ARTYKUŁ ORYGINALNY / ORIGINAL ARTICLE Zaangażowanie Autorów A Przygotowanie projektu badawczego B Zbieranie danych C Analiza statystyczna D Interpretacja danych E Przygotowanie manuskryptu F Opracowanie piśmiennictwa G Pozyskanie funduszy Author s Contribution A Study Design B Data Collection C Statistical Analysis D Data Interpretation E Manuscript Preparation F Literature Search G Funds Collection Word count: 5488 Tables: 5 Figures: 0 References: 21 Magdalena Zawadka 1(A,B,C,D,E,F), Joanna Kloc 2(B,E), Adam Fijewski 3(D,E) 1 Ośrodek Rehabilitacji, Instytut Medycyny Wsi im. Witolda Chodźki w Lublinie, Polska 2 Zakład Opieki Zdrowotnej Nr 2 w Rzeszowie, Polska 3 Studium Wychowania Fizycznego i Sportu Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, Polska 1 Department of Rehabilitation, Institute of Agricultural Medicine, Lublin, Poland 2 Healthcare Facility No. 2 in Rzeszow, Poland 3 Department of Physical Education and Sport, Faculty of Health Sciences, Medical University of Lublin, Poland SPOCZYNKOWE USTAWIENIE ŁOPATKI A RUCHOMOŚĆ ODCINKA SZYJNEGO U OSÓB TRENUJĄCYCH SIATKÓWKĘ RESTING SCAPULAR POSITION AND THE MOBILITY OF THE CERVICAL SPINE IN SUBJECTS PRACTICING VOLLEYBALL Słowa kluczowe: kręgosłup szyjny, łopatka, siatkówka Key words: cervical spine, scapula, volleyball Streszczenie Wstęp. Obręcz kończyny górnej pozostaje w funkcjonalnym związku z odcinkiem szyjnym kręgosłupa. Celem badań było określenie związku spoczynkowego ustawienia łopatek z ruchomością odcinka szyjnego kręgosłupa, a także asymetrii w ustawieniu łopatek z funkcjonowaniem odcinka szyjnego. Materiał i metody. Uczestnikami badań byli zawodnicy lubelskiej akademickiej ligi piłki siatkowej. Badanym (N=44) zmierzono zakres ruchomości odcinka szyjnego (zgięcie, wyprost, skłony boczne, rotacje) oraz oddalenie brzegu przyśrodkowego łopatki od kręgosłupa na wysokości grze bienia łopatki. Do pomiarów użyto taśmy centymetrowej. W analizie statystycznej posłużono się testem t-studenta, za minimalny poziom istotności przyjmując p<0,05. Wyniki. Zaobserwowano następującą prawidłowość: im większe oddalenie łopatek od kręgosłupa, tym mniejszy był zakres wyprostu odcinka szyjnego (p=0,046; p=0,039). Podobną za - leżność zaobserwowano w przypadku skłonu w lewą stronę (p=0,030; p=0,013). Nie znaleziono istotnej statystycznie różnicy w oddaleniu prawej i lewej łopatki od kręgosłupa. Podobnie nie zau - ważono istotnej różnicy w zgięciu bocznym odcinka szyjnego. Istotną statystycznie różnicę odnotowano w zakresie rotacji odcinka szyjnego (p=0,03). 43% badanych zawodników miało wy żej ustawiony bark prawy względem lewego, u 34% stwierdzono sytuację odwrotną, tylko u 23% ba danych zachowana była symetria. Wnioski. Ustawienie obręczy barkowej wpływa na funkcjonowanie odcinka szyjnego kręgosłupa. Zaburzenia biomechaniczne w obrębie kompleksu barkowego, wynikające z uprawiania piłki siatkowej, mogą być czynnikiem ryzyka wystąpienia dysfunkcji odcinka szyjnego. Trening siatkarski oraz proces rehabilitacji powinny uwzględniać wzajemne relacje kompleksu barkowego i odcinka szyjnego kręgosłupa. Konieczne są dalsze badania nad współdziałaniem obręczy barkowej oraz odcinka szyjnego u sportowców. Summary Background. Shoulder girdle remains in a functional relationship with the cervical spine. The aim of the study was to determine the relationship of scapula resting position and the mobility of the cervical spine as well as between the asymmetry of scapular alignment and cervical spine function. Material and methods. The participants of the study were players of the Lublin volleyball academic league (N=44). The range of motion of the cervical spine (flexion, extension, lateral flexions, rotations) was measured and the distance between the medial border and the vertebral column at the level of the scapular spine. For the measurement a measuring tape was used. For the statistical analysis the Student s t-test was used with significance level set at p<0.05. Results. It has been observed that: when the distance between the shoulder blades and the vertebral column was greater, the extension of the cervical spine was smaller (p=0.046; p=0.039). A similar pattern was observed for the left lateral bend (p=0.030; p=0.013). No statistically significant difference was found in the distance between the right and the left scapulae and the spine. Similarly, no significant difference was observed in the lateral flexion of the cervical spine. A statistically significant difference was observed in the range of rotation (p=0.03). 43% of players were found to have their right shoulder higher than the left one while 34% had their left shoulder higher than the right one. Symmetry was observed only in 23% of the participants. Conclusions. Static position of the shoulder girdle affects functions of the cervical spine. Biomechanical abnormalities of the shoulder complex, resulting from practicing volleyball, may be a risk factor for cervical spine dysfunction. Both the volleyball training and the rehabilitation process should take into account the relationship between the shoulder complex and the cervical spine. Further research is needed on the interaction between the shoulder girdle and cervical spine in athletes. Adres do korespondencji / Address for correspondence Magdalena Zawadka Ośrodek Rehabilitacji, Instytut Medycyny Wsi im. Witolda Chodźki, ul. Jaczewskiego 2, 20-090 Lublin, tel.: 517 967 452, e-mail: magdalenazawadka91@gmail.com Otrzymano / Received 22.10.2015 r. Zaakceptowano / Accepted 18.06.2016 r. Medycyna Sportowa / Polish J Sport Med MEDSPORTPRESS, 2016; 3(4); Vol. 32, 165-172 DOI: 10.5604/1232406X.1224431 165
