Scapulohumeraler Rhythmus

Einführung

Der skapulohumerale Rhythmus (auch glenohumeraler Rhythmus genannt) ist die kinematische Interaktion zwischen dem Schulterblatt und dem Oberarmknochen, die erstmals von Codman in den 1930er Jahren veröffentlicht wurde.

Dieses Zusammenspiel ist wichtig für die optimale Funktion der Schulter. Kommt es zu einer Veränderung der Normalposition des Schulterblattes im Verhältnis zum Oberarmknochen, kann dies zu einer Störung des skapulohumeralen Rhythmus führen. Die Veränderung der Normalposition wird auch als Skapulardyskinesie bezeichnet. Verschiedene Studien über den Mechanismus des Schultergelenks haben versucht, die globale Bewegungskapazität der Schulter zu beschreiben. Beziehen Sie sich auf diese Beschreibung, können Sie die Schulter beurteilen, um zu sehen, ob die Funktion korrekt ist? und erklären Sie die komplexen Interaktionen zwischen den Komponenten, die an der Platzierung der Hand im Raum beteiligt sind.

Klinisch relevante Anatomie

Schulterbewegungen

Das Zusammenspiel von 4 Gelenken (Sternoklavikulargelenk, Akromioklavikulargelenk, Skapulothorakalgelenk und Glenohumeralgelenk) des Schulterkomplexes, führt zu einem koordinierten Bewegungsmuster der Armhebung. Die beteiligten Bewegungen an den einzelnen Gelenken sind kontinuierlich, wenn auch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und in verschiedenen Phasen der Armhebung. Die Bewegung der Scapula kann durch Rotationen im Verhältnis zum Thorax beschrieben werden. Die Scapula bewegt sich um eine dorso-ventrale Achse, was zu einer Rotation in der Frontalebene führt. Bei dieser Bewegung wird die Glenoidhöhle nach kranial (Aufwärtsrotation) oder kaudal (Abwärtsrotation) gedreht. In der Sagittalebene dreht sich die Scapula um eine latero-laterale Achse nach hinten (posteriores Kippen) oder nach vorne (anteriores Kippen). Die Außen- und Innenrotation erfolgt um eine cephalo-caudale (longitudinale) Achse. Die Außenrotation bringt die Glenoidhöhle mehr in die Frontalebene, während die Innenrotation die Glenoidhöhle mehr in die Sagittalebene dreht.

Bei der Flexion macht das Glenohumeralgelenk (GH) 100°-120° mit. Die Scapula am Thorax trägt zur Elevation (Flexion und Abduktion) des Humerus bei, indem sie die Glenoidgrube um 50° bis 60° aus der Ruheposition nach oben dreht. Wenn der Humerus an der Fossa fixiert wäre, würde dies allein zu einer Elevation des Humerus von bis zu 60° führen. Der Humerus ist natürlich nicht fixiert, sondern kann sich selbstständig auf der Fossa glenoidea bewegen.

Inman et al. berichteten von einem inkonsistenten Ausmaß und einer inkonsistenten Art der Skapularbewegung im Verhältnis zur GH-Bewegung während der ersten 60°. In dieser frühen Phase (0-60°) findet die Bewegung hauptsächlich im GH-Gelenk statt, obwohl die Belastung des Arms den skapulären Beitrag erhöhen kann. Während der Abduktion des Humerus in der Ebene der Scapula wurde eine durchschnittliche laterale Rotation von 43° aus der Ruheposition berichtet, wobei die maximale laterale Rotation im Allgemeinen zwischen 90° und 120° der Humerus-Elevation auftritt. Es muss jedoch auch erkannt werden, dass die Elevation des Arms oft nicht nur von einer Elevation des Humerus, sondern auch von einer lateralen Rotation des Humerus im Verhältnis zur Scapula begleitet wird.

Bei der Abduktion trägt das GH-Gelenk 90-120° bei. Durch die Kombination von Scapula- und Humerusbewegung ergibt sich ein maximaler Elevationsbereich von 150-180°. Auch bei der Abduktion berichteten Inman et al. über eine inkonsistente Menge und Art der skapulären Bewegung im Verhältnis zur GH-Bewegung, diesmal während der ersten 30°. In dieser frühen Phase findet die Bewegung hauptsächlich im GH-Gelenk statt, obwohl die Belastung des Arms den skapulären Beitrag erhöhen kann.

Scapulohumeraler Rhythmus

Er beschreibt das Timing der Bewegung am glenohumeralen und scapulothorakalen Gelenk während der Schulterhebung.

