Wprowadzenie

Przedramię i nadgarstek stanowią podstawę dla precyzyjnych ruchów palców i kciuka. Przedmioty i narzędzia muszą być trzymane w określonej orientacji dla ich funkcjonalnego wykorzystania. Filiżanka pełna kawy zostanie szybko rozlana, jeśli nie można jej utrzymać w pozycji pionowej. Zależy to nie tylko od chwytu palców i kciuka na uchwycie filiżanki, ale także od pozycji przedramienia i stabilności nadgarstka. Ręka musi być również dokładnie zorientowana na powierzchnie, kiedy ręka bada środowisko.

Wiele zadań manipulacyjnych wymaga dwustronnej aktywności obu rąk pracujących razem. Obie ręce mogą wykonywać podobne ruchy, jak w przypadku wałkowania ciasta lub naciskania klawiszy klawiatury komputerowej. W innych przypadkach jedna ręka może zapewniać stabilność, podczas gdy druga wykonuje precyzyjne ruchy, na przykład podczas mieszania zawartości rondla, odkręcania górnej części słoika lub szycia.

Drobne ruchy palców i kciuka są wykonywane przez wewnętrzne mięśnie ręki. Mięśnie te zależą również od mięśni przedramienia, które zapewniają im siłę i mocowanie ich proksymalnych przyczepów. Razem, przedramię, nadgarstek i ręka tworzą współzależny system do wykonywania ruchów manipulacyjnych.

Funkcje przedramienia i nadgarstka

Przedramię i nadgarstek współpracują w orientacji ręki w przestrzeni.

Przedramię:

• umożliwia ręce chwytanie uchwytów i trzymanie przedmiotów w dowolnej orientacji podczas wykonywania czynności funkcjonalnych;
• umożliwia ręce funkcjonowanie jako narząd zmysłu dotyku poprzez kontakt ze wszystkimi powierzchniami.

Nadgarstek:

• podnosi rękę do pozycji funkcjonalnej poprzez przeciwdziałanie efektowi grawitacji mającej tendencję do ciągnięcia ręki do zgięcia lub odchylenia łokciowego;
• stabilizuje względne pozycje ręki i przedramienia podczas ruchów manipulacyjnych.

Kombinacja ruchów przedramienia i nadgarstka oznacza, że dłoń jest połączona z ramieniem wirtualnym stawem, który porusza się we wszystkich osiach.

Przedramię

W pozycji anatomicznej, promień i kość łokciowa są równoległe. Kiedy w przedramieniu zachodzi ruch, promień obraca się i krzyżuje z łokciem. Ruch ten przenosi dłoń wraz z nią.

Gdy łokieć jest zgięty, promień i kość łokciowa są równoległe, a dłoń jest skierowana ku górze. Ruchy przedramienia są następujące:

• pronacja: odwraca rękę w dół, a promień i łokcie są skrzyżowane;
• supinacja: odwraca rękę w górę, a promień i łokcie są ponownie równoległe.

Pozycja przyśrodkowa to taka, w której dłoń jest zwrócona do wewnątrz lub przyśrodkowo. Jest to funkcjonalna pozycja ręki.

Gdy pronacja i supinacja są ograniczone, na przykład po złamaniach przedramienia, występuje znaczna utrata funkcji ręki.

Stawy łokciowe

Ruchy pronacji i supinacji występują w stawach obrotowych znajdujących się na bliższych i dalszych końcach kości promieniowej i łokciowej. Pomiędzy nimi, trzony obu kości są utrzymywane razem przez błonę międzykostną, włóknisty staw typu syndesmosis (Ryc. 6.1a).

