Почему мышцы управляющие движением пальцев расположены на предплечье: Почему мышцы управляющие движением пальцев рассположенны на предплечье?!

Протез предплечья — как бауманские ученые превращают мысли в действия

Сегодня различные робототехнические устройства все шире внедряются в сферу медицины. Это связано с развитием соответствующей элементной базы мехатронных и сенсорных устройств, разработкой биологически безопасных и гипоаллергенных материалов, а также методов получения и обработки информации о состоянии отдельных органов человека.


Среди протезов выделяют три вида.

  • Миоэлектрические протезы — протезы, управление в которых осуществляется за счет сигналов, возникающих при сокращении мышц. Эти сокращения считываются с помощью электромиографических (ЭМГ) датчиков. Также можно встретить другое название миоэлектрических протезов — бионические или биоэлектрические с внешним источником энергии.
  • Косметические протезы — неуправляемые протезы, выполняют только декоративную функцию.
  • Тяговые протезы — протезы, управление в которых осуществляется с помощью тяг и полностью контролируются усилиями самого человека без какой-либо электроники. Такие протезы позволяют искусственной кисти сжиматься за счет механической тяги противоположного плеча (натягивается — ослабевает трос).

В настоящее время в России протезами верхних конечностей ежегодно протезируются до 7 тыс. пациентов. В основном это косметические или тяговые протезы с простейшей функцией схвата кисти. За рубежом доля миоэлектрических протезов, в которых источником управляющих сигналов являются электрические потенциалы мышц-антагонистов составляет 50%, в нашей стране всего лишь 2-3%.

Мышцами-антагонистами называют такие две мышцы (или две группы мышц) одного сустава, которые при сокращении осуществляют тягу в противоположные стороны. Сгибание предплечья осуществляет двуглавая мышца плеча, а разгибание предплечья — трехглавая мышца плеча. Эти две мышцы являются мышцами-антагонистами, потому что они осуществляют тягу в противоположных направлениях относительно локтевого сустава. Одна мышца (двуглавая мышца плеча) отвечает за сгибание, а вторая (трехглавая мышца плеча) отвечает за разгибание.

Бионические протезы не приобрели популярности в России, так как являются очень дорогими. Более того, визуально такое устройство представляет собой совокупность металлических соединений и проводов, в то время как косметические процессы практически точно повторяют образ руки человека. Кроме это, в стране не так много специалистов, которые могли бы правильно настроить данный вид протезов: сделать необходимые слепки, разместить датчики.

Также стоит учитывать, что возможности миоэлектрического управления протезом ограничиваются уровнем ампутации, т.е. количеством оставшихся функционирующих мышц. Для реабилитации пациентов с ампутацией руки выше локтя использование миоэлектрического управления нецелесообразно. В таких случаях применяют нейропротезы (интерфейс «мозг-компьютер») или технологию целевой мышечной реиннервации (TMR — Target Muscle Reinnervation). TMR метод заключается в том, что нервы, ранее отвечавшие за функциональные действия руки, подводятся к другим мышцам, сохранившимся после ампутации, а уже с них сенсорные датчики принимают сигнал и направляют его в процессор, управляющий электродвигателями, которые приводят протез в движение.

Как работают протезы

При разработке био- или нейроуправляемых биотехнических устройств в первую очередь необходимо определить способ получения информации о совершаемом движении. В современных биотехнических средствах типа систем взаимодействия человек — компьютер (Human Computer Interaction — HCI) используют биосигналы: электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электромиограммы (ЭМГ), электронейрограммы (ЭНГ), электроокулограммы (ЭОГ).

Наибольшее распространение получило использование электромиограммы.

Именно миоэлектрические протезы позволяют реализовать управление различными функциональными движениями. Например, в современных коммерческих протезах предплечья пациент может управлять двумя движениями (схватом и ротацией) и контролировать скорость их выполнения. Однако даже этим простейшим движениям необходимо учиться, для этого разработана программа из восьми занятий, где изучают «свое новое тело» и пробуют им пользоваться.

Начало мышечного сокращения инициируется электрическими импульсами в нервных стволах, приходящих в мышечные волокна. Эти импульсы деполяризуют мембрану мышечных клеток, в результате чего в мышечных волокнах создается потенциал действия, который быстро распространяется по нервному волокну и приводит к его сокращению. Причем сокращение лишь инициируется этим потенциалом действия, а сам процесс сокращения гораздо длительнее. Используя игольчатые (инвазивные) или поверхностные электроды, можно зарегистрировать сумму потенциалов действия всех вовлеченных в процесс клеток.

Для выполнения функции «схват-раскрытие» необходимо сгибать-разгибать кисть. То есть управление протезом не является естественным (антропоморфным) и потребуется дополнительное обучение пациента, которое занимает недели. Исполнительный механизм движется «от края до края» без промежуточных положений — это связано с тем, что сигнал ЭМГ не отражает механические параметры мышечного сокращения. Единственное, что может контролировать пациент — пропорционально управлять скоростью выполнения движения.

Недостаток существующих методов

Недостатком всех известных способов электромиографического управления протезами является то, что сигналы деполяризации от стимулированных одновременно мышц накладываются, поэтому получить сигнал ЭМГ об активности конкретной мышцы крайне тяжело. Кроме того, влияние перекрёстных (интерференционных) помех от соседних мышц возрастает с ростом расстояния между измерительными электродами.

Переключение между двумя движениями происходит механически или с помощью скрытого переключателя. Если же функций много — специальным кодированием азбукой Морзе или RFID-метками, расклеенных по всей квартире.

Глобальная задача, которая стояла перед учеными всего мира — добиться перекрестной классификации, т.е. обеспечить возможность одновременного захвата/раскрытия и ротации без вспомогательных переключений.

Перед командой разработчиков кафедры БМТ-2 «Биомедицинская техника» МГТУ стояла такая же задача — реализовать управление двумя движениями (схватом и ротацией кисти), но при этом добиться не просто пропорциональности управления, а сохранить антропоморфность этих движений. Под антропоморфностью понимается выполнение именно тех движений, о которых думает пациент в реальном времени. Этой задачей занимаются бауманские ученые — сотрудники кафедры БМТ-2.

Разработка и ее особенности

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности получения качественного и стабильного сигнала, который при управлении техническим устройством позволяет формировать пропорциональные степени мышечного сокращения управляющие воздействия с задержкой не более 120 мс.

Для решения поставленной задачи разработчики применили комбинированный подход, суть которого заключается в совместной регистрации электромиограммы и активной составляющей электрического импеданса с единой электродной системы. Электроимпедансная миография основана на измерении изменения электрического импеданса мышц, которые происходят во время мышечных сокращений.

Переменный ток стабильной амплитуды подается на зондирующие электроды, а с измерительных электродов регистрируется напряжение, которое, после частотного разделения каналов, преобразуется в ЭМГ и активное сопротивление участка тела, отражающее процесс механического сокращения мышцы. Экспериментально установлено, что мышечное сокращение приводит к пропорциональному изменению активного сопротивления, регистрируемого в проекции этой мышцы.

Протез производства ПАО РКК «Энергия»

Принцип работы

Технический результат в данном случае состоит в обеспечении возможности получения управляющего сигнала, основанного на регистрации сокращения мышцы во времени.
В этом случае стало возможно отследить, зарегистрировать и превратить в управляющий сигнал «само движение мышцы» во времени, тогда как известные способы снятия биопотенциалов с мышцы с помощью мио-датчиков, фиксируют лишь начало сокращения.
Для управления используются две электродные системы, которые располагаются на культе в проекции мышц-антагонистов, так же, как и в миоэлектрическом протезе. Таким образом, не нарушается устоявшаяся технология протезирования.

В качестве электрофизиологического сигнала используют сигнал электрического импеданса.

На верхнем рисунке показана синхронная регистрация электрофизиологического сигнала — электрического импеданса и сигнала электромиограммы (ЭМГ) с электродов, расположенных на поверхности кожи над мышцей сгибателем пальцев при выполнении движения «схват кисти». Разработчикам МГТУ удалось достигнуть получение настолько четкого сигнала, что позволяет достичь возможности выполнения антропоморфных движений.

Для реализации способа авторами разработана структурная схема устройства, показанная выше, где ТЭ — токовый электрод, ИЭ — измерительный электрод, ИП — измерительный преобразователь.

Авторами также были разработаны электродные системы, представляющие собой основание (из резины или пластмассы), на котором закреплены четыре электрода. Через эти электроды подаётся ток (токовые электроды), а напряжение измеряется как разность потенциалов между электродами (потенциальные электроды). Данный способ реализуют в соответствие со структурной схемой, представленной ниже.

Сигнал ЭМГ отделяется от сигнала электрического импеданса полосовым фильтром с полосой пропускания от 50 Гц до 400 Гц (фильтр ЭМГ-канала). Амплитудно- модулированный сигнал электрического импеданса отделяется от сигнала ЭМГ полосовым фильтром с полосой пропускания от 10 кГц до 1 МГц (фильтр канала импеданса) и детектируется синхронным детектором. Для работы синхронного детектора в качестве несущей опорной частоты микропроцессор генерирует тот же опорный сигнал, что и для соответствующего источника тока. После дополнительного усиления, оба канала оцифровываются аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). Так получают сигнал управления с одной мышцы.

Однако, для получения более качественного и стабильного сигнала управления техническим устройством следует использовать второй канал прибора, который, работая аналогичным образом, регистрирует сигнал электрического импеданса и сигнал ЭМГ со второй мышцы — мышцы-антагониста.

Чтобы исключить взаимное влияние двух электроимпедансных каналов, используется фазовое или временное разделение каналов.

Одним из возможных вариантов использования предложенного способа может служить устройство для бионического управления протезом кисти, которое состоит из: двух тетраполярных электродных систем; двухканального импедансного измерительного преобразователя; блока обработки; блока управления и исполнительного механизма — протеза кисти, как показано на рисунке.

Данный подход без переделок может использоваться не только для управления верхней конечностью, но и нижней.

Дальнейшие перспективы

Дальнейшее направление исследований в этой области — реализация сложного антропоморфного движения (например, одновременный захват и ротация кисти). При этом количество электродных систем и зоны их расположения должны остаться теми же самыми, чтобы не нарушать сложившуюся технологию протезирования.

Мышечный тонус у детей — медицинский центр MedSwiss


Наверно, самый трудный для родителей год жизни ребенка — это самый первый! Еще не прошел стресс после родов, еще не до конца осознали, что стали родителями. А надо уже следить за кормлением, ростом, весом, развитием и за … тонусом. Если первые критерии понятны, то последний всегда вызывает удивление. Так что же это такое, мышечный тонус, которым озабочены неврологи, и на который то и дело ссылаются ортопеды и педиатры?


Есть несколько медицинских определений, приведем одно из них — это минимальное непроизвольное напряжение мышц, которое регулируется центральной нервной системой и поддерживается редкими импульсами, поступающими в мышцы из нее, а также зависит от импульсов, возникающих в самой мышце, особенно при ее растягивании. Мышечный тонус обеспечивает позу, готовность к двигательному акту, образование температуры тела.


Сложновато? Давайте разберемся.


Мышцы, как и любой другой орган нашего тела, всегда находятся в тонусе, даже когда мы спим или релаксируем. Их работа и готовность к работе проверяется мозгом также как МТС или Билайн проверяет наше присутствие в сети — короткий импульс к мышце (телефону) и обратно. Если мы начали двигаться, то мышца растягивается или сокращается, о чем она и сообщает мозгу тоже импульсами. Минимально низкий тонус отмечается, когда мы спим, принимаем теплую ванну. Это, конечно, сильно упрощенное объяснение. Ну, а зачем вдаваться в подробности, давайте оставим их для специалистов.


Как определить, в каком состоянии находится мышца, т.е. ее тонус? На первом месте просто потрогав ее — дряблая, напряженная, упругая. Во-вторых, совершив пассивные движения за человека. Видели, конечно же, как при осмотре педиатр или невролог, или ортопед делает ребенку зарядку? Вот такие движения вместе с тактильным ощущением самих двигающихся мышц и дает представлением о тонусе ребенка. Родители детей до 6-7-12 мес. могут ориентироваться по тому усилию, которое надо применить, чтобы одеть или раздеть ребенка. Если тонус нормальный, то руки в рукава и ноги в брючины легко скользят. Дети с 6 мес. возраста уже могут произвольно напрягать свои мышцы и мешать процессам одевания/раздевания, создавая ощущение повышенного тонуса. Иногда при осмотре они вводят в заблуждение и врачей.


Мышечный тонус бывает удовлетворительный или, как пишут врачи, «соответствует возрасту», высокий, низкий и дистоничный. Из фразы «соответствует возрасту» многие делают правильный вывод, что тонус меняется в зависимости от возраста ребенка. Действительно, после рождения ребенок находится в «позе эмбриона», ручки и ножки согнуты и приведены к туловищу, что позволяет ему сохранять тепло и экономить энергию для поддержания внутренних процессов обмена в этом новом неизвестном и пугающем мире. То есть сразу после рождения тонус мышц очень высокий. Затем постепенно он снижается, руки и ноги распрямляются. И к трем месяцам малыш уже может свободно поднять голову, вытянуть руку, ногу, удержать игрушку, в положении на животе опереться на предплечья и поднять грудную клетку. В это время мышечный тонус удовлетворительный. Вот начиная с трех месяцев, мышечный тонус должен быть удовлетворительным всю долгую и счастливую жизнь, естественно, снижаясь во сне и в теплой ванне и повышаясь, когда мы двигаемся, нервничаем и когда нам холодно.


Остановимся на слове «дистоничный». Оно означает – не нормальный. Этим термином обозначают отклонение от нормы, а высокий/низкий служат дополнительным объяснением отклонения. Мы, опять-таки, немного упрощаем.


Определившись что такое «мышечный тонус» и как его оценить, надо ответить на частые вопросы родителей: «откуда он берется» и «как он влияет на развитие ребенка».


Почему же возникают отклонения в состоянии мышц? Прежде всего, как последствие перенесенной гипоксии (нехватки кислорода) в родах или во время беременности. Гипоксия в родах — это отдельная сложная тема для разговора. Оставим ее на другой раз. Что важно? Важно, что в процессе кислородного голодания клетки любого органа истощают свои запасы и перестают работать (у них нет питательных веществ и сил выполнять свои функции) или гибнут. Вследствие этого у ребенка развиваются различные нарушения. Самый чувствительный орган к кислородному недостатку — центральная нервная система, проще говоря — мозг. Орган, управляющим всеми другими. Поэтому, вследствие вышесказанного, нарушается полный и четкий контроль работы мышц. Как результат, тонус может быть спастическим, высоким, чуть повышенным, чуть сниженным, низким, гипотоничным, асимметричным. Нарушение тонуса может быть во всех группах мышц или в одной определенной группе, например, в сгибателях рук, разгибателях ног.


Мышечный тонус почти всегда определяет динамику двигательного развития. И любые отклонения от нормы могут мешать естественному процессу развития движения. Ну, например, высокий или низкий тонус в руке не дает ребенку возможности перевернуться на спину или взять и удержать игрушку в руке, нарушение тонуса в ногах не дает возможности встать на четвереньки, ползти или сесть.


Надо отметить, что не все изменения мышечного тонуса являются патологией. Во-первых, существует индивидуальная особенность. Это когда повышенный или пониженный тонус не мешает ребенку развиваться в соответствии с возрастом. Во-вторых, есть задержка темпа созревания нервной системы и самих мышц, тогда все в жизни ребенка происходит чуть позже, чем у сверстников. В-третьих, изменение тонуса на фоне быстрого роста ребенка, когда мышцы не успевают за ростом костей скелета. Когда орган растет, в нем происходит много процессов, в т.ч. прорастание сосудами, и это не позволяет ему хорошо выполнять свои функции. И значит, в какие-то моменты тонус может становиться выше, ниже, опять нормальным, опять выше или ниже. Был выше в руках, стал ниже в ногах и т.д. Каждый этап приобретения новых движений так же меняет тонус. Стал ребенок ползать, нравится ему, и ползает он от рассвета до заката. Мышцы перенапрягаются, устают, повышается тонус. Встал ребенок на ноги, начал делать первые шаги — мышцы перенапрягаются, повышается тонус.


Для исправления нарушения тонуса используют массаж и препараты, улучшающие приток крови к центральным отделам нервной системы. Массаж улучшает приток крови к мышцам, а значит улучшает их питание, и по типу обратной связи (помните, мозг постоянно проверяет в каком состоянии мышцы, а сами они докладывают, что делают в этот момент) стимулирует работу тех отделов нервной системы, которые за них отвечают. Препараты же (ноотропы, сосудистые) увеличивают приток крови к тем клеткам, которые пострадали (истощили свои запасы), дает им силы, чтобы выполнять свою работу в полном объеме.


Теперь рассмотрим в каких же случаях нужно обращаться к врачу? Несомненно, если ваш ребенок лежит постоянно очень расслабленный и не стремится двигаться. Если напротив, очень зажат: руки и ноги или только руки, или только ноги, или одна конечность согнута и практически всегда прижата к туловищу. Если ребенок отстает в двигательном развитии. Сейчас в Интернете легко можно найти таблицу правильного развития ребенка. Если дети старше 18 месяцев встают с пола с трудом и только у опоры, плохо поднимаются по лестнице, не перешагивают через порожки. Ну, и конечно, если ребенок потерял навык — садился или вставал и вдруг перестал.


Мне всегда хочется, чтобы родители понимали, что происходит с ребенком, не отказывались от лечения и методично выполняли все указания врача. Бывает, что родители раздумывают, ходят по многим врачам, собирают разные мнения и … теряют драгоценное время! Клетка нервной системы на борьбу с нехваткой кислорода тратит все имеющиеся запасы, и когда они заканчиваются, то гибнет. И она ведь не одна! А если вовремя придет помощь, то она будет жить и работать! Возможно, не в полную силу, но это значит не будет полной утраты способности ходить или брать рукой игрушки. Например, будет просто слабость мышц. А с этим можно и жить, и наращивать силу, а не силу, так ловкость. Я уделяю этому много времени, потому что врачу всегда горько и обидно, если он может помочь, он стремится всеми силами, но не находит поддержки у родителей. Скажите, не смог убедить и доказать? Но в наше время Интернета — каждый сам себе специалист и врач, и большинство считают, что они-то точно знают, что и как надо лечить. Желаю Всем удачи и здоровья!



Детский невролог сети MedSwiss


Соловьева М.Е.

Другие статьи

Тренажер с биологической обратной связью для реабилитации суставов кистей и пальцев рук и способ его работы

Заявленное техническое решение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека. Может быть использовано в медицине для реабилитации (восстановления) двигательной активности и амплитуды движений суставов кистей и пальцев рук, нарушенных вследствие перенесенных человеком травм или заболеваний, например — инсульта, и в области спорта, например — для целенаправленного развития тонуса и силы мышц кистей и пальцев рук, например альпинистов, скалолазов.

Известно, что последствием перенесенных травм и/или заболеваний очень часто является нарушение двигательной активности и амплитуды движений в лучезапястных суставах и суставах пальцев кистей рук. Нарушения носят характер ограниченной подвижности в лучезапястных суставах и/или суставах пальцев рук, ограничения амплитуды их движений по сравнению с их физиологическими показателями, ослабление силы мышц, приводящих в движение кисти и пальцы рук. Эти нарушения существенно ограничивают трудоспособность и ухудшают качество жизни пациента перенесшего травму или/и заболевание. Вследствие нарушения функции верхних конечностей, больные испытывают трудности в самообслуживании и осуществлении повседневной активности. В этой связи особую актуальность приобретает подбор наиболее результативных средств реабилитации больных с данной патологией.

Использованные в тексте термины и определения:

Тонус — это упруго-вязкие свойства мышцы, известная степень непроизвольного постоянного мышечного напряжения. Существуют три различных понимания признака тонус: 1) сопротивление мышцы растягивающим ее силам (Rieger, Spiegel), 2) способность мышцы длительно удерживать ту или другую степень сокращения (Foix) и 3) за критерий Т. принимается консистенция мышцы [http://bigmeden.ru/article/%D0%A2%D0%BE% D0%BD%D1%83%D1%81].

Энкодер (преобразователь угловых перемещений) — это электронное устройство, позволяющее с необходимой точностью измерить различные параметры вращения [tehprivod.su/…/naznache nie-i-vidy-enkoderov.html].

Пациент — человек с нарушенной естественной подвижностью суставов кистей и/или пальцев рук и/ или человек, развивающий силу, тонус, выносливость мышц рук под руководством медицинского персонала или тренера, ради чего подвергаемый процессу реабилитации суставов и мышц кистей и пальцев рук.

Сеанс — промежуток времени, в течение которого совершается действие для реабилитации кисти и/или пальцев рук, какая-нибудь работа или часть ее.

Миосигнал (или электромиограмма (ЭМГ)) — это электрический сигнал, характеризующий биоэлектрическую активность мышц, который регистрируется электродами различного типа: внутримышечными (игольчатые электроды), поверхностные электроды одно или биполярные. В заявленном техническом решении используются поверхностные электроды.

Из исследованного уровня техники заявителем выявлены аналоги заявленного технического решения.

Известно изобретение по патенту RU 2494670 «Способ коррекции мелкой моторики с использованием сенсорных перчаток». Сущностью является способ коррекции мелкой моторики кисти, включающий помещение кисти руки больного в устройство, подключение устройства к компьютеру, загрузку и запуск программы компьютерной игры, и выполнение активных движений на сгибание-разгибание, отличающийся тем, что руку пациента размещают и фиксируют в устройстве в виде сенсорной перчатки, располагают и фиксируют относительно устройства чувствительные и токопроводящие элементы, при этом сенсорную перчатку используют в качестве манипулятора таким образом, что пациент выполняет активные движения сгибания-разгибания кисти и пальцев, обеспечивая этим соответствующие заданные движения объекта компьютерной игры на экране монитора и вызывая этим срабатывание чувствительных элементов и их регистрацию в компьютере. Способ коррекции мелкой моторики кисти отличается тем, что лечебный курс состоит из 28-30 коррекционных занятий, режим занятий 1-2 раза в день, 5 дней в неделю, длительность одного занятия определяется тяжестью общего состояния больного и составляет в среднем 30-40 мин.

Недостатком известного способа является невозможность его использования в случае полной потери возможности движения пальцами, отсутствие возможности сгибать/разгибать пальцы в заранее заданном угловом диапазоне в пассивном режиме, т.е. отсутствие возможности дозировать нагрузку на пальцы путем задания угла сгибания пальцев, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления, коррекции хода процесса, например — с помощью биологической обратной связи, ограниченность области применения — только для пальцев руки. Другим недостатком является существенная сложность в применении способа ввиду необходимости использования нарушенных вследствие болезни когнитивных (мыслительных) способностей оздоравливаемого пациента для работы с программным обеспечением (далее по тексту — ПО).

Известна полезная модель по патенту RU 137474 «Тренажер для пальцев рук» Сущностью является тренажер для пальцев рук, содержащий каркас, отличающийся тем, что каркас выполнен из цилиндрического стержня с плоским вырезом в центре его поверхности, ширина выреза равна ширине плоской планки, один конец которой размещен в плоском вырезе, на планке закреплен груз в виде обжимного кольца, выполненного с возможностью продольного перемещения по планке, при этом груз выполнен, например, из свинца и надежно зафиксирован посредством, например, пружинного зажима или фиксирующего винта.

Недостатком известной полезной модели является невозможность ее использования в случае полной потери возможности движения пальцами, отсутствие возможности управляемо сгибать/разгибать пальцы в заранее заданном угловом диапазоне в пассивном режиме, т.е. отсутствие возможности дозировать нагрузку на пальцы путем задания угла сгибания пальцев, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления с помощью биологической обратной связи. Ограничена и область применения — только для пальцев руки.

Известна полезная модель по патенту RU 164002 «Тренажер рук для инсультбольных». Сущностью известного технического решения является то, что тренажер выполнен в виде тумбы из металлического профиля, обшитого ДСП (древесно-стружечной плитой), включающей две боковые и заднюю поверхности, низ и дверцы, а также верхнюю поверхность, на которую установлен рычаг-трансформер с закрепленными на нем двумя трубами разных диаметров и чашечек для локтя и плеча, обшитых изнутри мягким материалом на поролоновой основе, приводимый установленным внутри тумбы электроприводом, включаемым при помощи кнопки на гибком шланге и работающим на двух скоростях. Тренажер рук для инсультбольного, отличающийся тем, что он может быть изготовлен из пластмассы, композитного материала. Тренажер рук для инсультбольного, отличающийся тем, что внутренние поверхности труб могут быть изготовлены из кожи.

