SHOULDER BIOMECHANIC

D. Purwantini

STIKES St.Vinc.a Paulo

Surabaya

REVIEW ANATOMI SHOULDER

Anatomical Orientation of the Shoulder Complex

• Clavicle - 20 degrees posterior to the frontal plane

• Scapula – 35 degrees anterior to the frontal plane (scapular plane)

• Humerus – 30 degrees posterior to the medial-lateral axis line

ARTICULATION SHOULDER COMPLEX

Sternoclavicular Acromioclavicular Scapulothoracic Glenohumeral

KINEMATICS OF THE SHOULDER COMPLEX

Shoulder motion Flexion/ ext Abd/ add Ext/ int rotation Combined motion

- Horizontal abd/ add- Circumduction

Shoulder girdle (scapular) motion Elevation/ depression Protraction/ retraction Axial rotation

Clavicle rotation

STERNOCLAVICULAR JOINT(SC JOINT)

Sendi SC merupakan sendi yg kompleks. Dibentuk oleh sternum (saddle-shaped

manubrium sterni) dan clavicula ( saddle-shaped medial end of clavicula)

Tipe sendi : saddle joint DOF : 3

SC Joint

STERNOCLAVICULAR JOINT

Facies art sternalis clav concavoconveks (anteropost konkaf, proks-distal konveks) dg incisura clavicularis sterni convekoconcaf (antero-post konveks, proks-dist konkaf)

Mempunyai diskus art yg berfungsi sbg engsel & “shock absorber”

Diperkuat o/ kapsul sendi, lig interclaviculae, lig sternoclavicula anterior & post, yg berfungsi : Menyangga BB lengan Membatasi gerak clavicula Mencegah dislokasi

Kapsul bagian proks diperkuat o/ tendo m. sternocleidomastoideus

STABILISASI

Jaringan yg menstabilisasi sendi SC Ligamen Sternoklavikular Ant dan Post Ligamen Interklavikular Lig Costoclavikular Diskus Artikular Otot SCM, Sternothyroid, Sternohyoid dan

Subclavius

SC JOINT

Osteokinematic Motions of the Clavicle

Elevation/Depression – 45/10 degrees MaxProtraction/Retraction – 15 to 30 degrees in each directionAxial Rotation – 20 to 35 degrees

KINEMATIKA

1. ELEVASI-DEPRESI, Elevasi : 45⁰, depresi : 10⁰ (Neumann, 2010)Osteokinematika Klavikula paralel dg bidang frontal, mendekati

axis anterior dan posterior rotasi Elevasi dan depresi pd klavikula akan

menghasilkan gerakan yg hampir sama pd skapula

Arthrokinematika Elevasi-depresi (convex bergerak pd konkaf) Elevasi : klavikula roll ke superior, sternum slide

ke inf Elevasi dibatasi : ketegangan lig costoclavicula Depresi : klavikula roll ke inf, sternum slide ke sup Depresi dibatasi : ligamen interklavikular dan

kapsul ligamen superior

ELEVASI-DEPRESI

KINEMATIK

2. PROTRAKSI-RETRAKSI, maks 15⁰-30⁰ (Neumann, 2010) Osteokinematika Protraksi dan retraksi klavikula tjd mendekati paralel

dg bidang horisontal, mendekati axis vertikal rotasi Protraksi dibatasi : lig sternoklavikula post & lig

costoclavicularArthrokinematika (konkaf bergerak pd konveks) Retraksi : klavikula roll dan slide ke posterior Retraksi dibatasi : lig Costoclavicular ant dan

ligamen Capsular anterior Protraksi : klaviula roll dan slide ke ant Dibatasi o/ ketegangan berlebihan pd lig

Costoklavikular post, lig Kapsular post dan otot2 skapula retraksi (membatasi protraksi klavikular ekstrem)

