2-2-5 اپیدمیولوژی آسیب شانه در ورزشکاران پرتاب از بالای سر……………… 31

2-2-6 کاهش فضای تحت اخرمی…………………………….. 32

2-2-7 کینماتیک مجموعه شانه و ریتم اسکاپولوهومرال………………………….. 33

2-2-8 اثرات مشارکت در فعالیت های ورزشی پرتاب از بالای سر بر کینماتیک کتف…….. 37

2-2-9 تغییرات کینماتیک کتف……………………………… 38

2-2-10 نقص عملکردی اسکاپولوتراسیک در ورزشکاران بالای سر با درد شانه……. 41

2-2-11 تغییر الگوی فراخوانی عضلات…………………………….. 42

2-2-12 روش های اندازه گیری کینماتیک مجموعه شانه……………………………. 44

2-2-12-1 تحلیل استاتیک دوبعدی…………………………….. 44

2-2-12-1-1 رادیوگرافی…………………………….. 44

2-2-12-1-2 گونیامتر و اینکلینومتر……………………………. 46

2-2-12-2 تحلیل دوبعدی دینامیک……………………………… 47

2-2-12-2-1 دیجیتال فلوروسکوپی…………………………….. 47

2-2-12-3 تحلیل سه بعدی استاتیک……………………………… 47

2-2-12-3-1 Roentgen stereophotogrammetry analysis (RSA)……………….

2-2-12-3-2 Electromechanical, electromagnetic, and active optical digitizers…….

2-2-12-3-3 تکنولوژی پیشرفته تصویربرداری…………………………….. 49

2-2-12-4 تحلیل سه بعدی دینامیک……………………………… 50

2-2-12-4-1 Electromagnetic and active optical tracking with bone pins……….

2-2-12-4-2 Electromagnetic and active optical tracking with skin sensors……

2-2-12-4-3 passive video-based motion capture………………………..

2-3 پیشینه تحقیق…………………………….. 55

2-3-1 پوزیشن استراحت کتف……………………………… 55

2-3-1-1 پوزیشن استراحت کتف در آزمودنی­های سالم………………………….. 55

2-3-1-2 پوزیشن استراحت کتف در بیماران با گیرافتادگی شانه…………….. 57

2-3-1-3 پوزیشن استراحت کتف در بیماران با ناپایداری گلنوهومرال……… 57

2-3-2 حرکات کتف در طی الویشن شانه……………………………. 57

2-3-2-1 حرکات کتف در طی الویشن در آزمودنی های سالم………………….. 57

2-3-2-2 حرکات کتف در بیماران با گیرافتادگی شانه………………………….. 59

2-3-2-3 حرکات کتف در طی الویشن شانه در افراد با ناپایداری گلنوهومرال……. 60

2-3-3 کینماتیک کتف و ریتم اسکاپولوهومرال……………………………. 61

2-3-4 کینماتیک کتف و ریتم اسکاپولوهومرال در شانه برتر و غیر برتر………… 62

2-3-5 تأثیر بار خارجی بر کینماتیک کتف و ریتم اسکاپولوهومرال……………… 63

2-3-6 بررسی الگوی فراخوانی و فعالیت عضلات شانه نرمال در طی ابداکشن شانه…….. 64

2-3-7 فعالیت و الگوی فراخوانی در بیماران با نشانه های گیرافتادگی شانه و ناپایداری گلنوهومرال…. 65

2-3-7-1 سطح فعالیت عضلانی در بیماران با گیرافتادگی شانه……………….65

2-3-7-2 سطح فعالیت عضلانی در افراد با ناپایداری گلنوهومرال………… 66

2-3-7-3 الگوی فراخوانی عضلات در افراد با گیرافتادگی شانه…………….. 66

2-3-8 هم انقباضی عضلات مجموعه شانه……………………………. 67

2-3 نتیجه گیری کلی…………………………….. 71

2-3-1 نتیجه گیری کلی مرور مقالات در مورد پوزیشن استراحت کتف و حرکت آن در طی الویشن……… 71

2-3-2 نتیجه گیری کلی مرور مقالات در مورد الگوی فراخوانی و سطح فعالیت عضلات شانه در طی الویشن……. 73