Zawadka M. i wsp. Związku spoczynkowego ustawienia łopatek z ruchomością odcinka szyjnego kręgosłupa Wstęp Na kompleks barkowy składają się trzy stawy: bar - kowo-obojczykowy, mostkowo-obojczykowy, ramiennołopatkowy oraz dwa stawy funkcjonalne, które nie mają typowej budowy stawu, ale są istotne dla funkcjonowania obręczy: staw łopatkowo-żebrowy i zespół podbar - kowy [1]. Koordynacja działania tych elementów składa się na pełną ruchomość kompleksu. Optymalne działanie wszystkich składowych obręczy barkowej warunkuje prawidłowe funkcjonowanie kończyny górnej. W celu zapewnienia odpowiednich możliwości wy - konywania ruchu konieczna jest stabilność kompleksu i jednocześnie pełna jego ruchomość w określonych wzorcach. Dla spełnienia tych warunków istotne jest prawidłowe spoczynkowe ustawienie poszczególnych elementów obręczy w przestrzeni, dające mo żliwość właściwego generowania sił przez mięśnie. Z drugiej jednak strony to właściwa długość mięśni i ich siła oraz współdziałanie antagonistycznych grup mięś - nio wych warunkuje ustawienie elementów kompleksu barkowego [2,3]. Łopatka stanowi panewkę dla głowy kości ra mien - nej, a podczas zaawansowanych aktywności sportowych takich jak zamach i uderzenie piłki, które są kluczowe dla siatkarzy, porusza się ślizgowo po klatce piersiowej. Odpowiednia stabilizacja łopatki na tułowiu umożliwia generowanie dużej siły poprzez udział w łańcuchu kinematycznym kończyny górnej. Kąt górny łopatki powinien znajdować się na wysokości wyrostka kolczystego drugiego kręgu piersiowego, a jej kąt dolny na wysokości siódmego kręgu piersiowego. Odległość łopatki od kręgosłupa średnio wy - nosi 7,6 cm, a przednie pochylenie około 9 [4-6]. Podczas ruchów kończyny występuje rytm łopatkowo-ramienny, który określa stosunek zachodzącego ruchu w stawie łopatkowo-żebrowym i ramiennym jako 2:3. Nie można zapomnieć, że w czasie ruchów obręczy barkowej, zwłaszcza w czynnościach wymagających uniesienia kończyn ponad głowę, do ruchu włącza się odcinek szyjny i piersiowy kręgosłupa. Wy nika to z faktu, że kręgosłup stanowi miejsce przyczepu dla mięśni stabilizujących obręcz. Jest zatem czynnościowo związany z ruchami kończyn. Stąd wnio - sek, że wzajemne relacje kręgosłupa i obręczy barkowej są istotne dla funkcjonowania kończyny górnej. Może mieć to ogromne znaczenie w sportach wykorzystujących ruch kończyny ponad głową (np. siatkówka). Celem badań jest określenie związku spoczynkowego ustawienia łopatki i ruchomości odcinka szyjnego kręgosłupa. Ze względu na asymetryczny charakter aktywności w piłce siatkowej, celem badaczy było również wykazanie asymetrii w ustawieniu łopatki i działaniu odcinka szyjnego. Za hipotezę przyjęto twierdzenie, że istnieje za - leżność między spoczynkowym ustawieniem łopatki a ruchomością odcinka szyjnego oraz obecna jest lateralizacja w wymienionych aspektach. Materiał i metody Uczestnikami badań byli zawodnicy piłki siatkowej grający w lubelskiej akademickiej lidze piłki siatkowej. Wśród badanych (N=44) było 21 mężczyzn i 23 Background The shoulder complex consists of three joints: the acromioclavicular, sternoclavicular and glenohumaral joints, and two functional joints with an atypical construction, yet important for shoulder girdle functioning, namely the scapulothoracic joint and the shoulder complex [1]. Coordination of the activity of these elements results in full mobility of this complex. Opti - mal activity of all the components of the shoulder girdle guarantees normal functioning of the upper limb. To achieve a proper movement performance, stability and full mobility range in certain movement patterns are necessary. In order to fulfill these conditions, a pro - per spatial arrangement of each element of the shoul - der girdle under rest conditions is essential as it ena - bles a proper force generation of muscles. On the other hand, however, a proper length and strength of muscles as well as the cooperation of antagonist mus cle groups determines the arrangement of shoulder complex components [2,3]. The scapula or the shoulder blade is an acetabulum for the humeral head. During advanced sportsrelated activities, such as swing and striking the ball, which are the key activities performed by volleyball players, it slides within the thorax. A proper stability of the scapula on the trunk enables generating a substantial force through participation in the kinematic chain of the upper limb. The upper angle of the sca - pu la should be located at the level of the spinous process of the second thoracic vertebra and its lower angle should be located at the level of the