盂肱关节——日常生活中的明星

盂肱关节

盂肱关节即为广泛使用的“肩关节”的学术称谓，尽管该关节只是肩部关节的一部分，但是在很多情况下代表了肩关节，这足以见得该关节的重要性。除了其在功能上的重要作用之外，盂肱关节在上肢损伤中的“出镜率”之高，无疑让它成为上肢中的“明星”关节。盂肱关节是一个典型的为了取得更大的功能性活动而牺牲了自身稳定性的例子，人体在受益于灵活的肩关节带来的各种便利的同时，也承担着其极易受伤的风险。

01盂肱关节的构成

盂肱关节是由肩胛骨的关节盂与肱骨头连接而成的球窝关节，因为肱骨头的面积远大于关节盂的面积，并且韧带薄弱、关节囊松弛，故盂肱关节是人体中活动范围最大且最为灵活的关节。肱骨头和关节盂的关系就像一个高尔夫球放在一枚一元钱的硬币之上，这足以见得二者在体积上的巨大差距。

盂肱关节的关节盂为一上窄下宽的长圆形凹面并向前下外倾斜，关节盂面上被覆一层中心薄、边缘厚的关节软骨。关节盂缘被纤维软骨环即关节盂唇所围绕，关节盂唇可以加深关节盂凹，起到增加关节稳定性的功能。肱骨头的关节面是沿内侧上方延伸的，由于其自然后倾，也向后延伸。这一定位直接将肱骨头置于肩胛骨平面中，但仅部分关节面与关节盂接触，故极不稳定。

肱骨大结节朝向外侧，小结节朝向内侧，在大小结节之间的是结节间沟，肱二头肌的长头腱经过结节间沟并随着关节活动而上下滑行。肱二头肌长头对于肩关节有外展的力矩，在肩关节外展或者前屈时，肱二头肌长头的收缩可以帮助维持肱骨头在关节盂中的位置。肱二头肌还与关节盂唇相连，所以肱二头肌长头在过度用力时常会引发关节盂唇撕裂(图1)。

盂肱关节周围还有很多韧带协助维持关节的稳定性(图2)。其中最典型的就是盂肱韧带和喙肱韧带。盂肱韧带分成上中下三束，在手臂处于放松或者内收姿势时，上盂肱韧带能限制肩部往下的位移。有研究表明，只有50%的人上盂肱韧带发育较完全，此时就需要喙肱韧带作为“替补”，代偿发育不完全的上盂肱韧带的功能。

中盂肱韧带在手部外展和外旋时限制盂肱关节的下移和前移，且在手臂外展45°时起到最大作用。下盂肱韧带的功能是三条韧带中最为强大的，当手臂外展90°时，提供肩部前方的稳定性。当手臂呈外展外旋位时，下盂肱韧带的前束拉紧，限制肩部向前位移。手臂呈外展内旋位时，后束拉紧以限制肩部向后位移。

除此之外，关节囊内的滑液起了内聚力和粘连的作用，滑液就像黏稠的“浆糊”一样附在关节盂和关节软骨上，使它们难以分离。关节囊内的负压也为盂肱关节提供了一定的稳定性，当关节囊被破坏、囊内负压下降时，肩关节的稳定性减弱。

02肩袖——盂肱关节的“保护伞”

肩袖由冈上肌、冈下肌、小圆肌、肩胛下肌4块肌肉的肌腱构成。托马斯先生在《解剖列车》中有一个形象的比喻:肩袖就像眼肌肉控制眼球运动一样控制着盂肱关节(图3）。仔细剂析该比喻，眼外肌中的上直肌对应着冈上肌，眼内、外直肌分别对应肩胛下肌及冈下肌，下直肌对应小圆肌。除了下直肌和小圆肌在功能上可能有些许出入，其余三对眼周肌肉完美地呈现了肩袖肌群对于肱骨头精准的调控作用。

