The Anatomy and Mechanics of theHum

The Anatomy and Mechanics of the
Human Hand
CRAIG L TAYLOR, Ph.D.,1
AND
ROBERT J. SCHWARZ, M.D.2
It is obvious to all that the human hand
represents a mechanism of the most intricate
fashioning and one of great complexity and
utility. But beyond this it is intimately correlated
with the brain, both in the evolution of
the species and in the development of the individual.
Hence, to a degree we "think" and
"feel" with our hands, and, in turn, our hands
contribute to the mental processes of thought
and feeling.
In any mechanism, animate or inanimate,
functional capabilities relate both to structural
characteristics and to the nature of the control
system available for management of functions
singly or in multiple combinations. Just
so with the human hand. Analysis of normal
hand characteristics therefore requires an
understanding of both sensory and mechanical
features. Of course whole volumes have been
written on hand anatomy, and it is not possible
in a short article to describe all elements
in detail. It is helpful, however, to review the
basic construction of bones and joints and of
the neuromuscular apparatus for governing
motions and forces. Twenty-four muscle
groups, controlled by the various motor and
sensory nerve pathways, with their rich potentialities
for central connection, and acting
upon a bone and joint system of great mechan-
1
Professor of Engineering, University of California,
Los Angeles; member, Advisory Committee on Artificial
Limbs, National Research Council, and of the
Technical Committee on Prosthetics, ACAL, NRC.
2
Instructor in Otolaryngology, College of Medical
Evangelists, Los Angeles; formerly Assistant in Engineering
Research, University of California, l.os Angeles.
ical possibilities, give to the hand its capacity
for innumerable patterns of action.
T H E FUNCTIONAL STRUCTURE OE THE HAND
THE BONES
The bones of the hand, shown in Figure 1,
naturally group themselves into the carpus,
comprising eight bones which make up the
wrist and root of the hand, and the digits, each
composed of its metacarpal and phalangeal
segments (Table 1). The carpal bones are
Table 1
BONES AND JOINTS OF THE HAND AND WRIST
Carpal bones
GM, Greater multangular
N, Navicular
L, Lunate
T, Triquetrum
P, Pisiform
LM, Lesser multangular
C, Capitate
H, Hamate
Metacarpal bones
M-I, II, III, IV, V
First phalangeal series
FP-I, II, III, IV, V
Second phalangeal series
SP-II, III, IV, V
Third phalangeal series
TP-I, II, III, IV, V
Joints
RC, Radiocarpal
IC, Intercarpal
CM, Carpometacarpal
MP, Metacarpophalangeal
PIP, Proximal interphalangeal
DIP, Distal interphalangeal
22
Fig. 1. Bones and articulations of the
hand, including the interosseus muscles. A,
volar view; B, dorsal view. For nomencla
ture, see Tables 1 and 2.
Fig. 2. Angles of rotation about the wrist. A, extension (or dorsiflexion); B, flexion (or volar flexion); C, radial
flexion; D, ulnar flexion.
23
TAYLOR AND SCHWARZ
arranged in two rows, those in the more proximal
row articulating with radius and ulna. Between
the two is the intercarpal articulation.
The bony conformation and ligamentous attachments
are such as to prevent both lateral
and dorsal-volar translations but to allow participation
in the major wrist motions (Fig. 2).
In each of the digits, the anatomical design
is essentially the same, with exceptions in the
thumb. Metacarpals II through V articulate
so closely with the adjacent carpal bones of the
distal row that, although they are capable of
some flexion and extension, independence of
motion is very limited. The metacarpal shafts
are arched to form the palm, and the distal
ends are almost hemispherical to receive the
concave curvature of the proximal ends of the
first phalanges.
The metacarpophalangeal joint exhibits a
pattern seen also in the interphalangeal joints.
As shown schematically in Figure 3, the virtual
center of rotation lies approximately at
the center of curvature of the distal end of the
proximal member. The lateral aspects of the
joint surfaces are narrowed and closely bound
with ligaments, so that lateral rotation is
small in the metacarpophalangeal joints and
lacking entirely in the phalangeal articulations.
Hence, the latter are typical hinge
joints. The thumb differs from the other digits
first in that the second phalanx is missing and,
second, in that there is greater mobility in the
carpometacarpal articulation.