seventh thoracic vertebra. The mean distance between the sca pula and the vertebral column is 7.6 cm and its forward inclination is about 9 [4-6]. The upper limb moves in the specific rhythm in - volving movements of the scapula and the humerus, defining the ratio of the movements in the scapulo - thoracic and humeral joints as 2:3. We should re - mem ber that during movements of the shoulder girdle, particularly when the activities require lifting the arms above the head, the cervical and thoracic segments are engaged in the movement. This results from the fact that the vertebral column is the area of attachment for muscles that stabilize the shoulder girdle. Thus, it is functionally coupled with limb movements. Hence the conclusion that the reciprocal relations between the vertebral column and the shoulder girdle are essential for upper limb function. This fact can be essential in sports involving overhead movements of the upper limbs (e.g. volleyball). The goal of this study was to determine the relationship between scapular positioning at rest and the mobility of the cervical spine. Due to the asymmetric nature of the activities during volleyball playing, the secondary goal of the study was to show the asymmetry in scapular positioning and cervical spine activity. A hypothesis was accepted of a dependency be - tween scapular positioning at rest and cervical spine mobility, and of lateralization observed in the above mentioned aspects. Material and methods The sample comprised volleyball competitors play - ing in the academic volleyball league in Lublin. The sample (N=44) included 21 males and 23 females. 166
kobiety. 39 zawodników było praworęcznych (88%). Średnia wieku wynosiła 21,4. Zbadano zakres ruchomości odcinka szyjnego za pomocą taśmy centymetrowej. Zastosowano metodykę proponowaną przez Zembatego [7]. Wizualnie oceniono ustawienie łopatek względem siebie. Od da - lenie brzegu przyśrodkowego łopatki od kręgosłupa na wysokości grzebienia zmierzono również za po - mocą taśmy centymetrowej. Pomiarów dokonywano z dokładnością do 0,5 cm. W celu analizy statystycznej użyto testu t-studenta oraz korelacji r-pearsona. Wyniki Spośród badanych, 43% zawodników miało wyżej ustawiony bark prawy względem lewego, 34% sy tu a - cję odwrotną, natomiast u 23% badanych była za - chowana symetria. Nie znaleziono istotnej statystycznie różnicy w od - daleniu prawej i lewej łopatki od kręgosłupa. Po dob - nie nie było istotnej różnicy w zgięciu bocznym odcinka szyjnego. Istotną statystycznie różnicę odnotowano w zakresie rotacji odcinka szyjnego. Zakres rotacji w lewo był istotnie większy niż w prawo (p=0,030). Zawadka M. et al. The relationship of scapula resting position and the mobility of the cervical spine 39 competitors were right-handed (88%). The mean age of the sample was 21.4. The range of movements in the cervical spine was measured using a measuring tape. The methodology proposed by Zembaty was applied [7]. The re - ciprocal alignment of the scapulae was assessed vi - sually. The distance between the medial edge of the scapula and the vertebral column at the level of the spine was also measured using a measuring tape. The measurements were taken with the accuracy of 0.5 cm. The statistical analysis was conducted using student s t-test and Pearson s r correlation coefficient. Results Among the study participants, 43% competitors were found to have the right shoulder higher than the left one, 34% were found to have their left shoulder higher than the right one and symmetry of both shoulders was found in 23% of the sample. No statistically significant difference was noted in the distance between the right and the left shoulder and the vertebral column. No difference in the lateral flexion of the cervical spine was found either. A statistically significant difference was found in cervical Tab. 1. Porównanie oddalenia łopatki prawej i lewej od kręgosłupa Tab. 1. Comparison of the distance between the left and right scapula and the vertebral column Tab. 2. Porównanie rotacji i skłonów bocznych odcinka szyjnego Tab. 2. Comparison of rotation and lateral flexion of the cervical spine Tab. 3. Oddalenie łopatek od kręgosłupa a zakres zgięcia i wyprostu odcinka szyjnego Tab. 3. Distance between the scapulas and the vertebral column and the range of flexion and extension of the cervical spine 167
