提取重物的运动分析

“提取重物”这个动作是对上肢肌肉力量以及关节稳定性的考验。说起“提取重物”，很多人会想起举重运动员将沉重的杠铃猛然举起的画面，但对于日常生活而言，长时间“拎东西”的动作才是最常见的“提取重物”活动。

提取重物的运动分析

因此，相较于提取重物的瞬时肌肉发力，上肢各个关节抵抗重物的纵向牵拉力并保持稳定才是我们分析这个动作的关键。在肩部的稳定性中，肩胛提肌和斜方肌是帮助肩胛骨上提对抗重物纵向牵拉的“第一道防线”。胸锁关节的锁骨间韧带、提拉喙突的喙锁韧带、肩关节上的肱二头肌长头、冈上肌、三角肌和斜方肌腱膜等结构都对肩部的稳定性起到了很大的作用。因为前文已经对肩部的稳定性做了详细的描述，在这里不再赘述。此部分主要阐述腕关节、前臂和肘关节在纵向拉力下如何保持稳定性。至于“提取重物”时手部的角色，其主要是依靠强有力的屈肌进行钩状抓握，这在后文会专门讨论。

（一）骨间膜——前臂稳定性和活动性结合的产物

前臂的尺桡骨与下肢的胫腓骨之间的关系有些类似，但前臂的尺桡骨多了一个旋前旋后的功能，因此稳定性比不上胫腓骨但其更加灵活。前臂骨间膜是一个从桡骨斜向至尺骨的腱性纤维组织，由中间1/3的腱性部分和两端的膜性部分构成，其作用就像拉紧桡骨和尺骨的绳索群。当前臂尺桡骨处于旋前或旋后位时，骨间膜松弛;而处于中立位时，骨间膜紧张。由于其斜向下的走形以及在中立位时的紧张度，在前臂受到纵轴方向的拉力时，骨间膜主要负责抵抗牵拉力和纵向稳定性。同理，当受到从远端向上的挤压力时(例如做俯卧撑)，骨间膜也要负责牢牢“攥住"被“撑开的”尺骨和桡骨，而桡腕关节上的压力也借骨间膜传递到了尺骨上(由于尺腕关节并不直接相连，所以挤压的力都在桡腕关节上),再通过尺骨传递到肱尺关节，并且进一步往上传递。从图2中可以看出，骨间膜除了维持前臂的稳定之外，对于肘关节的稳定性也颇为重要。倘若没有骨间膜把挤压的力从桡骨传递到尺骨，那么桡骨和肱骨在肘关节较小的接触面上会产生很大的压强，长时间压力作用下会造成关节面的严重损伤。

如图3所示，在提拉过程中，骨间膜的主要作用是收紧远端。此时前臂的稳定性主要由肱桡肌来提供，这不同于前文描述其受到从远端向上挤压时的受力情况，经常提拉重物的人也因此肱桡肌常常特别发达。肱桡肌起于肱骨外上髁，止于桡骨茎突，受发自臂丛的桡神经支配。其作用主要是屈肘和前臂的旋前、旋后。由于肱桡肌的起点更加靠近肘关节，在牺牲了力臂的同时形成了一个速度更快的杠杆，因此可以支持肘关节快速收缩。当前臂在旋前、旋后位时，肱桡肌可以帮助把前臂拉回到中立位，这种双向调节机制类似于前文中胸大肌对于肩关节前屈-后伸的双向牵制。由于肱桡肌没有附着在桡骨近端的起止点，所以肱桡关节的稳定性需要斜索和环状韧带来提供。在快速或较大力量的牵拉下，骨间膜仍然是防止桡骨小头半脱位的主要结构。

三角纤维软骨复合体也是负责前臂远端纵向稳定的重要结构(图4)。它由尺侧副韧带、掌侧尺腕韧带和关节盘构成。关节盘除了桡侧的附着点之外，在尺侧主要附着于三个结构:尺骨茎突和尺骨远端关节面的小窝、尺骨茎突的外侧面和腕关节内侧副韧带的深面。这个组织对桡腕关节(桡腕关节由桡骨远端的凹面和舟状骨、月状骨及三角骨形成的关节凸面组成)和远端桡尺关节非常重要，其主要作用是稳定远端桡尺关节，填充腕关节尺侧空虚的部分，为腕关节形成一个较为稳定的凹面。三角纤维软骨作为一个软骨，与膝关节的半月板作用相同，因为富有弹性所以可以发挥缓冲作用。旋前方肌以及尺侧腕伸肌也加强了前臂远端结构的稳定性。

