stringtranslate.com

Большой палец

Большой палец — первый палец руки , следующий за указательным . [A] Когда человек стоит в медицинской анатомической позе (ладонь обращена вперед), большой палец — самый внешний палец. Медицинское латинское существительное для большого пальца — pollex (сравните hallux с big toe), а соответствующее прилагательное для большого пальца — pollical.

Определение

Большой палец и остальные пальцы

Английское слово finger имеет два значения , даже в контексте придатков одной типичной человеческой руки: 1) Любой из пяти конечных членов руки. 2) Любой из четырех конечных членов руки, кроме большого пальца [2]

С лингвистической точки зрения, по-видимому, первоначальным значением было первое из этих двух: * penkwe-ros (также переводится как * penqrós ) в предполагаемом праиндоевропейском языке было суффиксальной формой * penkwe (или * penqe ), которая дала начало многим словам индоевропейской семьи (десятки из которых определены в английских словарях), которые включают в себя или происходят от концепций пятеричности.

Большой палец имеет следующие общие черты с каждым из остальных четырех пальцев:

Большой палец отличается от каждого из остальных четырех пальцев тем, что является единственным, который:

отсюда и этимология слова: * tum — протоиндоевропейское слово, означающее «опухоль» (ср. «опухоль» и «бедро»), поскольку большой палец — самый толстый из пальцев.

Оппозиция и аппозиция

Люди

Анатомы и другие исследователи, занимающиеся анатомией человека, имеют сотни определений противопоставления . [4] Некоторые анатомы [5] ограничивают противопоставление сближением большого пальца с пятым пальцем (мизинцем) и называют другие сближения между большим пальцем и другими пальцами аппозицией . Для анатомов это имеет смысл, поскольку две внутренние мышцы руки названы в честь этого конкретного движения ( opponens pollicis и opponens digiti minimi соответственно).

Другие исследователи используют другое определение [4] , подразумевая под противопоставлением-приведением переход между сгибанием-отведением и разгибанием-приведением; при этом сторона дистальной фаланги большого пальца приближается к ладони или лучевой стороне руки (стороне указательного пальца) во время противопоставления , а пульпарная или «ладонная» сторона дистальной фаланги большого пальца приближается либо к ладони, либо к другим пальцам во время противопоставления .

Возвращение конечности в нейтральное положение называется репозицией, а вращательное движение — циркумдукцией .

Приматологи и пионеры исследований рук Джон и Пруденс Напье определили противопоставление как: «Движение, при котором поверхность пульпы большого пальца помещается в прямой контакт с — или диаметрально противоположно — концевыми подушечками одного или всех остальных пальцев». Для того, чтобы это истинное противопоставление пульпы к пульпе стало возможным, большой палец должен вращаться вокруг своей длинной оси (в запястно-пястном суставе ). [6] Можно утверждать, что это определение было выбрано, чтобы подчеркнуть то, что является уникальным для большого пальца человека.

Другие приматы

Бонобо «ловит» термитов, пример неполной/«неправильной» оппозиции [7] [ нужен лучший источник ]

Паукообразная обезьяна компенсирует отсутствие большого пальца, используя безволосую часть своего длинного цепкого хвоста для захвата предметов. У обезьян и обезьян Старого Света большой палец может вращаться вокруг своей оси, но обширная область контакта между мякотью большого и указательного пальцев является человеческой характеристикой. [9]

Darwinius masillae ,примат эоцена , переходный между полуобезьяной и обезьяньей , имел руки и ноги с очень гибкими пальцами, включающими противопоставленные большие пальцы и большие пальцы. [10]

Другие плацентарные млекопитающие

Кроме того, у многих полидактильных кошек как внутренний , так и внешний палец ( мизинец ) могут стать противопоставленными, что позволяет кошке выполнять более сложные задачи. [ необходима цитата ]

Сумчатые

Слева: противопоставленные пальцы передней конечности сулавесийского медвежьего кускуса
. Справа: противопоставленный большой палец на задней конечности опоссума.

