Re:번역 및 정리 설명 1/3(上)

[고 인성]

Detecting and Treating Shoulder Impingement

Syndrome(어깨 포착증후군의 진단과 치료)

: The Role of Scapulothoracic Dyskinesis(견갑-흉곽 운동장애의 역할)

In Brief: The shoulder joint is most appropriately referred to as the "shoulder complex," since its total range of motion depends on four interworking articulations. The scapula is central in proficient shoulder activity, and rotator cuff muscles will not operate optimally if the scapula is poorly positioned. Dynamic scapular stabilization requires coordinated muscular activity, and muscle dysfunction will lead to glenohumeral incongruity during overhead athletic activities. Lack of scapular protraction, upward rotation, and posterior tilting can lead to subacromial impingement. Pain inhibition and fatigue can also provoke altered muscle patterns, but rehabilitation exercises can address biomechanic deficiencies.

• 어깨의 모든 움직임은 4개 관절의 상호작용에 의해서 이루어지기 때문에 “shoulder complex-어깨복합체”로 불림

• 견갑골의 위치 : 견갑골은 어깨의 숙달된 움직임의 기본요소이며 이 견갑골이 적절하게 자리잡고 있지 못하면 회전근개근육들은 적절히 작용하지 않을 것임.

• 견갑골의 동적 안정화 ← Co-ordinated muscular activity // Muscle dysfuction → Glenohumeral incongruity(부조화)(ad.팔을 드는 동작 상에서)

• Lack of ①scapular protraction, ②upward rotation, and ③posterior tilting ⇒ Subacromial impingement.

• Pain inhibition and fatigue ⇒ Altered muscle patterns ⇒ 결국 다시 Muscle dysfuction

The shoulder "joint" is mobile and complex, serving as the functional link between the upper limb and trunk when the upper extremity moves during functional tasks. Hence, the shoulder complex must provide mobility with a stable base of support for the humerus. A relative absence of bony constraints affords this range of motion (ROM) while sacrificing stability. Static and dynamic soft-tissue restraints provide stabilization. The entire shoulder ROM is a function of the dynamic interplay of four separate joints and their muscles and ligaments: the sternoclavicular, acromioclavicular, glenohumeral, and scapulothoracic. Proper shoulder function results in total mobility greater than that of any single articulation, and the structure should more correctly be called the "shoulder complex."1-5

• 어깨 관절의 기능 : Upper extremity(상지)가 움직임을 위해 upper limb(상지)와 trunk(체간) 사이의 기능적 연결을 제공. 즉, 상완골에 대해 안정성과 운동성을 동시에 제공해야 한다.(mobility 와 stability의 역설)

• 어깨관절은 골격 구조의 구속력이 없으며 이로써 큰 가동범위를 갖게 된 반면, 안정성을 희생시켰음

• Dynamic & static stabiilization은 soft-tissue에 의해 제공됨- 근육 및 인대 조직의 중요성

⇒ Entire Shoulder ROM은 4개의 관절과 근육 그리고 인대들의 Dynamic한 상호작용에 의해 이루어짐

• 4개의 관절 : ①sternoclavicular(흉쇄), ②acromioclavicular(견쇄), ③glenohumeral(견갑상완), and ④scapulothoracic(견갑흉곽)

Shoulder complex dysfunction can arise when any of its components malfunctions. A common presentation in overhead athletes can be impingement pain because of subacromial impingement or anterior instability.3,6-8

• Shoulder complex의 문제는 그 구성요소들의 기능부전에서 발생. 일반적으로 Impingement pain

• Impingement pain의 원인 : Subacromial impingement or Anterior instability

The role of the scapula and, more important, scapulothoracic dyskinesis in secondary shoulder impingement syndrome has been debated. Scapulothoracic kinematics have been well studied since the 1940s, initially by Inman et al.9 Subsequent descriptive anatomic, neurophysical, and, more recently, three-dimensional analyses have clarified normal and abnormal shoulder complex biomechanics. Clinicians should be aware of the ramifications of scapulothoracic dyskinesis when eval‎uating patients who have shoulder pain and dysfunction.

• Secondary shoulder impingement syn.에서의 Scapula, Scapulothoracic dyskinesis(운동장애)의 중요성 제기.