Недостатком известной полезной модели является ограниченность области использования — применимость тренажера только для плечевого и локтевого суставов руки при невозможности применения модели для реабилитации суставов кисти и пальцев рук, отсутствие возможности управления моделью в ходе реанимационного процесса путем задания выявленного диагностикой диапазона углов сгибания, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления и оперативной коррекции хода реанимационного процесса. Таким образом, известная полезная модель мало функциональна и эргономически неудобна, особенно для частого использования, например — для домашнего двукратного использования одним пациентом в течение одних суток.

Известна полезная модель по патенту RU 120002 «Психофизиологический комплекс для реабилитации мелкой моторики кисти». Сущностью является психофизиологический комплекс для реабилитации мелкой моторики кисти, включающий последовательно соединенные вспомогательное средство, чувствительные элементы и персональный компьютер для сбора, обработки и хранения информации, отличающийся тем, что вспомогательное средство выполнено в виде гибкой оболочки в форме перчатки или части перчатки, при этом перчатка размещена и зафиксирована на руке пациента, при этом чувствительные элементы расположены на поверхности перчатки, при этом на компьютере установлена адаптированная для пациента компьютерная игра, а программное обеспечение компьютера выполнено для распознавания сигналов от сенсоров сгиба и/или поворота, которыми оснащена перчатка. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что вспомогательное средство содержит соответствующий элемент для включения и выключения комплекса. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что устройство может быть выполнено в проводном или беспроводном варианте. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что возможно использование как одной, так и двух, соответственно на правую и на левую руку, вспомогательных средств одним пациентом. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что вспомогательное средство может быть осуществлено с разными вариантами исполнения гибкой оболочки и с разными вариантами размещения чувствительных элементов. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что комплекс снабжен блоком зрительной связи, расположенным напротив пациента. Психофизиологический комплекс, отличающийся тем, что комплекс снабжен блоком звуковой связи.

Недостатком известной полезной модели является невозможность использования ее в случае полной потери излечиваемым возможности движения пальцами — из-за отсутствия способности (возможности) модели сгибать/разгибать пальцы в заранее заданном угловом диапазоне в пассивном режиме, т.е. отсутствия возможности в процессе реабилитации управляемо дозировать нагрузку на пальцы путем задания угла сгибания пальцев, например — для повышения тонуса и силы мышц. Ограничена и область применения — только для пальцев руки. Имеется существенная сложность в применении модели ввиду необходимости использования (при применении) нарушенных из-за болезни когнитивных (мыслительных) способностей оздоравливаемого пациента для работы с программным обеспечением, что затрудняет применение полезной модели у указанных категорий больных. Кроме того, известная полезная модель сложна в управлении самим больным, что существенно ограничивает возможность применения модели по назначению.

Известна полезная модель по патенту RU 147759 «Тренажер для восстановления подвижности пальцев рук». Сущностью является тренажер для восстановления подвижности пальцев рук, содержащий экзоскелет кисти руки с приводами перемещения пальцев экзоскелета и блоком их управления, отличающийся тем, что привод перемещения каждого из пальцев выполнен индивидуальным, а пальцы снабжены средством привлечения внимания пациента, при этом блок управления приводами пальцев выполнен с возможностью подключения к энцефалографическому шлему и содержит последовательно соединенные блок регистрации энцефалограмм, блок анализа энцефалограмм и блок формирования команд на приводы пальцев.

Недостатком известной полезной модели является отсутствие возможности обеспечить сгибание/разгибание пальцев в заранее заданном (по результатам диагностики) угловом диапазоне в пассивном режиме, т.е. отсутствие возможности управляемо дозировать нагрузку на пальцы путем задания угла сгибания пальцев, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления, отсутствие возможности коррекции хода процесса реабилитации, например — с помощью биологической обратной связи, ограничена область применения — только для пальцев руки. Другим недостатком известной полезной модели является также значительная сложность в применении из-за необходимости использования имеющего весьма ограниченное применение — только в лечебных учреждениях — электроэнцефалографического шлема, вследствие чего модель практически не применима в домашних условиях и/или самим излечиваемым пациентом, в том числе потому, что для установки и эксплуатации электроэнцефалографического шлема требуется участие второго специалиста, в дополнение к занимающемуся реабилитацией лечащему врачу.

Известно устройство для непрерывного пассивного движения по патенту US 5327882 A. Сущностью является устройство непрерывного пассивного движения для терапии руки пациента, содержащее шину, приспособленную для крепления к предплечью и руке пациента, привод, прикрепленный к упомянутой шине, и содержащий двигатель для привода шестереночной передачи, установленного в корпусе, установленном с возможностью вращения шестереночной передачи вдоль первой оси, средство для прикрепления пальцев, продолжающееся от указанного корпуса и приспособленное для поворота относительно него вокруг второй оси, отстоящей от первой оси и параллельной ей, причем указанное средство для прикрепления пальцев приспособлено для крепления, по меньшей мере, к одному из пальцев пациента, причем указанное средство передачи при приведении в действие упомянутого моторного средства, заставляющее упомянутое средство крепления пальцев вращаться в противоположную сторону вокруг упомянутой второй оси и относительно вращения упомянутого корпуса вокруг упомянутой первой оси, посредством чего указанный, по меньшей мере, один палец приводится в движение по обратному пути движения, соответствующему, по меньшей мере, часть сложной спирали.

Более кратко возможно констатировать, что сущностью является устройство, содержащее шину, приспособленную для крепления к предплечью и руке пациента, привод, установленный на шине и содержащий двигатель, служащий для приведения в движение зубчатых передач, и выполненные с возможностью вращения средства для крепления пальцев пациента.

Недостатками известного устройства являются невысокая эффективность (неудовлетворительная результативность) терапии, выражающаяся в виде неполного восстановления работы пальцев вследствие того, что физиологическое сгибание на данном устройстве производится в неполном (по сравнению с естественным) объеме, поскольку конструкцией тренажера не предусмотрено (не обеспечивается) сгибание межфалангового сустава дистальной и средней фаланги, отсутствует возможность мониторинга динамики восстановления с помощью биологической обратной связи, ограничена область применения — только для пальцев руки. Отсутствие инструментального мониторинга сеанса реабилитации лишает возможности оперативно корректировать параметры, например — углы сгибания пальцев, в ходе процесса. Указанные недостатки существенно ограничивают его применение по назначению.

Известно устройство для реабилитации руки по международной заявке WO 2011117901 A1. Сущностью является устройство для реабилитации рук (10, 10′), используемое в реабилитационной терапии подвижности и функциональности пястно-фаланги, проксимальной межфаланги и дистальных межфаланговых суставов, поврежденных или уменьшенных после травмы или тому подобного, в послеоперационный период или в случае пареза или паралича руки после заболеваний центральной нервной системы, травм спинного мозга, периферических невропатий или тому подобного, и/или когда движения суставов кисти должны быть улучшены по назначению физиотерапевта во время сеансов реабилитации, указанное устройство гибкое, модульное и содержит ортез (17, 90), приспособленный для частичного покрытия руки пациента (19) и предплечья (13), и отличается тем, что содержит гибкие стержни (36, 58, 104) для пассивного и вспомогательного активного, одновременного и/или выборочный, сгибание/разгибание пяти пальцев с помощью упражнений, последовательностей и/или комбинаций движений, свободно устанавливаемых оператором, элементов для скольжения и поддержки гибких движений, стержни при сгибании/разгибании пальцев, «наконечники для пальцев» (46) или ленты (94, 98), снабженные наперстками (50, 96, 100), неподвижными стержнями (44) или пластинами (102), закрепленными на наперстках и на шарнирах к гибким стержням — блок перемещения/команды и управления (12, 11), встроенный в ортез или удаленный, расположенный относительно него, снабженный пятью исполнительными средствами для перемещения гибких стержней, средством для регулировки натяжения упомянутых стержней и средством для настройки и адаптации реабилитационного устройства к анатомическим особенностям кисти.

Таким образом, более коротко, сущностью является устройство, выполненное с частичным покрытием руки и предплечья пациента и содержащее свободно устанавливаемые оператором гибкие стержни для пассивного движения, элементы для скольжения и поддержки гибких стержней во время изгиба/растяжения пальцев, напальчники или ленты, снабженные наконечниками, неподвижными стержнями или пластинами, установленные на напальчниках и шарнирно прикрепленными к гибким стержням, выполненные за одно целое с ортезами или расположенные на расстоянии друг от друга, снабжены пятью приводными средствами для перемещения гибких стержней, средствами регулирования натяжения стержней и средствами регулировки и приспособления реабилитационного устройства к анатомической функции.

К недостаткам известного устройства относятся невысокая эффективность терапии (лечебного процесса), связанная с тем, что физиологическое сгибание на данном тренажере производится в неполном (по сравнению с естественным) объеме, отсутствует возможность мониторинга динамики восстановления и управляемой коррекции лечебного процесса в ходе его (процесса) выполнения, ограничена область применения устройства по назначению — только для пальцев руки, при этом устройство характеризуется сложностью конструктивного исполнения.

Известна полезная модель «Тренажер» по патенту RU 175324. Сущностью является тренажер, содержащий блок крепления на руку в виде основания, выполненного с возможностью крепления на наружной стороне предплечья и кисти руки, выполненную с возможностью перемещения часть и соединенные с ней блок привода и средства для крепления пальцев, при этом блок привода содержит двигатель и консоли, установленные с боковых сторон блока привода и направленные в сторону кисти руки, при этом выполненная с возможностью перемещения часть тренажера выполнена в виде двух пар рычагов, расположенных по обе стороны от продольной оси блока привода и шарнирно соединенных с консолями, причем первые рычаги пары выполнены с возможностью перемещения посредством первой зубчатой передачи относительно оси, соединяющей их с концами консолей, а вторые рычаги пары выполнены с возможностью перемещения посредством второй зубчатой передачи относительно оси, соединяющей их с концами первых рычагов, при этом между свободными концами вторых рычагов жестко установлена ось, на которой смонтированы средства для крепления пальцев, выполненные в виде четырех цепочек шарнирно соединенных звеньев, причем на свободных концах цепочек установлены держатели пальцев, а звенья выполнены с отверстиями с возможностью размещения в них, по меньшей мере, двух тросов, при этом длина троса, размещенного ближе к пальцу, меньше длины троса, размещенного на большем расстоянии от пальца, согласно полезной модели блок привода выполнен с возможностью перемещения над основанием по жестко установленной в его передней части направляющей, а двигатель блока привода соединен с установленным с возможностью вращения валом посредством третьей зубчатой передачи и датчиком угла положения тренажера посредством четвертой зубчатой передачи. При этом, согласно описанию полезной модели, датчик угла положения тренажера может быть выполнен в виде датчика, основанного на эффекте Холла.

Недостатком известной полезной модели является отсутствие возможности обеспечения сгибания/разгибания пальцев в заранее заданном (согласно результатам диагностики) угловом диапазоне в пассивном режиме, то есть, отсутствие возможности дозировать нагрузку на пальцы — тем самым восстановить силу мышц пальцев — путем задания угла сгибания пальцев, отсутствие возможности мониторинга динамики восстановления и коррекции процесса восстановления с помощью биологической обратной связи, ограниченность области применения — только для суставов пальцев рук (но не кистей рук!).

При этом следует акцентировать внимание на том, что из исследованного заявителем уровня техники, в том числе — медицинской техники индустриально развитых стран, на дату представления настоящих заявочных материалов не выявлены устройства, полезные модели и способы, полноценно, с достаточной для жизненной практики и трудовой деятельности результативностью обеспечивающие возможность реабилитировать (восстанавливать, вернуть) утраченные вследствие болезни и/или травмы двигательные навыки кистей рук и пальцев людей, обеспечивающих возможность дистанционного контроля и коррекции в случае необходимости процесса реабилитации, каковые возможности представлены в заявленном техническом решении. Кроме указанного, существенным потребительским свойством заявленного технического решения является возможность индивидуального применения в домашних условиях под контролем лечащего врача, в том числе и в режиме реального времени. Из исследованного уровня техники заявителем не выявлены присущие заявленному техническому решению и указанные выше потребительские свойства.

По назначению и совокупности совпадающих существенных признаков в качестве ближайшего аналога, прототипа, заявителем выбран аппарат для роботизированной механо-терапии верхних конечностей Flex 05 [https://www.ormed.ru/katalog/passivnaya-reabilitatsiya/ormed-flex-05-dlya-luchezapyastnogo-sustava/]. Сущностью прототипа является аппарат Flex 05, который используют для предотвращения осложнений после травм и переломов, лечения заболеваний суставов в послеоперационном периоде, предотвращения осложнений после длительной иммобилизации, восстановления подвижности суставов после хирургических вмешательств. Аппарат обеспечивает выполнение сгибательных/разгибательных движений кисти руки вверх/вниз, вправо/влево.

Технические характеристики прототипа Flex 05:

— углы разгибания и сгибания конечностей: 50°/0°/90°,

— углы поворота внутрь/наружу 90°/0°/90°,

— скорость вращательных движений: максимальная — 210°/мин, минимальная — 30°/мин,

— вынуждающую силу, приводящую в движение сустав кисти, настраивают индивидуально от 5% до 100%.

Прототип представлен на Фиг. 11 [https://stimul.gitt.ru/files/Manuals/instrukciya_flex_03.pdf], [https://www.ormed.ru/katalog/passivnaya-reabilitatsiya/ormed-flex-05-dlya-luchezapyastnogo-sustava/]. При этом заявитель поясняет, что, хотя в соответствии с п. 57 Требований к документам заявки на выдачу патента на изобретение, фигуры должны нумероваться в соответствии с их очередностью упоминания в тексте описания, заявитель пронумеровал фигуру с прототипом последней, так как она имеет пояснительный, вспомогательный характер. Соответственно, нумерация позиций прототипа также идет после нумерации основных позиций фигур.

На Фиг. 11а изображен общий вид аппарата Flex 05 в процессе его использования.

На Фиг. 11б и 11бв представлены основные функциональные элементы, детали и узлы аппарата Flex. Пояснение позиций приведено ниже в описании фигур.

Недостатками прототипа являются:

1 — отсутствие мобильности устройства — аппарат Flex 05 питается от электрической сети 220 вольт, весит около 10 кг, что ограничивает свободу перемещения и использования тренажера,

2 — отсутствие возможности его применения для восстановления тонуса, подвижности суставов и силы мышц пальцев кистей рук при полной или частичной потере их (кисти и пальцев) двигательных функций, так как у известного устройства отсутствует возможность фиксации кисти руки и пальцев в позиции, необходимой для реабилитации (восстановления тонуса, подвижности и силы мышц) полностью или частично утративших двигательные функции пальцев,

3 — применимость для осуществления только динамического метода реабилитации, при отсутствии возможности его использования для статических методов реабилитации,

4 — ограниченная область применения — он используется только для реабилитации лучезапястного сустава кисти руки, исключая реабилитацию суставов и мышц пальцев,

5 — отсутствие возможности разрабатывать совместно или раздельно (в отдельности) каждый из зафиксированных пальцев,

6 — при наличии зрительного мониторинга полностью отсутствует возможность инструментального (свободного от влияния человеческого фактора) мониторинга динамики восстановления и коррекции восстановительного процесса,

7 — по своей конструкции прототип применим только при непосредственном (при наличии зрительного и словесного контакта пользователей) контакте лиц — пациента и лечащего врача, в результате чего он (прототип) не пригоден для дистанционного использования, что существенно ограничивает его использование по назначению.

Целью создания заявленного технического решения является устранение указанных выше недостатков прототипа, расширение области применения и функциональных возможностей технических средств для использования их в целях реабилитации и/или тренировки как суставов и мышц кистей рук, так и пальцев кистей, повышение результативности (эффективности) процесса реабилитации и/или тренировок, включающей разработку суставов и мышечных групп пальцев и всей кисти, сокращение времени (продолжительности процесса) реабилитации для восстановления двигательных навыков, тонуса и движений в кисти и пальцах рук у пациентов, повышение качества жизни людей.

Техническим результатом заявленного технического решения является устранение недостатков прототипа, а именно:

1) обеспечение возможности мобильности и автономной работы тренажера — вне зависимости от наличия электророзеток, за счет использования автономных источников электропитания, например — аккумуляторов;

2) обеспечение возможности фиксации кисти руки и пальцев в позиции, необходимой для реабилитации (восстановления тонуса, подвижности и силы мышц) полностью или частично утративших двигательные функции пальцев, за счет использования специально разработанной перчатки;

3) обеспечение возможности использования заявленного тренажера для осуществления нескольких (более одного) методов реабилитации — динамических и статических методов, тогда как прототип обеспечивает реализацию только динамического метода реабилитации, не позволяя применять статические методы реабилитации;

4) расширение области применения — использование для реабилитации не только кистей, но и суставов и мышц пальцев рук;

5) обеспечение возможности разрабатывать совместно или в отдельности каждый из зафиксированных пальцев, используя программное обеспечение компьютера на стороне пациента, контролируя при этом силу давления каждого пальца и управляя величиной вынуждающей (сгибающей/разгибающей пальцы) силы давления на каждый отдельно взятый палец — с использованием сенсоров давления и электрических сигналов мышц с использованием миосенсоров;

6) обеспечение возможности инструментального (свободного от влияния человеческого фактора) мониторинга динамики восстановления и коррекции восстановительного процесса за счет использования сенсоров в цепи биологической обратной связи;

7) обеспечение возможности дистанционного использования устройства, то есть при отсутствии или невозможности непосредственного зрительного контакта между пациентом и лечащим врачом в процессе реабилитации, что позволяет дополнительно оптимизировать процесс реабилитации в сторону сокращения времени восстановления. При этом понятие дистанционного использования подразумевает использование заявленного технического решения на любых расстояниях, ограниченном лишь наличием/отсутствием сети Интернет.

Сущностью заявленного технического решения является тренажер с биологической обратной связью для реабилитации кистей и пальцев рук, состоящий из модуля управления, выполненного в виде полого пластикового корпуса, фиксируемого на предплечье пациента, модуля двигателя сгибания/разгибания кисти руки, отличающийся тем, что дополнительно оснащен шаговым двигателем для сгибания/разгибания кисти руки, модулем управления с расположенным в модуле управляющим микроконтроллером, контроллером шагового двигателя для сгибания/разгибания кисти и контроллером для управления сервоприводом, Bluetooth- модулем связи с входящим в комплект тренажера компьютером, модулем сенсора кожно-гальванической реакции организма пациента, модулем миосенсора, модуля преобразователя напряжения питания для шагового двигателя, автономными, независимыми от электросети источниками электропитания для питания всех электронных компонент и модулей тренажера, подключаемым в Интернет компьютером с установленным на нем специально разработанным программным обеспечением, модулем двигателя для сгибания/разгибания пальцев кисти руки с содержащим обеспечивающий управляемое принудительное сгибание/разгибание пальцев кисти руки сервопривод, перчаткой для фиксации кисти руки на модуле сгибания пальцев кисти руки, оснащенной расположенными внутри пальцев перчатки датчиками давления пальцев кисти руки. Способ работы тренажера по п. 1, заключающийся в том, что на внешней стороне предплечья больной руки пациента фиксируют модуль управления тренажера с использованием плотно охватывающих снизу предплечье ремней на липучке, пальцы пациента вставляют в пальцы перчатки и фиксируют пальцы перчатки на подложке фиксации пальцев перчатки крепежными винтами, ладонь пациента фиксируют на суппорт-фиксаторе кисти руки с помощью ленты на липучке, на здоровой руке пациента на среднем и указательном пальцах фиксируют датчики для измерения кожно-гальванической реакции пациента, датчики для измерения кожно-гальванической реакции закрепляют в выполненном из эластичной ткани напальчнике, на модуль управления тренажера подают напряжение путем нажатия кнопки включения, далее тренажер под управлением программного обеспечения автоматически устанавливают в стартовое положение — то есть подложку фиксации пальцев устанавливают в крайнее переднее положение, обеспечивая полное выпрямление пальцев кисти пациента, модуль сгибания кисти устанавливают в горизонтальное положение, включают электропитание входящего в состав тренажера компьютера, после чего программное обеспечение автоматически устанавливает связь между модулем управления тренажера и компьютером с использованием беспроводного канала Bluetooth, при наличии возможности использования сети Интернет по Wi-Fi устанавливают соединение с компьютером лечащего врача и проверяют наличие обновления конфигурационного файла для модуля управления тренажера, где прописаны режимы работы тренажера, в случае если файл конфигурации тренажера был обновлен лечащим врачом с целью оптимизации процесса реабилитации, файл конфигурации скачивают и устанавливают через компьютер пациента на тренажер автоматически, на компьютере запускают прилагаемое программное обеспечение, выбирают режим использования тренажера — для кисти или пальцев, конкретный режим для кисти или конкретный режим для пальцев и начинают процесс реабилитации и/или тренировки, снимают с помощью миосенсоров и датчиков кожно-гальванической реакции организма биометрические данные пациента, передают их и записывают в компьютере пациента, далее осуществляет передачу биометрических данных через сеть Интернет по Wi-Fi на компьютер лечащего врача, в случае отсутствия возможности использования сети Интернет в момент проведения сеанса реабилитации данные записывают на компьютер пациента и передают на компьютер лечащего врача при появлении возможности подключиться к сети Интернет.

Блок-схема соединений описанных выше электронных компонент (управляющий микроконтроллер, контроллер шагового двигателя, контроллер для управления сервоприводом, Bluetooth-модуль, модуль сенсора кожно-гальванической реакции организма пациента, модуль миосенсора, модуль преобразователя повышающего напряжения питания для шагового двигателя) представлена на Фиг. 12.

Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг. 1 — Фиг. 12.

На Фиг. 1 и Фиг. 2 представлен (Фиг. 1 — вид справа, Фиг. 2 — слева) электронно-механический блок тренажера (в сборе) с биологической обратной связью для реабилитации пальцев и кистей рук, где:

1 — модуль управления,

2 — ушки для ремней крепления тренажера на предплечье,

3 — модуль двигателя сгибания кисти руки,

4 — сменный модуль сгибания (вверх/вниз) кисти и/или пальцев руки,

5 — Г-образная пластина крепления модуля двигателя 3 и модуля сгибания кисти и пальцев руки 4,

6 — подложка для фиксации пальцев одеваемой на руку перчатки,

7 — модуль двигателя сгибания пальцев руки,

8 — суппорт-фиксатор кисти руки,

9 — отверстия для крепления пальцев перчатки.

На Фиг. 3 представлены фото и рисунок зафиксированной, например — с применением соединения винт-гайка, на подложке фиксации пальцев перчатки, где:

1 — модуль управления,

3 — модуль двигателя сгибания кисти руки,

4 — сменный модуль сгибания (вверх/вниз) кисти и/или пальцев руки,

6 — подложка для фиксации пальцев,

7 — модуль двигателя сгибания пальцев руки,

10 — перчатка, с фиксаторами пальцев 22 (Фиг. 7), выполненными в виде пластиковых наконечников, вставленных внутрь концов пальцев перчатки 10а, 10б, 10в и 10г.

На Фиг. 4 представлены детали, составляющие модуль двигателя сгибания кисти руки 3, где:

11 — шаговый двигатель,

12 — основание для крепления двигателя,

13 — планетарный редуктор,

14 — промежуточный цилиндр,

15 — фиксирующая крышка,

16 — штырь механической защиты,

17 — крышка модуля.

На Фиг. 5 представлен модуль сгибания пальцев кисти руки, где:

18 — рейка-шестерня,

19 — шестерня,

20 — сервопривод,

21 — П-образная пластина с закругленной передней частью.

На Фиг. 6 представлена зафиксированная на подложке фиксации пальцев перчатка, где:

6 — подложка для фиксации пальцев,

7 — модуль двигателя сгибания пальцев руки,

8 — суппорт-фиксатор кисти руки,

9 — отверстия для крепления пальцев перчатки,

10 — перчатка.

На Фиг. 7 представлен пластиковый фиксатор пальцев, где:

22 — пластиковый фиксатор пальцев,

9 — отверстие для крепления пальцев перчатки.

