VLIV MUSCULUS LEVATOR SCAPULAE NA LORDOTIZACI KRČNÍ PÁTEŘE

Musculus levator scapulae je sval s obtížně definovatelnou funkcí ve smyslu přiřazení funkce více stabilizační nebo pohybové. V článku je popisována základní tvarová charakteristika tohoto svalu a funkce tohoto svalu z kritického pohledu. Je provedeno snímkování krčního regionu magnetickou rezonancí u tří osob s odlišnou konfigurací krčního regionu. Pořízená data jsou transformována do grafického programu Amira, kde jsou zpracována. Výsledkem je grafické vyobrazení m. levator scapulae u osob s fyziologickým, lordotickým a plochým postavením krční páteře. Je získán objemový a plošný rozměr tohoto svalu. Vliv levatoru scapulae na tvar krčního regionu tak lze dokladovat jak vizuálně z grafického vyobrazení tak z parametrů objemových a plošných rozměrů.

Klíčová slova:
musculus levator scapulae, tvarová charakteristika, modelování, krční region

ÚVOD

Musculus levator scapulae je považován za nezpeřený sval, který se rozpíná mezi horní částí lopatky (přesněji řečeno – spina scapulae) a příčnými výběžky druhého až čtvrtého krčního obratle (process i transversi vertebrae cervicales). Dle známých anatomů jde o sval druhé anatomické vrstvy svalů krčního regionu. Je to jeden z mála svalů, který spojuje krční páteř s pažním pletencem, uvažujeme-li, že lopatka je součástí pažního pletence. Jeho případné anatomické variace spočívají v lokaci kraniálního úponu. Díky své inervaci prostřednictvím n. dorsalis scapulae (segmentově C4-5), je tento sval schopen přitahovat lopatku kraniomediálním směrem ke krční páteři, ale také naopak, při fixním postavení lopatek zaklání a rotuje krční páteř na aktivní stranu. Může pracovat bilaterálně symetricky nebo asymetricky (1, 3, 4, 5, 7).

PROBLEMATIKA

Zdvihač lopatky, jak je v překladu nazýván musculus levator scapulae, je sval  relativně povrchově uložený (druhá anatomická vrstva), má dobře popsaný začátek i úpon, inervaci i typ (sval nezpeřený). Otázkou však zůstává, jak chápat jeho funkci ve vztahu k motorické činnosti organismu jako celku. Již v minulém století se začaly objevovat publikace na téma dělení svalů na svaly převážně tonického nebo převážně fázického typu. Jsou to např. práce Jandy (13), Véleho (27, 28), Panjabiho (21), Bottineliho (1), Rashe (22), Starona (24), Šimákové (25) a řady dalších. Význam spočíval především v rozlišení svalových vláken na vlákna I. a IIa. a IIb. typu, neboli na vlákna typu glykolytického, oxidativního a vlákna přechodová. Jde tedy o dělení podle převahy metabolické aktivity daných svalových vláken. Za typ I. jsou považována červená svalová vlákna obsahující velké množství myoglobínu, cytochromu a mitochondrií. Jejich kontrakce je pomalejší, zato však vytrvalejší. Svaly s převahou těchto vláken jsou určené k déletrvající kontrakci či k udržení určitého typu postavení. Energie pro tato vlákna je získávána především oxidativní fosforylací. Příkladem svalů s převahou „červených“ vláken jsou hlavní dýchací svaly, svaly napřimující tělo – vzpřimovače trupu, prsní svaly a skalenové svaly, kývač hlavy (m. sternocleidomastoideus), krátké extenzory šíje apod. (2, 17, 18, 24). Svalová vlákna II. typu, bílá, jsou vlákna s menším počtem mitochondrií, myoglobínu a cytochromu. Na rozdíl od červených vláken mají více myofibril, rychlejší kontrakci a dříve nastupující únavu. Jsou objemnější a využívají jako prostředek energetického zásobení anaerobní metabolismus. Jejich příkladem je např. dolní část m. trapezius, m. serratus anterior, hluboké flexory šíje, žvýkací svaly apod. (2, 17, 18, 24). Ovšem existují i vlákna tzv. intermediární (přechodová, smíšená). Jde o kombinaci dvou předchozích typů. Ve své podstatě je většina svalů těla tvořena kombinací červených a bílých vláken, proto většinou hovoříme o svalových vláknech s převahou červených nebo s převahou bílých svalových vláken (1, 14, 17, 20).