• Scapulothoracic kinematics : 1940년대 이후로 해부, 신경학적 많은 연구들이 이루어지고, 현재 3차원적 설명이 이 운동상태를 명확히 설명해줌.

⇒어깨 통증과 기능장애를 평가함에 있어 scapulothoracic dyskinesis의 ramification(분류,종류분석)하는 것이 중요.

Shoulder Anatomy and Physiology

  The scapulothoracic articulation (figure 1) incorporates a bone-muscle-bone juncture, with the acromioclavicular joint forming the only true synovial joint.1,3 This configuration allows for smooth gliding motions along the thoracic wall.1,3 The clavicle acts as a strut for the scapula, opposing the medially directed forces of the axioscapular muscles. This arrangement permits scapular rotation and translation along the thoracic cage.3

• Scapulothoracic 관절: Bone-Muscle-Bone으로 이루어진 관절(이런 배치는 giliding 운동을 가능케 함),

cf)실제 활액관절은 Acromioclavicular joint뿐.

• Clavicle(쇄골)은 Scapula의 strut(버팀목)으로 작용. 액와-견갑부의 근육에 의해 직접적으로 매개되는 힘에 대해 작용해줌. ⇒ 이런 배열은 견갑골이 흉곽을 따라 rotation(회전)과 translation(병진운동)하는 것을 가능케함.

Force couples. The shoulder complex muscles can be classified by anatomic and functional groupings. The first anatomic group includes the axioscapular muscles that stabilize and rotate the scapula3: the trapezius, rhomboids, levator scapulae, and the serratus anterior. The second anatomic group consists of the extrinsic shoulder girdle muscles: pectoralis major and minor, deltoid, subclavius, biceps, triceps, and the latissimus dorsi.1,3 The final anatomic group consists of the rotator cuff muscles: supraspinatus, infraspinatus, subscapularis, and teres minor.3 The functional groupings are defined by agonists and antagonists working together as force couples.2,9

• 견관절의 근육은 Anatomic and Functional 하게 분류될 수 있음.

(1)Group1. Axioscapular muscles(견갑골을 안정시키거나 회전시키는) : trapezius, rhomboids, levator scapulae, serratus anterior

(2)Group2. extrinsic shoulder girdle muscles : pectoralis major and minor, deltoid, subclavius, biceps, triceps, latissimus dorsi

(3)Group3. Agonists and Antagonists working together as 'force couples'

  Movement. The glenohumeral joint ROM is central to the total ROM of the shoulder complex. In healthy patients, less than 1.5 mm of humeral head translation occurs on the glenoid fossa during a 30° arc of motion.10 Therefore, in elevating the arm, the glenohumeral joint has an almost entirely rotational motion at the joint interface.1 Glenohumeral capsule redundancy allows for a wide ROM.

• 견관절 전체의 ROM에 있어서 Glenohumeral joint ROM이 기본을 이룸. 일반적으로 관절에서 30도 정도 호를 이루어 움직이는 동안 1.5mm 이하의 Translation(병전)이 일어난다.

• 이 병전이 있기 때문에 팔을 들어올리는 동작에서 관절강 내에서 상완골두의 회전동작이 일어날 수 있게 된다.

• 견관절낭의 여유공간(Redundancy)가 이를 가능케 함. 관절강 내에서 헐거운 상태로 존재..

Capsular tightening from torsion provides a stabilizing moment at the extremes of ROM. During external rotation, the anterior capsule and the anterior band of the inferior glenohumeral ligament tighten. During internal rotation, the posterior capsule and posterior band of this ligament tighten. The posterior capsule plays a significant role in preventing anterior glenohumeral translation in abduction.1

• Torsion(염전력, 꼬이는힘)에 의해 발생하는 capsular tightening은 마지막 가동범위에서의 안정화된 상태를 제공.

①상완골 외회전 시 :anterior capsule & the anterior band of the inferior glenohumeral ligament가 팽팽.

②상완골 내회전 시 : posterior capsule and posterior band of the inferior glenohumeral ligament가 팽팽

• 동시에 뒤쪽 관절낭은 상완골의 외전 시 발생하는 병전을 방지하는 역할을 함.

