Плечевой пояс или грудной пояс — это набор костей в добавочном скелете , который соединяется с рукой с каждой стороны. У людей он состоит из ключицы и лопатки ; у видов с тремя костями в плече он состоит из ключицы, лопатки и коракоида . Некоторые виды млекопитающих (например, собака и лошадь ) имеют только лопатку.
Пояса грудных конечностей относятся к верхним конечностям так же, как пояс тазовых конечностей — к нижним; пояса являются частью скелета конечностей , которая крепит конечности к осевому скелету.
У людей единственными настоящими анатомическими суставами между плечевым поясом и осевым скелетом являются грудино-ключичные суставы с каждой стороны. Между каждой лопаткой и грудной клеткой не существует анатомического сустава ; вместо этого мышечное соединение или физиологический сустав между ними обеспечивает большую подвижность плечевого пояса по сравнению с компактным тазовым поясом ; поскольку верхняя конечность обычно не участвует в нагрузке, ее стабильность была принесена в жертву в обмен на большую подвижность. У тех видов, у которых есть только лопатка, не существует сустава между передней конечностью и грудной клеткой , единственное крепление является мышечным.
Плечевой пояс — это анатомический механизм, который обеспечивает все движения верхней части руки и плеча у человека. [1]
Плечевой пояс состоит из пяти мышц, которые прикрепляются к ключице и лопатке и обеспечивают движение грудино-ключичного сустава (соединения между грудиной и ключицей) и акромиально-ключичного сустава (соединения между ключицей и лопаткой). [2] Пять мышц, которые составляют функцию плечевого пояса, это трапециевидная мышца (верхняя, средняя и нижняя), мышца, поднимающая лопатку , ромбовидные мышцы (большая и малая), передняя зубчатая мышца и малая грудная мышца . [3]
Плечевой пояс представляет собой комплекс из 5 суставов, которые можно разделить на две группы. 3 из этих суставов являются истинными анатомическими суставами, а 2 — физиологическими («ложными») суставами. [объяснить 1] Внутри каждой группы суставы механически связаны таким образом, что обе группы одновременно вносят вклад в различные движения плеча в разной степени. [4] : 20
В первой группе лопаточно- плечевой сустав представляет собой анатомический сустав, механически связанный с физиологическим поддельтовидным или надплечевым суставом («вторым плечевым суставом») таким образом, что движения в надплечевом суставе приводят к движениям в плечевом суставе.
Во второй группе лопаточно-реберный или лопаточно-грудной сустав является важным физиологическим суставом, который не может функционировать без двух анатомических суставов в группе, акромиально-ключичного и грудино-ключичного суставов , т.е. они соединяют оба конца ключицы . [ 4] : 20
Плечевой сустав — это сочленение между головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки . Это шаровидный синовиальный сустав с тремя вращательными и тремя поступательными степенями свободы. Плечевой сустав позволяет производить приведение , отведение , медиальное и латеральное вращение , сгибание и разгибание руки .
Акромиально -ключичный сустав — это сочленение между акромиальным отростком лопатки и латеральным концом ключицы . Это плоский тип синовиального сустава. Акромион лопатки вращается на акромиальном конце ключицы.
Грудино -ключичный сустав — это сочленение рукоятки грудины и первого реберного хряща с медиальным концом ключицы . Это седловидный тип синовиального сустава, но функционирует как плоский сустав. Грудино-ключичный сустав обеспечивает широкий диапазон движений лопатки и может быть поднят до угла 60°.
Лопаточно-реберный сустав (также известный как лопаточно-грудной сустав) — это физиологический сустав, образованный сочленением передней лопатки и задней грудной клетки . Он имеет мышечно-сухожильную природу и образован преимущественно трапециевидной , ромбовидной и передней зубчатой мышцами. Малая грудная мышца также играет роль в его движениях. Скользящие движения в лопаточно-реберном суставе включают подъем , опускание , ретракцию , протракцию и верхнее и нижнее вращение лопатки. Нарушения лопаточно-реберного сустава встречаются не очень часто и обычно ограничиваются щелчком лопатки . [5]
Надплечевой сустав (также известный как подакромиальный сустав) — это физиологический сустав, образованный сочленением клювовидно -акромиальной связки и головки плечевой кости . Он образован зазором между плечевой костью и акромиальным отростком лопатки. Это пространство заполнено в основном подакромиальной сумкой и сухожилием надостной мышцы . Этот сустав играет роль во время сложных движений, когда рука полностью согнута в плечевом суставе, например, при замене лампочки или покраске потолка.
Из нейтрального положения плечевой пояс может вращаться вокруг воображаемой вертикальной оси на медиальном конце ключицы (грудино-ключичном суставе). В ходе этого движения лопатка вращается вокруг грудной стенки так, что она перемещается на 15 сантиметров (5,9 дюйма) вбок, а суставная впадина вращается на 40–45° в горизонтальной плоскости.