Nadrzędny (proksymalny) staw promieniowo-łokciowy leży pomiędzy głową kości promieniowej a wcięciem promieniowym na kości łokciowej. Staw ten znajduje się wewnątrz torebki stawowej stawu łokciowego, ale jego ruchy są całkowicie niezależne. Głowa kości promieniowej styka się z łokciem za pomocą więzadła pierścieniowatego (wyścielonego cienką warstwą chrząstki), które otacza głowę kości promieniowej i jest mocno przyczepione do brzegów wcięcia promieniowego na kości łokciowej (rysunek 6.1b). Torebka stawu łokciowego łączy się z więzadłem pierścieniowatym, dzięki czemu promień może obracać się niezależnie w obrębie tego pierścienia, niezależnie od kąta nachylenia stawu łokciowego.

Staw promieniowo-nadgarstkowy dolny (dystalny): dolny koniec kości promieniowej obraca się wokół głowy kości łokciowej i jest utrzymywany w kontakcie z nią przez krążek z tkanki włóknistej. Krążek ten łączy wyrostek rylcowaty kości łokciowej z wcięciem łokciowym kości promieniowej (ryc. 6.1c). Staw ma cienką, luźną torebkę, ale kości są utrzymywane razem przez krążek stawowy i znajdującą się powyżej błonę międzykostną.

Wszystkie mięśnie biorące udział w pronacji i supinacji są wprowadzane do kości promieniowej, która następnie porusza się wokół nieruchomej kości łokciowej. Supinatory, wprowadzone do kości promieniowej, mogą również pomagać innym mięśniom w poruszaniu łokciem, np. mięsień dwugłowy ramienia jest również zginaczem łokcia, a supinator pomaga w wyproście łokcia.

Pronacja kładzie dłoń płasko na powierzchni lub przesuwa do przodu naczynie trzymane w dłoni (rysunek 6.2a). Silne ruchy pronacji i supinacji są potrzebne do użycia śrubokręta lub korkociągu (ryc. 6.2b).

Supinacja jest silniejsza niż pronacja, dlatego większość śrub ma gwint prawoskrętny.

Ruch ramienno-łopatkowy, opisany już wraz ze zginaczami łokcia w rozdziale 5, może przesunąć przedramię do pozycji środkowej z pełnej pronacji lub pełnej supinacji.

Mięśnie wytwarzające pronację i supinację

Dwa mięśnie przedramienia są aktywne w pronacji: pronator teres i pronator quadratus.

Ryc. 6.1 Prawe stawy promieniowo-nadgarstkowe: (a) środkowy, widok przedni; (b) proksymalny; (c) dystalny.

Rys. 6.2 Czynności angażujące pronację i supinację: (a) nalewanie z dzbanka – pronacja; (b) obracanie śruby – supinacja.

Pronator teres (Ryc. 6.3a), który przecina przednią część przedramienia od przyśrodkowej strony łokcia do połowy długości trzonu bocznego kości promieniowej został już opisany w rozdziale 5, wraz ze zginaczami łokcia.

Pronator quadratus (Rycina 6.3a) jest mięśniem głębokim przedramienia tuż powyżej nadgarstka. Jego włókna przebiegają poprzecznie między dolnymi przednimi trzonami kości promieniowej i łokciowej. Mięsień ten znajduje się głęboko w stosunku do ścięgien zginaczy, które przechodzą do dłoni. W momencie przyłożenia siły do wyciągniętej ręki podczas pchania lub upadku, pronator quadratus zapobiega rozdzieleniu kości promieniowej i łokciowej. Wiele ruchów pronacji jest wykonywanych tylko przez pronator quadratus, przy czym pronator teres jest wykorzystywany do uzyskania dodatkowej siły przeciw oporowi.

Rys. 6.3 Mięśnie i ruchy (a) pronacji i (b) supinacji. Prawe przedramię i dłoń.

Dwa mięśnie aktywne w supinacji to mięsień dwugłowy ramienia i supinator.

