Hand and Wrist Anatomy and Biomechanics

ABSTRACT

In their biological taxonomy and status as “higher-level mammal—homo sapiens,” humans owe their distinction from primates to the miraculous structure of the hand. With its 19 degrees of freedom and its opposing thumb, the hand is a highly developed and complex grasping organ. This enables a wide range of movement combinations while simultaneously allowing adaptation of force, speed, and facileness. Moreover, the hand also features a highly specific sensory and tactile organ that human beings use to perceive and assess themselves and their surroundings. Owing to its capacity for making gestures, the hand plays an important role in interpersonal communication. In writing, music, and the visual arts, the hand acts as a means of expression for the human mind.229 These gross and fine motor skills, along with sensory capacities, enable humans to take care of and nourish their bodies, as well as communicate and shape their environment. With all these possibilities, the hand also plays a major role in self-expression and in developing the human mind, and significantly contributes to modifying human motor capacities.202 The mobilizing of this functionality requires exceptional interaction between the central control system and anatomical structures such as bones and joints, muscles and tendons, nerves and blood vessels, making the hand an extremely complex organ. The distal area of the lower arm consists of the distal radioulnar joint, the thumb and finger carpometacarpal (CMC) joints, the palm, and the fingers. In total, there are 27 bones with 36 articulations and 39 active muscles. In order for the hand to translate its wide range of fine and gross motor capabilities into its complex range of motion, these structures must all be coordinated.

INTRODUCTION

The forearm skeleton consists of two bones: the ulna (elbow bone) and the radius. These two bones form two radioulnar joints, one near the elbow (proximal radioulnar joint) and one near the wrist (distal radioulnar joint) (▶ Fig. 1.1). Pronation and supination movements are performed by these two joints with a contribution from the shoulder joint (▶ Fig. 1.2).233 During this movement, the radius takes a conical path, in which the rotation axis courses from the radial head through to the distal end of the ulna.3 In so doing, the radial head rotates around itself within the anular ligament (wide ringlike band) in the proximal radioulnar joint, while the radiu simultaneously moves around the ulna (ulnar head) in the distal radioulnar joint. During supination, the radius and ulna are parallel, whereas these two cross during pronation, with the radius overlying the ulna.

چکیده

در طبقه بندی زیست شناسی و وضعیت خود به عنوان “سطح بالاتری از پستانداران-همو سپیانت”، انسان ها تمایز خود را از اولویت ها به ساختار معجزه آسایی از دست می دهند. با 19 درجه آزادی و انگشت شست مقابل آن، دست یک اندام بسیار پیشرفته و پیچیده است. این طیف گسترده ای از ترکیب های حرکت را قادر می سازد در حالی که به طور همزمان امکان اقتباس نیرو، سرعت و راحتی را فراهم می کند. علاوه بر این، دست همچنین ویژگی ارگانیسم بسیار حساس و لمسی دارد که انسانها برای درک و ارزیابی خود و محیط اطراف خود استفاده می کنند. به دلیل توانایی خود برای ایجاد حرکات، دست نقش مهمی در ارتباطات بین فردی دارد. در نوشتن، موسیقی و هنرهای تجسمی، دست به عنوان وسیله ای برای بیان ذهن انسان عمل می کند. این مهارت های حرکتی و جسمانی، همراه با ظرفیت های حساس، انسان ها را قادر می سازد که بدن خود را مراقبت و پرورش دهند، و همچنین ارتباط برقرار کردن و شکل دادن به محیط آنها. با تمام این امکانات، دست نیز نقش مهمی در بیان خود و در توسعه ذهن انسان دارد و به طور قابل توجهی در تغییر توانایی های موتور انسان کمک می کند. بسیج کردن این قابلیت، نیاز به تعامل استثنایی بین سیستم کنترل مرکزی و ساختارهای آناتومی دارد به عنوان استخوان و مفاصل، عضلات و تاندون ها، اعصاب و رگ های خونی، ساختن یک عضو بسیار پیچیده است. ناحیه ديستال بازو پايين شامل مفصل ريه ديستال، مفاصل انگشت شست و انگشت carpformacarpal (CMC)، کف دست و انگشتان است. در کل، 27 استخوان با 36 عضله و 39 عضله فعال وجود دارد. به منظور دست دادن طیف گسترده ای از توانایی های خوب و بد موتور در گستره وسیعی از حرکت خود، این سازه ها باید هماهنگ شوند.

مقدمه

اسکلت ساعد شامل دو استخوان است: النای (استخوان آرنج) و شعاع. این دو استخوان دو نوع مفاصل رادیولنار، یکی نزدیک آرنج (مفصل رکتال پروگزیمال) و یکی نزدیک مچ دست (مفاصل دفاعی رادیولنار) تشکیل می دهند (شکل 1.1). حرکات Pronation و Couination توسط این دو مفاصل با کمک مفصل شانه (▶ شکل 1.2) انجام می شود. در طول این حرکت شعاع مسیر مخروطی را طی می کند که در آن محور چرخش از سر شعاعی به طرف دندانه ای در پایان این عمل، سر شعاعی در اطراف خود در داخل رباط غشایی (باند حلقه ای گسترده) در مفصل رگولاتور پروگزیمال چرخانده می شود، در حالی که شعاع به طور همزمان در اطراف زانو (سر و گردن) در مفصل رگ های دالال حرکت می کند. در طول سوپاسیون، شعاع و النای موازی هستند، در حالی که این دو صلیب در طول pronation، با شعاع بالای overhead أن.

Year: 2016

Publisher: SPRINGER

By : Rainer Zumhasch