RETRAKSI-PROTRAKSI

KINEMATIK

Axial Rotation of clavicula Osteokinematika Axis : longitudinal thd clavicula Tjd selama abduksi dan fleksi shoulder :

klavikula rotasi ke posterior (20⁰-35⁰)Artrokinematika : Klavikula rotasi : spin ujung sternum,

relatif ke lateral permukaan diskus artikular

Dibatasi : lig acromioclavicular, lig trapezoid & conoidea

ACROMIO CLAVICULA (AC JOINT)

Dibentuk oleh acromion (konkaf menghadap ke medial) dan clavicula ujung lateral( convex)

Tipe sendi : plane/ gliding joint DOF : 3 Diperkuat : kapsul sendi, lig conoidea & lig

trapezoid (lig coracoclavicular), lig acromioclavicular cranial & caudal

CPP protraksi penuh

SENDI ACROMIOCLAVICULAR

STABILISASI

Lig Kapsuler sendi AC Sup dan Inf Lig Coracoklavikular (Lig Trapezoid & Lig Conoid) Diskus Artikular Otot Deltoid dan Upper trapezius

KINEMATIK

Sendi AC digambarkan gerakan pd skapula dan ujung clavikula

Gerakan upward dan downward : tjd saat gerakan abduksi dan fleksi shoulder (upward : 30⁰)

Downward rotasi shoulder abduksi dan ekstensi

Upward-downward tjd pd bidang frontal Gerakan “Rotational Adjustment” tjd pd bid

horizontal dan sagital Bid Horizontal (axis Vertikal) internal-eksternal

rotasi Bid Sagital (axis med-lat) ant dan post tilt

KINEMATIK (AC MOTION)

Anterior-posterior rotasi (ant-post tilt) Rotasi ke anterior scapula sedikit

terangkat ke depan shg angulus inf menjauhi thorax

Rotasi ke post scapula sedikit terangkat ke belakang shg angulus inf menekan thorax

Ger rotasi di hambat o/ lig conoid & trapezoid

ARTHROKINEMATIKA AC Protraksi-retraksi (acromion/ cekung bergerak pd

clavicula/ cembung) Protraksi : acromion roll & slide ke ventral Retraksi : acromion roll & slide ke dorsal

Abduksi – adduksi (acromion/ cekung bergerak pd clavicula/ cembung) Abduksi : acromion roll & slide ke proks Adduksi : acromion roll & slide ke distal

Anterior – posterior rotasi acromion spinning (arah tdk spesifik)

SCAPULOTHORACIC ARTICULATION

Bukan sendi sebenarnya Dibentuk oleh dinding posterior-lateral

thoraks (convex) dan permukaan anterior scapula (concave)

Merup pertemuan ant scapula dg dinding thorax dibatasi oleh m. Subscapularis, m. Serratus anterior dan erector spine

Gerak pd ST art merup gerakan hasil gerakan yg tjd pd di SC joint dan AC joint Elevasi-depresi Protraksi-retraksi Upward-downward rotasi

Posisi anatomi scapula : Setinggi costa II s/d VII Angulus inferior setinggi Vth 7 / 8 Spina scap. bag medial setinggi Vth-3 Jarak a/ tepi medial spina scap. dg Vth skt 5–

6cm Rata2 postur “resting” skapula 10⁰ anterior tilt,

5⁰-10⁰ upward rotasi, 35⁰ int-rot

Elevation/Depression Retraction/Protraction

Downward & Upward Rotation

PRIMARY MOVEMENTS OF THE SCAPULOTHORACIC JOINT (ST)

ST ELEVATION

ST Elevation = SC joint elevation + downward rotation at AC joint

ST PROTRAKSI

ST Protraksi = SC joint protraksi + internal rotasi at AC joint

ST UPWARD ROTATION

ST Upward Rotation = SC joint elevation + upward rotation at AC joint

GLENOHUMERAL JOINT

Joint type : ball & socket joint Dibentuk : cavitas glenoidalis (concave/

cekung) dg caput humeri (convex/ cembung) Spesifikasi caput humeri :