فصل سوم: روش شناسی تحقیق

3-1 مقدمه……………………………. 79

3-2 روش پژوهش………………………………. 79

3-2-1 جامعه آماری…………………………….. 79

3-2-2 نمونه آماری…………………………….. 79

3-2-2-1 روند گزینش آزمودنی ها ……………………………80

3-2-2-2-1 شرایط ورود به مطالعه……………………………. 80

3-3 متغیرهای پژوهش………………………………. 80

3-3-1 متغیر مستقل…………………………….. 80

3-3-2 متغیر وابسته……………………………. 80

3-4-3 ابزار تحقیق…………………………….. 81

3-5 روش جمع­آوری اطلاعات…………………………….. 82

3-5-3 مرحلۀ اول جمع­آوری اطلاعات…………………………….. 82

3-5-3-1 روش اندازه­گیری قد……………………………. 82

3-5-3-2 روش اندازه­گیری جرم……………………………. 82

3-5-1-3 روش اندازه گیری حداکثر قدرت ایزومتریک ابداکتورها………….83

3-5-2 مرحله دوم جمع­آوری اطلاعات…………………………….. 84

3-5-2-1 آزمون های پایایی ابزارهای اندازه گیری…………………………… 84

3-5-2-1-1 پایایی آزمون های EMG……………………………..

3-5-2-1-2 پایایی آزمون های چرخش بالایی کتف برای محاسبه ریتم اسکاپولوهومرال………. 85

3-5-2-2 اطلاعات الکترومیوگرافی…………………………….. 85

3-5-2-2-1 محل قرارگیری الکترودها…………………………… 86

3-5-2-2-1-1 دلتوئید میانی…………………………….. 86

3-5-2-2-1-2 دلتوئید قدامی…………………………….. 86

3-5-2-2-1-3 عضله تحت خاری…………………………….. 87

3-5-2-2-1-4 ذوزنقه فوقانی…………………………….. 88

3-5-2-2-1-5 ذوزنقه میانی…………………………….. 88

3-5-2-2-1-6 ذوزنقه تحتانی…………………………….. 89

3-5-2-2-1-7 دندانه ای قدامی…………………………….. 89

3-5-2-2-1-8 پشتی بزرگ……………………………… 90

3-5-2-3 روش جمع آوری و تجزیه وتحلیل اطلاعات الکترومیوگرافی…….. 90

3-5-2-4 روش اندازه گیری MVIC عضلات…………………………….. 95

3-5-2-5 روش اندازه گیری ریتم اسکاپولوهومرال………………………. 96

3-5-2-5-1 اندازه گیری ریتم اسکاپولوهومرال با تکنیک عکس گرفتن………. 97

3-5-2-5-2 روش اندازه گیری ریتم اسکاپولوهومرال با استفاده از اینکلینومتر……… 98

3-5-4 روش آماری…………………………….. 100

3-5-4-1 آمار توصیفی……………………………. 100

3-5-4-2 آمار استنباطی…………………………….. 100

فصل چهارم: نتایج

4-1 مقدمه……………………………. 102

4-2 آمار توصیفی…………………………….. 102

4-2-1 اطلاعات و ویژگی های دموگرافیک آزمودنی­های تحقیق…………… 102

4-2-2 اطلاعات مربوط به حداکثر قدرت ایزومتریک ابداکتورها در گروه های مختلف تحقیق……….. 103

4-2-3 اطلاعات مربوط به میزان چرخش بالایی کتف در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن……… 104

4-2-3-1 اطلاعات مربوط به میزان چرخش بالایی کتف در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن با اندازه گیری های انجام شده توسط اینکلینومتر……………………………. 104

4-2-3-2 اطلاعات مربوط به میزان چرخش بالایی کتف در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن با اعمال بار خارجی با اندازه گیری های انجام شده توسط اینکلینومتر………………….. 105

4-2-3-3 اطلاعات مربوط به ریتم اسکاپولوهومرال در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن با اندازه گیری های انجام شده توسط اینکلینومتر……………………………. 105

4-2-3-4 اطلاعات مربوط به ریتم اسکاپولوهومرال در زوایای مختلف ابداکشن بازو در شرایط اعمال بار خارجی با اندازه گیری های انجام شده توسط اینکلینومتر……………………. 106

4-2-3-5 اطلاعات مربوط به میزان چرخش بالایی کتف در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن با استفاده از تکنیک عکس گرفتن…………………………….. 107

4-2-3-6 اطلاعات مربوط به میزان چرخش بالایی کتف در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن با اعمال بار خارجی با تکنیک عکس گرفتن…………………………….. 108

4-2-3-7 اطلاعات مربوط به ریتم اسکاپولوهومرال در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن با تکنیک عکس گرفتن……..108

4-2-3-8 اطلاعات مربوط به ریتم اسکاپولوهومرال در زوایای مختلف ابداکشن بازو در شرایط اعمال بار خارجی با تکنیک عکس ­گرفتن……………………………109

4-2-4-1 اطلاعات مربوط به الگوی فراخوانی عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف تحقیق در طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن……………………………110

