ПОЧЕМУ ПРЕДПЛЕЧЬЕ СОСТОИТ ИЗ ДВУХ КОСТЕЙ?

ПОЧЕМУ ПРЕДПЛЕЧЬЕ СОСТОИТ ИЗ ДВУХ КОСТЕЙ?У всех земных позвоночных скелет предплечья, как и голени, состоит из двух костей. Это очевидно, но совсем не многие анатомии ставили перед собой вопрос - почему?Для того чтобы дать этому факту логичное объяснение, произведем аргументацию путем абсурдных предположений. Представим фантастическую биомеханическую модель предплечья, состоящего из одной-единственной кости CubRadius.Чтобы захватывать предметы, рука должна принимать многочисленные положения, что требует от суставов верхней конечности обладать семью степенями свободы, ни больше ни меньше! Детально: три степени свободы плечевого сустава для движения верхней конечности во всех направления пространства, одна степень локтевого сустава, чтобы приближать или удалять предплечье от плеча, а следовательно, работать и в области рта... и три степени свободы для запястья, чтобы функционировала кисть. Логическим решением является энартроз, сферический сустав, как плечевой, который располагался бы по краям кости CubRadius... Попробуем предположить биомеханические последствия такой структуры.ПредплечьеВ первую очередь представим, что сферический компонент располагается или дистально на запястье (рис. 113), или проксимально на конце CubRadius. Доставит ли первое предположение меньше сложностей для построения запястья? В то же время представим себе второе...Неудобство энартроза на этом уровне очевидно: вращение двух составляющих в маленьком пространстве приводит к срезыванию, освобождению структур, необходимых для работы сустава. Начнем с сухожилий: схема строения запястья а показывает эффект укорочения r, возникший из-за полного вращения дистального сегмента. На срезе сверху b вращение в направлении с или в направлении d заставляет сухожилие проходить более долгий путь, откуда возникает укорочение и ненужный эффект псевдосокращения мышц. Это сложно компенсировать, особенно если при движении из прямого положения (рис. 116) добавляется латеральная направленность (рис. 117). В этом случае эффект укорачивания удваивается и возникающие ненужные движения невозможно компенсировать. Такие же механические проблемы касаются и построения сосудов такой конечности (рис. 118). Сосуды тоже подверглись укорочению из-за разворота, но это легче компенсируется благодаря их спиралеобразному расположению. В случае «двух костей» (рис. 119) лучевая кость по всему ходу окружена лучевой артерией.Проблема укорочения сухожилий препятствует расположению мощных мышц-разгибателей, а особенно сгибателей пальцев на предплечье. Эти мышцы, назовем их внешние, должны располагаться в самой кисти и, в свою очередь, превращаться во внутренние. Последствия вырисовываются катастрофические, поскольку сила мышцы пропорциональна ее объему. И тут достаточно представить массу сгибателей, расположенных в кисти (рис. 121), чтобы понять ее абсолютную непригодность для функционирования, тогда как на рис. 120 представлена нормальная кисть, способная захватить довольно объемный предмет.ПредплечьеКонтуры и размер руки будут совершенно изменены (рис. 122): рука превратится в «руку-скалку» а, b, объемную, громоздкую, которая потеряет практически всю функциональную ценность, не говоря уже об эстетике с, d!Такая структура руки отразится на анатомической перестройке всего организма в сторону увеличения конечностей в целом (рис. 123). Центр тяжести верхней конечности, обычно расположенный в области локтя (синяя стрелка), при перестройке сместится ближе к запястью (красная стрелка). Увеличение моментов силы при работе мышц верхней конечности приведет к укреплению и увеличению лопаточно-плечевого пояса, что, следовательно, произойдет и с нижней конечностью. В результате получится новый вид человека, который представлен на комбинированной схеме, где левая сторона иллюстрирует нормальное строение тела, а правая - модифицированное, которое проистекает всего лишь из замены запястного сустава энартрозом. Эта модель далека от нормального человека (рис. 126)! Изобретение CubRadius не представило практического интереса. Тогда разложим эту кость на две - cubitus (локтевая) и radius (лучевая). Так как же расположить эти две кости (рис. 124)? Расположение их друг за другом а не практично, так как этот промежуточный сустав кажется менее выносливым; с ним невозможно приподнять пианино или тяжелый рюкзак! Остается только параллельное расположение двух костей, но тут возникают две возможности: одна перед другой b или одна рядом с другой с. Если лучевая кость расположена перед локтевой, то сгибание локтя может быть ограниченным. Расположение лучевой кости в плоскости локтевой кости представляется наиболее практичным, особенно если она расположена кнаружи от локтевой кости; но не кнутри, так как тут будет использовано преимущество локтевого канала и последует изменение направления оси руки.Использование двух костей неоспоримо усложнит работу локтевого сустава и запястья, образуя два дополнительных сустава: верхний и нижний лучелоктевые. Так же решатся и проблемы с сосудами и нервами, они больше не будут скручены на протяжении короткого участка. Но в первую очередь это решение позволит расположить мощные мышцы в пределах предплечья. Таким образом, внешние мышцы соответствующего размера приблизят центр тяжести к основанию верхней конечности. Внутренние мышцы, расположенные в кисти, станут осуществлять только «уточняющие движения», будут менее мощными и изящными. Большинство мышц, прикрепленных к лучевой кости, будут поворачиваться вместе с ней и не будут изменяться в длине. Следовательно, больше не возникнет ненужных движений пальцев при работе запястья. Редкие мышцы- сгибатели, прикрепленные к локтевой кости, подвергнутся к повороту по всей длине без эффекта лишних движений.Появление двух костей на среднем участке конечностей произошло около 400 млн лет назад (рис. 125), когда в эпоху среднего девона наш далекий предок, безвестная кистеперая рыба Eusthenopteron вышла из моря вследствие трансформации грудных плавников и превратилась в четвероногое, похожее на ящерицу или современного крокодила. Элементы плавников последовательно перестраивались а-b-с; непосредственно одна из костей превратилась в плечевую h, две рядом расположенные части дали начало локтевой u и лучевой r костям, следующие кости пястья дали начало пяти пальцам. С тех пор все позвоночные, обитающие на суше, имеют две кости предплечья и голени. И только с ходом времени у высших позвоночных пронация-супинация стала играть такую важную роль. И лишь у приматов и человека (рис. 125) эта функция достигла наибольшей эффективности."Верхняя конечность. Физиология суставов"А.И. Капанджипредплечье тело кость психология телеска массаж