1.冈上肌

 冈上肌位于肩胛骨冈上窝，肌腱从喙突肩峰韧带及肩峰下滑囊下面、肩关节囊上面的狭小间隙通过，止于肱骨大结节上部，受臂丛神经的肩胛上神经支配。冈上肌是一块非常脆弱而又十分重要的肌肉，在诸多肩关节问题中(例如肩峰下撞击综合征),冈上肌肌腱的损伤很常见。肩关节中有一个称为冈上肌环的结构，喙突、喙肩韧带、肩胛冈和肩峰这四个结构环绕着冈上肌，这四个结构相对于冈上肌要坚硬许多，这对于冈上肌来说可谓“四面楚歌”，冈上肌很容易受到挤压并损伤(图4)。冈上肌除了可以外展肩关节，还可以把肱骨头压向关节盂从而确保关节面的对合，并牵拉关节囊上方肌束使其保持紧张度。在肩关节外展时，冈上肌和三角肌收缩并挤压三角肌下的滑囊产生滑液，从而使肩关节的运动更为流畅。

2.冈下肌

冈下肌起自冈下窝，肌束向外经肩关节后面，止于肱骨大结节的中部，受臂丛神经的肩胛上神经支配。其一部分被三角肌和斜方肌覆盖。冈下肌的主要作用是和小圆肌一起外旋肩关节。肩关节在外展至180°的过程中，必须结合肱骨的外旋才能避免肱骨大结节撞击肩峰，此时就需要冈下肌和小圆肌的参与。

3.小圆肌

小圆肌位于冈下肌下方，冈下窝内，肩关节的后面。起于肩胛骨腋窝缘上2/3的背面，经肩关节后面，止于肱骨大结节下部。受臂丛神经的腋神经支配。小圆肌收缩可使肩关节外旋，功能上与冈下肌十分相似。

4.肩胛下肌

肩胛下肌位于肩胛骨前面，起于肩胛下窝，止于肱骨小结节。肩胛下肌的疼痛或者短缩引起的肩关节活动受限非常常见，是肩袖中唯一位于肩关节前侧的稳定肌。

除了冈上肌，其余三块肩袖肌肉的力线都是斜向内下的，这三块肌肉的复合作用使得肩关节在外展时可以抵消三角肌对于肱骨头向外上的拉力，使得肱骨头在外展时出现向下的滑动(图5)。这是一个附属运动。这对于肩关节的外展来说意义是很重大的，有文献指出成人的肱骨头在外展22°之后向上滚动，如果没有同时的向下滑动，这个运动将通过约10mm的喙肩间隙，从而导致肱骨头撞击冈上肌的肌腱和滑囊或喙肩弓，除了肌肉收缩时的稳定作用，肩袖肌群从解剖结构上也覆盖了肱骨头的绝大部分，但肩胛下肌的肌腱无法覆盖到前下方，这也是肱骨头容易向前、向下半脱位的最常见的原因之一(图6)。

除了肩袖肌群之外，大圆肌也是肩关节活动的重要肌肉。大圆肌位于小圆肌的下方，其下缘被背阔肌上缘遮盖，整个肌肉呈柱状，起于肩胛骨下角背面，肌束向外上方集中，止于肱骨小结节。受臂丛神经的肩胛下神经支配。由于其功能和背阔肌极为相似，所以又称为“背阔肌的小助手”。除了背阔肌对于躯干的控制这一点之外，在功能上这两块肌肉十分相近。肩胛下肌和大圆肌是最重要的两块肩关节内旋肌。

03盂肱关节的外展运动

外展运动是盂肱关节的“明星动作”。在临床中，肩关节外展是最容易受限也是最容易引起损伤的动作，因此在描述肩关节的稳定性时必须要对其外展动作展开讨论。参与肩关节外展的肌肉主要包括肱二头肌长头、冈上肌和三角肌，这三块肌肉对于肩关节的稳定性起到了重要作用。其中三角肌可以通过三角肌斜方肌筋膜对肩关节提供稳定和保护，其余两块肌肉的稳定作用可以翻阅前文的描述。