На Фиг. 8 представлен пластиковый фиксатор пальцев, где:

22 — пластиковый фиксатор пальцев,

23 — датчик давления пальцев, например — тензометрический фольговый датчик.

На Фиг. 9 представлено место размещения чувствительных элементов миосенсоров 24 (например, выполненных из металлической ткани) закрепленных на внутренней стороне модуля управления 1 (Фиг. 1).

На Фиг. 10 представлен сменный модуль 25 сгибания кисти руки вправо/влево.

На Фиг. 11 изображен прототип — аппарат Flex 05:

На Фиг. 11а изображен общий вид аппарата Flex 05 в процессе его использования.

На Фиг. 11в и б представлены основные функциональные элементы, детали и узлы аппарата Flex 05, где:

26 — лоток для фиксации предплечья,

27 — ручка пронации/супинации,

28 — пульт управления,

29 — фиксатор для стойки пронации/супинации,

31 — фиксатор для ручки пронации/супинации и водило для сгибания/разгибания и девиации,

32 — сетевой кабель,

33 — фиксатор высоты лотка предплечья для сгибания/разгибания и девиации,

34 — стойка для пронации/супинации,

35 — ручка для сгибания/разгибания и девиации,

36 — водило сгибания/разгибания и девиации,

37 — фиксатор высоты ручки сгибания/разгибания и девиации,

38 — выключатель «ON/OFF» (электроcеть),

39 — порт USB.

На Фиг. 12 представлена блок-схема подключения к микроконтроллеру электронных компонентов, расположенных в модуле управления 1, где:

40 — управляющий микроконтроллер,

41 — шаговый двигатель,

42 — контроллер шагового двигателя,

43 — модуль преобразователя напряжения питания для шагового двигателя,

44 — сервопривод,

45 — контроллер для управления сервоприводом,

46 — модуль миосенсора,

47 — чувствительные элементы миосенсора,

48 — модуль сенсора кожно-гальванической реакции,

49 — датчики для измерения кожно-гальванической реакции пациента,

50 — Bluetooth — модуль,

51 — датчики давления пальцев кисти руки.

Далее заявителем представлено описание заявленного технического решения.

Функционально заявленный тренажер состоит из двух основных частей, установленных у пациента и лечащего врача соответственно:

1. Оборудование с предварительно установленным программным обеспечением (ПО) у пациента, включает:

— электронно-механический блок, включающий в себя шаговый двигатель и сервопривод;

— набор сенсорных датчиков для обеспечения обратной связи — датчиков поверхностной электромиографии (ЭМГ),

— датчиков контроля кожно-гальванической реакции организма (КГР), расположенных в модуле управления 1 (Фиг. 1) и

— датчиков усилия давления пальцев, например — тензометрических, расположенных в перчатке;

— блок управления 1 (Фиг. 1) на базе микроконтроллера, например — Arduino, для управления электронно-механическим модулем и выполняющий сбор, обработку объективных данных пациента, полученных с датчиков и передачи этих данных через канал Bluetooth на компьютер пациента;

— компьютер, с предварительно установленным на нем программным обеспечением и по заданной программе через канал Bluetooth управляющий тренажером, а также (компьютер) посредством сети Интернет (по Wi-Fi) передающий объективные данные пациента управляющему процессом реабилитации медперсоналу, осуществляющему контроль, анализ и корректировку хода процесса реабилитации.

2. Оборудование на стороне лечащего врача, включающее компьютер с базой данных о пациенте.

Далее заявителем приведено подробное описание приведенного на Фиг. 1 электронно-механического блока.

Электронно-механический блок содержит:

модуль управления 1, выполненный в виде полого пластикового корпуса, фиксируемого на предплечье пациента (Фиг. 1).

При этом модуль управления 1 закрепляют на внешней стороне предплечья с помощью ремней на липучке, плотно охватывающих снизу предплечье.

Ремни пришиты к четырем ушкам 2 внизу модуля управления 1 (Фиг. 1), выполненным (ушки) в виде дверных петель.

модуль двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1), фиксируемый с внешней стороны предплечья с помощью Г-образной пластины 5 (Фиг. 1) с загнутыми в виде пазов краями, путем вставления модуля 3 в пазы пластины 5 (Фиг. 1) и закрепления пластины 5 на передней плоской площадке модуля управления двумя винтами ( на Фиг. не указаны).

сменный модуль сгибания пальцев кисти руки 4 (Фиг. 1), вставляемый в модуль двигателя сгибания кисти руки 3 и фиксируемый с помощью регулировочных винтов (на Фиг. не показаны).

модуль двигателя сгибания пальцев руки 7 (Фиг. 1), имеющий возможность совершать линейные движения в пазах модуля 4.

подложку фиксации пальцев перчатки 6 (Фиг. 1), которая (подложка) вращается вокруг своей поперечной оси и обеспечивает возможность вращения закрепленной на ней перчатки 10 с встроенными в нее (перчатку) изнутри в кончики пальцев пластиковыми фиксаторами пальцев 22 (Фиг. 7) посредством соединения винт-гайки устанавливаемых в отверстие 9. В нижней части фиксаторов пальцев 22 (Фиг. 7) закреплены датчики давления 23 (Фиг. 8) отдельно для каждого из четырех пальцев для фиксации руки и для обеспечения возможности естественного сгибания пальцев.

суппорт-фиксатор кисти руки 8 (Фиг. 1), закрепленный к сменному модулю сгибания кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1) с помощью крепления типа винт-гайка (на Фиг. не показаны).

Далее заявителем более подробно описаны перечисленные выше модули электронно-механического блока.

Внутри модуля управления 1 (Фиг. 1) расположены:

— управляющий микроконтроллер,

— контроллер шагового двигателя для сгибания/разгибания кисти,

— контроллер для управления сервоприводом для сгибания/разгибания пальцев,

— Bluetooth-модуль связи,

— модуль сенсора кожно-гальванической реакции организма пациента,

— модуль миосенсора, чувствительные элементы которого 24 в количестве трех штук (Фиг. 9) установлены на внутренней стороне модуля управления 1 (чувствительные элементы выполнены, например, из металлической ткани),

— модуль повышающего преобразователя напряжения для питания шагового двигателя,

— аккумуляторные батареи для питания всех электронных компонент и модулей.

Модуль двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1, 4) состоит из:

— модуля шагового двигателя 11,

— зафиксированного винтами крепления в основании 12,

— имеющего пазы, обеспечивающие возможность вставляться в Г-образную пластину 5 (Фиг. 2) на внешней стороне предплечья, в который имеется возможность вставлять дополнительный модуль фиксации кисти руки для сгибания кисти вправо-влево 25,

— планетарного редуктора 13 с передаточным отношением 1:189,

— промежуточного цилиндра 14,

— в который вставляют планетарный редуктор 13,

— и фиксируют крышкой 15, которая, в свою очередь, фиксируется за счет шлицевого соединения на валу двигателя 11,

— штыря механической защиты 16,

— который крепится к шаговому двигателю 11 с использованием винтов, ограничивающий (штырь на Фиг. 1 не показан, но показан на Фиг. 4 поз. 16) угол вращения модуля двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1) — такое ограничение угла вращения модуля двигателя сгибания кисти 3 руки предотвращает возможность повреждение кисти руки в процессе сеанса реабилитации.

— абсолютного энкодера (на Фиг. не показан), выполненного в виде потенциометра для замера угла поворота модуля, который размещен в крышке 17 (см. Фиг. 4), фиксируемого к корпусу модуля двигателя саморезами (последние не указаны).

Для передачи крутящего момента шагового двигателя (Фиг. 4 поз. 11) используется шлицевое соединение (поз. не указаны) — продольные выступы внутри корпуса 3 и впадины на деталях 14 и 15 (также на Фиг. не указаны).

Модуль сгибания пальцев кисти руки 4 (Фиг. 5) выполнен в виде:

— П-образной пластины 21 с закругленной передней частью и имеющей внутреннюю полость по периметру.

— вверху П-образной пластины 21 изнутри закреплена рейка-шестерня 18.

— часть модуля 4, выполненная с возможностью перемещения вдоль модуля 4, состоит (часть модуля 4) из сервопривода 20, размещенного в модуле двигателя сгибания пальцев руки 7, который (сервопривод 20) при вращении шестерни 19, закрепленной на его оси, примыкает к рейке-шестерне 18 и перемещается вдоль П-образной пластины 21. Длина рейки-шестерни 18 выполнена таким образом, чтобы обеспечить максимальные углы сгибания пальцев (например, для проксимальной фаланги до 80 угловых градусов, средней фаланги — до 80 угловых градусов и дистальной фаланги — до 85 угловых градусов) — для обеспечения возможности полного сгибания/разгибания пальцев руки. Используемый в заявленном техническом решении сервопривод 20 имеет обратную связь по углу поворота оси — снабжен выполненным в виде потенциометра встроенным абсолютным энкодером, позволяющим контролировать угол поворота оси сервопривода 20.

— на вал сервопривода 20 с обратной стороны П-образной пластины закреплена поперечная подложка фиксации пальцев 6 одеваемой на руку перчатки 10 (Фиг. 6).

Таким образом, вращая свою ось, сервопривод 20, размещенный в модуле двигателя сгибания пальцев руки 7, обеспечивает вращательно-поступательное движение, чем обеспечивает сгибание пальцев внутрь кисти и разгибание пальцев — при обратном движении.

Далее заявителем описан способ фиксации руки пациента в перчатке 10 к заявленному тренажеру.

Для реабилитации кисти путем ее принудительного сгибания/разгибания вверх/вниз на модуль сгибания пальцев кисти руки 4 (Фиг. 1) закрепляют с помощью крепления винт-гайка поперечный суппорт ладони 8 (Фиг. 2), подпирающий снизу в зоне основания большого пальца кисть руки, и фиксируют кисть руки на суппорте 8, например, с помощью ленты-липучки. Суппорт 8 обеспечивает надежное крепление кисти к модулю сгибания (вверх/вниз) кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1) при движении кисти вверх/вниз и позволяет приложить максимальное усилие при сгибе кисти в статическом режиме. Перчатка 10 (Фиг. 6) для фиксации кисти руки выполнена обеспечивающей возможность одеть перчатку на руку пациента даже с высокой степенью контрактуры кисти и/или пальцев. Для этого на каждом пальце перчатки сбоку выполнен разрез, позволяющий фиксировать в пальцах перчатки каждый палец пациента независимо (от других пальцев) с использованием ленты-липучки. Перчатку 10 фиксируют на кисти руки так же лентой-липучкой. Для надежной фиксации каждого пальца в перчатке в районе основания мизинца и указательного пальцев на перчатке 10 закрепляют конец двух лент-липучек, вторым концом эти ленты-липучки фиксируют на ленте-липучке, обхватывающей кисть руки как браслет. Внутри перчатки на конце каждого пальца перчатки расположен фиксатор пальца 22 (Фиг. 7) с отверстием 9 (Фиг. 7), на дне которого крепится датчик давления пальца 23 (Фиг. 8). Этот же фиксатор пальцев 22 используют для крепления посредством соединения винт-гайка пальцев перчатки 10 (Фиг. 6) к поперечной планке модуля в отверстие 9 (Фиг. 7).

Практически процесс фиксации руки пациента в перчатке происходит следующим образом.

Перчатку 10 (Фиг. 6) фиксируют на подложке фиксации пальцев 6 (Фиг. 1). Под фиксацией пальцев и кисти руки для выполнения реабилитационных упражнений подразумевают следующие действия: реабилитируемую кисть и пальцы руки пациента вставляют в перчатку — до упора пальцев руки на установленные в концах пальцев перчатки фиксаторы пальцев 22 (Фиг. 8) и создания контакта кожи пальцев с датчиками давления (пальцев) 23 (Фиг. 8). После этого находящиеся в перчатке пальцы фиксируют на подложке фиксации пальцев 6 (Фиг. 1), например — с применением соединения винт-гайка, предварительно, например — с использованием ленты-липучки, опоясывая пальцы перчатки (с находящимися в них пальцами руки) фиксирующими лентами-липучками, расположив ленты-липучки в промежутках между суставами пальцев в не мешающих движению суставов положениях. С сохранением возможности выполнения естественных движений кисти без помех таким же образом на суппорте-фиксаторе кисти руки 8 (Фиг. 1) с помощью ленты-липучки фиксируют реабилитируемую кисть руки.

Процесс принудительного сгибания пальцев заявленного тренажера отличается от прототипа тем, что сгибание пальцев обеспечивается путем вращения оси сервопривода 20 (Фиг. 5), который размещается в корпусе 7 (Фиг. 1), например — пластиковом, модуля сгибания пальцев кисти руки, которая (ось сервопривода) в свою очередь вращает подложку фиксации пальцев перчатки 6 (Фиг. 2) вокруг своей поперечной оси, к которой (подложке) зафиксирована кисть руки посредством надетой перчатки 10 (Фиг. 6).

За счет использования механизма рейка-шестерня 18 (Фиг. 5) обеспечивается возможность одновременного выполнения как вращательного, так и поступательного движения подложки с зафиксированной на подложке, одетой на руку, перчатки 6 (Фиг. 1) внутрь кисти при сгибании и наружу — для разгибания пальцев. Считывание данных встроенного в сервопривод энкодера 20 (Фиг. 5) позволяет осуществлять постоянный мониторинг угла сгибания пальцев и корректировать процесс реабилитации, чем обеспечивается повышенная, по сравнению с прототипом, эффективность процесса реабилитации.

Таким образом, процесс реабилитации двигательных навыков кисти и/или пальцев руки, путем принудительного их (кисти, пальцев) сгибания/разгибания вверх/вниз у заявленного технического решения отличается от прототипа тем, что процесс обеспечивается использованием отсутствующего у прототипа шагового двигателя 11 (Фиг. 4), который через планетарный редуктор 13 (Фиг. 4) передает вращательный момент на модуль двигателя для сгибания кисти руки 4 (Фиг. 1).

За счет использования шагового двигателя с шагом, например — 0,9 углового градуса и планетарного редуктора, например — с передаточным числом 1:189, обеспечиваются точное позиционирование кисти руки в требуемом положении и управляемо задаваемое усилие, необходимое при использовании статического метода реабилитации.

Режим и параметры действий для реабилитации статического метода устанавливают с использованием обратной связи, осуществляемой с использованием выполненного в виде потенциометра абсолютного энкодера.

Энкодер размещен в крышке 17 (Фиг. 4), фиксируемой к корпусу модуля двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1) саморезами и обеспечивает возможность контроля и управляемого установления угла сгибания/разгибания кисти руки. В ходе процесса реабилитации кисти и пальцев руки пациента с использованием программного обеспечения компьютера осуществляют постоянный мониторинг и анализ электрических сигналов мышц предплечья с использованием сенсоров 24 (Фиг. 9), установленных в нижнюю часть блока управления. Эти сенсоры обеспечивают замер и передачу миосигналов для контроля и управляемого изменения (в случае необходимости) режима работы заявленного тренажера.

Измеренные показатели сигналов при непосредственном контакте пациента и лечащего врача отслеживаются на месте проведения реабилитационного процесса на компьютере пациента.

При взаимоудаленности пациента и лечащего врача показатели сигналов и корректирующие ход процесса реабилитации сигналы передаются дистанционно, с использованием Bluetooth и сети Интернет.

При этом в ходе реабилитационного процесса психоэмоциональное состояние пациента и анализ болевых ощущений контролируют с использованием датчиков кожно-гальванической реакции организма (КГР), одетых на указательный и средний пальцы здоровой руки (датчики КГР не указаны на Фиг.).

Далее заявителем приведено описание процесса подготовки заявленного технического решения для проведения сеансов реабилитации с использованием заявленного устройства.

Перед началом сеанса реабилитации с пациентом производят внешний осмотр и убеждаются в исправности заявленного тренажера.

Пациента комфортно усаживают, например — в кресло за столом. На внешней стороне предплечья больной руки пациента с использованием плотно охватывающих снизу предплечье ремней на липучке фиксируют модуль управления тренажера 1 (Фиг. 1).

Пальцы пациента вставляют в пальцы перчатки 10 (Фиг. 6) и фиксируют (пальцы перчатки) на подложке фиксации пальцев перчатки 6 (Фиг. 2) крепежными винтами, ладонь пациента фиксируют на суппорт-фиксаторе кисти руки 8 (Фиг. 1) с помощью ленты на липучке.

На здоровой руке пациента на среднем и указательном пальцах фиксируют датчики для измерения кожно-гальванической реакции пациента. Датчики для измерения кожно-гальванической реакции закрепляют в выполненном из эластичной ткани напальчнике.

От источника электропитания на модуль управления тренажера 1 (Фиг. 1) подают напряжение путем нажатия кнопки включения, расположенной в верхней части модуля управления тренажера 1 (Фиг. 1).

После этого тренажер под управлением программного обеспечения автоматически устанавливается в стартовое положение — т.е. подложка фиксации пальцев 6 (Фиг. 2) устанавливается в крайнее переднее положение, обеспечивая полное раскрытие (выпрямление пальцев) кисти пациента, модуль сгибания кисти 4 (Фиг. 1) устанавливается в горизонтальное положение.

Включают электропитание входящего в состав тренажера компьютера, после чего программное обеспечение автоматически устанавливает связь между модулем управления тренажера 1 (Фиг. 1) и компьютером с использованием беспроводного канала Bluetooth.

При этом считается, что компьютер на стороне лечащего врача уже включен.

При наличии возможности использования сети Интернет по Wi-Fi происходит подключение, устанавливается соединение с компьютером лечащего врача и проверяется наличие обновления конфигурационного файла для модуля управления тренажера, где прописаны режимы работы тренажера.

Если файл конфигурации тренажера был обновлен лечащим врачом с целью оптимизации процесса реабилитации — файл конфигурации скачивается и устанавливается через компьютер пациента на тренажер автоматически.

На компьютере запускают прилагаемое программное обеспечение, выбирают режим использования тренажера — для кисти или пальцев, конкретный режим для кисти или конкретный режим для пальцев (режимы описаны ниже) и начинают процесс реабилитации и/или тренировки.

В процессе работы тренажера с помощью миосенсоров и датчиков кожно-гальванической реакции организма снимают биометрические данные, которые затем передают и записывают, например — в компьютере пациента, например — для анализа процесса реабилитации лечащим врачом.

Программное обеспечение, установленное на компьютере пациента, осуществляет передачу биометрических данных через сеть Интернет по Wi-Fi на компьютер лечащего врача.

При отсутствии возможности использования сети Интернет в момент проведения сеанса реабилитации данные записываются в компьютер, находящийся на стороне пациента. Записанные данные затем передают для анализа процесса реабилитации лечащему врачу позже, при появлении возможности подключиться к сети Интернет.

Далее заявителем приведены примеры осуществления основных режимов реабилитации (работы) с использованием заявленного тренажера, которые и/или комбинации которых выбираются лечащим врачом в зависимости состояния и/или диагноза пациента.

Пример 1. Принудительное сгибание и/или разгибание кистевых суставов вверх-вниз.

Принудительное сгибание и/или разгибание кистевых суставов вверх-вниз с фиксацией в любом заранее заданном с помощью программного обеспечения положении, например, следующим образом:

— Модуль управления тренажера 1 (Фиг. 1) фиксируют на внешней стороне предплечья с помощью плотно охватывающих снизу предплечье ремней на липучке, пришитых к выполненным в виде дверных петель четырем ушкам 2 (Фиг. 1) внизу модуля управления 1 (Фиг. 1).

— Кисть пациента, одетую в перчатку 10 (Фиг. 6) фиксируют на подложке, заранее зафиксированной крепежными винтами в отверстиях 9 (Фиг. 6) фиксации пальцев перчатки 6 (Фиг. 1).

— Ладонь пациента с применением ленты на липучке фиксируют на суппорт-фиксаторе кисти руки 8 (Фиг. 1). В зависимости от устанавливаемого лечащим врачом пациенту и тренажеру режима работы — углов сгибания вверх и вниз, вынуждающей сгибающе/разгибающей кисть и пальцы силы — модуль управления 1 (Фиг. 1) формирует и отправляет управляющий сигнал на шаговый двигатель 11 (Фиг. 4), который передает вращательный момент на сменный модуль сгибания кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1), который сгибает/разгибает кисть на заданный угол.

— В процессе сгибания/разгибания кисти контроллер модуля управления 1 (Фиг. 1) постоянно производит мониторинг заданного угла сгибания путем снятия данных с выполненного в виде потенциометра энкодера, который размещен в крышке 17 (Фиг. 4) модуля двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1).

Пример 2. Принудительное сгибание и/или разгибание кистевых суставов влево-вправо.

Сгибание и разгибание кистевых суставов влево-вправо с фиксацией в любом заранее заданном с помощью программного обеспечения положении, например, следующим образом:

— Модуль управления тренажера 1 (Фиг. 1) фиксируют на внешней стороне предплечья с помощью с плотно охватывающих снизу предплечье ремней на липучке, пришитых к выполненным в виде дверных петель четырем ушкам 2 (Фиг. 1) внизу модуля управления 1 (Фиг. 1).

— Модуль двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1) крепят к передней площадке модуля управления 1 (Фиг. 1) сверху путем вставления в пазы пластины 5 (Фиг. 1).

— В модуль двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1) вставляют сменный модуль сгибания кисти (вправо/влево) 25 (Фиг. 10).

— Кисть пациента фиксируют в сменном модуле сгибания 25 (Фиг. 10) ремнями на липучке.

— В зависимости от заранее заданного с помощью программного обеспечения режима работы тренажера — углов сгибания вправо/влево — модуль управления 1 (Фиг. 1) формирует и отправляет управляющий сигнал на шаговый двигатель 11 (Фиг. 4), который передает вращательный момент на сменный модуль сгибания кисти и пальцев руки (вправо/влево) 25 (Фиг. 10), который сгибает/разгибает кисть на заданный угол. В процессе сгибания/разгибания кисти контроллер модуля управления 1 (Фиг. 1) постоянно производит мониторинг заданного угла сгибания путем снятия данных с энкодера, выполненного в виде потенциометра, который размещен в крышке 17 (Фиг. 4) модуля блока двигателя сгибания кисти руки 3 (Фиг. 1).

Пример 3. Сгибание и разгибание суставов пальцев с учетом физических возможностей пациентов, выявленных путем анализа состояния за счет обратной биологической связи с использованием датчиков давления и дозировки прилагаемых усилий.

В зависимости от потребности тренажером предусмотрено три режима реабилитации,

3.1. Активный режим — пальцы принудительно сгибает тренажер, например, следующим образом:

— При работе с пальцами пациента суппорт-фиксатор кисти руки 8, не используемый в активном режиме реабилитации (Фиг. 1), снимают с модуля сгибания кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1) путем отвинчивания фиксирующей гайки.

— Модуль управления тренажера 1 (Фиг. 1) фиксируют на внешней стороне предплечья с помощью с плотно охватывающих снизу предплечье ремней на липучке, пришитых к выполненным в виде дверных петель четырем ушкам 2 (Фиг. 1) внизу модуля управления 1 (Фиг. 1).

— Кисть с пальцами пациента вставляют в перчатку.

— Перчатку 10 (Фиг. 3) с кистью пациента фиксируют крепежными винтами в отверстиях 9 (Фиг. 6) на подложке фиксации пальцев перчатки 6 (Фиг. 1).

— В зависимости от заданного программным обеспечением компьютера режима работы тренажера, например — углов сгибания пальцев, модуль управления 1 (Фиг. 1) формирует и отправляет управляющий сигнал на серводвигатель 20 (Фиг. 5) модуля сгибания кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1), который, вращая шестерню 19 (Фиг. 5), примыкающей к рейке-шестерне 18 (Фиг. 5), вращает подложку фиксации пальцев 6 (Фиг. 1) и одновременно перемещается вдоль модуля сгибания кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1), обеспечивая тем самым сгибание/разгибание пальцев руки пациента на управляемо заданный лечащим врачом угол.

— В процессе сгибания/разгибания пальцев контроллер модуля управления 1 (Фиг. 1) постоянно производит мониторинг заданного угла сгибания путем считывания данных со встроенного в сервопривод энкодера.

— Результаты мониторинга поступают в компьютер лечащего врача, анализируются им.

— В результате анализа в управляющую работой тренажера компьютерную программу лечащий врач вносит необходимые поправки, чем корректирует работу заявленного тренажера и ход процесса реабилитации.