4-2-4-2 اطلاعات مربوط به الگوی فراخوانی عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف در طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن در شرایط اعمال بار خارجی…………………………….. 111

4-2-4-3 اطلاعات مربوط به سطح فعالیت عضلات مجموعه شانه (برحسب درصد MVC) گروه های مختلف تحقیق در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن………………….. 112

4-2-4-3-1 اطلاعات مربوط به سطح فعالیت عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف تحقیق در طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن ……………………………113

4-2-4-3-2 اطلاعات مربوط به سطح فعالیت عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن (حالت نگه داری پوزیشن، ایستا) …………………116

4-2-4-4 اطلاعات مربوط به نسبت هم انقباضی عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف در طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن……………………………120

4-2-4-4-1 اطلاعات مربوط به نسبت هم انقباضی عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف تحقیق در طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن…………………………….. 120

4-2-4-4-2 اطلاعات مربوط به نسبت هم انقباضی عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف تحقیق در حالت نگه­داری ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن…………………………….. 124

4-2-4-4-2-1 اطلاعات مربوط به نسبت هم انقباضی عضلات مجموعه شانه­ی گروه های مختلف تحقیق در زوایای مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن…………………………….. 124

4-3 آمار استنباطی…………………………….. 128

4-3-1 پایایی ابزارهای تحقیق…………………………….. 128

4-3-1-1 پایایی اندازه گیری چرخش بالایی کتف با استفاده از اینکلینومتر………… 128

4-3-1-2 پایایی اندازه گیری چرخش بالایی کتف با تکنیک عکس­ گرفتن…………….. 129

4-3-1-3 روایی اندازه گیری چرخش بالایی کتف با استفاده از اینکلینومتر و تکنیک عکس گرفتن……… 130

4-3-1-4 پایایی آزمون های مربوط به حداکثر انقباض ایزومتریک اختیاری عضلات (MVIC)………..

4-3-1-5 پایایی آزمون های مربوط به الگوی فراخوانی عضلات مجموعه شانه…………………………….132

4-3-1-6 پایایی آزمون های مربوط به سطح فعالیت عضلات مجموعه شانه در طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن……….134

4-3-2 آزمون های تعیین نرمال بودن توزیع داده های تحقیق…………………………….. 142

4-3-2-1 آزمون های تعیین نرمال بودن توزیع داده های چرخش بالایی کتف با استفاده از اینکلینومتر………. 142

4-3-2-2 آزمون های تعیین نرمال بودن توزیع داده های چرخش بالایی کتف با استفاده از تکنیک عکس گرفتن……….143

4-3-2-3 آزمون های تعیین نرمال بودن توزیع داده های الگوی فراخوانی عضلات مجموعه شانه…………… 144

4-3-2-4 آزمون های تعیین نرمال بودن توزیع داده های سطح فعالیت عضلات مجموعه شانه………………. 146

4-5 آزمون فرضیه ­های تحقیق…………………………….. 153

4-5-1 فرضیه اول…………………………….. 154

4-5-2 فرضیه دوم……………………………. 159

4-5-3 فرضیه سوم……………………………. 172

4-5-4 فرضیه چهارم……………………………. 185

4-5-5 فرضیه پنجم……………………………. 196

فصل پنجم: بحث و نتیجه­ گیری

5-1 مقدمه……………………………. 205

5-2 چکیده پژوهش………………………………. 205

5-3 بحث و بررسی…………………………….. 216

5-3-1 نقش سیستم حسی حرکتی…………………………….. 217

5-3-1-1 مکانیسم­های مسئول پایداری عملکردی مفصل…………………………….. 221

5-3-1-1-1 هم انقباضی عضلات گلنوهومرال و اسکاپولوتراسیک……………….221

5-3-1-1-2 ثبات رفلکسی…………………………….. 222

5-3-1-1-3 انقباض اولیه عضلانی…………………………….. 223

5-4 مقایسه نتایج تحقیق حاضر با مطالعات قبلی………………….. 225

5-4-1 الگوی فراخوانی عضلات…………………………….. 225

5-4-2 سطح فعالیت عضلات…………………………….. 228

5-4-3 نسبت هم انقباضی عضلات مجموعه شانه……………. 234

5-4-4-1 پوزیشن استراحت کتف……………………………… 245

5-4-4-2 حرکت کتف در طی الویشن…………………………….. 247

5-5 محدودیت­های تحقیق حاضر……………………………251

5-6 نتیجه گیری کلی…………………………….. 252

5-6 پیشنهادهای پژوهشی…………………………….. 253

5-7 پیشنهادهای کاربردی…………………………….. 253

چکیده:

هدف از مطالعه حاضر بررسی و مقایسه فعالیت الکترومیوگرافی منتخبی از عضلات کمربند شانه­ای و ریتم اسکاپولوهومرالبازیکنان هندبال، تنیس، شناگران و افراد غیر ورزشکار طی الویشن بازو در سطح اسکاپشن در شانه­ی برتر و غیر برتر در شرایط اعمال بار (25 درصد حداکثر قدرت ایزومتریک ابداکتورها) و بدون اعمال بار بود. تعداد 30 نفر ورزشکار مرد شاغل در لیگ های اصلی کشور (10 نفر شناگر، 10 نفر بازیکن هندبال، 10 نفر بازیکن تنیس) و 10 نفر غیر ورزشکار به صورت داوطلبانه در این تحقیق شرکت کردند. فعالیت الکترومیوگرافی عضلات شانه (دلتوئید میانی و قدامی، ذوزنقه فوقانی، میانی و تحتانی، تحت خاری، پشتی بزرگ و دندانه­ای قدامی) در پارامترهای الگوی فراخوانی، سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی طی ابداکشن بازو (در زوایای 45- 0 درجه به مدت 1 ثانیه، 90-0 درجه به مدت 2 ثانیه، 135-0 درجه به مدت 3 ثانیه،160 -0 درجه به مدت 4 ثانیه) و نگه­داری آن (در زوایای 45، 90، 135 درجه به مدت 3 ثانیه) در سطح اسکاپشن با استفاده از دستگاه الکترومیوگرافی سطحی و همچنین ریتم اسکاپولوهومرال در دامنه­های مختلف ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن با استفاده از اندازه­گیری­های انجام شده با اینکلینومتر و تکنیک عکس گرفتن در شانه­ی برتر و غیر برتر با اعمال بار خارجی و بدون اعمال بار خارجی درون و بین این گروه ها مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج مطالعه نشان داد که بار خارجی تأثیر معنی­داری بر الگوی فراخوانی عضلات مجموعه شانه طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن دارد اما الگوی فراخوانی عضلات در شانه­ی برتر و غیر برتر طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن مشابه بود همچنین تفاوت معنی­داری در الگوی فراخوانی عضلات بین گروه های مختلف تحقیق طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن مشاهده نشد (05/0 p<). از طرف دیگر نتایج نشان داد که بار خارجی، برتر یا غیر برتر بودن دست و زاویه ابداکشن بر سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی عضلات مجموعه شانه در طی ابداکشن بازو (ابداکشن دینامیک) و نگه­داری آن (ابداکشن ایستا) در سطح اسکاپشن تأثیرگذار است و تفاوت معنی­داری در سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی عضلات مجموعه شانه طی ابداکشن بازو و نگه­داری آن در سطح اسکاپشن بین گروه های تحقیق وجود دارد (05/0 p<) همچنین طی ابداکشن بازو در سطح اسکاپشن ریتم اسکاپولوهومرال در شانه­ی برتر مقدار کمتری از شانه­ی غیر برتر داشت و بازیکنان هندبال در مقایسه با افراد غیر ورزشکار ریتم اسکاپولوهومرال کمتری داشتند (05/0 p<). پیشنهاد می­شود که کلنیسین­ها باید آگاه باشند که بعضی از تفاوت­ها در مجموعه شانه ورزشکاران پرتاب از بالای سر با افراد غیرورزشکار ممکن است معمولی باشد و نباید به عنوان نشانه های پاتولوژی شانه در نظر گرفته شوند بلکه باید به دلیل سازگاری شانه آن ها با تمرینات و استفاده بیش ازحد اندام فوقانی­شان در نظر گرفته شود.

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه

بیومکانیک مفصل شانه یک زمینه تحقیقی جالب است که موردتوجه محققین زیادی قرارگرفته است. توانایی شانه جهت انجام حرکات وسیع، بر اساس تعامل ساختارهای فراوانی است که به محرک مکانیکی واکنش نشان می دهند و بر طبق آن سازگار می شوند. پایداری استخوانی مفصل شانه زیاد قابل توجه نیست زیرا عدم تطابق کامل میان سطوح مفصلی پروکسیمال بازو و حفره گلنوئید[1] وجود دارد. اضافه شدن لابروم فیبری غضروفی، همچنین حضور کپسول مفصلی و لیگامنت­های مفصل گلنوهومرال پایداری مفصل شانه را افزایش می دهند. پایداری مفصل شانه علاوه بر ساختارهای تثبیت کننده ایستا، بیشتر توسط عضلات اطراف کمربند شانه حمایت می شود که پایداری دینامیکی شانه را تأمین می کنند. درواقع تثبیت­کننده­های دینامیکی و استاتیکی مفصل شانه در مقابل نیروهای اعمال شده بر مفصل شانه واکنش نشان می دهند تا پایداری را در پوزیشن­های گوناگون، در طی حرکات مختلف مفصل شانه ایجاد کنند (Lugo et al, 2008).

