Рука — это хватательный , многопалый придаток , расположенный на конце предплечья или передней конечности приматов, таких как люди , шимпанзе , обезьяны и лемуры . Некоторые другие позвоночные , такие как коала (которая имеет два противопоставленных больших пальца на каждой «руке» и отпечатки пальцев, чрезвычайно похожие на отпечатки пальцев человека ), часто описываются как имеющие «руки» вместо лап на передних конечностях. Енота обычно описывают как имеющего «руки», хотя противопоставленные большие пальцы отсутствуют. [1]
Некоторые эволюционные анатомы используют термин « рука» для обозначения придатка пальцев на передней конечности в более общем смысле — например, в контексте того, были ли три пальца птичьей руки связаны с той же гомологичной потерей двух пальцев, что и в руке динозавра . [2]
Человеческая рука обычно имеет пять пальцев: четыре пальца плюс один большой палец ; [3] [4] их часто называют пятью пальцами , однако большой палец включен в число пальцев . [3] [5] [6] Она имеет 27 костей, не включая сесамовидную кость , число которых варьируется у разных людей, [7] 14 из которых являются фалангами ( проксимальными , промежуточными и дистальными ) пальцев и большого пальца. Пястные кости соединяют пальцы и кости запястья . Каждая человеческая рука имеет пять пястных костей [8] и восемь костей запястья.
Пальцы содержат некоторые из самых плотных областей нервных окончаний в теле и являются самым богатым источником тактильной обратной связи. Они также обладают наибольшей способностью позиционирования тела; таким образом, чувство осязания тесно связано с руками. Как и другие парные органы (глаза, ступни, ноги), каждая рука доминирует над противоположным полушарием мозга , так что леворукость — предпочтительный выбор руки для действий одной рукой, таких как письмо карандашом — отражает индивидуальное функционирование мозга.
У людей руки играют важную функцию в языке тела и языке жестов . Аналогично, десять пальцев двух рук и двенадцать фаланг четырех пальцев (до которых дотрагивается большой палец) дали начало системам чисел и методам расчета.
Многие млекопитающие и другие животные имеют хватательные конечности, похожие по форме на руку, такие как лапы , когти и клешни, но они не считаются с научной точки зрения хватательными руками. Научное использование термина рука в этом смысле для различения окончаний передних лап от задних является примером антропоморфизма . Единственные настоящие хватательные руки появляются в отряде млекопитающих приматов . Руки также должны иметь противопоставленные большие пальцы , как описано далее в тексте.
Кисть расположена на дистальном конце каждой руки. Обезьян и мартышек иногда описывают как имеющих четыре руки, потому что пальцы ног длинные, а большой палец противопоставлен и больше похож на большой палец , что позволяет использовать ступни в качестве рук.
Слово «рука» иногда используется эволюционными анатомами для обозначения придатка пальцев на передней конечности, например, при исследовании гомологии между тремя пальцами руки птицы и руки динозавра . [2]
Рука взрослого мужчины весит около фунта. [9]
Области человеческой руки включают в себя:
К руке прикреплено пять пальцев , в частности, с ногтем, прикрепленным к концу вместо обычного когтя . Четыре пальца могут быть сложены на ладони, что позволяет захватывать предметы. Каждый палец, начиная с того, который ближе всего к большому пальцу, имеет разговорное название, чтобы отличать его от других:
Большой палец (соединенный с первой пястной костью и трапецией ) расположен с одной из сторон, параллельно руке. Надежный способ идентификации человеческих рук — наличие противопоставленных больших пальцев. Противопоставленные большие пальцы определяются по способности быть придвинутыми напротив остальных пальцев, мышечное действие, известное как противопоставление.