Efficient arm elevation necessitates positioning of the humeral head within the shallow glenoid fossa. Rotator cuff muscles plus the deltoid achieve this congruity. As the deltoid contracts, it vertically displaces the humerus. The coupled inferomedially directed forces of the infraspinatus, subscapularis, and teres minor counterbalance this upward force. The supraspinatus contracts to facilitate glenohumeral abduction within the first 75°. As the moment arm of the deltoid improves with further abduction, the supraspinatus compresses the humeral head into the glenoid with a horizontal, medially directed force. The resultant greater force generated by the deltoid continues to abduct the humerus above 90°.1,2,4 Changes in scapular position alter variables for torque about the glenohumeral axis of rotation.

• 효과적인 팔의 거상을 위해서는 관절와가 shallow, Rotator cuff와 deltoid가 이를 달성함.

• 삼각근이 수축하여 팔을 당기면, inferomedial 쪽으로 극하근, 견갑하근, 소원근이 아래에서 이 힘에 균형을 맞춰줌.

• 극상근은 처음 75도까지는 작용하다가 주된 작용을 삼각근에 넘겨주며, 이후에는 상완골두를 관절와쪽으로 밀착시키는 압박력을 제공한다.

• 견갑골의 변형은 이러한 힘 전달의 Torque를 변화시키게 됨.

Healthy Scapular Biomechanics

The five individual roles of the scapula have been described by Kibler et al.2 Several different muscles facilitate protraction and retraction around the thoracic cage and upward rotation to elevate the acromion. These overlapping position changes help maintain glenohumeral congruity, keeping the joint as the instantaneous center of rotation (ICR) within the humeral head and preventing translation and soft-tissue strain.

• Kibler : 견갑골의 기능을 5가지로 제시.

• 몇 개의 근육들에 의해 아래 3가지 움직임이 수행됨

protraction(전인, 견갑골이 바깥쪽으로 붙어나오는 움직임) and retraction(후인, 견갑골이 척추쪽으로 가는 움직임) around the thoracic cage / upward rotation(중심을 축으로 견봉이 올라가는 움직임) to elevate the acromion.

⇒이 움직임의 변화에 의해 관절와상완관절 안정성이 유지되며, 상완골두의 Translation과 연부조직들의 긴장을 방지하는 ICR(순간적 회전중심)으로서의 관절상태를 유지함.

This mobile scapular platform accommodates the humerus in overhead activity, transmitting truncal energy to the upper limb.2,5 Hence, the scapula functions as the kinetic link between proximal segments and the energy released during a serve or pitch.

• 위와 같은 견갑골의 움직임은 팔을 들어올린 동작에서의 상완골을 조절하며, 체간의 힘을 상지로 전함.

• 견갑골은 원위분절들과 ‘서브동작’ 및 던지는 동작에서 방출되는 Energy 사이의 운동사슬로서 기능함.

Scapulothoracic Kinesis in Arm Elevation

The rotations at the glenohumeral and scapulothoracic articulations are largely responsible for humeral abduction and flexion.1,3,4,6,9,10 The overall ratio of glenohumeral to scapulothoracic rotation is 2:1 throughout the full range of elevation. However, most movement occurs at the glenohumeral joint during the first 30° of abduction and the first 60° of flexion at a ratio of 4:1; then it continues at a ratio of 5:4.10

• Humeral Abduction & Flexion(Full range) Glenohumeral(관절와상완) & Scapulothoracic(견흉) 관절의 작용비율 = 2 : 1 // 그러나 첫 30도의 외전과 첫 60도의 굴곡 시의 작용 비율은 4:1, 5:4 정도로 관절와상완관절의 비율이 높다.

Elevation of the arm also induces a posterior scapular tilting that is defined as the superior scapula and acromion moving away from the greater tuberosity of the humerus while the inferior scapular angle moves toward the rib cage.1,11-13 Such scapular tilting is more prominent during the first 90° of elevation.1,11

 • 거상 시의 팔의 동작은 견갑골의 Posterior tilting을 일으킴. Posterior Tilting이란 Acromion이 견갑골의 Greater tubercle에서 멀어지는 것으로 정의되며, 견갑하각(Inf.angle)이 Rib cage 방향으로 움직이는 것. 이런 tilting은 거상의 초반 90도 정도에서 두드러지게 나타난다.