حرکات پیچیده کمپلکس شانه شامل حرکات هماهنگ در مفاصل اخرمی ترقوه­ای[2]، جناغی ترقوه­ای[3]، گلنوهومرال[4] و کتفی سینه­ای[5] است. شکل مفصل گلنوهومرال و تحریک پذیری کتف در ارتباط با قفسه سینه، مسئول اصلی میزان تحریک پذیری این مجموعه مفصلی (کمپلکس شانه) است (Forte et al, 2009). میزان مشارکت مفصل اسکاپولوتراسیک[6] در کینماتیک مجموعه ی شانه ی نرمال اولین بار توسط کاتچارت (1884) توصیف شده است (Cathcart, 1884). کادمن (1934) تعامل کینماتیکی بین کتف و بازو را به عنوان ریتم اسکاپولوهومرال[9] تعریف کرد (Codman,1934). پس از کادمن، این تعریف به صورت روشی معتبر برای تحلیل حرکات دینامیکی مجموعه ی شانه با نسبت 2:1 شناخته شده است (در طی ابداکشن کامل بازو به ازای هر دو درجه حرکت در مفصل گلنوهومرال یک درجه حرکت در مفصل اسکاپولوتراسیک صورت می­گیرد. به عبارتی دیگر، در 180 درجه ی ابداکشن شانه، 120 درجه حرکت در مفصل گلنوهومرال و 60 درجه در مفصل اسکاپولوتوراسیک صورت می­گیرد) (Inman et al, 1994). این چنین یکپارچگی (هماهنگی) اجازه می­دهد تا کتف یک سطح پایدار برای حرکات گلنوهومرال ایجاد کرده همچنین امکان انجام حرکت بهینه بازو در طی دامنه حرکتی کامل را فراهم می سازد (Lugo et al, 2008). اگر پوزیشن کتف تغییر کند این الگوی نرمال حرکات یکپارچه ممکن است تحت تأثیر قرار ­گیرد. به این دلیل ریتم اسکاپولوهومرال به عنوان یک شاخص حرکتی کمپلکس شانه در بررسی­های کلینیکی در نظر گرفته می شود (Hebert et al, 2002, Myers et al, 2005, Ludewig et al. 2009).

مطالعات نشان داده اند که ریتم طبیعی اسکاپوهومرال نیازمند فعالیت مناسب چرخش دهنده­های بالایی کتف است (De Mey et al, 2009, Luime et al,2004). چرخش دهنده­های بالایی کتف عضلات ذوزنقه بالایی، ذوزنقه پایینی و دندانه­ای قدامی می باشند (De Mey et al, 2009, Luime et al,2004). به طورکلی این عضلات در دستیابی به دامنه کامل فوروارد فلکشن و ابداکشن شانه مهم هستند (Ekstrom et al, 2003).

تصور بر این است که در طی الویشن بازو در صورت کینماتیک مناسب کتف، حجم فضای تحت اخرمی به حداکثر می رسد بنابراین کاهش شیوع گیرافتادگی داخلی و خارجی عضلات روتیتور کاف اتفاق می افتد Lehman et al, 2007, Lukasiewicz et al, 1999)). مطالعات نشان داده­اند که بزرگ ترین خطر برای گیرافتادگی زمانی است که کتف به داخل بچرخد، تیلت قدامی و کاهش چرخش بالایی داشته باشد این خطر زمانی که ابداکشن در سطح اسکاپشن با چرخش داخلی انجام شود، افزایش می یابد (Escamilla et al, 2009). وارنر و همکارانش (Warner et al, 1990) مدارکی در جهت ارتباط گیرافتادگی شانه با کتف بالی شکل و نقص عملکردی کتف گزارش کردند. همچنین محققین گزارش کرده اند که عضله دندانه­ای قدامی که چرخش بالایی، تیلت خلفی و چرخش خارجی در کتف تولید می­کند و باعث حفاظت از فضای تحت اخرمی می شود، (Ludewig et al, 2004) ضعف این عضله می تواند مرتبط با پاتولوژی­های شانه باشد (Tsai et al, 2003, Glousman et al, 1988).

