Die dynamische Stabilität des Glenohumeralgelenks. Eine biomechanische Untersuchung

Zusammenfassung:

Die Stabilität des Glenohumeralgelenks bei einer nach ventral, dorsal und kaudal gerichteten Auslenkungskraft von 50N wurde an einem dynamischen Schultermodell untersucht. Auf den M. deltoideus und die Muskeln der Rotatorenmanschette von sieben Schulterpräparaten wurden rechnergesteuerte, hydraulische Kräfte aufgebracht. Die Stellung des Glenohumeralgelenks in sechs Freiheitsgraden wurde während einer simulierten Elevationsbewegung mit einem Ultraschall-Meßsystem erfaßt. Der geometrische Mittelpunkt des Humeruskopfes diente als Referenzpunkt für die Translationsbewegung des Gelenks. Die Auslenkungskraft von 50N führte zu einer signifikanten Auslenkung des Humeruskopfes nach ventral und dorsal, nicht aber nach kaudal. Eine Verminderung der Kraftwirkung der Rotatorenmanschette um 50 % steigerte die Auslenkung des Humeruskopfes um 46 % nach ventral und um 31 % nach dorsal. Eine Ventilation des Glenohumeralgelenks und der Bursa subacromialis verstärkte die ventrale Auslenkung um 50 %, die dorsale Auslenkung um 19 % und führte zu einer signifikanten Auslenkung nach kaudal. Die vorgelegte Untersuchung zeigt, daß die Muskeln der Rotatorenmanschette zusätzlich zu den passiven Stabilisatoren und dem intra-artikulären Unterdruck signifikant zur Stabilisierung des Glenohumeralgelenks beitragen. Die Funktionalität und Koordination dieser Muskeln sollten in der Diagnostik und Behandlung der Schulterinstabilitäten größere Berücksichtigung finden.

Abstract

Stability of the glenohumeral joint with an anterior, posterior and inferior displacement force of 50 Newton was measured in a dynamic shoulder model. Controlled hydrodynamic actuator forces were applied to the deltoid muscle and to the rotator cuff in seven anatomic specimens. During elevation of the arm, the position of the humerus was measured with a six-degree-of-freedom ultrasonic sensor device. The rotational center of the humeral head was used as reference point for translation. A displacement force of 50N led to significant humeral head displacement anteriorly and posteriorly, but not inferiorly. A 50 % reduction of rotator cuff forces increased anterior displacement by 46 % and posterior displacement by 31 %. Venting of the glenohumeral joint space and of the subacromial bursa resulted in a 50 % increase of anterior displacement, a 19 % increase of posterior displacement and in significant inferior displacement. This study demonstrates that, in addition to passive stabilizers and negative intraarticular pressure, rotator cuff force significantly contributes to stabilization of the glenohumeral joint during arm motion. Muscle strength and coordination should gain more emphasis in the diagnosis and treatment of shoulder instability.