3.2 Полуактивный режим — осуществляют, например, следующим образом:

— При работе с пальцами пациента суппорт-фиксатор кисти руки 8, не используемый в полуактивном режиме реабилитации (Фиг. 1), снимают с модуля сгибания кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1) путем отвинчивания фиксирующей гайки.

— Затем на реабилитируемую руку одевают перчатку тренажера, фиксируют кисть и пальцы в перчатке.

— После этого пациент с одетой в перчатку кистью и пальцами руки, самостоятельно, насколько может, пытается согнуть или сгибает пальцы,

— далее пациенту сгибать пальцы до заданного в компьютерной программе естественного положения “помогает” тренажер.

Происходит это, например, следующим образом:

— Пациент вдевает пальцы и кисть реабилитируемой руки в перчатку тренажера. Затем модуль управления тренажера 1 (Фиг. 1) фиксируют на внешней стороне предплечья с помощью с плотно охватывающих снизу предплечье ремней на липучке, пришитых к выполненным в виде дверных петель четырем ушкам 2 (Фиг. 1) внизу модуля управления 1 (Фиг. 1).

— Кисть пациента, одетую в перчатку 10 (Фиг. 6) фиксируют на подложке фиксации пальцев перчатки 6 (Фиг. 1) крепежными винтами в отверстиях 9 (Фиг. 6).

— Далее по сигналу с модуля управления тренажером 1 (Фиг. 1) подложку фиксации пальцев устанавливают в положение, при котором обеспечивается расположение дистальных фаланг пальцев под углом 90 градусов к плоскости кисти. Затем по команде лечащего врача пациент с максимально возможной силой пытается согнуть кисть с пальцами.

— При этом максимально развиваемую силу давления пальцев на датчики давления 23 (Фиг. 8) внутри перчатки в фиксаторах пальцев 22 (Фиг. 8) фиксирует контроллер, расположенный в модуле управления тренажером 1 (Фиг. 1).

— Максимальное значение силы давления пальцев пациента принимают за условные 100 %.

Далее, по усмотрению лечащего врача, в процессе реабилитации управляемо дозируют силу давления пальцев пациента, например, задав 30% от максимального значения, при достижении которого на сервопривод 20 (Фиг. 5) поступает сигнал от контроллера модуля управления тренажером 1 (Фиг. 1) и тренажер выполняет сгибательное движение зафиксированных в перчатке пальцев.

Таким путем, постепенно и управляемо (под контролем лечащего врача) изменяя нагрузку на мышцы пальцев, обеспечивают управляемый и корректируемый процесс реабилитации сгибательных движений пальцев руки.

3.3 Режим пассивный — осуществляют, например, следующим образом:

— Модуль управления тренажера 1 (Фиг. 1) фиксируют на внешней стороне предплечья с помощью с плотно охватывающих снизу предплечье ремней на липучке, пришитых к выполненным в виде дверных петель четырем ушкам 2 (Фиг. 1) внизу модуля управления 1 (Фиг. 1).

— Кисть пациента вдевают в перчатку 10 (Фиг. 6) и фиксируют на подложке фиксации пальцев перчатки 6 (Фиг. 1).

— Пальцы перчатки фиксируют крепежными винтами в отверстиях 9 (Фиг. 6), суппорт-фиксатор кисти руки 8 (Фиг. 1) работе с пальцами пациента не используется и должен быть снят с модуля сгибания кисти и пальцев руки 4 (Фиг. 1) путем отвинчивания фиксирующей гайки.

— Далее подложку фиксации пальцев 6 (Фиг. 1) с помощью сигнала управления с модуля управления тренажером 1 (Фиг. 1) устанавливают в положение, при котором обеспечивается расположение дистальных фаланг пальцев пациента под углом 90 градусов к плоскости кисти.

— На прилагаемом к тренажеру компьютере запускается программное обеспечение, где указано, какой палец и с каким усилием необходимо согнуть.

Шкалу прилагаемых усилий формируют на основе способа, приведенного в предыдущем пункте 3.2 Примера 3.

Пациент выполняет упражнение, пытаясь сгибать пальцы, при этом силу давления пальцев на датчики давления 23 (Фиг. 8), расположенные в фиксаторах пальцев 22 (Фиг. 8) внутри перчатки 10 (Фиг. 6) фиксирует контроллер, расположенный в модуле управления тренажером 1 (Фиг. 1) и сравнивает с заранее заданными в программном обеспечении параметрами.

Результат выполнения упражнения выводят на монитор компьютера, а лечащий врач и пациент имеют возможность визуально наблюдать процесс реабилитации в режиме реального времени. Это способствует более результативному процессу реабилитации, по сравнению с прототипом, восстановлению (реабилитации) тонуса и мелкой моторики пальцев пациента вследствие возможности визуального мониторинга и контроля за выполнением собственно процесса реабилитации, вследствие того что пациент наблюдает динамику процесса реабилитации, что способствует положительной психологической реакции на процесс реабилитации, т.к. процедура реабилитации напоминает игровой режим.

Таким образом, заявленный технический результат достигают за счет того, что:

— в процессе восстановления лечащий врач диагностирует состояние пациента, определяет и назначает необходимые для реабилитации технические показатели процесса. Эти назначенные показатели вводят в управляющую заявленным тренажером компьютерную программу, устанавливают заявленный тренажер на реабилитируемую руку тела пациента, запускают тренажер и прилагаемый к тренажеру компьютер на стороне пациента и компьютер на стороне лечащего врача.

В процессе выполнения реабилитационного процесса осуществляют мониторинг (отслеживание показателей), например — зрительный или дистанционный, например — непрерывный инструментальный с применением известных компьютерных и коммуникационных технологий, происходящих в организме пациента процессов.

По результатам мониторинга производят своевременную корректировку курса (хода процесса) реабилитации путем замера, сбора и анализа объективных данных, полученных с помощью биометрических датчиков, тем самым оптимизируя процессы восстановления, а именно:

— путем замера электрических сигналов мышц тыльной поверхности предплечья с помощью миосенсоров (датчиков поверхностной электромиографии (ЭМГ) (при необходимости контроля электрических сигналов мышц, расположенных по ладонной поверхности предплечья, существует возможность установки дополнительного модуля миосенсора в модуль управления 1 (Фиг. 1) с размещением чувствительных элементов на плотно охватывающем снизу предплечье (ладонную поверхность предплечья) ремня на липучке),

— путем замера и регистрации психоэмоционального состояния пациента в ходе процесса упражнений с помощью сенсоров кожно-гальванической реакции организма пациента,

— с применением датчиков давления, установленных отдельно для каждого пальца руки, обеспечивающих замер возможности и силы произведенных сгибательных движений пальцев пациента,

— с обеспечением дистанционной передачи полученных объективных данных, например — через Интернет, лечащему врачу с целью мониторинга процесса реабилитации, корректировки режима работы тренажера, например — в режиме on-line.

Технический результат, обеспечивающий достижение заявленной цели, состоит в существенном расширении, по сравнению с прототипом, функциональных возможностей заявляемого тренажера, в обеспечении удобства применения и функциональной приспособленности для разработки кистей и пальцев рук, в том числе — даже при наличии ограничений на передвижение пациента вследствие характера его заболевания, например — из-за травм нижних конечностей. При наличии таких ограничений заявленный тренажер, в отличие от прототипа, обеспечивает для медицинского персонала возможность на расстоянии (дистанционно), в режиме on-line осуществлять процесс реабилитации, выполняя при этом объективный инструментальный (без влияния субъективного человеческого фактора) мониторинг процесса реабилитации со своевременным внесением необходимых изменений (корректировать процесс) в режим использования тренажера.

Таким образом, технический результат применения заявляемого технического решения позволяет выполнять реабилитационные упражнения, как в лечебном учреждении, так и в домашних условиях, но под непосредственным или дистанционным контролем лечащего врача. Такая организация работы позволяет одному лечащему врачу под собственным контролем осуществлять реабилитационные или тренировочные упражнения единовременно с несколькими пациентами.

Таким образом, заявителем достигнуты поставленные цели и заявленные технические результаты, а именно:

1) обеспечена возможность мобильности (вес заявленного тренажера составляет 1,25 кг) и автономной работы тренажера — вне зависимости от наличия розеток электропитания. Например, на одном из действующих вариантов заявленного тренажера для электропитания используют литий-ионные аккумуляторы (2 шт.) типа ICR 18650 электроемкостью 3200 миллиампер⋅час, напряжением =3,7 вольта. С этим источником электропитания реабилитационная работа тренажера обеспечивается в течение 2-3 часов, что позволяет выполнить реабилитационный процесс продолжительностью 30 мин каждый с 4-6 пациентами вне зависимости от наличия розеток электропитания. При этом вместо указанных аккумуляторов возможно использовать любые независимые от электросети источники электропитания.

2) обеспечена возможность фиксации кисти руки и пальцев в позиции, необходимой для реабилитации (восстановления тонуса, подвижности и силы мышц) полностью или частично утративших двигательные функции пальцев, за счет использования специально разработанной перчатки.

3) обеспечена возможность использования заявленного тренажера для осуществления нескольких (более одного) методов реабилитации — динамических и статических методов, тогда как прототип обеспечивает реализацию только динамического метода реабилитации, не позволяя применять статические методы реабилитации. Это свойство заявленного тренажера расширяет область его применения.

4) обеспечена возможность осуществления реабилитации как минимум двух видов органов — для кистей и пальцев рук, тогда как прототип пригоден для реабилитации только кистей рук,

5) обеспечена возможность разрабатывать совместно или в отдельности каждый из зафиксированных пальцев, используя программное обеспечение компьютера на стороне пациента, контролируя при этом силу давления каждого пальца и управляя величиной вынуждающей (сгибающей/ разгибающей пальцы) силы давления на каждый отдельно взятый палец — с использованием сенсоров давления и электрических сигналов мышц с использованием миосенсоров,

6) обеспечена возможность постоянного мониторинга (отсутствующего у прототипа) сигналов мышц с помощью миосенсоров и сигналов болевых ощущений пациента с помощью сенсоров КГР и коррекции в случае необходимости режимов работы тренажера в процессе реабилитации, например — коррекция углов сгибания пальцев или кисти, количества сгибаний, время удержания в заданном положении кисти руки при использовании статического метода реабилитации, увеличение угла сгибания кисти в случае уменьшения болевых ощущений пациента,

7) обеспечена возможность дистанционного использования — без присутствия лечащего врача возле пациента — контроль и коррекция процесса осуществляются как при наличии непосредственного контакта, так и удаленно (дистанционно, на расстоянии) путем передачи данных пациента, замеренных с помощью датчиков, посредством сети Интернет на компьютер лечащего врача и получения в случае необходимости от врача скорректированного файла конфигурации на тренажер для оптимизации процесса реабилитации.

Заявленное техническое решение в полной мере обеспечивает достижение заявленных целей ее создания — является техническим средством с расширенными, по сравнению с прототипом, функциональными возможностями для применения его (технического средства) для реабилитации и/или тренировки как суставов и мышц кистей рук, так и пальцев кистей.

Использование расширенных, по сравнению с прототипом, функциональных возможностей заявленной модели, способствует повышению результативности (эффективности) процесса реабилитации и/или тренировок с разработкой суставов и мышечных групп всей кисти и пальцев, способствует сокращению времени (продолжительности процесса) реабилитации для восстановления двигательных навыков, тонуса и движений в кисти и пальцах рук у пациентов. Таким образом, применение заявленного тренажерного комплекса способствует повышению качества жизни людей в целом.

Необходимо подчеркнуть, что в отличие от способного реализовать только динамический метод реабилитации прототипа, заявленное техническое решение дополнительно применимо для реализации статических методов реабилитации.

Кроме того, заявленное техническое решение в отличие от прототипа применимо как при наличии непосредственного контакта между излечиваемым пациентом и лечащим лицом (накоротке), так и при отсутствии непосредственного контакта между излечиваемым пациентом и лечащим врачом (на расстоянии, дистанционно), например — когда заявленный тренажер на руке излечиваемого пациента устанавливает и запускает процедурная медсестра, а ходом процесса реабилитации управляет находящийся в удалении лечащий врач, при этом находящийся в удалении от пациента лечащий врач обладает возможностью управлять реабилитационным процессом нескольких пациентов, что повышает производительность труда медперсонала при одновременном повышении качества жизни человека в силу возможности использования тренажера в домашних условиях под контролем лечащего врача или тренера.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как из исследованного уровня техники не выявлены технические решения, обладающие заявленной совокупностью признаков, обеспечивающих достижение заявленных технических результатов.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. применение заявленного технического решения обеспечивает у пациентов или спортсменов восстановление естественных, но утраченных по каким-то причинам, двигательной активности и амплитуды движений лучезапястных суставов кистей и суставов пальцев кистей, а также улучшение мышечного тонуса верхних конечностей. Этим самым применение заявленного технического решения уменьшает пост-травматические и пост-болезненные душевные переживания и физические страдания пациентов, позволяет данным пациентам быстрее восстановить утраченные функции и вернуться к обыденному образу жизни, а у спортсменов повысить контролируемые физические показатели.

Кроме того, при реализации заявленного тренажера возможно существенное снижение экономических затрат на реабилитацию пациентов с травмами верхних конечностей и заболеваниями за счет их скорейшего выздоровления и возвращения к трудовой деятельности. Использование заявленного тренажера в области спорта способствует повышению спортивных результатов. То есть применение заявленного технического решения способствует существенному повышению качества жизни людей, удовлетворению жизненных потребностей людей.

При этом анализ уровня техники показывает, что конструкция заявленного тренажера является содержащей дополнительные, по сравнению с прототипом, элементы и узлы, существенно расширяющие его (заявленного технического решения) функциональные свойства. Расширенные, по сравнению с прототипом, функциональные свойства заявленного тренажера с биологической обратной связью для реабилитации пальцев и кистей рук существенно расширяют область применения технических средств в области восстановительной (реабилитационной) медицины и спорта и/или спортивной медицины.

Кроме того, заявленное техническое решение обеспечивает, по сравнению с прототипом, выполнение существенно более широкого перечня и разнообразия лечебных и тренировочных упражнений, способствующих восстановлению утраченных и/или недостаточно развитых двигательных навыков и физиологических функций кистей и пальцев рук, причем — с бульшей, по сравнению с прототипом, результативностью реабилитационного процесса.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, так как может быть изготовлено с применением имеющихся в свободном доступе известных инструментов, материалов, комплектующих деталей и узлов, при этом может быть за короткий срок запущено в промышленное производство.

Страница не найдена |

Страница не найдена |



404. Страница не найдена

Архив за месяц

ПнВтСрЧтПтСбВс

19202122232425

2627282930

     12

     12

      1

3031

     12

15161718192021

25262728293031

    123

45678910

     12

17181920212223

31

2728293031

      1

   1234

567891011

     12

891011121314

11121314151617

28293031

   1234

     12

  12345

6789101112

567891011

12131415161718

19202122232425

3456789

17181920212223

24252627282930

  12345

13141516171819

20212223242526

2728293031

15161718192021

22232425262728

2930

Архивы

Май

Июн

Июл

Авг

Сен

Окт

Ноя

Дек

Метки

Настройки
для слабовидящих

006 — Бернштейн Н. А. «Биомеханика для инструкторов» — Книги

Лекция 5-я

Товарищи! Приступаем к разбору мышечного и связочного оборудования человеческой машины. Я менее всего собираюсь затруднять вас описаниями отдельных мышц. Ведь уже в прошлый раз мы выяснили, насколько не сходится двигательная и статическая роль мускулатуры с анатомическим разделением ее на отдельные мышцы. То, что анатомы называют отдельными самостоятельными мышцами, выделено ими нередко из общей мышечной толщи на основании таких случайных признаков, как несколько более плотный соединительно-тканный чехол, одевающий эту часть. А снимая с себя обязательство говорить об анатомических подробностях, мы сильно упрощаем нашу задачу и уменьшаем время, потребное для рассказа. Начнем с туловища.

Рис. 30. Схема туловищных мышечных растяжек четвероногого млекопитающего.
А — брюшная растяжка.
Б — сухожильная растяжка позвоночника.
В — спинная растяжка.

Я уже говорил, что позвоночник четвероногого в структурном отношении представляет собою мост, перекинутый между двумя быками — передними и задними конечностями. Взгляните на рис. 30. Позвоночник между обеими точками опоры представляет собою арку, обращенную выпуклостью, как это и полагается, кверху. Если бы от позвоночника требовалась только жесткость, то уже этого изгиба могло бы быть достаточно для его укрепления. Но природа поставила позвоночнику более сложное строительное требование; требование, надо сказать неразрешенное еще строительным искусством человека. Именно, сохраняя свою прочность, не подгибаясь и не проваливаясь, позвоночник должен в то же время быть гибким сооружением, иметь возможность различным образом менять свою форму. Выход из этого положения природа нашла такой.

Принцип устройства позвоночника тот же, с каким мы уже встречались в этом курсе не один раз: природа скупа на выдумки. Жесткий стержень позвоночника снабжен с четырех сторон четырьмя растяжками (рис. 30), которые тянутся параллельно с ним во всю его длину: снизу, сверху и с обоих боков. Растяжки эти имеют разное устройство. Вы понимаете, что постоянный запрос на сопротивление растяжению предъявляется к нижней растяжке: она работает все время, пока животное стоит. В связи с этим нижняя растяжка сухожильная, устроена она в виде плоской ленты, пришитой к телам всех позвонков с брюшной (т.-е. с нижней) стороны. Остальные три растяжки, которые то работают, то нет, во всяком случае по разному в разных случаях, имеют мышечное строение. И задняя (спинная) растяжка и обе боковых лежат в виде двух толстых жгутов по обе стороны позвоночника. Это есть то самое «мясо», которое известно на кухне под именем отбивных котлет. Вся масса мышечных волокон этих растяжек идет продольно; по большей части волокна здесь коротки, тянутся между соседними или близко лежащими позвонками. Они сращивают между собой не только все позвонки, шейные, грудные, поясничные и крестцовые, но захватывают и все кости, какие подвернутся по соседству: затылочную часть черепа, задние концы ребер и тазовые кости. Посмотрите еще раз на рис. 30; вы видите, что позвоночник четвероногого имеет по своей длине три разных изгиба. В грудной части он обращен выпуклостью вверх, а в шейной и поясничной — вогнутостью вверх. Подумайте, где нужны более прочные растяжки, в особенности верхние? Ведь в грудной части позвоночник похож на арку; значит, прочность в сильной степени достигается уже его формой. Не то в шейной и поясничной частях. Действительно, в этих частях продольные мышцы спины толще, солиднее, чем в грудной части.

У человека с вертикально расположенным позвоночником распределение усилий другое. Вы помните, что мы говорили в прошлой лекции про момент силы. Чем плечо рычага меньше, тем сила должна быть больше, чтобы имело место равновесие. Силой в данном случае будет опрокидывающее усилие тяжести, которое стремится уронить позвоночник. При данном значении момента этого усилия, силы, которыми он себя проявляет, будут тем больше, чем ближе к нижнему концу позвоночника. Значит, в нижней его части продольные мышцы у человека должны быть толще, чем в верхней. Понятно ли?

Слушатели. Не совсем.

Лектор. Сообразите: верхним отделам этих мышц, например шейному, приходится преодолевать груз одной только головы, которая весит 4¼ килогр., и плечо рычага здесь составит, от середины шейного отдела до центра тяжести головы, сантиметров 15. Поясничному же отделу приходится сопротивляться действию тяжести туловища с головой и руками, что весит 38 кгр., и плечо рычага здесь сантиметров 35–40. Значит, для поясничных мышц груз в девять раз больше и плечо рычага втрое. Следовательно, момент здесь в двадцать семь раз больше, чем для шейных мышц. Теперь ясно? Ну вот.

Теперь арка позвоночника нами оборудована. Можно перейти к тому, как этот позвоночник нагружен. Загрузку позвоночника представляет собою туловище. У четвероногого обе пары конечностей служат как подпорки и в счет не идут; на позвоночнике висит только само туловище, представляющее собою полый футляр или чемодан для внутренних органов. Все мышцы, кости и связки туловища (кроме немногих мышц внутренностей, о которых мы здесь не говорим) представляют собою только оборудование стенок этого чемодана. А устройство этих стенок совершенно такое же, как у многих чемоданов искусственных.

Эти стенки обтянуты в три слоя плоскими мышцами с разными направлениями волокон. В двух наружных слоях волокна идут наискось крест-на-крест друг к другу. В третьем, самом глубоком слое, они идут горизонтально, поперечно. Благодаря такому перекрестному ходу получается особенная крепость и эластичность стенки во всех направлениях. Если хотите, по тому же принципу перекрестных слоев устраиваются фанерные листы; вам известно, какой выигрыш в прочности достигается этим. В брюшной части мышечные пласты идут сплошь; в грудной сквозь них пропущены еще ребра, которые ровно ничего не меняют ни в расположении, ни в образе действия слоев. У биомехаников есть плохая привычка сравнивать все, что можно, с искусственными сооружениями. Следуя этой привычке, я не могу и здесь не сравнить ребра с китовым усом в корсете.

Сколько-нибудь подробнее описывать мышцы туловищной стенки я здесь не могу; интересующимся предложу заглянуть в анатомический атлас.

На таком несложном сооружении, как туловище, смонтированы гораздо более мудреные машины поясов конечностей. И эти последние можно осмыслить только, если начать с четвероногих млекопитающих. Мы уже говорили, что плечевой пояс устроен по типу висячего моста. Укрепление его к туловищу состоит у четвероногих из широкого мышечного полотнища, на которое грудная клетка положена так, как кладут на лямки обучающихся плавать. Это полотнище охватывает, следовательно, всю грудную клетку с нижней стороны; а наверху прирастает к верхним обрезам лопаток, проходит еще выше и, наконец, сходится обоими концами у позвоночного столба. У человека, как вы понимаете, отношения переменились. У него уже не передние конечности несут туловище, а, наоборот, туловище несет передние конечности. Это обозначает разгрузку плечевого пояса более, чем в три раза. Кроме того, при вертикальном туловище тот мышечный бандаж, который я сейчас описал, лежит уже горизонтально, а не вертикально, как раньше, и служит уже в качестве подвеса туловища только побочным образом. В связи со всем этим он ослабел, стал меньше, а за счет его усилились соответственно другие части. Вид этого мышечного бандажа у человека спереди изображен на рисунке 31, а его задняя половина, та, что соединяет лопатку с позвоночником, была упомянута нами в четвертой лекции, на стр. 55.

Рис. 31. Передняя часть мышечного бандажа, укрепляющего лопатку к туловищу — передняя зубчатая мышца (по Шпальтегольцу).

Итак, у человека вторично развились новые растяжки, пригодные для подвеса лопатки и плечевого пояса при новой вертикальной стойке. Эти новые подвески удерживают лопатку сверху и снизу, укрепляя ее в этих направлениях к позвоночному столбу. Вид этих подвесок, носящих название трапециевидной мышцы, приведен на рис. 32.

Рис. 32. Мышцы спины. Т — трапециевидная мышца, Ш — широкая мышца спины (см. рис. 35), Д — дельтовидная мышца. (По Шпальтегольцу).

Итак, человеческая лопатка снабжена в общей сложности четырьмя мышцами, идущими от нее во всех четырех направлениях к туловищной стенке. Я уже говорил, что четыре растяжки могут обеспечить три степени подвижности; а эти три степени лопатка как раз и имеет. Она может совершать движения вверх и вниз, в обе стороны, и, кроме того, еще вращаться. Из предыдущих объяснений понятно, что движения лопатки в стороны (приведение и отведение) могут совершаться с помощью обеих половинок мышечного бандажа, служившего передней подвеской у четвероногих. Ее же движения вверх и вниз производятся частями новой подвески — трапециевидной мышцы. При этом верхняя, поднимающая часть трапециевидной мышцы сильнее и больше, чем нижняя. Это и немудрено: ей приходится ведь постоянно преодолевать силу тяжести рук.

Как же обстоит дело с вращением лопатки? Здесь лопаточным мышцам приходится сокращаться порциями, частями. Для поворота лопатки наружу пускаются в ход нижняя порция спинной половины и верхняя порция брюшной половины поперечной растяжки. Для поворота лопатки внутрь есть целых два мышечных механизма. Во-первых, та же самая поперечная растяжка может дать поворот и внутрь, если только в ней сократится верхняя порция спинной половины и нижняя порция брюшной. Но кроме того, тот же эффект может дать и трапециевидная мышца. Посмотрите, как она устроена (рис. 32). Своим туловищным концом она прикреплена ко всем шейным и грудным позвонкам, да еще к нескольким поясничным. Со всего этого громадного протяжения она собирается веером к лопатке, где прикрепляется к большому костному рычагу, далеко выступающему из лопаточной пластины. Но к этому рычагу волокна трапециевидной мышцы прикрепляются не в одной точке. Наоборот, самые верхние волокна, идущие из-под затылка, отходят всего более в наружную сторону и прикрепляются на упомянутом рычаге лопатки на самом наружном конце, иногда заходя даже за ключицу. Нижние волокна той же мышцы, напротив того, поднимаются почти вертикально вверх и кончаются на лопатке у самого внутреннего конца того же рычага. Вообразите себе, что верхняя и нижняя порции трапециевидной мышцы напряглись одновременно. Ясно, что такое напряжение должно будет повести опять-таки к повороту лопатки внутрь.

Чем объяснить, что для поворота внутрь имеется в два раза более мощный мышечный аппарат, чем для поворота наружу? Помня только о лопатке, вы этого не объясните. Я воспользуюсь случаем, чтобы проверить, что вы усвоили относительно совместных движений лопатки и плеча. Вообразите, что плечо закреплено неподвижно в плечевом сочленении с помощью мышц этого сочленения. Что произойдет с плечом, если вы при этом начнете совершать поворот лопатки внутрь? Это вас затрудняет? Скажу иначе. Постарайтесь сообразить, какому именно из движений плеча помогает поворот лопатки внутрь? Можно сказать и еще иначе. Вы помните, что движения лопатки могут увеличивать границы подвижности плеча. Так вот, при каком же движении плеча нужно пустить в ход поворот лопатки внутрь, чтобы расширить границы подвижности в этом направлении?

Слушатели. При разгибании плеча.

Лектор. Верно. А следовательно, чем сопровождается со стороны лопатки противоположное движение — сгибание плеча?

Слушатели. Вращением в другую сторону.

Лектор. Да, т.-е. вращением наружу. Теперь скажите, на что нужно затратить больше силы: на разгибание или на сгибание плеча?

Слушатели. На разгибание.

Лектор. Почему?

Слушатели. Потому что при разгибании подъем.

Лектор. Вот поэтому-то вращение лопатки внутрь требует более сильного аппарата мышц, чем вращение ее наружу. В сущности, весь подвес плечевого пояса человека этим исчерпан; но далеко не исчерпаны еще все мышцы этого пояса. Причина этого заключается в следующем.

Когда начинается развитие мышц конечностей, то эти мышцы возникают сначала своими нижними концами, т.-е. на конечностях, и уже оттуда тянутся по направлению к поясам и туловищу. При этом одни из таких мышц доползают только до костей поясов — в нашем случае до лопатки, — другие же проходят без остановки мимо лопатки и прикрепляются уже прямо на туловище. Происходит нечто подобное с тем, как устроены дачные поезда на многих железных дорогах: одни обслуживают только близкие станции, другие только далекие. Так вот безостановочные поезда для дальних станций, т.-е. мышцы прямого сообщения «плечо — туловище», перемешиваются с только что описанными мышцами подвеса и осложняют собою их внешнюю картину, а отчасти и их механическое поведение.

Рис. 33. Направление мышечных тяг короткой группы плеча.
1 — надостная мышца, 2 — подостная мышца, 3 — подлопаточная мышца, 4 — клювовидно-плечевая мышца, 5 — малая грудная мышца.

Нам будет удобнее начать с коротких мышц плечевого сочленения. Этих мышц имеется вокруг сочленения пять; но механически правильнее одну из этих пяти, именно дельтовидную, рассматривать совместно с мышцами длинной группы. Оставшиеся четыре будут следующие (рис. 33).

Все они соединяют плечо с лопаткой. При этом они попарно подходят к нему с двух сторон. На наружной стороне плечевой кости у самого конца имеется небольшой костный выступ, называемый большим бугром плеча. На переднем краю плеча, тоже у самой верхушки, лежит еще другой бугорок — малый бугор плеча. Две из упомянутых сейчас мышц как раз идут к большому бугру, одна сверху, другая сзади. На рис. 33 эти мышцы обозначены №№ 1 и 2. Та, что подходит к бугру сверху, начинается на лопатке, над тем костным рычагом, о котором я говорил при описании трапециевидной мышцы. Вторая начинается со всей лопаточной пластины под тем же рычагом. Если вы вглядитесь в их расположение, то поймете, что верхняя из этих двух мышц может работать, как разгибатель плеча, а нижняя — как его сгибатель. Кроме того, нижняя мышца, которая охватывает плечевую кость сзади, годится еще и для вращения плеча вокруг его продольной оси наружу.

Третья мышца этой группы начинается тоже от всей лопаточной пластины, на этот раз от ее внутренней поверхности, той поверхности, которая прилегает к ребрам. Она идет уже к малому бугру плеча и огибает плечо с передней стороны. Значит, она может производить вращение плеча внутрь, и кроме того, сокращаясь вместе со второй из описанных сейчас мышц, производит сгибание плеча. (Рис. 33, № 3).

Наконец, четвертая мышца этой группы начинается от маленького крючка лопатки около самого плеча, направляется вниз вдоль плеча и прирастает к его внутреннему краю. Эта мышца есть явная приводящая мышца плеча. Вы можете спросить: отчего же в плечевом сочленении имеется целых две мышечных группы, длинная и короткая, и как распределяются обязанности между обеими группами?

Может быть, лучше всего ответит нам на этот вопрос опыт. Организуем его, как в прошлый раз: с одним испытуемым и с двумя обследователями. В тот раз мы не занимались мышцами ручной кисти: посмотрим-ка их теперь. Пусть испытуемый сжимает пальцы в кулак, а кто-нибудь из обследующих, знакомым вам порядком, мешает этому движению. Другого обследователя я попрошу поискать, какие мышцы участвуют в сжимании кулака. Помните, как это надо делать? Да, конечно, надо ощупать мышцы. Так и поступите.

(Испытуемый сжимает кулак; его пальцы удерживает другой; третий ощупывает предплечье, плечо и плечевую область, затем указывает на переднюю сторону плеча и говорит: напряжено вот здесь).

Лектор. А еще где напряжено?

Обследователь. А еще здесь выше.

Лектор. Значит, по вашему получается, что мышцы пальцев находятся в плечевой области?

Обследователь. Так выходит.

Лектор. Попробуйте еще предплечье.

Обследователь. Тут тоже напряжено.

Лектор. Что же это значит? Получается, что мышцы всей руки напрягаются для сжатия пальцев в кулак? Немножко дальше вы убедитесь, что настоящие сгибатели пальцев находятся на предплечьи, там где вы их прощупали. В каком же смысле участвуют здесь остальные вышележащие мышцы? Видоизменим нашу пробу. Установим испытуемого, как и раньше, пусть он опять тщетно пытается сжать кулак, а вы в это время обследуйте область плечевого сочленения, со всех сторон, и спереди, и сзади, и сверху.

Обследователь. Везде напряжение; тут, впрочем, немножко меньше, а здесь больше.

Лектор. Примем к сведению пока только два каких-нибудь противоположных направления: например, переднюю и заднюю сторону сочленения. Как вы думаете, могут ли мышцы, лежащие на этих противоположных сторонах, работать согласно или они суть антагонисты, напряжение которых ведет к прямо противоположным последствиям?

Слушатели. Наверное они работают наоборот.

Лектор. В этом все и дело; что же может получиться при их совместном действии, кроме неподвижности? Они могут только тормозить друг друга. Значит, вы имеете перед собой новый способ работы мышц, не такой, как вы обследовали раньше. Теперь, как вы думаете, для чего может понадобиться такое одновременное напряжение прямо противоположных мышц?

Слушатели. Для закрепления сустава.

Лектор. Вот именно. Теперь, может быть, вы разберетесь и в том, почему мы нашли напряженные мышцы в плечевой области при движении пальцев. Вся суть в ошибочной постановке нашего опыта. Если обследующий старается разжать кулак испытуемого, то он с силой тянет его пальцы, — а за пальцами тянется и вся рука. Чтобы не дать сдвинуться всей руке, пальцевые мышцы ничего предпринять не могут; приходится пускать в дело мышцы плеча и плечевого пояса. Следовательно, кисть может отдыхать, когда работает плечо; но плечу приходится работать тогда, когда работает кисть.

Этого мало. Вернемся опять к подсчету моментов. Попросим испытуемого протянуть вперед руку, а я положу на его ладонь вот эту гирю в один килограмм. Есть ли у кого из вас сантиметр? Измерим расстояние от нашего груза до центров всех сочленений руки. Смотрите: от центра груза до лучезапястного сочленения 9 сантм.; оттуда же до локтевого сочленения 34 сантм.; наконец, до плечевого сочленения 65 см. Значит, момент нашего груза относительно локтя почти вчетверо больше, чем относительно запястья; а по отношению к плечу он в семь раз больше. Итак, если бы даже рука сама ничего не весила, а весил бы только груз, то и в этом случае нагрузка у плеча была бы в семь раз больше, чем у кисти. Мышцы плеча не только загружаются при работе кисти, но загружаются в несколько раз сильнее, чем сами мышцы кисти.

Вот этим-то и объясняется, что плечу приходится иметь усиленное, двойное мышечное оборудование. Оно работает не только за себя, но за всю руку, и в этом последнем случае требует даже больше силы, чем в первом. Поэтому мышцам плеча приходится выполнять обязанности двух родов. Во-первых, они перемещают, поворачивают плечо во всевозможных направлениях, а во-вторых, они закрепляют, как говорят, фиксируют плечо в каждом требуемом направлении. В очень многих случаях эту вторую обязанность фиксации выполняют мышцы длинной, еще пока не описанной группы. Мышцы короткой группы, более слабые, но более юркие, обыкновенно достаточны для поворотов и перестановок плеча. Может быть, переход длинных мышц с костей плечевого пояса на туловище и объясняется необходимостью получить более прочную и более широкую площадь опоры.

Теперь можно перейти к рассмотрению длинной группы мышц плеча. Она включает в себя по анатомическим понятиям три мышцы, а с биомеханической точки зрения по крайней мере пять. Это происходит потому, что дельтовидная мышца очень широка, охватывает плечевую область с трех сторон, и крайние пучки ее обладают совершенно различным, почти противоположным действием. На рис. 34 она изображена в виде целых трех стрелок, 1, 2 и 3.

Рис. 34. Направления мышечных тяг длинной группы мышц плеча.
1, 2 и 3 — отдельные пучки дельтовидной мышцы, 4 — большая грудная мышца, 5 — широкая мышца спины.

Может быть, не стоит и описывать, как действуют эти три раздельные пучка. Из внимательного рассмотрения рисунка действие это вырисовывается очень ясно. К тому же дельтовидная мышца лежит очень поверхностно и ее напряжения вы легко можете проверить на самих себе. Очевидно, пучок № 1 есть настоящий разгибатель плеча (в этом он сходится с пучком № 1 короткой группы). Пучки №№ 2 и 3 длинной группы при совместной работе действуют, как сгибатель, а, работая порознь, могут совершать приведение и отведение, а также ротацию плеча.

О пучках 4 и 5 нужно сказать несколько больше. И тот и другой изображены на рисунке просто стрелками. Но это совершенно условно. В действительности и тот и другой — это очень большие и широкие мышцы. Обе находятся на туловище на очень широкой поверхности, а затем собираются веером к одному небольшому сухожилию и в таком виде срастаются с плечевой костью. Пучок № 4 начинается на всей передней поверхности грудной клетки. Это — большая грудная мышца, которая очень хорошо видна у мускулистых людей. Если вы помните, в прошлый раз мы доказали, что эта мышца заведует приведением плеча. Если вы попробуете проделать наш обычный опыт над приведением плеча, то эта мышца, а вместе с тем и ее сухожилие, напрягутся и будут хорошо видны под кожей. Как видите, большая грудная мышца образует переднюю стенку подмышечной впадины.

5-й пучок той же группы есть самая широкая изо всех мышц тела. Она изображена отдельно на рис. 35. Там видно, что она начинается очень низко, от тазовых костей и крестца, а также от поясничных позвонков. Все это огромное полотнище огибает спину в направлении снизу вверх и очень узким сухожилием кончается под малым бугром плеча (т.-е. впереди). Из названного сейчас рисунка легко понять, как должна действовать эта мышца.

Рис. 35. Положение широких мышц спины обеих сторон и способ их прикрепления к плечевым костям. Все прочие спинные мышцы для ясности удалены. (По Моллиеру).

Надо прибавить еще вот что. Все мышцы длинной группы должны бы отличаться от коротких мышц тем свойством, что они оканчиваются на костях туловища, минуя лопатку и ключицу. Между тем для дельтовидной мышцы это не соблюдается; и вы помните, что в начале лекции я и причислял ее анатомически к коротким мышцам. На самом деле приходится понимать дело так, что эта мышца делает только перерыв, остановку на лопатке и ключице; продолжение ее кверху есть не что иное, как верхняя часть трапециевидной мышцы, тянущейся уже до позвонков.

После такого длинного рассказа о мышцах плечевого сочленения описание локтевых мышц покажется пустым делом. Ведь мышц тем более, чем подвижнее сочленение; а локтевое сочленение относится к самым простым, одноосным. По теории мы ожидаем встретить здесь две мышцы и две сухожильных связки. Мышцы должны находиться по обеим сторонам от оси, а сухожильные связки — на концах оси.

Так и происходит. Локтевое сочленение (т.-е. сочленение плечевой и локтевой кости) имеет одного сгибателя и одного разгибателя. Сгибатель построен совсем просто: он начинается примерно от середины плеча, а оканчивается на самом верхнем конце локтевой кости, на том выступе, который представляет собою в то же время переднюю закраину ее сочленовной впадины. Разгибатель локтя построен несколько сложнее.

Прикрепляется он к локтевой кости совершенно симметрично со сгибателем, на таком же выступе, как и первый. Только этот выступ гораздо легче ощупать, так как он находится на выпуклой стороне локтя. Это есть острие локтя. Нижний конец локтевого разгибателя вздувается под пальцами, приложенными в этом месте, когда вы пробуете разгибать локоть, но удерживаете руку.

Верхний конец разгибателя разделен на целых три головки, из которых только одна оканчивается на плече; остальные две тянутся до лопатки, значит, перекидываются через целых два сочленения. Разгибатель локтя (трехглавый разгибатель) есть единственная мышца на задней стороне плеча; в локте он совершает разгибание, а в плечевом сочленении может помогать сгибанию плеча.

Тем бы дело и кончилось, если бы рядом с локтевой костью не лежала еще лучевая. Для сгибания этой кости имеется своя особая мышца. Эта мышца почему-то, может быть, по своему поверхностному положению, лучше всех остальных знакома широкой публике. Называется она бицепс или двуглавая мышца плеча.

Между тем по своему образу действий бицепс есть одна из самых мудреных мышц. Начать с того, что она нигде не связана ни с плечевой, ни с локтевой костью. Начинается она на лопатке и тянется оттуда прямым маршрутом к лучевой кости. Следовательно, она переходит через целых три сочленения (плечевое, плече-локтевое и локте-лучевое) и во всех этих сочленениях может вызывать движения. Представьте себе цепочку из четырех члеников, причем между концами двух крайних натянута резинка. Условия взаимной подвижности члеников совершенно различны. Можете ли вы что-нибудь определенное предсказать о том, как будет эта резинка, сокращаясь, менять форму цепочки? Очевидно, этого сделать нельзя. Какую-нибудь определенность здесь можно получить, только если закрепить чем-нибудь другим два сочленения цепочки из трех. Притом определенность будет каждый раз разная — в зависимости от того, которые два сочленения из трех мы закрепим.

Так и происходит с бицепсом. Эта мышца без содействия других, фиксирующих для нее лишние сочленения, совершенно бесполезна. Описать ее действие в изолированном виде никак невозможно. Можно сказать только, что она будет делать, если закрепить два сочленения из тех трех, через которые она проходит, и оставить свободным только третье.

В плечевом сочленении бицепс помогает разгибанию и отчасти приведению. В локтевом он действует, как сгибатель. Наконец, в локте-лучевом он представляет собою очень сильный супинатор. Недаром винты и шурупы устроены так, что их ввинчивание, требующее большой силы, совершается при помощи супинации (так наз. правая нарезка). Механизм этого последнего движения таков: нижний конец бицепса прикреплен к лучу длинным сухожилием, похожим на тесемку. При движении — пронации это сухожилие наматывается на лучевую кость, как на вал. Для совершения супинации она с силой раскручивает обратно лучевую кость, как намотанная бечевка раскручивает волчок.

Очевидно, сила мышцы тем больше, чем больше ее момент относительно данного сочленения. А момент тем больше, чем больше плечо рычага, т.-е. расстояние от точки приложения силы до центра сочленения. Двуглавая мышца проходит всего дальше от центра локтевого сочленения, значит, в роли сгибателя локтя мышца эта сильнее всего. Для разгибания плеча и супинации предплечья она в четыре-пять раз слабее.

Кроме описанных трех мышц, в локтевом сочленении имеются, как уже сказано, две сухожильных растяжки, лежащих по обе стороны от сочленения. Эти растяжки скрепляют сочлененные кости на концах оси сочленения, а кроме того тянутся вдоль всей плечевой кости наподобие перегородок между сгибателями и разгибателем. На этом примере особенно четко видно, как первоначальный сплошной мышечный рукав выродился в сухожилие там, где ему невозможно было сокращаться.

На предплечьи можно было бы опасаться новой сложной системы мышц, сообразно тем трем степеням подвижности, которые кисть имеет относительно локтевой кости. Но не пугайтесь: другого «плечевого сочленения» в человеческой машине нет, и самое трудное все равно осталось позади. На предплечьи мышцы схематизируются очень просто.

Во-первых, на нем лежат три коротенькие мышцы для пронации и супинации. Пронаторов два, супинаторов один. Это естественно, так как супинации могущественно помогает бицепс. Остальных мышц, управляющих луче-запястным сочленением, всего четыре и лежат они очень просто.

Запомните только вот что. На нижнем конце плечевой кости по обеим сторонам локтевого сочленения есть два костных выступа. Называются они мыщелками: наружный и внутренний мыщелок. Запомнить вам надо вот что: все сгибатели нижнего отдела руки начинаются со стороны внутреннего мыщелка; все разгибатели — со стороны наружного мыщелка.

В свою очередь, у кисти руки приходится различать лучевой и локтевой край. Лучевой край, как и лучевая кость, находится со стороны большого пальца, локтевой край и локтевая кость — со стороны мизинца. Так вот четыре мышцы, движущие кистью, можно разделить попарно двумя способами. Во-первых, две из них суть сгибатели кисти и начинаются от внутреннего мыщелка, а две — разгибатели — от наружного. Во-вторых, две из этих мышц тянутся к лучевому краю кисти, а две к локтевому краю. Итак, четверка будет такая: (обозначения на рис. 36): локтевой сгибатель кисти 2, лучевой сгибатель кисти 1, локтевой разгибатель кисти 5, лучевой разгибатель кисти 3, 4.

Рис. 36. Мышцы, заведующие движениями запястья (кисти). Левая сторона — вид правого предплечья спереди. Правая сторона — тоже, вид с тыльной стороны. 1 — лучевой сгибатель, 2 — локтевой сгибатель, 3–4 — лучевой разгибатель, 5 — локтевой разгибатель. (По Моллиеру).

Все это изображено схематически на рис. 36. Теперь сообразите, что произойдет, если сократятся оба сгибателя, т.-е. №№ 2 и 1?

Слушатели. Будет сгибание кисти.

Лектор. Если сократятся оба разгибателя, т.-е. №№ 5 и 3–4?

Слушатели. Разгибание кисти.

Лектор. Это понятно. Теперь — если сократятся обе локтевые мышцы, т.-е. №№ 2 и 5, а обе лучевые, 1 и 3–4, растянутся? Вас затрудняет вопрос? Ну, что будет, если локтевой край кисти будет подтягиваться к предплечью, а лучевой край будет, наоборот, отходить от предплечья? Вы показываете совершенно верно; как же называется это движение?

Слушатели. Приведение кисти?

Лектор. Хорошо; следовательно, если те же мышцы будут сокращаться обратным порядком, то получится отведение кисти. Понятно это?

Слушатели. Понятно.

Лектор. Итак, лучезапястное сочленение обслужено нашими четырьмя мышцами полностью. Остается показать вам, где в действительности лежат эти мышцы и их сухожилия. Вы все знаете, что предплечье суживается к нижнему концу: это оттого, что на нижнем конце предплечья вообще нет никаких мышц, одни только тоненькие сухожилия. Вот сухожилия обоих разгибателей кисти можно легко увидеть у основания кисти, если препятствовать испытуемому разгибать ее. Они выступают тогда, как два крепких шнурка, по бокам кисти. То же относится к обоим сгибателям. Брюшки всех этих мышц расположены наискось, потому что начинаются они близ мыщелков плечевой кости, лежащих по бокам. У человека с развитой мускулатурой они видны даже просто глазом, если проделать наш обычный опыт с задерживанием движения конечности.

Самое интересное и, может быть, многим из вас неизвестное обстоятельство это — то, что почти все мышцы пальцев тоже лежат на предплечьи, в его верхнем конце. Это имеет большую практическую выгодность. На кисти остаются только одни орудия — пальцы; двигатели помещены в отдалении и, благодаря этому, не мешают подвижности кисти и не задерживают ее. И здесь мышечные брюшки начинаются уже близ середины предплечья, а дальше вниз до пальцев тянутся длинные сухожильные шнурки, как передаточные ремни. Большой палец обслуживается особо, и о его мышцах лучше говорить в отдельности; остальные четыре пальца имеют тесно связанные между собой мышцы.

Рис. 37. Мышцы, управляющие движением пальцев. I — разгибатель пальцев, II — глубокий сгибатель, III — поверхностный сгибатель. (По Моллиеру).

Все мышцы четырех длинных пальцев состоят из двух сгибателей и одного разгибателя (рис. 37). Начинаются они на предплечьи и отчасти на нижнем конце плеча в компании со сгибателями и разгибателями кисти на соответствующих мыщелках. Сухожилия разгибателя тянутся по тыльной стороне кисти до самых пальцев. Каждый видел их у себя много раз. Сухожилия сгибателей идут сложнее. Дело в том, что один сгибатель лежит на предплечьи глубже, чем другой, и каждый посылает сухожилия ко всем четырем пальцам. Значит, каждый палец получает два шнурка, идущих один под другим по ладонной стороне. Шнурки поверхностного сгибателя кончаются на средних фалангах пальцев. Шнурки глубокого доходят до самых ногтевых фаланг, и для этого им приходится пролезать под соответствующими сухожилиями поверхностного сгибателя, которые для этого случая на концах раздвоены, как вилочки. Но не следует думать, что глубокий сгибатель сгибает одну только ногтевую фалангу, а поверхностный сгибатель — одну только среднюю фалангу. Наоборот, вы знаете, что сгибать отдельно одну только ногтевую фалангу, не сгибая остальных, мы совсем не умеем. Надо помнить, что мышца движет все те сочленения, через которые она проходит. Следовательно, глубокий сгибатель пальцев сгибает кисть и все сочленения пальцев, т.-е. сжимает руку в кулак. Поверхностный сгибатель сгибает все те же сочленения, кроме только последних сочленений пальцев.

Я не буду подробно рассказывать вам о тех мышцах, которые лежат на самой кисти руки. Эти мышцы очень маленькие и слабые и употребляются они только при очень тонких пальцевых работах, например, при рисовании, игре на музыкальных инструментах, да и то всегда совместно с длинными мышцами. Вам ничего не даст знание тонкостей распределения этих мышц; гораздо важнее будет отметить один общий принцип. Я сказал уже, что длинные мышцы пальцев проходят через очень много суставов. Значит, к ним в еще большей степени применимо то, что я вам рассказывал о бицепсе. По отношению к пальцам я бы сказал это так: сгибатели пальцев сгибают, а разгибатель разгибает все те сочленения из числа подведомственных им, которые не закреплены какой-либо другой мышцей или посторонней силой. Нам приходится приводить пальцы и кисть постоянно в соприкосновение с посторонними силами. Это происходит всегда, когда мы что-нибудь работаем, хватаем, несем и т. д. Вот почему та форма, которую принимают движения пальцев, больше зависит от характера этих внешних сил, чем от самих участвующих мышц. Сгибатели и разгибатель дают сырую силу, грубо направленную в ту или другую сторону. Претворение этой силы в тонко обработанное трудовое движение очень часто больше зависит от орудия и способа его хватки, чем от самих мышц руки. Уже отсюда может вам стать понятным громадное значение правильной хватки инструментов.

Мышцы большого пальца я тоже не стану подробно описывать, укажу только на главные отличия их от мышц прочих пальцев. Прежде всего в большом пальце, кроме длинных мышц, идущих с предплечья, есть еще довольно сильные короткие: это те, которые образуют возвышение большого пальца на ладони. Мышцы этого возвышения все так или иначе сгибают большой палец; потому в числе длинных мышц у него только один сгибатель и целых два разгибателя. Второе отличие состоит в том, что пястная кость большого пальца (та, что скрыта в мякоти ладони) может совершать два рода движений по двум степеням своей подвижности. Этим она отличается от пястных костей остальных пальцев, которые почти неподвижны. Поэтому она обслужена собственным штатом мышц; среди них-то и состоят один из длинных разгибателей и некоторые из коротких сгибателей. Все это обеспечивает большому пальцу значительную и разнообразную подвижность.

Этими данными мы заканчиваем обзор мышц руки. Он был поневоле очень поверхностен; но я не могу желать большего, чем того, чтобы вы хотя сколько-нибудь ориентировались в распределении и способах действия двигателей верхних конечностей. Более подробный обзор мышц руки и образа их действия вы сможете найти в моей книге «Общая биомеханика». Нижнюю же конечность, которая, кстати сказать, гораздо проще, мы по недостатку времени отложим до следующей лекции.

Анатомия тела: мышцы верхних конечностей

Мышцы — это группы клеток в теле, которые обладают способностью сокращаться и расслабляться. Есть разные типы мышц, и некоторые из них автоматически контролируются вегетативной нервной системой. Другие мышцы, такие как скелетная мышца, которая двигает руку, контролируются соматической или произвольной нервной системой.

Мышцы — это группы клеток в организме, которые способны сокращаться и расслабляться. Есть разные типы мышц, и некоторые из них автоматически контролируются вегетативной нервной системой.Другие мышцы, такие как скелетная мышца, которая двигает руку, контролируются соматической или произвольной нервной системой.

Перейти к:


Межкостные мышцы (тыльная и ладонная)

Межкостные мышцы начинаются между костями кисти. Различают четыре спинных и три ладонных межкостных мышцы. В то время как все межкостные суставы сгибают суставы MCP, тыльные межкостные суставы позволяют нам разводить пальцы друг от друга. Межкостные ладони сближают пальцы.

Первая дорсальная межкостная мышца является самой большой и берет начало от костей 1-й и 2-й руки. Он образует контур между большим и указательным пальцами, если смотреть на верхнюю часть руки, и часто является первой мышцей, сокращающейся у пациентов с тяжелым синдромом локтевого канала из-за повреждения локтевого нерва. Помимо того, что указательный палец отрывается от среднего пальца, он также притягивает большой палец к указательному. Это действие обеспечивает силу и стабильность при защемлении.

Гипотенар

Группа мышц гипотенара образована тремя мышцами: минимальным отводящим пальцем, минимальным сгибателем пальцев и минимальной оппонентом пальцев. Они образуют мышечную массу на стороне мизинца руки. Абдуктор позволяет мизинцу оторваться от безымянного пальца. Сгибатель позволяет мизинцу сгибаться в суставе МКП. Оппоненс позволяет нам сложить ладони ладонями, поднося мизинец к большому пальцу.

Thenar

Группа мышц тенара находится у основания большого пальца, образуя мышечную массу на стороне большого пальца руки.Он состоит из трех мышц: короткого отводящего большого пальца, короткого сгибателя большого пальца и большого пальца руки. Короткий отводящий большой палец отводит большой палец от указательного пальца, а короткий сгибатель большого пальца сгибает большой палец к мизинцу. Opponens pollicis выполняет одну из важнейших функций человеческой руки: способность отводить большой палец от пальцев, чтобы мы могли захватывать предметы. Это помогает отвести большой палец от указательного пальца, вращая его, так что кончик большого пальца находится напротив или «противостоит» кончикам других пальцев.Эта фундаментальная функция руки человека утрачивается при тяжелом синдроме запястного канала, когда поврежден срединный нерв.

Lumbricals

Основная роль червячных мышц заключается в том, чтобы позволить пальцам выпрямиться, хотя они также могут помочь сгибать суставы MCP, которые находятся на суставах. Название этой мышцы происходит от греческого слова дождевого червя.


Adductor Pollicis

Основная роль adductor pollicis заключается в обеспечении силы для защемления.Он помогает заполнить первое пространство между большим и указательным пальцами и ослабляет при тяжелом синдроме локтевого канала или других поражениях локтевого нерва.

Abductor pollicis longus

Abductor pollicis longus проходит через 1-й дорсальный отсек запястья. Тендонит часто встречается в 1-м спинном отделе, обычно называемый синдромом Де Кервена или «маминым пальцем», из-за того, что он встречается у матерей маленьких детей.


Бицепс

Бицепс назван в честь двух его головок — короткой и длинной.Двуглавая мышца — это главный супинатор предплечья (который помогает нам вращать ладонь вверх и вниз) и помогает плечевой и лучевой мышцам сгибать локоть. Бицепс подвержен травмам, особенно сухожилие длинной головки и дистальное сухожилие, которое входит в лучевую кость. Разрыв сухожилия длинной головы позволяет двуглавой мышце опускаться ниже в руке, создавая деформацию «Попай». К счастью, после того, как первоначальная боль проходит, наблюдается небольшая потеря силы из-за продолжающегося прикрепления короткой головки.Однако, если дистальное сухожилие разрывается, мышца больше не имеет прикрепления ниже локтя, и может произойти потеря приблизительно 30% силы локтя и 40% потери силы супинации.

Брахиалис

Плечевая мышца — это большая глубокая мышца передней части руки. Он лежит под двуглавой мышцей и прикрепляется к венечному отростку локтевой кости, чуть ниже локтевого сустава. Плечевая мышца — сильный сгибатель локтя (позволяющий ему сгибаться).

Трицепс

Трехглавая мышца трицепса — единственная мышца тыльной стороны руки.Трицепс выполняет важное действие — выпрямляет локоть, позволяя нам подняться со стула и бросить мяч. Он также стабилизирует локоть, когда вы сильно супинируете (представьте себе, как вращать отвертку), иначе сгибающее действие бицепса не будет встречено, и наши локти сгибаются при каждом повороте.


Дельтовидная

Большая мышца на внешней стороне плеча — это дельтовидная мышца, названная от латинского deltoides, что означает «треугольная форма».Дельтовидная мышца состоит из трех головок и начинается спереди, сбоку и сзади плеча от ключицы, акромиона и лопатки соответственно. Три головки образуют соединенное сухожилие, которое прикрепляется к выступу на внешней стороне плечевой кости (дельтовидный бугорок). Каждый руководитель может работать как самостоятельно, так и вместе. Когда рука находится сбоку, передняя (передняя) головка мышцы перемещает руку вперед. Средняя голова перемещает руку в сторону от тела, а задняя (задняя) голова перемещает руку назад.Дельтовидная мышца активна в большинстве движений плеча, помогая стабилизировать плечо во время переноски, подъема и даже ходьбы.

Infraspinatus

Подостистая часть также возникает из задней части лопатки, но из области ниже лопатки. Из-за того, что он расположен больше позади плечевого сустава, он работает, прежде всего, для внешнего вращения руки, например, когда она поднимает руку назад для броска или кладет руку за голову. Он также часто участвует в разрывах вращательной манжеты, чаще всего, когда надостной также разрывается, вызывая большой разрыв и большую потерю функции.

Supraspinatus

Надостной — одна из четырех мышц вращающей манжеты. Вращательная манжета — это группа сухожилий подлопаточной, надостной, подостистой и малой круглой мышц, которые прикрепляются вокруг головки плечевой кости, окружая ее, как манжета. Надостной отходит от верхней части тыльной поверхности лопатки (лопатки) над лопаткой ости. Он прикрепляется к большему бугорку плечевой кости, образуя верхнюю границу вращающей манжеты.Он отводит руку от тела и стабилизирует головку плечевой кости в суставной впадине плеча (суставной впадине). Дегенерация и разрыв надостной мышцы — частая причина боли в плече, и это наиболее распространенная мышца вращающей манжеты, которую отрывают от места прикрепления.

Teres major

Большая круглая круглая мышца возникает из кончика в нижней части лопатки, ниже малой круглой кости. Он пересекает заднюю часть плеча и прикрепляется к верхней части плечевой кости под головой.Подобно малой круглой кости, он помогает прижать руку к телу, но в отличие от малой круглой мышцы, он является внутренним (а не внешним) вращателем руки. К счастью, большая круглая мышца очень редко травмируется, но остается важной мышцей, которую необходимо укреплять для правильного функционирования плеча.

Teres minor

Teres minor находится чуть ниже подостистой кости в задней части плеча. Он берет начало от внешнего края лопатки, затем доходит до самой нижней части большей бугристости.Как и подостистое, его основное действие заключается во внешнем вращении плеча, но из-за его нижнего положения он также помогает втягивать руку в тело.

Subscapularis

Subscapularis — единственная мышца вращающей манжеты передней части плеча. Он возникает от передней поверхности лопатки и прикрепляется к нижнему бугорку плечевой кости. Его основное действие — вращение руки по направлению к телу (внутреннее вращение), как при положении руки на живот.Это самая большая и сильная мышца вращающей манжеты плеча, и, помимо важности во время метания и ракетки, это важный стабилизатор плечевого сустава.

Latissimus dorsi

Широчайшая мышца спины (что на латыни означает «самая широкая») спины — это большая тонкая мышца, отходящая от нижней части позвоночника, грудной клетки и кончика лопатки. Он образует заднюю стенку нашей подмышечной впадины (подмышечной впадины) на пути к ее прикреплению к плечевой кости. «Широчайший» обеспечивает силу для подтягиваний и гребных движений, отводя руку назад и приближая ее к телу.Несмотря на свою силу и важность, широчайшая мышца часто используется как пересаживающая мышца, или как лоскут, закрывающий большую рану, или для реконструкции груди. К счастью, большинство пациентов могут компенсировать его потерю в течение 9–12 месяцев.

Большая грудная мышца

Большая грудная мышца — это большая грудная мышца с двумя головками. Ключичная головка возникает из ключицы (ключицы), а грудинно-реберная головка возникает из грудины (грудины) и грудной клетки. Две головки соединяются, образуя плоское сухожилие, которое прикрепляется к верхнему стержню плечевой кости прямо перед сухожилием широчайшей мышцы.Он обеспечивает силу для многих действий руками, включая сгибание (как при броске мяча на боку), внутреннее вращение (армрестлинг) и приведение (подтягивание руки к телу). Повреждение большой грудной мышцы обычно требует значительных усилий, что обычно происходит у тяжелоатлетов во время жима лежа, когда они утомляются и теряют контроль над весами.

Coracobrachialis

Третья крупная мышца передней части руки — coracobrachialis. Названный по имени своего происхождения и прикрепления, он возникает из клювовидного отростка лопатки и вставляется в плечевую кость.Его основная роль — сгибать плечо, выводя руку вперед, как это происходит при обычной ходьбе. Он также подтягивает руку к телу (приведение), работая вместе с дельтовидной мышцей, чтобы стабилизировать руку при достижении.


Flexor Pollicis Longus

Возникающий из середины предплечья от лучевой кости, длинный сгибатель большого пальца позволяет нам сгибать кончик большого пальца. Это девятое сухожилие, которое проходит через запястный канал к большому пальцу.

Flexor Digitorum Profundus

Глубокий сгибатель пальцев, расположенный глубоко в предплечье, отходит от локтевой и межкостной перепонки.От мышцы отходят четыре сухожилия, которые проходят через канал запястья и вставляются в кончики указательного, среднего, безымянного и мизинца. Его основное действие — сгибать эти пальцы, а благодаря тому, что он вводится за последний сустав пальца, он может сгибать все три сустава пальцев. В отличие от FDS, средний, безымянный и мизинец имеют общий мышечный живот, что обычно мешает нам согнуть кончик одного из этих пальцев без сгибания других. Однако для FDP указательного пальца есть отдельный мышечный живот, что способствует его независимости.

Flexor Digitorum Superficialis

Поверхностный сгибатель пальцев возникает из медиального надмыщелка (локтевой кости) между длинной ладонной мышцами и мышцами-сгибателями запястья. В предплечье FDS имеет четыре независимых мышечных живота, от которых отходят четыре сухожилия. После пересечения запястья они проходят через запястный канал, затем распространяются на указательный, средний, безымянный и мизинец. Основная функция FDS — сгибать средний сустав каждого пальца (кроме большого пальца).Независимость FDS каждого пальца способствует умению нашей руки выполнять такие задачи, как использование палочек для еды.

Локтевой сгибатель запястья

Последняя мышца, которая возникает от медиального надмыщелка (мышца локтя), — это локтевой сгибатель запястья. У него также есть две головы, причем большая голова начинается от локтевой кости, начинается чуть ниже локтя и продолжается более двух третей длины предплечья. Затем он становится сухожилием, пересекает запястье и прикрепляется к гороховидной кости у основания ладони.Эта большая мышца создана для силы, сгибания и отклонения запястья от большого пальца. Это вторая часть движения метателя дротиков, которая также полезна при использовании молотка.

Brachioradialis

Брахиорадиалис (BR) берет начало с внешней стороны локтя. BR вставляется в конец лучевой кости, чуть ниже лучезапястного сустава (дистальный радиус), на уровне большого пальца. Предплечье находится в нейтральном положении, когда большой палец поднят, а мизинец направлен к земле.В этом положении BR является чистым сгибателем локтя. Если ладонь обращена к земле, BR может поворачивать предплечье, пока большой палец снова не окажется в верхнем положении (нейтральном). Когда ладонь обращена вверх, BR поворачивает предплечье в нейтральное положение.

Радиальный сгибатель запястья

Радиальный сгибатель запястья возникает рядом с круглым пронатором (мышца локтя), пересекает локоть и запястье и прикрепляется к основанию второй кости руки. Его основная роль — сгибать запястье, и он может помочь переместить запястье к большому пальцу.В запястье сухожилие FCR проходит через туннель и может вызвать тендинит или даже разрыв. К счастью, мы можем жить без функции FCR; поэтому это сухожилие обычно используют для реконструкции или переноса сухожилия.

Palmaris Longus

Рядом с FCR возникает длинная ладонная мышца. Эта мышца с длинным сухожилием проходит вниз по предплечью к центру запястья и ладони, где прикрепляется к ладонному апоневрозу (слой фиброзной ткани между мышцами тенара и гипотенара).Он функционирует как сгибатель запястья и, как и FCR, является расходным материалом. Фактически, он отсутствует в одной или обеих руках у 12-25% людей. Когда он присутствует, он часто используется в качестве источника для трансплантата сухожилия, где он удаляется и используется для восстановления связки или более важного сухожилия. Это также часто используемый перенос сухожилия.

Extensor Pollicis Brevis

Основное действие этой мышцы — выпрямление большого пальца в среднем суставе. Если EPB отделяется от сухожилия APL подслоем, он создает более узкий туннель для прохождения EPB.Пациенты, у которых развивается синдром де Кервена и у которых имеется подкожная оболочка, могут с большей вероятностью нуждаться в хирургическом вмешательстве.

Длинный разгибатель большого пальца

Длинный разгибатель большого пальца прикрепляется к большому пальцу и действует в основном для выпрямления кончика большого пальца. Это важное действие позволяет нам показать «большой палец вверх» или привести большой палец в положение автостопщика. Тендинит EPL необычен, однако он склонен к разрыву в его отделении. Чаще всего это происходит из-за переломов (переломов) запястья без смещения или воспалительного артрита.

Короткий лучевой разгибатель запястья

Короткий лучевой разгибатель запястья начинается чуть выше локтя. Он пересекает как локтевой, так и лучезапястный суставы перед тем, как вставить его в кость третьей руки. Его основная функция — выпрямить запястье и стабилизировать запястье во время мощного захвата. Воспаление ECRB может возникнуть в предплечье в месте пересечения мышц APL и EPB с сухожилиями ECRB и ECRL. Это известно как синдром пересечения. ECRB также часто частично ответственен за боль с внешней стороны локтя, также известную как теннисный локоть или боковой эпикондилит.Когда источник ECRB поврежден в результате чрезмерного использования, старения или травмы, возникает боль в теннисном локте. К счастью, это состояние обычно проходит самостоятельно.

Длинный лучевой разгибатель запястья

Длинный лучевой разгибатель запястья поднимается чуть выше мышцы ECRB на внешней стороне локтя и прикрепляется к кости 2-й руки. Наряду с ECRB, его основная функция — выпрямление и стабилизация запястья. Это также приводит к радиальному отклонению запястья. Это первая часть движения, необходимого для броска дротика, когда запястье изгибается назад.Наряду с ECRB, он также вовлечен в синдром пересечения — тендинит этих сухожилий в том месте, где APL и EPB пересекают их.

Extensor carpi ulnaris

В последнем (шестом) дорсальном отделе находится сухожилие локтевого разгибателя запястья. Возникая из латерального надмыщелка, локтевой кости, он прикрепляется к 5-й кости кисти после прохождения над локтевой костью. Его основная функция — выпрямление и стабилизация запястья, а также возможность отвести запястье от большого пальца.Блок ECU прикреплен к локтевой кости с помощью подкладки ECU, которая может быть повреждена во время игры в гольф или ракетку. Когда внутренняя оболочка разрывается, сухожилие ECU оборачивается вокруг локтевой кости в определенных положениях запястья, вызывая боль.

Общий разгибатель пальцев

Общий разгибатель пальцев дает возможность выпрямить указательный, средний, безымянный и мизинец. Он разделяется на четыре отдельных сухожилия. Через прикрепление каждого сухожилия EDC в первую очередь расширяет суставы MCP (на суставах), но также способствует разгибанию суставов PIP и DIP в пальцах.

Extensor digiti minimi

Мизинец не получает сухожилие EDC по крайней мере у 50% людей. Минимальный разгибатель пальцев заполняет этот промежуток, обеспечивая два сухожилия на мизинце в 84% случаев.

Собственный разгибатель

Собственный разгибатель прикрепляется к разгибателю над суставом MCP указательного пальца (на суставе). Он дает нам возможность самостоятельно выпрямлять указательный палец, так как у него нет узлов, соединяющих его с другими сухожилиями разгибателей.

Супинатор

Супинация предплечья — это поворот предплечья в положение ладони вверх. Супинатор находится чуть ниже локтя. Супинатор обеспечивает примерно половину силы двуглавой мышцы для супинации. Супинатор также важен как место, где может быть защемлен лучевой нерв. Лучевой нерв разделяется непосредственно перед супинатором с ветвью, снабжающей мышцы, проходящей через супинаторную мышцу между двумя его головками. Нерв может быть защемлен в точке входа или выхода мышцы, вызывая боль в предплечье или слабость мышц пальцев и большого пальца.

Пронатор квадратный

Квадратный пронатор находится в предплечье чуть ниже запястья. Он имеет две головки, отходящие от локтевой кости и переходящие на лучевую кость. С круглым пронатором квадратный пронатор позволяет нам повернуть предплечье в положение ладонью вниз (пронация). Квадратный пронатор является основным пронатором предплечья, особенно когда локоть становится более согнутым, что снижает роль круглого пронатора.

Pronator Teres

Эта мышца прикрепляется к лучевой кости в средней части предплечья и действует для поворота предплечья в положение ладонью вниз (известное как пронация).Это может быть поражение локтя игрока в гольф (медиальный эпикондилит), вызывающее боль в месте сгибания. Это также может вызвать раздражение или сжатие срединного нерва, который проходит между двумя головками мышцы.

Анатомия кисти | Блог HealthEngine

Кисть состоит из запястья, ладони и пальцев. Движениями руки управляют мышцы предплечья (внешние мышцы), а также мышцы самой руки (внутренние мышцы).

Анатомические термины, описывающие движение

Движения руки (и других структур тела) обычно описываются в анатомических терминах. К ним относятся:

  • Сгибание — изгибающее движение, уменьшающее угол между двумя частями. Например. Вы сгибаете пальцы, когда сжимаете кулак.
  • Расширение — выпрямляющее движение, увеличивающее угол между двумя частями. Например. Вытянуть пальцы. Сгибание и разгибание противоположны друг другу.
  • Похищение — движение, при котором структура отрывается от среднего пальца. Например. Разводя пальцы.
  • Приведение — движение, которое приводит структуру к среднему пальцу. Например. Сложив пальцы вместе.

Кости кисти

Скелет кисти можно разделить на три части: запястье (запястье), пясть (ладонь) и фаланги (кости пальцев).

Запястье

«Настоящее запястье» находится на проксимальной части кисти и состоит из восьми маленьких костей, известных как запястья, которые связаны между собой связками.Согласно этому определению, часть руки, которую мы используем для ношения наручных часов, на самом деле не является частью запястья, а фактически является нижней частью предплечья. Кости запястья скользят друг относительно друга, что делает запястье в целом довольно гибким. Кости лежат в два неправильных ряда, по четыре кости в каждом ряду. Кости в одном ряду называются ладьевидной, полулунной, трехгранной и гороховидной. Ладьевидная и полулунная кость соприкасаются с лучевой костью (костью предплечья), образуя лучезапястный сустав.Трапеция, трапеция, capitates и hamate — это кости, составляющие второй ряд.

Пальма

Ладонь образована пятью пястными костями, отходящими от запястья. Эти кости пронумерованы от 1 до 5 от большого пальца до мизинца. Кости запястья соприкасаются с основанием пястных костей. Кроме того, пястные кости соприкасаются друг с другом по бокам. Их выпуклые головы соприкасаются с нижними костями пальцев.Эти головы можно рассматривать как суставы пальцев, когда кулак сжат.

Пястная кость, связанная с большим пальцем, 1 пястная кость, самая короткая и подвижная. Между пястной костью 1 и частью запястья имеется специальный сустав, называемый седловидным суставом. Это позволяет большим пальцем касаться кончиков пальцев — действие, известное как противодействие.

Пальцы

Пальцы верхней конечности, пальцы, пронумерованы от 1 до 5, начиная с большого пальца (также известного как палец).Фаланги относятся к миниатюрным длинным костям пальцев. Кроме большого пальца, каждый палец имеет три фаланги — дистальную (кость на кончике пальца), среднюю и проксимальную (кость у основания пальца) фаланги. У большого пальца нет средней фаланги, всего по 14 фаланг в каждой руке.

Запишитесь на прием к врачу онлайн

Найдите и сразу же запишитесь на следующее посещение врача с помощью HealthEngine

Найдите практикующих врачей

Мышцы предплечья, влияющие на кисть

Есть несколько мышц предплечья, которые воздействуют на руку.Большая часть этих мышц образует мясистую округлость предплечья с сухожилиями, доходящими до запястья и кисти. Большая часть сухожилий проходит под поперечной связкой запястья, которая расположена на нижней стороне запястья, и дорсальной связкой запястья, которая расположена на другой стороне. Это предотвращает вставание сухожилий при сокращении мышц. Плотное пространство между костями запястья и поперечной связкой запястья известно как запястный канал. Сухожилия, проходящие через этот туннель, заключены в оболочки, что позволяет им легко скользить вперед и назад.Однако повторяющиеся движения в этой области очень подвержены травмам в виде синдрома запястного канала.

Некоторые мышцы предплечья берут начало от плечевой кости (кости плеча). В результате они пересекают локтевой сустав и, следовательно, слабо способствуют сгибанию и разгибанию локтя. Однако это действие относительно незначительно, и их действия сосредоточены на запястье и пальцах.

Мышцы предплечья разделены на два отдела, известные как переднее и заднее сравнение.Эти отсеки затем подразделяются на еще два слоя, известные как поверхностный и глубокий слои. Сгибатели плечевой кости в основном расположены в переднем отделе. Сухожилие, называемое длинной ладонной мышью, проходит через поперечную связку запястья в нижнем конце плечевой кости около запястья, а другие сухожилия проходят под ним. При пальпации запястья можно обнаружить два выступающих сухожилия, принадлежащих длинной ладонной мышце и лучевому сгибателю запястья. Радиальный сгибатель запястья является важной мышцей с клинической точки зрения, поскольку обычно используется в качестве ориентира для определения местоположения лучевой артерии, где обычно измеряется пульс.

Мышцы кисти

Мышцы в самой руке помогают двигать пальцами и пястными костями, позволяя точно контролировать точные движения, такие как продевание нити в иглу, в то время как более мощные движения контролируются мышцами предплечья.

Мышцы ладони

В ладони мышцы можно разделить на три группы:

  1. Тенарское преосвященство
  2. Гипотенар возвышение
  3. Мидпалм

Тенарное возвышение и гипотанарное возвышение относятся к подушечкам большого и мизинца соответственно.Мышцы в группе тенара и гипотенара почти зеркально отражают друг друга. Каждая группа содержит небольшой сгибатель, отводящую и оппонентную мышцу. Внутри средней ладонной группы находятся мышцы, называемые поясничными и межкостными, которые помогают разгибать пальцы.

Тенарная мышца

Тенар — это мышцы, расположенные на подушечке большого пальца. Их:

Гипотенарные мышцы

Мышцы гипотенара на подушечке мизинца:

Мышцы среднего пальца

Средняя часть ладонной мышцы:

  • Lumbricals, которые представляют собой четыре червеобразных мышцы, которые сгибают пальцы в пястно-фаланговых суставах и разгибают их в межфаланговых суставах.
  • Palmer interossei — это три мышцы, участвующие в приведении пальцев.
  • Dorsal interossei — это четыре мышцы, которые позволяют отводить пальцы.

Мышцы большого пальца руки

Движения большого пальца происходят в суставе, называемом запястно-пястным суставом, а также в двух суставах, затрагивающих фалангу. В запястно-пястном суставе разрешенные движения включают:

  1. Сгибание / разгибание
  2. Отведение / приведение
  3. Оппозиция / репозиция

Во время оппозиции пястная кость перемещается к средней линии кисти, позволяя дистальной фаланге большого пальца соприкасаться с дистальными фалангами других пальцев.В запястно-пястном суставе имеется оппозиция большого пальца руки и репозиция (противоположность оппозиции) длинного сгибателя большого пальца и короткого сгибателя большого пальца руки.

Большой палец обеспечивает огромную гибкость руки. Длина мускулов большого пальца и большого пальца в целом обеспечивает большую гибкость при использовании большого пальца вместе с другими пальцами, особенно из-за его способности противодействовать.

Мышцы пальцев рук

Движения остальных пальцев руки являются результатом взаимодействия нескольких групп мышц.Каждый палец состоит из трех суставов:

  1. Пястно-фаланговый сустав (МП), также известный как суставной сустав, между пястными костями и нижними фалангами
  2. Проксимальный межфаланговый сустав (PIP) между нижней и средней фалангами
  3. Дистальный межфаланговый сустав (ДИП) между средней и самой верхней фалангами

Соединение MP обеспечивает движения вперед / назад, круговые движения, а также движения пальцев из стороны в сторону. Проксимальный межфаланговый сустав (PIP) и дистальный межфаланговый сустав (DIP) допускают движения только вперед / назад.

В суставе MP есть семь мышц между костями и четыре других мышцы, которые действуют как сгибатели. Отдельная мышца, называемая разгибателем пальцев, действует как разгибатель.

В суставе PIP две мышцы помогают сгибать пальцы. Они называются поверхностным сгибателем пальцев и глубоким сгибателем пальцев.

Сгибатель DIP-сустава — глубокий сгибатель пальцев. Разгибатели как PIP-, так и DIP-суставов — это мышцы между костями и внутренними мышцами руки.

Список литературы

  1. Мариеб Э.Н., Хоэн К. Анатомия и физиология. 3-е изд. Сан-Франциско: Пирсон Бенджамин Камминс 2008.

  2. Саладин К.С. Анатомия и физиология — единство формы и функции. 3-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill 2004.

    .

  3. Rogers AW. Учебник анатомии. Эдинбург; Нью-Йорк: Churchhill Livingstone 1992.

Мышцы верхней конечности

Мышцы плечевой кости, действующие на предплечье

Плечевая кость, воздействующая на предплечье, в основном участвует в сгибании и разгибании.

Цели обучения

Диаграмма движений плечевых мышц, воздействующих на предплечье

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Мышцы плеча и предплечья контролируют движение предплечья.
  • Двуглавая мышца плеча сгибает предплечье и вместе с супинатором предплечья вращает его так, чтобы ладонь была обращена вверх.
  • Трехглавая мышца плеча разгибает предплечье.
  • Круглый и квадратный пронатор контролируют пронацию или вращение предплечья так, чтобы ладонь была обращена вниз.
Ключевые термины
  • Круглый пронатор: мышца переднего отдела предплечья, контролирующая пронацию.
  • Супинатор: мышца заднего отдела предплечья, контролирующая супинацию.
  • Квадратный пронатор: мышца переднего отдела предплечья, контролирующая пронацию.
  • Brachioradialis: мышца заднего отдела предплечья, которая сгибает предплечье.
  • Двуглавая мышца плеча: мышца переднего отдела плеча, которая сгибает предплечье.
  • Triceps Brachii: мышца заднего отдела плеча, которая разгибает предплечье.

Плечевая кость — длинная кость руки, которая проходит от плеча до локтя. Анатомически он взаимодействует с лопаткой, образуя плечевой сустав, а лучевую и локтевую части руки — локтевой сустав. Вращение предплечья контролируется двумя суставами: проксимальным лучевым суставом, находящимся непосредственно под локтем, и дистальным лучевым суставом, расположенным непосредственно перед запястьем.

Верхняя рука

В плече четыре мышцы, разделенные на передний и задний отделы.

Передний отсек

Поверхностные мышцы груди и плеча: двуглавая мышца плеча расположена в переднем отделе плеча, сгибает и поддерживает предплечье в локте.

Три мышцы расположены в переднем отделе плеча.

  • Двуглавая мышца плеча: Двуглавая мышца плеча — двуглавая мышца.Хотя большая часть мышечной массы расположена кпереди от плечевой кости, она не прикрепляется к самой кости.
    • Прикрепления: Обе головки берут начало от лопатки и прикрепляются через апоневроз двуглавой мышцы к фасции предплечья.
    • Действие: Супинация предплечья. Он также сгибает руку в локте и плече.
  • Coracobrachialis: Coracobrachialis лежит в пределах двух голов двуглавой мышцы плеча.
    • Прикрепления: берет начало от лопатки и прикрепляется к плечевой кости.
    • Действие: Сгибание руки в плече и слабое приведение.
  • Brachialis: Плечевая мышца находится в дистальной области двуглавой мышцы плеча.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости и прикрепляется к локтевой кости.
    • Действие: Сгибание руки в локтевом суставе.
Задний отсек

Задний отдел плеча содержит только одну мышцу.

  • Трицепс плеча: Трехглавая мышца плеча — трехглавая мышца.
    • Прикрепления: длинная головка берет начало от лопатки, латеральная головка — от проксимального отдела плечевой кости, а медиальная головка — от дистального отдела плечевой кости. Все три соединяются в одно сухожилие, которое прикрепляется к локтевой кости.
    • Действие: Разгибание руки в локте.

Предплечье

Поверхностные мышцы заднего отдела предплечья: анконий, расположенный в поверхностной области заднего отдела предплечья, перемещает локтевую кость во время пронации и разгибает предплечье в локтевом суставе.

Как и плечо, предплечье разделено на передний и задний отделы. Ниже рассматриваются только те, кто отвечает за движение предплечья; мышцы, отвечающие за движение кисти и запястья, будут рассмотрены в следующем разделе.

Передний

Передний отдел предплечья разделен на поверхностную, промежуточную и глубокую области.

  • Круглый пронатор: прямоугольная мышца, расположенная в поверхностной области переднего отдела.
    • Прикрепления: Круглый пронатор имеет два начала: одно на проксимальном конце плечевой кости, а другое — на дистальном конце локтевой кости. Он прикрепляется к средней части радиуса.
    • Действие: проникает в предплечье.
  • Квадратный пронатор: мышца квадратной формы, расположенная рядом с запястьем в глубокой области переднего отдела.
    • Вложения: берет начало от локтевой кости и прикрепляется к лучевой кости.
    • Действие: проникает в предплечье.
Задний

Задний отдел предплечья разделен на поверхностную и глубокую области.

  • Anconeus: Anconeus расположен в поверхностной области заднего отдела предплечья и сливается с трехглавой мышцей плеча.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости и прикрепляется к локтевой кости.
    • Действие: Смещает локтевую кость во время пронации и разгибает предплечье в локтевом суставе.
  • Brachioradialis: Brachioradialis находится в поверхностной области заднего отдела предплечья,
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости и прикрепляется к дистальному концу лучевой кости.
    • Действие: Сгибает предплечье в локте.
  • Супинатор: Супинатор расположен в глубокой области заднего отдела предплечья.
    • Прикрепления: Супинатор имеет две головки: одна от плечевой кости, другая от локтевой кости. Вместе они прикрепляются к радиусу.
    • Действие: Поддерживает предплечье.

Ключевые движения

  • Разгибание (предплечье от плеча): Производится трехглавой мышцей плеча и анконией предплечья.
  • Сгибание (предплечье по направлению к плечу): Производится плечевой, двуглавой и лучевой мышцами предплечья.
  • Пронация (вращение предплечья так, чтобы ладонь была обращена вниз): Производится квадратным пронатором и круглым пронатором предплечья.
  • Супинация (вращение предплечья так, чтобы ладонь была обращена вверх): Производится супинатором предплечья и двуглавой мышцы плеча.

Мышцы запястья и кисти

Мышцы предплечья приводят в движение запястья, а движение кисти происходит за счет мышц предплечья и кисти.

Цели обучения

Обозначьте движения мышц запястья и кисти

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Движения запястья включают отведение, приведение, разгибание и сгибание.
  • Движения пальцев и большого пальца включают отведение, приведение, разгибание и сгибание.
  • Вращение большого и мизинца позволяет противодействовать.
  • Мышцы предплечья, воздействующие на запястье и кисть, называются внешними мышцами или внешними по отношению к кисти.
  • Мышцы запястья и кисти называются собственными мышцами.
Ключевые термины
  • Palmaris Longus: длинная мышца, начинающаяся около локтя и переходящая в запястье, прикрепляющаяся к основанию кисти.
  • Flexor Digitorum Superficialis: Ключевая мышца, контролирующая сгибание запястья и пальцев.
  • Локтевой сгибатель запястья: длинная мышца, берущая начало около локтя и переходящая в запястье, прикрепляющаяся к одной из запястных костей запястья.
  • Радиальный сгибатель запястья: длинная мышца, берущая начало около локтя и переходящая в запястье, прикрепляясь к основанию пальцев.
  • Flexor Digitorum Profundus: Длинная мышца, берущая начало около локтя и переходящая в запястье, сгибающая запястье и самые отдаленные области пальцев.
  • Круглый пронатор: прямоугольная мышца, пронизывающая предплечье.
  • Flexor Pollicis Longus: Длинная глубокая мышца, отвечающая за сгибание большого пальца.
  • Квадратный пронатор: мышца квадратной формы, расположенная рядом с запястьем.

К мышцам запястья относятся мышцы предплечья и кисти, которые перемещают запястье и пальцы. Запястье и кисть демонстрируют удивительный диапазон движений, что позволяет захватывать предметы и взаимодействовать с ними. Эти мышцы могут генерировать очень переменную силу — от сильного захвата, необходимого при поднятии тяжелого предмета, до тонких движений, необходимых для письма.

Мышцы и сухожилия предплечья и кисти: внешние мышцы предплечья отвечают за движение запястья и пальцев.Часто требуется более сильное движение.

Мышцы предплечья, воздействующие на запястье и кисть, называются внешними мышцами или внешними по отношению к кисти. Те, которые расположены в руке, называются внутренними.

Мышцы предплечья

Как и плечо, предплечье разделено на передний и задний отделы. Каждый из них содержит намного больше мышц, чем описано ниже, из-за необходимости более сложных движений запястья и кисти.

Передний

Передний отдел предплечья разделен на поверхностный, промежуточный и глубокий слои. Эти мышцы обычно отвечают за сгибание запястья и пальцев и пронацию предплечья.

Поверхностный слой

Три мышцы расположены в поверхностном слое переднего отдела предплечья.

  • Сгибатель запястья локтевого сустава: длинная мышца, берущая начало около локтя и переходящая в запястье.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой и локтевой костей и прикрепляется к одной из запястных костей запястья.
    • Действия: Сгибание и приведение запястья.
  • Palmaris Longus: длинная мышца, начинающаяся около локтя и переходящая в запястье.
    • Насадки: берут начало в плечевой кости и прикрепляются к основанию кисти.
    • Действия: Сгибание в запястье.
  • Радиальный сгибатель запястья: длинная мышца, начинающаяся около локтя и переходящая в запястье.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости и прикрепляется к основанию пальцев.
    • Действия: Сгибание и отведение запястья.
  • Пронатор круглой формы: прямоугольная мышца.
    • Прикрепления: Круглый пронатор имеет два начала: одно на проксимальном конце плечевой кости, а другое — на дистальном конце локтевой кости. Он прикрепляется к средней части радиуса.
    • Действия: Проходит предплечье.
Промежуточный слой

В промежуточном слое переднего отдела предплечья находится только одна мышца.

  • Поверхностный сгибатель пальцев: расположенный ниже поверхностной области, поверхностный сгибатель пальцев является ключевой мышцей, контролирующей сгибание запястья и пальцев.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости и лучевой кости, разделяется на четыре сухожилия в запястье, которые проходят через запястный канал и прикрепляются к пальцам.
    • Действия: Сгибает пальцы и запястье.
Глубокий слой

В глубоком слое переднего отдела предплечья расположены три мышцы.

  • Flexor Digitorum Profundus: Длинная мышца, начинающаяся около локтя и проходящая через запястье, прилегающая к длинному сгибателю большого пальца.
    • Прикрепления: берет начало от локтевой кости, разделяется на четыре сухожилия в запястье, которые проходят через запястный канал и прикрепляются дистально к пальцам.
    • Действия: Сгибает запястье и самые дистальные области пальцев.
  • Flexor Pollicis Longus: длинная мышца, берущая начало около локтя и переходящая в запястье, прилегающая к глубокому сгибателю пальцев.
    • Насадки: берет начало в радиусе и прикрепляется к основанию большого пальца.
    • Действия: Сгибает большой палец.
  • Квадратный пронатор: мышца квадратной формы, расположенная рядом с запястьем.
    • Вложения: берет начало от локтевой кости и прикрепляется к лучевой кости.
    • Действия: Проходит предплечье.
Задний

Задний отдел предплечья разделен на поверхностную и глубокую области.Мышцы обычно отвечают за разгибание запястья и пальцев.

Поверхностный слой

Поверхностный слой заднего предплечья содержит семь мышц.

  • Aconeus: Aconeus расположен в поверхностной области заднего отдела предплечья и сливается с трехглавой мышцей плеча.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости и прикрепляется к локтевой кости.
    • Действия: Смещает локтевую кость во время пронации и разгибает предплечье в локтевом суставе.
  • Brachioradialis: Brachioradialis находится в поверхностной области заднего отдела предплечья.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости и прикрепляется к дистальному концу лучевой кости.
    • Действия: Сгибает предплечье в локте.
  • Extensor Carpi Radialis Longus и Brevis: пара мышц, расположенных сбоку от предплечья, позволяющая им контролировать разгибание и отведение запястья.
    • Прикрепления: Оба берут начало от плечевой кости и прикрепляются к основанию кисти.
    • Действия: Вытяните и отведите запястье.
  • Extensor Digitorum: Разгибатель пальцев является основным разгибателем пальцев.
    • Прикрепления: берет начало от плечевой кости, разделяется на четыре сухожилия в запястье, которые проходят через запястный канал и прикрепляются к пальцам.
    • Действия: Разгибает пальцы.
  • Extensor Digiti Minimi: происходит от разгибателя пальцев. У некоторых людей невозможно определить эти мышцы индивидуально.
    • Насадки: берет начало в плечевой кости и прикрепляется к мизинцу.
    • Действия: Разгибает мизинец и способствует разгибанию в запястье.
  • Extensor Carpi Ulnaris: Расположен на другой стороне предплечья по отношению к длинному и короткому разгибателям запястья, он выполняет аналогичную роль.
    • Насадки: берут начало в плечевой кости и прикрепляются к основанию кисти.
    • Действия: Разгибание и приведение запястья.
Глубокий слой

В глубоком слое заднего отдела предплечья расположены четыре мышцы.

  • Супинатор: Супинатор расположен в глубокой области заднего отдела предплечья.
    • Прикрепления: Супинатор имеет две головки: одна отходит от плечевой кости, а другая от локтевой кости. Вместе они прикрепляются к радиусу.
    • Действия: Подпирает предплечье.
  • Abductor Pollicis Longus: Длинный отводящий большой палец расположен непосредственно дистальнее супинаторной мышцы.
    • Прикрепления: Возникают из лучевой и локтевой кости, прикрепляющейся к основанию большого пальца.
    • Действия: Отводит большой палец.
  • Extensor Pollicis Brevis: Короткий разгибатель большого пальца расположен ниже длинного отводящего большого пальца.
    • Насадки: берут начало в радиусе и прикрепляются к основанию большого пальца.
    • Действия: Вытягивает большой палец.
  • Extensor Indicis Proprius: Эта мышца позволяет указательному пальцу быть независимым от других пальцев во время разгибания.
    • Прикрепления: берет начало от локтевой кости и прикрепляется к указательному пальцу.
    • Действия: Разгибает указательный палец.

Мышцы кисти

Внешние мышцы кисти отвечают за более масштабные и более сильные движения запястья и кисти. Собственные мышцы производят более тонкие и контролируемые движения и играют важную роль в поддержании сцепления.

Мышцы Тенара

Мышцы кисти

Тенар — это три короткие мышцы, расположенные у основания большого пальца и отвечающие за его точное движение.

  • Opponens Pollicis: opponens pollicis — самая большая и самая глубокая из мышц тенара.
    • Насадки: берет начало на запястье и прикрепляется к большому пальцу.
    • Действия: Поворачивает большой палец к ладони, создавая противодействие и улучшая захват.
  • Abductor Pollicis Brevis: Расположен кпереди от opponens pollicis и проксимальнее короткого сгибателя большого пальца.
    • Насадки: берет начало на запястье и прикрепляется к большому пальцу.
    • Действия: Отводит большой палец.
  • Flexor Pollicis Brevis: Самая маленькая и самая дистальная из тенарных мышц.
    • Насадки: берет начало на запястье и прикрепляется к большому пальцу.
    • Действия: Сгибает большой палец.
Гипотенарные мышцы

Мышцы гипотенара расположены у основания мизинца. Их названия, функции и организация аналогичны мышцам тенара.

  • Opponens Digiti Minimi: самая глубокая из мышц гипотенара.
    • Насадки: берет начало на запястье и прикрепляется к мизинцу.
    • Действия: Вращает мизинец по направлению к ладони, создавая сопротивление и улучшая захват.
  • Abductor Digiti Minimi: Самая поверхностная из мышц гипотенара.
    • Насадки: берет начало на запястье и прикрепляется к мизинцу.
    • Действия: Отводит мизинец.
  • Flexor Digiti Minimi Brevis: Расположен сбоку от минимального пальца.
    • Насадки: берет начало на запястье и прикрепляется к мизинцу.
    • Действия: Сгибает мизинец.
Грунтовка

Это четыре червя в руке, каждый из которых связан с отдельным пальцем.

  • Прикрепления: происходит от сухожилия, прикрепленного к глубокому сгибателю пальцев предплечья, каждое прикрепляется к отдельному пальцу
  • Действия: Сгибает и разгибает пальцы.
Interossei

Межкостные мышцы расположены между пальцами; их можно разделить на две группы.

  • Dorsal Interossei: Расположены поверхностно на тыльной стороне кисти, есть четыре дорсальных межкостных мышцы.
    • Насадки: берут начало от основания пальца, каждое прикрепляется после сустава первого пальца.
    • Действия: Отводит пальцы.
  • Palmar Interossei: Расположены на передней стороне кисти, есть три ладонных межкостных сустава, при этом указательный палец находится под контролем собственного разгибателя.
    • Насадки: берут начало от основания пальца, каждое прикрепляется после сустава первого пальца.
    • Действия: Приводит пальцы.
Другие мышцы

Еще одну мышцу кисти нелегко сгруппировать с указанными выше категориями.

  • Palmaris Brevis: Короткая ладонная мышца — это небольшая поверхностная мышца, расположенная на ладони.
    • Насадки: берет начало в фасции ладони и прикрепляется к дерме.
    • Действия: Сморщивает кожу и углубляет искривление ладони, улучшая захват.

Мышцы плеча

Мышцы плеча включают те, которые прикрепляются к костям плеча для движения и стабилизации сустава.

Цели обучения

Обозначьте движения мышц плеча

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Плечо может двигаться в широком диапазоне, что делает его уязвимым для вывихов и травм.
  • Трапециевидные мышцы вращают лопатки вверх.
  • Большой и малый ромбовидные кости прижимают лопатку к грудной стенке, втягивая лопатку к позвоночнику.
  • Дельтовидная мышца — сложная мышца, которая образует закругленный край плеча и участвует во многих сочленениях плечевого сустава.
  • Вращающая манжета — это мышцы, стабилизирующие движение плеча.
  • Малая грудная и большая грудные мышцы — это большие грудные мышцы, которые участвуют во многих движениях, включая сгибание плечевой кости.
Ключевые термины
  • большая грудная мышца: большая веерообразная мышца груди.
  • вращающая манжета: Набор из четырех меньших мышц плеча, отвечающих за вращение плечевой кости (кости плеча).
  • трапеция: большая скелетная мышца позвоночного животного, разделенная на восходящую, нисходящую и поперечную части, прикрепляющая шею и центральный позвоночник к внешнему концу лопатки.Он действует при подъеме, приведении и депрессии лопатки.
  • дельтовидная мышца: дельтовидная мышца, треугольная мышца на плече человека.

Плечевой или плечевой сустав представляет собой шаровидное соединение, образованное между плечевой костью и лопаткой. Из-за небольшой глубины гнезда и относительно неплотных соединений плечевой сустав допускает широкий диапазон движений; однако такой широкий диапазон делает сустав нестабильным и, следовательно, более подверженным вывихам и травмам, чем другие суставы.

Два других сустава составляют плечо; акромиально-ключичный сустав ключицы и лопатки, который позволяет поднимать руку над головой, и грудинно-ключичный сустав ключицы и грудины, который играет важную роль в облегчении движения плеча и соединении его с остальной частью скелет.

Мышцы, воздействующие на плечо, можно разделить на внешние, внутренние, грудные и плечевые. Мышцы плеча будут рассмотрены в следующем разделе, поскольку они в первую очередь способствуют движению предплечья.

Внешние мышцы плеча

Внешние мышцы плеча берут начало от туловища и прикрепляются к костям плеча. Их можно разделить на поверхностные и глубокие слои.

Поверхностно

Расположение трапециевидной мышцы: выделена оранжевым цветом. Трапециевидная мышца представляет собой большую широкую мышцу спины, которая воздействует на плечо.

Как следует из названия, поверхностные мышцы лежат на поверхности. Есть две поверхностные внешние мышцы.

  • Трапеция: Трапеция — это самая поверхностная мышца спины, образующая широкий плоский треугольник.
    • Насадки: Трапеция берет начало в черепе и позвоночнике верхней части спины и шеи. Крепится к ключице и лопатке.
    • Действия: Верхняя область поддерживает руку и поднимает и вращает лопатку, промежуточная область втягивает лопатку, а нижняя область вращает и опускает лопатку.
  • Latissimus dorsi: широчайшая мышца спины берет начало в нижней части спины и покрывает большую площадь.
    • Прикрепления: широчайшая мышца спины берет начало от нижнего отдела позвоночника и ребер, а также от верхнего таза и фасции глубоких мышц туловища. Мышца сходится в сухожилие, прикрепляющееся к плечевой кости.
    • Действия: Разгибает, сводит и вращает кнутри предплечье.
глубокий

Три глубокие мышцы лежат ниже поверхностных мышц плеча.

  • Levator Scapulae: Маленькая, похожая на ремешок мышца, которая соединяет шею с лопаткой.
    • Прикрепления: берет начало со стороны позвоночника в области шеи и прикрепляется к лопатке.
    • Действия: Поднимает лопатку.
  • Большой ромбовидный: сидит ниже поднимающей лопатки.
    • Прикрепления: берет начало от позвоночника в верхней части спины и прикрепляется к лопатке в нижнем положении к прикреплению поднимающей лопатки.
    • Действия: Втягивает и вращает лопатку.
  • Малый ромбовидный сустав: расположен между поднимающей лопаткой и большим ромбовидом, с которыми он соединен в действии и функции.Он втягивает и вращает лопатку.

Внутренний

Расположение дельтовидных мышц: дельтовидные мышцы выделены оранжевым цветом, они покрывают округлую часть плечевого сустава.

Внутренние мышцы берут начало от лопатки или ключицы и прикрепляются к плечевой кости. Есть шесть внутренних мышц, четыре из которых образуют вращательную манжету.

  • Дельтовидная мышца: Дельтовидная мышца — это треугольная мышца, покрывающая плечо. Действие мышцы является сложным, при этом компоненты действуют противоположно и раздельно в течение сокращения.
    • Прикрепления: Дельтовидная мышца берет начало от лопатки и ключицы и прикрепляется к боковой поверхности плечевой кости.
    • Действия: Передняя часть помогает большой грудной мышце во время поперечного сгибания плеча и слабо действует при строгом поперечном сгибании. Боковая часть способствует сгибанию плеча при его вращении, но также способствует поперечному отведению плеча. Задний отдел — это гиперэкстензор плеча, способствующий поперечному разгибанию
      .
  • Большая круглая мышца: Большая круглая мышца — это толстая сплющенная мышца, соединяющая нижнюю лопатку с плечевой костью.
    • Прикрепления: берет начало в задней части лопатки и прикрепляется к плечевой кости.
    • Действия: Приводит плечо и способствует вращению руки.

Поворотная манжета

Вращающая манжета представляет собой группу из четырех мышц, которые втягивают шар плечевой кости в неглубокую впадину лопатки, обеспечивая необходимую стабильность.Комплекс вращающей манжеты состоит из надостной, подостной, подлопаточной и малой круглой мышц, которые берут начало от лопатки и соединяются с плечевой костью. Надостная мышца участвует в отведении руки вместе с дельтовидной мышцей, в то время как другие мышцы способствуют вращению руки.

Мышцы вращательной манжеты: Мышцы вращательной манжеты, представленные трехглавой мышцей плеча.

Пектораль

Грудные мышцы лежат в груди и воздействуют на плечо через плечо, перемещая предплечье.С плечом взаимодействуют три грудные мышцы.

  • Большая грудная мышца: Большая грудная мышца — это большая веерообразная мышца, покрывающая грудную клетку. Он состоит из ключичной и грудинно-реберной области.
    • Прикрепления: ключичная область берет начало от ключицы, а грудинно-реберная область — от грудины и фасции косых мышц живота. Оба прикрепляются к плечевой кости.
    • Действия: Приводит и вращает плечо.
  • Малая грудная мышца: Малая грудная мышца меньше и расположена ниже большой грудной мышцы.
    • Прикрепления: Малая грудная мышца берет начало от третьего до пятого ребра и прикрепляется к лопатке.
    • Действия: Поддерживает и опускает лопатку.
  • Передняя зубчатая мышца: Передняя зубчатая мышца расположена в боковой стенке грудной клетки.
    • Прикрепления: Мышца состоит из нескольких полос, отходящих от второго до восьми ребер, каждая из которых прикрепляется к лопатке.
    • Действия: Поддерживает лопатку, позволяя приподнять плечо.

Ключевые движения

  • Разгибание (верхняя конечность назад за спину): Производится за счет задней дельтовидной мышцы, широчайшей мышцы спины и большой круглой мышцы.
  • Сгибание (верхняя конечность вперед мимо груди): Производится двуглавой мышцей плеча (обе головы), большой грудной мышцей, передней дельтовидной и корокобрахиальной мышцами.
  • Отведение (верхняя конечность от туловища, широко расставленные руки): Производится надостной и дельтовидной мышцами. После 90 градусов лопатка должна быть повернута на переднюю трапециевидную и зубчатую мышцу, чтобы добиться отведения.
  • Приведение (верхняя конечность к туловищу, опускание рук в стороны): Производится сокращением большой грудной мышцы, широчайшей мышцы спины и большой круглой мышцы.
  • Медиальное вращение (вращение руки внутрь для прикрытия живота): Производится сокращением подлопаточной мышцы, большой грудной мышцы, широчайшей мышцы спины, большой круглой мышцы и передней дельтовидной мышцы.
  • Боковое вращение (вращение руки наружу от живота): Производится сокращением подостной и малой круглой мышцы.

Анатомия руки — Ортопедия движения

Человеческая рука состоит из запястья, ладони и пальцев и состоит из 27 костей, 27 суставов, 34 мышц, более 100 связок и сухожилий, а также множества кровеносных сосудов и нервов.

Руки позволяют нам выполнять многие повседневные дела, такие как вождение автомобиля, письмо и приготовление пищи. Важно понимать нормальную анатомию руки, чтобы больше узнать о заболеваниях и состояниях, которые могут повлиять на наши руки.

Кости

Запястье состоит из 8 костей запястья. Эти кости запястья прикрепляются к лучевой и локтевой коже предплечья, образуя лучезапястный сустав.Они соединяются с 5 пястными костями, образующими ладонь. Каждая пястная кость соединяется с одним пальцем в суставе, который называется пястно-фаланговым суставом или суставом MCP. Этот сустав также обычно называют суставом кулака.

Кости наших пальцев и большого пальца называются фалангами. Каждый палец имеет 3 фаланги, разделенные двумя межфаланговыми суставами, за исключением большого пальца, у которого только 2 фаланги и один межфаланговый сустав.

Первый сустав, расположенный рядом с суставом, называется проксимальным межфаланговым суставом или суставом PIP.Сустав, ближайший к концу пальца, называется дистальным межфаланговым суставом или DIP-суставом.

Соединение MCP и соединение PIP действуют как шарниры, когда пальцы сгибаются и выпрямляются.

Мягкие ткани

Кости наших рук удерживаются на месте и поддерживаются различными мягкими тканями. К ним относятся: суставной хрящ, связки, мышцы и сухожилия.

Суставной хрящ — это гладкий материал, который действует как амортизатор и смягчает концы костей в каждом из 27 суставов, обеспечивая плавное движение руки.

Мышцы и связки контролируют движения руки.

Связки — это прочная веревочная ткань, которая соединяет кости с другими костями, удерживая их на месте и обеспечивая стабильность суставов. Каждый сустав пальца имеет по две боковые связки с каждой стороны, что предотвращает аномальное сгибание суставов в стороны. Ладная пластинка — самая прочная связка руки. Он соединяет проксимальную и среднюю фаланги на ладонной стороне сустава и предотвращает сгибание сустава PIP назад (гиперэкстензия).

Мышцы

Мышцы — это волокнистые ткани, которые помогают совершать движения. Мышцы работают сокращаясь.

В руке есть два типа мышц: внутренние и внешние.

Внутренние мышцы — это маленькие мышцы, которые берут начало в запястье и руке. Они отвечают за мелкую моторику пальцев во время таких действий, как письмо или игра на фортепиано.

Внешние мышцы берут начало в предплечье или локте и контролируют движение запястья и кисти. Эти мышцы отвечают за грубые движения рук. Они позиционируют запястье и кисть руки, а пальцы выполняют мелкую моторику.

У каждого пальца есть шесть мышц, контролирующих его движение: три внешние и три внутренние мышцы. У указательного и мизинца есть дополнительный внешний разгибатель.

Сухожилия

Сухожилия — это мягкие ткани, соединяющие мышцы с костями.Когда мышцы сокращаются, сухожилия тянут кости, заставляя палец двигаться. Внешние мышцы прикрепляются к костям пальцев через длинные сухожилия, которые проходят от предплечья до запястья. Сухожилия, расположенные на стороне ладони, помогают сгибать пальцы и называются сухожилиями сгибателей, а сухожилия на верхней части руки помогают выпрямлять пальцы и называются сухожилиями разгибателей.

Нервы

Нервы кисти передают электрические сигналы от мозга к мышцам предплечья и кисти, обеспечивая движение.Они также переносят ощущения прикосновения, боли и температуры обратно от рук к мозгу.

Три основных нерва кисти и запястья — это локтевой нерв, лучевой нерв и срединный нерв. Все три нерва берут начало в плече и спускаются по руке к кисти. Каждый из этих нервов имеет сенсорные и двигательные компоненты.

Локтевой нерв: Локтевой нерв пересекает запястье через область, называемую каналом Гийона, и разветвляется, обеспечивая чувствительность мизинцу и половине безымянного пальца.

Срединный нерв: Срединный нерв пересекает запястье через туннель, называемый запястным каналом. Срединный нерв обеспечивает чувствительность ладони, большого пальца, указательного пальца, среднего пальца и части безымянного пальца.

Лучевой нерв: Лучевой нерв проходит по стороне большого пальца предплечья и обеспечивает чувствительность тыльной стороны кисти от большого пальца до среднего.

Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды проходят рядом с нервами, снабжая кровью руку.Основными артериями являются локтевая и лучевая артерии, которые снабжают кровью переднюю часть кисти, пальцы и большой палец.

Локтевая артерия проходит рядом с локтевым нервом через канал Гийона на запястье.

Лучевая артерия — самая большая артерия руки, проходящая через переднюю часть запястья рядом с большим пальцем. Пульс измеряется на лучевой артерии.

Другие кровеносные сосуды проходят через тыльную сторону запястья и снабжают кровью тыльную сторону кисти, пальцы и большой палец.

Бурсы

Бурсы — это небольшие мешочки, заполненные жидкостью, которые уменьшают трение между сухожилиями и костью или кожей. Бурсы содержат особые клетки, называемые синовиальными клетками, которые выделяют смазочную жидкость.

Мышечные отделы предплечья

Мышцы предплечья управляют тонкими и сложными движениями пальцев, а также грубыми и мощными движениями кисти и запястья.Эти мышцы разделены на два отдела в зависимости от анатомических и функциональных различий. Задняя группа в основном участвует в разгибании запястья и пальцев, а также в супинации кисти. И наоборот, при сокращении мышцы переднего отдела вызывают сгибание пальцев и запястий и супинируют кисть.

Граница между этими двумя отделами состоит из двух костей: лучевой кости латерально и локтевой кости медиально. Разрыв между этими двумя костями перекрывает прочный соединительный лист, называемый межкостной перепонкой.Близко к локтевому суставу сухожилие двуглавой мышцы плеча разделяет два отдела, однако латеральная граница менее четкая дистально, некоторые мышцы заднего отдела занимают латеральное, а иногда и переднее пространство.

Image 1

В переднем отделе мышцы делятся на три группы. Поверхностная группа состоит из четырех мышц, берущих начало от общего сухожилия на медиальном надмыщелке плечевой кости (изображение 1). Это круглый пронатор, лучевой сгибатель запястья, длинная ладонная мышца и локтевой сгибатель запястья.Промежуточная группа содержит только одну мышцу, сгибатель пальцев верхней челюсти (изображение 2).

Image 2

Между двумя головками этой мышцы проходит срединный нерв и локтевая артерия. Наконец, глубокая группа состоит из трех мышечных компонентов: глубокого сгибателя пальцев, длинного сгибателя большого пальца и квадратного пронатора (изображение 3).

Image 3

Наряду со всеми этими мышцами срединный и локтевой нервы и локтевая артерия также заключены в жесткую антебрахиальную фасцию, которая окружает этот отсек.

Многие из этих мышц имеют сухожилия, которые входят в руку между поперечной связкой запястья и костями запястья в пространстве, известном как запястный канал. Повторяющееся использование этих мышц, например, набор текста на компьютере (подумайте о сгибании запястья и пальцев), может вызвать воспаление этих сухожилий и сдавливание местных нервов, что приводит к боли, покалыванию или онемению в ладони. также известный как синдром запястного канала.

Исследуйте все мышечные компоненты анатомии с помощью самой совершенной в мире трехмерной анатомической модели в дополнение к набору обучающих функций, таких как иннервация, артериальное кровоснабжение и движение мышц.Попробуйте БЕСПЛАТНО сегодня.

Мышцы кисти и запястья

Кисть представляет собой замысловато сложную структуру, мускулы которой эволюционировали, чтобы допускать беспрецедентный набор движений. Более 30 отдельных мышц кисти и предплечья работают вместе для выполнения этих разнообразных движений. Эти мышцы обеспечивают рукам непревзойденную гибкость, чрезвычайно точный контроль и силу захвата, которые необходимы для различных видов деятельности, от письма и набора текста до воспроизведения музыки и захвата мяча в спорте.

Шесть мышц-сгибателей находятся на передней или ладонной стороне предплечья. Продолжайте прокрутку, чтобы узнать больше ниже …

Нажмите, чтобы просмотреть большое изображение

Продолжение сверху …
Эти длинные тонкие мышцы проходят через запястье через сухожилия и входят в кости запястья, ладони и пальцев. Радиальный сгибатель запястья, локтевой сгибатель запястья и длинная ладонная мышца берут начало в плечевой кости плеча и переходят в запястные и пястные кости ладонной стороны кисти.Работая вместе, эти мышцы сгибают руку в запястье. Радиальный сгибатель запястья также отводит руку к стороне большого пальца, в то время как локтевой сгибатель запястья приводит руку к стороне мизинца. Три других сгибателя — поверхностный сгибатель пальцев, глубокий сгибатель пальцев и длинный сгибатель большого пальца — отходят от костей руки и предплечья и вставляются в фаланги кисти, чтобы сгибать пальцы и большой палец соответственно. Сухожилия мышц-сгибателей и срединный нерв проходят через костный проход в запястье, известный как запястный канал.Повторяющиеся движения сухожилий сгибателей могут привести к их воспалению и поражению срединного нерва, что приводит к боли, онемению и покалыванию, известным как синдром запястного канала.

Девять мышц-разгибателей на задней стороне предплечья разгибают кисть и пальцы. Так же, как мышцы-сгибатели предплечья, с которыми работают эти мышцы, каждая мышца-разгибатель длинная и тонкая и проходит в руку через длинные сухожилия. Длинный лучевой разгибатель запястья, короткий лучевой разгибатель запястья и локтевой разгибатель запястья вытягивают руку в запястье, при этом лучевая мышца отводит кисть, а локтевая мышца ведет ее.Вставляя в фаланги пальцев, мышцы-разгибатели большого пальца (большой палец), длинный разгибатель большого пальца (большой палец), указательный разгибатель (указательный палец), разгибатели пальцев (средний и безымянный пальцы) и минимальные разгибатели пальцев (мизинец) удлиняют мышцы. цифры, чтобы открыть руку. Мышца, отводящая длинный большой палец, выполняет двойную роль: отводит большой палец и помогает разгибать большой палец.

Несколько мышц предплечья контролируют вращение лучевой кости вокруг локтевой кости, которая вращает запястье и кисть.Супинаторная мышца прикрепляется к лучевой кости и супинирует руку, поворачивая ладонь вверх или к передней части тела. Действуя как антагонисты супинатора, круглые и квадратные мышцы пронатора пронизывают руку, поворачивая ее назад или ладонью вниз. Обе мышцы пронатора вставляются на противоположной стороне лучевой кости от супинатора, так что каждый набор мышц может вращать радиус в противоположных направлениях.

Мышцы кисти можно разделить на три основных области: тенар (боковая сторона ладони или сторона большого пальца), гипотенар (медиальная сторона ладони или сторона мизинца) и промежуточные (середина руки) мышцы.

  • Мышцы тенара, образующие выпуклость мускулов у основания большого пальца, важны для гибкости руки и ее способности захватывать руки. Одна из этих мышц, opponens pollicis, перемещает большой палец по руке, чтобы противостоять другим пальцам, позволяя нам зажать небольшой предмет между большим и пальцем, чтобы поднять его. Brevis abductor pollicis brevis и adductor pollicis работают как антагонисты, отводя и приводя большой палец соответственно. Работая с длинным сгибателем большого пальца предплечья, короткий сгибатель большого пальца сгибает большой палец, чтобы схватить предметы или сжать кулак.
  • Три мышцы гипотенара образуют небольшую мышечную выпуклость на медиальной стороне ладони, противоположной мышцам тенара. Эти мышцы работают вместе, обеспечивая широкий диапазон движений мизинцу. Минимальный отводящий палец отводит мизинец, как при раздвигании пальцев, в то время как минимальный сгибатель пальцев сгибает мизинец. Opponens digiti minimi вращает пятую пястную кость и тянет ее кпереди во время противостояния большим пальцем или при сгибании ладони.
  • Находятся в середине ладони между пястными костями, промежуточные или средние ладонные мышцы вместе перемещают вторую-пятую пястные кости и вторую-пятую фаланги различными способами. Четыре поясничных мышцы, получившие свое название от своей червеобразной формы, прикрепляют к сухожилиям глубокий сгибатель пальцев и разгибатели фаланг, чтобы сгибать основание пальцев в пястно-фаланговых суставах, одновременно разгибая пальцы в межфаланговых суставах.Каждая червячная мышца соединяется только с одним из пальцев и заставляет палец сгибаться в основании, оставаясь при этом прямым по всей длине. Четыре ладонных межкостных мышцы отходят от пястных костей и прикрепляются к каждой из фаланг, чтобы соединить пальцы и сблизить их. В качестве антагонистов этих мышц работают четыре спинных межкостных мышц, которые отводят или разводят пальцы.

Мышцы кисти — Тенар — Гипотенар

Мышцы, действующие на руку, можно разделить на две группы: внешние и внутренние мышцы.

  • Внешние мышцы расположены в переднем и заднем отделах предплечья. Они контролируют грубые движения и производят мощный захват.
  • Собственные мышцы руки расположены внутри самой руки. Они отвечают за мелкую моторику руки.

В этой статье мы рассмотрим анатомию внутренних мышц руки. К ним относятся большая приводящая мышца, короткая ладонная мышца, межкостная мышца, поясничная мышца, тенар и гипотенар.


Мышцы тенара

Тенар — это три короткие мышцы, расположенные у основания большого пальца. Мышечные животы производят выпуклость, известную как возвышение тенара. Они отвечают за тонкие движения большого пальца.

Срединный нерв иннервирует все мышцы тенара.

Opponens Pollicis

opponens pollicis — самая большая из мышц тенара, расположенная под двумя другими.

  • Прикрепления: берет начало от бугорка трапеции и связанного с ней удерживателя сгибателей.Он вставляется в латеральный край пястной кости большого пальца (т. Е. В первую пястную кость).
  • Действия: Противостоит большому пальцу, вращая медиально и сгибая пястную кость на трапеции.
  • Иннервация: срединный нерв.

Похититель Поллисис Бревис

Эта мышца находится кпереди от opponens pollicis и проксимальнее короткого сгибателя большого пальца.

  • Прикрепления: берет начало от бугорков ладьевидной кости и трапеции, а также от связанного с ними удерживателя сгибателей.Крепится к боковой стороне проксимальной фаланги большого пальца.
  • Действия: Отводит большой палец.
  • Иннервация: срединный нерв.

Flexor Pollicis Brevis

Самая дистальная из мышц тенара.

  • Прикрепления: берет начало от бугорка трапеции и связанного с ней удерживателя сгибателей. Крепится к основанию проксимальной фаланги большого пальца.
  • Действия: Сгибает пястно-фаланговый сустав большого пальца.
  • Иннервация: срединный нерв. Глубокая головка иннервируется глубокой ветвью локтевого нерва.

Рис. 1. Пальмарный вид тенарных мышц. [/ Caption]


Гипотенарные мышцы

Мышцы гипотенара образуют возвышение гипотенара — мышечный выступ на медиальной стороне ладони у основания мизинца. Эти мышцы похожи на мышцы тенара как по названию, так и по организации.

Локтевой нерв иннервирует мышцы возвышения гипотенара.

Opponens Digiti Minimi

opponens digit minimi лежит глубоко по отношению к другим мышцам гипотенара.

  • Прикрепления: берет начало от крючка хамата и связанного с ним удерживателя сгибателей, вставляется в медиальный край пястной кости V.
  • Действия: Поворачивает пястную кость мизинца по направлению к ладони, создавая сопротивление.
  • Иннервация: локтевой нерв.

Похититель Digiti Minimi

Самая поверхностная из мышц гипотенара.

  • Прикрепления: происходит от гороховидной мышцы и сухожилия локтевого сгибателя запястья. Крепится к основанию проксимальной фаланги мизинца.
  • Действия: Отводит мизинец.
  • Иннервация: локтевой нерв.

Сгибатель Digiti Minimi Brevis

Эта мышца лежит латеральнее отводящего пальца минимального пальца.

  • Прикрепления: берет начало от крючка хамата и прилегающего удерживателя сгибателя и вставляется в основание проксимальной фаланги мизинца.
  • Действия: Сгибает сустав MCP мизинца.
  • Иннервация: локтевой нерв.

Рис. 2. Поверхностный и глубокий слои мышц гипотенара [/ caption]


Грунтовка

Это четыре червя в руке, каждый из которых связан с пальцем. Они очень важны для движения пальцев, связывая сухожилия разгибателей с сухожилиями сгибателей.

Денервация этих мышц является основой благословения локтевого когтя и руки.

  • Прикрепления: Каждый червец происходит от сухожилия глубокого сгибателя пальцев. Они проходят дорсально и латерально вокруг каждого пальца и входят в разгибающий капюшон.
  • Действия: Сгибание в суставе MCP и разгибание в межфаланговых (IP) суставах каждого пальца.
  • Иннервация: два латеральных червя (указательного и среднего пальцев) иннервируются срединным нервом. Два медиальных червя (мизинца и безымянного пальца) иннервируются локтевым нервом.

Рис. 3. Ломбикалы руки. Обратите внимание на различную структуру монопородной и двупенатной. [/ Caption]


Interossei

Межкостные мышцы расположены между пястными костями. Их можно разделить на две группы: спинные и межкостные ладони.

В дополнение к их действиям по отведению (дорсальная межкостная мышца) и приведению (ладонная межкостная мышца) пальцев, межкостная мышца также помогает червеобразным мышцам сгибаться в суставах MCP и разгибаться в суставах IP.

Межкостные спины

Самая поверхностная из всех спинных мышц, их можно пальпировать на тыльной стороне кисти. Спинных межкостных мышц четыре.

  • Прикрепления: Каждая межкостная кость берет начало на латеральной и медиальной поверхностях пястных костей. Они прикрепляются к разгибателю капюшона и проксимальной фаланге каждого пальца.
  • Действия: Отведите пальцы в суставе MCP.
  • Иннервация: локтевой нерв.

Palmar Interossei

Они расположены спереди на руке.Есть три ладонных межкостных мышцы — хотя в некоторых текстах сообщается о четвертой мышце у основания проксимальной фаланги большого пальца.

  • Прикрепления: Каждая межкостная кость берет начало на медиальной или боковой поверхности пястной кости и прикрепляется к разгибателю и проксимальной фаланге того же пальца.
  • Действия: Приводит пальцы к суставу MCP.
  • Иннервация: локтевой нерв.

Рис. 4. Тыльная и ладонная межкостные кости кисти.[/подпись]


Другие мышцы ладони

На ладони есть две другие мышцы, которые не являются поясничными или межкостными и не помещаются в гипотенарном или тенарном отделах:

Пальмарис Бревис

Это небольшая тонкая мышца, находящаяся очень поверхностно в подкожной клетчатке возвышения гипотенара.

  • Прикрепления: берет начало от ладонного апоневроза и удерживателя сгибателей, прикрепляется к дерме кожи на медиальном крае кисти.
  • Действия: Сморщивает кожу возвышения гипотенара и углубляет искривление руки, улучшая захват.
  • Иннервация: локтевой нерв.

Adductor Pollicis

Это большая треугольная мышца с двумя головками. Лучевая артерия проходит кпереди через пространство между двумя головками, образуя глубокую ладонную дугу.

  • Прикрепления: Одна голова происходит от III пястной кости. Другая голова берет начало от головки и прилегающих областей пястных костей II и III.Оба прикрепляются к основанию проксимальной фаланги большого пальца.
  • Действия: Приводящая мышца большого пальца.