از طرف دیگر تحلیل­های الکترومیوگرافی نشان دادند که بیماران با گیرافتادگی شانه، افزایش فعالیت در ذوزنقه بالایی اما کاهش فعالیت در دندانه­ای قدامی در طی الویشن بازو دارند (Ekstrom et al, 2003). افزایش فعالیت الکترومیوگرافی در ذوزنقه بالایی می­تواند فاکتوری در جهت تیلت قدامی و الویشن بیش ازحد کتف و نهایتاً منجر به باریک شدن فضای تحت اخرمی شود. به همین جهت حفظ ریتم طبیعی اسکاپولوهومرال نیازمند تمریناتی است که تعادل ذوزنقه بالایی، میانی، تحتانی و دندانه ای قدامی را برقرار کند (Ekstrom et al, 2003).

به طورکلی مشارکت فعال و متعادل عضلات روتیتورکاف و اسکاپولوتراسیک برای تولید حرکات کارآمد و ثبات کمربند شانه ضروری است (Bertelli & Ghizoni, 2005). به طوری که تراپیست­ها برنامه­های تمرینی را بر این اساس پیشنهاد می­کنند (Ballantyne et al, 1993). طبق نظر گلوسمن مطالعات الکترومیوگرافی در جهت ارزیابی فعالیت عضلات و تهیه پروتکل های تمرینی و توان بخشی اطلاعات مفیدی فراهم کرده است (Glousman, 1993). هرچند تعیین یک برنامه توان بخشی مناسب کمپلکس شانه در بازگشت سریع بیمار به حرفه و فعالیتش حیاتی است و تعیین برنامه­هایی با بیشترین مزیت برای بیماران خاص با پاتولوژی­های شانه، یکی از بهترین راهکارهای درمانی است، توصیه­های تمرینی جهت جلوگیری از پاتولوژی­های شانه بخصوص در ورزشکاران و افرادی که از اندام فوقانی­شان به صورت مکرر استفاده می­کنند از اهمیت بیشتری برخوردار است.

رشته­های ورزشی شنا، هندبال و تنیس به عنوان فعالیت های پرتاب از بالای سر[12] طبقه­بندی می شوند. باوجوداین، حرکات انجام شده در این رشته­های ورزشی ازنظر کینماتیک، عمل عضله و تعداد تکرارها متفاوت است (Bak & Faunl, 1997, Borsa et al, 2005). اصل سازگاری خاص به نیاز تحمیلی بیان می­کند که بدن به طور ویژه با نیازهایی که بر آن واقع می شود سازگار می شود (Sale & MacDougall, 1981). بر اساس این اصل، انتظار می رود که شانه­ی ورزشکاران رشته­های شنا، تنیس و هندبال باوجوداینکه در ادبیات کلینیکی به عنوان یک گروه (ورزشکاران بالای سر) در نظر گرفته می شوند، اختلافات معنی­داری در ویژگی های فیزیکی شانه داشته باشند.

ازآنجایی که در ورزش­های بالای سر درد شانه مشکلی رایج می باشد (Ranson & Gregory, 2008) و مطالعات میزان متفاوتی از صدمات شانه در ورزشکاران رشته های مختلف پرتاب از بالای سر گزارش کرده­اند (مطالعه­ای گزارش کرده است که 66 درصد از شناگران در مقایسه با 57 درصد بازیکنان حرفه­ای بیسبال، 44 درصد از بازیکنان والیبال دانشگاهی، 29 درصد از پرتاب کنندگان نیزه دانشگاهی و 7 درصد از گلف بازان حرفه­ای، صدمات شانه دارند) (Johnson, 1988) و ازآنجایی که نقص ریتم طبیعی اسکاپولوهومرال می تواند فرد را به پاتولوژی های مفصل گلنوهومرال مستعد کند و به دلیل نقش مهمی که عضلات کمربند شانه در تولید و کنترل حرکات شانه دارند و نقص و تخریب این عضلات می تواند حرکت کتف، ترقوه یا بازو را تغییر دهد (Lugo et al, 2008) و مطالعات قبلی صورت گرفته در این زمینه، بیشتر به بررسی ریتم اسکاپولوهومرال در افراد آسیب دیده و غیر ورزشکار پرداخته­اند و مطالعات درزمینه ورزشکاران بالای سر به صورت یک گروه صورت گرفته و رشته­های مختلف ورزشی بالای سر با افراد غیر ورزشکار مقایسه نگردیده و همچنین مقایسه فعالیت الکترومیوگرافی عضلات مجموعه شانه ورزشکاران رشته های مختلف پرتاب از بالای سر و افراد غیر ورزشکار در طی ابداکشن شانه در پارامترهای مختلف الگوی فراخوانی، سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی عضلات بین شانه­ی برتر و غیر برتر در شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار تاکنون صورت نگرفته، در این تحقیق سعی بر این است تا به بررسی و مقایسه فعالیت الکترومیوگرافی (الگوی فراخوانی، سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی) منتخبی از عضلات کمربند شانه­ای و ریتم اسکاپولوهومرال بازیکنان هندبال، تنیس، شناگران و افراد غیر ورزشکار در طی الویشن بازو در سطح اسکاپشن در دست برتر و غیر برتر در شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار خارجی پرداخته شود.