MUSCLES AND TENDONS
Most of the muscles of hand and wrist
Fig. 3. Section through radius, lunate, capitate, and the bony structure
of digit III, showing virtual centers of rotation of each segment upon the
next more proximal one. When the fist is clenched, the prominence of the
knuckles is formed by the head of the more proximal member of each articulation.
For nomenclature, see Table 1.
(Table 2) lie in the forearm and, narrowing
into tendons, traverse the wrist to reach insertions
in the bony or ligamentous components
of the hand. Generally, the flexors
(Fig. 4) arise from the medial epicondyle of
the hum

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กายวิภาคศาสตร์และกลศาสตร์ของการมือมนุษย์CRAIG L เทย์เลอร์ Ph.D.,1 และROBERT J. SCHWARZ, M.D.2ถึงที่มือแสดงกลไกของอ่อนที่สุดfashioning และซับซ้อนมากอย่างใดอย่างหนึ่ง และโปรแกรมอรรถประโยชน์นี้ แต่นอกเหนือจากนี้ ที่มันมีอย่างลึกซึ้งความสัมพันธ์มีสมอง ทั้งในวิวัฒนาการของสายพันธุ์และ ในการพัฒนาของแต่ละบุคคลดังนั้น ในระดับที่ เรา "คิด" และ"รู้สึก" ด้วยมือของเรา และ เปิด มือของเรามีส่วนร่วมในกระบวนการทางจิตของความคิดความรู้สึกและในกลไกใด ๆ ไม่ว่าจะเคลื่อนไหว หรือ เข้าความสามารถในการทำงานเกี่ยวข้องกับโครงสร้างทั้งลักษณะ และธรรมชาติของการควบคุมสำหรับฟังก์ชันการจัดการระบบโดยลำพัง หรือ ในหลาย เพียงดังนั้น ด้วยมือ วิเคราะห์ของปกติลักษณะมือดังนั้นต้องการความเข้าใจในประสาทสัมผัส และเครื่องจักรกลคุณสมบัติ แน่นอนการไดรฟ์ข้อมูลทั้งหมดเขียนในกายวิภาคศาสตร์ และมันเป็นไปไม่ได้ในบทความสั้น ๆ เพื่ออธิบายองค์ประกอบทั้งหมดในรายละเอียด มีประโยชน์มาก อย่างไรก็ตาม การตรวจการโครงสร้างพื้นฐาน ของกระดูกและข้อต่อ และเครื่องสำหรับควบคุมกล้ามเนื้อเคลื่อนไหวและบังคับ กล้ามเนื้อยี่สิบสี่กลุ่ม ควบคุมมอเตอร์ต่าง ๆ และทางเดินเส้นประสาทรับความรู้สึก กับ potentialities รวยของพวกเขาสำหรับเชื่อมต่อกลาง และทำหน้าที่กับระบบกระดูกและข้อของดี mechan1 ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรม มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแอนเจลิ สมาชิก คณะกรรมการที่ปรึกษาในการประดิษฐ์แขนขา สภาวิจัยแห่งชาติ และการคณะกรรมการด้านเทคนิคบนปอก ACAL, NRC2 อาจารย์ในโสตศอนาสิกวิทยา วิทยาลัยทางการแพทย์Evangelists ลอสแอนเจลิ เดิมผู้ช่วยในงานวิศวกรรมL.os วิจัย มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย แอนเจลิสเริ่มไป ให้มือความจุสำหรับรูปแบบนับไม่ถ้วนของการดำเนินการT H E โครงสร้างงาน OE มือกระดูกกระดูกของมือ แสดงในรูปที่ 1ธรรมชาติกลุ่มตัวเองเป็นกระดูกข้อมือประกอบด้วยกระดูก 8 ซึ่งทำขึ้นข้อมือและรากของมือ และ ตัวละประกอบด้วยฝ่ามือชิ้น และ phalangealส่วน (ตารางที่ 1) คาร์พอลทันกระดูกอยู่ตารางที่ 1กระดูกและข้อต่อของมือและข้อมือคาร์พอลทันกระดูกGM มัลแทงกูล่ามากขึ้นN, NavicularL, LunateT, TriquetrumP, PisiformLM