Inleiding

De onderarm en pols vormen de basis voor de fijne vaardige bewegingen van de vingers en de duim. Voorwerpen en gereedschappen moeten voor hun functionele gebruik in een bepaalde richting worden vastgehouden. Een kop koffie zal snel worden gemorst als hij niet rechtop kan worden gehouden. Dit hangt niet alleen af van de greep van de vingers en de duim op het handvat van het kopje, maar ook van de stand van de onderarm en de stabiliteit van de pols. De hand moet ook nauwkeurig georiënteerd zijn op oppervlakken wanneer de hand de omgeving verkent.

Veel manipulatieve taken impliceren de bilaterale activiteit van de twee handen die samenwerken. De twee handen kunnen gelijksoortige bewegingen uitvoeren, zoals bij het rollen van deeg of het indrukken van de toetsen van een computertoetsenbord. Op andere momenten kan de ene hand voor stabiliteit zorgen terwijl de andere hand precieze bewegingen maakt, bijvoorbeeld bij het roeren in een pan, het losdraaien van de dop van een pot of naaien.

Fijne bewegingen van de vingers en de duim worden uitgevoerd door de intrinsieke spieren van de hand. Deze spieren zijn ook afhankelijk van de onderarmspieren voor hun kracht en voor de fixatie van hun proximale aanhechtingen. Samen vormen de onderarm, de pols en de hand een van elkaar afhankelijk systeem voor het uitvoeren van manipulatieve bewegingen.

Functies van de onderarm en de pols

De onderarm en de pols werken samen bij de oriëntatie van de hand in de ruimte.

De onderarm:

• stelt de hand in staat om handgrepen vast te pakken en voorwerpen vast te houden in elke oriëntatie bij de uitvoering van functionele activiteiten;
• stelt de hand in staat om te functioneren als een tastzintuig door contact met alle oppervlakken.

De pols:

• heft de hand in een functionele positie door het effect tegen te gaan van de zwaartekracht die de hand in flexie of ulnaire deviatie neigt te trekken;
• stabiliseert de relatieve posities van de hand en de onderarm tijdens manipulatieve bewegingen.

De combinatie van de bewegingen van de onderarm en de pols betekent dat de hand met de arm verbonden is door een virtueel gewricht dat in alle assen beweegt.

De onderarm

In de anatomische positie zijn het spaakbeen en de ellepijp evenwijdig. Bij beweging in de onderarm draait het spaakbeen en kruist het de ellepijp. Deze beweging van het spaakbeen draagt de hand met zich mee.

Wanneer de elleboog gebogen is, zijn het spaakbeen en de ellepijp evenwijdig, en is de handpalm naar boven gericht. De bewegingen van de onderarm zijn:

• pronatie: draait de hand naar beneden en het spaakbeen en de ellepijp zijn gekruist;
• supinatie: draait de hand naar boven en het spaakbeen en de ellepijp zijn weer evenwijdig.

De midprone positie is wanneer de hand naar binnen of naar mediaal is gericht. Dit is de functionele positie van de hand.

Wanneer pronatie en supinatie beperkt zijn, bijvoorbeeld na fracturen van de onderarm, is er een aanzienlijk verlies van handfunctie.

Radioulnargewrichten

De bewegingen van pronatie en supinatie vinden plaats in synoviale draaipunten die zich aan de proximale en distale uiteinden van het spaakbeen en de ellepijp bevinden. Daartussen worden de schachten van de twee botten bijeengehouden door een interossaal membraan, een vezelig gewricht van het type syndesmosis (figuur 6.1a).

Het superieure (proximale) radioulnaire gewricht ligt tussen de kop van het spaakbeen en de radiale inkeping op de ellepijp. Het gewricht ligt binnen het kapsel van het ellebooggewricht, maar de bewegingen ervan zijn volledig onafhankelijk. Het spaakbeen wordt in contact gehouden met de ellepijp door het ringvormige ligament (bekleed met een dun laagje kraakbeen), dat de kop van het spaakbeen omgeeft en stevig vastzit aan de randen van de radiale inkeping op de ellepijp (Figuur 6.1b). Het kapsel van het ellebooggewricht versmelt met het ringvormige ligament, zodat het spaakbeen onafhankelijk binnen deze ring kan draaien, ongeacht de hoek van het ellebooggewricht.