Mięsień dwugłowy ramienia (rozdział 5, rysunek 5.13) wykonuje wszystkie ruchy supinacji wbrew oporowi. Jego ścięgno pociąga za guzowatość promieniową tuż poniżej łokcia, aby obrócić promień do pozycji równoległej do kości łokciowej. Przyczepy i działanie mięśnia dwugłowego zostały już opisane w rozdziale 5 dotyczącym zginaczy łokcia.

Supinator (ryc. 6.3b) jest mięśniem głębokim tylnym przedramienia, który bierze udział w powolnych, nieopornych ruchach supinacji, np. gdy ramię zwisa z boku. Mięsień ten jest pokryty przez długie prostowniki nadgarstka i palców. Supinator pochodzi z nadkłykcia bocznego kości ramiennej i przyległych obszarów kości łokciowej. Krótki, płaski mięsień, którego włókna owijają się wokół proksymalnego końca kości promieniowej blisko kości i wchodzą w górny koniec trzonu.

Nadgarstek

Region nadgarstka zajmuje się ruchami nadgarstka ręki na dystalnych końcach kości promieniowej i łokciowej przedramienia. Zakres ruchu jest zwiększony przez ruch kości nadgarstka na siebie, szczególnie między rzędem bliższym i dalszym.

Złącza i ruchy nadgarstka

Staw nadgarstka składa się ze stawów pomiędzy kośćmi nadgarstka (stawy międzypaliczkowe) oraz stawu promieniowo-nadgarstkowego pomiędzy przedramieniem a proksymalnym rzędem kości nadgarstka. Staw międzypalcowy znajdujący się pomiędzy dwoma rzędami kości nadgarstka nazywany jest stawem śródręczno-paliczkowym. Główny ruch w nadgarstku odbywa się w stawach promieniowo-nadgarstkowych i śródnadgarstkowych.

Staw promieniowo-nadgarstkowy jest utworzony przez wklęsły dystalny koniec kości promieniowej i krążek stawowy nad łokciem, które tworzą wzajemnie wypukłą powierzchnię utworzoną przez trzy kości nadgarstka w rzędzie bliższym, tj. kość łopatkową, księżycowatą i trójkątną (triquetral). Staw ten jest stawem typu elipsoidalnego, umożliwiającym ruch w dwóch kierunkach (patrz rozdział 2, rysunek 2.3c). Powierzchnię stawową kości promieniowej i łokciowej przedstawiono na rycinie 6.1c.

Staw śródręczno-palcowy leży pomiędzy proksymalnym i dystalnym rzędem kości nadgarstka, tj. powierzchniami dystalnymi kości łódeczkowatej, księżycowatej i trójkątnej, z powierzchniami proksymalnymi kości trapezowej, trapezoidalnej, szczytowej i szyjnej. Jama stawowa jest ciągła pomiędzy dwoma rzędami kości nadgarstka i rozciąga się pomiędzy poszczególnymi kośćmi. (Czwarta kość w rzędzie bliższym, kość piszczelowa, nie bierze udziału w żadnym ze stawów.)

Torebka stawu promieniowo-nadgarstkowego, wzmocniona więzadłami, rozciąga się i obejmuje staw śródręczno-paliczkowy. Oba stawy są wzmacniane z każdej strony przez więzadła poboczne łokciowe i promieniowe (ryc. 6.4).

Ruchy w stawach nadgarstka to zgięcie, wyprost, przywodzenie (odchylenie promieniowe) i przywodzenie (odchylenie łokciowe).

Ryc. 6.4 Staw nadgarstkowy prawy (promieniowo-nadgarstkowy), aspekt przedni.

Nie ma aktywnej rotacji nadgarstka wokół osi podłużnej. Należy pamiętać, że rotacja ręki na przedramieniu zachodzi w stawach promieniowo-łokciowych przedramienia, czyli w ruchach pronacji i supinacji.