Когда лопатка смещена медиально, она лежит во фронтальной плоскости, а суставная впадина обращена прямо латерально. В этом положении латеральный конец ключицы поворачивается назад, так что угол в акромиально-ключичном сочленении слегка открывается. Когда лопатка смещена латерально, она лежит в сагиттальной плоскости, а суставная впадина обращена вперед. В этом положении латеральный конец ключицы поворачивается вперед, так что ключица лежит во фронтальной плоскости. Хотя это слегка закрывает угол между ключицей и лопаткой, это также расширяет плечо. [4] : 40
Лопатка может быть поднята и опущена из нейтрального положения в общем диапазоне от 10 до 12 сантиметров (от 3,9 до 4,7 дюйма); в своем самом поднятом положении лопатка всегда наклонена так, что суставная впадина обращена вверх. Во время этого наклона лопатка поворачивается на максимальный угол 60° вокруг оси, проходящей перпендикулярно через кость немного ниже позвоночника; это заставляет нижний угол перемещаться на 10-12 сантиметров (от 3,9 до 4,7 дюйма), а латеральный угол — на 5-6 сантиметров (от 2,0 до 2,4 дюйма). [4] : 40
Плечи являются распространенным местом для травм тканей, особенно если человек занимается видами спорта, связанными с перемещением над головой, такими как теннис , волейбол , бейсбол , плавание и т. д. Согласно статистике травм, связанной с основными травмами Бара, вывихи или подвывихи плеча составляют 4% травм у взрослых в возрасте 20–30 лет, а 20% травм плеча являются переломами. [6] Повреждение плеча и смежных функций может варьироваться по степени тяжести в зависимости от возраста человека, вида спорта, положения, повторяющейся дисфункции плеча и многих других факторов. Некоторые другие распространенные травмы плеча - это переломы любых костей плечевого пояса, например ключицы , растяжения связок, таких как акромиально-ключичный сустав или связки GH, травмы вращательной манжеты , различные разрывы губы и другие острые или хронические состояния, связанные с анатомией плеча.
Боль в плечевом поясе может быть острой или хронической и быть вызвана рядом причин. Воспаление или травма связанных сухожилий , костей , мышц , нервов , связок и хрящей могут вызывать боль. Кроме того, компенсация прошлых травм и стресс могут привести к осложненной боли в плече. [7]
У людей крыловидная лопатка — это состояние, при котором лопатка выступает из спины человека в ненормальном положении.
Грудной пояс демонстрирует огромное разнообразие у амниот (позвоночных, приспособленных к полноценной наземной жизни), как среди существующих видов, так и в эволюционном плане, и определение гомологии для отдельных элементов грудной клетки затруднено. За исключением грудины, эти элементы (вместе с тазовым поясом ), однако, присутствовали у ранних костных рыб еще до того, как появились конечности, возникнув из их предковых внешних пластин брони. У безпалых хоановых cleithrum , clavicle и interclavicle являются дермальными и связаны с каудальной частью головы, в то время как плечевая кость сочленяется с небольшой скапулокоракоидной костью. С появлением первых пальцев грудная структура утратила свою прямую связь со скелетом головы , в то время как скапулокоракоид стал более заметным и начал смотреть вбок. У настоящих четвероногих дермальная часть пояса постепенно редуцировалась, и скапулокоракоид разделился на дорсальную лопатку и вентральный коракоид. [8] Что касается грудины, то она также произошла от слияния внутренних концов грудных поясов у четвероногих , впоследствии разросшихся между ребрами .
У динозавров основными костями плечевого пояса были лопатка (плечевая кость) и коракоид , обе из которых напрямую сочленялись с ключицей . Ключица присутствовала у ящеротазовых динозавров, но в значительной степени отсутствовала у птицетазовых динозавров. Место на лопатке, где она сочленялась с плечевой костью (верхняя кость передней конечности), называется гленоидом . Лопатка служила местом прикрепления мышц спины и передних конечностей динозавра.
Шимпанзе гораздо лучше справляются с брахиацией , чем люди. Их ключицы имеют краниально ориентированный поворот на акромиальном конце, что способствует лучшей передаче силы через него — очень важная функция при древесном движении. Лопатки шимпанзе также обладают значительно большей надостной ямкой, что позволяет иметь большую надостную мышцу. В процессе эволюции люди утратили атлантоключичную мышцу, берущую начало на атланте позвоночника и прикрепляющуюся к акромиальной части ключицы. Эта мышца служит для поднятия ключицы. [9]
Образец панцирного панциря Kolymaspis демонстрирует, что плечевой пояс произошел от жаберных дуг, присутствовавших у древних позвоночных. [10]