Serratus anterior og overhead atleter: Del I – forstå dens betydning!

Dysfunktion i serratus anterior kan føre til skulderskader og påvirke ydeevnen. I den første af en todelt serie ser Chris Mallac på dens anatomi og biomekanik,

20. feb 2020; Blue Jays-infielder Vladimir Guerrero Jr. (27) kaster bolden til første base under foråret træning. Kredit: Jonathan Dyer-USA I DAG Sport

Skuldersmerter er en almindelig klage hos atleter, der er involveret i sportsgrene som svømning, tennis og kastesport. Overliggende armbevægelser stiller høje krav til skulderkomplekset og kræver muskuløs aktivering omkring både skulderblad-thoraxled og glenohumeral led. Forskere rapporterer, at unormal biomekanik i skulderbæltet og gentagne overheadbevægelser kan føre til skader hos atleter, der kaster overhead (1).

Især muskulære ubalancer omkring skulderen kompleks i form af ændrede aktiveringsmønstre og iboende myofasciale begrænsninger, kan føre til nedsat scapulær kontrol og dyskinesis, der resulterer i glenohumerale ledskader, såsom ustabilitet og impingement (2).

Serratus anterior (SA) er en af de muskler, der giver en forbindelse mellem skulderbælte og bagagerum. Dets dysfunktion spiller sandsynligvis en rolle i skulderpatologier (3,4). SA er en primus motor for scapulaen og bidrager til normal scapulohumeral rytme og bevægelse (4). Den har en stor momentarm, der producerer opadgående rotation og bageste vipning som et resultat af dens indsættelse i scapulaens ringere og mediale kant. Dårlig aktivering af SA muskel kan resultere i reduceret scapulær rotation og fremspring. Denne dyskinesi kan udløse en relativ anterior-superior-oversættelse af humoralhovedet i forhold til dens glenoid-artikulation, der forårsager subakromial impingement og rotator manchetrevner (5).

Anatomi og biomekanik

The SA er et fladt muskelark, der stammer fra den laterale overflade af de første ni ribben (se figur 1). Det passerer bagud omkring thoraxvæggen, før det indsættes i den forreste overflade af scapulaens mediale kant (6). Samlet set er SA ‘s hovedfunktion at trække og dreje scapulaen. Denne bevægelse giver optimal positionering af glenoid fossa for maksimal effektivitet til øvre ekstremitetsbevægelse (7). SA består af tre funktionelle anatomiske komponenter (8,9):

1. Den overlegne komponent – Stammer fra det første og andet ribben og indsættes i den overlegne mediale vinkel på Denne komponent fungerer som anker der gør det muligt for skulderbladet at rotere, når armen løftes over hovedet. Disse fibre løber parallelt med 1. og 2. ribben;
2. Den midterste komponent – stammer fra den anden, tredje og fjerde ribbe og indsættes på den mediale kant af skulderbladet anteriort (klemt mellem skulderbladet og ribbenene). Denne komponent er den primære fremspringende muskel i scapulaen;
3. Den ringere komponent – stammer fra den femte til den niende ribbe og indsætter i scapulaens ringere vinkel. Fibrene danner et ‘kvart blæser’ arrangement, der indsættes på den nedre kant af scapulaen. Denne tredje del tjener til at trække scapulaen ud og rotere den ringere vinkel opad og lateralt. Inman (1944) foreslog, at den nedre del af serratus anterior er stabilisatoren for den nedre kant af scapulaen og arbejder med den nedre trapezius for at skabe et kraftpar, der roterer scapulaen opad under bevægelse over hovedet (10).

Figur 1: Serratus anterior oversigt

SA’s funktionelle roller er at (9 ):

1. Drej scapulaen opad under skulderbortførelse, især fra 30 grader af skulderabduktion og fremad;
2. Stabiliser og udstræk scapulaen under skulderbøjningsbevægelser;
3. Drej den ringere vinkel anteriort (posterior tilt af scapula);
4. Stabiliser scapula mod thorax under fremadgående skubbe bevægelser for at forhindre scapula ‘winging’ (se nedenfor);
5. Hold skulderbladets mediale kant godt mod brystkassen, så den med hånden fast kan forskyde brystkassen bagud under et skub op.

I atleten, spe specifikke bevægelser kræver præcis funktion af SA for at opnå enten fuld scapular fremspring og / eller rotation opad. Eksempler på atletiske bestræbelser, der kræver denne SA-funktion, inkluderer:

1. Kaste et slag i boksning – SA hjælper med at opnå maksimal rækkevidde af armen. Derfor omtales SA ofte som ‘boksermusklen’.
2. Absorbér virkningen af et slag i boksning – SA afstiver skulderbladet ved slag med slag.Dette muliggør maksimal kraftoverførsel fra underbenene gennem torso til stansearmen. Hvis skulderbladet skulle ‘kollapse’ i tilbagetrækning ved slag af slag, ville bokser miste magt i slag.
3. Maksimal rækkevidde for håndindgang i svømning – SA forlænger igen armen for at gøre det muligt for atleten at tage den størst mulige slagtilfælde.
4. En tennisspiller, der serverer – Den overordnede atlet, såsom en tennisspiller, har brug for fuld rotation opad i serveringen.
5. Udvid rækkevidde i fangstfasen af roningstroget – Den fejede roer har brug for fuld fremspring på den ‘lange’ side for at opnå den nødvendige rækkevidde.
6. Baseballkande følger igennem – I baseball har kanden brug for høje niveauer af fremspring under opfølgningen af baseball banen. På samme måde i andre kasteegenskaber i atletik.