Скелет человеческой руки состоит из 27 костей: [ 10] восемь коротких костей запястья организованы в проксимальный ряд ( ладьевидная , полулунная , трехгранная и гороховидная ), который сочленяется с костями предплечья, и дистальный ряд ( трапеция , трапециевидная , головчатая и крючковидная ), который сочленяется с основаниями пяти пястных костей кисти. Головки пястных костей будут каждая в свою очередь сочленяться с основаниями проксимальных фаланг пальцев и большого пальца. Эти сочленения с пальцами являются пястно-фаланговыми суставами, известными как костяшки. На ладонной стороне первых пястно-фаланговых суставов находятся небольшие, почти сферические кости, называемые сесамовидными костями. Четырнадцать фаланг составляют пальцы и большой палец и пронумерованы IV (от большого пальца до мизинца), если смотреть на руку с анатомической точки зрения (ладонью вверх). Каждый из четырех пальцев состоит из трех фаланговых костей: проксимальной, средней и дистальной. Большой палец состоит только из проксимальной и дистальной фаланг. [11] Вместе с фалангами пальцев и большим пальцем эти пястные кости образуют пять лучей или полиартикулированных цепей.
Поскольку к двум осям движений запястья добавляются супинация и пронация (вращение вокруг оси предплечья), локтевую и лучевую кости иногда считают частью скелета кисти.
В кисти имеется множество сесамовидных костей , небольших окостеневших узлов, встроенных в сухожилия; точное число варьируется у разных людей: [7] в то время как пара сесамовидных костей встречается практически во всех пястно-фаланговых суставах большого пальца, сесамовидные кости также распространены в межфаланговом суставе большого пальца (72,9%) и в пястно-фаланговых суставах мизинца (82,5%) и указательного пальца (48%). В редких случаях сесамовидные кости были обнаружены во всех пястно-фаланговых суставах и всех дистальных межфаланговых суставах, за исключением сустава длинного пальца.
Артикуляции следующие:
Неподвижные и подвижные части руки приспосабливаются к различным повседневным задачам, образуя костные дуги: продольные дуги (лучи, образованные костями пальцев и связанными с ними пястными костями), поперечные дуги (образованные костями запястья и дистальными концами пястных костей) и косые дуги (между большим пальцем и четырьмя пальцами):
Из продольных дуг или лучей руки дуга большого пальца является наиболее подвижной (и наименее продольной). В то время как луч, образованный мизинцем и связанной с ним пястной костью, все еще обеспечивает некоторую подвижность, остальные лучи являются прочно жесткими. Фаланговые суставы указательного пальца, однако, предоставляют некоторую независимость его пальцу из-за расположения его сгибательных и разгибательных сухожилий. [12]
Кости запястья образуют два поперечных ряда, каждый из которых образует дугу, вогнутую с ладонной стороны. Поскольку проксимальная дуга одновременно должна адаптироваться к суставной поверхности лучевой кости и к дистальному ряду запястья, она по необходимости является гибкой. Напротив, головчатая кость, «краеугольный камень» дистальной дуги, движется вместе с пястными костями, и поэтому дистальная дуга является жесткой. Устойчивость этих дуг больше зависит от связок и капсул запястья, чем от взаимосвязанных форм костей запястья, и поэтому запястье более устойчиво при сгибании, чем при разгибании. [12] Дистальная дуга запястья влияет на функцию суставов CMC и рук, но не на функцию запястья или проксимальной дуги запястья. Связки, которые поддерживают дистальные дуги запястья, — это поперечная связка запястья и межзапястные связки (также ориентированные трансверсально). Эти связки также формируют запястный канал и способствуют образованию глубоких и поверхностных ладонных дуг . Несколько мышечных сухожилий, прикрепляющихся к TCL и дистальным запястным костям, также способствуют поддержанию запястной дуги. [13]
По сравнению с дугами запястья, дуга, образованная дистальными концами пястных костей, является гибкой из-за подвижности периферических пястных костей (большого пальца и мизинца). По мере того, как эти две пястные кости приближаются друг к другу, ладонная канавка углубляется. Центральная пястная кость (средний палец) является самой жесткой. Она и ее два соседа связаны с запястьем посредством переплетения форм пястных костей. Пястная кость большого пальца сочленяется только с трапецией и, следовательно, полностью независима, в то время как пятая пястная кость (мизинец) является полунезависимой с четвертой пястной костью (безымянный палец), которая образует переходный элемент к пятой пястной кости. [12]
Вместе с большим пальцем четыре пальца образуют четыре косые дуги, из которых дуга указательного пальца функционально является наиболее важной, особенно для точного захвата, в то время как дуга мизинца вносит важный фиксирующий механизм для силового захвата. Большой палец, несомненно, является «главным пальцем» руки, придавая ценность всем остальным пальцам. Вместе с указательным и средним пальцами он образует динамическую трехпалую конфигурацию, отвечающую за большинство захватов, не требующих силы. Безымянный палец и мизинец более статичны, резерв, готовый взаимодействовать с ладонью, когда требуется большая сила. [12]
Мышцы, действующие на руку, можно разделить на две группы: внешние и внутренние мышечные группы. Внешние мышечные группы — это длинные сгибатели и разгибатели . Они называются внешними, потому что мышечное брюшко расположено на предплечье.