نتایج این مطالعه ممکن است کاربردهای زیر را در برداشته باشد:

1- مطالعه اینکه آیا ورزشکاران رشته­های مختلف پرتاب از بالای سر الویشن بازوی برتر و غیر برترشان را ازلحاظ کینماتیکی به روش مشابهی انجام می­دهند می­تواند برای ارزیابی و درمان اختلالات شانه اطلاعات مفیدی برای تراپسین­ها فراهم کند.

2- تعیین سهم مشارکت مفصل اسکاپولوتراسیک و مفصل گلنوهومرال در ریتم اسکاپولوهومرال در زوایای مختلف الویشن بازو، همچنین مطالعه فعالیت الکترومیوگرافی عضلات شانه (الگوی فراخوانی، سطح فعالیت و هم انقباضی) در شانه­ی برتر و غیر برتر ورزشکاران رشته­های مختلف پرتاب از بالای سر، می­تواند به تراپیسین­ها در ارزیابی، درمان و توان بخشی اختلالات شانه و مربیان ورزشی در جهت تهیه پروتکل­های تمرینی کمک کند.

3- بررسی پیامد سازگاری مفصل شانه (برتر و غیر برتر) در رشته­های مختلف پرتاب از بالای سر به دلیل ماهیت هر رشته ورزشی، می­تواند توصیه ­های تمرینی (تقویتی و انعطاف پذیری) جهت پیشگیری از آسیب­های ­مجموعه شانه فراهم نماید.

4- نتایج این مطالعه ممکن است در تعیین استعدادیابی رشته­های ورزشی هندبال، تنیس و شنا مفید واقع شود.

5- نتایج این مطالعه ممکن است زمینه­ای برای انجام مطالعات بیشتر درزمینه عملکرد و توان بخشی مفصل شانه در ورزشکاران رشته ­های مختلف پرتاب از بالای سر و افراد غیر ورزشکار فراهم کند.

2-1- بیان مسأله

اصل سازگاری خاص به نیاز تحمیلی بیان می­کند که بدن به طور ویژه با نیازهایی که بر آن واقع می شود، سازگار می­شود (Sale & MacDougall, 1981). بر اساس این اصل، انتظار می رود که شانه ورزشکاران رشته­های شنا، تنیس و هندبال باوجوداینکه در ادبیات کلینیکی به عنوان یک گروه (ورزشکاران بالای سر) در نظر گرفته می شوند اختلافات معنی­داری در ویژگی های فیزیکی شانه داشته باشند.

هنگام بررسی نیازها و اهداف هر ورزش، باید میزان نیرو و تکرار حرکات را در نظر گرفت. به عنوان مثال پرتاب کردن توپ در بیسبال یک حرکت انفجاری برای به حداکثر رساندن سرعت توپ است؛ بنابراین پرتاب کننده در بیسبال تکرارهای نسبتاً کمی (1000 پرتاب هر هفته) (Johnson, 1988) با سرعت زاویه­ای حدود 7000 درجه بر ثانیه دارد (Dillman et al, 1993). برعکس، شنا کردن نیاز به شانه برای اجرای کار در مدت زمان بیشتر و بنابراین تکرار بیشتر دارد. شناگران معمولاً تکرارهای زیاد حدود 1147000گردش هر هفته (Johnson, 1988) در سرعت زاویه ای حدود 80 درجه بر ثانیه انجام می­دهند (Johnson, 1988) در مقابل بازیکنان تنیس حرفه­ای حدود 1000 گردش هر هفته و پرتاب کنندگان نیزه دانشگاهی حدود 300 گردش هر هفته انجام می دهند (Johnson, 1988). وقتی ازنظر کمی به عنوان مثال عمل ضربه زدن (حرکت دست) در شنا را با پرتاب کردن توپ در هندبال مقایسه می کنیم تفاوت هایی به طور روشن مشاهده می­کنیم. یک ضربه شنا شامل کشش بازو در آب به منظور پیشروی بدن به سمت جلو است در مقابل، در پرتاب کردن توپ در هندبال، بازو مانند یک شلاق برای شتاب بخشیدن به توپ استفاده می شود. این اختلافات درحرکت از نیاز برای اجرای اهداف مختلف نشأت می گیرد. به طور ساده، هدف شنای کرال سینه به حداکثر رساندن حجم آب جابه جا شده با یک ضربه، بنابراین افزایش سرعت شناگر می باشد. درحالی که هدف پرتاب کردن توپ در هندبال به حداکثر رساندن سرعت توپ با افزایش سرعت زاویه­ای بازو در زمان رهایی توپ می باشد.