Kromě strukturálních odlišností tonických a fázických svalů (zastoupení vazivové tkáně ve svalu) je nutno poznamenat, že zásadní odlišnost těchto svalů je v oblasti řídící jednotky. Je známo, že funkce svalu je dána aktivitou motorických jednotek, které můžeme rozlišit na motorické jednotky tzv. tonických a fázických motoneuronů (15, 22, 26, 28). Typ motorické jednotky považuji ve vztahu k funkci svalu za prioritní oproti typu „pouze“ svalového vlákna.

V dostupné literatuře se o problematice fázického a tonického svalstva píše velmi málo. Zúžíme-li dělení svalů pouze na krční region, teoretické (a následně i vědecky ověřené) dělení svalů chybí. Jen ojediněle se hovoří o možnosti rozdělení svalových vláken krčního regionu na fázické a tonické. Např. Janda (11, 12) hovoří o těchto svalech s tendencí k tonizaci (ke zkracování své délky) v krčním regionu: m. errector spinae, m. levator scapulae, m. trapezius superior, mm. suboccipitales. Mezi svaly s tendecí k hypotonii (mezi fázické svaly) řadí střední a dolní část m. trapezius, mm. scaleni, m. longus colli. Kolář (16) mezi převážně tonické šíjové svaly řadí m. trapezius superior a mezi svaly fázické řadí m. longus colli et capitis. Lewit (18) oproti tomu uvádí (v rámci krčního regionu), že mezi svaly s tendencí k tuhosti (tonické svaly) patří horní část m. trapezius, mm. scaleni, m. sternocleidomastoideus a mezi svaly k ochabování (fázické) řadí dolní část m. trapezius, hluboké flexory šíje, m. serratus anterior, ale také m. levator scapulae.

Úvahu o diferenciaci svalových vláken provedl i Dylevský (6), který uvádí že: „Rozsáhlou a mnohaletou diskusi o „předurčenosti“ nebo naopak „přecvičitelnosti“ některého typu vláken určitým typem pohybového režimu je možné podle současného stavu vědomostí uzavřít asi takto:

1. Pohybová aktivita má zcela nepochybný plastický vliv na diferenciaci typu svalového vlákna.
2. Specifickou pohybovou aktivitou dochází k vynucené diferenciaci vláken určitého typu.
3. Nově diferencovaná vlákna zřejmě vznikají z nediferencovaných vláken III. typu.

Z uvedených prací není jednoznačné, zda musculus levator scapulae je sval tonického typu, u kterého bychom předpokládali dominantní vliv na lordotizaci krční páteře (vzhledem k jeho anatomickým úponům), nebo zda jde o sval s tendencí k ochabování. Za účelem zjištění těchto souvislostí byla provedena studie popisující tvarovou charakteristiku a souvislost svalového tonu s tvarem krčního regionu (4).

METODIKA

Z řady pacientů fyzioterapeutické ambulance FTVS UK v Praze byli vybráni tři probandi, jeden s evidentně lordotickým postavením krční páteře, jeden s relativně oploštělou křivkou krční páteře v sagitální rovině a jeden s relativně fyziologickým postavením krční páteře. Všichni tři sledovaní jedinci jsou ženy středního věku, obdobného vzrůstu a proporcionality, se sedavým zaměstnáním, neudávající současné obtíže krčního regionu. Žena s fyziologickým postavením rekreačně sportuje, další dvě ženy sportují minimálně. Hodnocení krční páteře bylo provedeno dle základních kritérií pro vyšetření postavení krční páteře pomocí olovnice, popisovaným Jandou (11). Cílem tohoto výběru a hodnocení bylo získat tři probandy s odlišným typem šíjové konfigurace, které by bylo možné dále vizuálně porovnávat. U těchto tří jedinců bylo provedeno snímkování magnetickou rezonancí v režimu TSE/T1 vážených obrazů. Byly pořízeny 3mm axiální i sagitální řezy. Data pořízená snímkováním magnetickou rezonancí byla transportována do grafického programu Amira, verze 4.1.1. Zde byl detekován průběh musculus levator scapulae. Sval byl dle možností tohoto grafického programu „vykreslen“ u všech sledovaných probandů, byl spočítán přibližný objem a velikost povrchu u tohoto svalu a při současném zobrazení tří dimenzionálního souřadnicového systému byl m. levator scapulae vyobrazen. Objemová a plošná charakteristika je odvislá od kvality zobrazení daných svalů, tedy jedná se o měření s nejméně 3% chybou.