Die ersten 30 Grad der Schulterhebung beinhalten eine „Einstellungsphase“:

• Die Bewegung ist größtenteils glenohumeral.
• Die scapulothorakale Bewegung ist klein und inkonsistent.

Und nach den ersten 30 Grad der Schulterhebung:

• Die glenohumeralen und skapulothorakalen Gelenke bewegen sich gleichzeitig.
• Insgesamt ist das Verhältnis von glenohumeraler zu skapulothorakaler Bewegung 2:1.

Der skapulohumeralen Rhythmus kann durch Palpation der Position des Schulterblatts beim Anheben der Schulter beobachtet werden. Skapuläre Orientierungspunkte für die Palpation sind die Basis der Wirbelsäule und der untere Winkel.

Der skapulohumerale Rhythmus dient zwei Zwecken:

1. Er bewahrt die Längen-Spannungs-Beziehungen der glenohumeralen Muskeln. Die Muskeln verkürzen sich nicht so stark, wie sie es ohne die Aufwärtsrotation des Schulterblatts tun würden, und können so ihre Kraftproduktion über einen größeren Teil des Bewegungsbereichs aufrechterhalten.
2. Er verhindert ein Impingement zwischen dem Humerus und dem Acromion. Ein subakromiales Impingement kann auftreten, wenn die Relativbewegung zwischen Humerus und Scapula aufgrund des Größenunterschieds zwischen der Fossa glenoidea und dem Humeruskopf nicht eingeschränkt ist. Die gleichzeitige Bewegung von Humerus und Scapula während der Schulterhebung begrenzt die relative (arthrokinematische) Bewegung zwischen den beiden Knochen.

Scapulohumeral Ratio

Der Scapulohumeral-Rhythmus oder die Ratio ist in der Sagittalebene signifikant größer (weniger Scapularbewegung und mehr Humerusbewegung) als in anderen Ebenen. In Übereinstimmung mit den Befunden zeigte die dominante Seite signifikant höhere Werte für den SH-Rhythmus als die nicht-dominante Seite, aber nur in der koronalen und skapulären Ebene, nicht aber in der sagittalen Ebene. Bei gesunden Männern ist ein signifikanter Unterschied nach Handdominanz nur bei der skapulären Aufwärtsrotation während der Armhebung in der skapulären Ebene festzustellen.

Der skapulohumeralen Rhythmus ist daher definiert als das Verhältnis der glenohumeralen Bewegung zur skapulothorakalen Bewegung während der Armhebung. Dieser wird meist berechnet, indem der Gesamtbetrag der Schulterhebung (humerothorakal) durch die skapulare Aufwärtsrotation (skapulothorakal) dividiert wird.

In der Literatur wird der Scapulohumeral-Rhythmus als Verhältnis: Humerus-Elevation : Scapulothorakal-Rotation beschrieben. Üblich ist ein Verhältnis von 2:1 bei der Arm-Elevation. Nach dem 2:1-Verhältnis-Rahmenwerk würde eine Flexion oder Abduktion von 90° in Bezug auf den Thorax durch etwa 60° GH- und 30° ST-Bewegung erreicht werden. In einer anderen Studie zum skapulohumeralen Rhythmus zwischen Kindern und Erwachsenen betrug das mittlere Verhältnis für die Skapularebene 2,4:1 bei Erwachsenen, 1,3:1 bei Kindern.

Vergleicht man den skapulohumeralen Rhythmus von Kindern mit Erwachsenen, so zeigt sich, dass Kinder beim Absenken des Armes einen höheren skapulohumeralen Rhythmus aufweisen als Erwachsene. Auch während der Rotation der Skapularebene von 25° bis 125° zeigten Kinder eine größere Aufwärtsrotation als Erwachsene.

Die Verhältnisse werden oft als nichtlinear beschrieben, was auf wechselnde Verhältnisse während des ROM hinweist. Das Verhältnis von 2 zu 1 variiert erheblich in den skapulären und humeralen Beiträgen an verschiedenen Punkten im ROM und bei verschiedenen Personen.

Epidemiologie / Ätiologie

Es wurde berichtet, dass die skapuläre Dyskinesis bei 68 – 100 % der Patienten mit Schulterverletzungen (einschließlich glenohumeraler Instabilität, Rotatorenmanschettenanomalien und Labralrissen) auftritt. Andere Studien zeigten, dass die skapuläre Aufwärtsrotation bei Patienten mit Volldicke-Rotatorenmanschettenrissen im Vergleich zu Kontrollen sowohl in der sagittalen als auch in der skapulären Elevationsebene signifikant erhöht ist. Außerdem wird allgemein angenommen, dass eine erhöhte skapulare Komponente zum skapulohumeralen Rhythmusverhältnis bei gefrorenen oder steifen Schultern beiträgt.

