劉 建,王玉潔,劉艷枚
(遵義醫(yī)學院人體解剖學教研室,貴州遵義 563099)
髂腰肌是組成髖區(qū)主要的屈肌功能單位,自1966年Last R.J.等人首次使用髂腰肌稱謂到現(xiàn)在,國內外對髂腰肌的基礎研究及臨床意義作了許多報道[1-4],主要通過肌電圖來記錄髂腰肌運動時電活動及施加電刺激來檢查肌肉的興奮情況[2-6]。本研究主要目的是對髂腰肌的肌構筑指數(shù)進行測量,同時探討髂腰肌是如何參與穩(wěn)定軀干和骨盆及在運動髖關節(jié)時的功能,為臨床治療髂腰肌區(qū)域的疾病及鍛煉髂腰肌提供解剖學資料。
1.1 實驗對象選擇 用福爾馬林固定1年以上的成年尸體5具,完整取下雙側腰大肌和髂肌(共20塊),其中男尸3具,女尸2具。
1.2 實驗數(shù)據(jù)的測量 根據(jù) Wickiewicz[7]方法,分別測量和計算腰大肌和髂肌的肌構筑指數(shù)。仔細分離并剔除脂肪和筋膜組織,保留腰大肌和髂肌的神經(jīng)干并觀察兩塊肌肉的形態(tài)、神經(jīng)入肌點及肌束的走行方向。分別測量以下指標:①肌重(Muscle Mass,MM)用電子秤稱重。②肌長(Muscle Length,ML)用游標卡尺(誤差為 0.01mm)測量肌纖維最近起點至最遠止點間的距離。③肌纖維長(Fiber Length,F(xiàn)L)用游標卡尺測量分離后的單根肌束長,以此代表肌纖維長。腰大肌據(jù)肌束方向分為淺深兩部分,髂肌據(jù)肌束方向分為內外側兩部分,分別游離各部的單根肌束并測量各部的長度,求其平均值。④羽狀角(Pinnation Angle,PA)為肌纖維與其止腱形成的夾角,即肌纖維與肌拉力線之間的夾角,用量角器在肌表面進行測量。⑤生理橫切面積(Physiological Cross-Sectional Area,PCSA)按此公式計算:PCSA(cm2)=[肌重(g)×cosθ]/[肌纖維長(cm)×肌密度(g/cm3)]。θ為羽狀角,肌密度為假定值即為 1.112g/cm3[8]。⑥肌節(jié)數(shù)/單根肌纖維(Sarcomere Number/fiber,SN/F)即單根肌纖維所包含的肌節(jié)數(shù)。
1.3 實驗數(shù)據(jù)分析 為避免尸體經(jīng)固定液固定時關節(jié)角度對肌纖維的影響,本實驗用標準化肌節(jié)長為 2.7 μm[9]的準則來校正肌纖維長,以利于對比。所有測量數(shù)據(jù)均用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計學描述。所得數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差(s)表示。
表1 人髂腰肌的肌構筑學指數(shù)
髂腰肌是由腰大肌和髂肌構成,分別位于腰部兩側的長肌和髂窩的闊肌,其中腰大肌起自腰椎椎體及椎間盤的側面及橫突后面,髂肌位于腰大肌下部的外側,起自髂窩的上2/3處[10],兩肌下方匯合,經(jīng)腹股溝韌帶深面,共同止于股骨小轉子。腰大肌按肌束的走行方向分為淺深兩個部分。淺部起自L4~L5椎體側面及橫突后面,由1~2肌齒組成,肌束斜向外下止于股骨小轉子。深部起自T12~L3椎體側面及橫突后面,由3~4肌齒組成,肌束斜向外下止于股骨小轉子。從腰大肌肌束的方向與肌內腱板的關系可以看出腰大肌呈羽狀排列。髂肌為一塊呈扇形薄片狀肌肉,髂肌按肌束的走行方向分為內外側兩部分,內側起自骶骨外側部上表面及髂腰韌帶和骶髂韌帶的腹側,外側起自髂窩上2/3腔內及髂嵴內唇,內外側肌束分別向外下和內下走行,到達髂前上下棘最遠處,和腰大肌的肌腱相匯合。在標本中有1例,其髂肌的肌腱直接附著于股骨下2.5 cm處,小轉子的前面。髂腰肌的肌構筑學指數(shù)(見表1)。髂腰肌平均肌重(295.6±16.77)g,肌長(53.6 ±4.41)cm,肌纖維長(52.8 ±4.96)cm,羽狀角(14.9 ±2.77)°,生理橫切面積(4.9±0.68)cm2。
本實驗通過對5具尸體髂腰肌的肌構筑學指數(shù)進行測量,并探討髂腰肌是怎樣參與穩(wěn)定軀干和骨盆的及在運動髖關節(jié)時的作用。腰大肌為一長梭形的屈肌,肌內有腱板,肌纖維各部較短,生理橫切面積較大,肌力較強,肌呈羽狀構型[11]。髂肌是一三角形的屈肌,肌纖維短,肌纖維較腰大肌長。腰大肌與髂肌合稱為髂腰?。?2],共同組成髖區(qū)主要的屈肌功能單位。此外,1911年Piersol將腰小肌也作為髂腰肌的組成之一,參與組成屈肌功能單位及維持椎體的穩(wěn)定。
肌構筑學是用游標卡尺及量角器對骨骼肌的肌重、肌纖維長、肌長及羽狀角等指數(shù)進行測量,并計算其生理橫切面積及一些比值。主要是對每塊骨骼肌在動幅、力量、速度等方面作定量的測定。髂腰肌的肌重是(295.6±16.77)g,與運動髖關節(jié)的大部分骨骼肌相比是較重的,如股直肌(158.7±10.5)g、縫匠肌(97.9 ±13.3)、恥骨肌(37.4 ±4.9)g、長收肌(116.0 ± 28.1)g[12],骨骼肌產(chǎn)生張力的大小和縮短速度都與肌構筑指數(shù)相關。生理橫切面積是已知的唯一的肌肉結構參數(shù),它能精確地預測由骨骼肌產(chǎn)生的力[13],故其決定肌力產(chǎn)生的大小,其值越大則代表產(chǎn)生的肌力越大。故髂腰肌能提供肌力并維持腰椎的穩(wěn)定。研究表明,據(jù)骨骼肌的構筑學特征可將骨骼肌分為力量型和速度型兩種類型。Wickiewicz T L等[7]研究人下肢肌的構筑學時認為生理橫切面積與肌重的比值(PCSA/MM)越大,骨骼肌則傾向于力量型構筑,而肌纖維長與生理橫切面積的比值(FL/PCSA)越大,則傾向于速度型構筑。表1的數(shù)據(jù)可以看出髂腰肌的肌纖維長與生理橫切面積的比值相對較大,故其傾向于速度型構筑,表明髂腰肌在運動時能進行快速的收縮,主要適合于屈髖的幅度和速度運動。肌纖維長與肌長的比值是一個偏移設計的指數(shù)[13],它是完全獨立的去說明骨骼肌收縮性強弱的關系[14]。
