[科普中国]-肩关节运动学

广义的肩关节是由胸锁关节、锁骨、肩锁关节、肩胛骨、盂肱关节、肱骨近端以及肩胛胸壁关节共同组成的复杂结构（如图1）。胸锁关节围绕水平轴、垂直轴及前后轴形成六个方向的运动。分别为向前的旋转、向后的旋转、前伸、后伸、上举及下压。其中上举可达35°，前、后伸35°，延锁骨长轴的轴向旋转可达45°-50°

图****1 肩关节**（****1.****肩关节骨、神经和血管系统；**2. 盂肱关节）

肩锁关节的运动可包括锁骨相对于肩胛骨在三个方向上的运动，即前后运动、上下运动以及轴向旋转运动。其中前后向的运动范围最大，约为上下方向的运动范围的3倍。对于锁骨相对肩峰前后方向的旋转运动的限制作用主要来自于肩锁关节囊的前后部纤维。喙锁韧带，主要是锥状韧带限制了锁骨相对肩峰的向上方的运动。实际上并没有韧带结构限制锁骨向下方的运动。

锁骨潜在可达到的运动范围超过在实际活动中所达到的运动范围。在上肢上举过程中，锁骨的上举最大可达30°，发生在上肢上举至130°左右时。在上肢上举的前40°时锁骨相对肩峰前伸10°，此后至在上肢上举达130°之前， 锁骨并没有进一步的前伸。而若此后上肢继续上举至极限时，锁骨还有15°～20°的前伸。在上肢上举的整个过程中，锁骨相对于肩峰的轴向旋转活动不超过10°对于上肢活动来说: 更重要的是发生在胸锁关节的锁骨轴向旋转运动，将锁骨与喙突以螺钉固定并不会明显影响肩关节的上举活动。 但若胸锁关节强直则上肢即不能上举超过90°。

整个肩胛带的活动范围超过了人体上其它任何一个关节的活动度，上肢可外展上举近180°，内、外旋活动范围加起来超过150°，围绕水平运动轴的前屈及后伸活动范围加起来接近170°。这么大的运动范围是发生在胸锁关节、肩锁关节、盂肱关节及肩胛骨胸壁关节的运动范围所综合在一起达到的。其中主要的运动发生在盂肱关节和肩胛骨胸壁关节上，而在运动范围的极限部分，胸锁关节的运动也很重要。

静息位肩胛骨的静息位是相对躯干的冠状面向前旋转30°。另外从后方看，肩胛骨长轴相对于躯干的长轴向上方旋转3°。最后，从侧方看，肩胛骨静息时相对于躯干的冠状面前屈20°。肱骨头静息时位于肩盂的中心。肱骨头及肱骨干均位于肩胛骨平面内。肱骨头关节面相对于肱骨干有30°的后倾。

关节面及其指向肱骨头的关节面约占整个球型的表面积的1/3,并呈120°的圆弧状。相对肱骨干长轴，肱骨头关节面有45°的向上倾斜。相对于肱骨远端两髁之间的连线，肱骨头关节面后倾30°。肩盂的形状像一个反向的逗号。一般来说，肩盂关节面相对于肩胛骨内缘有约5°的向上倾斜，并且肩盂关节面相对于肩胛骨有平均7°左右的后倾。

上肢上举肩关节最重要的功能为使上肢上举，因此对目前这一动作有详尽的研究。研究的重点在于，在上肢上举的过程中，盂肱关节及肩胛胸壁关节各自的运动范围有多大，也就是经常说到的肩胛骨、肱骨节律的问题。在上举的前30°内，盂肱关节的运动范围占较大比例，而在最后60°上举活动中，盂肱关节和肩胛胸壁关节的运动度是基本相等的。最终，在整个上臂上举的过程中，盂肱关节和肩胛胸壁关节的总运动角度的比例约为2:1。另外从侧方看随着上肢的上举，肩胛骨相对于胸壁亦有前后方向的旋转运动。在上举的前90°内，肩胛骨相对于胸壁旋前约6°；在随后的上肢继续上举的过程中，肩胛骨又向后旋转16°。因此，在上肢极限上举时，肩胛骨处于相对于静息位向后旋转10°的位置。

上肢外旋实验证明，在上肢极度上举时必伴随肱骨头的外旋以使肱骨大结节能避开喙肩弓从而避免发生撞击。另外上举时肱骨的外旋运动还可放松盂肱关节下方的韧带结构使上臂能达到最大限度的上举。上肢可在不同位置上举，因此我们对上肢上举活动的描述需说明一方面此时上肢所在平面相对于肩胛骨平面之间的夹角L 另一方面还需明确在肢体上举的平面内，上肢上举所达到的角度。在肩胛骨固定的模型上，上臂上举时上举角度与肱骨外旋角度的关系。上臂最大程度的上举发生在肱骨活动平面位于肩胛骨平面前方23°时。肱骨在肩胛骨平面前方的任一角度的位置上举时，均伴有肱骨干的外旋。最大限度上举时肱骨干外旋达35°。而在肱骨干内旋时上臂最大上举位于肩胛骨平面后方20°～30°的平面内，且此时上臂上举最大仅为115°。

旋转中心对肩关节运动的研究表明，盂肱关节旋转中心位于肱骨头几何中心旁。这表明在盂肱关节旋转过程中，肱骨头的移位很小。在整个上臂上举的过程中，肱骨头仅向上移位约4 mm。因此，若肱骨头向上移位过大，可能意味着存在肩袖的缺损或肱二头肌长头腱的断裂。上举过程中肩胛骨的旋转中心位于肩峰尖端。

由于盂肱关节的旋转中心很接近于肱骨头的几何中心，在盂肱关节旋转时肱骨头的移位很小，这就证实了目前所用的非限制型盂肱关节假体设计上的合理性。另外，对于肱骨头和肩盂之间半径的不匹配，最佳值应为3～4mm,因为这样就可以复制出正常关节在运动过程中肱骨头的微小移位。

扩展阅读胡耿丹, 王乐军, 牛文鑫. 运动生物力学. 同济大学出版社. 2013年12月, 第1版.

本词条内容贡献者为:

牛文鑫 - 助理教授 - 同济大学医学院