Большой палец - Thumb

Большой палец
Собо 1909 130.png
Кости большого пальца, видны слева
Подробности
Артерия Артерия Princeps pollicis
Вен Дорсальная венозная сеть кисти
Нерв Дорсальные пальцевые нервы лучевого нерва , собственно ладонные пальцевые нервы срединного нерва
Лимфа Подключичные лимфатические узлы
Идентификаторы
латинский Pollex
Digitus I Манус
Digitus примус Манус
MeSH D013933
TA98 A01.1.00.053
TA2 151
FMA 24938
Анатомическая терминология

Палец является первым пальцем руки , рядом с указательным пальцем . Когда человек стоит в медицинском анатомическом положении (когда ладонь обращена вперед), большой палец является внешним пальцем. Существительное для большого пальца в медицинском латинском английском языке - pollex (сравните hallux с большим пальцем ноги), а соответствующее прилагательное для большого пальца - pollical .

Первый палец руки

Определение

Большой палец и 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 элементов кисти, кроме большого пальца.

С лингвистической точки зрения кажется, что первоначальный смысл был первым из этих двух: penkwe-ros (также переводимый как penqrós ) был, в предполагаемом протоиндоевропейском языке , суффиксной формой penkwe (или penqe ), которая дала начало ко многим словам индоевропейского семейства (десятки из них определены в английских словарях), которые связаны с концепциями пятерности или происходят от них.

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

  • Имеет скелет фаланг , соединенных шарнирными суставами, обеспечивающими сгибание по направлению к ладони.
  • Имеет дорсальную поверхность с волосами и ногтями и безволосую ладонную поверхность с гребнями отпечатков пальцев.

Большой палец контрастирует с остальными четырьмя пальцами тем, что он единственный:

  • Противостоит другим четырем пальцам
  • Имеет две фаланги вместо трех
  • Имеет большую ширину в дистальной фаланге, чем в проксимальной фаланге.
  • Прикреплен к такой подвижной пясти (которая производит большую часть противостояния)

отсюда этимология слова: tum в протоиндоевропейском переводе означает «опухоль» (ср. «опухоль» и «бедро»), поскольку большой палец - самый крепкий из пальцев.

Оппозиция и аппозиция

Люди

Анатомы и другие исследователи, занимающиеся анатомией человека, имеют сотни определений оппозиции . Некоторые анатомы ограничить оппозицию к , когда палец приближаются к пятому пальцу (мизинец) и относятся к другим аппроксимациям между большим и другими пальцами , как контактном . 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, называя оппозицию-аппозицию переходом между сгибанием-отведением и разгибанием-приведением; таким образом, сторона дистальной фаланги большого пальца приближается к ладони или лучевой стороне кисти (стороне указательного пальца) во время соприкосновения, а пульпа или «ладонная» сторона дистальной фаланги большого пальца приближается либо к ладони, либо к другим пальцам во время противостояния .

Перемещение конечности обратно в нейтральное положение называется репозиционированием, а вращательное движение называется циркумдукцией .

Приматологи и пионеры исследования рук Джон и Пруденс Нэпир определили противодействие как: «Движение, при котором поверхность пульпы большого пальца помещается прямо в контакт с концевыми подушечками одного или всех остальных пальцев или диаметрально противоположно им». Чтобы это истинное противостояние пульпы и пульпы было возможным, большой палец должен вращаться вокруг своей длинной оси (в области запястно-пястного сустава ). Возможно, это определение было выбрано, чтобы подчеркнуть уникальность человеческого пальца.

Другие приматы

Бонобо «рыбалка» для термитов, пример неполной / недостоверной «» оппозиции

Обезьяна-паук компенсирует отсутствие большого пальца пальцем, используя безволосую часть своего длинного цепкого хвоста для хватания предметов. У обезьян и обезьян Старого Света большой палец можно вращать вокруг своей оси, но обширная область контакта между мякотью большого и указательного пальцев является характеристикой человека.

Darwinius masillae , эоцена примата переходная форма между полуобезьяна и обезьяньи , были руки и ноги с высокой гибкостью цифрпоказывающих противопоставляться пальцы и halluces.

Другие плацентарные млекопитающие

  • Гигантские панды  - пять когтистых пальцев плюс удлиненная сесамовидная кость рядом с настоящим указательным пальцем, который, хотя и не настоящий палец, работает как противопоставленный большой палец.
  • В некотором Мипйае Hallux является clawless и полностью противоблоком, в том числе древесных видов , такие как обезьяньи мыши , Chiropodomys , Vandeleuria и Chiromyscus ; и сальтаторные , двуногие виды, такие как Notomys и, возможно, некоторые Gerbillinae .
  • У восточноафриканской гривистой крысы ( Lophiomys imhausi ), древесного грызуна, похожего на дикобраза, четыре пальца на руках и ногах и частично противоположный большой палец.
  • У большинства грызунов есть частично противопоставленные пальцы на каждой передней лапе, позволяющие им хвататься.