Bentuk 2/3 bola, diameter ± 3 cm Caput humeri menghadap medial-superior,

membentuk sudut 135 thd shaft humeri (sudut inklinasi)

Dan melalui axis medial-lateral elbow, kaput humeri rotasi ke posterior kira2 30⁰ thd bidang horizontal (retroversi)

SUDUT INKLINASI DAN RETROVERSI

GLENOHUMERAL

GH JOINT – CONECTIVE TISSUE

Spesifikasi cavitas glenoidalis : Merup angulus superolateral scapula,

permukaan mghadap ke lateral-anterior-sedikit proksimal

Labrum glenoidalis : jar fibrocartilago berbentuk spt cincin , mengeliling dan terletak/ melekat di dasar cavitas glenoidalis kira2 50%. Hanya sebag dari caput humeri yg kontak dg cavitas glenoidalis setiap saat.

Gerakan : sendi convex bergerak pd concave DOF : 3 CPP : 90⁰ abd shoulder dan full exorotasi

JARINGAN YG MEMPERKUAT SENDI GH

Kapsul sendi dan ligamen kapsular Ligamen Coracohumeral Otot2 Rotator cuff (subskapularis,

Spraspinatus, infraspinats dan teres minor) Biceps brachii kaput longum Labrum glenoidalis

GH KINEMATIC Ekstensi-fleksi (S : 65⁰/ 80⁰- 0-120/180⁰ )

Fleksi di hambat oleh lig glenohumeral inferior Ekstensi di hambat o/ lig glenohumeral sup dan

middle

Abd-add Total range : 0-180⁰ GH joint : 0-120⁰ : 0-60⁰ dg full internal rotasi humeri,

0-90⁰ dg full ext rotasi humeri Pd 60⁰ abd tuberculum major bertemu dg proc

acromion & lig acromioclavicula tjd ger eksorotasi tub major terletak di belakang dan di bawah acromion abd dpt mencapai 90⁰

Faktor pghambat abd : lig glenohumeral inf dan ketegangan lig kapsuler superior (akibat kontraksi otot supraspinatus)

Faktor pghambat add : trunk

Horizontal abd-add, T (F=90) : 15⁰.0.110⁰- Horz abd di hambat o/ lig glenohumeral sup-med-inf

Endo/ exo rotasi R (S=90) : 90.0.90 (Bechtol,1980) R (F=0, elbow S=90) : 60.0.100 (Mink,1990) R (F=90, elbow S=90) : 90.0.90 (Norkin &

White,1995)• Eksorotasi di hambat o/ otot subskapularis,

lig anterior kapsuler (mengulur) dan ketegangan kapsul posterior (krn kontraksi otot infraspinatus)

• Endoroatasi dihambat o/ lig coracohumeral inf

OSTEOKINEMATIK GH

ATHROKINEMATIK

ARTHROKINEMATIK

ARTHROKINEMATICS

Flexi : glide posterolateral Extensi : glide anteromedial Abd : glide ke inferior Endorotasi : glide posterolateral Exorotasi : glide anteromedial

CORACOACROMIAL ARCH & BURSA

Coracoacromial arch dibentuk oleh lig coracoacromial dan procesus akromion

Coracoacromial arch membentuk “atap” pd sendi GH

Ruang antara Coracoacromial arch dan dasar dr humeral head disebut Ruang Subacomial (subacromial space)

Pd individu yg sehat ruang akromial 1 cm Didalam ruang subakromial berisi otot dan tendon

supraspinatus, bursa subakromial, biceps caput longum dan kapsul superior

CORACOACROMIAL ARCH & BURSA

CORACOACROMIAL ARCH & BURSA

Gerakan : Saat lengan elevasi, groove sliding ke proks

(ujung sarung tendo ke distal) tjd gesekan ant groove dg tendo

Saat maks elevasi lengan, gerakan groove mencapai 1.5” (Burkhead, 1990)