腰大肌和上部髂肌共同運動時,主要是屈曲股部和骨盆。其中腰大肌主要參與對髖關節(jié)的前屈和旋外,是運動腰椎的前向和側向的屈肌。髂肌對髖關節(jié)能產(chǎn)生屈曲、外展及旋內的功能。有研究報道,髂腰肌能使髖關節(jié)旋內,這與教材上的相反,這有待進一步的去探究。當人體是近側支撐的時候,髂腰肌產(chǎn)生的拉力是由下向上前的,收縮時可以使大腿屈曲,在運動員跑步時大腿能否快速前擺和抬高與髂腰肌的收縮速度和力量有很大的關系??焖俚那皵[主要是運動髖關節(jié)的肌群在發(fā)力,而髂腰肌是該肌群中的核心[15]。當遠側支撐時,雙側的髂腰肌同時收縮,使軀干前屈和骨盆前傾,為跑步中身體重心向前完成抬腿下壓動作,從而獲得向前的速度。
對于髂腰肌的結構和其與腰部及盆部肌肉的功能關系還有待進一步的探討,究竟髂腰肌能不能使髖關節(jié)旋內及在脊柱運動時髂腰肌怎樣發(fā)揮作用還不清楚。但髂腰肌是組成髖區(qū)的屈肌功能單位及參與穩(wěn)定軀干和骨盆是可以肯定的。
[1]Jelev L,Shivarov V,Surchev L.Bilateral variations of the psoas major and the iliacus muscles and presence of an undescribed variant muscle-accessory iliopsoasmuscle[J].Annals of Anatomy - AnatomischerAnzeiger,2005,187(3):281-286.
[2]Alpert J M,Kozanek M,Li G,et al.Cross-sectional analysis of the iliopsoas tendon and its relationship to the acetabular labrum an anatomic study[J].The American Journal of Sports Medicine,2009,37(8):1594-1598.
[3]Fabrizio P A.Anatomic variation of the iliacus and psoas major muscles[J].Int J AnatVar,2011,4:28 - 30.
[4]田媛,敖國昆,李紅.髂腰肌病變的影像學特點及臨床特征[J].醫(yī)學影像學雜志,2012,2(4):635 -638.
[5]Philippon M J,Decker M J,Giphart J E,et al.Rehabilitation exercise progression for the gluteus medius muscle with consideration for iliopsoas tendinitis:an in vivo electromyography study[J].The American Journal of Sports Medicine,2011,39(8):1777-1785.
[7]Wickiewicz T L,Roy R R,Powell P L,et al.Muscle architecture of the human lower limb[J].Clin Orthop Relat Res,1983,179(4):317 -321.
[8]Ward S R,Lieber R L.Density and hydration of fresh and fixed skeletal muscle[J].J Biomech ,2005,38(11):2317-2320.
[9]Lieber R L,Loren G J,F(xiàn)rid J.In vivo measurement of human wrist extensor muscle sarcomere length changes[J].J Neurophysiol,1994,71(3):874 -881.
[10]李云慶.臨床應用解剖學[M].鄭州:河南科學技術出版社,2006,1:299.
[11]劉建,李壽田,朱光瓊,等.人腰大肌的構筑學研究[J].遵義醫(yī)學院學報,2012,35(6):477 -479.
[12]薛黔,李名揚,李志義.人大腿肌構筑學研究[J].四川解剖學雜志,1997,5(4):193 -196.
[13]Ward S R,Kim C W,Eng C M,et al.Architectural analysis and intraoperative measurements demonstrate the unique design of the multifidus muscle for lumbar spine stability[J].J Bone Joint Surq Am,2009,91(1):176-185.
[14]Regev G J,Kim C W,Tomiya A,et al.Psoas muscle architectural design,In vivo sarcomere length range,and passive tensile properties support its role as a lumbar spine stabilizer[J].Spine,2011,36(26):1666 -1674.
[15]劉琳,張可.髂腰肌訓練對短跑運動員成績的影響研究[J].廊坊師范學院學報:自然科學版,2010,10(5):93-94.