustawienie” mięśni. W tej fazie pacjent uczy się, jak subtelnie kurczyć mięśnie. W tej fazie może być konieczne dotykowe sprzężenie zwrotne lub myofeedback. Ważne jest ćwiczenie w domu, aby wyćwiczyć czas trwania skurczu mięśnia i trenować w innych pozycjach, tak aby skurcz był możliwy w każdej postawie życia codziennego. W fazie drugiej skurcz powinien być zautomatyzowany. Można to wytrenować za pomocą ćwiczeń stabilizacyjnych. Należy unikać ćwiczeń na plecy, ponieważ mięśnie powinny stabilizować łopatkę, a nie podłoże. Ćwiczenia stabilizacyjne powinny być statyczne i dynamiczne. Przykładowe ćwiczenia to: push up plus, press-up, low-rowing, abdukcja pozioma, serratus punch oraz dynamiczny uścisk.

Mięśnie powinny być trenowane we wzorcach funkcjonalnych (wzorce specyficzne dla sportu lub aktywności) zamiast wzorców izolowanych, ponieważ spowoduje to maksymalne aktywacje mięśni łopatki.

Większość nieprawidłowości pojawi się w ekscentrycznej fazie ruchu lub przy dużej ilości powtórzeń (zmęczenie). Dlatego ważne jest, aby nie zapominać o treningu fazy ekscentrycznej i wytrzymałości mięśni.

W przypadku pacjentów z barkami należy zawsze pamiętać o wpływie na kręgosłup. Niektórzy pacjenci mogą mieć wysoki stopień hiperkyfozy piersiowej, która może być leczona za pomocą aktywnej i pasywnej mobilizacji piersiowego odcinka kręgosłupa.

1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 Codman EA: The Shoulder,Boston: G.Miller &amp Company,1934
2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Kibler WB. The role of the scapula in athletic shoulder function. Am J Sports Med 1998;26:325-337
3. Cathcart CW: Movements of the shoulder girdle involved in those of the arm on the trunk. J Anat Physiol 1884; 18:209-218.
4. 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Struyf, F., Scapular positioning and movement in unmpaired shoulders, shoulder impingement syndrome, and glenohumeral instability, Scandinavian Journal of Medicine and Science in sports, jrg20, nr3, 2011, p352
5. 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 Inman B, Saunders J, Abbott L: Observations of function of the shoulder joint. J Bone Joint Surg Br 2004; 26:1.
6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 Lockhart RD. Movements of the Normal Shoulder Joint and of a case with Trapezius Paralysis studied by Radiogram and Experiment in the Living. J Anat 1930; 64: 288-302.
7. 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 McQuade K, Smidt G: Dynamic scapulohumeral rhythm: The effects of external resistance during elevation of the arm in the scapular plane. J Orthop Sports Phys Ther 1998; 27:125-133.
8. 8.0 8.1 8.2 8.3 Rundquist P, Anderson DD, Guanche CA, et al. Shoulder kinematics in subjects with frozen shoulder. Arch Phys Med Rehabil 2003; 84:1473-1479.
9. 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Barnes CJ, Van Steyn SJ, Fischer RA: The effects of age, sex, and shoulder dominance on range of motion of the shoulder. J Shoulder Elbow Surg 2001; 10:242- 246.
10. Crosbie J, Kilbreath SL, Hollmann L, York S. Scapulohumeral rhythm and associated spinal motion. Clinical biomechanics. 2008 Feb 1;23(2):184-92.
11. Sugamoto K, Harada T, Machida A, Inui H, Miyamoto T, Takeuchi E, Yoshikawa H, Ochi T. Scapulohumeral rhythm: relationship between motion velocity and rhythm. Clinical Orthopaedics and Related Research (1976-2007). 2002 Aug 1;401:119-24.
12. rytm łopatkowo-ramienny. acedemy of clinical massage. Available from https://www.academyofclinicalmassage.com/the-scapulohumeral-rhythm/
13. Educom Continuing Education Scapulohumeral Rhythm – A Chiropractic Online CE™Production Available from https://www.youtube.com/watch?v=H4nfQEeJmFo&feature=emb_logo
14. 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 Smith J et al., Effect of scapular protraction and retraction on isometric shoulder elevation strength. Arch Phys Med Rehabil 2002;83:367-70.
15. 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 Cleland J: A lecture on the shoulder girdle and its movements. Lancet 1881;1:11-12.

.