Рептилии

Динозавры

В дополнение к этому, некоторые другие динозавры могли иметь частично или полностью противостоящие друг другу пальцы, чтобы манипулировать пищей и/или хватать добычу.

Птицы

Четыре типа птичьих лап
(правые схемы лап)

Птерозавры

Амфибии

Анатомия человека

Скелет

Скелет большого пальца состоит из первой пястной кости , которая проксимально сочленяется с запястьем в запястно-пястном суставе и дистально с проксимальной фалангой в пястно-фаланговом суставе . Эта последняя кость сочленяется с дистальной фалангой в межфаланговом суставе . Кроме того, в пястно-фаланговом суставе имеются две сесамовидные кости .

Мышцы

Мышцы большого пальца можно сравнить с растяжками, поддерживающими флагшток; натяжение от этих мышечных растяжек должно обеспечиваться во всех направлениях для поддержания стабильности в сочлененной колонне, образованной костями большого пальца. Поскольку эта стабильность активно поддерживается мышцами, а не суставными ограничениями, большинство мышц, прикрепленных к большому пальцу, как правило, активны во время большинства движений большого пальца. [25]

Мышцы, действующие на большой палец, можно разделить на две группы: внешние мышцы кисти, брюшки которых расположены в предплечье, и внутренние мышцы кисти, брюшки которых расположены в самой кисти. [26]

Внешний

Длинный сгибатель большого пальца (слева) и глубокие мышцы тыльной поверхности предплечья (справа)

Вентральная мышца предплечья, длинный сгибатель большого пальца (FPL) берет начало на передней стороне лучевой кости дистальнее лучевой бугристости и от межкостной мембраны . Она проходит через запястный канал в отдельном сухожильном влагалище , после чего располагается между головками короткого сгибателя большого пальца. Наконец , она прикрепляется к основанию дистальной фаланги большого пальца. Она иннервируется передней межкостной ветвью срединного нерва (C7-C8) [27] Это сохранение одной из бывших мышц- контрагентов , которая стягивала пальцы рук или ног.

На большой палец действуют три тыльные мышцы предплечья:

Длинная мышца , отводящая большой палец кисти (APL), берет начало на дорсальных сторонах локтевой и лучевой костей, а также от межкостной мембраны. Проходя через первый сухожильный отсек, она прикрепляется к основанию первой пястной кости . Часть сухожилия достигает трапеции, а другая срастается с сухожилиями короткого разгибателя большого пальца и короткой отводящей большой палец мышцы. За исключением отведения руки, она сгибает руку к ладони и отводит ее радиально. Она иннервируется глубокой ветвью лучевого нерва (C7-C8). [28]

Длинный разгибатель большого пальца (EPL) берет начало на дорсальной стороне локтевой кости и межкостной мембране. Проходя через третий сухожильный отсек, он вставляется в основание дистальной фаланги большого пальца. Он использует дорсальный бугорок на нижнем конце лучевой кости в качестве точки опоры для разгибания большого пальца, а также сгибает и отводит руку в запястье. Он иннервируется глубокой ветвью лучевого нерва (C7-C8). [28]

Короткий разгибатель большого пальца (EPB) берет начало на локтевой кости дистальнее длинной отводящей мышцы большого пальца, от межкостной мембраны и от дорсальной стороны лучевой кости. Проходя через первый сухожильный отсек вместе с длинной отводящей мышцей большого пальца, он прикрепляется к основанию проксимальной фаланги большого пальца. Он разгибает большой палец и, из-за своей тесной связи с длинной отводящей мышцей, также отводит большой палец. Он иннервируется глубокой ветвью лучевого нерва (C7-T1). [28]

Сухожилия длинного и короткого разгибателей большого пальца образуют так называемую анатомическую табакерку (углубление на латеральной поверхности большого пальца у его основания). Лучевую артерию можно пропальпировать спереди на запястье (не в табакерке).