肌电图研究显示冈上肌主要在肩关节外展的启动阶段发挥作用，力学分析也表明冈上肌的力线可以直接把肱骨大结节往身体近端方向牵拉，从而启动肩关节外展动作。三角肌的力线在外展的起始位时(肩关节外展0°)是垂直于地面向上的，在该位置下三角肌难以起到外展肩关节的作用(图7)。随着手臂逐渐从体侧上举，三角肌的力臂逐渐增加，并超过冈上肌，成为外展的主要动力。肱二头肌长头对肩关节外展也贡献了一定的力臂，研究表明在肱二头肌长头受伤时，外展的力量会下降20%。

在肩关节外展的过程中，有一个重要的概念-肩肱节律(图8)。肩肱节律指的是在肩关节外展过程中，盂肱关节与肩胛胸壁关节贡献的角度比为2:1。

1.外展前运动期(肩关节外展0°~90°)

盂肱关节外展60°，肩胛胸壁关节上旋30°，胸锁关节上抬20°~25°，肩锁关节上旋5°~10°，其他精细的旋转发生在肩锁关节。

2.外展后运动期(肩关节外展90°~180°)

盂肱关节外展60°，肩胛胸壁关节上旋30°，胸锁关节上抬5°，肩锁关节上旋20°~25°。简单而言，肩关节外展30°后，肩肱节律维持在相对稳定的数值上，即每3°的肩外展，2°是盂肱关节的外展，1°是肩胛骨的上旋。

在外展过程中，肩胛胸壁关节的上旋是必不可少的，但肩胛骨的运动却是由胸锁关节和肩锁关节的合并运动所贡献的，包含胸锁关节的上提和肩锁关节的上旋。当然，上述运动学的数据存在个体间的差异，有文献表明肩肱节律从1:(1.25~2.9)不等。因此，肩肱节律在临床工作中最主要的意义是强调肩胛胸壁关节以及胸锁关节对肩关节外展的重要作用，在治疗时需要根据评估结果进行针对性处理。

04盂肱关节的前屈运动

让我们回到对够取运动的分析，够取动作的核心就是盂肱关节前屈。盂肱关节前屈的主要肌肉是三角肌前束、喙肱肌、胸大肌和肱二头肌(图9)。肱二头肌中长头跨肩关节，短头起自喙突，肱二头肌的两个头均有前屈盂肱关节的作用。肱二头肌短头与喙突之间相连接，喙肱肌也起自喙突，二者都参与了盂肱关节的前屈，而喙肱肌因此又被称为肱二头肌的“第三个头”。值得注意的是，喙肱肌除了前屈还有内收盂肱关节的作用。三角肌前束是前屈肌肉中横截面积最大、提供最大力矩的肌肉，三角肌前部还参与肩关节的内旋。胸大肌在前屈中的作用常被忽略，事实上胸大肌的前束在0°~70°的屈曲中是有一定贡献的，图10标出了胸大肌在肱骨大结节嵴上的止点，其位于肱骨前屈的旋转轴的下方，而胸大肌的上束和中束则位于前屈旋转轴的上方，所以可以形成前屈的力臂。有趣的是，当肩关节屈曲超过70°时，胸大肌又变成一块后伸的肌肉(11)。

肩关节常见的功能性活动往往都是前屈和外展的结合，且该运动接近于肩胛平面(图12)。肩胛平面指静息位下，肩胛骨相对躯干的冠状面向前旋转30°。在肩胛骨平面外展上臂时，通常不需要外旋肩关节就可以到达全范围。肩关节在外展时会受到喙肩弓的限制，喙肩弓和肩胛骨后侧的骨性结构形成了类似屋顶状的结构。肩关节在冠状面上外展时，必须通过外旋肱骨头让大结节避开“屋顶”前方较低的结构。而在肩胛平面进行运动时，肱骨的外展就是在“屋顶”内进行的，所以即使没有肱骨的外旋使大结节避开，也不会出现挤压的问题。因此，尽管外展的过程看上去“险象环生”，但是在上肢活动时却能巧妙地避免肱骨和肩胛骨的结构撞击，这正是肩胛平面在肩关节运动学中的价值。

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