SA er innerveret af den lange thoraxnerv, der stammer fra den forreste rami af den femte, sjette og syvende cervikale nerver (se figur 2) (7,8). Forgreninger fra den femte og sjette cervikale nerver passerer anteriort gennem scalenus medius muskel, før de slutter sig til den syvende cervical nerve gren, der løber anteriort til scalenus medius. Den lange thoraxnerv dykker derefter dybt ned til plexus brachiale og kravebenet for at passere over den første ribbe. Her trænger nerven ind i en fascial kappe og fortsætter med at falde ned langs det laterale aspekt af brystvæggen for at innervere SA-musklen.

Figur 2: Lang thoraxnerv (fra Safran et al. 2004) (11)

SA-dysfunktion forbundet med scapula dyskinesis

Korrekt positionering af humerus i glenoidhulen under bevægelse, kendt som scapulohumeral rytme, er kritisk for den funktion af glenohumeral joint under overhead bevægelse. En forstyrrelse i normal skulderbladbevægelse kan forårsage uhensigtsmæssig placering af glenoiden i forhold til humoralhovedet, hvilket resulterer i en impingment eller ustabilitet (2,12,13). Små ændringer i aktivering i musklerne omkring scapulaen kan påvirke dens tilpasning såvel som de kræfter, der er involveret i bevægelse i øvre lemmer (14). En af de primære muskler, der er ansvarlige for at opretholde normal rytme og skulderbevægelse, er SA (15).

Aktivt at hjælpe en patients skulderblad til en ‘ideel’ kropsholdning ved at reducere den forreste hældning, reducerer ofte smerter og øger styrken i skulderen under overheadaktiviteter (16). Da SA aktivt placerer scapulaen i en bageste hældning under overheadaktiviteter, antages det, at en anteriorly tilted scapula er et resultat af SA dysfunktion. En svag SA placerer skulderbladet i en nedad roteret og fremad hældt position, hvilket gør den ringere grænse mere fremtrædende eller bevinget. Patologisk hæmning af SA fra nerveskader eller en ubalance mellem SA og den anden langvarige muskel, pectoralis minor, kan også resultere i en vinget scapula. Scapular winging kan udfælde eller bidrage til vedvarende symptomer hos patienter med ortopædiske skulderabnormiteter (17,18).

Denne scapular winging er bedst værdsat, når man ser scapular position under en push-up øvelse. Ofte, hvis vingerne skyldes en muskelubalance, og den primære scapula-stabilisator er pectoralis minor, korrigeres det normalt, hvis patienten bliver bedt om at ‘plus’ og trække scapulaen ud. For at få atleten til at udføre denne plusmanøvre, når de er i plankeposition, bed dem om at skubbe gulvet væk. Dette kaldes også en scapular pushup. Hvis vingen forsvinder, er årsagen sandsynligvis muskelubalance, hvis den forbliver, kan det være en patologisk hæmning af SA på grund af en skade på livmoderhalsen eller lange thoraxnerver (se figur 3-6).

Figur 3: Scapular winging on push up bilaterally

Figur 4: Winging korrigerer ved udførelse af et ‘plus ‘

Figur 5: Scapular winging on push up bilaterally (højre større end venstre)

Figur 6: Venstre scapula korrigeres med ‘plus’ dog bemærk at højre stadig er vinget

Forskningsanmeldelse

1. En sammenligning mellem styrken af sammentrækning af trapezius og SA hos mennesker med og uden skulderpatologi viste, at den øvre trapezius viser øget aktivitet under armhøjde og sænkning, og SA viser nedsat aktivering i nogle højdevinkler (normalt 70-100 grader) hos mennesker med en skade (19).
2. Når muskelaktiveringsmønstrene for svømmere med skuldersmerter sammenlignes med dem uden, viser midterste og nedre SA nedsat aktivitet i alle faser af svømningsbevægelse i de smertefulde skuldre . Er dette årsagen til skuldersmerter eller en konsekvens af en smertefuld skulder, hvor svømmeren bruger kompenserende muskelaktiveringsmønstre (20)? Undersøgelser kunne ikke bestemme.
3. Tilsvarende har andre forskere fundet en ‘latens’ eller aktiveringsforsinkelse i SA i svømmers smertefulde skuldre, da de løfter armene i skulderplanet (21).
4. Ludewig og Cook (2000) antog, at patienter med nedsat SA-aktivering lider af skuldersmerter eller ustabilitet, og at en stigning i lavere trapezius-aktivitet er et forsøg på at kompensere for den nedsatte serratus anterior aktivering (2).
5. Lin et al (2005) studerede forsøgspersoner med forskellige typer af skulderdysfunktion og fandt nedsat serratus forreste aktivitet og øget øvre trapeziusaktivitet uden ændring i lavere trapeziusaktivitet i skadede skuldre sammenlignet med normale forsøgspersoner (22).

Scapulær position påvirker også rotatormanchettens evne til at fungere. Overdreven hældning fremad, intern rotation eller overdreven højde mindsker aktivering af rotatormanchet og forårsager en ulige spændingsfordeling langs senerne. Sådanne situationer forringer det optimale forhold mellem længde og spænding af disse muskler, hvilket fører til et tab af stabilisering og øger chancen for muskelforstyrrelse eller degeneration (23).

En stærk og konditioneret serratus forreste muskel forbedrer ydeevnen i sportsgrene som svømning, kastning og tennis. En udmattet serratus anterior muskel reducerer scapulær rotation og fremspring. Dyskinesien tillader sandsynligvis humoralhovedet at oversætte fremad og overlegen og muligvis føre til sekundær impingement og rotator manchet tårer. Øvelser for at styrke SA er emnet for anden del af denne serie.