Zawadka M. i wsp. Związku spoczynkowego ustawienia łopatek z ruchomością odcinka szyjnego kręgosłupa Tab. 4. Oddalenie łopatek od kręgosłupa a zakres skłonów bocznych odcinka szyjnego Tab. 4. Distance between the scapulas and the vertebral column and range of lateral flexion of the cervical spine Tab. 5.Oddalenie łopatek od kręgosłupa a zakres rotacji odcinka szyjnego Tab. 5. Distance between the scapulas and the vertebral column and range of rotation of the cervical spine Znaleziono ciekawą zależność między zakresem wyprostu odcinka szyjnego a oddaleniem łopatek od kręgosłupa. Im większe oddalenie łopatek od kręgosłupa obserwowano, tym mniejszy był zakres wyprostu odcinka szyjnego (p=0,046; p=0,039). Podobną zależność znaleziono w przypadku skłonu w lewą stronę (p=0,030; p=0,013). Zakres skłonu w prawą stronę korelował z oddaleniem łopatki lewej w podobnej relacji (p=0,001). Uzyskane wartości r-pearsona wskazują na umiarkowaną korelację danych. Rotacje od - cinka szyjnego nie miały związku ze spoczynkowym ustawieniem łopatek. Dyskusja Zaobserwowany w naszych badaniach związek od dalenia łopatek od kręgosłupa i ruchomości odcinka szyjnego może wskazywać na występowanie me - chanizmów kompensacyjnych u zawodników piłki siatkowej opisanych przez innych badaczy. Pozycja spoczynkowa łopatki zmienia się wraz z obecnością patologii odcinka szyjnego i piersiowego kręgosłupa [4]. Jednocześnie właściwa stabilizacja łopatki na klatce piersiowej jest w stanie zminimalizować ryzyko wystąpienia urazów kręgosłupa podspine rotation. A significantly greater range of motion was found for the left-sided rotation than for the rightsided rotation (p=0.030). An interesting dependency was found between the range of extension movements in the cervical spi - ne and the distance between the scapulae and the vertebral column. The distance was inversely proportional to extension range in the cervical spine (p= 0.046; p=0.039). A similar dependency was found for the left-sided bend (p=0.030; p=0.013). The range of the right-sided bend correlated with the distance between the left scapula and the vertebral column (p=0.001). The obtained values of Pearson s r-correlation coefficient indicate a moderate correlation be - tween the obtained data. No correlation was found between rotation of the cervical spine and the scapular alignment. Discussion The observed relationship between the distance between the scapulae and the vertebral column and the mobility of the cervical spine may indicate the presence of compensatory mechanisms in volleyball competitors, described by other researchers. Resting position of the scapula changes with the course of cervical and thoracic spine pathology [4]. At the same time, a proper stability of the scapula on the thorax can minimize the risk of spine injuries during dynamic activities [5]. The studies conducted in the 168
czas czynności dynamicznych [5]. Badania przeprowadzane wśród sportowców dyscyplin wymagających czynności ponad głową wskazują na występowanie pewnych typowych zmian w obrębie obręczy barkowej. Czynności zamachu i dużego przyspieszenia kończyny w czasie uderzenia piłki prowadzą do powstania zaburzenia równowagi mięśniowej dużemu wzmocnieniu ulegają mięśnie rotujące ramię do wewnątrz i opuszczające je z pozycji uniesienia po - wyżej poziomu barków, natomiast wyhamowaniu mięś nie powodujące retrakcję barku i rotację zew - nętrzną ramienia. Osłabienie stabilizatorów łopatki: zębatego przedniego, dolnej części czworobocznego grzbietu oraz mm. równoległobocznych prowadzi do odstawania brzegu przyśrodkowego łopatki. Nato miast nadaktywność mięśni piersiowych, a zwłaszcza piersiowego mniejszego, powoduje protrakcję barków. Prowadzi to do przodopochylenia panewki i zaburzenia pozycji głowy kości ramiennej w panewce przesunięciu do góry i dobrzusznie. Obkurcza się tylna część torebki, a rozciągnięciu ulega przednia część, ograniczony zostaje ślizg brzuszny głowy kości ra mien - nej. Stąd obserwowany często deficyt rotacji wewnętrznej z nadmiernym zakresem ruchu rotacji zewnętrznej u sportowców takich dyscyplin jak tenis, siatkówka czy baseball [5]. Wspomniane zaburzenie pracy stabilizatorów ło - patki może prowadzi do dyskinezy. Zachodzi nieprawidłowe włączanie się do ruchu kolejnych mięśni. Zbyt wczesna i nadmierna aktywacja górnej części mięśnia czworobocznego i zmniejszenie aktywności zębatego przedniego są obecne u osób z ciasnotą podbarkową. Nadmierna aktywność czworobocznego może być wynikiem kompensacji osłabienia funkcji mięśnia zębatego, polegającej na rotowaniu łopatki na zewnątrz podczas unoszenia kończyny w przedziale 30-60. Napięty mięsień piersiowy mniejszy uniemożliwia retrakcję barków i rotację zewnętrzną ło patki podczas ruchów kończyny górnej. Obserwuje się sylwetkę głowy wysuniętej do przodu z pogłębioną kifozą [8,9]. Ponadto wykazano, że osłabienie skur - czu ekscentrycznego mięśni rotujących zewnętrznie ramię koreluje wyraźnie z wystąpieniem patologii bar - ku i objawami bólowymi [10]. Należy wspomnieć, że przytoczone dysfunkcje funkcjonowania obręczy barkowej muszą mieć wpływ na odcinek szyjny i piersiowy kręgosłupa. Wynika to z faktu włączania się do ruchu obręczy barkowej w kręgosłupie piersiowym. Ponadto mięśnie sterujące obręczą mają swoje przyczepy w obrębie głowy i odcinka szyjnego, zatem ich dysfunkcje przenoszą się na oba przyczepy. Ustawienie łopatki oraz zaburzenie równowagi mięśniowej zawodników mogą wskazywać na występowanie górnego zespołu skrzyżowania [2,3]. W zespole tym obserwujemy wysunięcie głowy do przodu i ustawienie w protrakcji. Górny odcinek szyjny (C0-C2) ustawia się w wyproście, a dolny (C3-C7) w zgięciu. Często kompensacyjnie górne segmenty odcinka piersiowego ulegają zmniejszeniu kifozy aż do Th4. Przeciążone są połączenia: potylica-c1-c2; C3-C4; Th3-Th4. Pogłębienie kifozy piersiowej łączy się z protrakcją barku oraz