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通过强力握法或捏法诱发外侧上髁痛(网球肘)


CHRIS J. SNIJDERS、ALOYSIUS C. W. VOLKERS、KAREL MECHELSE 和 ANDRY VLEEMING

荷兰鹿特丹伊拉斯谟大学生物医学物理与技术系、临床神经生理学和解剖学系

  抽象


SNiJDERS, C. J., A. C. W. VOLKERS, K. MECHELSE, 和 A. VLEEMING。通过强力握法或捏法诱发外侧上髁痛(网球肘)。Med. Sci. Sports Exerc.,第 19 卷,第 5 期,第 518-523 页,1987 年。肱骨外侧上髁痛(网球肘)的病因尚不完全清楚。为那些类型的上髁痛引入了一个生物力学模型,其中手腕和手指伸肌起点的损伤是由超负荷引起的。它表明,抓握和捏总是会导致腕关节弯曲力矩。为避免关节屈曲,必须有力矩平衡,这是通过伸肌的活动来实现的。力和肌电图的同时测量支持生物力学模型。


生物力学、力矩平衡、手腕、网球肘、肱骨外侧上髁痛、力量握法、捏合、肌电图、腕伸肌、手指伸肌、屈肌

1873 年,Runge (10) 将肱骨外上髁附近疼痛的症状称为“Schreibekrampf”(作家抽筋)。后来,它被称为“洗衣机女的肘部”。由于这种情况显然与打网球有关,因此也被称为“网球肘”。这并不能解释在拧螺丝、写字、拧干衣物等过程中出现相同症状的原因。由于只有 5 % 5 % 5%5 \% 患有“网球肘”的人真正打网球,我们更愿意称其为“肱骨外侧上髁痛”。

文献中关于外上髁痛的病理学没有达成一致。Cyriax (3) 得出结论,这是由桡骨腕短伸肌 [桡侧腕短伸肌 (ECRB)] 的腱颊起源撕裂引起的,这一观点得到了 Coonrad 和 Hooper (2) 的支持。Goldie (4) 在 ECRB 起源附近发现了炎症和肉芽肿组织,但没有破裂。Nirschl (8) 证实了这一点。

关于外上髁痛的病因也没有达成一致意见。这并不奇怪,因为

疾病可能有多种原因,例如,无力的腕伸肌过度用力、外上髁外侧创伤或腕关节表面不一致。Kaplan (5)、Roles 和 Maudsley (9) 以及 Werner (14) 提到了外上髁附近疼痛的神经起源,这表明外上髁痛可能是由桡神经炎或桡神经分支卡压(如骨间后神经)引起的。Kurppa 等人 (6) 和 Viikari-Juntura (13) 对病因进行了评价。

由于对外上髁痛所涉及的致病因素知之甚少,因此设计了一项研究来检查是否存在一种一般的生物力学因素,该因素在运动、工业或家庭的各种情况下导致外上髁痛的发展。

许多文章 ( 1 , 11 , 12 1 , 11 , 12 1,11,121,11,12 ) 中已经描述了手腕和手指伸肌在抓握过程中的稳定作用,但没有特别关注手腕周围的时刻。本研究的目的是通过使用生物力学模型来量化手腕周围力矩的平衡。


解剖学注意事项


在这项研究中发挥突出作用的伸肌如图 1 所示,显示了外上髁附近的解剖关系。相关肌肉的腹部都位于前臂,而长肌腱则桥接肘部和腕关节,并插入掌骨或指骨。该研究仅限于腕部的屈曲和伸展,涉及指浅屈肌 (FDS)、桡侧腕长伸肌 (ECRL) 和 ECRB、尺侧腕伸肌 (ECU) 和趾副伸肌 (EDC)。伸肌的起源和插入点见表 1。

肱骨的外上髁是特征 -


图 1 - 肘部外侧手腕和手指伸肌的起源 [来自 Winkel (15)]

表 1.手腕和手指伸展肌的起源和插入 [改编自 Sinclair (11)]。
  肌肉   起源   插入
ECRL
肱骨外侧髁上嵴肌间隔外侧

掌骨 2 基底背侧
ECRB
外上髁处的共同伸肌起源 覆盖总伸肌起源的筋膜 肌间隔膜(通常与 ECRL 融合)