Внутренние группы мышц включают мышцы тенара (большого пальца) и гипотенара (мизинца); межкостные мышцы ( четыре дорсальные и три ладонные ), берущие начало между пястными костями; и червеобразные мышцы, отходящие от глубокого сгибателя (и являющиеся особыми, поскольку они не имеют костного происхождения) для прикрепления к механизму капюшона дорсального разгибателя. [14]
Пальцы имеют два длинных сгибателя, расположенных на нижней стороне предплечья. Они прикрепляются сухожилиями к фалангам пальцев. Глубокий сгибатель прикрепляется к дистальной фаланге, а поверхностный сгибатель прикрепляется к средней фаланге. Сгибатели позволяют фактически сгибать пальцы. Большой палец имеет один длинный сгибатель и короткий сгибатель в группе мышц тенара. Большой палец человека также имеет другие мышцы в группе мышц тенара ( оппоненс и короткая отводящая мышца ), двигая большой палец в противопоставлении, что делает возможным хватание.
Разгибатели расположены на задней стороне предплечья и соединены более сложным образом, чем сгибатели, с тыльной поверхностью пальцев. Сухожилия объединяются с межкостными и червеобразными мышцами, образуя механизм разгибателя. Основная функция разгибателей — выпрямление пальцев. Большой палец имеет два разгибателя на предплечье; сухожилия их образуют анатомическую табакерку . Кроме того, указательный палец и мизинец имеют дополнительный разгибатель, используемый, например, для указания. Разгибатели расположены в 6 отдельных отсеках.
Первые четыре отсека расположены в бороздках, имеющихся на тыльной стороне нижней стороны лучевой кости, в то время как 5-й отсек находится между лучевой и локтевой костями. 6-й отсек находится в бороздке на тыльной стороне нижней стороны локтевой кости.
Кисть иннервируется лучевым , срединным и локтевым нервами .
Лучевой нерв снабжает разгибатели пальцев и отводящую мышцу большого пальца , то есть мышцы, которые простираются в запястье и пястно-фаланговых суставах (костяшках); и которые отводят и разгибают большой палец. Срединный нерв снабжает сгибатели запястья и пальцев, отводящие и противопоставляющие мышцы большого пальца, первую и вторую червеобразные мышцы. Локтевой нерв снабжает остальные внутренние мышцы кисти. [15]
Все мышцы руки иннервируются плечевым сплетением (С5–Т1) и могут быть классифицированы по иннервации: [16]
Лучевой нерв иннервирует кожу тыльной стороны кисти от большого пальца до безымянного пальца и тыльные поверхности указательного, среднего и безымянного пальцев до проксимальных межфаланговых суставов. Срединный нерв иннервирует ладонную сторону большого, указательного, среднего и безымянного пальцев. Тыльные ветви иннервируют дистальные фаланги указательного, среднего и безымянного пальцев. Локтевой нерв иннервирует локтевую треть кисти, как на ладони, так и на тыльной стороне кисти, а также мизинец и безымянный пальцы. [15]
Существует значительное изменение этой общей модели, за исключением мизинца и ладонной поверхности указательного пальца. Например, у некоторых людей локтевой нерв снабжает весь безымянный палец и локтевую сторону среднего пальца, в то время как у других срединный нерв снабжает весь безымянный палец. [15]
Рука снабжается кровью из двух артерий: локтевой артерии и лучевой артерии . Эти артерии образуют три дуги на тыльной и ладонной сторонах руки: тыльную запястную дугу (поперек тыльной стороны руки), глубокую ладонную дугу и поверхностную ладонную дугу . Вместе эти три дуги и их анастомозы снабжают ладонь, пальцы и большой палец кислородом.