Кроме того, у многих полидактильных кошек как самый внутренний палец, так и самый внешний палец ( мизинец ) могут стать противоположными, что позволяет кошке выполнять более сложные задачи.

Сумчатые

Слева: Противоположные пальцы передней конечности кускуса медведя Сулавеси
Справа: Противоположный большой палец на задней лапе опоссума
  • У большинства фалангеридных сумчатых (семейство опоссумов ), за исключением видов Trichosurus и Wyulda, первый и второй пальцы передней части стопы противопоставлены остальным трем. На задних лапах первый палец без когтей, но противопоставлен и обеспечивает надежное сцепление с ветвями. Второй и третий пальцы ног частично синдактильны , соединены кожей в верхнем суставе, в то время как два отдельных ногтя служат гребнями для волос. Четвертый и пятый пальцы - самые большие на задней лапе.
  • Подобно фалангеридам, хотя и в другом порядке, у коал по пять пальцев на передних и задних лапах с острыми изогнутыми когтями, за исключением первого пальца задней лапы. Первый и второй пальцы передних лап противопоставляются трем другим, что позволяет коале хвататься за более мелкие ветки и искать свежие листья во внешнем пологе. Подобно фалангеридам, второй и третий пальцы задней лапы слиты, но имеют отдельные когти.
  • Опоссумы - это сумчатые животные Нового Света с противопоставленными большими пальцами на задних лапах, дающими этим животным характерную способность хватать (за исключением водяного опоссума , перепончатые лапы которого ограничивают противопоставление).
  • Мышиоподобные микробиотеры были группой южноамериканских сумчатых, наиболее тесно связанных с австралийскими сумчатыми. Единственный сохранившийся член, Dromiciops gliroides , не имеет близкого родства с опоссумами, но имеет лапы, подобные этим животным, с противоположными пальцами, приспособленными для захвата.

Рептилии

  • Передние лапы хамелеонов организованы в медиальный пучок пальцев 1, 2 и 3 и латеральный пучок пальцев 4 и 5, а задние лапы организованы в медиальный пучок пальцев 1 и 2 и латеральный пучок пальцев. пальцы 3, 4 и 5.

Динозавры

  • У похожего на птицу динозавра Троодона был частично противопоставленный палец. Возможно, эта адаптация использовалась для лучшего манипулирования наземными объектами или перемещением ветвей подлеска при поиске добычи.
  • Маленький хищный динозавр Bambiraptor мог иметь взаимно противопоставленные первый и третий пальцы и маневренность передних конечностей, которая позволяла руке дотянуться до рта. Его морфология передних конечностей и диапазон движений позволяли хватать двумя руками, прижимать предметы к груди одной рукой и использовать руку в качестве крюка.
  • Нквебазавр  - целурозавр с длинной трехпалой рукой, в которую входил частично противопоставленный большой палец («коготь-убийца»).

В дополнение к этому, у некоторых других динозавров, возможно, были частично или полностью противоположные пальцы ног, чтобы манипулировать пищей и / или хватать добычу.

Птицы

Четыре типа лапок у птиц
(схемы правой лапы)

Птерозавры

  • Wukongopterid птерозавров Kunpengopterus носила отстоящий первый палец на каждом крыле. Присутствие противоположных больших пальцев у этого таксона считается древесной адаптацией.

Амфибии

  • Phyllomedusa , род лягушек, обитающих в Южной Америке.

Человеческая анатомия

Скелет

Скелет большого пальца состоит из первой пястной кости, которая соединяется проксимально с запястьем в пястно - 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 есть две сесамовидные кости .

Мышцы

Мышцы большого пальца можно сравнить с оттяжками, поддерживающими флагшток; напряжение от этих мускулистых оттяжек должно быть обеспечено во всех направлениях, чтобы поддерживать стабильность в шарнирной 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.

Мышцы, воздействующие на большой палец, можно разделить на две группы: внешние мышцы руки, с их мышечным животом, расположенным в предплечье, и внутренние мышцы руки, с их мышечным животом, расположенным в самой руке.

Внешний

Длинный сгибатель большого пальца (слева) и глубокие мышцы тыльного отдела предплечья (справа)

Вентральная мышца предплечья, то сгибателей pollicis LONGUS (FPL) берет начало на передней стороне радиус дистальнее радиальной бугристость и от межкостной мембраны . Он проходит через запястный канал в отдельном влагалище сухожилия , после чего лежит между головками короткого сгибателя большого пальца. Наконец, он прикрепляется к основанию дистальной фаланги большого пальца. Это иннервируется передней межкостной ветви на срединном нерв (C7-C8) Это сохранение одного из бывших contrahentes мышц , которые тянули пальцы рук или ноги вместе.