wdechowym ustawieniem klatki piersiowej. Obecna jest nierównowaga następujących grup mięśniowych: górnej grupy stabilizatorów łopatki (m. czworoboczny część zstępująca, dźwigacz łopatki, mm. po chy - Zawadka M. et al. The relationship of scapula resting position and the mobility of the cervical spine samples of athletes practicing disciplines requiring overhead activities, indicate the presence of typical changes within the shoulder girdle. Swing and high acceleration of the upper limb when striking the ball lead to the disturbance of muscular balance the muscles rotating the arm internally and dropping the arm from above the shoulders are substantially streng - thened while the muscles responsible for shoulder re - traction and external rotation of the arm are inhibited. Weakness of scapular stabilizers: serratus anterior muscle, the lower portion of the trapezius muscle and the rhomboid muscles leads to the protrusion of the medial edge of the scapula. Hyperactivity of the thoracic muscles, in turn, especially the smaller pectoral muscle, leads to shoulder protraction. This leads to acetabular anteversion and the disturbance of hu me - ral head positioning in the acetabulum, namely gliding upwards and forward. The posterior portion of the capsule shrinks and its anterior portion is stret ched, and anterior glide of the humeral head is limited. Hence the frequently observed deficit of internal rotation with excessive external rotation range in tennis, volleyball or basketball players [5]. The above mentioned disorder of the activity of scapular stabilizers may lead do dyskinesia. Con se - cu tive muscles are abnormally engaged in the movement. The premature and excessive activation of the upper portion of the trapezius muscle and the de - creased activity of the serratus anterior muscle occur in patients with shoulder impingement. Hyperactivity of the trapezius muscle may result from compensation of function impairment of the serratus muscle, involving external rotation of the scapula when the upper limb is lifted within the range of 30-60. A toned smaller pectoral muscle enables retraction of shoulders and external rotation of the scapula during up per limb movements. The head is protracted and de e p ened ky - phosis is observed [8,9]. Moreover, it was pro ved that weakness of eccentric contractions in the muscles re - sponsible for external rotation of the arm clearly correlates with shoulder pathology and pain [10]. It is of note that the described dysfunctions of the shoulder girdle must affect the cervical and thoracic segments of the spine. This results from the fact that the shoulder girdle is engaged in movements in the thoracic spine. Moreover, the muscles controlling the shoulder girdle have their attachments in head and cervical spine areas, thus the dysfunctions of these muscles also affect their attachments. Scapular align - ment and muscular balance disorders in volleyball com - petitors may indicate the presence of upper cross syndrome [2,3]. This syndrome is characterized by forward head posture and protraction of the shoulders. The upper cervical segment (C0-C2) is extended while the lower cervical segment (C3-C7) is flexed. Frequently, in the compensatory upper segments of the thoracic spine kyphosis is decreased up to Th4. The connections: oc - cipitum-c1-c2; C3-C4; Th3-Th4 are overloaded. The deepening of thoracic kyphosis is connected with protraction of the shoulders and retraction of the thorax. Imbalance is present in the following muscle groups: The group of upper scapular stabilizers (ascending trapezius muscle, scapular levator muscle, sca lene muscles) and the lower group (the lower part of the trapezius dorsum and anterior serrate muscle); 169
Zawadka M. i wsp. Związku spoczynkowego ustawienia łopatek z ruchomością odcinka szyjnego kręgosłupa łe) oraz grupy dolnej (dolna część czworobocznego grzbietu oraz m. zębaty przedni); mięśni piersiowych i równoległobocznych; prostowników (prostownika grzbietu w części szyjnej, m. czworoboczny grzbietu część zstępująca oraz dźwigacz łopatki), a także głębokich zginaczy szyi (m. długi głowy i szyi, łopatkowo-gnykowy, tarczowo-gnykowy) [6,11]. Oddalenie łopatek od kręgosłupa mierzone na wy - sokości grzebienia może wynikać z dwóch przyczyn. Pierwszą z nich jest odwiedzenie łopatek od kręgosłupa spowodowane pogłębieniem kifozy piersiowej i niewydolnością mięśni stabilizujących łopatkę. Drugą praw dopodobną przyczyną jest ustawienie łopatki w rotacji wewnętrznej, które powoduje oddalenie kąta górnego łopatki od linii kręgosłupa, spowodowane aktywnością mięśni: piersiowego mniejszego i dźwigacza łopatki. Potwierdzeniem tezy dotyczącej zwięk - szonej kifozy mogą być badania, według których wśród siatkarzy występuje zmniejszenie lordozy lędźwiowej i zwiększenie kifozy piersiowej (postawa kifotyczna) [12]. Malejący zakres wyprostu głowy i szyi wraz z oddalaniem się łopatek może świadczyć o występowaniu opisanego syndromu górnego skrzyżowania. Nadmierne napięcie mięśni pochyłych, mostkowo-obojczykowo-sutkowych oraz powięzi tej okolicy, spowodowane wysunięciem głowy do