Bark: anatomia i biomechanika
Bark to bardzo skomplikowana struktura. Jego urazy mogą prowadzić do kontuzji wymagających długotrwałej rehabilitacji. Jak zbudowany jest bark z punktu widzenia anatomii?
Wielostawowy kompleks okolicy barku
Okolica barku obejmuje pięć stawów. Dzieli się na dwie grupy.
Pierwsza grupa, dwa stawy:
- Staw łopatkowo-ramienny, który jest prawdziwym stawem z punktu widzenia anatomicznego, posiadający dwie powierzchnie stawowe, pokryte chrząstką szklistą. Jest to najważniejszy staw z pośród całej grupy.
- Staw podnaramienny lub „drugi staw ramienny”. Nie jest to staw z punktu widzenia anatomicznego, ale jest to staw fizjologiczny (czynnościowy), jako że składa się z dwóch powierzchni „ślizgających się” w stosunku do siebie. Ten staw jest mechanicznie powiązany ze stawem łopatkowo-ramiennym, ponieważ każdy ruch w tym ostatnim, powoduje ruch w tym pierwszym.
Druga grupa, trzy stawy:
- Staw łopatkowo-żebrowy. Jest to również staw czynnościowy a nie anatomiczny. Jest to najważniejszy staw tej grupy pomimo, że nie może on funkcjonować bez dwóch kolejnych, które mechanicznie są z nim powiązane.
- Staw barkowo-obojczykowy. Staw prawdziwy, znajdujący się na końcu barkowym obojczyka.
- Staw mostkowo-obojczykowy. Staw prawdziwy, znajdujący się na końcu mostkowym obojczyka.
Stawy okolicy barku można podsumować następująco:
Pierwsza grupa, którą stanowi główny staw anatomiczny czyli staw łopatkowo-ramienny, mechanicznie powiązany ze stawem czynnościowym-podnaramiennnym. Druga grupa, którą stanowi główny staw czynnościowy czyli staw łopatkowo-żebrowy, mechanicznie powiązany z dwoma stawami anatomicznymi, stawem barkowo-obojczykowym i mostkowo-obojczykowym. W każdej grupie stawy są mechanicznie ze sobą powiązane czyli muszą funkcjonować jednomyślnie. Praktycznie, obydwie grupy również pracują jednocześnie z różnym udziałem własnym, zależnym od rodzaju ruchu. Znajomość anatomii i biomechaniki całej struktury ma kluczowe znacznie dla skuteczności rehabilitacji tej struktury.
Staw łopatkowo-żebrowy
Przekrój poprzeczny klatki piersiowej pomaga zrozumieć rolę i funkcję stawu łopatkowo-żebrowego.
1. Przestrzeń pomiędzy łopatką a mięśniem zębatym przednim, anatomiczne jest ograniczona następująco:
– od strony tylnej i bocznej: przez łopatkę pokrytą mięśniem podłopatkowym.
– od strony przedniej i przyśrodkowej: przez mięsień zębaty przedni, rozpoczynający się z przyśrodkowego brzegu łopatki i przyczepiający się do przednio-bocznego brzegu klatki piersiowej.
2. Przestrzeń pomiędzy ścianą klatki piersiowej i mięśniem zębatym przednim, anatomicznie jest ograniczona następująco:
– od strony przyśrodkowej i od strony przedniej: przez ścianę klatki piersiowej (żebra i mięsnie międzyżebrowe).
– od strony tylnej i od strony bocznej: przez mięsień zębaty przedni.
3. Łopatka nie leży w płaszczyźnie czołowej ale przebiega skośnie, przyśrodkowo – bocznie i od tyłu ku przodowi, tworząc z płaszczyzną czołową kąt około 30 stopni, otwarty przednio-bocznie.
4. Obojczyk, biegnie skośnie w kierunku tylno-bocznym i tworzy z łopatką (staw barkowo-obojczykowy) kąt około 60-ciu stopni.
5. Anatomia topograficzna łopatki :
Łopatka w swoim fizjologicznym ustawieniu, rozciąga się od drugiego do siódmego żebra. Odnosząc się do wyrostków kolczystych kręgosłupa, jej kąt górny (górno-przyśrodkowy) znajduje się na wysokości pierwszego kręgu piersiowego. Kąt dolny, odnosi się do siódmego lub ósmego wyrostka kolczystego kręgu piersiowego. Koniec przyśrodkowy grzebienia łopatki (czyli kąt utworzony przez dwie części brzegu przyśrodkowego łopatki), znajduje się na wysokości 3-ciego wyrostka kolczystego kręgu piersiowego.
Brzeg przyśrodkowy łopatki leży ok. 5-6 cm, bocznie od linii wyrostków kolczystych.