На большой палец воздействуют три тыльные мышцы предплечья:

В отводящей Longus (АПЗ) берет начало на спинных сторонах обоего локтевых и радиус, а также от межкостной мембраны. Проходя через первый отсек сухожилия, он прикрепляется к основанию первой пястной кости . Часть сухожилия достигает трапеции, а другая срастается с сухожилиями короткого разгибателя большого пальца и короткого отводящего большого пальца. За исключением отведения руки, он сгибает руку к ладони и отводит ее в радиальном направлении. Его иннервирует глубокая ветвь лучевого нерва (C7-C8).

В разгибателях pollicis LONGUS (EPL) берет начало на спинной стороне локтевой кости и межкостной мембране. Пройдя через третий отдел сухожилия, он вводится в основание дистальной фаланги большого пальца. Он использует дорсальный бугорок на нижней конечности лучевой кости в качестве точки опоры для разгибания большого пальца, а также для тыльного сгибания и отведения руки в запястье. Его иннервирует глубокая ветвь лучевого нерва (C7-C8).

В разгибателях pollicis BREVIS (EPB) берет начало на локтевой дистальнее отводящей LONGUS, от межкостной мембраны, так и с дорсальной стороны радиуса. Проходя через первый отсек сухожилия вместе с длинным отводящим пальцем, он прикрепляется к основанию проксимальной фаланги большого пальца. Он вытягивает большой палец и из-за его тесной связи с длинным абдуктором также отводит большой палец. Его иннервирует глубокая ветвь лучевого нерва (C7-T1).

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

Внутренний

Тенар (слева) и спинные межкостные мышцы (справа)

Есть три тенарных мышцы :

Отводящая Brevis (APB) происходит на ладьевидном бугорке и сгибателях . Он вставляется в лучевую сесамовидную кость и проксимальную фалангу большого пальца. Он иннервируется срединным нервом (C8-T1).

В сгибателях pollicis Brevis (ФПБ) имеет две головы. Поверхностная головка возникает на удерживании сгибателя, а глубокая головка начинается на трех костях запястья: трапеции , трапеции и головке . Мышца вставляется в лучевую сесамовидную кость пястно-фалангового сустава. Он действует, чтобы сгибать, приводить и отводить большой палец, и, следовательно, также может противодействовать большому пальцу. Поверхностная головка иннервируется срединным нервом , а глубокая - локтевым нервом (C8-T1).

Opponens pollicis берет свое начало на бугорке трапеции и сгибателей. Он устанавливается на лучевую сторону первой пястной кости. Он противостоит большому пальцу и способствует приведению. Он иннервируется срединным нервом .

Другие задействованные мышцы:

Аддуктор pollicis также имеет две головы. Поперечная головка начинается вдоль всей третьей пястной кости, а косая головка начинается на костях запястья проксимальнее третьей пястной кости. Мышца вставляется в локтевую сесамовидную кость пястно-фалангового сустава. Он сводит большой палец и помогает в оппозиции и сгибании. Его иннервирует глубокая ветвь локтевого нерва (C8-T1).

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

Вариации

Большой палец автостопщика

Существует разновидность человеческого большого пальца, где угол между первой и второй фалангами изменяется от 0 ° до почти 90 °, когда большой палец находится в жесте движения большого пальца вверх .

Было высказано предположение, что это изменение является аутосомно- рецессивным признаком , называемым « большой палец автостопщика », с гомозиготными носителями, имеющими угол, близкий к 90 °. Однако эта теория была оспорена, поскольку известно, что изменение угла большого пальца является континуумом и мало доказательств бимодальности, наблюдаемой в других рецессивных генетических признаках.

Другие образования большого пальца включают трехфаланговый большой палец и полидактилию .

Захваты

Слева: при силовом захвате объект соприкасается с ладонью.
Справа: игрок в крикет Джек Айверсон «согнутый хват для пальцев», необычный точный хват, позволяющий сбивать с толку игроков с битой.

Одним из первых значительных участников исследования захватов рук был ортопед-приматолог и палеоантрополог Джон Нэпьер , который предложил организовывать движения руки по их анатомической основе, в отличие от ранее проделанной работы, в которой использовалась только произвольная классификация. Большая часть этой ранней работы по захватам рук имела прагматическую основу, поскольку была предназначена для узкого определения компенсируемых травм руки, что требовало понимания анатомической основы движения руки. Напье предложил два основных хватательных захвата : прецизионный и силовой . Точность и сила захвата определяются положением большого пальца и пальцев, где:

  • Сила сжатие , когда пальцы (а иногда пальмы) пресекают объект с большим пальцем делает противодавлением. Примеры силового захвата: захват молотка, открытие банки ладонью и пальцами , а также во время подтягиваний.
  • Точность захват , когда промежуточные и дистальные фаланги ( «пальцы») и большой палец прижаты друг к другу. Примерами точного захвата являются письмо карандашом, открытие банки только кончиками пальцев и захват мяча (только если мяч не плотно прилегает к ладони).
Большой и указательный пальцы во время точного захвата подушечки.