Radiogramy nadgarstka w akcji pokazują, że poruszają się wszystkie nadgarstki, jak również staw promieniowo-nadgarstkowy. W niektórych ruchach, na przykład kość łopatkowa, może poruszać się nawet o 1 cm. Staw promieniowo-nadgarstkowy ma największy udział w wyproście i przywiedzeniu, podczas gdy staw śródręczno-paliczkowy porusza się dalej w zgięciu i przywiedzeniu. Wszystkie stawy działają razem jako pojedynczy mechanizm ruchu nadgarstka.

Ponieważ istnieje zróżnicowanie w zakresie ruchów u normalnych osób, ocena kontuzjowanego nadgarstka powinna być dokonywana poprzez porównanie go z normalnym nadgarstkiem tej samej osoby, a nie z „przeciętnym” nadgarstkiem.

Upadek na rękę z nadgarstkiem w pełnym wyproście może spowodować złamanie kości łódeczkowatej. Kość łódkowata ulega złamaniu w poprzek talii, a fragment proksymalny może obumrzeć z powodu słabego ukrwienia. Ta martwica awaskularna może powodować uporczywy ból i osłabienie nadgarstka.

Mięśnie poruszające nadgarstkiem

Mięśnie ułożone wokół nadgarstka łączą się w różny sposób, aby wytworzyć ruchy zgięcia, wyprostu, przywodzenia i przywiedzenia. Jeśli nadgarstek oglądamy w przekroju poprzecznym, ścięgna zginaczy i prostowników zaangażowanych w ruch nadgarstka można zobaczyć wokół owalnego kształtu nadgarstka. Ścięgna pociągają za nadgarstek w różnych kombinacjach, jak sznurki marionetki, aby wykonać wszystkie ruchy nadgarstka.

Dwa mięśnie przednie, aktywne w zginaniu nadgarstka, to flexor carpi ulnaris i flexor carpi radialis. Mięsień dłoniowy długi (palmaris longus) jest kolejnym mięśniem zginającym nadgarstek, który znajduje się pomiędzy pozostałymi dwoma, ale nie występuje u 15% ludzi. Wszystkie trzy mięśnie mają wspólny początek na nadkłykciu przyśrodkowym kości ramiennej i tworzą powierzchowną warstwę mięśni w przedniej części przedramienia.

Zginacz dłoniowy (flexor carpi ulnaris) jest przyczepiony do kości piszczelowej i do podstawy piątej kości śródręcza. Zginacz promieniowy (flexor carpi radialis) leży głęboko w mięśniach u podstawy kciuka, przechodząc przez nadgarstek i kończąc się na podstawach II i III kości śródręcza (ryc. 6.5a).

Mięsień dłoniowy długi ma długie cienkie ścięgno, które przyczepia się do aponeurozy dłoniowej, warstwy gęstej tkanki włóknistej znajdującej się pod skórą dłoni, omówionej bardziej szczegółowo w dalszej części rozdziału.

Rysunek 6.5 Mięśnie zginacze nadgarstka: (a) położenie w powierzchownej warstwie przedniej części prawego przedramienia; (b) czesanie włosów.

Funkcjonalne zastosowanie zginaczy nadgarstka można zobaczyć na rycinie 6.5b, gdzie są one używane do przeciwdziałania oporowi stawianemu przez włosy na grzebieniu.

Trzy mięśnie tylne, aktywne w wyproście nadgarstka, to extensor carpi ulnaris oraz extensor carpi radialis longus i brevis (rycina 6.6a). Mięsień promieniowy długi bierze początek na grzbiecie powyżej nadkłykcia bocznego kości ramiennej z mięśniem ramienno-łopatkowym, opisanym już w rozdziale 5. Pozostałe dwa mięśnie przyczepiają się do nadkłykcia bocznego, który jest wspólnym miejscem pochodzenia prostowników. Wszystkie trzy mięśnie przechodzą w dół po tylnej stronie przedramienia i wchodzą w nadgarstek według tego samego schematu co zginacze: extensor carpi radialis longus w śródręcze 2; extensor carpi radialis brevis w śródręcze 3; i extensor carpi ulnaris w śródręcze 5.

