AKTIVACE MUSCULUS LATISSIMUS DORSI PŘI PRÁCI HORNÍ KONČETINY

Musculus latissimus dorsi funkčně spojuje horní a dolní polovinu těla. Ovlivňuje postavení ramenního pletence a lopatky. V naší práci jsme pomocí povrchové elektromyografie intraindividuálně srovnávali aktivaci jednotlivých částí musculus (dále jen m.) latissimus dorsi při různém nastavení úhlu v ramenním kloubu z předpažení do zapažení. Výsledky naznačují, že se zvyšováním hodnoty abdukce v ramenním kloubu při pohybu z předpažení do zapažení m. latissimus dorsi obecně snižuje svoji aktivitu. Naopak antagonistický zevní rotátor humeru m. infraspinatus svoji aktivitu zvyšuje.

Klíčová slova:
elektromyografie, m. latissimus dorsi, abdukce, ramenní pletenec

ÚVOD

M. latissimus dorsi se aktivuje ve svalovém řetězci poprvé okolo pátého měsíce vývoje dítěte při opoře na jednom lokti koaktivací m. triceps brachii, zadní části deltoideu, teres major a latissimus dorsi. Dále se řetězí v diagonálním řetězci, a tím se funkčně napojuje na flekční i extenční komponentu budoucí opěrné dolní končetiny. Výsledkem této aktivity je výrazné posílení thoracolumbálního (ThL) přechodu (1, 11).

M. latissimus dorsi patří do povrchové vrstvy zádových svalů. Jeho začátek je prostřednictvím aponeurózy (fascia thoracolumbalis) na dorzální části crista iliaca, na dorzální ploše křížové kosti a na trnech bederních obratlů. Dále zasahuje na tři kaudální žebra a 5–6 kaudálních hrudních obratlů. Upíná se šlachou na humerus na crista tuberkuli minoris. Obtáčí přitom úponovou šlachu m. teres major, před kterou se upíná a stáčí se tak o 180°. Jeho funkce je addukce a vnitřní rotace humeru, extenze humeru v rameni společně s m. teres major, při fixované paži zdvihá žebra (pomocný dechový sval). Inervace: n. thoracodorsalis (kořenová inervace C6- C8) (2).

Funkčně latissimus spojuje horní a dolní polovinu těla. Podle Travell a Simonse ovlivňuje postavení ramenního pletence a lopatky, a tím postavení krku a hlavy. Postavení hlavy je klíčové pro správné nastavení držení těla, a tím i pro výchozí polohu (atitudu) budoucího pohybu (9).

M. latissimus dorsi patří do šikmého sva-lového řetězce spojujícího ramenní a pánevní pletenec. Průběh na zadní straně: humerus – m. latissimus dorsi - fascia thoracolumbalis - páteř (processi spinosi) – crista iliaca druhé strany – fascia glutaea – m. gluteus maximus - fascia lata - m. tensor fasciae latae - fibulární strana kolene. Tyto řetězce se kříží na zadní straně hrudníku. Na přední straně hrudníku se proti nim kříží řetězec svalů hrudníku, a tím dochází ke zpevnění trupu. Tento sval také patří do záběrového řetězce, tedy mezi hrudníkem a paží: přední hrudník - m. pectoralis major – paže - m. latissimus dorsi - zadní hrudník. Tento řetězec umožňuje úder ze vzpažení, pomoc při inspiraci, vis paže, hod (disk, oštěp) (10).

M. latissimus dorsi je považován za hlavní záběrový sval při lidské lokomoci realizované prostřednictvím ramenního pletence (6). Fylogeneticky vzato, je potvrzeno lokomoční poslání tohoto svalu u suchozemských tetrapodů (8).

Sval je rozdělen na laterální, šikmý a transverzální segment. Vertikální vlákna obtáčejí m. teres major v axile a končí na humeru proximálněji. Horizontální vlákna překrývají angulus inferior lopatky a končí na humeru distálněji (9).

Předchozí jiné EMG studie ukázaly na aktivitu m. latissimus dorsi při depresi ramene a extenzi paže. Nejsilnější aktivita byla naměřena při extenzi paže za tělem. Naopak během horizontální abdukce a addukce byl EMG záznam m. latissimus dorsi němý. Ukázalo se také, že horní třetina vláken (horizontální vlákna) se aktivuje více při addukci a extenzi paže. Při oboustranné akci tento pohyb extenduje Th páteř. Dolní třetina vláken se účastní zejména při depresi ramene a extenzi paže (9).