掌骨 3 基底背面
ECU
覆盖筋膜的共同伸肌起点 股骨后缘

掌骨 5 基底内侧
EDC
覆盖 LASCIA 肌间隔膜的共同伸肌起源

掌指关节 2 至 5 上的伸肌罩 近端指间关节的背表面 2 至 5
  电火花 加工*
覆盖筋膜的常见伸肌起源
  5 个伸肌罩
Muscle Origin Insertion ECRL Lateral supra-condylar ridge of the humerus Lateral inter-muscular septum Dorsal surface of base of metacarpal 2 ECRB Common extensor origin at the lateral epicondyle Fascia covering the common extensor origin Inter-muscular septum (often fused with ECRL) Dorsal surface of base of metacarpal 3 ECU Common extensor origin covering fascia Posterior border of the una Medial side of base of metacarpal 5 EDC Common extensor origin covering lascia Inter-muscular septa Extensor hood over metacarpophalangeal joints 2 to 5 Dorsal surface of proximal inter-phalangeal joints 2 to 5 EDM* Common extensor origin covering fascia Extensor hood of 5| Muscle | Origin | Insertion | | :---: | :---: | :---: | | ECRL | Lateral supra-condylar ridge of the humerus Lateral inter-muscular septum | Dorsal surface of base of metacarpal 2 | | ECRB | Common extensor origin at the lateral epicondyle Fascia covering the common extensor origin Inter-muscular septum (often fused with ECRL) | Dorsal surface of base of metacarpal 3 | | ECU | Common extensor origin covering fascia Posterior border of the una | Medial side of base of metacarpal 5 | | EDC | Common extensor origin covering lascia Inter-muscular septa | Extensor hood over metacarpophalangeal joints 2 to 5 Dorsal surface of proximal inter-phalangeal joints 2 to 5 | | EDM* | Common extensor origin covering fascia | Extensor hood of 5 |

“EDM = = == extensor digitorum minimi.


事实上,它至少在手腕和手指的所有伸肌(ECRB、ECU、EDC 和小趾伸肌)的一部分形成共同起源,有时也形成 ECRL,它通常与 ECRB 融合 (11)。在外上髁痛中,当触诊外上髁时会感到剧烈的疼痛。针刺触诊检查表明,在大多数情况下,疼痛的具体位置在 ECRB 的腱颊起源。

  生物力学模型


在描述力量抓取和捏合的生物力学模型之前,将描述一根手指推动表面的情况下力和力矩的静态平衡。为此,使用了力学中的标准方法:自由体图。


图 2 - 用手指在表面上推动。(A) 手指的游离体图,显示掌指关节周围的平衡。(B) 手的自由体图,显示手腕周围平衡,屈肌腱的力与 (A) 相同。

每当用手指在表面上施加压力时,手指上的力为 F (d)(图 2A)。在这种情况下,外侧手指屈肌收缩。手指的静态平衡可以通过在掌指关节附近穿过手指的横向切片并绘制作用在手指上的外力来证明。反作用力 F ( rd ) F ( rd ) F(rd)\mathrm{F}(\mathrm{rd}) 作用在关节上。它与 平行,大小与 F ( d ) F ( d ) F(d)\mathrm{F}(\mathrm{d}) 相同,但方向相反;因此,实现了力的垂直平衡。在水平方向上,屈肌施加的力 F ( f ) F ( f ) F(f)F(f) 和反作用力 之间存在平衡。 F ( rf ) F ( rf ) F(rf)F(\mathrm{rf}) F ( rd ) F ( rd ) F(rd)\mathrm{F}(\mathrm{rd}) 两者都 F ( rf ) F ( rf ) F(rf)F(\mathrm{rf}) 穿过关节的轴线,并构成作用在该关节上的总反作用力。 F ( d ) F ( d ) F(d)\mathrm{F}(\mathrm{d}) 并与 F ( rd ) F ( rd ) F(rd)\mathrm{F}(\mathrm{rd}) moment F ( d ) a . F ( f ) F ( d ) a . F ( f ) F(d)**a.F(f)F(d) * a . F(f) 构成逆时针对,并与 F ( r f ) F ( r f ) F(rf)F(r f) moment F ( f ) b F ( f ) b F(f)**bF(f) * b 构成顺时针对。杠杆臂分别为 a a aa b b bb 。矩平衡由下式给出:
F ( d ) a = F ( f ) b F ( d ) a = F ( f ) b F(d)**a=F(f)**b\mathrm{F}(\mathrm{~d}) * \mathrm{a}=\mathrm{F}(\mathrm{f}) * \mathrm{~b}