6. Ruchomość łopatki:
Gdy łopatka porusza się w stronę przyśrodkową (do kręgosłupa), leży wówczas bardziej w płaszczyźnie czołowej. Wydrążenie stawowe łopatki, jest skierowane bardziej w stronę boczną. Koniec boczny obojczyka (koniec barkowy), porusza się wówczas ku tyłowi i przyśrodkowo. Kąt pomiędzy łopatką a obojczykiem ma tendencje do otwierania się.
Gdy łopatka porusza się w stronę boczną, dąży do położenia w płaszczyźnie strzałkowej. Wydrążenie stawowe łopatki, jest skierowane bardziej w stronę przednią. Koniec barkowy obojczyka porusza się bocznie i ku przodowi, a jego oś długa ma tendencje do płaszczyzna czołowej. W tym położeniu, wymiar poprzeczny barku (obręczy barkowej), jest największy. Kąt pomiędzy łopatką i obojczykiem ma tendencje do zamykania.
Te dwie krańcowe pozycje łopatki, tworzą kąt 40 -45 stopni i to odnosi się do całkowitego zakresu ruchu wydrążenia stawowego łopatki w płaszczyźnie poprzecznej, czyli dookoła rzekomej osi pionowej.
Całkowity zakres ruchów łopatki w stronę boczną i przyśrodkową na ścianie klatki piersiowej to około 15 cm.
Całkowity zakres ruchów elewacji i depresji łopatki, to około 10-12 cm. Te „pionowe” ruchy są ściśle związane z pewną komponentą rotacji.
Ruchy rotacyjne łopatki odbywają się wzdłuż osi prostopadłej do płaszczyzny łopatki i położonej trochę poniżej grzebienia łopatki, niedaleko od kąta górnego-bocznego łopatki.
Podczas rotacji wewnętrznej (zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara dla prawej łopatki) kąt dolny łopatki porusza się przyśrodkowo a kąt górno-boczny porusza się ku dołowi zaś wydrążenie stawowe łopatki zwraca się ku dołowi.
Podczas rotacji zewnętrznej przeciwnie-wydrążenie stawowe kieruje się ku górze, kąt górno-boczny porusza się ku górze, kąt dolny na zewnątrz. Całkowity zakres ruchu wynosi ok. 60 stopni. Przemieszczenie kąta dolnego łopatki, to ok. 10-12 cm a kąta górno-bocznego łopatki to 5-6 cm.
7. Rzeczywista ruchomość stawu łopatkowo-żebrowego:
Podstawowe ruchy stawu łopatkowo-żebrowego zostały już opisane. Wiadomo jednak, że podczas ruchu odwodzenia lub zgięcia kończyny górnej te podstawowe ruchy mogą być różnie złożone. Każdy fizjoterapeuta musi zdawać sobie sprawę, że łopatka jest poddawana czterem ruchom:
- Elewacji: ok 8-10 cm. Bez współruchów przemieszczenia ku przodowi, jak zwykło się sądzić.
- Rotacji kątowej (rotacji zewnętrznej): ok. 38 stopni, zwiększającej się prawie liniowo wraz ze wzrostem kąta odwodzenia kończyny górnej od 0 do 145 stopni. Od 120 stopni odwodzenia kończyny górnej idąc dalej, stopień rotacji kątowej jest taki sam w stawie łopatkowo-ramiennym i w stawie łopatkowo-żebrowym.
- Rotacji („tilting”) dookoła poprzecznej osi, biegnącej skośnie przyśrodkowo-bocznie i od tyłu ku przodowi, tak że „koniuszek” łopatki porusza się ku przodowi i ku górze, podczas gdy jej górna część porusza się ku tyłowi i ku dołowi. Ten ruch odwołuje się do sytuacji gdy człowiek pochyla się (zgięcie/skłon ku tyłowi), aby spojrzeć na szczyt wieżowca. Zakres ruchu rotacji wynosi ok. 23 stopnie, podczas odwodzenia w przedziale od 0 do 145 stopni.
- Ruchowi obrotowemu łopatki dookoła osi pionowej z dwufazowym modelem :
– początkowo, podczas odwodzenia kończyny górnej w przedziale 0 – 90 stopni, wydrążenie stawowe łopatki paradoksalnie przesuwa się o kąt ok.10 stopni w kierunku tylnym.
– gdy odwodzenie kończyny górnej przekroczy kąt 90 stopni, wydrążenie stawowe łopatki, przesuwa się o kąt ok. 6 stopni w kierunku przednim i w związku z tym nie do końca powraca do pozycji wyjściowej w płaszczyźnie przednio-tylnej.