PROBLÉM

Při různých úhlových hodnotách kořenového kloubu ramenního pletence zřejmě nepracují stereotypně vždy stejné porce m. latissimus dorsi. Uvažované zřetězení funkce sledovaného svalu může být předpokladem jemnější selekce zapojení. Tento problém je řešen například při lokalizaci míst nalepením elektrod pro povrchovou elektromyografii.

CÍL

Cílem této práce je intraindividuálně porovnat činnost jednotlivých částí m. latissimus dorsi při práci horní končetiny z ventrální do dorzální flexe v ramenním kloubu (z předpažení do zapažení) s odlišným nastavením úhlu mezi trupem a horní končetinou, které lze charakterizovat jako postupné zvyšování abdukce humeru.

METODY

Činnost horní končetiny byla sledována pomocí povrchové EMG a pozorováním na základně videozáznamu. Pro EMG záznam bylo užito mobilního zařízení na bázi EMG (KaZe05 vyvinuté na FTVS UK v Praze), neseného přímo na těle sportovce. V případové studii byl měřen proband – karatista - na velmi vysoké výkonnostní úrovni. Při našem měření bylo použito 6 elektrod, a to 5 na m. latissimus dorsi dx. (1. horizontální část, 2. přechodná část horní, 3. šikmá vlákna, 4. přechodná část dolní, 5. vertikální vlákna svalu a 6. na m. infraspinatus dx). U m. latissimus dorsi dx jsme vybrali pět částí a ne dvě až tři, jak uvádí většina anatomických atlasů, protože jsme chtěli zjistit jemnější ovlivnění dynamiky zatížení jednotlivých částí svalu při změně úhlu v ramenním kloubu ve smyslu abdukce-addukce. Měřené oblasti jsou uvedeny i s nastavením citlivosti snímacích kanálů na obrázku 1.

Získaná data byla přepočítána vzhledem k citlivosti snímacích kanálů a pomocí obdélníkové metody byla vypočítána plocha pod EMG křivkou udávaná v účelově pracovních jednotkách [mV*sec] (graf 1).

DISKUSE

Graf 1, znázorňující dynamiku změn pod EMG křivkou při abdukci v ramenním kloubu, ukazuje obecný trend sledovaných částí m. latissimus dorsi dx. snižovat svoji aktivaci při narůstající abdukci. Všechny sledované porce m. latissimus dorsi při narůstající abdukci v ramenním kloubu svoji aktivaci snižují, pouze část svalu pracovně nazvaná m. latissimus dorsi – šikmá mezi hodnotami abdukce 60° a 105° – úroveň svojí aktivace mírně zvýšila (z 41,51 % na 43 %, považujeme-li za 100 % aktivaci v abdukci 15°). Naopak m. infraspinatus se při pohybu HK z předpažení do zapažení zapojuje s rostoucí abdukcí humeru stále více (obr. 1). Všechny měřené porce m. latissimus dorsi vykázaly největší aktivaci při minimální abdukci paže (15°), což je v rozporu s výše uvedeným tvrzením Travell a Simonse (9), které tuto skutečnost formuluje pouze pro horní třetinu vláken. Naše měření rovněž nepotvrdilo tvrzení zmíněné autorky, že během horizontální abdukce a addukce je EMG záznam m. latissimus dorsi němý.

M. infraspinatus je nejvíce aktivován naopak při sledované největší abdukci paže (105°). M. infraspinatus je v porovnání s vnitřními rotátory ramenního kloubu poměrně slabý sval. Při stejném odporu expandéru musíme proto v procesu narůstání abdukce humeru předpokládat zapojení dalších, relativně silných svalů: m. trapezius dx., pars transversa et pars ascendens, mm. rhomboidei a m. deltoideus. Práce s expandérem při EMG měření byla koncipována jako hrubá simulace lokomoční aktivity svalu. Nižší efekt práce m. latissimus dorsi jako lokomočního svalu ramenního pletence byl při abdukci paže zmíněn již při terénním EMG sledování lezení na umělé horolezecké stěně (7). M. infraspinatus je zmiňován jako zevní rotátor humeru v ramenním kloubu. Toto platí v případě, kdy nedochází k pohybu paže z ventrální do dorzální flexe (předpažení do zapažení). Při práci horní končetiny z předpažení do zapažení při zvyšujících se hodnotách abdukce humeru se m. infraspinatus do tohoto pohybu stále více zapojuje. Vyplývá to z jeho uložení na dorzální straně trupu. S touto skutečností souvisí i fakt, že při našem testování funkce jednotlivých porcí m. latissimus dorsi nebyly dodrženy podmínky „přirozeného“ pohybu v ramenním kloubu, odpovídající principům lidské posturálně pohybové ontogeneze vyjádřené například v metodice PNF extenčním vzorcem první diagonály horní končetiny (5).