przodu, ogranicza wyprost. Z kolei napięte prostowniki, ze względu na niedogodne warunki skracania, nie wykonują efektywnie ruchu wyprostu. Gdy łopatka traci na swojej stabilności, mięśnie mające swój przyczep w jej obrębie oraz na kręgosłupie w części szyjnej czy głowie zaczynają podciągać ją ku głowie. Obręcz barkowa jest nadmiernie angażowana w stabilizację głowy [13]. Ponadto w pogłębionej kifozie piersiowej może mieć miejsce ograniczenie ruchu odcinka piersiowego w czasie wyprostu części szyjnej. Należy zaznaczyć, że górny odcinek szyjny w postawie charakterystycznej dla zespołu górnego skrzyżowania jest ustawiony w wyproście już w pozycji spoczynkowej. Stąd też, w mniemaniu autorów, może wynikać mniejszy zakres wyprostu. Co ciekawe, nasze badania nie wykazały ograniczenia zgięcia, choć wskazywałoby na to ustawienie dolnego odcinka szyjnego i dysbalans mięśniowy. Nie ma także związku zakresu ruchu zgięcia i oddalenia łopatek. Ograniczenie zgięcia bocznego może wynikać z napięcia części zstępującej m. czworobocznego, m. dźwigacza łopatki, mm. pochyłych i mostkowo-obojczykowo-sutkowa - tego [3]. Natomiast ustawienie łopatek w naszych ba - daniach, nie miało przełożenia na ruch rotacji odcinka szyjnego. Zaobserwowano natomiast ograniczenie rotacji w stronę prawą względem zakresu ruchu w lewo. Przyczyną może być wzmożona aktywność części zstępującej mięśnia czworobocznego grzbietu po stronie prawej. Taki stan jest spowodowany większym zaangażowaniem mięśnia w ruchy kończyny do minującej podczas treningu siatkarskiego. Wcześ - niejsze badania wskazują na istotne różnice między kończynami [3,14]. Jak już wspomniano protrakcja barku, rotacja wew - nętrzna łopatki oraz przednie pochylenie łopatki są czyn - nikami ryzyka wystąpienia ciasnoty podbarkowej. Zmiany ustawienia obręczy barkowej w takim wzorcu mają większe nasilenia po stronie dominującej [15]. Choć wcześniejsze badania wskazują, że różnica wy nosi średnio około 4 w analizie trójwymiarowej, Pectoral and rhomboid muscles; Extensor muscles (dorsal extensor in the thoracic spine, descending dorsal trapesius muscle, sca pu - lar levator muscle), as well as deep cervical fle xor muscles, longus capitis muscle, longus colli muscle, omohyoid and thyrohyoid muscles) [6,11]. The large distance between the scapulae and the vertebral column, measured at spine level, may be due to two factors. The first reason is abduction of the scapulae from the vertebral column due to thoracic kyphosis and insufficiency of the muscles stabilizing the scapula. The second possible reason is scapular alignment in internal rotation, responsible for the in cre - ased distance between the upper angle of the sca pula and the vertebral column line, due to the activity of the smaller pectoral muscle and scapular levator mus - cle. This is confirmed by the studies indicating that volleyball players are characterized by decreased lumbar lordosis and thoracic kyphosis (kyphotic posture) [12]. The diminishing range of head and neck extension with the increasing distance between the scapulae and the vertebral column may indicate above mentioned upper cross syndrome. Excessive tone of the scalene muscles, sternocleidomastoid muscles and the fascia in this area, due to head protraction, severely limits extension movements. Tense extensor muscles, in turn, due to adverse conditions of mus cle shortening, do not perform extension movements effectively. When the scapula is destabilized, the mus - cles with their attachments in the scapular area and within the cervical spine or the head, start pulling it towards the head. The shoulder girdle is excessively engaged in head stabilizing [13]. Moreover, in the case of deepened thoracic kyphosis, the movement of the thoracic segment during cervical spine extension may be limited. It is of note that the upper cervical segment of the spine, in the posture typical for upper cross, is already extended in resting position. According to the authors, this is due to the smaller range of extension movements. Interestingly, our stu - dy did not show any limitation of flexion movements, although the positioning of the lower cervical segment of the spine and muscular imbalance would indicate this. Moreover, no relationship was found between flexion movement and the increased distance between the scapulae and the vertebral column. Limitation of the lateral flexion may result from toning of the descending part of the trapezius muscle, scapular levator muscle, scalene and sternocleidomastoid muscles [3]. In this study, the scapular alignment was not associated with cervical spine ro - tation. However, limitation of the right-sided rotation was noted during left-sided movements. This may be due to hyperactivity of the descending part of the right trapezius muscle. Such a condition is due to an incre - ased engagement of the muscle in movements of the dominant upper limb during volleyball training. Earlier studies indicate significant differences be tween the limbs [3,14]. As mentioned earlier, shoulder protraction, internal rotation of the scapula and scapula anteversion are the risk factors for shoulder impingement. The changes in shoulder girdle alignment are more intensified at the dominant side [15]. Although the results of earlier studies indicate the difference of about 4 in a three-dimensional analysis, in this study, no significant differences were observed between the domi- 170