Podczas ruchu odwodzenia, wydrążenie stawowe przechodzi złożoną serię przemieszczeń. Występuje elewacja oraz przemieszczenie przyśrodkowe, tak że guzek większy kości ramiennej bardzo blisko mija się z wyrostkiem barkowym od przodu i ślizga się pod więzadłem kruczo-barkowym.
Mięśnie poruszające obręczą barkową
1. M. czworoboczny, składający się z trzech części o różnym działaniu:
Część zstępująca: górne, barkowo-obojczykowe włókna. Unoszą obręcz barkową (ok. 10 cm wspólnie przez m. dźwigacz łopatki oraz m. równoległoboczny, wg Bochenka) i chronią ją przed nadmiernym opuszczeniem ramion podczas obciążenia. Również powodują wyprost (przeprost) odcinka szyjnego kręgosłupa i obracają głowę w stronę przeciwną, gdy ramię jest ustabilizowane.
Część pośrednia (pośrednie włókna porzeczne): powodują, że brzeg przyśrodkowy łopatki przybliża się o około 2-3 cm w stronę kręgosłupa oraz dociska łopatkę do klatki piersiowej. Ta część mięśnie porusza obręcz barkową ku tyłowi (ściąganie łopatek).
Część wstępująca: przebiega skośnie ku dołowi i przyśrodkowo. Pociągają łopatkę w stronę ku dołowi i przyśrodkowo.
Jednoczasowy skurcz wszystkich trzech części tego mięśnia, pociąga łopatkę przyśrodkowo i ku tyłowi, rotuje łopatkę ku górze ok. 20 stopni (wydrążenie stawowe), odgrywa mniejszą rolę w odwodzeniu, ale bardzo dużą rolę podczas noszenia ciężkich ciężarów. Ochraniając ramię przed nadmiernym zwisaniem, a łopatkę przed oddaleniem się od ściany klatki piersiowej.
2. M. równoległoboczny:
Przebiega skośnie ku górze i przyśrodkowo. Pociąga kąt dolny łopatki ku górze i przyśrodkowo powodując elewację łopatki i jej rotację, tak że wydrążenie stawowe łopatki skierowane jest ku dołowi (czyli jest to praca antagonistyczna do czynności m. czworobocznego względem rotacji łopatki). Stabilizuje kąt dolny łopatki w stosunku do żeber. Porażenie tego mięśnia powoduję oddalenie łopatki od ściany klatki piersiowej (zwłaszcza kąt dolny).
PP : dolny odcinek więzadła karkowego, wyrostki kolczyste C5-C7 oraz więzadło nadkolcowe i Th1-Th4.
PK : brzeg przyśrodkowy łopatki od jej grzebienia do kąta dolnego łopatki.
3. M. Dźwigacz łopatki
Przebiega skośnie ku górze i przyśrodkowo. Podobnie do mięśnia równoległobocznego pociąga kąt górny łopatki ku górze i przyśrodkowo o ok.2-3 cm (jak podczas wzruszania ramionami). Jest to czynność podczas niesienia ciężarów. Jego porażenie powoduje „zwisanie” obręczy barkowej.
Rotuje łopatkę delikatnie, tak że wydrążenie stawowe kieruje się ku dołowi (rotacja wewnętrzna).
4. M. Piersiowy mniejszy
Przebiega skośnie ku dołowi przodowi oraz przyśrodkowo. Obniża obręcz barkową, tak że wydrążenie stawowe łopatki kieruje się ku dołowi (czyli podczas ruchu na poręczach gimnastycznych). Pociąga łopatkę w stronę boczną i ku przodowi w ten sposób, że jej brzeg przyśrodkowy oddala się od ściany klatki piersiowej.
5. M. Podobojczykowy
Przebiega skośnie ku dołowi i przyśrodkowo, niemal równolegle do obojczyka. Obniża obojczyk, a więc i obręcz barkową. Dociska przyśrodkowy koniec (mostkowy) obojczyka do rękojeści mostka i w ten sposób zbliża do apozycji powierzchnie stawowe stawu mostkowo – obojczykowego.
6. Zębaty przedni
– Część górna m. zębatego przedniego:
Przebiega poziomo i ku przodowi. Pociąga łopatkę ok. 12-15 cm ku przodowi oraz bocznie i zatrzymuje łopatkę przed cofaniem się gdy ciężki przedmiot jest pchany ku przodowi. Jeżeli ten mięsień jest porażony, powoduje to, że przyśrodkowy brzeg łopatki jest oddalony od ściany klatki piersiowej (objaw używany jako test kliniczny).