มัลแทงกูล่าน้อยC แคปปิเตตH ฮาเมตกระดูกฝ่ามือชิ้นM-ฉัน II, III, IV, Vชุดแรก phalangealFP-ฉัน II, III, IV, Vชุด phalangeal ที่สองSP-II, III, IV, Vชุด phalangeal ที่สามTP-ฉัน II, III, IV, Vข้อต่อRC, RadiocarpalIC, IntercarpalCM, CarpometacarpalMP, MetacarpophalangealPIP, Proximal interphalangealจุ่ม Distal interphalangeal22รูปที่ 1 กระดูกและ articulations ของการมือ รวมถึงกล้ามเนื้อ interosseus Aดูแปะ B มุมมองด้านหลัง สำหรับ nomenclature ดูตารางที่ 1 และ 2รูป 2 มุมของการหมุนเกี่ยวกับข้อมือ A นามสกุล (หรือ dorsiflexion); B งอ (หรือแปะงอ); C รัศมีงอ D อัลนางอ23เทย์เลอร์และ SCHWARZจัดเรียงในแถวที่สอง ผู้ใกล้ชิดมากขึ้นแถวมา ด้วยรัศมีและกระดูกอัลนา ระหว่างควบคุม intercarpal ทั้งสองได้แนบรูปและ ligamentous หลุดมีเช่นป้องกันทั้งสองข้างและงานแปลด้านหลังแปะแต่ จะอนุญาตให้มีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวข้อมือรายใหญ่ (2 รูป)ในแต่ละหลัก การออกแบบกายวิภาคเป็นหลักเหมือนกัน มีข้อยกเว้นในการนิ้วหัวแม่มือ Metacarpals II ผ่าน V ประกบอย่างใกล้ชิดกับกระดูกคาร์พอลทันติดกันของปลายแถวที่ แม้ว่าพวกเขามีความสามารถในการบางงอและนามสกุล ความเป็นอิสระของเคลื่อนไหวได้จำกัดมาก เพลาฝ่ามือชิ้นโค้งฝ่ามือ และปลายจะเกือบครึ่งวงกลมได้รับการเว้าโค้งของปลายใกล้เคียงกับกระดูกนิ้วมือท่อนแรกจัดแสดงนิทรรศการร่วม metacarpophalangeal การรูปที่เห็นยังในข้อต่อ interphalangealดังแสดงในรูปที่ 3 เสมือน schematicallyศูนย์กลางของการหมุนอยู่ประมาณที่ศูนย์กลางของความโค้งของส่วนปลายของการใกล้ชิดสมาชิก ด้านข้างของตัวประชากรพื้นผิวร่วมกัน และผูกพันอย่างใกล้ชิดพร้อมเอ็น ที่หมุนด้านข้างจึงขนาดเล็กในข้อต่อ metacarpophalangeal และขาดทั้งใน phalangeal articulationsดังนั้น หลังมีบานพับทั่วไปข้อต่อ นิ้วที่แตกต่างจากตัวอื่น ๆครั้งแรก ที่ พรรคสองหาย และที่สอง ในที่มีความคล่องตัวมากขึ้นในการการควบคุม carpometacarpalกล้ามเนื้อและเส้นเอ็นของกล้ามเนื้อของมือและข้อมือรูป 3 ส่วนรัศมี lunate แคปปิเตต และโครงสร้างกระดูกของเลข III แสดงเสมือนศูนย์กลางการหมุนของแต่ละส่วนตามคนใกล้ชิดมากขึ้นถัดไป เมื่อกัดที่กำปั้น ความสำคัญของการสนับมือจะเกิดขึ้น โดยหัวหน้าการควบคุมแต่ละสมาชิกใกล้ชิดมากขึ้นสำหรับระบบการตั้งชื่อ ดูตารางที่ 1(ตาราง 2) อยู่บริเวณแขน และ จำกัดให้แคบลงเป็นเส้นเอ็น ข้ามข้อมือถึงแทรกในคอมโพเนนต์หลุดหรือ ligamentousมือ โดยทั่วไป flexors(รูป 4) เกิดขึ้นจาก epicondyle อยู่ตรงกลางของการครวญเพลง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กายวิภาคศาสตร์และกลศาสตร์ของ
มนุษย์มือ
CRAIG L TAYLOR, Ph.D. , 1
และ
Robert J. SCHWARZ, MD2
เป็นที่ชัดเจนยังทุกที่ในมือของมนุษย์ที่
แสดงให้เห็นถึงกลไกที่ซับซ้อนมากที่สุด
สมัยและเป็นหนึ่งของความซับซ้อนที่ดีและ
ยูทิลิตี้ แต่นอกเหนือจากนี้ก็มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิด
กับสมองทั้งในวิวัฒนาการของ
สายพันธุ์และในการพัฒนาของแต่ละบุคคล.