nie zaobserwowano w naszych badaniach znaczących różnic między stroną dominującą i niedominującą. Być może wiąże się to z mniejszą dokładnością pomiarów, wynikającą z użytych narzędzi. Inne badania dotyczące praworęcznych siatkarzy wskazują na charakterystyczne cechy postawy osób trenujących związane z lateralizacją [6]. Zaobser wo - wano pochylenie tułowia w lewą stronę, obniżenie miednicy również po stronie lewej, z rotacją w stronę prawą. U 37% siatkarzy prawy bark był ustawiony wyżej względem lewego, zaś u 40% nie występowała asymetria. Według innych doniesień, typową sylwetką (80%) wśród siatkarek praworęcznych jest wyższe usytuowanie lewego barku, łopatki i talerza biodrowego [16]. Nasze badania potwierdzają, że częściej występuje wyższe usytuowanie barku prawego (43%), ale aż 34% miało wyżej ustawiony lewy bark. Wcześniejsze badania dowodzą że osoby trenujące siatkówkę mają większe oddalenie od kręgosłupa łopatki prawej i większe jej odstawanie [12]. We - dług Kiblera, asymetria w oddaleniu łopatek większa niż 1cm wskazuje na ryzyko wystąpienia uszkodzeń [10]. Nasze badania nie wykazały różnic w oddaleniu łopatek. Rola treningu oraz fizjoterapii W celu tworzenia optymalnych możliwości biomechanicznych minimalizujących ryzyko wystąpienia kontuzji u zawodników piłki siatkowej, wskazane jest stosowanie ćwiczeń ogólnorozwojowych kompensacyjnych, polegających na uruchamianiu innych partii mięśni w rożnych płaszczyznach [17]. Jak wskazują badania, aktywność mięśni obręczy barkowej jest większa w czynnościach funkcjonalnych niż izolowanych [8]. W procesie fizjoprofilaktyki i fizjoterapii należy zwrócić uwagę na aktywację mięśni stabilizujących łopatkę i zwiększenie zakresu retrakcji barku [8]. W celu wykorzystania funkcjonalnych wzorców ruchu zachodzących we wszystkich płaszczyznach nieocenione są ćwiczenia na bazie metody PNF (Prorioceptive Neuromuscular Facilitation). Angażują one całą kończynę: kolejność angażowania w ruch poszczególnych stawów jest zawsze taka sama, podczas wykonywania pełnego wzorca stawy pracują w prawidłowym dla siebie zakresie ruchu [18]. Istotnym elementem fizjoterapii jest również przywrócenie siły mięśni rotatorów zewnętrznych ramienia w skurczu ekscentrycznym [19]. Poza wspomnianą stabilizacją łopatki należy zwrócić uwagę na jej prawidłową ruchomość, przywrócenie równowagi mięśniowej obręczy barkowej oraz poprawę mechanizmu oddychania [20]. Ob - jawy dysfunkcji ze strony obręczy barkowej mogą wynikać z problemów odcinka szyjnego kręgosłupa. Warto zwrócić uwagę na funkcjonowanie mięśni most - kowo-obojczykowo-sutkowych oraz ustawienie głowy i odcinka szyjnego [21]. Wnioski Zawadka M. et al. The relationship of scapula resting position and the mobility of the cervical spine 1. Ustawienie łopatek wpływa na funkcjonowanie od - cinka szyjnego. Zaburzenia biomechaniczne w ob - rębie kompleksu barkowego, wynikające z upra - wia nia piłki siatkowej, mogą być czynnikiem ryzyka wystąpienia dysfunkcji odcinka szyjnego. 2. W związku z powyższym trening siatkarski oraz proces rehabilitacji powinny uwzględniać wzajemnant and the non-dominant side. This may be due to a lower accuracy of measurements, resulting from the used measuring tools. Another study, conducted in a sample of righthanded volleyball players, indicates typical postural traits connected with lateralization [6]. Trunk inclination to the left was observed in the subjects as well as downward shift of the pelvis at the left side with right-sided rotation. In 37% of volleyball players the right shoulder was higher than the left one while in 40% of the sample no asymmetry was found. Ac cord - ing to other reports, a typical posture of right-handed volleyball players (80%) is higher positioning of the shoulder, the scapula and the iliac ala on the left side [16]. The results of this study confirm that higher po - sitioning of the right shoulder is more frequent (43%), although as many as 34% of the subjects had a higher left shoulder. Earlier studies also show that in volleyball training athletes the distance between the right scapula and the vertebral column is larger and the right scapula is more protruded [12]. According to Kibler, asymmetry of the location of both shoulder blades is larger than 1 cm, which is indicative of elevated injury risk [10]. The results of this study did not show any significant differences in the distance between the scapulae and the vertebral column. The role of training and physiotherapy In order to provide optimal biomechanical opportunities of minimizing the risk of contusions in volleyball competitors, it is recommended to apply compen - satory all purpose workout involving mobilization of different parts of muscles in different planes [17]. As study results indicate, the activity of shoulder girdle muscles is higher during functional