Внутренний

Тенарная (левая) и дорсальная межкостная (правая) мышцы

Существует три мышцы тенара :

Короткая мышца , отводящая большой палец кисти (APB), берет начало на ладьевидной бугорке и удерживателе сгибателей . Она прикрепляется к лучевой сесамовидной кости и проксимальной фаланге большого пальца. Иннервируется срединным нервом (C8-T1). [29]

Короткий сгибатель большого пальца (FPB) имеет две головки. Поверхностная головка берет начало на удерживателе сгибателей, а глубокая головка берет начало на трех костях запястья: трапециевидной , трапециевидной и головчатой . Мышца крепится к лучевой сесамовидной кости пястно-фалангового сустава. Она сгибает, приводит и отводит большой палец, и поэтому также способна противопоставлять его. Поверхностная головка иннервируется срединным нервом , а глубокая головка иннервируется локтевым нервом (C8-T1). [29]

Мышца opponens pollicis берет начало на бугорке трапеции и удерживателе сгибателей. Она крепится к лучевой стороне первой пястной кости. Она противопоставляет большой палец и помогает в приведении. Она иннервируется срединным нервом . [29]

Другие задействованные мышцы:

Adductor pollicis также имеет две головки. Поперечная головка берет начало вдоль всей третьей пястной кости, в то время как косая головка берет начало на костях запястья проксимальнее третьей пястной кости. Мышца крепится к локтевой сесамовидной кости пястно-фалангового сустава. Она приводит большой палец и помогает в противопоставлении и сгибании. Она иннервируется глубокой ветвью локтевого нерва (C8-T1). [29]

Первая тыльная межкостная мышца , одна из центральных мышц кисти, простирается от основания пястной кости большого пальца до лучевой стороны проксимальной фаланги указательного пальца. [30]

Вариации

Большой палец попутчика

Существует разновидность человеческого большого пальца, в которой угол между первой и второй (проксимальной и дистальной) фалангами варьируется от 0° до почти 90°, когда большой палец поднят вверх . [ 31]

Было высказано предположение, что эта вариация является аутосомно- рецессивным признаком , называемым « большим пальцем попутчика» , при этом у гомозиготных носителей угол составляет около 90°. [32] Однако эта теория была оспорена, поскольку известно, что вариация угла большого пальца соответствует континууму и не демонстрирует существенных доказательств бимодальности, наблюдаемой в других рецессивных генетических признаках. [31]

Другие вариации большого пальца включают брахидактилию типа D (большой палец с врожденно короткой дистальной фалангой), трехфаланговый большой палец (большой палец с тремя фалангами вместо обычных двух) и полисиндактилию (сочетание радиальной полидактилии и синдактилии).

Ручки

Слева: При силовом захвате предмет соприкасается с ладонью.
Справа: «Захват согнутыми пальцами» игрока в крикет Джека Айверсона , необычный точный захват с площадкой в ​​сторону, призванный сбивать с толку игроков в биту.

Одним из первых значительных участников изучения захватов рук был ортопед-приматолог и палеоантрополог Джон Напье , который предложил организовать движения руки по их анатомической основе в отличие от более ранних работ, которые использовали только произвольную классификацию. [33] Большая часть этой ранней работы по захватам рук имела прагматическую основу, поскольку она была направлена ​​на узкое определение компенсируемых повреждений руки, что требовало понимания анатомической основы движения руки. Напье предложил два основных хватательных захвата: точный захват и силовой захват . [34] Точный и силовой захват определяются положением большого пальца и пальцев, где:

Большой и указательный пальцы во время точного захвата подушечками пальцев [35]

Противопоставленность большого пальца не следует путать с точным захватом, поскольку некоторые животные обладают полупротивопоставленными большими пальцами, но при этом известны тем, что обладают обширным точным захватом ( например, хохлатые капуцины ). [36] Тем не менее, точный захват обычно встречается только у высших обезьян и только в значительно более ограниченной степени, чем у людей. [37]