ดังนั้นในระดับที่เรา "คิด" และ
"รู้สึก" ด้วยมือของเราและในทางกลับกันในมือของเรา
มีส่วนร่วมในกระบวนการทางจิตของความคิด
และความรู้สึก.
ในกลไกใด ๆ เคลื่อนไหวหรือไม่มีชีวิต
สามารถในการทำงานที่เกี่ยวข้องทั้งโครงสร้าง
ลักษณะและธรรมชาติของการควบคุม
ระบบที่มีอยู่สำหรับการจัดการของฟังก์ชั่น
หนึ่งหรือหลายอย่างในชุดหลาย เพียง
เพื่อให้มีมือของมนุษย์ การวิเคราะห์ปกติ
ลักษณะมือดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี
ความรู้ความเข้าใจทั้งทางประสาทสัมผัสและทางกล
คุณสมบัติ ของหลักสูตรทั้งเล่มได้รับการ
เขียนเกี่ยวกับกายวิภาคมือและมันเป็นไปไม่ได้
ในบทความสั้น ๆ เพื่ออธิบายองค์ประกอบทั้งหมด
ในรายละเอียด มันจะมีประโยชน์อย่างไรเพื่อตรวจสอบ
การก่อสร้างพื้นฐานของกระดูกและข้อต่อและ
อุปกรณ์ประสาทและกล้ามเนื้อการปกครอง
การเคลื่อนไหวและกองกำลัง ยี่สิบสี่ของกล้ามเนื้อ
กลุ่มควบคุมโดยมอเตอร์ต่างๆและ
ประสาททางเดินที่มีศักยภาพมากมายของพวกเขา
สำหรับการเชื่อมต่อกลางและทำหน้าที่
เมื่อกระดูกและระบบที่ดีร่วมกันของ mechan-
1
ศาสตราจารย์วิศวกรรมมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
ลอสแอนเจลิ; สมาชิกคณะกรรมการที่ปรึกษาเกี่ยวกับการประดิษฐ์
แขนขา, สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติและของ
คณะกรรมการด้านเทคนิคเกี่ยวกับขาเทียม ACal อาร์ซี.
2
สอนในโสตศอนาสิกวิทยาลัยการแพทย์
รจนา, Los Angeles; เดิมผู้ช่วยในสาขาวิชาวิศวกรรม
การวิจัยมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย l.os Angeles.
เป็นไปได้ iCal ให้กับมือความจุของ
รูปแบบนับไม่ถ้วนของการกระทำ.
โครงสร้าง FUNCTIONAL OE มือ
กระดูก
กระดูกของมือดังที่แสดงในรูปที่ 1
ตามธรรมชาติ กลุ่มตัวเองเป็นนิ้วก้อย,
ประกอบด้วยแปดกระดูกซึ่งทำขึ้น
ข้อมือและรากของมือและตัวเลขแต่ละ
ประกอบด้วย metacarpal และ phalangeal ของ
กลุ่ม (ตารางที่ 1) กระดูก carpal เป็น
ตารางที่ 1
กระดูกและข้อต่อของมือและข้อมือ
กระดูก Carpal
จีเอ็ม, เก multangular
N, navicular
L, เสี้ยว
T, Triquetrum
P, Pisiform
LM, เลสเบี้ยน multangular
C, capitate
H, hamate
กระดูก metacarpal
MI, II, III, สี่ห้า
ครั้งแรก phalangeal ชุด
FP-I, II, III, IV, V
สอง phalangeal ชุด
SP-II, III, IV, V
phalangeal ชุดที่สาม
TP-I, II, III, IV, V
ข้อต่อ
RC, Radiocarpal
IC, Intercarpal
CM, Carpometacarpal
ส metacarpophalangeal
PIP, interphalangeal Proximal
กรมทรัพย์สินทางปัญญา, ปลาย interphalangeal
22
รูป 1. กระดูกและ articulations ของ
มือรวมทั้งกล้ามเนื้อ interosseus A,
มุมมอง Volar; B, มุมมองด้านหลัง สำหรับ nomencla
ture โปรดดูตารางที่ 1 และ 2
รูป 2. มุมของการหมุนรอบข้อมือ A, ส่วนขยาย (หรือ dorsiflexion); ขงอ (หรืองอ Volar); C, รัศมี
งอ; D, งอท่อน.