Angesichts der Rolle der Scapula in der Schulterfunktion kann die Fähigkeit, die koordinierte Bewegung der Scapula und des Humerus (scapulohumeraler Rhythmus) zu überwachen, klinische Implikationen im Umgang mit Überkopfsportlern und Patienten mit Schulterpathologien haben.

Die sportliche Betätigung führt zu leichten Unterschieden in der Seite-zu-Seite-Bewegung und in der scapulären Ruheposition bei Überkopfsportlern. Überkopfsportler haben eine gewisse Asymmetrie in der skapulären Aufwärtsrotation und dem skapulohumeralen Rhythmusverhältnis zwischen dominanter und nicht-dominanter Schulter. Dies sollte nicht automatisch als pathologisches Zeichen betrachtet werden, sondern eher als Anpassung an die Sportpraxis und den extensiven Gebrauch der oberen Extremität.

Personen mit höherem BMI haben andere kinematische Muster der Scapula als Personen mit niedrigerem BMI. Sie haben eine erhöhte Scapula-Aufwärtsrotation während des Armhebens.

Charakteristika / Klinische Präsentation

Der skapulohumerale Rhythmus ist eine gängige Metrik zur Beurteilung der Muskelfunktion und der Schultergelenkbewegung. Es gibt ein dreidimensionales skapuläres kinematisches Muster während der normalen Armhebung, das eine Aufwärtsrotation, eine posteriore Kippung und eine variierende Innen-/Außenrotation in Abhängigkeit von der Ebene und dem Winkel der Hebung beinhaltet. Wenn es zu einer Veränderung der normalen Position der Scapula in Bezug auf den Humerus kommt, ist der skapulohumerale Rhythmus gestört.

Differenzialdiagnose

Eine wirkliche Differenzialdiagnose für skapulohumerale Rhythmusstörungen gibt es nicht. Aber es gibt mehrere Ursachen für skapuläre Dyskinesien und skapulohumeralen Rhythmusstörungen. Die Ursachen können in folgende Gruppen eingeteilt werden:

• Knöcherne Ursachen sind z.B. eine Thoraxkyphose oder eine Claviculafraktur.

• Gelenksursachen sind z.B. eine hochgradige AC-Instabilität, AC-Arthrose und -Instabilität sowie eine GH-Gelenk-Innenrotation.

• Neurologische Ursachen umfassen zervikale Radikulopathie, lange thorakale oder spinal-akzessorische Nervenlähmung.

• Inflexibilitätsursachen, zum Beispiel: Inflexibilität und Steifheit des Pectoralis minor und des kurzen Bizepskopfes können aufgrund ihres Zuges auf das Coracoid eine anteriore Neigung und Protraktion verursachen. Weichteilinflexibilität der hinteren Schulter kann zu einem GH-Innenrotationsdefizit (GIRD) führen, das ein „Aufwickeln“ der Scapula auf dem Thorax mit reduzierter Humerus-Innenrotation und horizontaler Abduktion erzeugt.

• Muskuläre Ursachen: Die Aktivierung und Kraft des Serratus anterior ist bei Patienten mit Impingement und Schulterschmerzen vermindert, was zum Verlust der hinteren Neigung und der Aufwärtsrotation beiträgt und eine Dyskinesie verursacht. Darüber hinaus kann das Kraftpaar oberer Trapezius/unterer Trapezius verändert sein, mit verzögertem Beginn der Aktivierung im unteren Trapezius, was die Aufwärtsrotation des Schulterblattes und die hintere Neigung verändert. Eine veränderte Skapularbewegung oder -position verringert die linearen Maße des subacromialen Raums, erhöht die Impingement-Symptome, verringert die Kraft der Rotatorenmanschette und erhöht die Belastung der vorderen GH-Bänder

Es wird angenommen, dass Veränderungen der Skapularposition und der Kontrolle durch die skapulastabilisierenden Muskeln die Stabilität und Funktion des Schultergelenks stören und dadurch zu Schulterimpingement, Rotatorenmanschettenpathologie und Schulterinstabilität beitragen.

Diagnostische Verfahren

Inman, Saunders und Abbott waren die ersten, die den skapulohumeralen Rhythmus mit Hilfe der Röntgendiagnostik gemessen haben und schlugen ein Verhältnis von 2:1 zwischen der glenohumeralen Elevation und der skapulothorakalen (ST) Aufwärtsrotation (SUR) vor, das heute allgemein akzeptiert ist.