Rysunek 6.6 Rozcięgna nadgarstka: (a) położenie w tylnej części prawego przedramienia; (b) ręka trzymana z wyprostowanym nadgarstkiem w celu korzystania z klawiatury.

W trakcie używania ręki pronującej, np. naciskania klawiszy maszyny do pisania lub pianina (rysunek 6.6b), prostowniki nadgarstka są aktywne, aby unieść ciężar ręki wbrew grawitacji. Słabość tych mięśni prowadzi do „opadania nadgarstka”. W przypadku silnego chwytu całą dłonią, prostowniki nadgarstka działają synergistycznie, przeciwdziałając zgięciu nadgarstka przez zginacze palców długich.

Abdukcję i addukcję nadgarstka uzyskuje się poprzez skurcz mięśni zginaczy i prostowników odpowiednio po stronie promieniowej i łokciowej. Patrz rysunek 6.7, aby zobaczyć położenie ścięgien wokół nadgarstka. Skurcz mięśni zginacza i prostownika nadgarstka powoduje przywiedzenie nadgarstka, co często nazywane jest odchyleniem łokciowym. Podobnie, skurcz mięśni zginacza i prostownika promieniowego długiego i krótkiego spowoduje przywiedzenie nadgarstka lub odchylenie promieniowe.

Rysunek 6.7 przedstawia położenie ścięgien zginaczy i prostowników nadgarstka wokół nadgarstka. Zwróć uwagę, że zginacze wchodzą w przednią lub dłoniową stronę, a prostowniki w tylną lub grzbietową stronę. Silny i stabilny nadgarstek w pozycji środkowej przedramienia jest wykorzystywany przy obsłudze wielu narzędzi, np. piły. Kiedy mięśnie wokół nadgarstka są słabe, ręka wpada w odchylenie łokciowe podczas trzymania narzędzia.

Rys. 6.7 Położenie zginaczy i prostowników nadgarstka wokół dystalnego końca kości promieniowej i łokciowej, widok od strony dolnej.

Funkcje ręki

Ręka wykonuje drobne ruchy palców i kciuka w celu obsługi małych narzędzi i klawiatury. Mięśnie wewnętrzne ręki łączą się, aby wykonać drobne ruchy palców i kciuka wymagane w umiejętnych działaniach, na przykład pisaniu, pisaniu SMS-ów przez telefon komórkowy, malowaniu i graniu na instrumentach muzycznych.

Ręka jest mechanizmem chwytającym uchwyty i duże narzędzia, podczas gdy kończyna górna porusza nimi w przestrzeni. We wszystkich ruchach chwytnych kciuk jest umieszczony naprzeciwko palców w różny sposób, w zależności od wielkości i kształtu przedmiotu. Nadgarstek odgrywa ważną rolę w chwytaniu, ponieważ zapewnia stabilną podstawę dla ręki i kieruje pociągnięciami ścięgien mięśni przedramienia działających na palce i kciuk. Czynności związane z chwytaniem obejmują również ruchy uwalniające w celu puszczenia lub odłożenia, przy użyciu przeciwnej grupy mięśni do tych, które wykonują chwyt.

Ręka jest również organem zmysłu. Skóra dłoni, szczególnie dłoni i opuszki palców, jest bogato zaopatrzona w receptory, a duży obszar kory somatosensorycznej w mózgu (patrz Rozdział 3) przetwarza informacje z nich płynące. Wszystkie czynności związane z chwytaniem wymagają ciągłego monitorowania aktywności receptorów dotyku i nacisku w dłoni. Na przykład, podczas pisania, dokładne uformowanie liter zależy od właściwego nacisku palców na pióro i dłoni na papier. Reakcja receptorów w skórze dłoni jest ważna dla jej ochrony przed urazami. Uraz lub zmiany patologiczne w kościach i stawach nadgarstka mogą uszkodzić włókna czuciowe w nerwach przechodzących nad nimi i wpłynąć na czucie w dłoni.