از طرف دیگر دامنه حرکتی موردنیاز برای اجرای فعالیت در این رشته های ورزشی با یکدیگر قابل قیاس نیست. به عنوان مثال، در طی هر ضربه در شنا، شناگر دست هایش را با ابداکشن کامل به جلو جهت ضربه زدن در آب و پیشروی بیشتر پرتاب می کند (Yanai et al, 2000). این پوزیشن به دلیل اینکه دست مقاومت آب را دریافت می کند یک بازوی گشتاوری بزرگ در مفصل شانه ایجاد می کند (Yanai et al, 2000). این نیرو باعث می شود که شانه با دامنه حرکتی فعال بیشینه، ابداکشن حداکثر را انجام دهد. رسیدن به ابداکشن کامل بازو برای هر ضربه نیاز به هماهنگی خوب و کارایی انرژی حرکات کتف و گلنوهومرال دارد. در مقابل، در طی پرتاب کردن توپ در مرحله مقدماتی، بازو ابداکشن 110-90 درجه و با حداکثر چرخش خارجی قرار دارد که با تغییر حرکت به حداکثر چرخش داخلی موجب پرتاب قوی و سریع توپ می شود (Dillman et al, 1993).

در ضربه شنا (حرکت دست) و بیشتر حرکات انجام شده در تنیس و هندبال، نیروی تولیدی در اندام فوقانی به طور اصلی توسط میانگین چرخش داخلی و اداکشن بازو تولید می­شود (Kennedy et al,1987 Dillman et al, 1993، Burkhart et al, 2003). همچنین پرتاب کردن توپ، شامل پرتاب کردن بازو برای شتاب بخشیدن و به حداکثر رساندن سرعت آن در طی فاز شتاب و سپس کاهش شتاب آن به صفر درجه بر ثانیه در طی مرحله کاهش شتاب و دنبال کردن حرکت می باشد (Dillman et al, 1993،Burkhart et al, 2003). عضلات چرخش دهنده خارجی بازو همراه با عضلات تثبیت کننده کتف و گلنوهومرال مسئول آهسته کردن حرکت بازو به صورت اکسنتریک در طی این فاز می باشند (Kibler,1998, Burkhart et al, 2003). در شنا، مقاومت آب سرعت چرخش داخلی را به حدود 80 درجه بر ثانیه می رساند (et al, 1997 Bak، Yanai et al, 2000)؛ بنابراین، نیاز به گروه عضلات چرخش دهنده­های خارجی بازو و تثبیت کننده­های کتف برای کاهش شتاب بازو در طی فاز ضربه دست[4] زیاد بالا نیست. این نبود مرحله کاهش شتاب ممکن است برجسته ترین اختلاف میان اعمال شنا کردن و پرتاب کردن توپ در هندبال و ضربه تنیس باشد. این نیاز در هنگام درمان این ورزشکاران گزارش شده است زیرا تصور بر این است که مرحله کاهش شتاب در پرتاب کردن در ارتباط با تغییر در دامنه حرکتی و سفتی خلفی شانه در بازیکنان هندبال و بیسبال است (Burkhart et al, 2003، Donatelli et al,2000).

با توجه به کمبود اطلاعات در مورد کینماتیک و فعالیت الکترومیوگرافی رشته­های مختلف پرتاب از بالای سر و ازآنجایی که در بررسی­های کلینیکی، ورزشکاران مختلف رشته­های پرتاب از بالای سر معمولاً به عنوان یک گروه در نظر گرفته می شوند و مطالعه­ای تاکنون به بررسی و مقایسه فعالیت الکترومیوگرافی (الگوی فراخوانی، سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی) عضلات کمربند شانه­ای و ریتم اسکاپولوهومرال شانه­ی برتر و غیر برتر بازیکنان هندبال، تنیس، شناگران و افراد غیر ورزشکار در طی الویشن بازو در سطح اسکاپشن در شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار پرداخته نشده است در این مطالعه محقق قصد بررسی این موضوع را دارد.

[1] specific adaptation to imposed demand (SAID) principle

[2] revolution