Seitdem gibt es bildgebende Verfahren (Röntgen- und Magnetresonanztomographie), Kinematographie, Goniometrie und in jüngerer Zeit 3-dimensionale Tracking-Systeme

Outcome Measures

Der Simple Shoulder Test (SST) ist ein international genutzter patient-reported outcome für die klinische Praxis und für Forschungszwecke. Er wurde zur Messung funktioneller Einschränkungen der betroffenen Schulter bei Patienten mit Schulterdysfunktion entwickelt und enthält 12 Fragen (ja/nein). Er ist ein reliables und valides Instrument zur Beurteilung von Funktionseinschränkungen bei Patienten mit Schulterbeschwerden.

Weitere häufig verwendete Fragebögen sind: der Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH) Fragebogen, der Shoulder Pain and Disability Index (SPADI) und der American Shoulder and Elbow Surgeons (ASES) Score. Diese Fragebögen haben sich für den klinischen Einsatz als akzeptabel erwiesen. Diese Fragebögen sind nicht spezifisch für skapulohumerale Rhythmusstörungen, können aber im diagnostischen Prozess helfen.

Untersuchung

Die Beobachtung und Untersuchung des skapulohumeralen Rhythmus wird üblicherweise von Physiotherapeuten während Haltungs- und Schulteruntersuchungen durchgeführt. Der Begriff eines korrekten „Rhythmus“ wird routinemäßig verwendet, um die Qualität der Bewegung am Schulterkomplex zu beschreiben.

Klinische Messgeräte (Inklinometer, Maßband) sind nur in der Lage, die skapuläre Kinematik 2-dimensional zu messen.

Das Inklinometer ist in der Lage, Winkel (in Grad) von einer horizontalen Referenz zu messen, um statische Positionen der skapulären Aufwärtsrotation zu beurteilen, diese Aufwärtsrotation kann von Klinikern bei der Beurteilung der skapulären Bewegung leicht verwendet werden. Verschiedene Autoren haben gezeigt, dass diese klinischen Bewertungen valide und genaue Informationen über die skapuläre Kinematik liefern.

Die lineare Beurteilung mit Hilfe von Maßbändern kann verwendet werden, um mögliche Asymmetrien und abnorme Bewegungsmuster zwischen der pathologischen und der gesunden Skapula zu untersuchen. Diese Untersuchung basiert auf einer einfachen bilateralen visuellen Beobachtung der Skapulaposition. Obwohl es sich bei dieser Methode um einen subjektiven Ansatz handelt, hat die Forschung gezeigt, dass es sich um eine qualitative Methode handelt.

Quantitative Messungen der Skapulaposition können auch mit dem LSST (lateral scapular slide test) durchgeführt werden. Dieser Test bewertet die skapuläre Symmetrie, während die Stützmuskulatur unterschiedlich belastet wird. Es werden drei Positionen der oberen Extremitäten vorgeschlagen:

• Position 1, der Arm der Testperson liegt entspannt an der Seite (0° Humerus-Elevation).
• Position 2, die Testperson legt die Hand auf den lateralen Beckenkamm.
• Position 3, entspricht einem innenrotierten und auf 90° abduzierten Arm.

In jeder Position (zwischen dem unteren Winkel des Schulterblatts und dem nächstgelegenen Dornfortsatz) werden zwei Messungen mit einem Maßband durchgeführt, um einen Durchschnittswert berechnen zu können.

Eine Asymmetrie von 1,5 cm in einer der Positionen wird als Schwellenwert für ein abnormales Muster festgelegt.

Die Intertester-Reliabilität der Kibler LSST-Methode reichte von gut bis hoch, obwohl die Intertester-Reliabilität schlecht war. Nijs et al. beobachteten Koeffizienten von >0,70 (Interobserver-Reliabilität in Intraclass-Korrelationskoeffizienten). Die klinische Bedeutung des Testergebnisses ist jedoch fraglich.

Ein weiterer Test ist der SDT (Scapular Dyskinesis Test). Der SDT ist ein visuell basierter Test für skapuläre Dyskinesen, bei dem ein Patient gewichtete Schulterflexions- und -abduktionsbewegungen ausführt, während die Skapularbewegung visuell beobachtet wird. Bei diesem Test wird die skapuläre Dyskinesis als vorhanden oder nicht vorhanden charakterisiert, wobei jede Seite separat bewertet wird. Dyskinesie ist definiert als das Vorhandensein von entweder Winging (Vorwölbung eines beliebigen Teils des medialen Randes oder des unteren Winkels vom Thorax weg) oder Dysrhythmie (verfrühte oder übermäßige oder stotternde Bewegung beim Heben und Senken). Es wurde eine gute Inter-Rater-Reliabilität dieses Tests (75-82% Übereinstimmung; gewichtetes κ=0,48-0,61) erreicht.

