بیومکانیک مفصل شانه یک زمینه تحقیقی جالب است که موردتوجه محققین زیادی قرارگرفته است. توانایی شانه جهت انجام حرکات وسیع، بر اساس تعامل ساختارهای فراوانی است که به محرک مکانیکی واکنش نشان می‌دهند و بر طبق آن سازگار می‌شوند. پایداری استخوانی مفصل شانه زیاد قابل‌توجه نیست زیرا عدم تطابق کامل میان سطوح مفصلی پروکسیمال بازو و حفره گلنوئید[1] وجود دارد. اضافه شدن لابروم فیبری غضروفی، همچنین حضور کپسول مفصلی و لیگامنت­های مفصل گلنوهومرال پایداری مفصل شانه را افزایش می‌دهند. پایداری مفصل شانه علاوه بر ساختارهای تثبیت‌کننده ایستا، بیشتر توسط عضلات اطراف کمربند شانه حمایت می‌شود که پایداری دینامیکی شانه را تأمین می‌کنند. درواقع تثبیت­کننده­های دینامیکی و استاتیکی مفصل شانه در مقابل نیروهای اعمال‌شده بر مفصل شانه واکنش نشان می‌دهند تا پایداری را در پوزیشن­های گوناگون، در طی حرکات مختلف مفصل شانه ایجاد کنند (Lugo et al, 2008).

حرکات پیچیده کمپلکس شانه شامل حرکات هماهنگ در مفاصل اخرمی ترقوه­ای[2]، جناغی ترقوه­ای[3]، گلنوهومرال[4] و کتفی سینه­ای[5] است. شکل مفصل گلنوهومرال و تحریک‌پذیری کتف در ارتباط با قفسه سینه، مسئول اصلی میزان تحریک‌پذیری این مجموعه مفصلی (کمپلکس شانه) است (Forte et al, 2009). میزان مشارکت مفصل اسکاپولوتراسیک[6] در کینماتیک مجموعه‌ی شانه‌ی نرمال

 اولین بار توسط کاتچارت (1884) توصیف‌شده است (Cathcart, 1884). کادمن (1934) تعامل کینماتیکی بین کتف و بازو را به‌عنوان ریتم اسکاپولوهومرال[9] تعریف کرد (Codman,1934). پس از کادمن، این تعریف به‌صورت روشی معتبر برای تحلیل حرکات دینامیکی مجموعه‌ی شانه با نسبت 2:1 شناخته‌شده ‌است (در طی ابداکشن کامل بازو به ازای هر دو درجه حرکت در مفصل گلنوهومرال یک درجه حرکت در مفصل اسکاپولوتراسیک صورت می­گیرد. به‌عبارتی‌دیگر، در 180 درجه‌ی ابداکشن شانه، 120 درجه‌ حرکت در مفصل گلنوهومرال و 60 درجه در مفصل اسکاپولوتوراسیک صورت می­گیرد) (Inman et al, 1994). این‌چنین یکپارچگی (هماهنگی) اجازه می­دهد تا کتف یک سطح پایدار برای حرکات گلنوهومرال ایجاد کرده همچنین امکان انجام حرکت بهینه بازو در طی دامنه حرکتی کامل را فراهم می‌سازد (Lugo et al, 2008). اگر پوزیشن کتف تغییر کند این الگوی نرمال حرکات یکپارچه ممکن است تحت تأثیر قرار ­گیرد. به این دلیل ریتم اسکاپولوهومرال به‌عنوان یک شاخص حرکتی کمپلکس شانه در بررسی­های کلینیکی در نظر گرفته می‌شود (Hebert et al, 2002, Myers et al, 2005, Ludewig et al. 2009).

مطالعات نشان داده‌اند که ریتم طبیعی اسکاپوهومرال نیازمند فعالیت مناسب چرخش دهنده­های بالایی کتف است (De Mey et al, 2009, Luime et al,2004). چرخش دهنده­های بالایی کتف عضلات ذوزنقه بالایی، ذوزنقه پایینی و دندانه­ای قدامی می‌باشند (De Mey et al, 2009, Luime et al,2004). به‌طورکلی این عضلات در دستیابی به دامنه کامل فوروارد فلکشن و ابداکشن شانه مهم هستند (Ekstrom et al, 2003).

تصور بر این است که در طی الویشن بازو در صورت کینماتیک مناسب کتف، حجم فضای تحت اخرمی به حداکثر می‌رسد بنابراین کاهش شیوع گیرافتادگی داخلی و خارجی عضلات روتیتور کاف اتفاق می‌افتد Lehman et al, 2007, Lukasiewicz et al, 1999)). مطالعات نشان داده­اند که بزرگ‌ترین خطر برای گیرافتادگی زمانی است که کتف به داخل بچرخد، تیلت قدامی و کاهش چرخش بالایی داشته باشد این خطر زمانی که ابداکشن در سطح اسکاپشن با چرخش داخلی انجام شود، افزایش می‌یابد (Escamilla et al, 2009). وارنر و همکارانش (Warner et al, 1990) مدارکی در جهت ارتباط گیرافتادگی شانه با کتف بالی شکل و نقص عملکردی کتف گزارش کردند. همچنین محققین گزارش کرده‌اند که عضله دندانه­ای قدامی که چرخش بالایی، تیلت خلفی و چرخش خارجی در کتف تولید می­کند و باعث حفاظت از فضای تحت اخرمی می‌شود، (Ludewig et al, 2004) ضعف این عضله می‌تواند مرتبط با پاتولوژی­های شانه باشد (Tsai et al, 2003, Glousman et al, 1988).

