Физиология плечевого сустава

Плечевой сустав, или проксимальный сустав верхней конечности, - самый мобильный из всех суставов человеческого тела.

Он обладает тремя степенями свободы, что позволяет верхней конечности совершать движения в трех плоскостях в пространстве и по отношению к трем основным осям (рис. 2).

1. Поперечная ось, лежащая во фронтальной плоскости, контролирует движения сгибания и разгибания, осуществляемые в сагиттальной плоскости.
2. Переднезадняя ось, лежащая в сагиттальной плоскости, контролирует движения отведения (движение верхней конечности по направлению от туловища) и приведения (движение верхней конечности по направлению к туловищу), которые реализуются во фронтальной плоскости.
3. Вертикальная ось, проходящая через пересечение сагиттальной и фронтальной плоскостей и соответствующая третьей пространственной оси, контролирует движения сгибания и разгибания, происходящие в горизонтальной плоскости, когда плечо отведено на 90°, называемой также горизонтальной флексией - экстезией.

По отношению к продольной оси 4 осуществляется наружная и внутренняя ротация плеча и всей верхней конечности:

• произвольная ротация, или заместительная ротация Мак Конэлла, которая зависит от наличия третьей степени свободы движений и может осуществляться только в шаровидных суставах с тремя осями это движение обеспечивается сокращением мышц-ротаторов;
• автоматическая ротация, или сочетанная ротация Мак Конэлла, которая происходит безо всякого произвольного действия в суставах с двумя и даже тремя осями движения, если в последних используются только две оси. Мы еще вернемся к этому, когда будем рассматривать парадокс Кодмана.

В нейтральном положении верхняя конечность свободно свисает вдоль туловища, так что продольная ось плеча 4 совпадает с вертикальной осью 3 верхней конечности. Продольная ось плеча 4 совпадает с поперечной осью 1 при отведении на 90° и с переднезадней осью 2 при сгибании на 90°.

Таким образом, плечевой сустав имеет три основных оси и три степени свободы движения. Продольная ось плеча может совпадать с любой из этих осей или занимать любое промежуточное положение, позволяя тем самым наружную или внутреннюю ротацию.



Движения сгибания и разгибания (рис. 3, 4, 5, 6) выполняются в сагиттальной плоскости по отношению к поперечной оси:

• разгибание: движение с небольшой амплитудой, равной 45-50°;
• сгибание: движение с большей амплитудой до 180°; обратите внимание на то, что положение сгибания под углом 180° можно также считать положением отведения на 180°, сочетанным с осевой ротацией (см. парадокс Кодмана).

Часто ошибочно для обозначения сгибания применяется термин антепульсия (приведение органа кпереди во фронтальной плоскости) и термин ретропульсия (отведение органа кзади во фронтальной плоскости) для обозначения разгибания. Эти понятия применимы для определения движения плечевого пояса в горизонтальной плоскости и не следует применять эти термины для описания движений верхней конечности в целом.

Приведение (рис. 5, 6) во фронтальной плоскости из нейтрального положения (т.е. полного приведения) механически невозможно, так как этому препятствует туловище.

Из нейтрального положения приведение возможно лишь в сочетании

• с разгибанием (рис. 5), при этом приведение крайне незначительно;
• со сгибанием (рис. 6), при этом приведение может достигать 30-45°.

Из положения отведения на любую величину возможно приведение (его также называют «относительным приведением») во фронтальной плоскости до достижения нейтрального положения.

Отведение

Отведение (рис. 7, 8, 9, 10), движение верхней конечности по направлению от туловища, происходит во фронтальной плоскости вокруг переднезадней оси.

При отведении в полном объеме до 180° верхняя конечность принимает вертикальное положение по отношению к корпусу (рис. 10).

Здесь заслуживают внимания два момента:

• За пределами 90° движение отведения вновь приближает верхнюю конечность к сагиттальной плоскости тела и становится, строго говоря, приведением.
• Полное отведение на 180° может быть также достигнуто посредством сгибания на 180°.

Что касается мышц и соответствующих движений в суставе, то отведение, начинаясь из нейтрального положения (рис. 7), проходит через три фазы:

1. отведение от 0 до 60° (рис. 8), происходящее только в плечевом суставе;
2. отведение от 60 до 120° (рис. 9), требующее подключения лопаточно-грудного «сустава»;
3. отведение от 120 до 180° (рис. 10), требующее участия плечевого сустава, лопаточно-грудного «сустава» и наклона туловища в противоположную сторону.

Обратите внимание на то, что чистое отведение, реализуемое исключительно во фронтальной плоскости, параллельной плоскости опоры спины, встречается редко. В противовес этому отведение в сочетании со сгибанием, т.е. поднимание конечности в плоскости лопатки под углом 30° кпереди от фронтальной плоскости, выполняется очень часто, например, чтобы поднести кисть ко рту или положить ее на заднюю поверхность шеи. Это положение соответствует положению равновесия мышц плеча.

Осевая ротация верхней конечности

Ротация верхней конечности в плечевом суставе

Ротация верхней конечности по отношению к продольной оси может происходить при любом положении плечевого сустава. Произвольная ротация возможна в суставах с тремя осями и тремя степенями свободы. Эту ротацию обычно отсчитывают от нейтрального положения, при котором рука свободно свисает вдоль туловища (рис. 11, 12, 13, вид сверху).

(а) Нейтральное положение (рис. 11), т.е. положение нулевой ротации. Для измерения амплитуды ротационных движений обязательно согните руку в локтевом суставе на 90°, чтобы предплечье лежало в сагиттальной плоскости. В противном случае ротационные движения верхней конечности будут сочетаться с пронацией или супинацией предплечья.

Это исходное положение, в котором предплечье находится в сагиттальной плоскости, является для наших целей специально заданным. На практике же наиболее часто используемым исходным положением, поскольку оно обеспечивает равновесие мышц ротаторов, является внутренняя ротация на 30° по отношению к истинному нейтральному положению (в этом случае кисть находится спереди от туловища). Таким образом, его можно назвать физиологическим нейтральным положением.

(в) Наружная ротация (рис. 12): амплитуда этого движения до 80°, никогда не доходит до 90°. Полная амплитуда в 80° редко используется, если конечность свободно свисает вдоль туловища. Наиболее часто встречающееся положение наружной ротации и особенно важное в функциональном плане находится между физиологическим нейтральным положением (внутренняя ротация 30°) и классическим нейтральным положением (ротация 0).

(с) Внутренняя ротация (рис. 13): амплитуда этого движения составляет 100-110°. Полная амплитуда достижима лишь в том случае, когда предплечье заводят за спину и плечевой сустав слегка разгибают. Это движение должно быть свободным, чтобы обеспечить уход за анальным отверстием. Первые 90° внутренней ротации должны сочетаться со сгибанием в плечевом суставе, так как кисть остается спереди от туловища.

Мышцы, ответственные за ротацию, будут рассмотрены далее. Осевую ротацию верхней конечности безотносительно к нейтральному положению можно точно оценить, только используя полюсные (рис. 24) или меридианные координаты (рис. 25). В каждом положении конечности мышцы-ротаторы ведут себя по-разному, одни из них утрачивают, другие, наоборот, приобретают функцию ротаторов. Это еще один пример закона изменения функции мышц в зависимости от положения.

Движения плечевого пояса в горизонтальной плоскости

Эти движения требуют также движений лопатки по отношению к грудной клетке (рис. 14, 15, 16).

На схеме представлены: (а) нейтральное положение (рис. 14); (в) движение плечевого пояса кзади (рис. 15); (с) движение плечевого пояса кпереди (рис. 16). Заметьте, что амплитуда движения кпереди больше, чем кзади. В этих движениях принимают участие следующие мышцы:

• движение кпереди: большая грудная, малая трудная, передняя зубчатая;
• движение кзади: ромбовидные, трапециевидная (поперечные волокна), широчайшая мышца спины.

Осевая ротация верхней конечности

Ротация верхней конечности в плечевом суставе

Ротация верхней конечности по отношению к продольной оси может происходить при любом положении плечевого сустава. Произвольная ротация возможна в суставах с тремя осями и тремя степенями свободы. Эту ротацию обычно отсчитывают от нейтрального положения, при котором рука свободно свисает вдоль туловища (рис. 11, 12, 13, вид сверху).

(а) Нейтральное положение (рис. 11), т.е. положение нулевой ротации. Для измерения амплитуды ротационных движений обязательно согните руку в локтевом суставе на 90°, чтобы предплечье лежало в сагиттальной плоскости. В противном случае ротационные движения верхней конечности будут сочетаться с пронацией или супинацией предплечья.

Это исходное положение, в котором предплечье находится в сагиттальной плоскости, является для наших целей специально заданным. На практике же наиболее часто используемым исходным положением, поскольку оно обеспечивает равновесие мышц ротаторов, является внутренняя ротация на 30° по отношению к истинному нейтральному положению (в этом случае кисть находится спереди от туловища). Таким образом, его можно назвать физиологическим нейтральным положением.

(в) Наружная ротация (рис. 12): амплитуда этого движения до 80°, никогда не доходит до 90°. Полная амплитуда в 80° редко используется, если конечность свободно свисает вдоль туловища. Наиболее часто встречающееся положение наружной ротации и особенно важное в функциональном плане находится между физиологическим нейтральным положением (внутренняя ротация 30°) и классическим нейтральным положением (ротация 0).

(с) Внутренняя ротация (рис. 13): амплитуда этого движения составляет 100-110°. Полная амплитуда достижима лишь в том случае, когда предплечье заводят за спину и плечевой сустав слегка разгибают. Это движение должно быть свободным, чтобы обеспечить уход за анальным отверстием. Первые 90° внутренней ротации должны сочетаться со сгибанием в плечевом суставе, так как кисть остается спереди от туловища.

Мышцы, ответственные за ротацию, будут рассмотрены далее. Осевую ротацию верхней конечности безотносительно к нейтральному положению можно точно оценить, только используя полюсные (рис. 24) или меридианные координаты (рис. 25). В каждом положении конечности мышцы-ротаторы ведут себя по-разному, одни из них утрачивают, другие, наоборот, приобретают функцию ротаторов. Это еще один пример закона изменения функции мышц в зависимости от положения.

Движения плечевого пояса в горизонтальной плоскости

Эти движения требуют также движений лопатки по отношению к грудной клетке (рис. 14, 15, 16).

На схеме представлены: (а) нейтральное положение (рис. 14); (в) движение плечевого пояса кзади (рис. 15); (с) движение плечевого пояса кпереди (рис. 16). Заметьте, что амплитуда движения кпереди больше, чем кзади. В этих движениях принимают участие следующие мышцы:

• движение кпереди: большая грудная, малая трудная, передняя зубчатая;
• движение кзади: ромбовидные, трапециевидная (поперечные волокна), широчайшая мышца спины.