Het inferieure (distale) radioulnaire gewricht: het onderste uiteinde van het spaakbeen draait om de kop van de ellepijp en wordt daarmee in contact gehouden door een schijf van fibrokraakbeen. Deze schijf verbindt het processus styloideus van de ellepijp met de ulnaire inkeping van het spaakbeen (figuur 6.1c). Het gewricht heeft een dun los kapsel, maar de botten worden bijeengehouden door de gewrichtsschijf en het daarboven gelegen membrana interossea.

Alle spieren die betrokken zijn bij pronatie en supinatie worden ingebracht in het spaakbeen, dat vervolgens rond de gefixeerde ellepijp beweegt. De supinatoren, die in het spaakbeen zijn ingebracht, kunnen ook andere spieren helpen bij het bewegen van de elleboog; zo is de biceps brachii ook een elleboogflexor, en helpt de supinator bij het strekken van de elleboog.

Pronatie legt de handpalm plat op een oppervlak, of kantelt een vat dat in de hand wordt gehouden naar voren (figuur 6.2a). Sterke pronatie- en supinatiebewegingen zijn nodig om een schroevendraaier of een kurkentrekker te gebruiken (figuur 6.2b).

Supinatie is krachtiger dan pronatie, en daarom hebben de meeste schroeven een rechtshandige schroefdraad.

De brachioradialis, al beschreven met de elleboogflexoren in hoofdstuk 5, kan de onderarm vanuit volledige pronatie of volledige supinatie naar de midprone positie brengen.

Spieren die pronatie en supinatie produceren

Twee onderarmspieren zijn actief bij pronatie: de pronator teres en pronator quadratus.

Figuur 6.1 Rechter radioulnargewrichten: (a) midden, anterieur aanzicht; (b) proximaal; (c) distaal.

Figuur 6.2 Activiteiten waarbij pronatie en supinatie een rol spelen: (a) schenken uit een kan – pronatie; (b) draaien van een schroef – supinatie.

De pronator teres (Figuur 6.3a), die de voorste onderarm doorkruist vanaf de mediale zijde van de elleboog tot halverwege de laterale schacht van het spaakbeen, is reeds beschreven in hoofdstuk 5, met de elleboogflexoren.

De pronator quadratus (figuur 6.3a) is een diepe spier van de onderarm net boven de pols. Zijn vezels lopen dwars tussen de onderste voorste schachten van het spaakbeen en de ellepijp. De spier ligt diep tussen de buigpezen die overgaan in de hand. Wanneer kracht wordt uitgeoefend op de uitgestrekte hand bij het duwen of vallen, voorkomt de pronator quadratus dat het spaakbeen en de ellepijp van elkaar loskomen. Veel pronatiebewegingen worden gemaakt met de pronator quadratus alleen, waarbij de pronator teres wordt gerekruteerd voor extra kracht tegen de weerstand.

Figuur 6.3 Spieren en bewegingen van (a) pronatie en (b) supinatie. Rechter onderarm en hand.

De twee spieren die actief zijn bij supinatie zijn de biceps brachii en de supinator.

De biceps brachii (hoofdstuk 5, figuur 5.13) maakt alle supinatiebewegingen tegen weerstand in. Zijn pees trekt aan de radiale tuberositas net onder de elleboog om het spaakbeen te roteren naar de positie evenwijdig aan de ellepijp. De aanhechtingen en werking van de biceps zijn reeds beschreven in hoofdstuk 5 bij de elleboogflexoren.

De supinator (figuur 6.3b) is een diepe posterieure spier van de onderarm die betrokken is bij langzame, ongeforceerde supinatiebewegingen, zoals wanneer de arm langs de zij hangt. Deze spier wordt bedekt door de lange strekspieren van de pols en de vingers. De origo van de supinator is van de laterale epicondylus van het opperarmbeen en de aangrenzende gebieden van de ellepijp. Het is een korte, platte spier, waarvan de vezels het proximale uiteinde van het spaakbeen dicht bij het bot omsluiten en in het bovenste uiteinde van de schacht steken.

De pols

De polsregio houdt zich bezig met bewegingen van de carpus van de hand op de distale uiteinden van het spaakbeen en de ellepijp van de onderarm. Het bewegingsbereik wordt vergroot door de beweging van de handwortelbeentjes op elkaar, met name tussen de proximale en distale rijen.