Saat pss lengan full eksorotasi, perlekatan distal & proks, tendo dlm keadaan lurus, diluar pss tendo tsb tendo biceps menempel dinding medial groove (Perri,1988) saat bergerak tjd gesekan shg mudah cidera

SCAPULOHUMERAL RHYTHM

Inman et.al (1944)Rasio ger Glenohumeral : Scapulothoracal = 2:1 (setelah 30⁰ abduksi irama konstan dg rasio 2 : 1 , setiap 3⁰ shoulder abd, 2⁰ GH abd dan 1⁰ ST upward rotasi

Poppen & Walker (1976)Rasio rata2 ant ara GH:ST = 1,25 : 1 – 2.9 : 1

Bagg and Forrest ( 1988)Gerakan pd GH lebih besar pd awal & akhir LGS, sdg ger ST lebih banyak pd LGS ant 80⁰ -140⁰

Scapulohumeral Rhytym

MEKANISME GERAK FLEKSI SHOULDER

Melibatkan art. GH, SC, AC, art scapulothorakal dan vertebra

Total LGS 180⁰ Fase I : 0⁰ - 50⁰/ 60⁰

Dilakukan o/ m. Deltoid anterior, m. Coracobrachialis, m. Pectoralis major pars clavicula

Dihambat oleh lig. Coracohumeral, m. teres minor – major & m.infraspinatus

Fase II : LGS 60 – 120 Dilakukan oleh m. Serratus anterior, m. Trapezius

ascendens, m. Latissimus dorsi Dihambat o/ m. latissimus dorsi & m.pectoralis mayor pars

costosternum Tjd gerak outward rotasi scapula 60⁰ Tjd gerak axial post rotasi clavicula 30⁰

Fase III : 120 – 180 Dilakukan oleh m. Serratus anterior, m. Latissimus dorsi, m.

Erector spine Unilateral : tjd ger lateral fleksi vert

Gerak Extensi : m. Latissimus dorsi, m. Teres major dan m. Deltoid posterior

MEKANISME GERAK ABD SHOULDER GIRDLE

Melibatkan art GH, SC, AC, art scapulothrakal dan vertebra

Total LGS 180⁰ Fase I : LGS 0 – 90

Dilakukan oleh : 1. m. deltoideus, 2. m. supraspinatus Dihambat oleh acromion dan tuberculum minus Tjd exorotasi saat abd 60⁰

Fase II : LGS 90 – 150 Dilakukan oleh 1. m.deltoideus, 2. m.supraspinatus, 3.

m.trapezius descendens, 4. m.serratus ant Dihambat o/ m. latissimus dorsi & m.pectoralis mayor

pars costosternum Tjd gerak outward rotasi scapula 60⁰ Tjd geral axial post rotasi clavicula 30⁰

Fase III : 150 – 180 Dilakukan oleh 1. m.trapezius descendens,

2. m.deltoideus, 3. m.supraspinatus, 4. m.serratus ant., 5. m. erector spine

Unilateral : tjd ger lateral fleksi vert Bilateral : tjd ekstensi (lordosis) vert

MEKANISME GERAK ABD SHOULDER GIRDLE

6 PRINSIP KINEMATIK GER FULL ABDUKSI

1. Berdasarkan “scapulohumeral rhytym” (2:1), shoulder abduksi 180 = 120 sendi GH abduksi + 60 sendi ST upward rotasi

2. 60 upward rotasi skapula = elevasi SC + upward rotasi AC

3. Klavikula retraksi (sendi SC) selama shoulder abduksi

4. Skapula posterior tilt dan eksternal rotasi selama gerakan full abduksi shoulder

5. Klavikula rotasi posterior pd aksisnya selama shoulder abduksi

6. Sendi GH eksternal rotasi selama shoulder abduksi

Semoga Bermanfaat