Сжатие большого и указательного пальцев подушечкой к подушечке стало возможным благодаря способности человека пассивно вытягивать дистальную фалангу указательного пальца. Большинству нечеловеческих приматов приходится сгибать длинные пальцы, чтобы до них дотянулся мизинец. [9]

У людей дистальные подушечки шире, чем у других приматов, потому что мягкие ткани кончика пальца прикреплены к подковообразному краю на подлежащей кости, и в хватательной руке дистальные подушечки могут, таким образом, соответствовать неровным поверхностям, в то время как давление распределяется более равномерно в кончиках пальцев. Дистальная подушечка большого пальца человека разделена на проксимальный и дистальный отсеки, первый более деформируемый, чем второй, что позволяет подушечке большого пальца формироваться вокруг объекта. [9]

В робототехнике почти все роботизированные руки имеют длинный и сильный противопоставленный большой палец. Как и человеческие руки, большой палец роботизированной руки также играет ключевую роль в захвате объекта. Один из вдохновляющих подходов к планированию захвата робота заключается в имитации размещения большого пальца человека. [38] В некотором смысле размещение большого пальца человека указывает, какая поверхность или часть объекта подходит для захвата. Затем робот помещает большой палец в то же место и планирует другие пальцы на основе размещения большого пальца.

Функция большого пальца физиологически снижается с возрастом. Это можно продемонстрировать, оценивая двигательную последовательность большого пальца. [39]

Эволюция человека

Примитивная автономизация первого запястно-пястного сустава (CMC) могла произойти у динозавров. Реальная дифференциация появилась примерно 70 млн лет назад у ранних приматов, в то время как форма большого пальца человека CMC окончательно появляется около 5 млн лет назад. Результатом этого эволюционного процесса является человеческий CMC-сустав, расположенный под углом 80° пронации, 40° отведения и 50° сгибания по отношению к оси, проходящей через второй и третий CMC-суставы. [40]

Противопоставленные большие пальцы есть у некоторых приматов , включая большинство узконосых обезьян . [ требуется ссылка ] Лазание и подвешивающее поведение у прямоходящих обезьян, таких как шимпанзе , привело к удлинению рук, в то время как большой палец остался коротким. В результате эти приматы не способны выполнять захват подушечками к подушечкам, связанный с противопоставлением. Однако у проноградных обезьян, таких как бабуины , адаптация к наземному образу жизни привела к уменьшению длины пальцев и, таким образом, к пропорциям рук, аналогичным человеческим. Следовательно, эти приматы имеют ловкие руки и способны захватывать предметы, используя захват подушечками к подушечкам. Таким образом, может быть трудно определить адаптации рук к задачам, связанным с манипуляциями, основываясь исключительно на пропорциях больших пальцев. [41]

Эволюцию полностью противопоставленного большого пальца обычно связывают с Homo habilis , предшественником Homo sapiens . [42] Однако это предполагаемый результат эволюции от Homo erectus (около 1 млн лет назад ) через ряд промежуточных антропоидных стадий, и, следовательно, представляет собой гораздо более сложную связь.

Современные люди уникальны в плане мускулатуры предплечья и кисти. Тем не менее, они остаются аутапоморфными, то есть каждая мышца встречается у одного или нескольких нечеловеческих приматов. Короткий разгибатель большого пальца и длинный сгибатель большого пальца позволяют современным людям иметь большие манипулятивные навыки и сильное сгибание большого пальца. [43]

Однако более вероятным сценарием может быть то, что специализированная точная хватательная рука (оснащенная противопоставленным большим пальцем) Homo habilis предшествовала ходьбе, а специализированная адаптация позвоночника, таза и нижних конечностей предшествовала более продвинутой руке. И логично, что за консервативной, высокофункциональной адаптацией последовала серия более сложных, которые ее дополняют. У Homo habilis продвинутая хватательная рука сопровождалась факультативным двуногостью , возможно, подразумевая, если предположить, что существует кооптированная эволюционная связь, что последнее произошло из первого, поскольку обязательное двуногость еще не последовало. [44] Ходьба могла быть побочным продуктом занятых рук, а не наоборот.