– Część dolna m. zębatego przedniego:
Przebiega skośnie, ku przodowi i dołowi. Rotuje łopatkę ku górze (kąt dolny), tak że wydrążenie stawowe łopatki kieruje się ku górze. Ta część mięśnia jest aktywna podczas zgięcia i odwodzenia ramienia oraz podczas noszenia ciężarów, ale tylko wówczas, gdy ramię jest już odwiedzione co najmniej do kąta ok. 30 stopni (np. noszenie wiaderka z wodą).
Wg Bochenka mięsień składa się z trzech części: górnej, środkowej i dolnej.
Część górna:
PP: I żebro oraz guzek mięśnia zębatego przedniego na drugim żebrze i na łuku ścięgnistym pomiędzy tymi żebrami
PK: strona żebrowa kąta górnego łopatki.
Część środkowa:
PP : drugie i trzecie żebro
PK: brzeg przyśrodkowy łopatki.
Część dolna:
PP: żebro do czwartego do dziewiątego.
PK: strona żebrowa kąta dolnego łopatki.
Czynność: część dolna tego mięśnia wraz z m. czworobocznym także cz. dolną i górną, wspólnie rotują łopatkę zewnętrznie i umożliwiają ruch unoszenia kończyny dolnej powyżej poziomu.
Unerwienie: nerw piersiowy długi.
Mięsień czworoboczny, jego część środkowa, wraz z m. równoległobocznym i m. dźwigaczem łopatki „przywodzą” łopatkę poprzez jej przesunięcie bliżej linii kręgosłupa. Jako synergiści (z wyjątkiem dolnej części mięśnia czworobocznego), wykonują elewację łopatki.
Mięsień zębaty przedni i m. piersiowy mniejszy „odwodzą” łopatkę czyli odsuwają ją w stronę boczną i ku przodowi czyli do linii kręgosłupa. Dodatkowo, mięsień piersiowy mniejszy i m. podobojczykowy powodują obniżenie obręczy barkowej.
7. Mięsień nadgrzebieniowy i ruch odwodzenia:
Kanał mięśnia nadgrzebieniowego, który łączy dół nadgrzebieniowy z regionem podnaramiennym anatomicznie jest ograniczony przez:
– od tyłu przez grzebień łopatki i wyrostek barkowy;
– od przodu przez wyrostek kruczy łopatki;
– od góry przez więzadło kruczo-barkowe;
Wyrostek barkowy łopatki, więzadło kruczo-barkowe oraz wyrostek kruczy łopatki razem tworzą sklepienie łukowe „włóknisto-kostne”, nazywane łukiem kruczo-barkowym.
Kanał mięśnia nadgrzebieniowego, tworzy sztywny i nierozciągliwy pierścień. Jeżeli mięsień przyrasta na objętość np. w wyniku uszkodzenia, z powodu blizny lub podczas przebiegu stanu zapalnego, nie może wówczas swobodnie „ślizgać się” przez kanał bez uwięźnięcia. Zaburzony jest wówczas ślizg mięśnia nadgrzebieniowego w kanale podczas jego skurczu. Jeżeli, pomimo obrzęku zdoła się w końcu prześlizgnąć, ruch odwodzenia może być kontynuowany po charakterystycznym „przeskoczeniu” („skaczący/przeskakujący bark”).
Gdy pierścień rotatorów jest uszkodzony, zwyrodniałe i przerwane ścięgno mięśnia nadgrzebieniowego nie leży już wówczas pomiędzy głową gości ramiennej oraz łukiem kruczo-barkowym. Bezpośredni kontakt pomiędzy tymi dwiema strukturami jest odpowiedzialny za ból związany z ruchem odwodzenia w dysfunkcji uszkodzenia stożka rotatorów.
Mięśnie: podłopatkowy, podgrzebieniowy i obły mniejszy są aktualnie rozpatrywane jako mięśnie odgrywające pewną rolę w ruchu odwodzenia. Pociągają one głowę kości ramiennej ku dołowi i przyśrodkowo, w ten sposób tworząc z mięśniem naramiennym drugą funkcjonalną parę na poziomie stawu łopatkowo-ramiennego.
W końcu ścięgno głowy długiej mięśnia dwugłowego również uczestniczy w ruchu odwodzenia. Jego uszkodzenie powoduje obniżenie o około 20 procent siły ruchu odwodzenia.
Jak widać, bark jest niezwykle skomplikowaną strukturą. Pojawiające się bóle stawów w tej okolicy powinny być wskazaniem do konsultacji ze specjalistą. Może się okazać, że konieczne będzie przeprowadzenie fizjoterapii, która pozwoli pozbyć się nieprzyjemnych dolegliwości i przywróci pełną ruchomość barku.