M. latissimus dorsi je na základě výsledků našich předcházejících výzkumů chápán jako rozhodující sval pro lokomoci realizovanou ramenním pletencem. Pohyb je prováděn právě při nižších hodnotách abdukce humeru. Pohyb horní končetiny při větší abdukci humeru již není lokomoční pohyb, který je rozvíjen lidskou posturálně pohybovou ontogenezí, proto je role rozhodujícího svalu pro lokomoci nahrazována svaly dalšími, ať již sledovaným m. infraspinatus, nebo předpokládanými částmi m. trapezius, mm. rhomboidei, m. deltoideus.

Z dynamiky poklesu vyjádřeného v procentech zapojení jednotlivých částí m. latissimus dorsi nacházíme největší regresi křivky poklesu EMG aktivace u části nazvané jako přechodná dolní, a to ze 100 % až na 13,99 %. Naopak nejméně ovlivněná abdukcí byla část svalu nazvaná jako přechodná horní, a to ze 100 % na 54,91 %.

Při sledování timingu (obr. 1) můžeme konstatovat, že jednotlivé sledované porce m. latissimus dorsi dx. nevykazují v souvislosti se změnou úhlu v ramenním kloubu významnější dynamiku lokálních maxim v rámci pracovních cyklů. Dochází ale ke změně postavení mezi lokálními maximy m. latissimus dorsi dx. a m. infraspinatus dx. S narůstající abdukcí humeru stále více lokální maximum m. infraspinatus předbíhá lokální maximum všech sledovaných porcí m. latissimus dorsi. Situaci můžeme popsat i tak, že se rozpadá kokontrakce vnitřního a zevního rotátoru ramenního kloubu, původně umožňující dosažení funkční centrace kloubu. Přesný obraz tohoto procesu však nemáme k dispozici, protože pohyb byl prováděn s extenzí paže v loketním kloubu, tedy v poloze netypické pro lokomoci člověka, zato však odpovídající uvedené Kabatově metodice. Podobná situace je popsaná v našem výzkumu simulujícím brachiaci (ručkování na horizontálním žebříku) nonhumánních primátů (6), kde lokální maxima obou popisovaných svalů jsou v rámci jednotlivých kroků od sebe značně vzdálena.

ZÁVĚR

Dynamika poklesu aktivace sledovaných částí m. latissimus dorsi dx. při narůstající abdukci obecně postihuje méně horní část svalu. Přímá úměra nárůstu aktivace m. infraspinatus dx. a abdukce humeru naznačují, že při vyšších polohách horní končetiny tento sval vyžaduje jinou polohu akrální části horní končetiny, sval se jakoby „dožaduje“ zevní rotace ramenního kloubu, odpovídající poloze v metodice PNF. Rozpadá se stav kokontrakce obou svalů. Tento fakt je potvrzen i relativním vzájemným posunem lokálních maxim EMG záznamu obou svalů a je zapříčiněn tím, že pohyb svalu při testování neodpovídal diagonálnímu uspořádání struktury v oblasti trupu.

Na základě rozdílné regrese plochy pod EMG křivkou jednotlivých sledovaných porcí m. latissimus dorsi dx. můžeme konstatovat, že se změnou úhlu v kořenovém kloubu dochází při záběrové práci svalu ke koordinačním změnám uvnitř samotného svalu. Nárůst abdukce humeru více omezuje funkci spodních partií m. latissimus dorsi dx. Výraznější změny mezi funkcemi při změně úhlu kořenového kloubu byly nalezeny mezi m. latissimus dorsi dx. a m. infraspinatus dx.

Výzkum byl vytvořen v rámci podpory grantů GAUK 112/2006 a GAČR 406/08/1449

Bronislav Kračmar

Fakulta tělesné výchovy a sportu,

katedra sportů v přírodě

J. Martíno 32

162 52 Praha 6

e-mail: kracmar@ftvs.cuni.cz