Движение вращения

Вращение сочетает обычные движения вокруг трех основных осей (рис. 20). Когда вращение осуществляется в максимальной амплитуде, рука описывает в пространстве конус - конус вращательного движения. Вершина этого конуса находится внутри сферы, центр которой расположен в плечевом суставе, а ребро равно длине верхней конечности. Однако его основание далеко от обычного конуса и является деформированным за счет наличия туловища. Этот конус представляет собой сферический сектор доступных движений, внутри которого кисть может взять предмет и поднести его ко рту без изменения положения туловища.

На рис. 20 красным отображается основание конуса вращения (путь, описываемый кончиками пальцев), пересекая различные сектора пространства, определяемые исходными взаимно перпендикулярными плоскостями движений в плечевом суставе:

• Сагиттальная плоскость А, или скорее парасагиттальная, поскольку настоящая сагиттальная плоскость проходит через продольную ось туловища (это плоскость сгибания-разгибания).
• Фронтальная, или коронарная, плоскость В, параллельная плоскости опоры спины (это плоскость приведения - отведения).
• Поперечная плоскость С, перпендикулярная оси туловища (это плоскость горизонтального сгибания - разгибания), т.е. остающаяся в горизонтальной плоскости.

Начиная от нейтрального положения (когда рука свисает вдоль тела), показанного жирным пунктиром, дуга (для правой верхней конечности) проходит последовательно через следующие сектора: (III) - (II) - (VI) - (V) - (IV)

(III) внизу спереди и слева;
(II) наверху спереди слева;
(VI) наверху сзади и справа;
(V) внизу сзади и справа;
(IV) внизу спереди и справа;
(VIII) сзади и слева на очень небольшом протяжении, поскольку комбинированное движение разгибания и приведения весьма ограничено (на схеме сектор (VIII), лежит ниже плоскости С, кзади от сектора (III) и влево от сектора (V);
сектор (VII) здесь не виден, он находится выше).

Внутри конуса верхняя конечность может пройти через сектор (I). Движения в секторах (VII) и (VIII) возможны благодаря сгибанию локтевого сустава. Таким образом, рука может дотянуться до любой точки тела, что является огромным преимуществом человека перед животными.

Красная стрелка, являющаяся продолжением продольной оси верхней конечности, обозначает ось конуса вращения и соответствует также оси функционального положения (рис. 21) и положению равновесия околосуставных мышц, вот почему это положение принято как неподвижное положение при переломах плеча и верхней конечности. Такое положение руки соответствует сектору (IV), который называется сектором наиболее доступных движений, и дает возможность осуществлять визуальный контроль движений работающих кистей (рис. 22). Этой же потребности соответствует и частичное наложение спереди двух сферических секторов наиболее доступных движений верхних конечностей, что позволяет обеим кистям работать вместе под контролем зрения, помогать друг другу, а при необходимости и заменять друг друга. Кроме того, пределы этих сферических секторов наиболее доступных движений верхних конечностей контролируются зрением посредством перемещения глазных яблок в крайние положения при фиксированном положении головы в сагиттальной плоскости. Таким образом, зрительные поля и секторы наиболее доступных движений для кистей рук почти идентичны. Необходимо отметить, что такая конгруэнтность появилась в процессе филогенеза за счет миграции большого затылочного отверстия. В отличие от четвероногих, у которых положение отверстия заднее, у человека лицо может быть повернуто кпереди, а глаза могут смотреть в направлении, перпендикулярном продольной оси туловища. У четвероногих направление взгляда совпадает с осью туловища.

Движения плечевого пояса в горизонтальной плоскости

Это движение верхней конечности происходит в горизонтальной плоскости (рис. 17, 18, 19) по отношению к вертикальной оси, а точнее, к ряду вертикальных осей, поскольку в их реализации участвует как плечевой сустав, так и лопаточно-грудной «сустав».

(a) Нейтральное положение (рис. 18): верхняя конечность отведена на 90° во фронтальной плоскости, при этом в действие вовлекаются следующие мышцы:

• дельтовидная (акромиальные волокна (III), рис. 101);
• надостная;
• трапециевидная: верхние волокна (акромиальные и ключичные) и нижние волокна (бугорные);
• передняя зубчатая.

(b) Сгибание в горизонтальной плоскости (рис. 17), сочетающееся с приведением, имеет амплитуду в 140° и требует участия следующих мышц:

• дельтовидной (передневнутренние волокна (I) и передненаружные волокна (II) в разной степени, а также наружные волокна (III));
• подлопаточной;
• большой и малой грудных;
• передней зубчатой.

(с) Разгибание в горизонтальной плоскости (рис. 19), сочетающееся с приведением, осуществляется в ограниченном объеме в 30-40° и требует участия следующих мышц:

• дельтовидной (задненаружные волокна (IV) и (V), задневнутренние волокна (VI) и (VII) в разной степени, а также наружные волокна (III);
• надостной;
• подостной;
• большой и малой круглых;
• ромбовидных;
• трапециевидной (остистые волокна с добавлением двух других);
• широчайшей мышцы спины, действующей как антагонист-синергист с дельтовидной мышцей, что блокирует ее важную приводящую функцию.

Общая амплитуда сгибания и разгибания в горизонтальной плоскости немного не доходит до 180°. Движение из крайнего переднего в крайнее заднее положение поочередно включает в действие различные волокна дельтовидной мышцы, которая при этой функции является доминирующей. Очередность работы разных пучков волокон дельтовидной мышцы можно сравнить с игрой гамм на пианино.

Разложение движений плечевого сустава в системе координат

Разложение движений и положений сустава на три оси и в трех степенях свободы, особенно применительно к плечевому суставу, представляет сложности из-за некоторой двусмысленности. Например, если представить отведение как движение верхней конечности от туловища, то это верно только до достижения угла 90° между верхней конечностью и плоскостью симметрии туловища, поскольку дальнейшее движение является приближением руки к оси симметрии - и тут уже следует говорить о приведении, что на практике не происходит. Разложение вращательного движения еще более затруднительно. Если описать движение в плоскостном отношении довольно просто, то разложить его на сектора уже сложно. Необходимо задать как минимум две координаты, как при использовании прямоугольной системы координат, так и при полярной.

В прямоугольной системе координат (рис. 23) отмечается угол, под которым проецируется рука Р в трех плоскостях: фронтальной F, сагиттальной S и трансверзальной Т. Скалярные координаты X, Y, Z без затруднений определяют точку Рв сфере, центр которой совпадает с центром плеча. В данной системе координат невозможно брать в расчет вращательное движение руки.

Полярная система координат (рис. 24), или азимутальная, используемая мореплавателями, позволяет рассмотреть вращательное движение верхней конечности. Как и на земном глобусе, положение точки Р определяется двумя углами:

• угол α, соответствующий долготе, - это угол антепульсации (движение плечевого пояса кпереди).

• угол β, соответствующий широте, - это угол сгибания.

Следует отметить, что двух углов вполне достаточно. Вместо угла β можно было бы взять угол γ - проекцию на фронтальную плоскость, который тоже определяет широту. Преимущество этой системы в том, что благодаря углу ω, или углу морского курса, можно определить вращательное движение верхней конечности.

Таким образом, эта система более точная и полная по сравнению с первой. Это вообще единственная система координат, которая позволяет представить конус вращения в форме траектории, замкнутой в сфере, как описание кругосветного путешествия на поверхности земного глобуса. Однако сложность данной системы для дилетанта в навигации приводит к тому, что она не используется на практике. Существует способ описания вращательного движения верхней конечности в любом положении по отношению к положению покоя - это использование приема возвращения в исходное положение с помощью меридиана (рис. 25). Например, начиная от положения руки при расчесывании волос. Локоть проходит вертикальный путь в сторону положения покоя, другими словами, это меридиан точки отсчета. Если предположить, что во время этого движения руки вниз не происходит никакого произвольного вращательного движения руки, то плечевой сустав находится в нейтральном положении и можно разложить вращательное движение, следуя обычным критериям: данное движение ближе к максимальному наружному вращательному движению, т.е. 30°. Это способ, который я лично разработал.

«Парадокс» Кодмана

Прием Кодмана (рис. 26-30) выполняется следующим образом:

• из исходного положения (рис. 26 профиль и 27 фас), при котором верхняя конечность вертикально свисает вдоль туловища, ладонь повернута кнутри, а большой палец - кпереди Av;
• отведите ее на +180° во фронтальной плоскости (рис. 28);
• исходя из данного положения, когда большой палец направлен кнаружи, разогните верхнюю конечность на -180° в сагиттальной плоскости (рис. 29);
• при этом верхняя конечность будет вновь располагаться вертикально вдоль туловища, но ладонь окажется повернутой кнаружи, а большой палец - кзади (рис. 30).

Это движение можно осуществлять и в обратном направлении, начав со сгибания на 180°, за которым последует приведение на 180°. Конечность ротируется кнаружи на 180°.

Нетрудно заметить, что изменилась ориентация ладони и что конечность повернулась вокруг своей оси на 180°. Этот прием был назван парадоксом Кодмана. Это двойное движение, при котором за отведением следует разгибание, автоматически сочетается с внутренней ротацией на 180°. Таким образом, последовательные движения в плечевом суставе по отношению к двум осям вызывают механическое непроизвольное движение вокруг продольной оси верхней конечности. Эта сочетанная ротация (Мак Конэлл) имеет место только при последовательных движениях, т.е. при движениях, выполняемых одно за другим по отношению к двум осям сустава с двумя степенями свободы. В данном случае плечевой сустав, который обладает тремя степенями свободы, функционирует как двухосевой сустав. Это объясняется в неплоскостной геометрии, как показал Риман на сферической поверхности. Со времен Эвклида известно, что в одной плоскости сумма углов треугольника равна 180°. Если в сфере (например, в апельсине) вырезать треугольник, образованный двумя меридианами соответственно 0 и 90° и ограниченный внизу экватором (рис. 31), получится пирамида, имеющая в основании треугольникоподобную кривую (рис. 32). Но в этом случае сумма углов данного треугольника будет превышать 180°, так как к сумме добавятся три прямых угла, равных 270°.

Представим теперь совершенно фантастический эксперимент (рис. 34), как любил делать Эйнштейн: вы отправляетесь с Южного полюса прямо в направлении Северного полюса вдоль меридиана 90°. Придя на Северный полюс, вы отправляетесь снова на Южный по меридиану 0°, но не повернувшись на 90°. Таким образом вы идете задом наперед. Признаться честно, пройти так 20 000 км нелегко! Итак, в результате некоторых усилий вы приходите на Южный полюс и встречаетесь спиной к спине с вашим отражением в исходный момент эксперимента. Таким образом, вы повернулись вокруг собственной оси на 180°, не отдавая себе в том отчета! А также вы произвели сочетанное вращательное движение Мак Конэлла. В неплоскостной геометрии - это добавление двух прямоугольных треугольников (рис. 33), в которых шесть углов, равных 90°, в сумме дают 540°, что превышает известную сумму двух треугольников в одной плоскости (180°+180° = 360°). Вот откуда получился поворот на 180° вокруг своей оси во время эксперимента вокруг Земли.