Medizinisches Management

Optimale Rehabilitation von skapulohumeralen Rhythmusstörungen erfordert die Behebung aller ursächlichen Faktoren, die die Dyskinesie hervorrufen können, und die anschließende Wiederherstellung des Gleichgewichts der Muskelkräfte, die die skapuläre Position und Bewegung ermöglichen.

Physikalisches Therapiemanagement

Es ist wichtig, eine Diagnose über die Ursache der skapulohumeralen Rhythmusstörung zu stellen, bevor mit der Physiotherapie begonnen wird. So kann z. B. eine „Winged Scapula“ des Schulterblattes durch eine Parese des Musculus Serratus Anterior oder durch eine Dysfunktion des Musculus Trapezius verursacht werden.

Beide, passive und aktive Bewegungsstörungen können eine skapulohumeralen Rhythmusstörung verursachen. Ursachen können sein: Verkürzung von Muskeln wie M. Pectoralis Minor, M. Latissimus Dorsi und M. Levator Scapulae, Verkürzung der hinteren Gelenkkapsel und/oder mangelnde Koordination zwischen wichtigen Muskeln wie M. Serratus Anterior, M. Trapezius und Rotatorenmanschettenmuskeln.

Es dürfte klar sein, dass jede Therapie individuell gestaltet werden sollte.

Die Dehnung der Muskeln oder des Bindegewebes muss durch Dehnungen und/oder aktive und passive Mobilisationen erfolgen. Es ist wichtig, dass der Patient ein Übungsprogramm für zu Hause bekommt, um die Dehnungen und Mobilisationen fortzusetzen. Mittelthorakale Manipulationen in sitzender Position haben keinen Einfluss auf den skapulohumeralen Rhythmus und die skapuläre Kinematik bei Armbeugung und sollten daher vermieden werden.

Das Training der Koordination zwischen den Muskeln sollte in zwei Phasen durchgeführt werden. Phase eins beinhaltet die „Einstellung“ der Muskeln. In dieser Phase lernt der Patient, wie er seine Muskeln feinfühlig kontrahieren kann. In dieser Phase kann taktiles Feedback oder Myofeedback notwendig sein. Das Üben zu Hause ist wichtig, um die Dauer der Muskelkontraktion zu trainieren und in anderen Positionen zu üben, damit die Kontraktion in jeder Haltung des täglichen Lebens möglich ist. In Phase zwei sollte die Kontraktion automatisiert werden. Dies kann mit Stabilisierungsübungen trainiert werden. Übungen auf dem Rücken sollten vermieden werden, da die Muskeln die Scapula und nicht den Boden stabilisieren sollen. Die Stabilisierungsübungen sollten statisch und dynamisch sein. Beispiele für Übungen sind: Liegestütz plus, Liegestütz, Tiefstand, horizontale Abduktion, Serratusschlag und dynamische Umarmung.

Muskeln sollten in funktionellen Mustern (sport- oder aktivitätsspezifische Muster) statt in isolierten Mustern trainiert werden, da dies eine maximale Aktivierung der Skapuliermuskeln bewirkt.

Die meisten Abnormalitäten treten in der exzentrischen Phase von Bewegungen oder bei vielen Wiederholungen auf (Ermüdung). Es ist also wichtig, die exzentrische Phase und die Ausdauer der Muskeln zu trainieren.

Bei Schulterpatienten sollte man sich immer des Einflusses auf die Wirbelsäule bewusst sein. Einige Patienten können eine hochgradige Thoraxhyperkyphose haben, die mit aktiven und passiven Mobilisationen der Brustwirbelsäule behandelt werden kann.

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. Die Rolle der Scapula in der sportlichen Schulterfunktion. 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 unimpaired 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. Bewegungen des normalen Schultergelenks und eines Falles mit Trapeziuslähmung, untersucht durch Radiogramm und Experiment am Lebenden. 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: Die Auswirkungen eines externen Widerstands beim Anheben des Arms in der Skapularebene. 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. scapulo humeraal rhythm. acedemy of clinical massage. Verfügbar von https://www.academyofclinicalmassage.com/the-scapulohumeral-rhythm/
13. Educom Continuing Education Scapulohumeral Rhythm – A Chiropractic Online CE™Production Verfügbar von 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.