Биомеханика движений в суставах верхней конечности

Функция верхней конечности обладает рядом биомеханических особенностей. Строение плечевого сустава позволяет совершать рукой сгибание, разгибание, отведение, приведение, вращение (rotatio) и круговое движение (circumductio).

Отведение верхней конечности сопровождается напряжением группы мышц, фиксирующих положение плечевого пояса (лопаток, ключиц) по отношению к грудной клетке, — трапециевидной, ромбовидных и малой грудной. Наличие мощных связок между акромиальным и клювовидным отростком лопатки ограничивает отведение плеча (до угла 90°). В связи с этим, движение руки вверх, за пределы прямого угла, происходит при участии лопатки. Вращения ее вокруг переднезадней оси (рис. 1, а и б), создаваемого парой сил: тягой верхней части трапециевидной мышцы, прикрепляющейся к области наружного угла лопатки, и передней зубчатой мышцы, большая часть волокон которой направляется к нижнему углу лопатки. Вертикальное положение руки обеспечивается благодаря участию позвоночника — боковому наклону его. Таким образом, отведение руки происходит при участии плечевого, ключично-стернального и ключично-акромиального сочленений (и осуществляется вначале дельтовидной мышцей, затем трапециевидной и передней зубчатой и, наконец, на заключительном этапе движения — длинными мышцами спины. В локтевом, шарнирном по форме суставе, возможно только движение сгибания и разгибания (в объеме 140°). Кроме того, в проксимальном луче-локтевом суставе возможно вращение лучевой кости, выражающееся в пронации и супинации предплечья (в объеме 180°). Следует отметить, что степень участия различных мышц в движении сгибания в локтевом суставе различна в зависимости от положения предплечья, а именно: при супинированном предплечье особенно выражена роль двуглавой мышцы, при среднем положении предплечья включается в функцию сгибания плечелучевая мышца, а при пронированном предплечье более выражено участие плечевой мышцы. При резком снижении силы мышцы плеча определенное влияние на силу флексии и экстензии в локтевом суставе оказывает положение руки в плечевом суставе в связи с двусуставным характером двуглавой и трехглавой мышц. При разогнутом положении в плечевом суставе отделяются точки прикрепления длинной головки двуглавой мышцы, что положительно сказывается на величине развиваемого ею усилия, в то время как согнутая в плечевом суставе рука создает более благоприятные условия для работы трехглавой мышцы — разгибания предплечья. Супинация и пронация предплечья (лучше выявляемые при согнутом локтевом суставе) определяются комбинированной работой следующих мышц: супинатора, двуглавой мышцы плеча, плечелучевой мышцы («длинного супинатора»), устанавливающей предплечье в среднее положение между пронацией п супинацией, круглого и квадратного пронаторов. Стойкое ограничение супинации и пронации предплечья частично компенсируется ротационными движениями в плечевом суставе. Лучезапястный сустав, по форме эллипсоидный, допускает (вместе с межзапястным суставом) движения: разгибания (в объеме 125−120°) отведения — приведения кисти (в объеме С5−70°) и круговые движения. Движения кистью осуществляются главным образом лучевыми и локтевыми сгибателями и разгибателями: при сгибании в лучезапястном суставе сокращаются лучевой и локтевой сгибатели кисти, при разгибании — лучевые разгибатели и локтевой разгибатель, при отведении включаются лучевой сгибатель и лучевые разгибатели, при приведении — локтевые сгибатель и разгибатель кисти. Таким образом, различные движения в лучезапястном суставе определяются различными сочетаниями функции одних и тех же мышц предплечья. Кроме того, сгибание кисти может быть усилено функцией ДЛИННОЙ ладонной мышцы и сгибателей пальцев (при закрепленных пальцах), а разгибанию кисти помогает общий разгибатель пальцев. Особенностью функции рабочего органа человека — руки — является способность захватывать, удерживать, перемещать различные предметы, совершать определенную работу. В связи с этим особенно большой интерес представляет функция захвата пальцами. В норме пальцевой захват может быть различным по форме: крючковым, цилиндрическим (например, при удерживании рукоятки инструмента в процессе работы), щипцовым (например, при письме, сборке мелких деталей). Последовательными фазами выполнения захвата предмета пальцами является стабилизация положения кисти, разгибание и разведение пальцев, а затем противопоставление I пальца и сгибание пальцев. При патологических условиях у больных могут наблюдаться различные другие способы захватывания предметов, частично компенсирующие двигательные нарушения (например, при выпадении функции противопоставления I пальца — путем прижатия предмета к боковой поверхности второго пальца силой мышцы, приводящей Палец).

В функции сгибания пальцев принимают участие различные группы мышц: поверхностный и глубокий сгибатели пальцев, межкостные, червеобразные мышцы и сгибатели I пальца.