Кровь из кисти оттекает через дорсальную венозную сеть кисти, при этом лишенная кислорода кровь покидает кисть через головную вену и базилярную вену .
Голая ( безволосая ) кожа на передней стороне руки, ладони, относительно толстая и может сгибаться вдоль линий сгиба руки, где кожа плотно связана с подлежащей тканью и костями. По сравнению с остальной кожей тела, ладони рук (а также подошвы ног ) обычно светлее — и даже намного светлее у темнокожих людей по сравнению с другой стороной руки. Действительно, гены, специфически экспрессируемые в дерме ладонно -подошвенной кожи, подавляют выработку меланина и, таким образом, способность загорать , и способствуют утолщению слоев блестящего и рогового слоя эпидермиса . Все части кожи, участвующие в хватании, покрыты папиллярными гребнями ( отпечатками пальцев ), действующими как подушечки трения. Напротив, волосатая кожа на тыльной стороне тонкая, мягкая и податливая, так что кожа может отскакивать при растягивании пальцев. На тыльной стороне кожа может перемещаться по руке на расстояние до 3 см (1,2 дюйма); это важный вход для кожных механорецепторов . [17]
Перепонка руки — это «складка кожи, которая соединяет пальцы». [18] Эти перепонки, расположенные между каждым набором пальцев, известны как кожные складки (межпальцевые складки или plica interdigitalis). Они определяются как «одна из складок кожи или рудиментарная перепонка между пальцами рук и ног». [19]
Соотношение длины указательного пальца к длине безымянного пальца у взрослых людей зависит от уровня воздействия мужских половых гормонов на эмбрион в утробе матери . Это соотношение пальцев ниже 1 для обоих полов, но в среднем у мужчин оно ниже, чем у женщин .
Ряд генетических нарушений влияет на руку. Полидактилия — это наличие большего, чем обычно, количества пальцев. Одним из нарушений, которые могут вызвать это, является синдром Катель-Манцке . Пальцы могут быть сращены при нарушении, известном как синдактилия . Или может отсутствовать один или несколько центральных пальцев — состояние, известное как эктродактилия . Кроме того, некоторые люди рождаются без одной или обеих рук ( амелия ). Наследственные множественные экзостозы предплечья — также известные как наследственные множественные остеохондромы — являются еще одной причиной деформации руки и предплечья у детей и взрослых. [20]
Существует несколько кожных заболеваний , которые могут поражать руки, включая ногти .
Аутоиммунное заболевание ревматоидный артрит может поражать руки, особенно суставы пальцев.
Некоторые состояния можно лечить с помощью хирургии кисти . К ним относятся синдром запястного канала , болезненное состояние кисти и пальцев, вызванное сдавливанием срединного нерва , и контрактура Дюпюитрена , состояние, при котором пальцы сгибаются к ладони и не могут быть выпрямлены. Аналогичным образом, повреждение локтевого нерва может привести к состоянию, при котором некоторые пальцы не могут быть согнуты.
Распространенным переломом руки является перелом ладьевидной кости — перелом ладьевидной кости , одной из костей запястья. Это самый распространенный перелом костей запястья , который может медленно заживать из-за ограниченного притока крови к кости. Существуют различные типы переломов основания большого пальца; они известны как переломы Роландо , перелом Беннета и большой палец егеря . Другой распространенный перелом, известный как перелом боксера , касается шейки пястной кости. Также может быть сломан палец .
