指关节运动学

第四章关节运动学第一节上肢运动学四、指关节运动学,（一）指关节的组成和运动方向1指关节的组成2指关节的运动方向（二）指关节的功能解剖1骨2关节3肌与肌腱4皮肤、筋膜、韧带、血管和神经（三）指关节的生物力学1指关节的运动范围2手的稳定性和控制3适于抓握功能的模式4一个抓握模式的分析,内容提要,教学基本要求,1掌握指关节的功能解剖、适于抓握功能的模式2熟悉指关节组成和运动方向、指关节的运动范围、手的稳定性和控制3了解一个抓握模式的分析,重点和难点,重点：指关节的功能解剖、适于抓握功能的模式、指关节运动方向、指关节的运动范围、手的稳定性和控制难点：对抓握模式的分析,（一）指关节的组成和运动方向,1指关节的组成共9个。第25指，每指都有二个指骨间关节，分别称近侧和远侧指骨间关节。拇指仅有二节指骨所以只有一个指骨间关节。指关节由各指相邻两节指骨的底和滑车构成。2指关节的运动方向指关节是典型的滑车关节。关节面近似球窝状关节，关节囊松弛，没有回旋活动的肌，加之受两侧韧带的限制，故不能做回旋运动，只能做屈伸、内收外展和环转运动。,（二）指关节的功能解剖,1骨指骨是小型长骨，每节指骨也分底、体、小头三部。25指分为近、中、远节指骨，拇指为近、远节指骨。近节指骨底为卵圆形凹陷的关节面，与掌骨小头相关节，远侧的的头呈双髁状，其间有髁间凹陷。中节指骨和远节指骨基底具有的关节面类似于近节指骨。,2关节,（1）掌指关节共五个，由掌骨头和近节指骨底构成。为髁状关节，只有两个自由度；当握拳时，掌指关节最稳固；当拇指精细捏挟物体时，籽骨作用是使拇指产生动力性旋转。（2）指骨间关节为屈戍关节，仅有一个自由度。指骨间关节有相似于掌指关节的掌板机制并带有附加的控制韧带，能过伸防止指关节的过伸；指关节的运动与掌指关节密切相关。,运动手的肌，除来自于前臂的长肌腱外，还有很多短小的肌，全部手肌都位于手的掌侧面，分为外侧群，中间群和内侧。作用于手指的肌可分为外来肌和固有肌，前者起自前臂或肱骨，所以它们收缩时均可作用腕产生伸腕或屈腕。后者的起点、止点均在手骨。,3肌与肌腱,4皮肤、筋膜、韧带、血管和神经,（1）浅层结构（2）深层结构（3）手掌的血管、淋巴管和皮神经（4）指屈肌腱鞘滑车系统它是腱纤维鞘在不同部位增厚所形成的。是一系列不同宽度、厚度和形态的致密结缔组织束；其主要作用是约束指屈肌腱，防止形成弓弦畸形，从而充分发挥指屈肌腱的屈指功能。各滑车间的间距是与手指的屈曲功能相适应的。在屈指过程中，滑车间距的可变性使滑车相互靠近而又不致使滑车发生重叠，故滑车在防止肌腱形成弓弦的同时又不会妨碍手指的屈曲。,指屈腱鞘滑车系统示意图,1指关节的运动范围（1）拇指：在腕掌关节水平，大拇指掌骨的底与大多角骨形成了一个鞍状关节。这个结构允许大拇指掌骨在手掌方向从手的平面通过一个圆锥形的空间伸展有一个大的运动范围。功能上，拇指最重要的运动是对掌，在腕掌关节伴随着旋转的外展移动大拇指向小指尖。掌指关节和指骨间关节屈带动拇指靠近指尖。大拇指的掌指关节类似于其它手指。从0位置屈的范围在不同人之间变化很大。从小的30到大的90。从0位置过伸大约15。,（三）指关节的生物力学,（2）其它手指第二和第三块掌骨连接着小多角骨和头状骨，相互之间被基本上不动的合适的关节紧密连接。结果这些掌骨和腕骨组成了手的“不动单位”。第四、第五掌骨和钩骨之间的连接允许一个适度的运动量：在第四个腕掌关节处屈伸1015，在第五个腕掌关节屈伸2030。这些掌骨有限的手掌位移或下降都可能发生。这些运动允许手呈杯状，对于抓握也是基本的。,手指的三个关节从中立位置屈，在这个中立位置，伸展的手指在手背和完的平面内，A.掌指关节平均屈7090。B.在近端指骨间关节屈，平均100或更多。C在远端指骨间关节屈，平均90。,2手的稳定性和控制许多解剖学特征有利于手的各关节面的稳定和控制。手的外来肌和固有肌的协调活动允许掌指体的控制。,3适于抓握功能的模式,手的抓握功能指物体被抓后部分或整个的包在手里。正常手的易于抓握运动的两个不同的模式是：有力握（powergrip）和精细握(precisiongrip)。有力握是手指在三个关节弯曲时进行的有力的动作，物体握在手指和手掌间。精细握包括在一个精确控制方式中拇指和手指屈肌之间对小物体的控制。,手易于抓握功能的两个基本模式A一个典型的用力抓握（powergrip）B.一个典型的精细抓握（precisiongrip）,精细握与有力握的一个重要区别是每个姿势中拇指基本上不同的位置。在有力握中，拇指内收；在精细握中，拇指外展。,腕的位置变化以增加操作范围。手指通常在半屈位置，大拇指外展且相对。某些易于抓的运动包括了有力握和精细握。,手的功能用于旋开关紧的管子的盖子的两个基本模式。A当运动开始，右手呈现用力抓握姿势B当盖子松动时，手呈现精确姿势完成旋开的最后阶段。,精细握变量经常用于“动力三脚架”，其中拇指、食指、和中指在紧密配合，精细握物体的工作中有一个动态的动作，而食指和小指主要地用语支撑和静态控制。,“动力三脚架”精确抓握的一种类型。这种功能的结构用剪刀和铅笔来举例说明,更精细的动作是拇指和食指掐捏一个小的物体。这种动作通常被分为尖捏（tippinch）、掌捏（palmarpinch）、侧捏（lateralpinch）和指面捏（pulppinch,）这依赖于触摸物体时手指接触的部位。,精确抓握中小物体被拇指和食指之间掐捏的例子Atipgrip指尖掐捏；BPalmargrip掌面掐捏；Clateralgrip侧面掐捏；DPulpgrip指面掐捏,力量和精确在几乎所有有力握和精细握姿势中都起着作用。在有力握中精确的因素反映在拇指的姿势中。当对精确的要求最小或根本不需要时，拇指被包在中指的上面完全执行增强的机制。当在一个有力握占优势的动作中要求精确的因素，比如篱笆抓握（fencinggrip），拇指内收和圆柱体的长轴呈一条直线，以致于通过姿势的小的调节，能够控制力作用的方向。在有力握范围的另一个极端是砸煤锤子的抓握（coal-hammergrip），抓握功能最自然的形式，拇指被完全占用，用以增强手指加紧的动作。这个极端空手的例子是握拳(thebunchedfist)。,篱笆抓握是一个有力的抓握姿势，精确因素起很大的作用。B.砸煤锤子的抓握和C.握拳是用力抓握没有精确因素的例子,4一个抓握模式的分析,A拿四块砖的两种方法B对任一方法拇指指骨间关节的自由体图C静态平衡中拇指指骨间关节受力的力三角形,第一种方法是：一只手在拇指和其它手指之间拿两块砖。第二种方法是：用两只手平着拿四块砖。,对两种方法进行拇指的指间关节之间上力的自由体分析。,在图所示的一个拇指指骨间关节的自由体示意图中，我们假设：力W，外力，与末端指骨中线垂直。因此它关于指骨间关节转动中心的力臂（b）约1mm。深层屈肌力（F）的力臂，通过它的肌腱，是0.5cm。砖和皮肤之间的摩擦系数等于1，被忽略。力F等于一个或多块砖的重量，这依赖于所用的方法。对于拇指指骨间关节处于完全平衡的情况，所受合外力矩和为零，所受合外力为零。M=0F*0.5-W*1.0=0F=2W因为W和F的作用点、方向和大小是已知的，J，指骨间关节反作用力能够通过作一个力的三角形或算术方法得到：F=0J2=W2+F2=W2+（2W）2=5W2J2=5*W2,在第一种方法中，负荷在拇指（作为一个单位）和其