不仅必须考虑手指的平衡,还必须考虑整只手的平衡,因为


可以使用手腕的横向切片来完成(图 2B)。两者 F ( d ) F ( d ) F(d)F(d) F ( f ) F ( f ) F(f)F(f) 与图 2 A 中的相同,因为我们处理的是相同的肌腱。对的组件之间的杠杆臂都增加了大约相同的因子;因此
F ( d ) c = F ( f ) d F ( d ) c = F ( f ) d F(d)**c=F(f)**d\mathrm{F}(\mathrm{~d}) * \mathrm{c}=\mathrm{F}(\mathrm{f}) * \mathrm{~d}

从这个力矩平衡可以得出,由于 c 和 d 之间的差异,屈肌强度必须大于压力:
F ( f ) = F ( d ) c / d . F ( f ) = F ( d ) c / d . F(f)=F(d)**c//d.F(f)=F(d) * c / d .

使用该图,可以估计屈肌中的力大约是施加在表面上的力的 10 倍。


上述情况仅适用于手指推动表面;在抓握或捏合过程中发生的手腕周围力矩的平衡呈现出一种特殊情况,以下生物力学模型对此进行了描述(见图 3,顶部)。

图 3(顶部)描述了抓取过程中发生的情况。手指上的力 F ( d ) F ( d ) F(d)F(d) 相等,但与作用在拇指上的力相反。因此,手(以及物体)将处于平衡状态,如果不 F ( d ) F ( d ) F(d)\mathrm{F}(\mathrm{d}) 是由于手指和拇指的屈肌收缩。在通过手腕的假想横向截面中,很明显,所有的弯曲力 F ( f ) F ( f ) F(f)\mathrm{F}(\mathrm{f}) 和反作用力 F ( rf ) F ( rf ) F(rf)\mathrm{F}(\mathrm{rf}) 构成了一个顺时针方向的对,力 F ( f ) d F ( f ) d F(f)**dF(f) * d 矩作用在手上。当抓住网球拍或螺丝刀、拧干衣物或用指尖用力捏时,手应在腕关节处弯曲。由于这种情况不会发生,由于手腕伸肌的收缩,逆时针力矩必须作用在手上(图 3,底部)。矩的平衡描述如下:
F ( f ) d = F ( e ) e F ( f ) d = F ( e ) e F(f)**d=F(e)**eF(f) * d=F(e) * e

由于手腕周围的力保持平衡,关节中的反作用力必须增加到 F ( r f ) + F ( r e ) F ( r f ) + F ( r e ) F(rf)+F(re)F(r f)+F(r e)

这种生物力学模型似乎描述了人体中由拇指的对立引起的一种独特情况。然而,每当拮抗肌在没有外力或运动的情况下收缩时,例如,在关节痉挛性锁定期间,平衡与方程 4 描述的平衡相同。因此,这种情况并非手腕所独有。

  材料和方法


为了验证所提出的生物力学模型的有效性,在多项测试中确定了几块肌肉的电活动和施加的力。肌电图记录由 ECRB、ECRL、ECU 和 EDC 使用肌内不锈钢丝电极放置在运动点附近的肌肉中(如果可能)通过针头进行,而来自 FDS 的记录是使用表面电极 (Medelec EA15) 进行的。信号被放大并存储在磁带 (Racal Store-14) 上,然后使用适当的滤波器设置(10 Hz 至 30 kHz)显示在纸上 (Van Gogh UP8B)。

总共有 1 名正常女性和 7 名正常男性受试者 (即没有上髁痛的症状和体征) 被用作测试对象。他们的年龄从 22 岁到 27 岁不等。受试者坐直,手臂弯曲在肘部 ( 90 ) 90 (90^(@))\left(90^{\circ}\right) 。在这个位置,前臂放在支架上,拇指直立固定在手腕附近;上臂放在垂直支撑中,并固定在肘部上方。手可以自由移动。

使用基于应变片的手部力传感器确定施加的力。直径

图 3 - 抓握过程中手的自由体图。(页首)屈肌活动应只导致手腕弯曲。(下)通过增加伸肌活动实现力矩平衡。



  1. 1986 年 8 月提交出版。


    1987 年 3 月接受出版。