VÝSLEDKY

Provedli jsme snímkování magnetickou rezonancí ve výše zmíněném režimu u vybraných jedinců. Data jsme aplikovali do grafického programu a dalším zpracováním dat v tomto programu jsme, mimo jiné, získali vyobrazení zdvihače lopatky u třech sledovaných jedinců. Toto vyobrazení uvádím na obr. 1, 2 a 3., přičemž obr. 1 zobrazuje tvar m. levator scapulae u osoby s relativně fyziologickým postavením šíjového regionu, obr. 2 zobrazuje tvar m. levator scapulae u osoby s lordotickým postavením regionu a poslední obr. 3 vyobrazuje tvar m. levator scapulae u osoby s plochým (napřímeným) postavením regionu. U všech vyobrazení je zároveň uveden i souřadnicový systém, jehož střed je určen automatickým výpočtem programu Amira ve středu zobrazovného pole.

Z grafického zobrazení m. levator scapulae je patrný nelineární a nepravidelný průběh tohoto svalu u všech sledovaných osob. Vzhledem k možné detekci začátku a úponu svalu a relativně dobré vykreslitelnosti svalu, by bylo možné provést měření délek tohoto svalu (4) a porovnat symetrii svalů v rámci jedné osoby s vyvozením souvislostí mezi stranovou asymetrií krčního regionu a tvarem m. levator scapulae. Momentálním předmětem zájmu je však získání číselné charakteristiky svalu ve smyslu objemu a plošného povrchu svalů. Zjišťování šířkových rozměrů sval není žádoucí, neboť jak je patrné z uvedných obrázků, tvar levatoru scapalae je značně proměnlivý, a to i v rámci jedné osoby. Pomocí výpočtů grafického programu Amira jsme určili pravděpodobný objem a velikost plošného povrchu vykreslených svalů. Data jsou uvedena v tabulce. 1. I přes sledování pouze třech jedinců je možné z tabulky i grafických obrazů poukázat na jistou tendenci vlivu zdvihače lopatky na postavení krčního regionu. U jedince s fyziologickým postavením regionu převažuje stranová asymetrie ve prospěch pravého m. levator scapulae. Sval se jeví jako štíhlý, dlouhý a relativně hladký oproti svalu osoby druhé – s lordotickým postavením regionu. Lordotický region vykazuje velmi nepravidelný tvar m. levator scapulae, ve vizuálním porovnání s fyziologickým a plochým typem se zdá být kratší (uvážíme-li lidskou individualitu a proporcionalitu), avšak objemově i plošně prominuje. Plochý typ regionu se zdá být v případě námi sledovaného jedince relativně stranově symetrický, svým vzhledem, objemovou a plošnou charakteristikou se blíží více tvaru levatoru u jednice s fyziologickým tvarem regionu. Rovněž se zdá být štíhlým, dlouhým a s menším množstvím nepravidelných křivek oproti tvaru lordotického regionu.

Ačkoliv z použité techniky není možné zjistit, zda jde o sval s převahou svalových vláken, eventuálně motorických jednotek tonického nebo fázického typu, je možné alespoň předpokládát vliv levatoru scapulae na lordotické zakřivení krční páteře. Souvislost je patrná nejen z anatomických propozic tohoto svalu, ale také velmi odlišného tvaru, objemových a plošných parametrů u námi sledovaného jedince s lordotickým postavením regionu.

ZÁVĚR

Musculus levator scapulae vykazuje tvarovou rozmanitost u různých typů krčního regionu. I přes velmi malý soubor sledovaných jedinců je patrná souvislost mezi tvarem tohoto svalu a postavením krčního regionu. Berme v potaz, že zde uváděná studie má pilotní charakter a že pro potvrzení vlivu levatoru scapulae na lordotické zakřivení krční páteře by bylo třeba provést studii s mnohem větším počtem probandů. Bylo by zajímavé provedení statisticky zaměřené studie na porovnání objemových a plošných parametrů u lordotického typu vzhledem k typu fyziologickému (eventuálně plochému).

Použití zvolené techniky snímkování magnetickou rezonancí a následné zpracování dat v grafickém programu Amira se zdá být přínosem, pro ozřejmení tvarové charakteristiky svalů je ovšem zatíženo chybou měření, která je závislá na zkušenosti badatele s grafickým programem a současné znalosti anatomické topografie, stejně tak jako tvarových variabilit svalů.

Studie má souhlas etické komise FTVS UK, jehož součástí je informovaný souhlas pacientů s provedením a uveřejněním studie.

Příspěvek vznikl s podporou VZ MŠMT ČR MŠM, č. 0021620864.

Mgr. Jitka Čemusová, Ph.D.

Topolová 593

289 23 Milovice

e-mail: cemusova@ftvs.cuni.cz