23
TAYLOR และ Schwarz
จัดในสองแถวผู้ที่อยู่ในใกล้ชิดมากขึ้น
แถวสื่อสารที่มีรัศมีและท่อน ระหว่าง
ทั้งสองเป็นเสียงที่เปล่งออก intercarpal.
โครงสร้างกระดูกและสิ่งที่แนบเอ็น
เป็นเช่นเพื่อป้องกันไม่ให้ทั้งสองด้านข้าง
แปลและหลัง-Volar แต่จะอนุญาตให้มีส่วนร่วม
ในการเคลื่อนไหวของข้อมือที่สำคัญ (รูปที่. 2).
ในแต่ละตัวเลขการออกแบบทางกายวิภาค
เป็นหลักเดียวกันมีข้อยกเว้นใน
นิ้วหัวแม่มือ metacarpals II ผ่าน V ปล้อง
อย่างใกล้ชิดกับกระดูกกระดูกที่อยู่ติดกันของ
แถวปลายว่าแม้ว่าพวกเขาจะมีความสามารถในการ
งอและขยายความเป็นอิสระของ
การเคลื่อนไหวจะถูก จำกัด มาก เพลา metacarpal
จะโค้งในรูปแบบฝ่ามือและปลาย
ปลายเกือบครึ่งวงกลมที่จะได้รับ
ความโค้งเว้าของปลาย proximal ของ
phalanges แรก.
จัดแสดงนิทรรศการร่วม metacarpophalangeal
รูปแบบที่เห็นได้ในข้อต่อ interphalangeal.
ดังแสดงแผนผังในรูปที่ 3 เสมือน
จุดหมุนอยู่ประมาณ
ศูนย์กลางของความโค้งของปลายสุดของ
สมาชิกใกล้เคียง ด้านข้างลำตัวของ
พื้นผิวร่วมแคบและผูกพันอย่างใกล้ชิด
กับเส้นเอ็นเพื่อให้การหมุนด้านข้าง
ขนาดเล็กในข้อต่อ metacarpophalangeal และ
ขาดทั้งหมดใน articulations phalangeal ได้.
ดังนั้นหลังเป็นบานพับทั่วไป
ข้อต่อ นิ้วหัวแม่มือแตกต่างจากตัวเลขอื่น ๆ
เป็นครั้งแรกในการที่พรรคที่สองจะหายไปและ
ประการที่สองในว่ามีความคล่องตัวมากขึ้นใน
การประกบ carpometacarpal.
กล้ามเนื้อและเส้นเอ็น
ส่วนใหญ่ของกล้ามเนื้อของมือและข้อมือ
รูป 3. มาตราผ่านรัศมีเสี้ยว, capitate และโครงสร้างกระดูก
ของหลัก III, ศูนย์แสดงเสมือนจริงของการหมุนของแต่ละส่วนบน
ต่อไปใกล้ชิดมากขึ้น เมื่อกำปั้นเป็นกำชื่อเสียงของ
นิ้วจะเกิดขึ้นโดยหัวของสมาชิกใกล้ชิดมากขึ้นของแต่ละประกบ.
สำหรับการตั้งชื่อให้ดูตารางที่ 1
(ตารางที่ 2) โกหกในแขนและแคบ
ลงในเส้นเอ็นข้อมือสำรวจไป ถึงการแทรก
ในชิ้นส่วนกระดูกหรือเอ็น
ของมือ โดยทั่วไป flexors
(รูปที่. 4) เกิดขึ้นจาก epicondyle อยู่ตรงกลางของ
เสียงฮัม