Но обычно плечевой сустав не работает как данная модель: после двух полных циклов сустав должен развернуться на 360°, а это физиологически невозможно.

Если конечность произвольно и одновременно ротирует кнутри на 180° вокруг третьей оси, то кисть после завершения эргономического цикла оказывается в том же положении, что и «на старте», и ее большой палец повернут кпереди. Такие циклы часто используются спортсменами (профессионалами и любителями) при выполнении повторяющихся движений, например при плавании. Эта произвольная осевая ротация, названная Мак Конэллом дополнительной ротацией, может осуществляться только в суставах с тремя степенями свободы, она существенна для завершения эргономического цикла. Это можно отчетливо проверить на себе. Начните из исходного положения после внутренней ротации, чтобы ладонь была повернута кнаружи и большой палец - кзади. Попробуйте отвести конечность на 180°, но после 90° это движение окажется невозможным, пока вы произвольно не поменяете внутреннюю ротацию на наружную. Анатомические факторы, такие как натяжение связок и мышц, ограничивают сочетанную внутреннюю ротацию, и произвольная наружная ротация становится необходимой, чтобы покончить с дополнительной внутренней ротацией и завершить эргономический цикл. Отсюда становится понятной потребность в наличии трехосевого сустава у корня конечности.

Подводя итог, отметим, что в плечевом суставе возможны два типа осевой ротации: произвольная, или дополнительная, и автоматическая, или сочетанная.

В определенные моменты эти два движения суммируются алгебраически:

• если произвольная ротация равна нулю, то автоматическая ротация будет максимальной, что ведет к (псевдо)парадоксу Кодмана;
• если произвольная ротация происходит в том же направлении, что и автоматическая, то последняя усиливается;
• если произвольная ротация происходит в противоположном направлении, то автоматическая ротация уменьшается или даже отменяется, обеспечивая эргономический цикл.

Движения для оценки общей функции плечевого сустава

Если движения плечевого сустава осуществляются свободно и в нормальном объеме, это означает, что рукой можно дотянуться до противоположного уха и до верхнего края противоположной лопатки, причесаться, надеть пиджак (рис. 35). На схеме синим пунктиром представлен размах движений сустава, а также три возможные траектории достижения одной точки:

• голубым цветом - передний противо-латеральный путь С, проходит с противоположной суставу стороны через голову;
• зеленым цветом - передний гомо-латеральный путь Н, проходит через голову со стороны задействованного сустава;
• красным цветом - задний путь Р, направленный в сторону спины со стороны действующего сустава.

Путь, описываемый кончиками пальцев, при всех этих траекториях проходит через пять различных точек. Пятая точка является общей для трех путей (обозначена красным на рисунке), находится в области противоположной лопатки и называется «тройная точка».

Передний противо-латеральный путь (рис. 36, 38) начинается у рта 1, продолжается в сторону противоположного уха 2, следует к задней поверхности шеи 3, к трапециевидной мышце 4 и заканчивается на лопатке 5. Так совершается горизонтальное приведение (или сгибание).

Передний гомо-латеральный путь (рис. 37) проходит через те же этапы, но с одноименной стороны: начинается у рта 1, проходит возле уха 2, задней стороны шеи 3, трапециевидной мышцы 4 и заканчивается у лопатки 5. Так совершается наружное вращение, которое достигает максимума в точке 5. На схеме два этих пути (передний гомо-латеральный и передний противо-латеральный) совмещены.

Задний путь (рис. 38) начинается в области ягодицы 1, продолжается в крестцовой области 2, следует к пояснице 3, проходит через вершину лопатки 4 и заканчивается в области лопатки 5. Так совершается внутренняя ротация, которая достигает максимума в точке 5. Начальная точка этого пути очень важна для личной гигиены.

Результат данного опыта также зависит и от свободы движения в локтевом суставе. Таким образом, эти движения являются необходимыми для оценки функциональности всей верхней конечности в целом.

Многосуставной комплекс плечевого пояса

Плечевой пояс - это не один, а пять суставов, которые составляют многосуставной комплекс плечевого пояса (рис. 39). Мы уже описали движения в нем применительно к верхней конечности. Эти пять суставов можно объединить в две группы:

Первая группа включает два сустава.

1. Плечевой, или лопаточно-плечевой, сустав является истинно анатомическим суставом с двумя сочленяющимися поверхностями, выстланными гиалиновым хрящом. Это самый важный сустав в данной группе.
2. Поддельтовидный, или «второй плечевой», сустав. Это не анатомический, а физиологический сустав, состоящий из двух скользящих друг по другу поверхностей. Поддельтовидный «сустав» механически связан с плечевым суставом, поскольку любое движение в последнем вызывает движение в нем.

Вторая группа включает три сустава.

3. Лопаточно-грудной или лопаточно-грудноклеточный сустав. Это тоже физиологический, а не анатомический сустав. Он самый важный в данной группе, хотя и не может функционировать без двух других суставов, механически связанных с ним.
4. Акромиально-ключичный сустав, являющийся истинным суставом, расположен у акромиального конца ключицы.
5. Грудино-ключичный сустав, тоже истинный сустав, расположен у стернального конца ключицы.

В целом суставы плечевого пояса можно сгруппировать следующим образом.

• Первая группа представлена основным анатомическим суставом - плечевым, - механически связанным с физиологическим, ассоциированным (не истинным) поддельтовидным суставом.
• Вторая группа включает основной физиологический (не истинный) лопаточно-грудной «сустав», механически связывающий два ассоциированных анатомических сустава - акромиально-ключичный и грудино-ключичный.

В каждой группе входящие в нее суставы механически взаимосвязаны, т.е. функционируют в содружестве. На практике обе эти группы работают одновременно с разной степенью участия в зависимости от типа совершаемого движения. Можно сказать, что пять суставов комплекса плечевого пояса функционируют одновременно с разной степенью участия в разных группах.

Суставные поверхности плечевого сустава

Эти поверхности имеют сферическую форму, типичную для шаровидного сустава с тремя осями и тремя степенями свободы.

Головка плечевой кости

Головка плеча повернута кверху, кнутри и кзади (рис. 40). Ее суставная поверхность соответствует трети окружности с радиусом 3 см. В реальности головка не является истинным шаром, так как ее вертикальный диаметр на 3-4 мм больше переднезаднего диаметра. Более того, на вертикальном фронтальном срезе (рис. 42) видно, что радиус дуги слегка уменьшается в верхненижнем направлении и она имеет не один, а несколько центров, расположенных по спирали. Таким образом, когда верхняя часть головки плечевой кости находится в контакте с суставной впадиной, плечевой сустав максимально стабилен, особенно если натянуты средние и нижние волокна плечелопаточной связки. Это положение отведения на 90° соответствует фиксированному, или закрытому, положению по Мак Конэллу.

Ось головки плеча образует с осью диафиза угол в 135° (шеечно-диафизарный угол), а с фронтальной плоскостью - угол в 30° (угол ретроторсии).

Она отделена от остальной части верхнего эпифиза плечевой кости анатомической шейкой, которая составляет угол в 45° с горизонтальной плоскостью. Головка плеча имеет два бугорка, к которым прикрепляются околосуставные мышцы:

• малый бугорок, ориентированный кпереди,
• большой бугорок, ориентированный кнаружи.

Суставная впадина лопатки

Она располагается в верхненаружном углу лопатки (рис. 41) и повернута кнаружи, кпереди и слегка кверху. Впадина двояковогнута в вертикальном и поперечном направлениях, но эта вогнутость имеет неправильную форму и является менее выраженной, чем выпуклость головки плеча. Край впадины слегка приподнят и имеет бороздку, идущую в переднезаднем направлении. Суставная впадина значительно меньше, чем головка плеча.


Суставная губа

Суставная губа представляет собой фиброзно-хрящевое кольцо b, прикрепляющееся к краю суставной впадины и перекрывающее переднезаднюю бороздку. Она незначительно расширяет, но существенно углубляет суставную впадину и делает сочленяющиеся поверхности более конгруэнтными. В сечении суставная губа напоминает треугольник и имеет три поверхности:

• базальную (внутреннюю), прикрепляющуюся к краю суставной впадины,
• наружную (периферическую), к которой прикрепляются связки капсулы,
• внутреннюю (суставную), выстланную хрящом, представляющим собой продолжение хряща суставной впадины, и находящуюся в контакте с головкой плеча.

Одновременные центры ротации

Центр дуги суставной поверхности не обязательно совпадает с центром ротации, поскольку на движение влияют и другие моменты, в том числе форма суставной поверхности, механические факторы в самом суставе, натяжение связок, сокращение мышц.

Ранее головку плечевой кости отождествляли с частью шара, и это привело к представлению о том, что она имеет фиксированный и неизменный центр ротации. Недавние исследования, проведенные Фишером с соавторами, показали наличие ряда одновременных центров ротации (ОЦР), соответствующих центру движения, происходящего между двумя очень близко расположенными положениями. Эти центры были определены компьютерным путем на основании анализа серийных последовательных рентгенограмм.

Так, при отведении учитывается только компонент ротации плеча во фронтальной плоскости, притом что имеются две группы ОЦР (рис. 43), разделенные по неизвестной причине отчетливым просветом 3-4. Первая группа лежит в области круга C₁, расположенного у нижневнутренней части головки плеча, центром которого служит центр гравитации одновременных центров ротации, а радиусом - среднее расстояние между центром гравитации и каждым ОЦР. Вторая группа находится в другом круге С₂, расположенном вблизи верхней половины головки плеча. Эти две области никогда не накладываются одна на другую.

Таким образом, во время отведения в плечевом суставе как бы дифференцируются два сустава (рис. 44):

• от начала отведения до 50° ротация головки плеча происходит вокруг точки, расположенной где- то в пределах кругаС₁;
• к концу отведения (от 50° до 90°) центр ротации лежит в пределах круга С₂;
• когда плечо отводится примерно на 50°, непрерывность движения нарушается, и центр ротации теперь перемещается кверху и медиальнее по отношению к головке плеча.

При сгибании (рис. 45, вид снаружи) подобный же анализ не показывает прерывания пути ОЦР, который проходит в пределах одного круга, расположенного в нижней части головки плечевой кости посередине между двумя ее краями.

И, наконец, при осевой ротации (рис. 46, вид сверху) область круга ОЦР лежит на соединении головки и диафиза посередине между двумя краями головки плеча.

Капсула и связки плечевого сустава

Связочный аппарат плечевого сустава не достаточно вынослив и не в состоянии один обеспечивать такую обширную подвижность данного сустава.

Суставные поверхности и связочный аппарат показаны на рис. 47, 48, 49, 50 (по Рувьеру).