از طرف دیگر تحلیل­های الکترومیوگرافی نشان دادند که بیماران با گیرافتادگی شانه، افزایش فعالیت در ذوزنقه بالایی اما کاهش فعالیت در دندانه­ای قدامی در طی الویشن بازو‌ دارند (Ekstrom et al, 2003). افزایش فعالیت الکترومیوگرافی در ذوزنقه بالایی می­تواند فاکتوری در جهت تیلت قدامی و الویشن بیش‌ازحد کتف و نهایتاً منجر به باریک شدن فضای تحت اخرمی ‌شود. به همین جهت حفظ ریتم طبیعی اسکاپولوهومرال نیازمند تمریناتی است که تعادل ذوزنقه بالایی، میانی، تحتانی و دندانه‌ای قدامی را برقرار کند (Ekstrom et al, 2003).

به‌طورکلی مشارکت فعال و متعادل عضلات روتیتورکاف و اسکاپولوتراسیک برای تولید حرکات کارآمد و ثبات کمربند شانه ضروری است (Bertelli & Ghizoni, 2005). به‌طوری‌که تراپیست­ها برنامه­های تمرینی را بر این اساس پیشنهاد می­کنند (Ballantyne et al, 1993). طبق نظر گلوسمن مطالعات الکترومیوگرافی در جهت ارزیابی فعالیت عضلات و تهیه پروتکل‌های تمرینی و توان‌بخشی اطلاعات مفیدی فراهم کرده است (Glousman, 1993). هرچند تعیین یک برنامه توان‌بخشی مناسب کمپلکس شانه در بازگشت سریع بیمار به حرفه و فعالیتش حیاتی است و تعیین برنامه­هایی با بیشترین مزیت برای بیماران خاص با پاتولوژی­های شانه، یکی از بهترین راهکارهای درمانی است، توصیه­های تمرینی جهت جلوگیری از پاتولوژی­های شانه بخصوص در ورزشکاران و افرادی که از اندام فوقانی­شان به‌صورت مکرر استفاده می­کنند از اهمیت بیشتری برخوردار است.

رشته­های ورزشی شنا، هندبال و تنیس به‌عنوان فعالیت‌های پرتاب از بالای سر[12] طبقه­بندی می‌شوند. باوجوداین، حرکات انجام‌شده در این رشته­های ورزشی ازنظر کینماتیک، عمل عضله و تعداد تکرارها متفاوت است (Bak & Faunl, 1997, Borsa et al, 2005). اصل سازگاری خاص به نیاز تحمیلی بیان می­کند که بدن به‌طور ویژه با نیازهایی که بر آن واقع می‌شود سازگار می‌شود (Sale & MacDougall, 1981). بر اساس این اصل، انتظار می‌رود که شانه­ی ورزشکاران رشته­های شنا، تنیس و هندبال باوجوداینکه در ادبیات کلینیکی به‌عنوان یک گروه (ورزشکاران بالای سر) در نظر گرفته می‌شوند، اختلافات معنی­داری در ویژگی‌های فیزیکی شانه داشته باشند.

ازآنجایی‌که در ورزش­های بالای سر درد شانه مشکلی رایج می‌باشد (Ranson & Gregory, 2008) و مطالعات میزان متفاوتی از صدمات شانه در ورزشکاران رشته‌های مختلف پرتاب از بالای سر گزارش کرده­اند (مطالعه­ای گزارش کرده است که 66 درصد از شناگران در مقایسه با 57 درصد بازیکنان حرفه­ای بیسبال، 44 درصد از بازیکنان والیبال دانشگاهی، 29 درصد از پرتاب‌کنندگان نیزه دانشگاهی و 7 درصد از گلف بازان حرفه­ای، صدمات شانه‌دارند) (Johnson, 1988) و ازآنجایی‌که نقص ریتم طبیعی اسکاپولوهومرال می‌تواند فرد را به پاتولوژی‌های مفصل گلنوهومرال مستعد کند و به دلیل نقش مهمی که عضلات کمربند شانه در تولید و کنترل حرکات شانه‌دارند و نقص و تخریب این عضلات می‌تواند حرکت کتف، ترقوه یا بازو را تغییر دهد (Lugo et al, 2008) و مطالعات قبلی صورت گرفته در این زمینه، بیشتر به بررسی ریتم اسکاپولوهومرال در افراد آسیب‌دیده و غیر ورزشکار پرداخته­اند و مطالعات درزمینه ورزشکاران بالای سر به‌صورت یک گروه صورت گرفته و رشته­های مختلف ورزشی بالای سر با افراد غیر ورزشکار مقایسه نگردیده و همچنین مقایسه فعالیت الکترومیوگرافی عضلات مجموعه شانه ورزشکاران رشته‌های مختلف پرتاب از بالای سر و افراد غیر ورزشکار در طی ابداکشن شانه در پارامترهای مختلف الگوی فراخوانی، سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی عضلات بین شانه­ی برتر و غیر برتر در شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار تاکنون صورت نگرفته، در این تحقیق سعی بر این است تا به بررسی و مقایسه فعالیت الکترومیوگرافی (الگوی فراخوانی، سطح فعالیت و نسبت هم انقباضی) منتخبی از عضلات کمربند شانه­ای و ریتم اسکاپولوهومرال بازیکنان هندبال، تنیس، شناگران و افراد غیر ورزشکار در طی الویشن بازو در سطح اسکاپشن در دست برتر و غیر برتر در شرایط اعمال بار و بدون اعمال بار خارجی پرداخته شود.