HACNS1 (также известный как Human Accelerated Region 2) — это генный усилитель , «который мог способствовать эволюции уникально противопоставленного большого пальца человека, а также, возможно, модификации лодыжки или стопы , которые позволяют людям ходить на двух ногах». Имеющиеся на сегодняшний день данные показывают, что из 110 000 последовательностей генных усилителей, идентифицированных в геноме человека , HACNS1 претерпел наибольшее изменение в ходе эволюции человека со времен последнего общего предка шимпанзе и человека . [45]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ клинические соображения на уроке анатомии Уэсли Нормана (Джорджтаунский университет)
  2. ^ "Определение FINGER". www.merriam-webster.com . 2024-09-26 . Получено 2024-09-30 .
  3. ^ Хаери, Сейед Мохаммад Джафар и др. «Большой палец человека состоит из трех фаланг и не имеет пястной кости? Морфометрическое исследование длинных костей руки». Хирургическая и радиологическая анатомия 44.8 (2022): 1101-1109.https://doi.org/10.1007/s00276-022-02986-9
  4. ^ Аб ван Нироп и др. 2008, с. 34
  5. ^ Браун и др. 2004
  6. ^ «Часто задаваемые вопросы о приматах: есть ли у приматов противопоставленные большие пальцы?». Wisconsin Regional Primate Research Center . Получено 20 ноября 2010 г.
  7. ^ "Большой палец — герой". The New York Times . 11 января 1981 г. Получено 20 ноября 2010 г. " Удочка", которой шимпанзе обрывает листья и сует в гнездо термитов, чтобы достать закуску, — это все, чего он когда-либо сможет достичь в плане обращения вокруг планет.
  8. ^ Анкель-Саймонс 2007, стр. 345
  9. ^ abc Jones & Lederman 2006, Эволюционное развитие и анатомия руки, стр. 12
  10. ^ Франзен и др. 2009, стр. 15–18.
  11. ^ "The Panda's Thumb". Athro. 2000. Получено 21 ноября 2010 .
  12. ^ Стефофф, Ребекка (2008). Отряд грызунов. Маршалл Кавендиш. С. 62–63, 71–73. ISBN 978-0-7614-3073-5.
  13. ^ Эллерман 1941, стр. 2
  14. ^ Гржимек, Бернхард (2003). Хатчинс, Майкл; Клейман, Девра Г.; Гейст, Валериус; и др. (ред.). Энциклопедия жизни животных Гржимека, том 16, Млекопитающие V (2-е изд.). Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Gale Group. стр. 293. ISBN 978-0-7876-7750-3.
  15. ^ Новак 1999, стр. 89
  16. МакДейд 2003, т. 13, стр. 44
  17. МакДейд 2003, т. 12, стр. 250
  18. МакДейд 2003, т. 12, стр. 274
  19. ^ Андерсон, Кристофер В. и Хайэм, Тимоти Э. (2014). «Анатомия хамелеона». В Толли, Кристал А. и Херрел, Энтони (ред.). Биология хамелеонов . Беркли: Издательство Калифорнийского университета. С. 7–55. ISBN 9780520276055.
  20. ^ Рассел, ДА; Сеген, Р. (1982). «Реконструкция мелкого мелового теропода Stenonychosaurus inequalis и гипотетического динозавроида». Syllogeus . 37 : 1–43.
  21. ^ Сентер 2006
  22. ^ de Klerk et al. 2000, стр. 327. Левая кисть показывает, что согнутый палец I имел потенциал частичного противопоставления пальцам II и III.