Внутренний вид головки плечевой кости (рис. 47):

• головка плечевой кости окружена манжетой капсулы 1, на которой нижние синовиальные складки 2 лежат под головкой, приподнимаются возвратными волокнами капсулы;
• верхний тяж 4 плече-лопаточной связки, укрепляющий капсулу в ее верхней части;
• сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча 3 рассечено;
• сухожилие подлопаточной мышцы 5 рассечено вблизи области ее прикрепления.

Суставная впадина (вид снаружи) (рис. 48):

• показана суставная впадина 2, окруженная губой (суставным валиком), которая проходит по краю, надсуставной вырезкой;
• сухожилие двуглавой мышцы 3 (тут рассечено) прикрепляется к надсуставному бугорку и, разделяясь на два пучка, образует суставной валик. Это сухожилие является внутрисуставным;
• суставная капсула 8 укреплена следующими связками:
  • клювовидно-плечевой 7;
  • тремя тяжами плечелопаточной связки (рис. 49): верхний 9, средний 10 и нижний 11;
• клювовидный отросток виден на заднем плане, ость лопатки срезана 10;
• подлопаточный бугорок 11 (рис. 48), откуда берет начало сухожилие длинной головки трехглавой мышцы плеча за пределами капсулы.

Связки плечевого сустава (рис. 49, вид спереди):

• клювовидно-плечевая связка 3 идет от клювовидного отростка 2 к большому бугорку, к которому прикрепляется сухожилие надостной мышцы 4;
• два тяжа клювовидно-лопаточной связки расходятся над межбугорковой бороздой в месте, где сухожилие двуглавой мышцы плеча выходит из сустава и идет вдоль борозды, которая превращается в желобок двуглавой мышцы, будучи перекрытой сверху поперечной связкой плечевого сустава 6.
• Плечелопаточная связка состоит из трех тяжей: верхний 1 проходит от верхнего края суставной впадины над головкой плечевой кости, средний 10 - от верхнего края суставной впадины и спереди от плечевой кости и нижний 11 идет через передний край суставной впадины и ниже головки плеча.
• Эти три тяжа образуют Z-подобную структуру в передней части суставной капсулы. Между ними находятся две слабые точки:
  • отверстие Витбрехта 12, представляющее собой вход в подлопаточную ямку;
  • отверстие Рувьера 13, через которое синовиальная полость сообщается с подклювовидной сумкой;
  • длинная головка трехглавой мышцы плеча 14.

Задняя поверхность плечевого сустава (рис. 50).

В задней части капсулы было проделано отверстие и удалена головка плеча 1. На трупе, поскольку капсула не напряжена, можно обеспечить диастаз между суставными поверхностями в 3 см.

На рис. показано следующее:

• глубокая поверхность среднего 2 и нижнего 3 тяжей плечелопаточной связки;
• наверху расположены верхние пучки, а также клювовидно-плечевая связка 4, к которой прикрепляется клювовидно-лопаточная связка 5, не существенная с точки зрения механики;
• внутрисуставная часть сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча 6;
• суставная впадина 7, укрепленная суставной губой 8;
• две связки, не несущие механических функций, а именно надлопаточная 9 и остно-лопаточная 10;
• прикрепление трех околосуставных мышц: надостной 11, подостной 12 и малой круглой 13.

Внутрисуставное расположение сухожилия двуглавой мышцы плеча

Фронтальный срез, сделанный через плечевой сустав (рис. 51, по Рувьеру), показывает следующее.

• Неровности суставной впадины лопатки сглажены суставным хрящом 1.
• Суставная губа углубляет суставную впадину. Однако сцепление суставных поверхностей весьма незначительное, что ведет к большой частоте вывихов плеча. В своей верхней части 3 суставная губа не полностью фиксирована к кости, ее внутренний край свободно лежит в полости сустава наподобие мениска.
• При нейтральном положении сустава верхняя часть капсулы 4 натянута, а нижняя 5 расслаблена. Это расслабленное состояние нижней части капсулы и раскрытие синовиальных складок 6 позволяют произойти отведению плеча.
• Сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча 7 начинается на надсуставном бугорке и верхнем крае суставной губы. Выйдя из суставной впадины в межбугорковую борозду 8, оно проходит глубже капсулы 4.

На сагиттальном срезе верхнего полюса капсулы (рис. 52) показано:

• Внутри суставной полости сухожилие длинной головки бицепса находится в контакте с синовиальной оболочкой в следующих трех положениях:
  
  • оно прижато к глубокой поверхности капсулы (с) синовиальной выстилкой (s);
  • сухожилие охватывается синовиальной оболочкой, которая образует для него подвешивающую петлю под капсулой или мезотендон;
  • теперь сухожилие лежит свободно, но полностью инвестировано синовиальной оболочкой.

Эти три части сухожилия последовательно дифференцируются по его ходу от точки начала, но во всех случаях сухожилие, находясь внутри капсулы, остается экстрасиновиальным.

Теперь нам известно, что сухожилие двуглавой мышцы плеча играет важную роль в физиологии и патологии плечевого сустава.

Когда бицепс сокращается для того, чтобы поднять тяжелый предмет, обе его головки играют важнейшую роль в сохранении правильного взаимоотношения между суставными поверхностями плечевого сустава. Короткая головка, лежащая на клювовидном отростке, поднимает плечевую кость относительно лопатки и вместе с другими продольными мышцами (трехглавой, клювовидно-плечевой и дельтовидной) не позволяет произойти нижнему вывиху головки плеча. В это же время длинная головка бицепса прижимает головку плеча к суставной впадине, особенно во время отведения (рис. 53), поэтому длинная головка двуглавой мышцы плеча является и абдуктором. При ее разрыве сила отведения падает на 20%.

Начальная степень натяжения сухожилия бицепса зависит от длины его горизонтального внутрисуставного пути. Эта длина максимальна, когда плечевая кость находится в промежуточном положении между сгибанием и разгибанием (рис. 56, вид сверху) и в наружной ротации (рис. 54). В этих положениях эффективность длинной головки наибольшая. Когда плечо ротировано внутрь (рис. 55), внутрисуставной путь сухожилия бицепса и, соответственно, эффективность минимальны.

Из сказанного становится ясным, что сухожилие двуглавой мышцы плеча из-за наличия перегиба на уровне межбугорковой борозды подвергается большим механическим стрессам и может выдержать их, только будучи в хорошем состоянии. Если с возрастом коллагеновые волокла дегенерируют, то внутрисуставная часть сухожилия может разорваться при минимальном усилии с появлением типичной клинической картины, сопровождающей периартрит плечевого сустава.

Роль плечелопаточной связки

При отведении:

(a) исходное положение (рис. 57) (средний тяж показан светло-зеленым цветом, нижний тяж - темно-зеленым);

(b) средний и нижний тяжи плечелопаточной связки (рис. 58) натягиваются, а верхний тяж и клювовидно-плечевая связка (на рис. отсутствует) расслабляются. Таким образом, во время отведения связки максимально натягиваются, и суставные поверхности приходят в наибольший контакт, поскольку радиус дуги головки плечевой кости сверху несколько больше, чем снизу. Далее отведение блокируется (закрытое положение плечевого сустава по Мак Конэллу).

Отведение также контролируется контактом между большим бугорком плечевой кости и верхней частью суставной впадины и суставной губой. Этот контакт наступает позже при наружной ротации плеча, так как большой бугорок к концу отведения уходит кзади, межбугорковая борозда поворачивается в сторону акромиально-клювовидной арки, и нижние волокна плечелопаточной связки слегка расслабляются. В результате этого отведение достигает 90°.

Если отведение сочетается со сгибанием на 30° в плоскости лопатки, плечелопаточная связка натягивается более медленно, и отведение может достигать 110°.


Ротация

(a) наружная ротация (рис. 59) натягивает все три тяжа плечелопаточной связки,

(b) внутренняя ротация (рис. 60) расслабляет их.

Клювовидно-плечевая связка при сгибании и разгибании

На схеме вида плечевого сустава снаружи показано, что два тяжа клювовидно-плечевой связки натягиваются по-разному:

(а) Исходное положение (рис. 61), демонстрирующее клювовидно-плечевую связку с ее двумя тяжами (задний прикрепляется к большому бугорку - темно-зеленый; передний - к малому бугорку - светло-зеленый).

(b) При разгибании (рис. 62) натягивается преимущественно передний тяж.

(c) При сгибании (рис. 63) натяжение развивается преимущественно в заднем тяже. Внутренняя ротация плечевой кости, наблюдаемая к концу флексии, расслабляет клювовидно-плечевую и плечелопаточную связки, увеличивая тем самым амплитуду движений.

Коаптация суставных поверхностей под действием околосуставных мышц

Околосуставные мышцы, проходящие в поперечном направлении, действуют как активные связки и прижимают головку плечевой кости к суставной впадине (рис. 64, 65, 66).

Длинные мышцы верхней конечности и плечевого пояса (рис. 67, 68) обладают тонической активностью и препятствуют вывиху головки плеча книзу под действием переносимого в руке груза или срезывающего веса самой верхней конечности. Нижний вывих можно видеть при синдроме «болтающейся руки», когда по какой-то причине мышцы плечевого пояса и верхней конечности парализованы. С другой стороны, если длинные мышцы доминируют, то поперечные мышцы предотвращают вывих головки плечевого сустава кверху. Таким образом, эти две группы мышц являются антагонистами и синергистами по отношению друг к другу.

Вид поперечных мышц сзади (рис. 64):

1. Надостная мышца 1 берет начало от ямки лопатки и оканчивается на верхней фасетке бугорка плечевой кости.
2. Подостная мышца 3 прикрепляется к верхней части ямки лопатки и оканчивается на задневерхней фасетке бугорка плечевой кости.
3. Малая круглая 4 прикрепляется к нижней части ямки лопатки и оканчивается на задненижней части фасетки бугорка плечевой кости.

На рис. 65 представлен вид спереди.

Надостная мышца 1.

Подлопаточная 2 - мощная мышца, прикрепляющаяся ко всей передней поверхности ямки лопатки и оканчивающаяся на бугорке плечевой кости. Сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча 5. Когда эта мышца сокращается, ее сухожилие, прикрепляющееся к надсуставному бугорку, загоняет головку плеча внутрь, выполняя функцию поперечных мышц, посредством «эффекта памяти». Этот эффект заключается в сгибании локтевого сустава при поднятии тяжести.

На рис. 66 (вид сверху) представлена «верхняя защита» плечевого сустава: надостная мышца 1, сухожилие длинной головки двуглавой мышцы 5, расположенные над суставом.

Длинные мышцы - коаптаторы (рис. 67, вид сзади) представлены тремя мышцами:

1. дельтовидная мышца 8, состоящая из двух пучков - латерального 8 и заднего 8′, который поднимает головку плечевой кости во время отведения;
2. трехглавая мышца плеча (ее длинная головка) 7, прикрепленная к подсуставному бугорку лопатки - прижимает головку плечевой кости к суставной капсуле при разгибании локтевого сустава.