Противопоставление большого пальца не следует путать с прецизионным захватом, поскольку некоторые животные обладают полупротивоположными большими пальцами, но, как известно, имеют обширный прецизионный захват (например, хохлатые капуцины ). Тем не менее, точные захваты обычно встречаются только у высших обезьян, и только в значительно более ограниченных степенях, чем у людей.

Сведение подушечки к подушечке между большим и указательным пальцами стало возможным благодаря способности человека пассивно разгибать дистальную фалангу указательного пальца. Большинству приматов, не являющихся людьми, приходится сгибать длинные пальцы, чтобы мизинец мог дотянуться до них.

У людей дистальные подушечки шире, чем у других приматов, потому что мягкие ткани кончика пальца прикреплены к подковообразному краю на подлежащей кости, и в захватывающей руке дистальные подушечки могут, следовательно, соответствовать неровным поверхностям, в то время как давление распределяется более равномерно в кончиках пальцев. Дистальная подушечка большого пальца человека разделена на проксимальную и дистальную части, первая из которых более деформируется, чем вторая, что позволяет подушечке большого пальца формировать форму вокруг объекта.

В робототехнике почти все руки роботов имеют длинный и сильный противопоставленный большой палец. Как и человеческие руки, большой палец руки робота также играет ключевую роль в захвате объекта. Один из вдохновляющих подходов к планированию захвата с помощью роботов - имитировать положение большого пальца человека. В некотором смысле положение большого пальца человека указывает на то, какая поверхность или часть объекта удобна для захвата. Затем робот помещает большой палец в то же место и планирует другие пальцы в зависимости от положения большого пальца.

С возрастом функция большого пальца ухудшается физиологически. Это можно продемонстрировать, оценив последовательность движения большого пальца.

Эволюция человека

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

Противоположные большие пальцы общие у некоторых приматов , в том числе у большинства катарринов . Подъем и подвешивание у ортоградных обезьян, таких как шимпанзе , привели к удлинению рук, в то время как большой палец остался коротким. В результате эти приматы неспособны выполнять захват, связанный с противоборством. Однако у проноградных обезьян, таких как павианы , адаптация к наземному образу жизни привела к уменьшению длины пальцев и, следовательно, к уменьшению пропорций рук, аналогичных человеческим. Следовательно, у этих приматов ловкие руки и они могут хватать предметы, используя хватку подушечки к подушечке. Таким образом, может быть трудно определить адаптацию руки к задачам, связанным с манипуляциями, основываясь исключительно на пропорциях большого пальца.

Эволюция полностью противоположного большого пальца обычно связана с Homo habilis , предшественником Homo sapiens . Это, однако, предполагаемый результат эволюции от Homo erectus (около 1 млн лет назад ) через серию промежуточных антропоидных стадий и, следовательно, гораздо более сложное звено.

Современные люди уникальны по мускулатуре 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 современному человеку обладать прекрасными манипулятивными навыками и сильным сгибанием большого пальца.

Однако более вероятный сценарий может заключаться в том, что специализированная рука для точного захвата (оснащенная противопоставленным большим пальцем) Homo habilis предшествовала ходьбе, а специализированная адаптация позвоночника, таза и нижних конечностей предшествовала более продвинутой руке. И вполне логично, что за консервативной высокофункциональной адаптацией следует ряд более сложных, дополняющих ее. У Homo habilis развитая рука, способная хватать, сопровождалась факультативным двуногием, что , возможно, подразумевает, при допущении, что существует кооптированная эволюционная связь, что последнее возникло в результате первого, поскольку обязательное двуногие ноги еще не наступило. Прогулка могла быть побочным продуктом занятых рук, а не наоборот.

HACNS1 (также известный как Human Accelerated Region 2) является генным энхансером, «который, возможно, внес вклад в эволюцию уникального противопоставленного большого пальца человека и, возможно, также в модификации голеностопного сустава или стопы, которые позволяют людям ходить на двух ногах». На сегодняшний день данные показывают, что из 110 000 последовательностей энхансеров генов, идентифицированных в геноме человека , HACNS1 претерпел наибольшие изменения в ходе эволюции человека со времени последнего общего предка человека и шимпанзе .

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки