Кисть человека: Ошибка 404. Запрашиваемая страница не найдена

Содержание

Кто поможет, если кисти рук не работают или не хватает пальцев?

Зачастую мы воспринимаем наличие и нормальное функционирование кисти рук как должное, не задумываясь от том, насколько это важно для каждого из нас

С помощью рук ребенок начинает познавать мир вокруг себя, ощущает пальцами тепло материнской кожи, занимается творчеством, развивая воображение. Кисти рук участвуют практически во всех процессах жизнедеятельности — от умывания по утрам до строительства небоскребов и создания произведений искусства. Руки нужны даже просто для того, чтобы комфортно жить. Кроме того, кисть — эстетически важная часть тела, которая непосредственно участвует в формировании образа человека.

Заболевания кисти, кажущиеся здоровому человеку маловажными и незначимыми, доставляют значительный дискомфорт больному человеку, порой кардинально меняя его привычный его уклад и осложняя жизнь. Восстановление функций кисти требует особой подготовки врача. Мы поговорили с врачом высшей категории, кандидатом медицинских наук, микрохирургом, хирургом-ортопедом и также травматологом Клиники Екатерининская, Аристовым Андреем Михайловичем и вот что выяснили.

Хирургия кисти в мире и в России

Сложность анатомического строения кисти и ее значимость обусловили выделение кистевой хирургии как отдельной специальности. На сравнительно небольшой площади в кисти сосредоточено огромное количество важных структур, тесно связанных между собой. Это кости, мышцы, сухожилия, нервы, сосуды. Кроме того, подвижность кисти и пальцев обеспечивает реализацию ее функций. Т.е. все структуры, особенно сухожилия, должны скользить друг относительно друга, передавая замысел мозга и сознания человека, воздействуя таким образом на окружающий мир.

Поэтому любые хирургические вмешательства на кисти требуют особой подготовки доктора, кистевого хирурга. Он должен иметь помимо общехирургических навыков и знаний глубокое знание травматологии и ортопедии, сосудистой хирургии, пластической хирургии, нейрохирургии. Необходим специальных инструментарий, в том числе операционный микроскоп и наборы инструментов для микрохирургии.

На западе хирургия кисти — это совершенно отдельная специальность, которая требует самого длительного обучения. Сначала хирург должен закончить резидентуру по специальности ортопедическая хирургия или пластическая хирургия, и только после этого может поступить в резидентуру по кистевой хирургии. В России обучение кистевых хирургов несколько иное — здесь нет отдельной специальности по хирургии кисти и большинство хирургов такого профиля воспитываются непосредственно в отделении хирургии кисти, посвящая в дальнейшем этому всю жизнь.

С какими проблемами идут к кистевому хирургу?

К кистевому хирургу может обратиться человек с любым заболеванием кисти. Хирургия кисти включает в себя неотложную помощь, куда входит реплантация отчлененных сегментов конечностей, лечение переломов костей, повреждений сухожилий, сосудов и нервов, пластика травматических дефектов тканей.

Кистевой хирург занимается лечением последствий травм, в частности несросшихся или сросшихся со смещением переломов костей кисти и запястья, артрозов суставов кисти. К этим специалистам также обращаются пациенты при повреждении сухожилий, нервов, при культях и отсутствии пальцев, при последствиях тяжелых ожогов, для лечения контрактуры Дюпюитрена, опухолей и других проявлениях патологий кисти.

Какие возможности для восстановления кисти и ее функций есть в Краснодаре?

В Краснодаре в Клинике Екатерининская работает травматолог-ортопед высшей категории, кистевой хирург, нейрохирург, действительный член Всемирного общества контрактуры Дюпюитрена, кандидат медицинских наук, который большую часть профессионального обучения прошел за границей.

Непосредственно хирургией кисти и реконструктивно-пластической хирургией он занимается более 16 лет. На его счету не одна тысяча красивых восстановительных операций, в том числе и по спасению конечностей от ампутации. Для реконструкции кисти он применяет как ультрасовременные методы, так и те, которые проверены временем, которые работают и приносят результат.

Пациенту на пути к выздоровлению надо правильно сделать один важный шаг — найти грамотного врача. От этого в большей степени зависит эффективность и безопасность лечения.

Кистевой хирург в Клинике Екатерининская занимается лечением последствий травм, в частности свежих и застарелых повреждений сухожилий сгибателей и разгибателей, применяя имплантацию силиконовых эндопротезов, микрохирургией периферических нервов, включая пересадку нервов с ноги на руку, устранением рубцов и дефектов мягких тканей конечностей, восстановлением чувствительности пальцев и кисти, а также хирургией контрактуры Дюпюитрена.

Что такое контрактура Дюпюитрена и можно ли избавиться от нее навсегда?

Одной из самых распространенных патологий кисти является контрактура Дюпюитрена. Это заболевание проявляется в виде плотных узлов и тяжей по ладони, что приводит к «скрючиванию» пальцев, которые невозможно разогнуть.

Ученые выделяют большое количество вероятных причин развития контрактуры Дюпюитрена, включая и наследственную предрасположенность. В основе заболевания лежит изменение ладонного апоневроза — структуры, защищающей сухожилия, сосуды и нервы ладони от травматизации. Ладонный апоневроз при этом уплотняется, сокращаются волокна, связывающие его с кожей. В результате «скрючиваются» пальцы. Эта патология затрудняет выполнение трудовой и повседневной деятельности, занятия спортом, хобби, затрудняет реализацию потенциала человека в обществе. Само заболевание неизлечимо, и врачи могут только разогнуть согнутые пальцы.

Доктора Клиники Екатерининская владеют всеми методами лечения контрактуры.
В основе всех процедур по восстановлению функций кисти при контрактуре лежит рассечение или иссечение измененного ладонного апоневроза. В настоящее время арсенал хирургического лечения контрактуры Дюпюитрена включает широкий спектр вмешательств: от минимально инвазивных, до больших многочасовых реконструктивно-пластических с использованием пересадки кровоснабжаемых комплексов тканей.

Минимальные инвазивные хирургические вмешательства — игольная апоневротомия — выполняются без разреза, без рубцов и без необходимости длительного восстановления. При таком виде операции хирург иглой подкожно рассекает основные измененные тяжи апоневроза. После этого пальцы больного разгибаются сразу на столе, кисть фиксируется на несколько дней гипсовым лонгетом или специальным сплинтом.

При открытых операциях происходит иссечение ладонного апоневроза и, если это необходимо, выполняется пластическая реконструкция кожи. После такого хирургического вмешательства на пару недель руку фиксируют в одном положении лонгетом или сплинтом. В течение следующих 2-4 недель сплинт надевается только на ночь, чтобы пальцы механически не вернулись к прежнему положению.

Специалисты Клиники Екатерининская подбирает пациентам курс специальной реабилитации после операции для максимально полного и безболезненного восстановления функции кисти.

В хирургии кисти есть риски развития грубых рубцовых деформаций кисти или рецидивов заболевания, риск повреждения таких важных структур, как сухожилия сгибатели, пальцевые сосуды и нервы. Поэтому успех хирургического лечения кисти зависит от врача, поэтому крайне важно при выборе доктора обращать внимание на уровень его подготовки в кистевой хирургии, опыт, уровень квалификации и претенциозность в процессе выполнения операций.

Лечение контрактуры Дюпюитрена в Клинике Екатерининская включает в себя комплекс хирургических и терапевтических процедур, которые позволяют вернуть больному возможность свободно разжать пальцы и пользоваться кистью в полном объеме. Пациенты, в жизнь которых не вторгаются рецидивы и деформации уже в течение многих лет, тому наглядное подтверждение.

Трудовая кисть «человека работающего»: пястная кость из Турканы

21.12.2013

Один из трёх столпов человечности, один из трёх комплексов «гоминидной триады» – «трудовая кисть», то есть кисть, приспособленная не только к использованию, но и изготовлению орудий труда. Но определить признаки «трудовой кисти» на костях не так уж легко. А одно из главных препятствий – плохая сохранность и фрагментарность находок. Кости кисти невелики, даже если они сохранятся в отложениях, их ещё надо суметь найти. Но нет таких крепостей, какие не брали бы палеоантропологи!

Слева направо, третьи пястные: шимпанзе, австралопитек, современный человек, кость из Каитио. Источник: University of Missouri

Третья пястная кость гориллы. Источник: http://eskeletons.org/

Уже достаточно подробно изучены кисти ардипитеков и седиб, афаренсисов и неандертальцев. Но до сих пор в летописи оставался досадный пробел – для полного счастья антропологам остро не хватает кистей преархантропов и архантропов. Есть, конечно, кисть хабилиса OH 7, но от неё сохранились далеко не все элементы.

Потому важной находкой явилась третья пястная кость KNM-WT 51260, найденная в Западной Туркане, в местонахождении Каитио. Датировка её 1,42 млн.л.н., то есть время перехода от

Homo ergaster к Homo erectus. Кость сохранилась отлично, даже идеально. Казалось бы – невелика кость, но сколько ценной информации она несёт! Самый важный признак – развитие шиловидного отростка. Этот треугольный выступ на основании кости направлен в сторону запястья. Он соединяется с похожим отростком на основании второй пястной кости, а вместе они входят в зазор между трапецивидной и головчатой костями запястья. Смысл такой конструкции – укрепление запястно-пястного сустава. Третья пястная кость при этом становится центральной опорой всей кисти, а весь средний луч (пястная с пальцем) оказывается достаточно жёстко заклинен и минимально подвижен в стороны, Такой кистью, может, не так удобно хвататься за ветки, где нужны более свободные боковые движения при раскачивании, но очень хорошо удерживать что-то тяжёлое более-менее неподвижно.

Неспроста у человекообразных обезьян, афарских австралопитеков и седиб шиловидного отростка третьей пястной кости нет, а у неандертальцев и современных людей он велик. К сожалению, на кисти

Homo habilis OH 7 третья пястная не сохранилась, зато есть вторая, а на ней отросток, долженствующий соединяться с шиловидным третьей, развит очень слабо, в противоположность человеческому варианту. Можно предположить, что хабилис OH 7 имел почти обезьяний вариант строения основания III пястной кости.

Таким образом, «человек работающий» имел «трудовую кисть» – закономерно и логично.

Более того, он приобрёл её впервые, даже «человек умелый» был в сравнении с трудягой жалким неумехой (не в пору ли переименовать его в «человека неумелого»?!). Неспроста, видимо, Homo ergaster смог усовершенствовать галечные орудия до ашельских. Дело не только в развитии мозга, как часто считается. Своими мозолистыми ручищами этот человечище не мог уже так ловко хвататься за сучья, как его недавние предки, но ему это было и не надо. Взамен он приобрёл способность крепко и уверенно держать в руке орудия. Минула пора, когда надо было спасаться от хищников в кронах, пришло время уже самим хищникам поджать хвосты и бежать от вооружённого человека. Торжество прогресса в действии! Заря пролетариата!

НО: язвительная натура антрополога не позволяет просто так согласиться даже с такими простыми, наглядными и логичными выводами. Чутьё подсказывает, что наверняка не всё так просто! И что же:

недолго порыскав по закромам, мы обнаруживаем, что гораздо большего размера шиловидный отросток III пястной имеется у гориллы!

Конечно, очевидно, что у этой огромной обезьяны кисть укреплена для поддержания огромного веса при хождении с опорой на фаланги пальцев, а к трудовому процессу никоим образом непричастна, тогда как эргастер не бегал на четвереньках. Однако, гориллий феномен лишний раз показывает, что схожие структуры могут возникать независимо и по разным поводам, и иногда не стоит спешить с глубокомысленными заключениями и широкими обобщениями.

А антропологам и палеонтологам, работающим в Африке, пожелаем найти не только пястную кость, но и целую руку, крепко сжимающую для пущей убедительности ашельское рубило.

Источник: Ward C.V., Tocheri M.W., Plavcan J.M., Brown F.H. et Manthi F.K. Early Pleistocene third metacarpal from Kenya and the evolution of modern human-like hand morphology // PNAS December 16, 2013. http://www.pnas.org/content/early/2013/12/12/1316014110.abstract

Туннельный синдром у айтишников: когда «руки отваливаются»

Туннельный синдром — это боль в запястье и онемение пальцев, которые может вызвать долгая работа за компьютером. Кандидат медицинских наук Андрей Беловешкин рассказал dev.by, в чём опасность и почему предупредить этот недуг проще, чем лечить.

— Как гласит народная мудрость, «где тонко, там и рвётся», а где узко, там ущемляется. Наши руки могут выдержать большие нагрузки, но и у них есть своё слабое место, «ахиллесова пята». Это запястный канал (рис. 1), где через одно узкое отверстие проходят 9 мышечных сухожилий и один срединный нерв(рис.2). При длительных монотонных движениях кисти давление в этом канале повышается. А так как нерв мягче, чем сухожилия, то повреждается именно он. Такое состояние называется синдром запястного канала, или туннельный синдром.

Это заболевание считается профессиональным у многих рабочих, сборщиков, чертёжников, музыкантов, мясников, рукоделиц. Туннельный синдром выявлен у каждого шестого обследованного, работающего на компьютере. Из-за компьютерной мышки чаще поражается ведущая рука, но при длительной работе за клавиатурой страдает и другая рука. Предотвратить это состояние намного легче, чем лечить: в запущенных случаях повреждается нерв, который восстанавливается потом очень долго. Поэтому даже операция часто не приносит облегчения.

Сперва появляется слабая ноющая боль, дискомфорт в запястье после длительной работы. Иногда — в виде зуда, дрожи. Боль быстро исчезает после перерыва, хорошо помогает разминка. Срединный нерв иннервирует большую половину кисти (со стороны большого пальца), поэтому характерный признак туннельного синдрома — отсутствие болей в мизинце в начальной стадии.

На протяжении нескольких лет перерывы «между болью» укорачиваются, а слабое неприятное ощущение в запястье при работе становится нормой. Спустя какое-то время это ощущение и вовсе перестанет исчезать.

При развёрнутой картине синдрома добавляется скованность и ощущение жжения в области запястья. Часто — по утрам. Иногда возникает ощущение прохождения электрического тока, приступы жгучей боли. У некоторых людей боль может отдавать вверх по руке, доходя до головы: боли в области груди, головная боль справа у правшей, боли в шейной области и в плече. Из-за этого люди часто путают туннельный синдром с остеохондрозом.

Вдобавок — двигательные нарушения. Страдают и мышцы пальцев. Чувство неловкости или слабость может ограничить выполнение тонких движений пальцами — тяжело застегнуть пуговицы, завязать шнурки, завязать галстук. Тот нечастый случай, когда алкоголь не имеет к дрожи рук никакого отношения.

Если боли вдруг отступили, это не повод радоваться: снижение чувствительности произошло из-за повреждения нерва, и восстанавливается она потом с трудом.

Есть несколько очень простых тестов, позволяющих понять, что вы имеете дело с туннельным синдромом.

Тест «молитва». Сложите ладони на уровне груди, как при молитве. Плавно опускайте соединённые ладони как можно ниже до максимального положения, удерживайте их в согнутом положении не менее одной минуты. В норме боль и нарушения чувствительности (мурашки, жжение) появляются не раньше одной минуты.

Тест «хенде хох». Поднимите вытянутые руки над головой и удерживайте их в таком положении не менее одной минуты. То же самое: в норме боль и нарушения чувствительности (мурашки, жжение) появляются не раньше одной минуты.

Тест «бутылочный». Поднимите полную бутылку за горлышко большим и указательным пальцами. Если она выскальзывает, то у вас серьёзный туннельный синдром. Этот тест проявляется уже на поздних стадиях.

Лучший способ избежать развития синдрома — это правильная поза, положение рук, индивидуально подобранные мышка и клавиатура.

Правильная поза: 30, 90, 180 градусов

Правильное положение руки прочувствовать очень легко: встаньте, поставьте ноги на уровне плеч и присядьте сто раз опустите руки свободно. А теперь посмотрите, как расположена кисть: примерно под углом в 45 градусов к телу. То есть не параллельно и не перпендикулярно бёдрам. Это и есть её нейтральное положение, при котором мышечное напряжение меньше всего.

Отсюда — четыре главные правила, позволяющие создать минимальное давление в запястном канале:

Угол «кисть-поверхность стола» = 30-40 градусов. Кисть в идеале должна лежать на мышке именно под таким углом. Помогает достичь этого правильная мышка вашего размера (речь об этом пойдёт ниже).
Угол «плечо-предплечье» = 90 градусов (рис. 5). При работе локти должны быть согнутыми и близко к телу. Прямые вытянутые руки дают сильное напряжение в мышцах.
Угол кисть-предплечье = 180 градусов. То есть кисть и предплечье должны составлять одну линию как по горизонтали (рис. 3), так и по вертикали (рис. 4). Есть масса устройств со специальной выпуклостью для запястья — валик у коврика для мыши (рис. 12), гелевые подушечки или компьютерный стол с подобными выпуклостями. Как вариант, можно подложить что-нибудь мягкое под предплечье, приподняв руку, или использовать «компьютерный браслет» (рис. 13).
Опора для локтя, «computer arm support» (рис. 11). Дело в том, что средний вес руки человека составляет 5-7 кг. Если локоть висит без поддержки, вес руки распределяется на глубокие мышцы шеи. Отсюда — избыточное напряжение и боли в шее, голове, верхней части спины (перегружаются трапециевидные мышцы). Для фиксации локтя необязательно покупать новое кресло или специальный стол. Погуглите «computer arm support» — есть много более дешёвых решений, которые можно прикручивать к креслу или столу.

Плюс очень полезно научиться работать левой рукой. Развитие навыка занимает около месяца, даёт +50 к креативности и позволяет меньше уставать. Не забывайте менять положение руки, если не пользуетесь ни клавиатурой, ни мышью, не давать руке всё время лежать без дела, если вы ей не пользуетесь. Поднимите её, подержите поднятой вверх, покрутите шарик.

Правильные гаджеты

Подбор правильных гаджетов может сильно облегчить боль и остановить развитие туннельного синдрома.

Мышка, или правило ботинка

Вы ведь не покупаете ботинки, которые велики или жмут? Точно такое же правило верно и для руки. Большая компьютерная мышь подойдет для людей, чья ладонь больше средней величины. Главное в выборе мыши — собственные ощущения. А для заказа мышек онлайн можно пользоваться простым правилом. Если вы возьмете линейку и измерите расстояние от кончика безымянного пальца до основания ладони, то получите размеры small (до 17 см), medium (17-19 см), large (19-21 см) + фото. Как вариант, есть мышки с регулируемым размером.

Важна высота мыши: она должна поддерживать ладонь, чтобы та не болталась на весу. Если мышка для вас мала, то кисть будет провисать над ней, а если велика, то придётся сильнее её сжимать. В идеале ваша кисть должна буквально сливаться с мышкой в одно целое. Да, не забудьте правильно программно настроить мышь.

При движении мышкой постарайтесь больше двигать предплечьем, используйте движение кистью только для мелких операций.

Попробуйте эргономичные компьютерные мышки. Минус таких мышек заключается в том, что требуется время привыкнуть к ним.

Вертикальные мыши (рис. 7, см. выше). В их устройстве всё задумано хорошо, но угол «кисть-поверхность стола» слишком высокий, при работе требуется сжимать руку, она норовит соскользнуть.
«Ортопедические» мыши (рис. 6). Встречаются реже, стоят дороже. Поддерживают всю руку, уменьшая нагрузку и натяжение межкостной мембраны. Handshoe Mouse, Contour Mouse, etc.
Альтернативные устройства (графические планшеты, виртуальные карандаши, сенсорные экраны). Рука при работе с таким устройством (рис. 10) расположена в нейтральном положении (45 градусов к поверхности стола), пальцы кисти получают меньшую нагрузку. Очень эффективная разгрузка для кисти.

Клавиатура, или берегите большой палец

Эти же правила и углы подходят и для клавиатур. Особенно хороши эргономичные клавиатуры (рис. 14) — они позволяют поддерживать углы «кисть-стол» и угол «кисть-предплечье» (клавиши развернуты для правой и левой рук).

Клавиши должны нажиматься мягко и легко, чтобы не было лишней нагрузки на пальцы. Набирайте правильно: боли при туннельном синдроме усугубляет перегрузка большого пальца, которая возникает, если часто нажимать на клавишу «пробел» большим пальцем только одной руки.

Упражнения: физкультура для запястья

На ранних стадиях туннельного синдрома хорошо помогают упражнения.

— усилием сжимайте пальцы в кулак и разжимайте;

— потрясите расслабленными кистями, постепенно поднимая их в стороны и вверх;

— переплетите пальцы и делайте сжимающие движения;

— прижмите локти к бокам, пальцы сожмите в кулак и повращайте кистями в разных направлениях;

— прижмите локти к бокам, ладони направлены вперёд, сжимайте-разжимайте пальцы в фалангах;

— соедините ладони вместе перед грудью, с напряжением нажимая на кончики пальцев, наклоняйте кисти рук то вправо, то влево;

— проделайте вращательные движения кистями в стороны и внутрь;

— по очереди вытягивайте по одному пальцу вперед и крутите пальцем то по часовой стрелке, то против;

— по очереди делайте кольцо, прижимая с усилием каждый палец к большому пальцу.

Для упражнений можно использовать простые резиновые мягкие шарики, с шипами и без: крутите их, сжимайте сильно всей кистью, сжимайте по очереди одним пальцем, подкидывайте и ловите. Если держать такой шарик на столе, то будет легче вспоминать про разминку.

Сделайте простой самомассаж кистей. Для этого постепенно разминайте пальцы по очереди, сначала правой рукой — на левой, затем наоборот. С кончиков пальцев и до основания. Самомассаж и ванночки эффективны в начале болезни, а в поздних стадиях эффективность уменьшается.

Что делать, если болит, а нужно работать

Бывает так, что боль в запястье и невыполненная работа терзают вас одновременно.

Первый шаг в такой ситуации — это снять давление на нерв! Для этого используйте специальные фиксаторы, удерживающие руку в правильном положении. В аптеках и магазинах медтехники можно купить специальные приспособления — ортезы, бандажи, лангеты для кисти. Они очень удобны, их легко можно надевать и снимать, в них можно работать, они не ограничивают своего владельца. Такие повязки не менее эффективны, чем медикаментозное и хирургическое лечения. Не хотите носить повязку днем — надевайте её хотя бы на ночь. Обратите внимание, что повязка должна содержать жёсткий или пружинистый элемент. К повязке можно добавить альтернативные графические планшеты и стилусы, сенсорные экраны.

Попробуйте чаще ставить больную руку на локоть вверх кулаком. И не злоупотребляйте обезболивающими. Соблюдайте общие правила и режим работы, устраивайте мини-перерывы. Занятия спортом — подтягивания, отжимания на брусьях, отжимания на ладонях, занятия с гирями — тоже укрепляют кисти и препятствуют сужению канала.

Главное, не опускайте руки!

Андрей Беловешкин — врач, кандидат медицинских наук, бывший преподаватель Белгосмедуниверситета, спикер TEDx. В настоящее время консультирует, проводит тренинги по укреплению ресурсов здоровья. Область исследований — научное измерение ресурсов здоровья, индивидуальный прогноз и оценка риска болезней, их упреждающая коррекция. Автор блога про ресурсы здоровья beloveshkin.com.

«Участковый доктор» dev.by Андрей Беловешкин ответил на вопросы про режим дня и здоровый сон в комментариях к предыдущему материалу. Спрашивайте ещё!

Берегите свои руки. Кистевой туннельный синдром — МАУЗ ГКБ 2

Онемение шеи, боль в плечах, покалывание в ногах и боль в пояснице отмечают люди, которые большую часть рабочего и свободного времени проводят за компьютером. Они же могут встретиться с еще одной серьезной проблемой – кистевым туннельным синдромом, который развивается из-за пережатия, отека или ущемления в запястном канале срединного нерва, контролирующего чувствительность ладони, большого, указательного и среднего пальцев руки.

Кистевой туннельный синдром — профессиональное заболевание людей, работа которых происходит, в основном, за клавиатурой компьютера. В результате большого числа однообразных движений или неудобного положении рук во время работы за клавиатурой и мышью запястье пребывает в постоянном напряжении из-за постоянной статической нагрузки на одни и те же мышцы. Это приводит к распуханию сухожилий, проходящих около срединного нерва, или распуханию самого нерва.

Это весьма распространенное заболевание, особенно среди женщин: в течение жизни с ним сталкивается около 10% от числа всех живущих на нашей планете представительниц слабого пола. Мужчины болеют этой болезнью реже. Синдром запястного канала может возникнуть в любом возрасте, но чаще всего в период гормональной перестройки организма, после 40—45 лет.

В самом начале болезни большинство заболевших жалуется на онемение в пальцах руки по утрам, проходящее к полудню. Чуть позднее добавляются ночное онемение во всех пальцах руки кроме мизинца, а также боли, покалывание или жжение в этих пальцах. Со временем к ночным и утренним симптомам добавляются «дневные жалобы»:

сильное онемение и боли в пальцах, если долго держать руки на весу.
«обессиленность» и «неуклюжесть» руки: болеющему человеку становится труднее удержать в пальцах мелкие предметы, например, иголку, булавку, шариковую ручку и т. д.
Предметы часто выпадают из рук.
В дальнейшем, при сильном повреждении срединного нерва, к онемению, покалыванию, жжению и болевым ощущениям добавляется заметное снижение чувствительности пальцев, вплоть до полной потери ощущений от легкого прикосновения, булавочного укола и т. д.

При отсутствии адекватного лечения синдром запястного канала может приводить к полному необратимому повреждению срединного нерва и тяжелому нарушению функции кисти. Иногда боли настолько интенсивны, что лишают человека возможности работать. При наличии выше перечисленных проявлений советуем Вам обратиться к врачу-неврологу.

Для предупреждения развития кистевого туннельного синдрома необходимо привести свое рабочее место в соответствие с правилами эргономики и чаще прерывать работу для выполнения простых упражнений для рук.

Основные правила работы за компьютером

Стул или кресло должно быть с подлокотниками.
При работе с клавиатурой, угол сгиба руки в локте должен быть прямым.
При работе с мышкой кисть должна быть прямой, и лежать на столе как можно дальше от края.

Упражнения для рук при работе за компьютером

Поднимите вверх руки, с усилием сожмите пальцы в кулак, после чего разожмите.
Расслабьте кисти рук и потрясите ими в воздухе, постепенно поднимая их в стороны и вверх.
Сложите ладони вместе перед грудью и нажимайте на концы пальцев, наклоняйте кисти рук влево и право.
Соедините вместе ладони, и затем попеременно отводите пальцы рук назад до отказа на счет 1—4.
Теперь соедините кисти рук и, опираясь на концы пальцев отводите основания кистей в стороны, не смещая при этом концов пальцев.
Вытяните руки вперед и вращайте кистями в стороны и внутрь.
Сделайте руки полусогнутыми, затем с силой сожмите и разожмите пальцы рук.
Прижмите локти к бокам, направьте ладони вперед, и затем постепенно сжимайте и разжимайте фаланги пальцев.
Теперь переплетите пальцы и сделайте несколько сжимающих движений.
Поочередно разминайте расслабленные пальцы от кончиков до основания: сначала на правой, затем на левой руках и наоборот, заканчивая круговыми вращательными движениями.
Теперь снова прижмите локти к бокам, сожмите пальцы в кулак и делайте вращательные движения кистями рук поочередно в разные стороны.
Расслабьте кисти и потрясите ими в воздухе, поднимая вверх и вниз.

Все упражнения следует повторить несколько раз.

Туннельный сидром может существенно осложнить Вам жизнь, ухудшить самочувствие, снизить работоспособность, вынудит затрачивать время и немалые финансовые средства на лечение. Его легче предупредить, чем лечить. Выполняйте предложенные рекомендации и будьте здоровы!

МРТ лучезапястного сустава кисти руки в Москве: цены. Сделать МРТ

Что такое МРТ кисти руки

МРТ кисти руки представляет собой сканирование лучезапястного сустава для оценки состояния мягких тканей, хрящей и сочленений, сухожилий и сосудов верхней конечности.

Суть метода

Обследование позволяет четко визуализировать состояние внутренних тканей верхней конечности без лучевой нагрузки на организм. Отличительной особенностью является то, что кость на снимке не визуализируется, поэтому можно детально рассмотреть структуру мягких тканей.

Показания к МРТ кисти руки

Диагностика незаменима при выявлении инфекционных процессов, воспалительных реакций и онкологии. Если имеется подозрение на злокачественное образование, то используется контрастная МРТ кисти руки. Основными показаниями становится:

нарастающие признаки воспаления (покраснение, отечность, местное повышение температуры),
признаки повреждения нервных окончаний (отсутствие реакции на прикосновение или сгибание фаланги),
повреждение мышечных волокон,
боль или невозможность движения сочленений,
дрожь в пальцах,
онемение конечности.

Нередко врачи назначают МРТ кисти руки перед операцией, чтобы исключить вероятные осложнения.

Подготовка к МРТ кисти руки

Подготовка к обследованию не требуется и МРТ кисти руки может быть выполнена в любой момент.

Непосредственно перед тем как зайти в кабинет, нужно снять часы, ювелирные украшения, пирсинг и иные металлические изделия, чтобы не исказить действие магнитного поля.

Как проводится МРТ кисти руки

В отличие от сканирования других органов, при МРТ кисти руки не нужно полностью помещаться в томограф. Ход процедуры заключается в том, что в аппарат помещается только кисть руки, которая предварительно закрепляется ремнями для неподвижности. По необходимости медсестра вводит контраст на основе гадолиния внутривенно, чтобы повысить четкость границ новообразований и увидеть мельчайшие частицы на снимках.

Продолжительность обследования не превышает 30 минут и 50 минут при контрастном усилении.

Результаты

40 минут следует подождать, пока специалист интерпретирует результаты. Зачастую МРТ кисти руки позволяет установить перелом, вывих, ушиб, растяжение верхней конечности, ущемление нервов, однако диагностика может выявить и более серьезные заболевания, например:

По снимкам МРТ кисти руки лечащий врач устанавливает врожденные патологии анатомического строения, повреждение системы кровоснабжения конечности, опухоли разной этиологии мягких тканей и суставов.

Запись на МРТ кисти руки

Для того, чтобы записаться на исследование, выбирайте любой способ:

звонок по телефону клиники +7 (495) 103-99-55,
заказать обратный звонок,
оставить заявку на запись на прием, через удобную форму на сайте:

ЗАПИСАТЬСЯ

В Кунцевском лечебно-реабилитационном центре, мы создали все условия, чтобы вы могли сделать диагностику с 8 утра до 10 вечера в будни и с 9 утра до 9 вечера в выходные.

Наш центр находится в шаговой доступности от метро «Молодежная».

Противопоказания

Ограничения и запреты на МРТ кисти руки действуют только при следующих состояниях:

непереносимости контрастного вещества, если нужно сделать МРТ кисти руки с контрастом.

Стоимость МРТ кисти руки

МРТ кисти руки платная, но стоимость услуги вас не испугает. Цены на услуги Кунцевского лечебно-реабилитационного центра фиксированы и являются средними по Москве.

Утрата верхних конечностей перестанет быть серьезной проблемой – Наука – Коммерсантъ

Рука человека — универсальный инструмент, способный как выполнять силовые операции, так и аккуратно и надежно удерживать хрупкие предметы. Утрата верхних конечностей является одной из древнейших проблем человечества, решение которой стало возможным благодаря научному и техническому прогрессу.

От железной руки до бионического протеза

Задачу замены утраченных конечностей человечество пыталось решить еще в античности. Самым известным протезом средневековья является «железная рука» рыцаря фон Берлихингена, сделанная в 1504 году. Протез был похож на железную перчатку с пятью пальцами, которые с помощью шестерни могли поворачиваться и фиксироваться, что позволяло удерживать предметы или оружие. Крепился протез к руке кожаными ремнями. Примерно в ту же эпоху подвижные искусственные конечности сконструировал француз Амбруаз Паре. В начале XIX века немецкий стоматолог и хирург Петер Балифф придумал способ управлять пальцами протеза при помощи движения локтевого сустава. Для этого были использованы тяги, закрепленные на плече пациента так, что при разгибании локтевого сустава пальцы разгибались и, наоборот, для захвата предмета протезом необходимо было согнуть локоть.

После Второй мировой войны для передачи движения пальцам протеза стали использоваться электрические двигатели. В конце 1960-х годов была разработана первая миоэлектрическая система управления, в основе которой лежат методы регистрации и анализа мышечных биопотенциалов (электромиограмма, ЭМГ) человека. Несколько электродов закрепляются на поверхности кожи человека и позволяют измерять электрические импульсы, которые возникают при напряжении и расслаблении мышцы. Эти импульсы через электронные преобразователи передаются к моторам, которые перемещают пальцы. Таким образом, при помощи напряжения и расслабления определенной группы мышц человек может управлять работой протеза. Такие протезы называются бионическими (от древнегреч. — живущее), то есть являются решениями, непосредственно заимствованными у живой природы.

Четыре вида протезов

«Железная рука» рыцаря фон Берлихингена, сделанная в 1504 году

Фото: wikimedia.org

Протезы верхних конечностей разделяются на две основные группы — пассивные (косметические и функциональные) и активные (тяговые и миоэлектрические).

Косметические протезы являются высококачественными муляжами здоровой руки, хотя и позволяют выполнять некоторые простые действия, например, поддерживание и толкание предметов. При этом технологии производства косметических протезов могут быть использованы при изготовлении съемных оболочек активных протезов.

К функциональным протезам относятся протезы с возможностью смены насадок, которые могут быть выполнены в виде различных инструментов — крюк, зажим, кольцо, гаечный ключ, молоток и др.

Kleiber Trio (Клайбер бионикс, Россия)

Тяговые протезы представляют собой простейшую версию активных протезов и приводятся в движение при помощи сгибания локтевого сустава, вследствие чего обладают ограниченной функциональностью за счет всего лишь одного варианта сжатия пальцев.

Электромеханические роботизированные (бионические) протезы являются наиболее эффективными решениями для протезирования, так как способны более точно копировать кинематику кисти руки здорового человека за счет использования нескольких независимых приводов для пальцев. Использование большего числа степеней свободы (как правило, пяти-шести) по сравнению с тяговыми протезами позволяет управлять положением пальцев, за счет чего становится возможным выполнение сложных сочетаний движений и реализация разнообразных положений пальцев (паттернов), что позволяет эффективнее захватывать предметы.

Особенности бионических протезов

Последнее десятилетие отмечено высокой активностью среди разработчиков антропоморфных манипуляторов захвата для роботов и бионических протезов рук. В подобных манипуляторах для роботов (DLR Hand II Аэрокосмического центра Германии, Shadow Dexterous Hand компании Shadow Robotics) используются до 22 приводов для управления пальцами, применяются тактильные сенсоры на контактных площадках. Система управления позволяет автоматически схватывать предметы различных форм. Но в качестве протезов подобные решения использоваться не могут из-за большой массы и габаритов предплечья, в котором размещаются сервоприводы. Поэтому, в отличие от антропоморфных манипуляторов, для роботов в бионических протезах используются ограниченный набор приводов и специальная конструкция пальца, в которой дистальная фаланга объединяется с медианной для снижения числа подвижных элементов. Это необходимо, чтобы снизить массу протеза и разместить электронику и моторы внутри кисти, так как автономная кисть позволяет выполнять протезирование с различной степенью ампутации предплечья.

Luke Arm (DEKA Research, США)

Своими успехами разработчики бионических протезов обязаны последним достижениям науки и техники в области аккумуляторов высокой плотности, появлению различных сенсорных устройств, позволяющих бионической руке чувствовать и ощущать взаимодействие с объектами подобно человеку, компактных электрических моторов, высокая эффективность которых обусловлена прогрессом в области производства магнитов на основе редкоземельных металлов. А также микропроцессорам, способным с высокой скоростью обрабатывать информацию от множества сенсоров и принимать решение по управлению приводами пальцев для достижения заданного положения.

Благодаря 22 степеням свободы кисть человека позволяет выполнять сложные сочетания движений, захватывать предметы различной формы. Развитая система осязания дает возможность захвата предметов на ощупь, а также надежно удерживать и выполнять манипуляции.

Современные бионические протезы обладают широким набором вариантов сжатия, специально разработанных для повседневных задач. Управление режимами работы таких протезов может осуществляться как за счет регистрации биопотенциалов на остаточных группах мышц пользователя, так и электрической активности головного мозга, либо при помощи специальной панели управления.

DynamicArm (OttoBock, Германия)

Для пользователя на данный момент недоступно непосредственное управление движением каждого отдельного пальца протеза. Это обусловлено отсутствием коммерческих решений для интеграции с существующими бионическими протезами, а также сложностью в реализации устройств многоканального захвата биосигналов человека. В лаборатории прикладных кибернетических систем МФТИ под руководством Т.К. Бергалиева ведутся разработки в области человеко-машинных интерфейсов на основе биосигналов человека. В частности, там разработана восьмиканальная система управления на основе ЭМГ-сигналов, позволяющая регистрировать интегральную активность мышц предплечья, повышая тем самым количество управляемых степеней свободы. Для коммерциализации разработанной технологии была создана компания ООО «Гальвани-Бионикс», получившая поддержку Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

Michelangelo (OttoBock, Германия)

Будущий пользователь может научиться пользоваться протезом с помощью специального программного обеспечения, позволяющего посредством миоэлектрических сенсоров управлять виртуальной моделью будущего протеза. К обучению можно приступать уже на ранних послеоперационных стадиях подготовки к установке бионического протеза, так как для установки протеза требуется изготовить индивидуальную приемную гильзу и может пройти продолжительное (до шести месяцев) время до сформирования окончательной культи.

Зарубежные разработчики протезов часто уделяют преувеличенное внимание количеству паттернов движения (жестов) пальцев, которое иногда доходит до 15-20. Для повседневного использования такое избыточное число не требуется и даже может создать неудобство, так как в течение дня приходится часто переключаться между наиболее подходящими паттернами, при этом используются, как правило, пять-шесть вариантов. При помощи бионических протезов человек может выполнять различные бытовые действия: пользоваться электро- и столовыми приборами, работать за компьютером, перемещать предметы и сумки, открывать емкости и бутылки, гладить белье, одеваться и многое другое.

Российские разработки

Технически различаются два варианта компоновки бионических протезов:

Размещение моторов внутри ладони (BeBeonic 3 (OttoBock, Германия, 2012), Michelangelo Hand (OttoBock, Германия,2011), «Миотея» ПР2-Б1 («НПФ Галатея», РФ, 2005), Stradivary (ООО «Моторика», РФ, 2016))
Размещение моторов внутри пальцев и, как следствие, возможность протезировать отдельные пальцы (iLimb Ultra (OSSUR, Исландия, 2008), Evolution 2 (Vincent Systems, Германия, 2015), Kleiber Solo (ООО «Клайбер Бионикс», РФ, 2016)).

Основные преимущества перспективных современных бионических протезов заключаются в следующем:

Способность надежно захватывать предметы разных форм
Аккуратный автоматический захват хрупких предметов с учетом развиваемых усилий
Возможность «осязания» объектов взаимодействия за счет обратной тактильной связи
Поворот кисти за счет дополнительных приводов
Стабилизация предмета за счет управления положением запястного сустава.

В России в настоящее время на рынке представлен только один бионический протез «Миотея» компании «НПФ «Галатея»», разработанный более десяти лет назад. «Миотея» является наиболее доступным решением, имеет одну степень свободы и может управляться при помощи одно- или двухканальной системы. В первом случае закрытие и раскрытие кисти производится при помощи одной мышцы, во втором используются разные мышцы. Данный протез значительно уступает по функциональности зарубежным.

Перспективными разработками доступных бионических протезов, не уступающих зарубежным аналогам по функциональности, занимаются отечественные компании ООО «Моторика» (Stradivary) и ООО «Клайбер Бионикс» (Kleiber Solo).

Vincent Evolution 2 (VINCENTsystems, Германия)

Компания «Моторика» представила первый в России детский активный тяговый протез «Киби», предназначенный для выполнения захвата небольших предметов. «Киби» изготавливается по индивидуальным меркам по технологии селективного лазерного спекания порошка. В настоящее время компания «Моторика» разрабатывает предсерийный прототип бионического протеза кисти Stradivary, обладающего шестью степенями свободы с размещением приводов внутри ладони. Протез Stradivary планируется оснащать специальным модулем с функцией умных часов.

MyoFacil (OttoBock, Германия)

Линейка разрабатываемых протезов Kleiber компании «Клайбер Бионикс» предназначается для людей с различной степенью ампутации верхних конечностей. Ключевой особенностью этих протезов является использование тактильных сенсоров, размещаемых на подушечках пальцев. Конструктивно тактильный сенсор представляет собой группу контактных площадок, покрытых иммерсионным золотом, поверх которой располагается чувствительный эластомер — композит квантового туннелирования (QTC). Это материал, который в нормальном состоянии является изолятором, но становится проводящим под действием внешних факторов: давления, натяжения или скручивания. Тактильный сенсор позволяет измерять не только нормальную составляющую приложенного воздействия, но и тангенциальную. Измерение последней позволяет значительно улучшить качество системы управления захватом, обеспечивая определение момента начала проскальзывания удерживаемого объекта. Протез дает возможность осязания взаимодействия с предметами, что обеспечивает аккуратный захват легких и хрупких предметов, а пользователь получает обратную тактильную связь. Кисть Kleiber Solo представляет собой сменный модуль, приводимый в движение шестью приводами, который может быть установлен на персональную культеприемную гильзу, а также предназначается для работы в составе протезов руки Kleiber Duo и Trio.

iLimb Ultra (TouchBionics, Шотландия)

Пользователи протезов Kleiber и Stradivary могут самостоятельно настраивать конфигурацию или выбирать из набора готовых паттернов захвата при помощи специальных мобильных приложений, управление протезами осуществляется при помощи миоэлектрических модулей, входящих в комплект поставки. Заряда аккумуляторов хватает на 10-12 часов активной работы. Стоимость бионических протезов Kleiber и Stradivary в несколько раз ниже зарубежных аналогов.

Также компания «Клайбер Бионикс» совместно с разработчиком сервоприводов «РУ.Роботикс» проводят разработку бионического протеза руки выше локтевого сустава Kleiber Duo и Trio. В этих протезах для движения локтевого и плечевого суставов используются до четырех дополнительных приводов. Так, бионические протезы рук для пациентов с ампутацией выше локтевого сустава в данный момент представлены в США (APL’s Modular Prosthetic Limb Университета Джонса Хопкинса и Arm System исследовательского центра DEKA Research) и Германии (DynamicArm компании OttoBock). Для управления такими протезами используются многоканальные системы регистрации биопотенциалов.

Одной из задач при разработке бионических протезов является преодоление так называемого эффекта «зловещей долины». В 1978 году японский ученый Масахиро Мори при исследовании эмоциональных реакций на внешний вид роботов обнаружил, что люди с симпатией относятся к антропоморфным механизмам до определенного предела человекоподобия. Максимальное же сходство с человеком, наоборот, вызывает у них тревогу, отвращение и страх. Этот крутой провал на графике зависимости симпатии окружающих от человекоподобия робота и получил название «зловещей долины».

Эффект «зловещей долины» распространяется и на людей, использующих протезы. Одним из способов изменить отношение к таким людям является популяризация протезно-ортопедического оборудования. Это происходит, например, во время Паралимпийских игр, а также впервые прошедших в прошлом году в Швейцарии соревнований среди людей с ограниченными возможностями Cybathlon, в которых одной из дисциплин было соревнование среди пользователей роботизированных протезов рук на ловкость и скорость выполнения манипуляций с предметами.

Возможное будущее (2025 год)

Миотея (НПФ Галетея)

Благодаря достижениям науки и техники люди с ограниченными возможностями смогут в значительной степени восстановить функциональность руки и способность к самообслуживанию. Утрата верхних конечностей перестанет быть серьезной проблемой, влекущей за собой потерю трудоспособности. Ежегодно будут проводиться специальные соревнования среди людей с бионическими протезами, заявки на выплату компенсаций за установку бионических протезов руки начнут приниматься в режиме одного окна, а время восстановления утраченной трудоспособности из-за различной степени ампутаций составит не более двух недель. Но главное, здоровые люди перестанут испытывать дискомфорт при общении с людьми-«киборгами», а роботизированные протезы будут восприниматься как один из гаджетов, наподобие умных часов.

Иван Кречетов

Ладонь и кисть руки (боль в ладонях и кистях рук)

Обычный вопрос, которым задаются люди, испытывающие болезненные ощущения в ладонях и кистях рук, — когда и к какому врачу необходимо обратиться за помощью?

Если у вас произошла травма кисти и после курса соответствующего лечения болезненные ощущения не проходят, скорее всего, — это начало развития заболевания суставов или возможные последствия сосудистых нарушений.

Боль в руках

Болевой синдром возникает от продолжительной работы за компьютером, возможно вы музыкант, или ваша работа связана с однообразным движением рук, после которых появляются отеки? Такая постоянная нагрузка на суставы рук может привести к защемлению нервных окончаний в запястье. Причиной болезненных ощущений могут стать заболевания позвоночника — межпозвонковая грыжа, остеохондроз.

Вы можете начать принимать обезболивающие препараты, которые, конечно, принесут вам облегчение, но это временно. Не устранив причину боли, вы не сможете как прежде радоваться жизни, продолжать работать, играть с детьми. Боль рано или поздно вернется!

Пренебрегая собственным здоровьем и пуская болезнь на самотек, вы открываете дорогу тяжелым заболеваниям суставов!

Важная информация:

Уважаемые пациенты! Если вам установлен диагноз «ревматоидный артрит», вам необходимо обратиться к ревматологу. При ревматологическом профиле помимо суставов могут страдать и внутренние органы (сердце, почки и др.), поэтому лечить ревматоидный артрит нужно именно у ревматолога. Лечением аллергического, подагрического и инфекционного артритов занимаются специалисты соответствующего профиля (аллергологи, ревматологи и кардиоревматологи).

Лечением всех остальных видов артритов у детей и взрослых (вызванных травмами — спортивными и бытовыми, избыточным весом тела, возрастными изменениями в суставах) успешно занимаются врачи ортопеды.

Изменилась ли человеческая рука как худощавая машина для разрушения костей? | Умные новости

Ученые давно связывают эволюцию человеческой руки — уникальной своими длинными противопоставленными большими пальцами и ловкими пальцами — с появлением каменных орудий около 2,6 миллиона лет назад. Эти инструменты, от примитивных кусков камня, использовавшихся в качестве импровизированных молотов, до острых каменных хлопьев, образовавшихся при ударе одного камня о другой, и даже небольших топоров, обычно приписываются Homo habilis , древнему виду людей, прозванному «умелым человеком» в честь его теоретически роль первого мастера по изготовлению инструментов.

Ранние гоминины занимались различными видами деятельности, связанными с инструментами, включая охоту, добычу пищи и приготовление пищи. Но согласно новому исследованию ученых из Чатемского и Кентского университетов, не все эти виды деятельности были созданы одинаково. Результаты команды, недавно опубликованные в журнале Journal of Human Evolution , предполагают, что конкретное поведение — разбивание костей животных для доступа к их костному мозгу — оказало огромное влияние на развитие ранней анатомии руки.

«Все эти виды поведения связаны с разными материалами, разными конечными целями и разными моделями силы и движения верхней конечности», — отмечают исследователи в своем исследовании. «Следовательно, маловероятно, что каждое поведение оказало одинаковое влияние на эволюцию современной человеческой руки».

Костный мозг — вкусная, высокоэнергетическая пища. Ранние люди, у которых были руки, более приспособленные для разрушения костей и получения вкусной закуски, могли быть лучше подготовлены к выживанию в суровых условиях доисторических времен и, следовательно, с большей вероятностью передали свои гены — и ловкие руки — следующему поколению.Чтобы проверить эту гипотезу, команда попросила 39 добровольцев надеть ручную систему датчиков давления под названием Pliance и продемонстрировать ряд действий эпохи плейстоцена, таких как раскалывание орехов, добыча костного мозга с помощью молотка и измельчение кремня для придания формы известным инструментам. как хлопья. Pliance, Science Alert из Мишель Старр объясняет, что его носят как перчатку и позволяют исследователям определять степень давления, оказываемого на каждый палец во время различных действий.

Измерения различались по всем направлениям, но исследователи обнаружили, что большой, указательный и средний пальцы всегда играли важную роль.Поведение, требующее наибольшего давления, заключалось в том, чтобы молотить кости по костному мозгу и производить кремневые хлопья. Поведение, требующее наименьшего давления, — это треск орехов. Трейси Кивелл, профессор биологической антропологии из Кента, сказала, что открытия группы могут объяснить, почему другие приматы могут колоть орехи без помощи руки, подобной человеку.

Хотя современные люди и приматы разделяют эволюционное преимущество противопоставленных больших пальцев, длина наших пальцев различается: у обезьян и обезьян более короткие большие пальцы рук и более длинные пальцы, идеально приспособленные для раскачивания дерева, в то время как люди имеют удлиненные большие пальцы и более короткие пальцы, предназначенные для точного захвата.Интересно, что исследование 2015 года показало, что рука общего предка обоих видов была больше похожа на человеческую, чем на приматов, предполагая, что человеческая рука более «примитивна». (Это не означает, что мы менее умны, чем наши коллеги-приматы, отмечает Майкл Балтер из Science — вместо этого он предполагает, что руки приматов эволюционировали для жизни на деревьях, в то время как наши руки развивались вместе с неврологическими достижениями, которые позволил создать более продвинутый инструмент.)

Ранее в этом месяце в Панаме была замечена группа капуцинов, которые использовали каменные орудия для разбивания моллюсков и других продуктов, сообщает Сара Каплан из газеты Washington Post .При этом обезьяны стали первыми в своем роде и четвертыми из всех нечеловеческих приматов, так сказать, вступившими в каменный век.

Новые открытия не совсем переписывают историю эволюции руки человека. Но вновь обретенный упор на богатый и высококалорийный костный мозг привлекает внимание к разнообразию практик, благодаря которым сегодня пальцы становятся подвижными. Хотя задача изготовления каменных орудий, безусловно, повлияла на развитие рук наших предков, возможно, именно их ненасытный аппетит к жирным и труднодоступным угощениям имел все значение.

Понравилась статья?
ПОДПИШИТЕСЬ на нашу рассылку новостей

Эволюция пропорций рук человека и обезьяны

Napier, J. Hands. 180Princeton Univ. Пресса (1993).

Лавджой, К. О., Симпсон, С. В., Уайт, Т. Д., Асфау, Б. и Сува, Г. Осторожное лазание в миоцене: передние конечности Ardipithecus ramidus и человека примитивны. Наука 326 , 70–708 (2009).

ADS Статья Google ученый

Таттл Р. в Филогения приматов ред. Лакетт В. Патрик, Салай Фредерик С. 447–480 Спрингер (1975).

Almécija, S. & Alba, D. M. О ручных пропорциях и точном захвате между подушечками Australopithecus afarensis . J. Hum. Evol. 73 , 88–92 (2014).

Артикул Google ученый

Альба, Д.M., Moyà-Solà, S. & Köhler, M. Морфологическое сходство руки Australopithecus afarensis на основе ручных пропорций и относительной длины большого пальца. J. Hum. Evol. 44 , 225–254 (2003).

Артикул Google ученый

6
Шульц А. Х. Персонажи, общие для высших приматов, и характеры, характерные для человека. Q. Rev. Biol. 11 , 259–283 (1936).
Артикул Google ученый

7
Straus, W.Л. Младший. Загадка происхождения человека. Q. Rev. Biol. 24 , 200–223 (1949).
Артикул Google ученый

8
Ле Гро Кларк, В. Э. Ископаемые свидетельства эволюции человека 200 University of Chicago Press (1964).

9
Руволо М., Дисотелл Т. Р., Аллард М. В., Браун В. М. и Ханикатт Р. Л. Разрешение трихотомии африканских гоминоидов с использованием последовательности митохондриального гена. Proc. Natl Acad. Sci. USA 88 , 1570–1574 (1991).
ADS CAS Статья Google ученый

10
Wrangham, R. & Pilbeam, D. in All Apes Great and Small eds Galdikas Biruté M. F. et al. 5–17Kluwer Academic / Plenum Publishers (2001).

11
Ричмонд, Б.Г., Бегун, Д.Р. и Стрейт, Д.С. Происхождение человеческого прямохождения: пересмотр гипотезы ходьбы на костяшках пальцев. годb. Phys. Антрополь. 44 , 70–105 (2001).
Артикул Google ученый

12
Ролиан К., Либерман Д. Э. и Халлгримссон Б. Коэволюция рук и ног человека. Evolution 64 , 1558–1568 (2010).
Артикул Google ученый

13
Альмесия, С., Моя-Сола, С. и Альба, Д. М. Раннее происхождение человеческого точного захвата: сравнительное исследование поллических дистальных фаланг у ископаемых гомининов. PLoS ONE 5 , e11727 (2010).
ADS Статья Google ученый

14
Кивелл, Т. Л., Кибии, Дж. М., Черчилль, С. Э., Шмид, П. и Бергер, Л. Р. Рука Australopithecus sediba демонстрирует мозаичную эволюцию локомоторных и манипулятивных способностей. Наука 333 , 1411–1417 (2011).
ADS CAS Статья Google ученый

15
Напье, Дж.Р. и Дэвис, П. Р. Скелет передних конечностей и связанные с ним останки Proconsul africanus . Foss. Мамм. Afr. 16 , 1–69 (1959).
Google ученый

16
Моя-Сола, С., Келер, М., Альба, Д. М., Казановас-Вилар, И. и Галиндо, Дж. Pierolapithecus catalaunicus , новая большая обезьяна среднего миоцена из Испании. Наука 306 , 1339–1344 (2004).
ADS Статья Google ученый

17
Almécija, S., Альба, Д. М., Моя-Сола, С. и Кёлер, М. Орангоподобные ручные адаптации ископаемого гоминоида Hispanopithecus laietanus : первые шаги к подвешивающему поведению больших обезьян. Proc. Биол. Sci. 274 , 2375–2384 (2007).
Артикул Google ученый

18
Альмесия, С., Альба, Д. М. и Моя-Сола, С. Pierolapithecus и функциональная морфология миоценовых фаланг рук обезьян: палеобиологические и эволюционные последствия. J. Hum. Evol. 57 , 284–297 (2009).
Артикул Google ученый

19
Шульц А. Х. Скелет туловища и конечностей высших приматов. Hum. Биол. 2 , 303–438 (1930).
Google ученый

20
Кристель М. в книге « Руки приматов», , ред. Преушофт Хольгер, Чиверс Дэвид Дж. 91–108 Спрингер (1993).

21
Ларсон, С.Г. Параллельная эволюция туловища и передних конечностей гоминоидов. Evol. Антрополь. 6 , 87–99 (1998).
Артикул Google ученый

22
Almécija, S. et al. Бедренная кость оррорина Orrorin tugenensis обнаруживает морфометрическое сходство как с миоценовыми обезьянами, так и с более поздними гомининами. Nat. Commun. 4 , 2888 (2013).
Артикул Google ученый

23
Рино, П.L. Генетическая и эволюционная основа параллельной эволюции и ее значение для эволюции гоминоидов. Evol. Антрополь. 23 , 188–200 (2014).
Артикул Google ученый

24
Ингрэм, Т. и Малер, Д. Л. ПОВЕРХНОСТЬ: обнаружение конвергентной эволюции на основе сравнительных данных путем подгонки моделей Орнштейна-Уленбека с пошаговым информационным критерием Акаике. Methods Ecol. Evol. 4 , 416–425 (2013).
Артикул Google ученый

25
Хансен, Т. Ф. Стабилизирующий отбор и сравнительный анализ адаптации. Evolution 51 , 1341–1351 (1997).
Артикул Google ученый

26
Акаике, Х. Новый взгляд на идентификацию статистической модели. IEEE Transact. Автоматическое управление 19 , 716–723 (1974).
ADS MathSciNet Статья Google ученый

27
Hurvich, C. M. & Tsai, C.-L. Выбор модели регрессии и временных рядов в небольших выборках. Biometrika 76 , 297–307 (1989).
MathSciNet Статья Google ученый

28
Сидлаускас Б. Непрерывная и задержанная морфологическая диверсификация в сестринских кладах характерных рыб: подход филоморфопространства. Evolution 62 , 3135–3156 (2008).
Артикул Google ученый

29
White, T. D. et al. Ardipithecus ramidus и палеобиология ранних гоминидов. Наука 326 , 64–86 (2009).
ADS Статья Google ученый

30
Бломберг, С. П., Гарланд, Т. мл. И Айвз, А. Р. Тестирование филогенетического сигнала в сравнительных данных: поведенческие черты более лабильны. Evolution 57 , 717–745 (2003).
Артикул Google ученый

31
Гулд, С. Дж. И Врба, Э. С. Экзаптация — отсутствующий термин в науке о форме. Палеобиология 8 , 4–15 (1982).
Артикул Google ученый

32
Straus, W. L. Jr. Рудиментарные пальцы приматов. Q. Rev. Biol. 17 , 228–243 (1942).
Артикул Google ученый

33
Moyà-Solà, S. & Köhler, M. A Dryopithecus Скелет и происхождение передвижения больших обезьян. Nature 379 , 156–159 (1996).
ADS Статья Google ученый

34
Ши Б. Т. Аллометрия и гетерохрония у африканских обезьян. Am. J. Phys. Антрополь. 62 , 275–289 (1983).
CAS Статья Google ученый

35
Янг, Н. М., Вагнер, Г. П. и Халлгримссон, Б. Развитие и эволюция конечностей человека. Proc. Natl Acad. Sci. США 107 , 3400–3405 (2010).
ADS CAS Статья Google ученый

36
Яблонски, Н. Г., Уитфорт, М. Дж., Робертс-Смит, Н. и Циньци, X. Влияние жизненного цикла и диеты на распространение катарейных приматов в плейстоцене в Восточной Азии. J. Hum. Evol. 39 , 131–157 (2000).
CAS Статья Google ученый

37
Лавджой, К. О., Латимер, Б., Сува, Г., Асфау, Б. и Уайт, Т. Д. Сочетание схватывания и движения: стопа Ardipithecus ramidus . Наука 326 , 72–728 (2009).
ADS Статья Google ученый

38
Уокер, А.К. и Пикфорд, М. в New Interpretations of Ape and Human Ancestry eds Ciochon R. L., Corruccini R. S. 325–351Plenum Press (1983).

39
Снит, П. Х. и Сокал, Р. Р. Числовая систематика. Принципы и практика цифровой классификации (1973).

40
Jungers, W. L. in Size and Scaling in Primate Biology ed. Юнгерс В. Л. 345–381 Пленум Пресс (1985).
Google ученый

41
Фогель, С. Устройства жизни: физический мир животных и растений Princeton Univ. Пресса (1988).

42
Юнгерс, У. Л., Фальсетти, А. Б. и Уолл, С. Е. Форма, относительный размер и корректировки размеров в морфометрии. годb. Phys. Антрополь. 38 , 137–161 (1995).
Артикул Google ученый

43
Zipfel, B. et al. Стопа и лодыжка Australopithecus sediba . Наука 333 , 1417–1420 (2011).
ADS CAS Статья Google ученый

44
де Руйтер, Д. Дж., Черчилль, С. Э. и Бергер, Л. Р. в Палеобиология австралопитека 147–160 Спрингер (2013).

45
Плавкан, Дж. М., Хаммонд, А. С. и Уорд, К. В. Краткое сообщение: Расчет диаметра головки бедренной кости человекообразного и нечеловеческого происхождения по размеру вертлужной впадины. Am. J. Phys. Антрополь. 155 , 469–475 (2014).
Артикул Google ученый

46
Сармиенто Э. и Мелдрам Д. Дж. Поведенческие и филогенетические последствия узкого аллометрического исследования Ardipithecus ramidus . HOMO 62 , 75–108 (2011).
CAS Статья Google ученый

47
Тринкаус, Э.& Руфф, С. Геометрия поперечного сечения диафиза бедренной и большеберцовой кости в плейстоцене. Homo. Палеоантропология 13 , 62 (2012).
Google ученый

48
Ruff, C., Niskanen, M., Junno, J.-A. И Джеймисон П. Прогнозирование массы тела на основе роста и ширины подвздошной кости в двух популяциях в высоких широтах с применением к людям, находившимся в более ранних широтах. J. Hum. Evol. 48 , 381–392 (2005).
Артикул Google ученый

49
Rafferty, KL, Walker, A., Ruff, CB, Rose, MD и Andrews, PJ Посткраниальные оценки веса тела у пациента Proconsul с отметкой на дистальной части большеберцовой кости P. major из Napak , Уганда. Am. J. Phys. Антрополь. 97 , 391–402 (1995).
CAS Статья Google ученый

50
Арнольд, К., Мэтьюз, Л. Дж. И Нанн, К. Л. Веб-сайт 10kTrees: новый онлайн-ресурс по филогении приматов. Evol. Антрополь. 19 , 114–118 (2010).
Артикул Google ученый

51
Бергер, Л. Р. и др. Australopithecus sediba : новый вид Homo -подобного австралопита из Южной Африки. Наука 328 , 195–204 (2010).
ADS CAS Статья Google ученый

52
Харрисон Т.Обезьяны среди запутанных ветвей человеческого происхождения. Наука 327 , 532–534 (2010).
ADS CAS Статья Google ученый

53
Вуд Б. и Харрисон Т. Эволюционный контекст первых гомининов. Природа 470 , 347–352 (2011).
ADS CAS Статья Google ученый

54
Sarmiento, E.E. Комментарий к палеобиологии и классификации Ardipithecus ramidus . Наука 328 , 1105-б (2010).
ADS Статья Google ученый

55
Бегун, Д. Р., Нарголвалла, М. К. и Кордос, Л. Европейские миоценовые гоминиды и происхождение африканских обезьян и человеческих кладов. Evol. Антрополь. 21 , 10–23 (2012).
Артикул Google ученый

56
Росси Дж.Б. и Маклатчи Л. Новый род плиопитекоидов из раннего миоцена Уганды. J. Hum. Evol. 5 , 568–586 (2006).
Артикул Google ученый

57
Перес де лос Риос, М., Моя-Сола, С. и Альба, Д. М. Носовая и околоносовая архитектура среднемиоценовой обезьяны Pierolapithecus catalaunicus (приматы: Hominidae): Филогенетические последствия. J. Hum. Evol. 63 , 497–506 (2012).
Артикул Google ученый

58
Кавалли-Сфорца, Л. и Эдвардс, А. В. Филогенетический анализ. Модели и процедуры оценки. Am. J. Hum. Genet. 19 , 233 (1967).
CAS PubMed PubMed Central Google ученый

59
Фельзенштейн, Дж. Оценка максимального правдоподобия эволюционных деревьев по непрерывным признакам. Am. J. Hum. Genet. 25 , 471 (1973).
CAS PubMed PubMed Central Google ученый

60
Фельзенштейн, Дж. Филогения и сравнительный метод. Am. Nat. 125 , 1–15 (1985).
Артикул Google ученый

61
Батлер, М. А. и Кинг, А. А. Филогенетический сравнительный анализ: подход к моделированию для адаптивной эволюции. Am. Nat. 164 , 683–695 (2004).
Артикул Google ученый

62
Кинг, А. и Батлер, М. А. ой: модели Орнштейна-Уленбека для филогенетических сравнительных гипотез (пакет R). http://ouch.r-forge.r-project.org (2009 г.).

63
Фельзенштейн, Дж. Филогения и количественные признаки. Annu. Rev. Ecol. Syst. 19 , 445–471 (1988).
Артикул Google ученый

64
Шлютер, Д., Прайс, Т., Мурс, А. Ø. & Людвиг, Д. Вероятность состояний предков в адаптивной радиации. Evolution 51 , 1699–1711 (1997).
Артикул Google ученый

65
Рольф Ф. Дж. В Морфология, форма и филогения eds MacLeod N., Forey P. L. 175–193 Тейлор и Фрэнсис (2002).

66
Мэддисон, У. П. Реконструкция экономного состояния с изменением квадрата предков для непрерывных знаков на филогенетическом дереве. Syst. Zool. 40 , 304–314 (1991).
Артикул Google ученый

67
Слейтер, Дж. Дж., Хармон, Л. Дж. И Альфаро, М. Е. Объединение окаменелостей с молекулярной филогенией улучшает вывод об эволюции признаков. Evolution 66 , 3931–3944 (2012).
Артикул Google ученый

68
Ревелл, Л. Дж. Phytools: пакет R для филогенетической сравнительной биологии (и других вещей). Methods Ecol. Evol. 3 , 217–223 (2012).
Артикул Google ученый

69
Рольф Ф. Дж. Сравнительные методы анализа непрерывных переменных: геометрические интерпретации. Evolution 55 , 2143–2160 (2001).
CAS Статья Google ученый

70
Харви, П. Х. и Пейджел, М. Д. Сравнительный метод в эволюционной биологии Vol.239 , Oxford univ. пресс (1991).

Интересные факты о руках

Цитаты

При отсутствии других доказательств Один только большой палец мог бы убедить меня в существовании Бога.
Сэр Исаак Ньютон

Мы можем высадить людей на Луну, но для все наше механическое и электронное волшебство, мы не можем воспроизвести искусственный указательный палец, который может чувствовать и манить.
Джон Напье

Рука — это край ума.
Якоб Броновски

Нельзя пожать руку сжатым кулаком.
Индира Ганди

Аромат всегда остается в руке, дающей Роза.
Хеда Бежар

Держите верного друга обеими руками.
Нигерийская пословица

И не слишком много видели воздух рукой, таким образом, но используйте все аккуратно.
Уильям Шекспир, ‘Трагедия Гамлета, Принц Датский, действие III, сцена ii

Сохранение священного огня свободы и судьбы республиканской модели правления… глубоко, … в конце концов, сделал ставку на эксперимент, доверенное рукам Американские люди.
Джордж Вашингтон, Первая инаугурационная речь, 30 апреля 1789 г.

Пусть дорога поднимется тебе навстречу. Пусть ветер всегда быть за твоей спиной. Пусть солнышко тебе согреет, пойдут дожди мягко на ваших полях, и, пока мы не встретимся снова, пусть Бог удержит вас в ладонь его руки.
Ирландское благословение

Не отказывайте в благе тем, кому оно причитается, когда это в ваших силах.
Притчи 3:27

Безличная рука правительства никогда не заменит рука помощи соседа.
Хьюберт Х. Хамфри

Верхняя конечность — громоотвод для души.
Роберт Маркисон

Искусство жизни — это покажи свою руку.
Э. В. Лукас

Лучшая рука помощи, которую вы когда-либо получите, — это тот, что на конце твоей руки.
Фред Денер

Дети — это руки, которыми мы держимся за небеса.
Генри Уорд Бичер

Рука ребенка в твоей — какую нежность и силу он вызывает. Вы мгновенно самый пробный камень мудрости и силы.
Марджори Холмс

Окончательная проверка отношений — не соглашаться но держитесь за руки.
Александр Пенни

Преступники не умирают от рук закона. Они умереть от рук других людей.
Джордж Бернард Шоу

Невежественные люди не знают, что они руки, пока они его не отбросили.
Софокл

ПАЛМИСТРИЯ, н. 947-й метод (согласно Mimbleshaw’s засекречивание) получения денег ложным предлогом. Он состоит в «чтении характер »в морщинах, образовавшихся при закрытии руки. в целом ложно; иероглиф действительно может быть прочитан очень точно в этом Кстати, для морщин в каждой представленной руке прямо пишется слово «обман». Самозванство состоит в том, чтобы не читать вслух.
Амвросий Бирс

Бесконечное стремление быть лучшим — долг человека, это это собственная награда.Все остальное в руках Бога.
Махатма Ганди

Чтобы сделать мужчину счастливым, наполните его руки работой.
Фредерик Э. Крейн

Шедевр природы: как эволюция дала нам наши человеческие руки

Эта история впервые появилась в декабрьском выпуске журнала Discover под названием «Поговори с рукой». Поддержите нашу научную журналистику, став подписчиком .

Обратите внимание на свои руки.

Это будет время потраченное не зря, потому что они — чудеса эволюции. Поднимите один и изучите его. Открыть и закрыть. Играйте пальцами. Коснитесь кончиками четырех пальцев большим пальцем. Поверните запястье. Вы должны легко поворачивать его на 180 градусов. Сожмите руку в кулак, пока большой палец не окажется поверх указательного, среднего и безымянного пальцев и будет поддерживать их. Этого не может сделать ни одна обезьяна.

Не только гибкость, обеспечиваемая полностью противопоставленным большим пальцем, делает человеческую руку такой особенной, но и ее исключительная способность чувствовать и прикасаться.Он работает почти как независимый орган чувств. Мы используем его, чтобы почувствовать температуру ветра и воды. С его помощью мы можем вставить ключ прямо в замок даже в темноте. Пальцами мы можем обнаружить неровные поверхности, которые не видим невооруженным глазом. Немного попрактиковавшись, мы можем пальцами отличить настоящий шелк от синтетического шелка или натуральную кожу от искусственной кожи, даже с закрытыми глазами.

Наши пальцы могут даже заменить наши глаза как способ восприятия мира, как может подтвердить голландский палеонтолог Гират Вермей, который ослеп с трехлетнего возраста.Специалист, известный своей работой по морским мидиям и их экосистемам, он никогда не видел окаменелостей. В полевых условиях он ощущает сложные морфологические структуры мидий и пород, в которых они обитают. Пальцами он «видит» детали, которые многие зрячие ученые упускают. В этом нет никаких сомнений: наши руки — исключительное явление в истории эволюции.

Но как появился такой точный инструмент, как человеческая рука, инструмент, который, кажется, был не менее важен для процесса становления человека, чем наша прямая походка? Конечно, эволюционный шар начал катиться, когда ходьба на двух ногах означала, что руки больше не нужны для передвижения.Затем их можно было использовать для широкого круга задач: транспортировка еды или потомства, черпание воды, сбор материала для строительства убежища или удерживание предметов в одной руке и манипулирование ими другой для выполнения определенных задач.

Чем более искусны наши предки владели руками, тем успешнее они были и, следовательно, тем выше выживаемость их потомков. По мере того, как естественный отбор шел своим чередом, преобладали благоприятные изменения в строении руки. Эволюция нашего мозга и нашей анатомии продвигалась синхронно.Баланс между костями рук, сухожилиями, мышцами и нервами постоянно улучшался, равно как и все более чувствительное осязание руки и все более изощренное наблюдение мозга за координацией движений. В результате получился многогранный инструмент, который помог нам строить, охотиться, есть и общаться.

Понимая истоки

Мы можем проследить эволюцию наших рук до самого начала карты предков приматов более 70 миллионов лет назад. Развитие руки приматов, вероятно, началось с маленьких предков, которые жили на земле и постепенно завоевали кроны деревьев в качестве своего нового дома.Очевидно, что у тех, кто мог хватать маленькие предметы, было преимущество.

Долгое время ученые считали, что первые представители рода Homo были вооружены рукой, анатомически похожей на руку современного человека. Это понятие восходит к нескольким впечатляющим находкам окаменелостей в Африке в начале 1960-х годов.

Было большое волнение в мае 1964 года, когда исследователь приматов Джон Рассел Нэпир вместе с палеоантропологами Филиппом Тобиасом и Луи Лики сообщил, что в течение многих лет работы в Олдувайском ущелье в Танзании они нашли останки, в том числе много рук. кости первых людей, сделавших инструменты.«Кости кисти напоминают кости Homo sapiens sapiens », — писали они; по отдельным фрагментам они реконструировали руку с особенно мощными суставами у основания пальцев и выдающимся большим пальцем. В то время известие о человекоподобной руке, которой 1,8 миллиона лет, вызвали бурю интереса.

Фрагменты рук были одной из основных причин, по которым исследователи приписали находки костей первому человеку, ростом не более 4 футов, которого они назвали Homo habilis (Умелый человек).Это является спорным и по сей день, так как ряд зубов найдены в то же время являются подходят для раннего hominin рода австралопитека . Что не оспаривается, так это особая природа костей руки, которые ясно свидетельствуют о руке, которая уже была поразительно человечной по внешнему виду, с относительно длинным и довольно гибким большим пальцем.

Добавление мяса в меню

Несмотря на все споры вокруг Homo habilis , его относительно сложная форма руки хорошо сочеталась с галечными орудиями того же возраста, найденными в Олдувайском ущелье.Был ли Homo habilis практичным древним человеком или практичным древним гоминином, не было никаких сомнений в том, что почти 2 миллиона лет назад жители Олдувая взяли в одну руку молотковый камень и ударили им о другой камень, чтобы изготовить каменный инструмент с острая режущая кромка. Мозг этих обитателей ущелий был примерно вдвое меньше нашего, и функциональный потенциал их рук еще не был развит, но их руки определенно больше не были руками обезьяны.

(Источник: Терри Филд)

Гибкие руки и простые каменные лезвия позволили обитателям ущелья занять новую экологическую нишу в саванноподобном ландшафте, который они называли своим домом: место пожирателей падали.На обширных лугах паслось множество крупных млекопитающих, и они часто становились жертвами больших кошек. После того, как хищники помогли себе сами, обычно оставалось питательное мясо, которое можно было быстро разрезать и соскрести с костей каменными инструментами с острыми краями — желательно до прибытия гиен или стервятников.

В начале 1990-х два американских археолога, Кэти Шик и Николас Тот, провели полевые испытания в восточноафриканской саванне, чтобы увидеть, насколько хорошо это сработало бы.Они пробовали разрезать и соскабливать десятки трупов, в том числе двух слонов, с помощью примитивных каменных орудий. «Мы были поражены, — писали они, — когда небольшая чешуйка лавы рассекла стально-серую кожу толщиной около дюйма, обнажив огромное количество жирного мяса красного слона внутри. После преодоления этого критического барьера удаление плоти оказалось довольно простым делом, хотя огромные кости и мускулы этих животных имеют очень прочные, толстые сухожилия и связки, это еще одна проблема, с которой наши каменные орудия успешно справляются.

Когда эти примитивные инструменты были в руках современных людей, было очевидно, что использовать их для резки мяса было легко и быстро. Добавление мяса в меню было решающим шагом на пути к тому, чтобы стать человеком — до этого первые гоминины, вероятно, в основном ели растения. Повышенное потребление белка, должно быть, привело к улучшению здоровья в целом и, в долгосрочной перспективе, помогло увеличить размер мозга. И при этом наши руки использовались не только для еды, изготовления, метания или сражений, но и для общения.

От хватания к жестам

Есть некоторые признаки того, что эволюция руки оказала значительное влияние на развитие речи. Прямых доказательств, конечно, нет, но вы можете сделать это косвенно, наблюдая за нашими ближайшими родственниками, человекообразными обезьянами, или наблюдая за маленькими детьми, когда они учатся говорить, используя жесты рук, чтобы указать, чего они хотят, задолго до того, как они произнесут свои первые слова.

Для людей жесты — важный компонент выражения.Оба они предшествуют речи и сопровождают ее. Они подчеркивают сказанное и передают эмоции. Они могут сигнализировать об увольнении или принятии. Они могут угрожать или выражать, вызывать или предлагать сочувствие. В жестовом языке, используемом теми, кто не слышит, жесты почти полностью заменяют слова. Многие ученые предполагают, что жесты и звуки развивались вместе на протяжении многих миллионов лет для создания все более сложных форм общения, взаимно поддерживающих и дополняющих друг друга.

Шимпанзе, бонобо, гориллы и орангутаны также могут общаться с помощью жестов, хотя их репертуар крайне ограничен.В ходе полевого исследования, проведенного британскими учеными в 2018 году, было зафиксировано более 2000 отдельных наблюдений и задокументировано 33 различных жестов. В подавляющем большинстве случаев это были простые приказы, такие как «Дай мне это!» «Подойти ближе!» «Ухаживайте за моей шерстью!» «Я хочу секса!» или «Прекрати!» Все эти жесты служат для запуска или остановки определенного поведения. Исследователи обнаружили, что шимпанзе, гориллы и орангутаны не только использовали большинство этих жестов, но и использовали их точно так же. Может показаться, что люди используют жесты аналогичным образом, но то, как мы говорим руками, гораздо больше связано с социальным контекстом и языковыми сигналами.

Говорим руками

Майкл Томаселло и его команда из Института Макса Планка в Лейпциге в течение последних двух десятилетий искали истоки языка. В многочисленных экспериментах, в которых они сравнивали человеческое поведение с поведением обезьян, они наблюдали, что человеческие жесты выходят далеко за рамки простых приказов, отдаваемых обезьянами. Обезьяны указывают на то, что им полезно в данный момент. Человеческие жесты часто имеют социальный контекст. Они указывают на вещи, которые могут быть полезны другим, или выражают эмоции и отношения, имеющие отношение к сообществу.

Кажется, все началось с жестов, связанных с личным интересом, а затем, когда-то в истории становления человеком — трудно сказать точно, когда — были добавлены жесты для обмена опытом, намерениями, интересами и правилами. Томаселло убежден, что общение зародилось, когда древние люди начали указывать на вещи, чтобы показывать их другим. Например, ранний гоминин мог указать на стервятника, кружившего над недавно убитым животным, на место, где под землей были закопаны питательные корни, или на маленького ребенка, который дистанцировался от группы, когда они уходили на разведку.

Сначала указательные жесты помогли бы координировать совместные действия, такие как охота или присмотр за детьми. Позже они превратились в более сложные знаки для понятий, такие как трепещущее движение, чтобы указать на птицу, или покачивание рук, чтобы указать на ребенка. По словам Томаселло, затем были добавлены звуки, чтобы расширить и расширить этот язык жестов. Это соответствует идее американского психолингвиста Дэвида Макнила о том, что жесты — это, по сути, не что иное, как мысли или мысленные образы, переведенные в движение.Свободные руки были необходимой частью эволюции речи — и неотъемлемой частью коммуникации в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.

Выдержки из Древние кости: раскрывая удивительную новую историю о том, как мы стали людьми, Мадлен Беме, Рюдигера Брауна и Флориана Брейера (предисловие Дэвида Р. Бегуна). Доступно сейчас в Greystone Books. Выдержка с разрешения издателя.

Ограничения мозга и мускулов

С момента зарождения современной неврологии в конце восемнадцатого века понимание того, как управляется человеческая рука, оставалось главной проблемой из-за клинической реальности, согласно которой функция руки является основной жертвой инсульта и выздоравливает. очень плохо.Для тех, кто пережил инсульт, улучшение существующих стратегий реабилитации — это надежда на улучшение функциональных результатов (Wolf et al , 2006). К сожалению, наши знания о механизмах, лежащих в основе функциональной слабости, спастичности сгибателей и мышечной контрактуры, крайне недостаточны. Исходя из этого, The Journal of Physiology организовал симпозиум Функции руки человека: ограничения мозга и мускулов на заседании Физиологического общества 2011 года в Оксфорде.Ожидалось, что пять выступающих преодолеют некоторые препятствия в мозгу вплоть до мускулов. Каждый участник осветил один аспект проблемы и предложил некоторые текущие взгляды, которые необходимо изменить.

Саймон Гандевиа напомнил нам, что функция человеческой руки имеет ограничения более чем на одном уровне (van Duinen & Gandevia, 2011). Хорошо известные периферические механические факторы включают связи между сухожилиями, которые связывают непреднамеренные движения соседних пальцев. Некоторые в значительной степени забытые ограничения означают, что пальцы двигаются через суставные углы, при которых сгибание и разгибание дистальных суставов пальцев невозможно из-за биомеханики мышцы-сухожилия.Центральные ограничения, вероятно, на уровне коры головного мозга, возникают не только из-за нейронного «перетекания» на близлежащие мышцы, но и из-за процесса, который тормозит выработку силы во время сильных сокращений. Обращаясь к эволюционной точке зрения, мы слышали, что строение и функции руки человека следует понимать не как простую эволюцию от человекообразных обезьян, а как от более раннего гоминида. Более четырех миллионов лет назад у Ardipithecus ramidus была удивительно современная рука с относительно длинным и крепким большим пальцем и даже противопоставленным мизинцем (Lovejoy et al .2009 г.). Его запястье, запястья и пястные кости допускают гиперэкстензию, но не сгибание, которое связано с ходьбой на костяшках пальцев у обезьян. Эта новая антропологическая информация является убедительным напоминанием о том, что анатомические структуры и, возможно, системы нейронного контроля наших ближайших живых генетических родственников, которые, как часто предполагают, имеют отношение к функциям человека, не обязательно присутствуют в Homo sapiens .

Более 30 мускулов перемещают человеческую руку в широком диапазоне поз, используемых для бесчисленных задач, которые она выполняет.Движения рук и задачи сложны и часто требуют сокращения многих или большинства этих мышц. Каждая мышца имеет свою собственную функционально подходящую архитектуру с двумя общими принципами организации моторных единиц: маленькие моторные единицы задействуются раньше, чем большие, и большие моторные единицы утомляются больше, чем маленькие (Fuglevand, 2011). В отличие от кошки, двигательные единицы внутренних мышц рук человека не могут быть идентифицированы по динамике подергивания как быстрые и медленные единицы.

Эндрю Фуглеванд представил данные для коррелированного возбуждения между парами двигательных единиц во время слабых произвольных сокращений мышц рук.Сильная корреляция с узким временным пиком означает активацию двух мотонейронов одним и тем же кортикоспинальным (или другим) нисходящим аксоном. Этот показатель общей входной силы высок между функционально связанными мышцами, такими как длинный сгибатель большого пальца и часть указательного пальца глубокого сгибателя пальцев, но низкий между отдельными внутренними мышцами, что, по-видимому, указывает на большую способность к независимому контролю внутренних мышц. Дальнейшая работа покажет, действует ли эта ассоциация во всех мышцах верхних конечностей и как она закладывается в процессе развития, а затем модифицируется при использовании.

В последние десятилетия легкость транскраниальной магнитной стимуляции моторной коры привела к тому, что роль других нисходящих двигательных систем, таких как ретикулоспинальный тракт, и их склонность к большому влиянию на спинальном уровне преуменьшается или часто игнорируется. У обезьяны значительное восстановление функции верхней конечности и кисти происходит после пирамидотомии (Lawrence & Kuypers, 1968). Что это опосредует? Стюарт Бейкер занялся проблемой нисходящего контроля над рукой через пути, отличные от хорошо известного пересечения кортикоспинального тракта.Исследования лаборатории Бейкера выявили моносинаптические эффекты ретикулоспинальной системы на внутренние мотонейроны кисти, а также конвергенцию ретикулоспинального и кортикоспинального возбуждения на спинномозговые интернейроны, которые, вероятно, проецируются на мотонейроны (Baker, 2011). Хотя моносинаптические ретикулоспинальные эффекты слабее, чем прямые кортикоспинальные эффекты, ретикулоспинальные клетки разряжаются во время произвольных движений руки и должны считаться частью субстрата для управления рукой. Ранее эта система была связана с проксимальными и двусторонними движениями рук (Davidson et al .2007 б ). Теперь у обезьяны ретикулоспинальная проекция, а не ипсилатеральная кортикоспинальная проекция, появляется как система, которая может способствовать функциональному восстановлению внутренних мышц кисти и сгибателей пальцев предплечья после экспериментального одностороннего поражения пирамидного тракта, предназначенного для выявления потенциальных нервных механизмов. которые могут сработать после инсульта.

Концепция «верхних мотонейронов», точно передающих моторную активность коры «нижним мотонейронам», является одним из исторических наследий современной неврологии.Марк Шибер представил убедительные аргументы в пользу того, что эту концепцию и точку зрения о том, что первичная моторная кора демонстрирует строгую корковую соматотопию, следует похоронить. Несколько линий доказательств указывают на то, что моторная корковая активность может быть отделена от активации мотонейронов. Fetz & Finocchio (1975) впервые исследовали это с помощью записей моторных кортикальных клеток у бодрствующих обезьян, и последующая работа подтвердила лабильность связи между моторной корой и мотонейронами даже для клеток с прямыми кортикомотонейрональными проекциями (Davidson et al .2007 а ). Стимуляция кортикоспинального тракта у людей, находящихся в сознании, демонстрирует зависимость мотонейрональной реакции в анамнезе сокращений, совместимую с этой точкой зрения (Petersen et al .2003). Функциональная визуализация показывает, что воображение движения руки или даже наблюдение за движением другого человека может активировать кору головного мозга, но с небольшой отдачей в мотонейроны (Porro et al , 1996). Шибер проанализировал эту важную диссоциацию, предоставил данные из своей лаборатории и подчеркнул ее значение для управления интерфейсами мозг-машина посредством корковой активности без моторной активации (Schieber, 2011).

Ник Уорд, последний докладчик, представил клиническую перспективу возможности восстановления функции кисти после инсульта. Сочетание функциональной магнитно-резонансной томографии с транскраниальной магнитной стимуляцией и измерениями двигательной активности дало некоторое понимание корковой реорганизации, которая может способствовать восстановлению после инсульта. Какие области задействованы, как они взаимодействуют и как управляют мотонейронами верхних конечностей? Как поперечные, так и продольные исследования дают представление о реорганизации вторичных моторных областей (дорсальная и вентральная премоторная, дополнительная и поясная моторная кора), а также о роли контрацептивной первичной моторной коры (Ward, 2011) после инсульта.У пациентов с наибольшим повреждением быстрых прямых кортикоспинальных путей эти вторичные моторные области проявляют большую активацию и вносят больший вклад в производительность, и это, по-видимому, связано с производством силы в дистальной мускулатуре верхней конечности, как если бы эти области переняли свойства первичной моторной коры. . Интересно, что изменения межполушарной корковой функции с возрастом при отсутствии явной патологии дают ключ к пониманию типа изменений, которые могут возникнуть после инсульта (например,грамм. Талелли и др. . 2008 г.).

Симпозиум завершился дискуссией по другим важным и остающимся без ответа вопросам о функции руки. Как сенсорные системы оказывают сильное влияние на двигательное обучение и ловкость рук? Как и где волевые и другие побуждения задействуют моторные корковые выходы, которые в конечном итоге перемещают руку?

Роль метателей и дубинок

Дж Анат. 2003 Jan; 202 (1): 165–174.

Почетный профессор кафедры анатомии Медицинской школы Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, Калифорния, США

Переписка Д-р Ричард У.Янг, 2913 Hollyridge Drive, Лос-Анджелес, Калифорния
, США. Электронная почта: ude.alcu@gnuoywr Авторские права © Анатомическое общество Великобритании и Ирландии, 2003 г. Эта статья цитируется в других статьях в PMC.
Abstract
Было высказано предположение, что родословная гоминидов началась, когда группа обезьян, похожих на шимпанзе, начала бросать камни и качели в противников, и что такое поведение давало репродуктивные преимущества в течение миллионов лет, стимулируя естественный отбор для улучшения метания и клубное мастерство.Это утверждение приводит к предсказанию, что человеческая рука должна быть адаптирована для метания и ударов дубинкой — тема, которая исследуется в следующем отчете. Показано, что две основные человеческие рукоятки, впервые идентифицированные Дж. Р. Нэпьером и названные им «прецизионный захват» и «силовой захват», представляют собой метательную хватку и дубинчатую хватку , тем самым обеспечивая эволюционное объяснение для две уникальные рукоятки и обширная анатомическая реконструкция руки, которая сделала их возможными.Эти результаты подтверждаются палеоантропологическими данными.
Ключевые слова: рукояток, структура рук, палеоантропология
Введение
Типичная рука приматов характеризуется миниатюрным большим пальцем в сочетании с длинными изогнутыми пальцами (Midlo, 1934). Напротив, человеческая рука имеет гораздо больший, более мускулистый, подвижный и полностью противопоставленный большой палец в сочетании с пальцами, которые укорачиваются и выпрямляются. Это поразительное исключение из паттерна приматов явно требует эволюционного объяснения (Marzke & Marzke, 2000;).Хотя исчерпывающего описания не было предложено, есть общее мнение, что анатомическая реконструкция руки во время эволюции человека была каким-то образом связана с поведением инструмента . Этот подход согласуется с доказательствами того, что ранним поведением гоминидов (гомининов) была двуногая походка, которая «освободила бы руки» для более широкого использования инструментов. Однако остаются основные вопросы: какие инструменты? Каким образом и с какой целью они использовались? Как такое поведение обеспечивало репродуктивные преимущества, достаточные для стимулирования естественного отбора в течение миллионов лет, необходимых для превращения руки предков обезьяны в руку человека?
Рука шимпанзе, модель руки предка гоминида (слева) и руки человека.
Предложение, дающее ответ на эти вопросы, представлено в следующем отчете. Предполагается, что орудия труда представляли собой ручное оружие, которое метали или размахивали дубинками в противников во время споров, предоставляя агрессорам преимущества, которые разными способами способствовали репродуктивному успеху. Полученный в результате отбор для улучшения навыков метания и дубинки, продолжавшийся миллионы лет, привел к многочисленным анатомическим изменениям по всему телу, в том числе к тем, которые характеризуют эволюцию человеческой руки.
Демонстрация убедительного репродуктивного преимущества имеет важное значение для любого аргумента, направленного на определение поведения, ведущего к эволюционным изменениям. Такое поведение должно увеличивать долю генов в размножающейся популяции тех, кто в нем наиболее разбирается. Существует множество способов, по которым агрессивное использование оружия могло привести к такому результату.
Лучшие метатели и клабберы в сообществе поднимутся в иерархии мужского доминирования и тем самым получат больше возможностей для размножения.Использование камней или дубинок обеспечило бы преимущество в территориальных боевых действиях с невооруженными представителями чужой группы, улучшив доступ к самкам и пище, способствующим репродуктивному успеху. В конфликтах между вооруженными сообществами гоминидов больше шансов победить те, у кого есть самые искусные воины. Защита от хищников будет усилена, а возможности для добычи мусора увеличатся, если хищников можно будет прогонять с помощью туш. Оружие сделало бы охоту более эффективной.Мясо, добытое самцами во время охоты и добычи, могло быть продано для секса с самками.
Женщины, которые агрессивно использовали оружие, могли бы лучше защитить себя и своих детей и расширить свой доступ к спорным пищевым ресурсам. Дальнейшие репродуктивные преимущества могут быть получены за счет выбора самок. Поскольку самцы гоминидов, которые были умелыми метателями и клабберами, с большей вероятностью поднимались на более высокие должности, обладали большей властью, преобладали над другими самцами, захватывали лучшие места кормления, получали больше мяса и лучше защищали женщин и детей, женщины с большей вероятностью выбирали таких самцов для спаривания всякий раз, когда появляется возможность.Поколение за поколением естественный отбор улучшал анатомическую основу метательного и дубинского мастерства.
Этот сценарий объясняет беспрецедентную способность современных людей метать ракеты и размахивать дубинками с силой и точностью. Выбор улучшенного броска и дубинкой вызвал инновационное, инстинктивное движение всего тела, выполняемое из вертикальной стойки, которая начинается с толчка ног. Улучшенный динамический вертикальный баланс на более мощных ногах и упругих ступнях при бросках и дубинках сделал бы вертикальное перемещение более эффективным, что привело бы к его более широкому использованию и, в конечном итоге, привело бы к привычному двуногому движению.(С помощью этого подхода можно также учесть несколько других уникальных анатомических и поведенческих особенностей человека: Young, 2002).
Броски и удары дубинками, которые начинаются в ногах, переходят через бедра, туловище и руки и в конечном итоге передают накопленную кинетическую энергию руке или рукам, держащим оружие. Задействовано все тело, но решающее значение имеют руки. Естественный отбор должен был сильно повлиять на руки с самого начала агрессивного метательного и дубинчатого поведения.Действительно, анализ эволюции человеческой руки дает возможность опровергнуть или подтвердить предложение о метании дубинкой.
Для захвата сфероида и точного управления его высвобождением, необходимого для точного броска, требуется захват, отличный от того, который может надежно удерживать цилиндрическую рукоять клюшки и поглощать силу реакции при ударе, не выпуская оружие. Это означает, что человеческая рука должна обладать двумя уникальными захватами — одна предназначена для метания, а другая — для удара дубинкой.В следующем отчете будет показано, что две предсказанные рукоятки — это две основные человеческие рукоятки, впервые идентифицированные британским анатомом Нэпиром (1956).
Рука шимпанзе
Рука шимпанзе будет взята в качестве модели руки предка гоминида. Самые древние окаменелости гоминидов очень похожи на шимпанзе, которые генетически являются нашими ближайшими родственниками (Sibley, 1992; Ruvolo, 1997). Пан и человеческие линии разошлись 5–7 миллионов лет назад (Mya), примерно в то время, когда в летописи окаменелостей появляются первые экземпляры гоминидов (Klein, 1999).Пальцы, пястные и запястные кости руки шимпанзе имеют удлиненную форму, но в типичном для приматов образе большой палец маленький, слабый и относительно неподвижный (и). Третья и четвертая пястные кости, которые поглощают наибольшую компрессию при ходьбе суставов пальцев, особенно прочны (Lewis, 1977; Susman, 1979). И проксимальная, и средняя фаланги изогнуты к ладони, чтобы выдерживать нагрузку от захвата конечностей во время древесного передвижения (Susman & Creel, 1979; Susman, 1987, 1994). Кончики пальцев имеют конусовидную форму и не имеют широких апикальных пучков (Napier, 1960; Susman, 1988b, 1991).Из-за поперечного расположения пястно-фаланговых сочленений на ладони имеется поперечная кожная складка (Napier, 1960, 1993; Lewis, 1977;). Фаланги большого пальца и пястные кости тонкие и короткие (Susman, 1994;), а внутренние мышцы большого пальца, лежащие в основе тенарной области ладони, маленькие (Marzke et al. 1992).
Кости шимпанзе (слева) и руки человека.
Захваты шимпанзе сильно отличаются от человеческих (Napier, 1960).Для подвешивания на горизонтальных опорах шимпанзе используют «крючок» из четырех согнутых пальцев (Napier, 1960; Marzke & Wullstein, 1996). При вертикальных опорах используется диагональный крюк (Susman, 1979; Marzke et al. 1992). Большой палец может касаться опоры, но не прижимать ее к ладони. Шимпанзе используют этот захват при ударах палками, но когда рука движется вперед, рука имеет тенденцию терять хватку, возможно, из-за слабости большого пальца и его неспособности перекрывать указательный палец (Marzke et al.1992; Marzke & Wullstein, 1996). Поскольку большой палец слабый и короткий, его дистальная фаланга относительно неподвижна, а его дистальная подушечка не может быть противопоставлена подушечкам пальцев, он не может создавать сильного защемления или сжатия (Marzke, 1992a, 1997; Marzke & Wullstein, 1996).
Человеческая рука
Человеческий большой палец длиннее, ладонь и пальцы короче, а пальцы потеряли свою кривизну (Susman, 1979). Дистальные фаланги имеют большие апикальные пучки, которые поддерживают широкие ладонно-жировые подушечки, которые распределяют давление во время сильного захвата и деформация которых позволяет подушечкам приспосабливаться к неровным поверхностям (Napier, 1965; Susman, 1979, 1988a; Marzke & Shackley, 1986).Помимо утолщения пятой пястной кости и увеличения ее основания, баланс силы и устойчивости сместился радиально, на большой, второй и третий пальцы (Susman, 1979; Marzke & Shackley, 1986).
Пястно-пястный сустав большого пальца сочленяется с запястными в седловидном суставе, что в сочетании с ремоделированием пястно-фалангового сустава позволяет разместить его дистальную подушечку напротив таковых других пальцев, обеспечивая полную противопоставимость (Napier, 1955). Внутренние мышцы большого пальца стали больше (Marzke, 1992b, 1997), а три новых мышцы добавляют силу и контроль движениям большого пальца.Длинный сгибатель большого пальца, отсутствующий у шимпанзе, является самой мощной мышцей большого пальца у человека. Он сгибает дистальную фалангу большого пальца и сохраняет ориентацию подушечки пальцами против давления. Новыми также являются глубокая головка короткого сгибателя большого пальца и первая ладонная межкостная мышца (Susman, 1994).
У ладони есть несколько производных функций. Поскольку четвертая и пятая пястные кости становятся все короче, чем третья, рука наклонена под углом при ее сгибании.Это создает изгибные складки, идущие под углом от нижней локтевой стороны ладони к верхней лучевой стороне (Napier, 1993). Выступы тенара и гипотенара увеличены жировыми подушечками, которые покрывают мышцы. Сокращение ладонной мышцы приводит к усилению жесткости подушечки гипотенара (Marzke et al. 1992). Некоторые особенности увеличивают способность центра ладони противостоять нагрузке на второй и третий пальцы (Marzke & Marzke, 1987). Пястные кости и основания проксимальных фаланг этих пальцев крепкие.Ладонная жировая подушечка в третьей пястной области защищает глубокую ветвь локтевого нерва. Стабильность основания третьей пястной кости повышается за счет шиловидного отростка на его дорсальной радиальной стороне. Когда палец вытянут, шиловидный отросток скрепляет запястные и пястные кости вместе, предотвращая гиперэкстензию. Связка от гороховидной кости до основания третьей пястной кости дополнительно сдерживает гиперэкстензию (Marzke & Marzke, 1987).
Еще одно беспрецедентное свойство человеческой руки — вращение пальцев.Когда пальцы согнуты, они поворачиваются к центральной оси, так что кончики пальцев могут соприкасаться с кончиком большого пальца. Пястно-гаматное сочленение обеспечивает супинацию четвертой и пятой пястных костей, тогда как головки второй и третьей пястных костей позволяют пронацию проксимальных фаланг. Вращение более выражено для двух крайних пальцев (Susman, 1979; Marzke, 1983, 1997).
Две уникальные человеческие рукоятки
Каково адаптивное значение этой глубокой реконструкции руки предков? Напье (1956) дал провокационный ответ: человеческая рука получила две новые хватки.«Несмотря на множество действий руки, — писал он, — есть только два хватательных действия: они называются точным хватом и силовым хватом» (Napier, 1965).
Эти два паттерна движений, анатомически и физиологически разные, составляют основу всех хватательных действий (Napier, 1960, 1961). Прецизионный захват используется там, где требуется точность движений, тогда как доминирующей характеристикой силового захвата является приложение силы (Napier, 1960).В каждом из этих захватов запястно-пястный сустав большого пальца при полном отведении или приведении стабилизируется конгруэнтными суставными поверхностями и натяжением связок. В промежуточном положении сустав наиболее нестабилен (Napier, 1955).
Напье проиллюстрировал два захвата фотографиями рук, сжимающих мяч и цилиндрический стержень (Napier, 1956, 1965, 1993).
Его анализ показал, что человеческая рука приспособлена для захвата сфер и цилиндров ().
В процессе эволюции человеческая рука обрела две уникальные хватки, впервые идентифицированные Нэпьером.Он назвал их прецизионным хватом и силовым захватом и изобразил их захватом сферы (вверху слева) и цилиндра (внизу слева) (Napier, 1956, 1965, 1993). Эволюцию этих захватов можно объяснить адаптацией руки для захвата ракет и дубинок. Это показано (вверху) захватом мяча для софтбола, бейсбола и крикета и (внизу) захватом теннисной ракетки, клюшки для гольфа и биты для крикета.
В описании Нэпиром прецизионного захвата (Napier, 1956, 1965, 1993) концевые подушечки большого пальца образуют одну браншу зажима, а другую — подушечки кончиков пальцев.Для больших предметов, удерживаемых таким образом, задействованы все пальцы, а для более мелких — только большой, указательный и средний пальцы, а четвертый и пятый пальцы обеспечивают поперечную устойчивость. Марцке (1983) называет это хватом «трехкулачковый патрон», изображает хват бейсбольного мяча и отмечает, что если объект брошен, пальцы способствуют прицеливанию, движению и скорости. Согласно Напье, при силовом захвате зажим вокруг цилиндра образован частично согнутыми пальцами и ладонью, при этом противодействующее давление прикладывается большим пальцем, который наматывается на тыльную сторону пальцев, где он действует как опора для усиления. хватка.Марцке (1992a) называет это хватом «сжимание ладони с активным пальцем», иллюстрирует это с помощью молотка и заявляет, что в нем задействованы все пальцы, чтобы закрепить цилиндрический инструмент на ладони, так что инструмент функционирует как продолжение руки и предплечье.
Из этих описаний ясно, что «прецизионный захват» — это метательный захват , а «силовой захват» — это дубинчатый захват . «Точность» и «мощность» предполагают типичное использование рукояток. «Трехкулачковый патрон» и «сжатие ладонью пальцами» относятся к положению руки, когда она формирует захваты.Их можно было бы назвать «сферическим захватом» и «цилиндрическим захватом», исходя из формы, которую они лучше всего воспринимают. Термины метательный хват и дубинка подчеркивают эволюционный контекст, в котором развивались эти захваты, определяя поведение, которое их объясняет. Уникальные особенности человеческой руки можно рассматривать как приспособление к метанию и дубинке.
Адаптация руки для метания
Для эффективного метания рука должна иметь возможность захватывать ракету, пока к ней передается энергия, а затем точно контролировать ее выпуск.Для этого требуется захват кончиками пальцев. Большой палец должен быть достаточно длинным и достаточно подвижным, чтобы противостоять подушечке пальца ракете с одной стороны, в то время как пальцы противопоставляют свои дистальные подушечки с противоположной стороны и приспосабливаются к неровностям в естественных сфероидах горных пород. Для точного высвобождения пальцы должны находиться под точным нервным контролем и быть способными без травм поглощать силу реакции, возникающую в результате движущей тяги.
Все эти приспособления находятся в руках человека.Большой палец удлинился и может полностью противостоять пальцам, которые укорачиваются. Большой и первые два пальца, которые играют главную роль в броске, сильны и крепки. Противопоставление большого пальца усиливается за счет добавления мышцы, которая сгибает концевую фалангу, и соответствует вращению пальцев при их сгибании: супинация на локтевой стороне, пронация на лучевой стороне — точно так же, как требуется для захвата сферы кончиком пальца. Широкие апикальные пучки фалангов поддерживают мягкие мясистые подушечки пальцев, которые адаптируются к неправильным сфероидам и обеспечивают большую поверхность трения.Кончики пальцев сильно иннервируются сенсорными окончаниями, которые информируют мозг о ракете и силах, действующих на нее. Точный нейромоторный контроль мускулов пальцев обеспечивает субмиллисекундное время восстановления, необходимое для точности броска. Когда ракета выпущена, есть только одна точка на дуге движущейся руки, где выпуск приведет к движению к цели (Hore et al. 1995). Отведение большого пальца и разгибание суставов пальцев контролируют это действие. Задержка разгибания пальца в 1 мс вызывает изменение направления на 2.2 ° (Хор и др., 1996a, b). Бейсбольный питчер должен регулировать выпуск мяча с допуском менее 0,5 мс, чтобы доставить ракету в зону удара. Улучшенный контроль руки, ключевой элемент точности броска, отражается в расширенном представлении пальцев в сенсорной и моторной коре головного мозга человека (Napier, 1965).
Кинетическая энергия, передаваемая ракете, передается через указательный и средний пальцы бросающей руки. При отпускании большой палец опускается, эти пальцы разгибаются, а их верхушечные кончики обеспечивают окончательный толчок.Равная и противоположная сила реакции приводит к чрезмерному вытягиванию этих пальцев, особенно третьего пальца, который из-за своей длины теряет контакт с ракетой последним (House, 1994; Hore et al. 1996b). Напряжение распространяется вниз по фалангам через пястные кости ладони к костям запястья, где оно рассеивается. Прочность второго и третьего пальцев, поглощающих нагрузку, шиловидный отросток и связочная стабилизация третьей пястной кости, предотвращающие гиперэкстензию, а также глубокая ладонная жировая подушечка, защищающая локтевой нерв, — все это способствует защите руки от травм от бросков.
Адаптация руки для удара дубинкой
Эффективная дубинка требует надежного захвата, особенно во время удара, чтобы время, в течение которого прикладывается сила, было максимальным, отвод энергии на упругую отдачу сводился к минимуму, и клаббер мог немедленно снова использовать оружие . Пальцы и большой палец образуют тиски, прижимая рукоять к ладони. Для дополнительной силы и силы захвата можно использовать обе руки.
Несколько особенностей, которые способствуют захвату для броска, также облегчают его бросковый захват.Супинация четвертого и пятого пальцев во время сгибания помогает захватить большой сфероид и прикладывает ладонную поверхность этих пальцев к косой рукояти, ориентированной под углом к ладони (Marzke & Shackley, 1986; Marzke et al. 1992). Растяжимые подушечки для пальцев, обеспечивающие максимальный контакт поверхности со сфероидами, выполняют ту же функцию на рукоятках косолапости (Marzke & Shackley, 1986). Более длинный, полностью противопоставленный большой палец, необходимый для захвата броска, также облегчает захват клюшки, позволяя большому пальцу перекрывать концы указательного и среднего пальцев.Длинный сгибатель большого пальца эффективен в обоих захватах, как и глубокая жировая подушечка ладони.
Другие приспособления относятся к клюшке. Одно из них — наклон пястно-фаланговых сочленений. Когда пальцы частично согнуты, они образуют наклонную линию. Вместе с частично согнутым большим пальцем образуется коридор — цилиндрическая полость, лежащая по диагонали через ладонь. Когда клюшка плотно прижимается к ладони, такая анатомическая конфигурация обеспечивает ее наклонное положение.На локтевой стороне инструмент зажимается на жировой подушке гипотенара, укрепляющейся за счет сокращения ладонной мышцы, в то время как мускулатура тенара и его подкожно-жировой слой поддерживают радиальную сторону. При взмахе клюшки запястье отклоняется в локтевом направлении непосредственно перед ударом. В сочетании с наклонным углом захвата это выравнивает клюшку с предплечьем, увеличивая радиус клюшки и скорость клюшки, тем самым обеспечивая максимальное механическое преимущество (Marzke et al.1992).
При ударе действует сила реакции, заставляющая клюшку двигаться в направлении, противоположном ее прежней траектории. Основание ручки оказывает давление на основание пальцев на локтевой стороне кисти, в то время как апикальный конец ручки воздействует на радиальную сторону. Если необходимо сохранить захват, эти две части руки должны выдерживать ударную нагрузку. На локтевой стороне основание пятого пальца поглощает большую часть удара. Пястная кость утолщена, основание увеличено.Большой палец стабилизирует косую рукоять с радиальной стороны. Модифицированные кости запястья на лучевой стороне помогают снять напряжение, возникающее в большом пальце во время удара дубинкой (Lewis, 1977, 1989; Marzke et al. 1992). Большой палец имеет решающее значение для того, чтобы «держаться крепче» (House, 1994; Ohman et al. 1995; Welch et al. 1995). Его прочность и мускулистость — адаптация для силовых тренировок по клубам.
Запястье
Произведенные изменения в запястье человека можно объяснить как адаптацию к метанию и дубинке. При метании запястье переходит от разгибания к сгибанию.Во время клубов он переходит от лучевой к локтевой девиации. Эти движения у человека намного превосходят возможности запястья шимпанзе (Napier, 1960). Ограниченная способность разгибать запястья у шимпанзе приписывается адаптации как к четвероногому, так и к древесному движению (Tuttle, 1967; Dainton, 2001). Костные гребни на лучевой кости в области радиоскафоидного сочленения, несколько связок и укорочение длинных сгибателей пальцев ограничивают разгибание запястья шимпанзе (Napier, 1960; Tuttle, 1967).Большее разгибание человеческого запястья увеличивало ускорение при броске. Расширение диапазона локтевого отклонения улучшило движение булавы, позволяя совмещать рукоятку клюшки с предплечьем, чтобы обеспечить дополнительное усилие. Локтевой девиации способствовали изменения в гороховидной кости и локтевых сгибателях и разгибателях (Marzke et al. 1992).
Предыдущие объяснения эволюции человеческой руки
Среди авторитетов, занимающихся ручным управлением, общее мнение таково, что человеческая рука приспособлена к поведению орудия (Susman, 1994).Особое внимание уделялось изготовлению и использованию каменных орудий (Kortlandt, 1986; Marzke & Shackley, 1986; Marzke, 1992b; Napier, 1993; Marzke & Marzke, 2000). Стресс от ударов молотком может объяснить многие особенности руки (Marzke & Marzke, 1987; Marzke, 1992a; Marzke & Wullstein, 1996). Однако при изготовлении каменных орудий метательный захват не задействуется (Marzke et al. 1998), субмиллисекундный контроль высвобождения ручного камня не имеет значения для таких целей, а ударный захват бесполезен для отслаивания камня таким образом, как это используется. ранними гоминидами (Marzke & Shackley, 1986; Marzke, 1992a, 1997).Кроме того, рука A. afarensis (описана ниже), датированная 3,2 млн лет назад, показывает многие черты руки современного человека, но предшествует самым ранним идентифицированным каменным орудиям (2,6 млн лет назад). Когда такие артефакты впервые появляются, рука гоминида уже близко приближалась к своему нынешнему состоянию (Susman, 1988a, b, 1991, 1993). Адаптация для улучшенного броска и ударов дубинкой должна иметь предварительно адаптированную руку для колотания каменных орудий.
Киршманн (1999) соединил метание и точный хват.Марцке часто отмечал, что эволюционные изменения в руке способствовали бы метанию и дубинке (Marzke, 1983, 1992a, 1997; Marzke & Shackley, 1986; Marzke & Wullstein, 1996; Marzke et al. 1998).
Дарвин (1871) считал, что использование ручного оружия из вертикального положения позволило бы гоминидам защищаться, охотиться и сражаться с врагами. Дарт (1959) согласился с тем, что основным преимуществом освобождения рук от передвижения было их использование для управления дубинками и ракетами.Однако ни один из авторов не связал это поведение с эволюцией руки гоминида.
Палеонтологическое свидетельство
Если изначальной специализацией гоминидов было агрессивное метание и дубинка, анатомические изменения, отражающие отбор для этого поведения, должны быть заметны в самых древних образцах рук гоминидов, а более поздние окаменелости должны выявить стойкое влияние такого отбора.
Самые ранние известные кости рук гоминидов относятся к Ardipithecus ramidus kadabba из Эфиопии (5.8 млн лет). Они состоят из дистальных частей промежуточной и проксимальной фаланги (Haile-Selassie, 2001). Видны уже производные изменения. Считается, что кости похожи на кости более молодого вида, Australopithecus afarensis (описанного ниже).
Образцы Australopithecus anamensis из Кении (3.8–4.2 млн лет назад: Leakey et al. 1995, 1998; Ward et al. 1999) включают части головной и пальцевой фаланги. Головка имеет несколько черт обезьяны, в том числе фасетку для второй пястной кости, которая обращена латерально, предотвращая ротацию второй пястной кости в этом суставе, и в ней отсутствует фасетка для шиловидного отростка третьей пястной кости.Неполная проксимальная фаланга по размеру и форме аналогична некоторым экземплярам A. afarensis . То есть искривление меньше, чем у обезьян (Leakey et al. 1998).
В окаменелостях из Эфиопии и Танзании (3,2–3,5 млн лет назад), обозначенных A. afarensis (White et al. 1993; Johanson et al. 1994), рука сохраняет черты, напоминающие шимпанзе, и все еще была бы эффективна для древесных скалолазание (Marzke, 1983; Stern & Susman, 1983). Тем не менее, броски и дубинки хорошо развиты.Запястно-пястный сустав обеспечивает диапазон движений большого пальца, необходимый для обоих захватов (Marzke, 1983). Пальцы были короче, чем у шимпанзе, а большой палец длиннее (Marzke, 1983, 1992b; Stern & Susman, 1983), но пальцы длиннее большого пальца по сравнению с современными людьми (Marzke et al. 1992). В отличие от ситуации у A. anamensis , вторая пястная кость могла пронаироваться при сгибании (Marzke, 1983). В сочетании с другими изменениями это облегчило бы метательный хват (Marzke, 1983, 1992a, b).Третья пястная кость лишена шиловидного отростка (Bush et al. 1982), но есть признаки изменений связок, которые стабилизируют ладонь (Marzke, 1983, 1992a; Marzke & Shackley, 1986). Более длинный большой палец улучшил бы ударный хват (Marzke & Shackley, 1986). Однако обе человеческие хватки были еще неполными. Апикальные пучки на терминальных фалангах расширены (Bush et al. 1982), но недостаточно, чтобы поддерживать подушечки больших пальцев (Marzke et al. 1992). Ограниченная супинация со сгибанием пятой пястной кости ограничила бы хват, используемый для метания больших сфероидов, и эффективность дубинного захвата (Marzke, 1983, 1992a; Marzke & Shackley, 1986; Marzke et al.1992). По сравнению с более поздними гоминидами, большой палец был менее крепким, возможно, не имел некоторых мышечных прикреплений и имел меньшее расширение пястно-фаланговых суставов (Stern & Susman, 1983; Susman, 1994).
A. africanus обитал в Южной Африке 3,2–1,8 млн лет назад (Klein, 1999). Риклан (1987) на основании исследования 16 костей кисти пришел к выводу, что A. africanus обладает сильным захватом и сильной способностью к локтевому отклонению запястья, как это бывает при дубинке. Присутствовали хорошо развитые мышцы, которые могли стабилизировать запястье, чтобы предотвратить отскок клюшки при ударе.Разгибание запястья, сопоставимое с современными людьми (Richmond & Strait, 2000), могло бы повысить эффективность броска. Шиловидный отросток на третьей пястной кости, появившийся впервые, защитил бы от гиперэкстензии при броске, а способность вращать вторую и пятую пястные кости во время сгибания (Ricklan, 1987) улучшила бы хват при броске. Дистальная фаланга большого пальца с широким апикальным пучком для поддержки подушечки кончика пальца и местом для прикрепления длинного сгибателя большого пальца (Marzke, 1997) может помочь как при ударе дубинкой, так и при броске.
Paranthropus встречался в Восточной и Южной Африке в 2,3–1,2 млн лет назад (Klein, 1999). Susman (1988a, b, 1991, 1993, 1994) описал кости рук из Южной Африки, которые он отнес к P. robustus . На затылочной дистальной фаланге имеется ямка для длинного сгибателя большого пальца и увеличенный апикальный пучок. Он прочный, с увеличенной поверхностью проксимального сустава для поглощения напряжения. Пястно-пястная головка также расширена, а запястно-пястный сустав поддерживает сопротивление большого пальца.Пальцы более прямые, с апикальными пучками, подразумевающими широкие мясистые кончики пальцев.
Напье (1962) впервые описал кости кисти (1,9–1,6 млн лет назад: Klein, 1999) Australopithecus habilis (ранее отнесенных к Homo : Wood & Collard, 1999). Крепкий большой палец имеет развитый седловидный сустав, а дистальные фаланги большого пальца и пальцев имеют заметные апикальные пучки (Susman & Creel, 1979). Некоторые черты остаются обезьяноподобными. Проксимальная и средняя фаланги изогнуты к ладони (Tuttle, 1967; Susman & Creel, 1979).Две человеческие хватки хорошо развиты (Napier, 1993; Marzke et al. 1992; Marzke, 1997).
A. habilis уступил место Homo ergaster (африканский H. erectus ) примерно через 1,8 млн лет назад. Подтвержденные кости рук из этого таксона недоступны. Таковые у H. neanderthalensis (200–30 тыс. Лет назад: Klein, 1999) аналогичны таковым у современных людей, за исключением большей устойчивости, и диапазон манипулятивных движений также был сопоставим (Trinkaus, 1983; Trinkaus & Villemeur, 1991) .
Можно предсказать, что по мере обнаружения и описания дополнительных костей рук гоминидов, они окажутся совместимыми с выводом о том, что человеческая рука, изначально похожая на обезьяну, впоследствии подверглась расширенной адаптации для захвата сфероидов и цилиндров, если это необходимо. метанием и дубинкой.
Заключение
Было высказано предположение (Young, 2002), что самой ранней специализацией гоминидов были агрессивные метания и дубинки, и что это поведение увеличивало репродуктивный успех в течение длительного периода, стимулируя естественный отбор, который постепенно улучшал его эффективность.Если эти утверждения верны, эволюция руки человека должна свидетельствовать об этом процессе в ее анатомической структуре.
Летопись окаменелостей указывает на то, что адаптация к метанию и дубинке начала влиять на структуру руки в момент или в непосредственной близости от происхождения линии гоминидов и продолжалась в течение миллионов лет после этого. В течение этого продолжительного периода эволюции рука претерпела глубокую реконструкцию, которая все больше адаптировала ее для захвата сфероидов способом, позволяющим точно контролировать высвобождение и захватывать рукоятки клюшки с силой, достаточной для того, чтобы выдерживать сильные удары.Таким образом были изготовлены две уникальные человеческие рукоятки. Названные «мощными» и «точными» захватами Нэпиром (1956), который идентифицировал и описал их, их также можно назвать дубинками и метательными захватами на основе их эволюционного происхождения.
Благодарности
Я с благодарностью выражаю признательность Мэри В. Марцке, Рэндаллу Л. Сусману, Гэри П. Чаймсу и Эдуарду Киршманну за важную помощь, которые прочитали более раннюю версию рукописи и поделились своим опытом и мудростью.Я надеюсь, что все эти ученые признают мои попытки учесть их советы и критику.
Ссылки
Буш М.Э., Лавджой, Колорадо, Йохансон, округ Колумбия, Коппенс Ю. Кости запястья, пястной кости и фаланги гоминида, извлеченные из формации Хадар: коллекции 1974–77. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1982; 57: 651–677. [Google Scholar]
Дейнтон М. Ходили ли наши предки на костяшках пальцев? Природа. 2001; 410: 324–325. [PubMed] [Google Scholar]
Дарт Р. Приключения с недостающим звеном.Нью-Йорк: Харпер и братья; 1959. [Google Scholar]
Дарвин К. Происхождение человека и отбор в отношении пола. Princeton: Princeton University Press; 1871. [Google Scholar]
Хайле-Селассие Ю. Гоминиды позднего миоцена из Среднего Аваша, Эфиопия. Природа. 2001; 412: 178–181. [PubMed] [Google Scholar]
Хор Дж., Уоттс С., Мартин Дж., Миллер Б. Время раскрытия пальцев и высвобождения мяча при быстрых и точных бросках через верхнюю руку. Exp. Мозг. Res. 1995. 103: 277–286. [PubMed] [Google Scholar]
Хор Дж., Уоттс С., Твид Д.Ошибки в контроле вращения суставов, связанные с неточностями в бросках через руку. J. Neurophysiol. 1996a; 75: 1013–1025. [PubMed] [Google Scholar]
Хор Дж, Уоттс С., Твид Д., Миллер Б. Оверарм выполняет броски не доминирующей рукой: кинематика точности. J. Neurophysiol. 1996b; 76: 3693–3704. [PubMed] [Google Scholar]
House T. The Pitching Edge. Шампейн, Иллинойс: кинетика человека; 1994. [Google Scholar]
Джохансон Д., Йохансон Л., Эдгар Б. В поисках происхождения человека.Нью-Йорк: Villard Books; 1994. Предки. [Google Scholar]
Киршманн Э. Дас Цайтальтер дер Верфер. Ганновер, Германия: Эдуард Киршманн Грюнлинде 4; 1999. с. 30459. [Google Scholar]
Klein RG. Человеческая карьера. Чикаго: Издательство Чикагского университета; 1999. [Google Scholar]
Кортландт А. Использование каменных орудий дикими шимпанзе и древними гоминидами. J. Human Evol. 1986; 15: 77–132. [Google Scholar]
Лики М.Г., Фейбел С.С., Макдугалл И., Уокер А.Новые виды гоминидов возрастом четыре миллиона лет из Канапой и Аллиа Бэй, Кения. Природа. 1995; 376: 565–571. [PubMed] [Google Scholar]
Лики М.Г., Фейбел С.С., Макдугалл I, Уорд С., Уокер А. Новые образцы и подтверждение раннего возраста Australopithecus anamensis . Природа. 1998. 393: 62–66. [PubMed] [Google Scholar]
Льюис О.Дж. Ремоделирование суставов и эволюция руки человека. J. Anat. 1977; 123: 157–201. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Льюис О.Дж.Функциональная морфология развивающейся кисти и стопы. Оксфорд: Clarendon Press; 1989. [Google Scholar]
Marzke MW. Функции суставов и хватки руки Australopithecus afarensis , с особым упором на область головы. J. Human Evol. 1983; 12: 197–211. [Google Scholar]
Марцке М.В., Шекли М.С. Использование рук гоминидов в плиоцене и плейстоцене: данные экспериментальной археологии и сравнительной морфологии. J. Human Evol. 1986; 15: 439–460. [Google Scholar]
Marzke MW, Marzke RF.Третий шиловидный отросток пястной кости у человека: происхождение и функции. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1987. 73: 415–431. [PubMed] [Google Scholar]
Марцке М.В. Эволюция руки и двуногость. В: Lock A, Peters A, редакторы. Справочник по символической эволюции человека. Оксфорд: издательство Оксфордского университета; 1992a. С. 126–154. [Google Scholar]
Marzke MW. Эволюционное развитие большого пальца человека. В кн .: Манске П.Р., редактор. Клиника для рук и реконструкция большого пальца. Vol. 8. Филадельфия: W.B. Сондерс; 1992b.С. 1–8. [Google Scholar]
Marzke MW, Wullstein KL, Viegas SF. Эволюция силового (сжатого) захвата и его морфологических коррелятов у гоминидов. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1992. 89: 283–298. [PubMed] [Google Scholar]
Marzke MW, Wullstein KL. Шимпанзе и человеческие хватки: новая классификация с упором на эволюционную морфологию. Int. J. Primatol. 1996. 17: 117–139. [Google Scholar]
Marzke MW. Прецизионные захваты, морфология руки и инструменты. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1997. 102: 91–110.[PubMed] [Google Scholar]
Marzke MW, Toth N, Schick K, Reece S, Steinberg B, Hunt K. Исследование с помощью ЭМГ мускулов руки при изготовлении инструментов Oldowan с применением твердого молотка. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1998. 105: 315–332. [PubMed] [Google Scholar]
Марцке М.Ф., Марцке РФ. Эволюция руки человека: подходы к сбору, анализу и интерпретации анатомических свидетельств. J. Anat. 2000; 197: 121–140. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Мидло К. Форма рук и ног у приматов.Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1934; 19: 337–389. [Google Scholar]
Napier JR. Форма и функция запястно-пястного сустава большого пальца. J. Anat. 1955; 89: 362–369. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Napier JR. Цепочные движения человеческой руки. J. Bone Joint Surg. 1956; 38B: 902–913. [PubMed] [Google Scholar]
Napier JR. Этюды рук живых приматов. Proc. Zool. Soc. Лондон. 1960. 134: 647–657. [Google Scholar]
Napier JR. Руки и ручки.Новый ученый. 1961; 9: 797–799. [Google Scholar]
Napier JR. Ископаемые кости рук из Олдувайского ущелья. Природа. 1962; 196: 409–411. [Google Scholar]
Napier JR. Эволюция человеческой руки. Proc. Королевский. Inst. Великобритания. 1965; 40: 544–557. [Google Scholar]
Napier JR. Руки. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета; 1993. [Google Scholar]
Ohman JC, Slanina M, Baker G, Mensforth RP. Пальцы, инструменты и первые люди. Наука. 1995; 268: 267–268. [PubMed] [Google Scholar]
Richmond BG, Strait DS.Доказательства того, что люди произошли от предков, ходивших на костяшках пальцев. Природа. 2000; 404: 382–385. [PubMed] [Google Scholar]
Ricklan DE. Функциональная анатомия кисти Australopithecus africanus . J. Human Evol. 1987. 16: 643–664. [Google Scholar]
Руволо М. Молекулярная филогения гоминоидов: вывод из множества независимых наборов данных последовательностей ДНК. Мол. Биол. Evol. 1997. 14: 248–265. [PubMed] [Google Scholar]
Сибли CG. Гибридизация ДНК-ДНК в изучении эволюции приматов.В: Джонс С., Мартин Р., Пилбим Д., редакторы. Кембриджская энциклопедия эволюции человека. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 1992. С. 313–315. [Google Scholar]
Stern JTJR, Susman RL. Опорно-двигательный аппарат анатомия. Австралопитек афарский . Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1983; 60: 279–317. [PubMed] [Google Scholar]
Susman RL. Сравнительная и функциональная морфология пальцев гоминоидов. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1979; 50: 215–236. [PubMed] [Google Scholar]
Susman RL, Creel N.Функциональное и морфологическое сходство руки младшего взрослого (O.H.7) из Олдувайского ущелья. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1979; 51: 311–332. [PubMed] [Google Scholar]
Susman RL. Карликовые шимпанзе и обычные шимпанзе: модели поведенческой экологии самых ранних гоминидов. В: Kinzey WG, редактор. Эволюция человеческого поведения: модели приматов. Олбани: Государственный университет Нью-Йорка Press; 1987. С. 72–86. [Google Scholar]
Susman RL. Рука Paranthropus robustus из пачки 1.Сварткранс: ископаемые свидетельства поведения инструмента. Наука. 1988a; 240: 781–784. [PubMed] [Google Scholar]
Susman RL. Эволюционная история крепких австралопитеков. Нью-Йорк: Альдин де Грюйтер; 1988b. Новые посткраниальные останки Сварткранса и их влияние на функциональную морфологию и поведение Paranthropus robustus ; С. 149–172. [Google Scholar]
Susman RL. Кто делал олдовские инструменты? Ископаемые свидетельства поведения орудия у гоминидов плио-плейстоцена.J. Anthropol. Res. 1991; 47: 129–151. [Google Scholar]
Susman RL. Посткраниальные останки гоминидов из Сварткранса. В: Мозг СК, редактор. Сварткранс. Пещерные хроники древнего человека. Претория: музей Трансвааля; 1993. С. 117–136. Монография № 8. [Google Scholar]
Susman RL. Ископаемые свидетельства использования орудий раннего гоминида. Наука. 1994; 265: 1570–1573. [PubMed] [Google Scholar]
Тринкаус Э. Шанидарские неандертальцы. Нью-Йорк: Academic Press; 1983. [Google Scholar]
Trinkaus E, Villemeur I.Механические преимущества большого пальца неандертальца при сгибании: проверка гипотезы. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1991; 84: 249–260. [PubMed] [Google Scholar]
Tuttle RH. Хождение на кулаках и эволюция рук гоминоидов. Являюсь. J. Phys. Антрополь. 1967; 26: 171–206. [Google Scholar]
Уорд С., Лики М., Уокер А. Новый вид гоминидов. Australopithecus anamensis . Evol. Антрополь. 1999; 7: 197–205. [Google Scholar]
Уэлч К.М., Бэнкс С.А., Кук Ф.Ф., Драович П. Удар по бейсбольному мячу: биомеханическое описание.J. Orthopaedic Sports Phys. Терапия. 1995; 22: 193–201. [PubMed] [Google Scholar]
White TD, Suwa G, Hart WK, Walter RC, Woldegabriel G, De Heinzelin J, et al. Новые открытия Australopithecus в Мака в Эфиопии. Природа. 1993; 366: 261–265. [PubMed] [Google Scholar]
Вуд Б., Коллард М. Род человека. Наука. 1999. 284: 65–71. [PubMed] [Google Scholar]
Young RW. Эволюция человека: роль метаний и дубинок. Текущий Антрополь. 2002 в печати.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Flex and Extend: моделирование руки человека
Шана МакАлександр
Разработчик продукта
Помогите учащимся принять участие в увлекательном творческом проекте, в ходе которого они построят модель, демонстрирующую изгибающееся действие человеческой руки. Учащиеся используют материалы для поделок и следуют приведенной ниже процедуре, чтобы собрать модель руки. По мере того, как учащиеся узнают о сухожилиях и мышцах своих рук, они готовятся к обсуждению сходств и различий между биологической рукой и их моделью.Студенты могут проводить это задание индивидуально или в парах. Для выполнения упражнения требуется около 1 часа учебного времени.

Соответствие научным стандартам нового поколения
Наука и инженерная практика
Разработка и использование моделей
Построение пояснений и проектные решения
Пересекающиеся концепции
Причина и следствие
Системы и модели систем
Устройство и функции

Фон
Опорно-двигательный движение
Люди — большие и сложные организмы, которым для поддержки и передвижения требуются мышечные и скелетные системы.Скелетная мышца — особый тип ткани, прикрепленная к костям скелета, и сокращение этой мышечной ткани позволяет костям двигаться. Скелетные мышцы находятся под произвольным контролем соматической нервной системы, что означает сознательный контроль над сокращением и расслаблением мышц.
Место соединения двух костей называется суставом. Кости соединены в суставах тканью, называемой связками. Другой тип соединительной ткани, сухожилия, служит для связи скелетных мышц с костями через сустав.Мышцы необходимы для движения костей. Точка прикрепления мышцы кнутри (около средней линии тела) называется началом. Точка прикрепления мышцы дистально (дальше от средней линии тела), как правило, на более подвижной кости, называется прикреплением.
Когда скелетные мышцы сокращаются, точка прикрепления смещается к неподвижному началу, заставляя кости двигаться в суставе. Важно помнить, что мышцы действуют, проявляя тянущую силу, а не толкающую силу.Сокращенные мышцы короче и толще, чем в расслабленном состоянии. Мышцы работают как антагонистические пары; когда сокращается одна мышца, другая расслабляется.

Кости кисти и запястья
Человеческая рука состоит из запястья, ладони и 5 пальцев. Запястье состоит из 8 плотно расположенных костей, называемых запястьями. Медиально запястные кости соединяются с костями предплечья, лучевой и локтевой костей. Дистально запястные кости связаны с пястными костями и мышцами кисти.Кости ладони составляют пять пястных костей, каждая из которых находится на одной линии с одним пальцем. Пястная кость, которая соединяется с большим пальцем, имеет самый широкий диапазон движений, что позволяет ей противостоять другим пальцам. Фаланги — это кости, из которых состоят пальцы. Их по 3 в каждом пальце и по 2 в большом. Стык каждой кости пальца виден как сустав.

Мышцы кисти и запястья
Есть много мышц, отвечающих за движение запястья, кисти и пальцев.Они берут начало от плечевой, лучевой и локтевой костей. Мышцы можно разделить на 2 группы: сгибатели и разгибатели. Сгибатели кисти и запястья находятся на передней стороне предплечья; разгибатели на задней стороне. Мышцы-сгибатели укорачиваются (сгибаются), заставляя пальцы смыкаться или подтягивая ладонь к запястью. Разгибатели укорачиваются (сгибаются), заставляя пальцы разжиматься или отводить ладонь от запястья.

Материалы (на ученика или пару)
Картон, картон или пенопласт, 8½ x 5½ «
5 соломок или трубок
Маркер
Строка, 5 футов
5 бусинок
Ножницы
Ремесленный нож
Рулон ленты (прозрачной или электрической)
Метрическая линейка

Препарат
Соберите все материалы.
Обсудите с классом все относящиеся к делу вопросы безопасности. Ознакомьтесь с безопасными методами обращения с ножами и ножницами.
Просмотрите предоставленную справочную информацию и поделитесь соответствующей информацией со своим классом.

Процедура
Обведите руку и запястье на картоне, картоне или пенопласте, чтобы создать шаблон руки.
Отметьте суставы руки и запястья на шаблоне. Проведите линии, представляющие суставы суставов и складку на подушечке большого пальца, которая образуется при прикосновении большого пальца и мизинца (см. Рисунок 1).
Рис. 1 Обведенные руки с отмеченными суставами.
Используйте нож для рукоделия, чтобы надрезать складку на большом пальце. Это позволит большому пальцу немного сдвинуться с места.
Для каждого пальца отмерьте и отрежьте соломинку или трубку, простирающуюся от кончика пальца до запястья (см. Рисунок 2).
Рис. 2 Соломинки проходят от кончиков большого и каждого пальца до запястья.
Прикрепите соломинки к шаблону для руки вдоль каждого пальца и вниз от большого пальца к запястью; соломинка должна располагаться по центру пальца.Избегайте приклеивания ленты на отмеченных линиях стыка. Концы трубочки должны встретиться на запястье.
Обрежьте неровные концы соломинки на пальцах так, чтобы они совпадали с запястьями. Соломинка для большого пальца может располагаться поверх других под углом.
На каждой отмеченной линии стыка прорежьте небольшую выемку в соломе с помощью ножа и удалите кусок соломки (см. Рисунок 3). Будьте осторожны, чтобы не разрезать соломинку полностью.
Рис. 3 Небольшая выемка на соломе на каждой отмеченной линии стыка.
Отрежьте пять 30-сантиметровых отрезков бечевки.
Обвяжите 1 кусок бечевки петлей, проходящей через кончик пальца и второй сустав.
Проденьте оставшуюся часть веревки через соломинку так, чтобы лишняя веревка оставалась свободной на запястье (см. Рисунок 4).
Повторите шаги 9 и 10 для каждого пальца и большого пальца.
Рис. 4 Нить, продетая через кончик большого пальца, каждый палец и второй сустав.
Оставшуюся длину струны продеть через соломинку так, чтобы лишняя часть оставалась свободной на запястье.
Привяжите бусинку к концу каждой нити на расстоянии примерно 5 см от запястья. Каждая бусинка служит ручкой для сгибания пальца (см. Рисунок 5).
Рис. 5 Бусинка привязана к концу каждой нити примерно в 5 см от запястья.
Надрезайте суставы на тыльной стороне кисти (см. Рисунок 6).
Рис. 6. Костяшки пальцев на тыльной стороне кисти.
Согните суставы каждого пальца и большого пальца так, чтобы картон изгибался.
Потяните за бусинки, чтобы согнуть и разогнуть пальцы и большой палец.
Очистите рабочее место и убедитесь, что острые предметы размещены в надежном месте.

Обсуждение
Вовлеките учащихся в разговор о мышцах и сухожилиях.Чем эта модель похожа на человеческую руку и каковы ее ограничения в качестве модели? Студенты должны понимать, что на картоне изображены кости кисти и запястья. Нити похожи на сухожилия, соединяющие кости с мышцами. Сгибание мускулов представлено натягиванием струн. На модели не показаны мышцы-разгибатели или сухожилия-разгибатели. Пальцы возвращаются в исходное положение, когда мышцы-сгибатели расслаблены (струны отпускаются), но в человеческой руке антагонистическая мышца вернет пальцы в нейтральное положение.

Кисть человека: Ошибка 404. Запрашиваемая страница не найдена

Кто поможет, если кисти рук не работают или не хватает пальцев?

Трудовая кисть «человека работающего»: пястная кость из Турканы

Туннельный синдром у айтишников: когда «руки отваливаются»

Правильная поза: 30, 90, 180 градусов

Правильные гаджеты

Упражнения: физкультура для запястья

Что делать, если болит, а нужно работать

Берегите свои руки. Кистевой туннельный синдром — МАУЗ ГКБ 2

МРТ лучезапястного сустава кисти руки в Москве: цены. Сделать МРТ

Что такое МРТ кисти руки

Суть метода

Показания к МРТ кисти руки

Подготовка к МРТ кисти руки

Как проводится МРТ кисти руки

Результаты

Запись на МРТ кисти руки

Противопоказания

Стоимость МРТ кисти руки

Утрата верхних конечностей перестанет быть серьезной проблемой – Наука – Коммерсантъ

«Железная рука» рыцаря фон Берлихингена, сделанная в 1504 году

Kleiber Trio (Клайбер бионикс, Россия)

Luke Arm (DEKA Research, США)

DynamicArm (OttoBock, Германия)

Michelangelo (OttoBock, Германия)

Vincent Evolution 2 (VINCENTsystems, Германия)

MyoFacil (OttoBock, Германия)

iLimb Ultra (TouchBionics, Шотландия)

Миотея (НПФ Галетея)

Ладонь и кисть руки (боль в ладонях и кистях рук)

Боль в руках

Изменилась ли человеческая рука как худощавая машина для разрушения костей? | Умные новости

Эволюция пропорций рук человека и обезьяны

Интересные факты о руках

Шедевр природы: как эволюция дала нам наши человеческие руки

Понимая истоки

Добавление мяса в меню

От хватания к жестам

Говорим руками

Ограничения мозга и мускулов

Роль метателей и дубинок

Abstract

Введение

Рука шимпанзе

Человеческая рука

Две уникальные человеческие рукоятки

Адаптация руки для метания

Адаптация руки для удара дубинкой

Запястье

Предыдущие объяснения эволюции человеческой руки

Палеонтологическое свидетельство

Заключение

Благодарности

Ссылки

Flex and Extend: моделирование руки человека

Соответствие научным стандартам нового поколения

Фон

Опорно-двигательный движение

Кости кисти и запястья

Мышцы кисти и запястья

Материалы (на ученика или пару)

Препарат

Процедура

Обсуждение

Leave A Reply

Рубрики

You Might Also Like

Как правильно одевать новорожденного дома в разное время года

Позы для кормления новорожденного грудью: как правильно кормить ребенка грудным молоком

Черно-белые узоры и фоны для распечатки: 100+ вариантов для творчества