Длинные мышцы - коаптаторы (рис. 68, вид спереди), более многочисленны:

1. дельтовидная мышца 8 с ее двумя пучками (латеральным 8 и передним), ключичная мышца (не показана на рисунке);
2. сухожилие длинной головки двуглавой мышцы 5, а также ее короткая головка, прикрепленная к клювовидному апофизу, вблизи от клювовидно-плечевого 6. Это сухожилие при сгибании локтя и плеча приводит головку плечевой кости кверху;
3. ключичные пучки большой грудной мышцы 9 содействуют передним тяжам дельтовидной мышцы, но в первую очередь осуществляют сгибание и приведение плеча.

Некоторые авторы полагают, что кроме этого суставные поверхности удерживаются в контакте под действием атмосферного давления, но не в суставной полости, а под околосуставной мышечной манжетой.

Однако недавние электромиографические исследования показали, что эти мышцы активизируются только при ношении больших грузов. Обычно же головка плеча поддерживается не столько клювовидно-плечевой связкой, как считали ранее, сколько нижними волокнами суставной капсулы, как это было продемонстрировано недавно работами Фишера с соавторами. Верхнему вывиху головки, происходящему под действием очень сильного сокращения длинных мышц, препятствуют наличие клювовидно-акромиальной арки и сокращение надостной мышцы. Если надостная мышца не функционирует, головка плеча ударяется непосредственно о нижнюю поверхность акромиального отростка и акромиально-клювовидной связки, что вызывает боли, как при синдроме плечевого периартрита, наблюдаемом в случаях повреждения вращающей манжеты.

Поддельтовидный «сустав»

На самом деле в данном случае речь идет о ложном суставе, поскольку он не содержит хряща, а представляет собой обычное скольжение между глубокой поверхностью дельтовидной мышцы и капсулой ротаторов, которое упрощается наличием серозной сумки.

Дельтовидную мышцу 1 рассекли поперечно и отодвинули (рис. 69, по Рувьеру), обнажив «суставные» поверхности этого неистинного (физиологического) сустава. Становятся видны глубокая поверхность плоскости скольжения, капсула ротаторов плеча, образованная верхним концом плечевой кости 2, к которой прикрепляются:

• надостная мышца 3;
• подостная мышца 4;
• малая круглая мышца 5 и подлопаточная мышца сзади, которая не видна на рисунке;
• сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча 6, которое просматривается над и под вырезкой двуглавой мышцы9, проникающей в сустав.

Рассечение дельтовидной мышцы позволяет увидеть серозную сумку, представленную на рис. в разрезе 7. Далее кпереди расположено клювовидно-плечевое сухожилие, образующееся общим прикреплением к клювовидному апофизу следующих мышц:

• коротких пучков двуглавой мышцы 13;
• клювовидно-плечевой мышцы 14, вместе формирующих «переднюю защиту» сустава. Также позади сухожилия выделяются длинные тяжи трехглавой мышцы плеча.

Работу этих мышц можно оценить, используя следующие фронтальные срезы плечевого пояса:

1. плечо в состоянии покоя расположено вертикально вдоль туловища (рис. 70);
2. при отведении рука расположена горизонтально (рис. 71).

В первом случае (рис. 70) видны как ранее рассмотренные мышцы, так и срез лопаточно-плечевого сустава 8 с суставной губой и нижним капсульным отростком. Поддельтовидная серозная сумка 7 расположена между дельтовидной мышцей и верхним концом плечевой кости.

Во втором случае (рис. 71) отведение происходит за счет сокращения надостной 3 и дельтовидной мышц 1, что приводит буквально к скольжению друг о друга двух листков серозной сумки 7. Срез лопаточно-плечевого сустава позволяет видеть натяжение нижнего капсульного отростка, значительная подвижность которого необходима для нормального функционирования плечевого сустава. Также следует отметить, что «нижнюю защиту» сустава составляет сухожилие длинного пучка трехглавой мышцы 6.

Лопаточно-грудной «сустав»

Речь идет снова о «ложном суставе», не содержащем хрящевой ткани, а представленном на этот раз двумя скользящими поверхностями, как это видно на горизонтальном срезе грудины (рис. 72).

Левая часть среза представляет собой объемное изображение грудины со скошенным рассечением ребер и межреберных мышц. Также представлены плечевая кость, к которой прикрепляется большая зубчатая мышца, сопровождаемая снаружи дельтовидной мышцей. За счет своей искривленной формы лопатка (желтого цвета) кажется сдвоенной спереди от подлопаточной мышцы и сзади от подостной, малой круглой и большой круглой мышц. Мышечная пластина большой зубчатой мышцы, расположенная на протяжении от нижнего края лопатки до латеральной стенки грудины, создает два клеточных пространства скольжения:

• лопаточно-зубчатое пространство 1 включает в себя лопатку, покрытую подлопаточной мышцей и собственно большую зубчатую мышцу;
• грудо-зубчатое пространство 2 включает в себя стенку грудной клетки и большую зубчатую мышцу.

На правой половине среза, представляющей собой функциональную схему плечевого пояса, показано следующее:

• Лопатка расположена не во фронтальной плоскости, а наклонена кнаружи и кпереди, образуя с фронтальной плоскостью угол в 30°, открытый кпереди и кнаружи. Этот угол представляет собой физиологическую плоскость отведения плеча.
• Ключица проходит косо, в форме буквы S в задненаружном направлении и образует с фронтальной плоскостью угол 30°. Кпереди и кнутри ключица образует грудино-ключичный сустав с грудиной и акромиально-ключичный сустав с лопаткой, следуя кнаружи и кзади.
• В состоянии покоя ключица образует угол 60° с лопаткой, однако он может изменяться вследствие движений плечевого пояса.

При рассмотрении грудной клетки сзади (рис. 73) обычно лопатки представлены во фронтальной плоскости. На самом деле их следует размещать в пространстве под некоторым углом за счет кривизны их поверхности. Лопатка при ее нормальном положении занимает пространство от второго до седьмого ребра. По отношению к остистым отросткам позвонков (средняя линия) ее верхневнутренний угол соответствует остистому отростку первого грудного позвонка, нижний угол - остистому отростку седьмого или восьмого грудного позвонка, внутренняя оконечность ости лопатки (т.е. угол, образуемый двумя сегментами внутреннего края) лежит на уровне остистого отростка третьего грудного позвонка. Медиальный или позвоночный край лопатки отстоит на 5-6 см кнаружи от остистых отростков грудных позвонков. Нижний угол лопатки расположен на расстоянии 7 см от линии остистых отростков.

Движения в плечевом поясе

Теоретически можно выделить 3 вида движений лопатки и плечевого пояса в целом: движения кнаружи, вертикальные движения и круговые движения. В действительности все три типа движений всегда совмещаются в разной мере.

На горизонтальном срезе (рис. 74) латеральные движения лопатки предназначены для вращения ключицы в грудино-реберно-ключичном суставе благодаря подвижности акромиально-ключичного сустава.

• При отведении плеча назад (ретропульсия), направление движения ключицы становится несколько косо кзади и лопаточно-грудинный угол увеличивается до 70° (правая половина рисунка).
• При отведении плеча вперед (анте-пульсия) ключица располагается более фронтально (угол менее 30°), плоскость лопатки приближается к сагиттальному направлению, лопаточно-ключичный угол уменьшается и приближается к 60°, а сустав стремится кпереди. В этом положении поперечный диаметр достигает наибольшей величины.

Между этими двумя противоположными положениями плоскость лопатки отклоняется на угол от 30° до 40°.

На изображении сзади (рис. 75) видно, что при движении плеча кпереди остистый край лопатки расположен на расстоянии 10-12 см от линии остистых отростков.

Вертикальные движения лопаток (составляющие 10-12 см) всегда сопровождаются некоторым покачиванием, поднятием или опущением наружного конца ключицы (рис. 76, вид сзади).

Также на рис. 77 (вид сзади) показано очень важное движение лопаток - наклон. Повороты лопатки происходят по отношению к оси, перпендикулярной к плоскости лопатки и расположенной несколько ниже ее ости, недалеко от верхненаружного угла.

• Справа: поворот «книзу» (правая лопатка поворачивается по часовой стрелке), нижний угол перемещается кнутри, а верхненаружный угол - книзу, суставная впадина смотрит вниз.
• Слева: поворот «кверху»; это движение в противоположном направлении, при котором суставная впадина в большей степени поворачивается кверху, и верхненаружный угол лопатки перемещается кверху.

Амплитуда этого вращения составляет 45-60°, перемещение нижнего угла лопатки - 10-12 см, перемещение верхнего наружного угла - 5-6 см, но самым важным является изменение направления суставной впадины, что важно при вращательном движении плечевого пояса.

Истинные движения в лопаточно-грудном «суставе»

Основные движения, осуществляемые в лопаточно-грудном «суставе», уже были описаны, но мы сейчас знаем, что при отведении или сгибании плеча они выступают в различных сочетаниях. При сравнении рентгенограмм лопатки при отведении конечности (рис. 78) с фотографиями сухой лопатки, выполненными в разных ее положениях, Ж.-И. де ля Каффиньер смог определить истинные движения лопатки. Рисунки, изображающие акромиальный отросток и клювовидную и суставную впадины в процессе движения, показывают, что при активном отведении лопатка выполняет четыре движения.

1. Поднимается на 8-10 см без какого-либо сопутствующего перемещения кпереди, как полагали ранее.
2. Поворачивается под углом 38°, причем эта ротация нарастает почти линейно при увеличении отведения от 0 до 145°. Начиная со 120° отведения и далее, величина угловой ротации в плечевом суставе и в лопаточно-грудном «суставе» одинакова.
3. Наклоняется по отношению к поперечной оси, проходящей косо изнутри кнаружи и сзади кпереди, так что кончик лопатки перемещается кпереди и кверху, а ее верхняя часть - кзади и книзу. Это движение напоминает движение человека, который наклоняется назад, чтобы посмотреть на верхние этажи небоскреба. Амплитуда наклона составляет 23° при отведении конечности в пределах от 0 до 145°.
4. Вращается вокруг вертикальной оси в двухфазном режиме:
   • первоначально при отведении от 0 до 90° суставная впадина осуществляет парадоксальное движение под углом 10°, чтобы повернуться кзади;
   • по мере того как отведение переходит за пределы 90°, суставная впадина совершает движение на 6°, чтобы повернуться кпереди, и при этом не возвращается в исходное положение в передне-задней плоскости.

В процессе отведения верхней конечности суставная впадина выполняет сложную серию перемещений, поднимаясь и смещаясь кнутри, чтобы позволить большому бугорку плечевой кости не столкнуться с акромиальным отростком спереди и проскользнуть под акромиально-клювовидной связкой.