  23. ^ Чжоу, X.; Пегас, RV; Ма, W.; Хань, G.; Цзинь, X.; Лил, MEC; Бонде, N.; Кобаяши, Y.; Лаутеншлагер, S.; Вэй, X.; Шэнь, C.; Цзи, S. (2021). «Новый дарвиноптерановый птерозавр обнаруживает древесный реализм и противопоставленный большой палец». Current Biology . 31 (11): 2429–2436.e7. doi : 10.1016/j.cub.2021.03.030 . PMID  33848460.
  24. ^ Бертолучи, Хайме (18 декабря 2002 г.). «Педальное приманивание у листовой лягушки Phyllomedusa burmeisteri (Anura, Hylidae, Phyllomedusinae)». Phyllomedusa: Журнал герпетологии . 1 (2): 93. doi : 10.11606/issn.2316-9079.v1i2p93-95 .
  25. ^ Остин 2005, стр. 339
  26. ^ "Мышцы большого пальца". Рука Итона . Получено 11 мая 2010 г.
  27. ^ Платцер 2004, стр. 162
  28. ^ abc Platzer 2004, стр. 168
  29. ^ abcd Платцер 2004, стр. 176
  30. ^ Платцер 2004, стр. 174
  31. ^ ab "Мифы о генетике человека: Большой палец попутчика" . Получено 7 ноября 2012 г.
  32. ^ "Большой палец, дистальная гиперэкстензия". OMIM . NCBI . Получено 5 февраля 2010 г. .
  33. ^ Слокум и Пратт 1946, Макбрайд 1942, стр. 631
  34. ^ Напье 1956, стр. 902–913.
  35. Альмесия, Моя-Сола и Альба, 2010 г.
  36. ^ Костелло и Фрагази 1988, стр. 235–245
  37. Young 2003, стр. 165–174, Christel, Kitzel & Niemitz 2004, стр. 165–194, Byrne & Byrne 1993, стр. 241
  38. ^ Линь, Юнь; Сан, Юй (2015). «Планирование захвата робота на основе продемонстрированных стратегий захвата». Международный журнал исследований робототехники . 34 : 26–42. doi : 10.1177/0278364914555544. S2CID  10178250.
  39. ^ Bodranghien, Florian; Mahé, Helene; Baude, Benjamin; Manto, Mario U.; Busegnies, Yves; Camut, Stéphane; Habas, Christophe; Marien, Peter; de Marco, Giovanni (2017-05-10). "The Click Test: A Novel Tool to Quantification the Age-Related Decline of Fast Motor Sequencing of the Thumb" (PDF) . Current Aging Science . 10 (4): 305–318. doi :10.2174/1874609810666170511100318. ISSN  1874-6128. PMID  28494715.
  40. ^ Брунелли 1999, стр. 167
  41. ^ Моя-Сола, Кёлер и Рук 1999, стр. 315–6.
  42. Лики, Тобиас и Напье 1964: «[У Homo habilis] большой палец хорошо развит и полностью противопоставлен, а рука способна не только к сильному хвату, но и, по крайней мере, к простому и обычно хорошо развитому точному хвату».
  43. ^ Диого, Р.; Ричмонд, Б. Г.; Вуд, Б. (2012). «Эволюция и гомологии мышц рук и предплечий приматов и современных людей, с заметками о движениях большого пальца и использовании инструментов». Журнал эволюции человека . 63 (1): 64–78. doi :10.1016/j.jhevol.2012.04.001. PMID  22640954.
  44. ^ Харкорт-Смит и Айелло 2004
  45. ^ "HACNS1: Генный усилитель в эволюции противопоставленного большого пальца человека". Science Codex. 4 сентября 2008 г. Получено 16 декабря 2009 г.
  1. ^ В некоторых странах и культурах большой палец считается пальцем. В других местах он считается «цифрой» из-за нескольких особенностей, которые отличают его от остальных четырех пальцев, таких как больший зазор, отсутствие фаланги и горизонтальное сгибательное движение.

Ссылки

Внешние ссылки