activities than during isolated activities [8]. In the process of physiotherapeutic prophylaxis and physiotherapy, attention should be paid to the ac tivation of scapula stabilizing muscles and the in - crease in shoulder retraction range [8]. PNF (Pro - rioceptive Neuromuscular Facilitation) based exercises are of great value. These exercises engage the entire limb: the sequence of engaging individual joints in movement is always the same and during fullworkout pattern application the joints work in the correct range of motion [18]. Restoration of strength in external rotator muscles of the arm in eccentric contractions is an important element of physiotherapy [19]. Apart from the above mentioned stabilizing of the shoulder blade, regaining muscle balance in the shoulder girdle and improvement of the respiratory mechanism are also important [20]. The symptoms of shoulder girdle dysfunction may result from some pro blems in cervical spine area. Attention should be paid on sternocleidomastoid muscles function and head and cervical spine alignment [21]. Conclusions 1. Scapular alignment affects cervical spine function. Biomechanical disorders in the shoulder com - plex, resulting from the involvement in basketball playing, may be the risk factors for cervical spine dysfunction. 2. Due to the above, in volleyball training and the pro cess of rehabilitation, reciprocal relations of the 171
Zawadka M. i wsp. Związku spoczynkowego ustawienia łopatek z ruchomością odcinka szyjnego kręgosłupa ne relacje kompleksu barkowego i odcinka szyjnego kręgosłupa. Konieczne są dalsze badania nad współdziałaniem obręczy barkowej oraz od - cinka szyjnego u sportowców. Piśmiennictwo / Refrences shoulder complex and the cervical spine should be considered. Further research on the reciprocal relations of the shoulder girdle and the cervical spine is necessary. 1. Lesiak A. Zespół bolesnego barku patofizjologia i patobiomechanika. Rehabilitacja Medyczna 2002; t.6: 7-25. 2. Tirumala A, Motimath B. The Relationship between Shoulder Girdle Muscle Length and Hand Dominance in Athletes w: Journal of Evidence Based Medicine and Healthcare 2014; 1(3): 101-110. 3. Page P, Frank CC, Lardner R. Assessment and Treatment of Muscle Imbalance: The Janda Approach. Human Kinetics 2010; 312. 4. Culham E, Peat M. Functional Anatomy of the Shoulder Complex. JOSPT 1993; 18(1): 342-350. 5. Guzowski K. Deficyt rotacji wewnętrznej w stawie ramiennym a aktywność i siła mięśni stabilizujących łopatkę u tenisistów. Artroskopia i Chirurgia Stawów 2010; 6(1): 5-17. 6. Page P, Frank CC, Lardner R. Shoulder muscle imbalance and sacromial impingement syndrome in overhead athletes. The International Journal of Sports Physical Therapy 2011; 6(1): 51-58. 7. Zembaty A. Kinezyterapia. Tom 1. Kraków 2002; 122-126. 8. Kibler WB, Ludewig PM, McClure PW, Michener LA, Bak K, Sciascia AD. Clinical implications of scapular dyskinesis in shoulder injury: the 2013 consensus statement from the scapular summit. Br J Sports Med 2013; 47: 877-885. 9. Ludewig PM, Cook TM. Shoulder Impingement Muscle Activity in People With Symptoms of Alterations in Shoulder Kinematics and Associated. Physical Therapy 2000; 80: 276-291. 10. Wang H-K, Cochrane T. Mobility impairment, muscle imbalance, muscle weakness, scapular asymmetry and shoulder injury in elite volleyball athletes. J Sports Med Phys Fitness 2001; 41: 403-410. 11. Lewit K. Terapia manualna w rehabilitacji chorób narządu ruchu. Kielce 2001; 166-167. 12. Grabara M. Comparison of posture among adolescent male volleyball players and non-athletes. Biol Sport 2015; 32: 79-85. 13. Myers T. Taśmy anatomiczne. Warszawa 2010; 122. 14. Kugler A, Kriger-Franke M, Reininger S, Trouillier H-H, Rosemeyer B. Muscular imbalance and shoulder pain in volleyball attackers. Br Sports Med 1996; 30: 256-259. 15. Oyama S, Myers JB, Wassinger CA, Ricci RD, Lephart SM. Symmetric Resting Scapular Posture in Healthy Overhead Athletes. Journal of Athletic Training 2008; 43(6): 565-570. 16. Varekova R, Vareka I, Janura M, Svoboda Z, Elfmark M. Evaluation of Postural Asymmetry and Gross Joint Mobility in Elite Female Volleyball Athletes. J Hum Kinet 2011; 29: 5-13. 17. Sakowicz B. The risk of injuries to a shoulder joint in a long-term professional training of tennis and handball players. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska Lublin Polonia 2005; Vol. Lx, suppl. Xvi: 472. 18. Michnik R, Jurkojć J, Rak A i wsp. Analiza kinematyki ruchów kończyny górnej podczas wykonywania ćwiczeń rehabilitacyjnych metodą PNF. Modelowanie Inżynierskie 2008; 36:243-248. 19. Brotzman Brent S, Wilk KE. Rehabilitacja ortopedyczna. Wrocław 2008; 225-226. 20. Tiffert J, Nowacki T, Legocki S, Program usprawniania pacjenta z dolegliwościami w obrębie obręczy barkowej. Praktyczna Fizjoterapia i Rehabilitacja 2012; 22-30. 21. Lisiński P, Huber J, Stryła W, Wojtysiak M, Jaworucka-Kaczorowska A, Szukała A. Czy zmiany w czynności mięśni obręczy barkowej i przykręgosłupowych są czynnikiem warunkującym występowanie zespołu bólowego kręgosłupa szyjnego? Nowiny Lekarskie 2006; 75 (3): 267-271. 172