Хватательные руки и ноги приматов произошли от подвижных рук полудревесных землероек , которые жили около 60 миллионов лет назад . Это развитие сопровождалось важными изменениями в мозге и перемещением глаз на переднюю часть лица, что вместе обеспечивает мышечный контроль и стереоскопическое зрение, необходимые для контролируемого хватания. Это хватание, также известное как силовой захват, дополняется точным захватом между большим пальцем и дистальными подушечками пальцев, что стало возможным благодаря противопоставленным большим пальцам. Гоминиды (высшие обезьяны, включая людей) приобрели прямохождение около 3,6 миллиона лет назад , что освободило руки от задачи передвижения и проложило путь к точности и диапазону движений человеческих рук. [21] Функциональный анализ особенностей, уникальных для руки современных людей, показал, что они соответствуют нагрузкам и требованиям, связанным с эффективным использованием палеолитических каменных орудий. [22] Возможно, что усовершенствование двуногой позы у самых ранних гоминидов развилось для того, чтобы облегчить использование туловища в качестве рычага для ускорения руки. [23]
В то время как человеческая рука имеет уникальные анатомические особенности, включая более длинный большой палец и пальцы, которые можно контролировать индивидуально в большей степени, руки других приматов анатомически похожи, и ловкость человеческой руки не может быть объяснена исключительно анатомическими факторами. Нейронный механизм, лежащий в основе движений руки, является основным фактором; приматы развили прямые связи между нейронами в корковых двигательных зонах и спинальными мотонейронами , что дает коре головного мозга моносинаптический контроль над мотонейронами мышц руки; размещая руки «ближе» к мозгу. [24] Таким образом, недавняя эволюция человеческой руки является прямым результатом развития центральной нервной системы , и рука, следовательно, является прямым инструментом нашего сознания — основным источником дифференцированных тактильных ощущений — и точным рабочим органом, позволяющим жестам — выражениям нашей личности. [25]
Тем не менее, в человеческой руке сохранилось несколько примитивных черт, включая пентадактилию (наличие пяти пальцев), безволосую кожу ладони и пальцев, а также os centrale, обнаруженную у человеческих эмбрионов, полуобезьян и обезьян. Кроме того, предшественники внутренних мышц руки присутствуют у самых ранних рыб, что свидетельствует о том, что рука произошла от грудного плавника и, таким образом, намного старше руки в эволюционном плане. [21]
Пропорции человеческой руки плезиоморфны ( общие как у предков, так и у современных видов приматов); удлиненные большие пальцы и короткие руки больше напоминают пропорции рук миоценовых обезьян, чем у современных приматов. [26] Люди не произошли от обезьян, ходящих на костяшках пальцев, [27] а шимпанзе и гориллы независимо приобрели удлиненные пястные кости как часть адаптации к своим способам передвижения. [28] Несколько примитивных черт рук, скорее всего, присутствующих у последнего общего предка шимпанзе и человека (CHLCA) и отсутствующих у современных людей, все еще присутствуют в руках австралопитека , параантропа и человека флоресского . Это говорит о том, что производные изменения у современных людей и неандертальцев не развивались до 2,5–1,5 миллионов лет назад или после появления самых ранних ашельских каменных орудий, и что эти изменения связаны с задачами, связанными с орудиями, помимо тех, которые наблюдаются у других гомининов. [29] Большие пальцы рук Ardipithecus ramidus , раннего гоминина, почти такие же крепкие, как у людей, поэтому это может быть примитивной чертой, в то время как ладони других современных высших приматов удлинены до такой степени, что часть изначальной функции большого пальца утрачена (особенно заметно у приматов, ведущих древесный образ жизни, таких как паукообразная обезьяна ). У людей большой палец ноги , таким образом, более производный, чем большой палец. [28]
Существует гипотеза, предполагающая, что форма современной человеческой руки особенно благоприятствует формированию компактного кулака, предположительно для боевых целей. Кулак компактен и, таким образом, эффективен как оружие. Он также обеспечивает защиту пальцев. [30] [31] [32] Однако это не является широко признанным одним из основных селективных давлений, действующих на морфологию руки на протяжении человеческой эволюции, поскольку считается, что использование орудий и производство имеют гораздо большее влияние. [22]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Определения из Викисловаря
Медиа из Commons
Новости из Викиновостей
Цитаты из Викицитатника
Тексты из Викиресурса
Учебники из Wikibooks
Ресурсы из Викиверситета