Взаимосвязь дельтовидной мышцы и мышц вращательной манжеты при динамическом отведении плеча: биомеханическое исследование увеличения разрывов вращательной манжеты

Введение: Предыдущие биомеханические исследования функции дельтовидной мышцы при отведении в плечевом суставе преимущественно основывались на протоколах статического тестирования.

Гипотезы: (1) Сила дельтовидной мышцы, необходимая для отведения в плоскости лопатки, увеличивается по мере расширения моделируемого разрыва вращательной манжеты; (2) максимальное отведение уменьшается, несмотря на увеличение силы дельтовидной мышцы.

Дизайн исследования: Контролируемое лабораторное исследование.

Методы: В исследовании использовали 12 свежезамороженных плечевых суставов анатомических препаратов; средний возраст составлял 67 лет (диапазон 64–74 года). Сухожилия надостной мышцы, а также передней, средней и задней частей дельтовидной мышцы прикрепляли к отдельным приводам симулятора плечевого сустава. Силу дельтовидной мышцы и максимальное отведение регистрировали при следующих вариантах разрыва: интактная вращательная манжета, изолированный разрыв подлопаточной мышцы (SSC), изолированный разрыв надостной мышцы (SSP), передневерхний разрыв (SSP + SSC), задневерхний разрыв (подостная мышца [ISP] + SSP) и массивный разрыв (SSC + SSP + ISP). Для отслеживания трёхмерных движений во время динамического тестирования использовали оптические триады. С помощью рентгеноскопии и компьютерной томографии измеряли критический угол плечевого сустава, акромиальный индекс и краниальную миграцию головки плечевой кости при массивных разрывах. Определяли средние значения максимального отведения в плечевом суставе и силы дельтовидной мышцы. Для оценки изменений движений и сил во времени применяли линейную регрессию со смешанными эффектами. Рассчитывали коэффициенты корреляции Пирсона (r) между силой дельтовидной мышцы, критическим углом плечевого сустава и акромиальным индексом.

Результаты: В плечевых суставах с интактной вращательной манжетой для достижения максимального отведения в плечевом суставе на 79,8° (95% ДИ 66,4–93,2°) требовалась суммарная сила дельтовидной мышцы 193,8 Н (95% ДИ 125,5–262,1 Н). По сравнению с интактными плечевыми суставами отведение уменьшалось при моделировании изолированного разрыва надостной мышцы (на 27,2%; 95% ДИ от 43,3 до 11,1%; P = .04), передневерхнего разрыва (на 51,5%; 95% ДИ от 70,2 до 32,8%; P < .01) и массивного разрыва вращательной манжеты (на 48,4%; 95% ДИ от 65,2 до 31,5%; P < .01). При моделировании передневерхнего (на 108,1%; 95% ДИ 68,7–147,5%; P < .01) и массивного (на 57,2%; 95% ДИ 19,6–94,7%; P = .05) разрывов требовалась бо́льшая суммарная сила дельтовидной мышцы. Сила передней части дельтовидной мышцы была значимо выше при передневерхних (P < .01) и массивных (P = .03) разрывах. Сила средней части дельтовидной мышцы была выше при передневерхних разрывах (P = .03). Сила задней части дельтовидной мышцы была выше при передневерхних (P = .02) и задневерхних (P = .04) разрывах. Сила передней части дельтовидной мышцы отрицательно коррелировала с критическим углом плечевого сустава (34,3°; 95% ДИ 32,0–36,6°; r = −0,89; P = .01). Статистически значимой корреляции между силой дельтовидной мышцы и акромиальным индексом (0,55; 95% ДИ 0,48–0,61) не выявлено. Во время тестирования массивных разрывов вращательной манжеты краниальная миграция головки плечевой кости составила 8,3 мм (95% ДИ 5,5–11,1 мм).

Выводы: При разрывах вращательной манжеты для предотвращения потери объёма отведения требуется значительная компенсаторная работа дельтовидной мышцы. Передневерхние разрывы приводили к наиболее выраженной потере движений, несмотря на наибольшее увеличение силы дельтовидной мышцы.

Значимость: Разрывы вращательной манжеты увеличивают нагрузку на дельтовидную мышцу, необходимую для предотвращения потери объёма отведения. Утомление или повреждение дельтовидной мышцы может привести к резкому ухудшению отведения независимо от размера разрыва.