Gewrichten en bewegingen van de pols

Het polsgewricht bestaat uit de gewrichten tussen de handwortelbeentjes (intercarpale gewrichten) en het radiocarpale gewricht tussen de onderarm en de proximale rij van de carpalen. Het inter carpale gewricht tussen de twee rijen carpalen staat bekend als het midcarpale gewricht. De voornaamste beweging in de pols vindt plaats in het radiocarpale en het midcarpale gewricht.

Het radiocarpale gewricht wordt gevormd door het concave distale uiteinde van het spaakbeen en een gewrichtsschijf over de ellepijp, die scharnieren met een wederzijds convex oppervlak dat wordt gevormd door de drie handwortelbeentjes in de proximale rij, te weten scafoïd, lunatum en driehoekig (triquetraal). Dit gewricht is van het ellipsoïde type, waardoor beweging in twee richtingen mogelijk is (zie hoofdstuk 2, figuur 2.3c). Het articulaire oppervlak van het spaakbeen en de ellepijp is weergegeven in figuur 6.1c.

Het middenhandsgewricht ligt tussen de proximale en distale rij carpalen, d.w.z. distale oppervlakken van het scafoïd, lunatum en triquetraal, met proximale oppervlakken van het trapezium, trapezium, capitate en hamaat. De gewrichtsholte is doorlopend tussen de twee rijen carpalen en strekt zich uit tussen de afzonderlijke beenderen. (Het vierde bot in de proximale rij, de pisiforme, neemt aan geen van beide gewrichten deel.)

Het kapsel van het radiocarpale gewricht, verstevigd door ligamenten, strekt zich uit tot over het middelste carpale gewricht. Beide gewrichten worden aan weerszijden verstevigd door de ulnaire en radiale collaterale ligamenten (figuur 6.4).

De bewegingen in de gewrichten van de pols zijn flexie, extensie, abductie (radiale deviatie) en adductie (ulnaire deviatie).

Figuur 6.4 Rechterpolsgewricht (radiocarpaal), voorste aspect.

Er is geen actieve rotatie van de pols om een longitudinale as. Denk eraan dat rotatie van de hand op de onderarm plaatsvindt in de radioulnaire gewrichten van de onderarm, d.w.z. pronatie- en supinatiebewegingen.

Radiografieën van de pols in actie laten zien dat alle carpalen bewegen, evenals het radiocarpale gewricht. Bij sommige bewegingen kan het scafoïd bijvoorbeeld wel 1 cm bewegen. Het radiocarpale gewricht draagt het meest bij tot strekking en adductie, terwijl het middenhandsgewricht verder beweegt in flexie en abductie. Alle gewrichten werken samen als één mechanisme voor de polsbeweging.

Omdat er een variatie is in het bewegingsbereik bij normale personen, moet de beoordeling van een geblesseerde pols gebeuren door deze te vergelijken met de normale pols van dezelfde persoon en niet met de “gemiddelde” pols.

Een val op de hand met de pols in volledige extensie kan het scafoïd breken. Het scafoïd breekt over de taille, en het proximale fragment kan afsterven door een slechte bloedvoorziening. Deze avasculaire necrose kan aanhoudende pijn en zwakte van de pols veroorzaken.

Spieren die de pols bewegen

De spieren die rond de pols zijn gerangschikt, maken samen op verschillende manieren de bewegingen van buiging, strekking, abductie en adductie. Wanneer de pols in dwarsdoorsnede wordt bekeken, zijn de buig- en strekpezen die bij de polsbeweging betrokken zijn, te zien rond de ovale vorm van de carpus. De pezen trekken in verschillende combinaties aan de carpus, zoals de touwtjes van een marionet, om alle bewegingen van de pols te produceren.

De twee voorste spieren, die actief zijn bij de buiging van de pols, zijn de flexor carpi ulnaris en de flexor carpi radialis. De palmaris longus is een andere polsflexor die tussen de andere twee ligt, maar die bij 15% van de mensen afwezig is. Alle drie spieren hebben een gemeenschappelijke oorsprong op de mediale epicondylus van het opperarmbeen, en vormen de oppervlakkige laag van spieren in de voorste onderarm.

De flexor carpi ulnaris is gehecht aan het pisiforme bot en aan de basis van het vijfde middenhandsbeentje. De flexor carpi radialis ligt diep onder de spieren aan de basis van de duim wanneer deze de pols kruist en eindigt aan de basis van de middenhandsbeentjes 2 en 3 (Figuur 6.5a).

De palmaris longus heeft een lange dunne pees die inspeelt in de palmaire aponeurose, een laag dicht vezelig weefsel onder de huid van de handpalm, die later in het hoofdstuk nader wordt beschouwd.