Грудино-ключичный сустав: суставные поверхности

Его суставные поверхности (рис. 79) в разобщенном состоянии имеют седловидную форму (сравните с трапецио-пястным суставом), и их вогнутости и выпуклости соответствуют друг другу. Ось вогнутой поверхности расположена перпендикулярно в пространстве, так что выпуклая поверхность и эти две оси лежат по обе стороны седла. Меньшая поверхность 1 является ключичной, а большая 2 - грудино-реберной. В действительности, ключичная поверхность 1, будучи больше в горизонтальном направлении, чем в вертикальном, накладывается на грудино-реберную поверхность спереди и особенно сзади.

Ключичная поверхность (рис. 80) хорошо соответствует грудино-реберной поверхности, как всадник сидит в седле, плотно прилегающем к спине лошади. Вогнутость ключичной поверхности пригнана к выпуклости грудино-реберной и наоборот. Две оси каждой поверхности совпадают настолько точно, что эта система имеет только две оси, перпендикулярные друг другу в пространстве, как это показано на схематическом рисунке:

• ось 1 соответствует вогнутости ключичной поверхности и позволяет движения ключицы в горизонтальной плоскости,
• ось 2 соответствует вогнутости грудино-реберной поверхности и позволяет движения ключицы в вертикальной плоскости.

Этот сустав имеет две оси и две степени свободы, что с точки зрения механики соответствует универсальному суставу. Тем не менее в нем возможна и некоторая осевая ротация.

На рис. 81 правый грудино-ключичный сустав открыт кпереди.

Медиальный конец ключицы 1 с его суставной поверхностью 2 был наклонен после пересечения верхней грудино-ключичной связки 3, передней грудино-ключичной связки 4 и реберно-ключичной связки 5. Сохранена только задняя связка6. Хорошо видна грудино-реберная поверхность 7 с двумя ее вогнутыми дугами.

Грудино-ключичный сустав: движения

Сложная схема грудино-ключичного сустава (рис. 82, по Рувьеру) показывает следующее. На правой половине рисунка представлен вертикально-фронтальный срез.

• Реберно-ключичная связка 1, прикрепляющаяся к верхней поверхности первого ребра и идущая кверху и кнаружи по направлению к нижней поверхности ключицы.
• Очень часто две суставные поверхности имеют разные радиусы кривизны, и их конгруэнтность обеспечивается мениском 3 наподобие седла между лошадью и всадником. Этот мениск подразделяет сустав на две вторичные полости, которые могут как сочленяться друг с другом, так и не иметь соединения в зависимости от наличия или отсутствия перфорации в центре мениска.
• Грудино-ключичная связка 4, выстилающая верхнюю часть сустава, укрепляется сверху межключичной связкой 5.

На левой половине рисунка дан вид сустава спереди.

• Реберно-ключичная связка 1 и подключичная мышца 2.
• Ось X, идущая горизонтально и слегка наклонно кпереди и кнаружи, что соответствует движениям ключицы в вертикальной плоскости в следующих пределах: кверху на 10 см и книзу на 3 см.
• Ось Y, идущая в вертикальной плоскости наклонно книзу и слегка кнаружи, пересекающая среднюю часть реберно-ключичной связки и соответствующая согласно традиционным представлениям движениям ключицы в горизонтальной плоскости. Амплитуда этих движений следующая: наружный конец ключицы может перемещаться на 10 см кпереди и на 3 см кзади. С чисто механической точки зрения истинная ось (Y′) параллельна оси (Y), но находится внутри сустава.

В этом суставе осуществляется еще один, третий тип движений, а именно осевая ротация ключицы на 30°. Это возможно только при ненапряженном состоянии связок. Поскольку грудино-ключичный сустав является двухосевым, то при произвольной ротации вокруг его двух осей происходит автоматическая (сочетанная) ротация. Наблюдения на практике показывают, что эта автоматическая ротация всегда сопутствует произвольным движениям в данном суставе.

Движения ключицы в горизонтальной плоскости (рис. 83, вид сверху).

• Жирной линией обозначено положение ключицы в покое.
• Движения осуществляются по отношению к точке Y′.
• Два крестика показывают крайние положения ключичного прикрепления реберно-ключичной связки.

На вставке срез А сделан на уровне реберно-ключичной связки, чтобы продемонстрировать натяжение, развивающееся в связке в крайних положениях.

• Движение кпереди контролируется натяжением реберно-ключичной связки и передней связки капсулы 1.
• Движение кзади ограничивается натяжением реберно-ключичной связки и задней связки капсулы 2.

Движения ключицы во фронтальной плоскости (рис. 84, вид спереди). Крестик соответствует оси движения X. Когда наружный конец ключицы поднимается (показано жирной линией), ее внутренний конец скользит книзу и кнаружи (красная стрелка). Данное движение контролируется натяжением реберно-ключичной связки (заштрихованная полоса) и напряжением подключичной мышцы 2.

Когда ключица опускается, ее внутренний конец поднимается. Это движение ограничивается натяжением верхней связки капсулы 4 и контактом между ключицей и верхней поверхностью первого ребра.

Акромиально-ключичный сустав

На схеме (рис. 85, вид сзади) лопатка и ключица разъединены друг с другом.

Здесь можно видеть следующие структуры:

• ость лопатки 1 переходит латерально в акромиальный отросток 2 с плоской или слегка выпуклой суставной поверхностью 3 на его передневнутреннем крае; этот сустав принадлежит к плоскостным и повернут кпереди, кнутри и кверху;
• наружный конец ключицы 4 с тонкой нижней частью из-за скоса суставной поверхности 5; эта поверхность плоская или слегка выпуклая и повернута книзу, кзади и кнаружи;
• этот сустав возвышается над суставной впадиной лопатки 10;
• на фронтальном срезе (плоскость Р) на вставке видно, что верхняя акромиально-ключичная связка 12 недостаточно мощная;
• суставные поверхности не достаточно конгруэнтны (как в трети случаев), и фиброволокнистая внутрисуставная пластинка, или мениск, 11 обеспечивает конгруэнтность.

В действительности стабильность сустава обеспечивают две внесуставные связки, соединяющиеся у основания клювовидного отростка 6, прикрепляющиеся одна - к верхнему краю надостной ямки 9, другая - к нижней поверхности ключицы:

• конусовидная связка 7, прикрепляющаяся на нижней поверхности ключицы к конусовидному бугорку у заднего края;
• трапециевидная связка 8, направляющаяся наклонно кверху и кнаружи к трапециевидному гребню ключицы; это фрагмент треугольной формы с неровной поверхностью, идущий от конусовидного бугорка кпереди и кнаружи на нижней поверхности ключицы.

На выделенном клювовидном отростке (рис. 86, вид спереди) также видны конусовидная 7 и трапециевидная связка 8. Конусовидная связка расположена во фронтальной плоскости, а трапециевидная связка направлена косо таким образом, что ее передняя поверхность «смотрит» вперед, внутрь и вверх, создавая таким образом угол, открытый кпереди и внутрь.

Акромиально-ключичный и грудино-ключичный суставы имеют большое значение при сгибании-разгибании плечевого сустава (рис. 87). Они обеспечивают наклон лопатки, который приводит к вращению (R) ключицы, принимающей участие в работе обоих суставов. Для того чтобы амплитуда движения между сгибанием F и разгибанием Е составила 180°, амплитуда работы суставов должна механически достигнуть 60°, а разница в 30° создастся при сочетанном вращении грудино-ключичного сустава.

На рис. 88 (верхненаружный вид, по Рувьеру) изображен правый акромиально-ключичный сустав:

• поверхностная порция акромиально-ключичной связки 11 рассечена, чтобы показать ее глубокие волокна, укрепляющие капсулу 15;
• конусовидная связка 7, трапециевидная связка 8, внутренняя клювовидно-ключичная связка 12, также именуемая двурогая связка Кальдани;
• клювовидно-акромиальная связка 13, которая не играет механической роли в суставе, но участвует в образовании подостной ямки. Сустав лопатки 11 напоминает о близости сухожилий, капсуле ротаторов и акромиально-клювовидной связки.

Поверхностно (на схеме не показаны) располагаются переплетающиеся волокна дельтовидной и трапециевидной связок, играющие ключевую роль в удержании суставных поверхностей акромиально-ключичного сустава в контакте и препятствующие подвывиху.

Ключица как бы «убегает» от ее внутреннего конца (рис. 89, нижневнутренний вид, по Рувьеру). Здесь можно видеть уже описанные структуры, а также клювовидную связку 14, которая следует по клювовидной вырезке и не играет никакой механической роли.

Роль клювовидно-ключичных связок

Схематическое изображение акромиально-ключичного сустава (рис. 90, вид сверху) указывает на важность конусовидной связки 7:

• лопатка показана сверху вместе с клювовидным отростком 6 и акромионом 2;
• пунктиром обозначены контуры ключицы во время начала движения 4 и окончания движения 4'.

С помощью этой схемы становится понятно, что при открытом угле между ключицей и лопаткой (красная стрелка)конусовидная связка натягивается и контролирует движение (две штриховые линии представляют эти положения конусовидной связки).

Другое изображение сверху (рис. 91) позволяет судить о роли трапециевидной связки 8. Когда угол между ключицей и лопаткой закрывается 8, трапециевидная связка натягивается и ограничивает движение.

Осевая ротация в акромиально-ключичном суставе хорошо проиллюстрирована на рис. 92 (передневнутренняя часть):

• крестик символизирует центр ротации сустава;
• светлый фон показывает начальное положение лопатки (нижняя половина срезана);
• темно-бежевый фон символизирует конечное положение лопатки после ротации в акромиально- ключичном суставе; так вращается цеп по отношению к своей рукоятке при молотьбе.

Можно также видеть натяжение, развиваемое конусовидной (сетка) и трапециевидной (штрихи) связками. Эта ротация на 30° добавляется к 30° ротации в грудино-ключичном суставе, что в итоге дает ротацию лопатки на 60°.

Недавнее фотографическое исследование Фишера с соавторами пролило свет на сложность движений, происходящих в слабо сцепленном акромиально-ключичном суставе.

При отведении (по отношению к лопатке):

• внутренний конец ключицы поднимается на 10°;
• угол между лопаткой и ключицей увеличивается до 70°;
• ключица поворачивается кзади до 45°.

При сгибании основные движения идентичны, хотя и менее выражены в отношении увеличения лопаточно-ключичного угла.

При разгибании лопаточно-ключичный угол уменьшается до 10°.

При внутренней ротации происходит только увеличение лопаточно-ключичного угла до 13°.

Мышцы, осуществляющие движения в плечевом поясе

На схематическом изображении грудины (рис. 93) правая половина представляет собой вид сзади.