Dalsze przetwarzanie wszystkich informacji sensorycznych w mózgu pozwala nam „rozpoznawać” przedmioty trzymane w dłoni bez ich oglądania. Znane jest to jako stereognozja (patrz Rozdział 3).

Wreszcie, ręka jest używana w komunikacji i w wyrażaniu emocji. Obserwuj, jak ludzie używają swoich rąk, gdy się witają lub rozmawiają w grupie. Ręce są używane do uzupełniania i wzmacniania słowa mówionego w sposób świadomy, lub mogą być używane nieświadomie w „mowie ciała”.

Podsumowując, funkcje ręki to:

• wykonywanie drobnych ruchów manipulacyjnych;
• chwytanie i uwalnianie przedmiotów i narzędzi;
• organ zmysłu do eksploracji środowiska i rozpoznawania obiektów;
• w komunikacji i wyrażaniu emocji.

Ruchy ręki: palce i kciuk

Ruchy ręki są wykonywane przez mięśnie, które pochodzą częściowo z ręki (mięśnie wewnętrzne), a częściowo z przedramienia (mięśnie zewnętrzne), przechodząc przez nadgarstek do ręki. Ręka wykonuje złożone i precyzyjne ruchy podczas manipulowania przyborami, narzędziami i sprzętem codziennego użytku. Zwiększone wykorzystanie urządzeń zasilanych elektrycznie w domu i w miejscu pracy zmniejszyło potrzebę wywierania przez rękę dużej siły, ale wprowadziło większą różnorodność ruchów precyzyjnych wymaganych do obsługi przełączników i elementów sterujących.

Duża liczba mięśni, pochodzących zarówno z przedramienia, jak i z dłoni, jest wprowadzana do palców i kciuka. Większość ścięgien tych mięśni przechodzi przez kilka stawów, a kombinacje różnych kierunków pociągania ścięgien pozwalają palcom poruszać się na różne sposoby.

• Pięć cyfr jest ponumerowanych 1-5 od bocznej (kciuk) do przyśrodkowej.
• Palce są identyfikowane przez nazwy: palec wskazujący, palec środkowy, palec serdeczny, palec mały.
• Środkowa oś ręki rozciąga się przez trzecie śródręcze i trzeci (środkowy) palec.
• Gdy palce rozdzielają się, pozostałe palce odsuwają się od osi środkowej (ryc. 6.8).
• Nazwy mięśni poruszających palcami to „digitorum”, a poruszających kciukiem – „pollicis”. Mięśnie przywodzące związane są z kciukiem, a mięśnie przywodzące związane są z małym palcem.

Złącza palców i kciuka

Główne stawy przedstawiono na rycinie 6.9.

Stawy śródręczno-paliczkowe (MCP), powszechnie znane jako knykcie, powstają w wyniku połączenia głów kości śródręcza z owalnymi wklęsłościami u podstawy paliczków bliższych. Kciuk, podobnie jak cztery palce, posiada staw MCP. Stawy MCP palców są synowialnymi, elipsoidalnymi, dwuosiowymi stawami. Każdy staw MCP palców posiada silne więzadło dłoniowe, które jest mocno przytwierdzone do paliczka, ale luźno do kości śródręcza. Więzadła dłoniowe tych czterech stawów są połączone głębokim więzadłem poprzecznym, które utrzymuje głowy kości śródręcza razem, tworząc trzon dłoni. Więzadła poboczne to pasma występujące po obu stronach stawów (rysunek 6.9). Ruchy w stawach MCP umożliwiają zginanie i wyprost, przywodzenie i przywodzenie palców. W abdukcji palce odsuwają się od palca środkowego, który tworzy centralną oś dłoni.

Rysunek 6.8 Widok dłoniowy prawej ręki; lokalizacja stawów.

.