Figuur 6.5 Flexoren van de pols: (a) positie in de oppervlakkige laag van de rechter voorarm; (b) kammen van het haar.

Een functioneel gebruik van de polsflexoren is te zien in figuur 6.5b, waar ze worden gebruikt om de weerstand tegen te gaan die wordt geboden door het haar op de kam.

Drie posterieure spieren, actief bij het strekken van de pols, zijn de extensor carpi ulnaris en de extensor carpi radialis longus en brevis (figuur 6.6a). De lange radiale strekspier vindt zijn oorsprong op de kam boven de laterale epicondylus van de humerus met de brachioradialis, reeds beschreven in hoofdstuk 5. De twee andere spieren zijn verbonden aan de laterale epicondylus, die de gemeenschappelijke extensor origine is. De drie spieren lopen langs de posterior zijde van de onderarm en steken in de pols volgens hetzelfde patroon als de buigspieren: extensor carpi radialis longus in middenhandsbeentje 2; extensor carpi radialis brevis in middenhandsbeentje 3; en extensor carpi ulnaris in middenhandsbeentje 5.

Figuur 6.6 Extensoren van de pols: (a) positie in de posterieure rechter onderarm; (b) hand gehouden met gestrekte pols om een toetsenbord te gebruiken.

Bij het gebruik van de geproneerde hand, bijvoorbeeld het indrukken van toetsen van een typemachine of piano (figuur 6.6b), zijn de polsextensoren actief om het gewicht van de hand tegen de zwaartekracht in op te heffen. Zwakte van deze spieren leidt tot “wrist drop”. Bij een sterke greep door de hele hand fungeren de polsextensoren als synergisten om flexie van de pols door de flexoren van de lange vingers tegen te gaan.

Abductie en adductie van de pols worden bereikt door contractie van de flexor- en extensorspieren aan respectievelijk de radiale en ulnaire zijde. Zie figuur 6.7 voor de positie van de pezen rond de pols. Contractie van de flexor carpi ulnaris en extensor carpi ulnaris spieren adduceert de pols, vaak bekend als ulnaire deviatie. Evenzo zal contractie van de flexor carpi radialis en extensor carpi radialis longus en brevis samen resulteren in abductie van de pols of radiale deviatie.

Figuur 6.7 toont de posities van de pezen van de polsbuigers en -strekkers die rond de pols zijn gerangschikt. Merk op dat de buigers in de anterieure of palmaire zijde, en de strekkers in de posterieure of dorsale zijde. Een sterke en stabiele pols in de middenpositie van de onderarm wordt gebruikt bij het bedienen van veel gereedschap, bijvoorbeeld een zaag. Wanneer de spieren rond de pols zwak zijn, valt de hand in ulnaire deviatie bij het vasthouden van het gereedschap.

Figuur 6.7 Positie van de polsbuigers en -strekkers rond het distale uiteinde van het spaakbeen en de ellepijp, inferieur aanzicht.

Functies van de hand

De hand voert fijne bewegingen uit van de vingers en de duim om klein gereedschap en toetsenborden te bedienen. De intrinsieke spieren van de hand maken samen de kleine bewegingen van de vingers en de duim die nodig zijn bij vaardige activiteiten, bijvoorbeeld schrijven, sms’en met een mobiele telefoon, schilderen en muziekinstrumenten bespelen.

De hand is het mechanisme om handvatten en grote gereedschappen vast te grijpen terwijl het bovenste lidmaat ze in de ruimte beweegt. Bij alle grijpbewegingen wordt de duim tegenover de vingers geplaatst op verschillende manieren, afhankelijk van de grootte en de vorm van het voorwerp. De pols is belangrijk bij het grijpen omdat hij een stabiele basis voor de hand vormt en de trekkracht van de pezen van de onderarmspieren op de vingers en de duim geleidt. Bij het grijpen worden ook loslaat- of neerzetbewegingen gemaakt, waarbij de spiergroep wordt gebruikt die tegenovergesteld is aan die welke de greep uitvoert.