1. Трапециевидная мышца, состоящая из трех частей с разным действием.
   • Верхние акромиально-ключичные волокна 1 поднимают плечевой пояс и не дают ему провисать под действием груза; они переразгибают шею и поворачивают голову в противоположную сторону при фиксированном плечевом суставе.
   • Промежуточные поперечные волокна 1' подтягивают внутренний край лопатки на 2-3 см ближе к остистым отросткам позвонков и прижимают лопатку к грудной клетке; они перемещают плечевой сустав кзади.
   • Нижние волокна 1", идущие наклонно книзу и кнутри, тянут лопатку книзу и кнутри.
   • Одновременное сокращение всех трех пучков тянет лопатку кнутри и кзади, поворачивая ее кверху (20°), принимая незначительное участие в отведении, но играя важную роль при ношении тяжестей; оно также препятствует провисанию руки и не позволяет лопатке отдаляться от грудной стенки.
2. Ромбовидные мышцы 2, идущие наклонно кверху и кнутри, тянут нижний угол лопатки кверху и кнутри и тем самым поднимают лопатку и поворачивают ее книзу, при этом суставная впадина ориентирована книзу; они прижимают нижний угол лопатки к ребрам. При параличе ромбовидных мышц лопатка отходит от грудной стенки.
3. Угловая мышца (мышца, поднимающая лопатку) 3 идет наклонно вверх и кнутри. Как и ромбовидные мышцы, она подтягивает верхний угол лопатки кверху и кнутри на 2 или 3 см (как это бывает, когда мы пожимаем плечами). Она принимает также участие в ношении тяжестей. Паралич этой мышцы приводит к опусканию плечевого пояса. Она слегка ротирует лопатку, чтобы суставная впадина «смотрела» вниз.
4. Большая зубчатая мышца 4' (рис. 94).
   • Левая половина схемы представляет собой вид спереди (рис.93)
5. Малая грудная мышца 6 идет наклонно книзу, кпереди и кнутри. Она опускает плечевой пояс, при этом суставная впадина поворачивается книзу (например, при движениях, выполняемых на параллельных брусьях). Она тянет лопатку кнаружи и кпереди, при этом задний край отходит от грудной стенки.
6. Подключичная мышца 5 идет наклонно книзу и кнутри, почти параллельно ключице. Она опускает ключицу и вместе с ней плечевой пояс, прижимает внутренний конец ключицы к рукоятке грудины и тем самым сопоставляет суставные поверхности грудино-ключичного сустава.

Схематическое изображение грудной клетки в профиль (рис. 94):

• трапециевидная мышца 1, поднимающая плечевой пояс;
• так же, как и угловая мышца (мышца поднимающая лопатку) 3;
• большая зубчатая мышца 4 и 4', берущая начало от глубокой поверхности лопатки и следующая к заднелатеральной стенке грудины со своими двумя порциями:
  • верхняя часть идет горизонтально и кпереди 4. Она подтягивает лопатку на 12-15 см кпереди и кнаружи и не дает ей перемещаться назад, когда мы толкаем перед собой тяжелый предмет. В случае ее паралича такое усилие приводит к тому, что внутренний край лопатки отходит от грудной стенки (это используют в качестве клинического теста);
  • нижняя часть идет наклонно кпереди и книзу 4'. Она ротирует лопатку кверху, чтобы суставная впадина поворачивалась вверх; она активна при сгибании и отведении верхней конечности в плечевом суставе, а также при ношении тяжестей, но только в том случае, если рука уже отведена как минимум на 30° (например, когда мы несем ведро с водой).

На горизонтальном срезе грудины (рис. 95) можно рассмотреть работу мышц плечевого пояса:

• справа можно видеть действие большой зубчатой 4 и малой грудной мышц 5, которые отводят лопатку, т.е. отодвигают ее от средней линии. Кроме того, малая грудная и подключичная мышцы (не изображены на рисунке) опускают плечевой пояс;
• слева показано действие трапециевидной мышцы (средние волокна) (не изображена на рисунке), ромбовидной мышцы1, приводящее остистый край лопатки к средней линии. Ромбовидная мышца также поднимает лопатку.

Надостная мышца и отведение

Вид лопатки сверху позволяет увидеть (рис. 96) надостный канал (*), ограниченный:

• сзади - остью лопатки и акромиальным отростком а;
• спереди - клювовидным отростком с;
• сверху - клювовидно-акромиальной связкой b. Акромион, связка и клювовидный отросток вместе образуют фиброзно-костную арку, называемую клювовидно-акромиальной аркой.

Надостный канал образует ригидное, неэластичное кольцо.

• Если мышца увеличивается в размерах в результате рубцового перерождения или воспалительного процесса, она не может скользить внутри этого канала, не застревая.
• Если же при узелковом утолщении ей удается в конечном счете проскользнуть через канал, отведение продолжается со скачком; это явление известно как «скачущее плечо».
• Повреждение вращающей манжеты дегенеративным процессом приводит к двум последствиям:
  • невозможность отведения плеча в полной мере (рука не достигает полностью горизонтального положения);
  • прямой контакт между головкой плечевой кости и клювовидно-акромиальной аркой ответствен за боли, сопутствующие отведению верхней конечности при синдроме «повреждения вращающей манжеты плеча».

Известно, что хирургическое восстановление сухожилия достаточно сложно в связи с малым размером надостного канала, что подтверждает применение нижней акромиопластики (резекция нижней половины акромиона) и резекции акромио-клювовидной связки.

На рис. 97 (вид на лопатку спереди и сверху) показано, как надостная мышца 2, прикрепляющаяся к надостной ямке и большому бугорку, проходит под клювовидно-акромиальной связкой b.

На рис. 98 (вид плече-лопаточного сустава сзади) схематически изображены четыре мышцы, обеспечивающие отведение:

• дельтовидная 1;
• надостная 2 (эти две мышцы образуют пару, которая инициирует отведение плеча);
• передняя 3 зубчатая;
• трапециевидная 4 (эти две мышцы образуют пару, которая инициирует отведение в лопаточно-грудном «суставе»).

Сейчас стали считать, что подлопаточная, подостная и малая круглая мышцы (на схеме отсутствуют) также принимают участие в отведении. Они тянут головку плечевой кости книзу и кнутри, тем самым составляя вместе с дельтовидной мышцей вторую функциональную пару на уровне плечевого сустава. И наконец, сухожилие двуглавой мышцы плеча тоже участвует в отведении, поскольку при его разрыве сила отведения уменьшается на 20%.

Физиология отведения

Хотя на первый взгляд отведение представляет собой простое движение, в котором участвуют две мышцы - дельтовидная и надостная, нет ясности в отношении их вклада в его реализацию. Электромиографические исследования (Комте и Оффрей, 1970) позволили пролить новый свет на эту проблему.

Роль дельтовидной мышцы 

Согласно Фику (1911), дельтовидная мышца состоит из семи функциональных компонентов (рис. 101, горизонтальный срез через нижнюю часть мышцы):

• передний (ключичный) пучок содержит два компонента (I, II);
• средний (акромиальный) пучок содержит один компонент (III);
• задний (остный) пучок содержит четыре компонента (IV, V, VI, VII).

Если рассматривать положение каждого компонента по отношению к оси чистого отведения (АА′) (рис. 99, вид сзади и рис. 100, вид спереди), то можно видеть, что некоторые компоненты, а именно акромиальный пучок (III), самая латеральная часть компонента II ключичного пучка и компонент IV остного пучка лежат кнаружи от оси отведения и тем самым могут с самого начала вызывать это движение (рис. 101). Другие компоненты (I, V, VI, VII), наоборот, действуют как аддукторы, если верхняя конечность свободно висит вдоль туловища. Таким образом, последние компоненты дельтовидной мышцы являются антагонистами по отношению к первым и начинают принимать участие в отведении только тогда, когда в процессе этого движения они постепенно перемещаются кнаружи к оси отведения (АА′). Таким образом, их функция меняется в зависимости от того, с какого уровня начинается отведение. Обратите внимание на то, что некоторые компоненты (VI и VII) всегда являются аддукторами независимо от величины отведения. Штрассер (1917) в основном разделяет эту точку зрения, но отмечает, что, когда отведение происходит в плоскости лопатки, т.е. с сопутствующими 30° флексии и по отношению к оси (ВВ′) (рис. 101) перпендикулярной к плоскости лопатки, почти весь ключичный пучок с самого начала является абдуктором.

Электромиографические исследования показали, что различные порции мышцы последовательно вовлекаются в работу при отведении и что чем более мощными аддукторами волокна являются вначале, тем позже происходит это вовлечение. Таким образом, отводящим компонентам не противостоят антагонистические приводящие компоненты. Это примерреципрокной иннервации (Шеррингтон).

При чистом отведении вовлечение пучков происходит в следующем порядке:

• акромиальный пучок III;
• почти немедленно следом за ним компоненты IV и V;
• и наконец, компонент II после отведения на 20-30°

.
При отведении в сочетании с 30° сгибания:

• компоненты III и II приходят в действие с самого начала;
• IV, V и I постепенно вовлекаются позже.

При наружной ротации плеча в сочетании с отведением:

• компонент II сокращается с самого начала;
• компоненты IV и V не вступают в действие даже к концу отведения.

При внутренней ротации плеча в сочетании с отведением: вовлечение компонентов происходит в обратном порядке.

Суммируя сказанное, следует отметить, что дельтовидная мышца, активная с первых градусов отведения, может сама по себе выполнить весь объем отведения. Она достигает максимальной эффективности примерно при 90° отведения, развивая силу, в 8,2 раза превышающую вес верхней конечности (Инман).


Роль мышц ротаторов

Теперь становится понятно, что другие мышцы вращающей манжеты плеча не только играют важную роль в обеспечении синергизма дельтовидной и надостной мышц, но и способствуют эффективному функционированию дельтовидной мышцы (Инман).

При отведении (рис. 102) силу, развиваемую дельтовидной мышцей D, можно перевести в продольный компонент Dr, который будет воздействовать на головку плечевой кости в виде силы R после вычитания продольного компонента Pr веса верхней конечности Р (действующего через центр тяжести). Эту силу R можно также разложить на силу Rc, прижимающую головку плеча к суставной впадине, и более мощную силу RI, которая стремится вывихнуть головку кверху и кнаружи. Если в этот момент мышцы-ротаторы (подостная, подлопаточная и малая круглая) сокращаются, то их общее усилие Rm непосредственно противодействует вывихивающей силе RI, тем самым предупреждая верхненаружный вывих головки плеча (см. 104). Таким образом, сила Rm, не позволяющая верхней конечности сместиться кверху, и действующий в противоположном направлении (кверху) компонент дельтовидной мышцы Dt составляют функциональную пару, ведущую к отведению верхней конечности. Сила, генерируемая мышцами-ротаторами, оказывается максимальной при отведении на 60°. Это было подтверждено при электромиографическом исследовании подостной мышцы (Инман).


Роль надостной мышцы

Надостную мышцу долгое время считали «инициатором отведения». Недавние исследования (Ван Линге и Малдер), в процессе которых получали паралич этой мышцы посредством введения анестетика в надлопаточный нерв, показали, что она не важна для отведения даже в его начале. Для реализации отведения в полном объеме достаточно одной дельтовидной мышцы.