对于肘关节而言，尺骨冠状突对前臂近端也可起到了稳定作用，但这个结构往往会被忽视。在手肘屈曲大于等于60°并承受重力时，尺骨会有向后方移位的倾向，而冠状突会限制尺骨后移，防止尺骨向后脱位。尺骨鹰嘴在肘关节的伸直位则可以起到限制尺骨前移的作用(图5)。

（二）“提携角” 

上臂轴与前臂轴的延长线相交形成一向外开放的角度，为165°~170°，其补角为10°~15°，即提携角。其形成原因是肱骨内侧滑车相比于外侧滑车位置较低，整个肘关节的屈曲轴由内向外斜向上，进而形成了在肘关节伸直位时，肱骨与尺骨呈现一个外翻的角度(图6)。这是因为在提重物时一般肘关节呈伸直位，如果肱骨和尺骨呈一条直线而无提携角，手里的物品就无法远离身体从而与下半身产生碰撞进而影响正常步行;如果用肩关节的外展来代偿使物体远离身体，就会消耗更多能量以及需要更强的肌肉力量来维持此姿势。提携角的存在可以通过骨性结构而不是依赖肌肉的收缩来让物品远离身体，使得人们在提东西时步行不受影响。提携角在0°~10°为直肘，小于0°为肘内翻，大于20°为肘外翻。这三种情况均属于肘畸形。当外翻角度超过20°时为肘外翻畸形，肘外翻畸形的患者有很大的概率会导致尺神经的过度牵拉从而造成尺神经损伤，有时候需要手术处理。肘关节偏向中线失去外翻甚至出现内翻称为肘内翻畸形。

肘关节的横向稳定性与提携角相关。在撑地时，内侧往往比外侧受到更多的外翻应力，所以肘关节的内侧副韧带比外侧副韧带更为强大，内侧副韧带对于肘关节稳定性的贡献比外侧副韧带更大。在此着重介绍内侧副韧带(图7)。在肘关节伸直时，抵抗外翻应力的结构主要是内侧副韧带、关节囊和关节的骨性结构。首先是内侧副韧带，内侧副韧带主要分为前束、后束和横韧带，其中以前束的作用最为明显。前束还可以作为一个较为强壮的纤维结构加固关节囊，前束起自肱骨内上髁下表面，止于鹰嘴突的内缘。横向纤维走形于尺骨鹰嘴和冠状突这两个突起的结构之间，后束起自内上髁的后部并走形到鹰嘴的内侧。在伸直位时，肘关节的前关节囊由于受到牵拉而紧张，所以前束对于肘关节的外翻应力也起到了一定的对抗作用。而骨性结构则主要是桡骨小头，桡骨小头顶在肱骨上，在受到外翻应力时，“顶住”的肱骨可以抵抗受到的外翻应力。冠状突在肘关节伸直时也提供了一定的稳定性，再加上前文所述冠状突防止尺骨向后脱位的作用，说明冠状突这个容易被忽略的结构在肘关节稳定性上的重要作用。肘关节“恐怖三联征”是指在副韧带复合体、桡骨头和冠状突损伤时肘关节因为失去抵抗外翻应力的能力从而产生半脱位的症状。

在屈曲位时，由于关节囊紧张度的消失以及骨性关节面之间的贴合减少，关节的稳定性主要由内侧副韧带前束提供。

外侧副韧带和内侧副韧带在形态结构上有所不同，外侧副韧带起自外上髁并且分为两束，分别为桡侧副韧带和尺侧副韧带(图8)。外侧副韧带与环状韧带相连，并且互相加强。外侧副韧带主要是加强肘关节外侧的稳定性以及抵抗内翻的应力。除了这些静态的稳定结构，肌肉作为动态的稳定结构也可以加强肘关节的稳定性。外上髁以及肘关节外侧的肌肉(如肱桡肌)增强了肘关节外侧的稳定性，起自肱骨上髁的肌肉则加强了肘关节内侧的稳定性。