ICR movement. Several investigators have demonstrated that the scapular ICR during arm elevation is initially located at the root of the scapular spine during the first 90° to 100° of elevation (figure 2A). The ICR progresses to the acromioclavicular joint as elevation continues above 100°, and this action has been supported by radiologic studies.4

• 몇몇 연구에서 Arm elevation 시 Scapular ICR(Instantaneous Center Rotation)은 Scapular spine(견갑극)에 위치하며 초반 90-100도에서 시작되는 것을 밝힘(그림 2A).

• 100도를 넘어서 ICR은 Acromioclavicular Joint 쪽으로 이어가며 이는 방사선학적 연구에 의해 뒷받침됨.

During elevation, the upper trapezius is activated to oppose the lateral pull of the deltoid. The superior fibers of the serratus anterior are activated to maintain proximity between the scapula and thoracic cage and to oppose the pull of the deltoid muscle (figure 2B).

• 거상하는 동안 Upper TPZ(상부승모근)은 Deltoid(삼각근)이 당기는 힘이 길항함.

• Serratus ant.(전거근)의 상부섬유는 견갑골과 흉곽 사이의 근접도를 유지하기 위해 활성화되고, 역시 Deltoid M.의 당기는 힘에 대항함.(그림 2B)

Simultaneously, the rotator cuff muscles are firing to maintain the ICR of the glenohumeral axis, thus exerting a lateral force on the scapula. The combined lateral torque of the serratus anterior and rotator cuff is counterbalanced by the levator scapulae, rhomboids, and lower fibers of the trapezius.14-17 Thus, the lower fibers of the serratus anterior are free to drive the inferior scapular angle laterally, achieving upward scapular rotation about an imaginary axis extending from the sternoclavicular joint to the point of the root of the scapular spine.4,9,14,17,18

• 동시에 Rotator cuff는 관절와상완 축의 ICR을 유지하기 위해 Fire! 이후 견갑골의 외측면으로의 힘이 소진되면,

→ 전거근과 회전근개의 torque에 대응하여 levator scapulae, rhomboids, and lower fibers of the trapezius.가 균형을 맞춰줌(상방회전시키는 힘).

• 전거근의 하부섬유는 견갑하각을 바깥쪽으로 옮겨주며, 이에 의해 흉쇄관절로부터 견갑극부위의 점으로 확장하는 가상의 축에 대한 견갑골 상방회전을 달성함.

ICR and force couples. The rotation about the sternoclavicular and root of the scapular spine axis continues until approximately 100° of glenohumeral abduction, at which point the costoclavicular ligament becomes taut, restricting further upward rotation about this axis. As the serratus anterior continues to contract, the root of the scapular spine glides inferolaterally as the scapula follows its trajectory along the slope of the rib cage.

• 흉쇄관절과 견갑극의 축에 대한 회전은 관절와상완관절의 외전 약 100도까지 지속되며, 그 시점에서 Costoclavicular Lig.(늑쇄인대)가 팽팽해지며, 이 축 이상으로의 회적을 제한한다.

• 전거근이 수축을 지속하면 견갑극은 외하방으로 미끄러지고, 견갑골은 흉곽의 경사면을 따라간다.

Consequently, the root of the scapular spine can no longer remain stationary, and so the ICR shifts to the acromioclavicular joint (see figure 2B).1,4,14 Then, the roots of the scapular spine and scapular inferior angle move radially about the acromioclavicular joint until the trapezial ligament becomes taut, restricting further anterolateral excursion of the scapula. At this point, the humeral head is positioned superior to a stable base provided by the glenoid fossa.1,4,14

•Root of the scapular spine은 더 이상 고정된 것으로 파악되면 안되며, 그러므로 ICR은 견쇄관절쪽으로 이동한다. 견갑극근과 견갑하각은 견쇄관절에 대해 Trapezial lig.(삼각인대)가 팽팽해질 때까지 방사상으로 움직이며 견갑골이 전외측으로 벗어나는 것을 제한한다.

• 이 지점에서 상완골두는 관절와에 의해 만들어진 안정된 면의 위에 위치하게 된다.

[고 인성]

원문-설명. 그림 몇개 추가... 견관절하인대, 늑쇄인대, 병전 사진.
관절의 움직임을 모르고, 표면에 침 찌르던게 왠지 부끄럽군요-_-

[문형철]

와우 인성아 정리했구나 ㅎㅎㅎㅎ

[고 인성]

아직 병리, 테스트부분 반절 남았어요