Но, как продемонстрировал Дюшан де Булонь на основании электромиографии в эксперименте и клинических наблюдений за больными с изолированным параличом дельтовидной мышцы, надостная мышца может обеспечить тот же объем отведения, что и дельтовидная. Электромиографические исследования показывают, что надостная мышца сокращается на протяжении всего движения отведения и достигает пика своей активности при 90° отведения, как и дельтовидная.

В начале отведения (рис, 103) ее тангенциальный компонент силы Et больше компонента дельтовидной мышцы Dt, но рычаг короче. Ее радиальный компонент Er сильно прижимает головку плеча к суставной впадине и таким путем в значительной степени противодействует ее вывиху кверху под влиянием радиального компонента силы дельтовидной мышцы Dr. Тем самым усиливается действие мышц ротаторов, направленное на удержание компонентов плечевого сустава в правильном соотношении. Кроме того, надлопаточная мышца напрягает верхние волокна суставной капсулы и противодействует нижнему подвывиху головки плеча (Дотри и Госсет).

Таким образом, надостная мышца выступает как синергист по отношению к другим мышцам манжеты, т.е. к ротаторам. Она является надежным помощником дельтовидной мышцы, которая без ее помощи быстро утомляется.

Суммируя сказанное, можно отметить, что ее действие важно в качественном отношении с точки зрения удержания суставных поверхностей в полноценном контакте и в количественном отношении с точки зрения повышения выносливости и силы отведения. По сравнению с дельтовидной мышцей характер функционирования надостной мышцы проще. Хотя мы уже не можем рассматривать ее в качестве инициатора отведения, она, несомненно, полезна и эффективна, особенно в начале отведения.

Три фазы отведения

Первая фаза отведения (рис. 105)
0-60°.

В этом движении в основном участвуют дельтовидная 1 и надостная 2 мышцы, образующие пару на уровне плечевого сустава. Именно в этом суставе начинается движение отведения. Первая фаза заканчивается на 90°, когда плечевой сустав «замыкается» в результате контакта большого бугорка с верхним краем суставной впадины. Наружная ротация плеча, благодаря которой большой бугорок смещается кзади, позволяет отсрочить это механическое «замыкание». Таким образом, отведение в сочетании с 30° сгибания в плоскости лопатки является истинным физиологическим движением отведения (Штайндлер).

Вторая фаза отведения (рис. 106)
60-120°.

Плечевой сустав замкнут, и дальнейшее отведение может происходить только с участием плечевого пояса. Эти движения включают:

• «поворот» лопатки с ротацией против часовой стрелки (для правой лопатки), вследствие чего суставная впадина поворачивается кверху, амплитуда этого движения составляет 60°;
• осевую ротацию в грудино-ключичном и акромиально-ключичном суставах, каждый из них добавляет по 30°.

В реализации второй фазы отведения участвуют трапециевидная 3 и 4 и передняя зубчатая 5 мышцы, представляющие собой пару, действующую на уровне лопаточно-грудного «сустава».

Это движение приостанавливается примерно на уровне 150° (90 + 60 за счет ротации лопатки) из- за сопротивления натянутых приводящих мышц, а именно широчайшей мышцы спины и большой грудной.


Третья фаза отведения (рис. 107)
120-180°.

Для того чтобы верхняя конечность могла снова вернуться в вертикальное положение, требуется участие позвоночника. Если отведена только одна рука, то достаточно бокового наклона позвоночного столба, обеспечиваемого сокращением мышц 6 на контралатеральной стороне. Если же отведены обе верхние конечности, они могут вернуться в параллельное вертикальное положение только через максимальное сгибание. Для достижения вертикального положения требуется увеличение поясничного лордоза, обеспечиваемое действием мышц спины. Подобное подразделение отведения на три фазы является, конечно, искусственным; в действительности эти движения переходят одно в другое. Таким образом, нетрудно увидеть, что лопатка начинает поворачиваться еще до того, как плечо достигает 90° отведения; подобным же образом и позвоночник начинает наклоняться в сторону перед достижением 150° отведения. К концу амплитуды отведения все мышцы находятся в состоянии сокращения.

Три фазы сгибания

Первая фаза сгибания (рис. 108)
от 0 до 50-60°. 

В ней принимают участие:

• передние, ключичные волокна дельтовидной мышцы 1;
• клювовидно-плечевая мышца 2;
• верхние, ключичные волокна большой грудной мышцы 3.

Движение сгибания в плечевом суставе ограничивается двумя факторами:

• натяжением клювовидно-плечевой связки;
• сопротивлением, оказываемым малой и большой круглыми мышцами и подостной мышцей.

Вторая фаза сгибания (рис. 109)
60-120°.

Плечевой пояс участвует в этом движении следующим образом:

• поворотом лопатки на 60°, при этом суставная впадина поворачивается кверху и кпереди;
• осевой ротацией в грудино-ключичном и акромиально-ключичном суставах, каждый из которых добавляет по 30°.

Это движение обеспечивается теми же мышцами, что и отведение, - трапециевидной (не изображена) и передней зубчатой6.

Сгибание в лопаточно-грудном «суставе» ограничено сопротивлением широчайшей мышцы спины и реберно-стернальных волокон большой грудной мышцы.


Третья фаза сгибания (рис. 110)
120-180°.

Поднятие верхней конечности продолжается при участии дельтовидной 1, надостной 4, нижних пучков трапециевидной 5 и большой зубчатой (или передней) 6 мышц. Когда сгибание приостанавливается в плечевом суставе и в лопаточно-грудном «суставе», требуется участие позвоночника. Если осуществляется сгибание одной верхней конечности, то можно завершить это движение переходом в положение максимального отведения, а затем боковым наклоном позвоночника. Если обе верхние конечности согнуты, то конечная фаза этого движения будет идентична тому, что мы наблюдаем при отведении, т.е. усугубится лордоз в поясничном отделе позвоночника под действием поясничных мышц.

Мышцы - ротаторы плеча

Вид плечевого сустава сверху показывает мышцы-ротаторы (рис. 111).

• Внутренние ротаторы (рис. 112):
  1. Широчайшая мышца спины 1.
  2. Большая круглая мышца 2.
  3. Подлопаточная мышца 3.
  4. Большая грудная мышца 4.
• Наружные ротаторы (рис. 113):
  5. Подостная мышца 5.
  6. Малая круглая мышца 6.

По сравнению с многочисленными и мощными внутренними ротаторами наружные ротаторы слабые. Тем не менее они необходимы для правильного функционирования верхней конечности, поскольку сами по себе без участия других мышц могут осуществлять перемещения лежащей спереди от туловища кисти кпереди и кнаружи. Эти движения правой кисти в медиальном и латеральном направлениях важны для того, чтобы писать.

Здесь следует отметить, что, хотя эти мышцы имеют раздельную иннервацию (подостная иннервируется надлопаточным нервом, а малая круглая - огибающим), оба эти нерва происходят из одного и того же корешка (С5) плечевого сплетения. Поэтому одновременный паралич данных мышц может развиться в результате тракционного повреждения плечевого сплетения при падении на плечевой сустав (мотоциклетная травма).

Но ротация в плечевом суставе не обеспечивает всей амплитуды ротационных движений верхней конечности. В дополнение к ней меняется направление лопатки (и тем самым ориентация суставной впадины) при ее круговом движении по отношению к грудной клетке. Это изменение ориентации лопатки на 40-45° ведет к соответствующему увеличению амплитуды ротационного движения. В его реализации участвуют следующие мышцы:

• для наружной ротации (приведение лопатки) ромбовидные и трапециевидная;
• для внутренней ротации (отведение лопатки) передняя зубчатая и малая грудная.

Приведение и разгибание

Приводящие мышцы (рис. 114, вид спереди и рис. 115, вид сзади снаружи): большая круглая 1, широчайшая мышца спины 2, большая грудная 3, ромбовидные 4.

На вставке (рис. 117) схематически показано действие двух мышечных пар, обеспечивающее приведение верхней конечности.

• Пара, образованная ромбовидными мышцами 1 и большой круглой 2.
  Синергизм этих мышц абсолютно необходим для реализации приведения, поскольку, если сокращается только большая круглая мышца и верхняя конечность сопротивляется приведению, происходит поворот лопатки кверху вокруг ее оси (показана крестиком). Сокращение ромбовидных мышц препятствует этой ротации лопатки и позволяет большой круглой мышце привести плечо.
• Пара, образованная длинной головкой трехглавой мышцы плеча 4 и широчайшей мышцей спины 3.
  Сокращение широчайшей мышцы спины, которая является мощным аддуктором, стремится сместить головку плечевой кости книзу (черная стрелка). Длинная головка трехглавой мышцы, являющаяся слабым аддуктором, противодействует этому смещению, сокращаясь и поднимая головку плеча (белая стрелка).

Мышцы разгибатели (рис. 116, вид сзади и снаружи):

• разгибание в плечевом суставе осуществляется следующими мышцами:
  • большой круглой 1;
  • малой круглой 5;
  • задними волокнами дельтовидной 6;
  • широчайшей мышцы спины 2;
• разгибание в лопаточно-грудном «суставе» с приведением лопатки осуществляется:
• ромбовидными мышцами 4;
• средними поперечными волокнами трапециевидной мышцы 7;
• широчайшей мышцей спины 2.

Метод оценки сгибания и отведения по Гиппократу

Врачи не всегда располагали современными методами исследования, такими как радиография, томография или магнитно-резонансное исследование. Эти новшества, несомненно, помогают поставить верный диагноз и найти причину заболевания, однако и в наше время врачам следует владеть методами исследования, разработанными Гиппократом, и уметь использовать свои пять чувств. Довольно просто разобраться в работе сустава, даже не используя гониометр и другую технику, если представить организм человека как самобалансирующую систему. Эта система способна функционировать сама по себе, без единого инструмента. Необходимо вернуться во времена Гиппократа!

Рассмотрим плечевой сустав.

Что касается сгибания (рис. 119, 120) и разгибания (рис. 118), необходимо запомнить:

• когда пальцы находятся в области рта (рис. 119), сгибание плечевого сустава составляет 45°. Это движение необходимо для питания;
• когда рука находится на вершине черепа (рис. 120), сгибание плечевого сустава составляет 120°. Это движение необходимо для выполнения личного туалета, расчесывания волос, например.

Что касается разгибания (рис. 118): когда рука расположена на гребне подвздошной кости, угол разгибания плечевого сустава составляет 40-45°.

Отведение (рис. 121, 122):

• когда рука расположена на гребне подвздошной кости, плечевая кость отведена от туловища на 45° (рис. 121);
• когда пальцы расположены на вершине черепа (рис. 122), отведение в плечевом суставе равно 120°. Это движение выполняется во время причесывания, например.

Этот метод применим для исследования подвижности практически всех суставов.


"Верхняя конечность. Физиология суставов"
А.И. Капанджи