De hand is ook een zintuig. De huid van de hand, met name de handpalm en de vingertoppen, is rijkelijk voorzien van receptoren, en een groot deel van de somatosensorische cortex in de hersenen (zie hoofdstuk 3) verwerkt informatie van deze receptoren. Bij alle grijpactiviteiten wordt de activiteit van de tast- en drukreceptoren in de hand voortdurend in de gaten gehouden. Bij het schrijven bijvoorbeeld hangt de nauwkeurige vorming van de letters af van de juiste druk van de vingers op een pen, en van de hand op het papier. De respons van receptoren in de huid van de hand is belangrijk om de hand te beschermen tegen verwondingen. Trauma of pathologische veranderingen in de botten en gewrichten van de pols kunnen de gevoelsvezels in de zenuwen die erover lopen beschadigen en het gevoel in de hand aantasten.

De verdere verwerking van alle zintuiglijke informatie in de hersenen stelt ons in staat voorwerpen die we in de hand houden te “herkennen” zonder ze te zien. Dit staat bekend als stereognose (zie hoofdstuk 3).

Ten slotte wordt de hand gebruikt bij communicatie en bij het uiten van emoties. Kijk hoe mensen hun handen gebruiken als ze elkaar begroeten of in een groep met elkaar praten. Handen worden gebruikt om het gesproken woord op een bewuste manier aan te vullen en te versterken, of kunnen onbewust worden gebruikt in ‘lichaamstaal’.

Samenvattend zijn de functies van de hand:

• het uitvoeren van fijne manipulatieve bewegingen;
• voor het grijpen en loslaten van voorwerpen en gereedschappen;
• als zintuig voor het verkennen van de omgeving en het herkennen van voorwerpen;
• bij het communiceren en uitdrukken van emoties.

Bewegingen van de hand: vingers en duim

De bewegingen van de hand worden uitgevoerd door spieren die deels in de hand (intrinsieke spieren) en deels in de onderarm (extrinsieke spieren) hun oorsprong vinden en over de pols in de hand overgaan. De hand voert complexe en precieze bewegingen uit bij de manipulatie van gebruiksvoorwerpen, gereedschappen en apparatuur in het dagelijkse leven. Het toegenomen gebruik van elektrisch aangedreven apparatuur in huis en op het werk heeft de noodzaak voor de hand om veel kracht uit te oefenen verminderd, maar heeft een grotere verscheidenheid aan precisiebewegingen geïntroduceerd die nodig zijn om schakelaars en bedieningsorganen te bedienen.

Een groot aantal spieren, afkomstig van zowel de onderarm als de hand, wordt in de vingers en de duim ingebracht. De meeste pezen van deze spieren lopen over meerdere gewrichten, en door de combinaties van verschillende trekrichtingen van de pezen kunnen de vingers op verschillende manieren bewegen.

• De vijf vingers zijn genummerd 1-5, van lateraal (duim) naar mediaal.
• De vingers worden bij naam aangeduid: wijsvinger, middelvinger, ringvinger en pink.
• De centrale as van de hand loopt door het derde middenhandsbeentje en de derde (middel)vinger.
• Wanneer de vingers zich van elkaar scheiden, bewegen de andere vingers zich van de centrale as af (figuur 6.8).
• De spieren die de vingers bewegen heten ‘digitorum’, terwijl de spieren die de duim bewegen ‘pollicis’ heten. Thenar-spieren worden geassocieerd met de duim, en hypothenar-spieren met de pink.

Verbindingen van de vingers en de duim

De belangrijkste gewrichten zijn aangegeven in figuur 6.9.

De metacarpofalangeale (MCP) gewrichten, algemeen bekend als de knokkels, worden gevormd door de gewrichten van de koppen van de middenhandsbeentjes met ovale holten aan de basis van de proximale vingerkootjes. De duim heeft, evenals de vier vingers, een MCP-gewricht. De MCP-gewrichten van de vingers zijn synoviale ellipsoïde, biaxiale gewrichten. Elk MCP-gewricht van de vingers heeft een sterk palmair ligament, dat stevig vastzit aan het vingerkootje, maar losjes aan het middenhandsbeentje. De palmaire ligamenten van deze vier gewrichten zijn verbonden door een diep transversaal ligament, dat de koppen van de middenhandsbeentjes bijeenhoudt en zo het lichaam van de handpalm vormt. De collaterale ligamenten zijn banden die aan weerszijden van de gewrichten aanwezig zijn (Figuur 6.9). De bewegingen van de MCP-gewrichten maken het mogelijk de vingers te buigen en te strekken, te abduceren en te adduceren. Bij abductie bewegen de vingers weg van de middelvinger, die de centrale as van de hand vormt.

Figuur 6.8 Palmar aanzicht van de rechterhand; plaats van de gewrichten.