Соломон Геллерштейн - Методология психотехники. Предвосхищение. Эволюция. Труд. Избранные психологические труды. Том 2

Форма человеческой руки с цепью последовательно сочленяющихся звеньев, число которых увеличивается по мере перехода от проксимальных отделов к дистальным, обеспечивает в силу биомеханической конструкции руки очень большое количество степеней свободы для кисти, так как кисть способна перемещаться в любую точку так называемого рабочего пространства, используя свою связь с предплечьем, связь предплечья с плечом, плеча с лопаткой и т. д. Благодаря такому устройству, кисть, которая при неподвижном предплечье, плече и т. д. имеет только две степени свободы в лучезапястном суставе, оказывается в состоянии совершать очень сложные и разнообразные переместительные движения. При этом одно и то же положение в пространстве кисть и ее элементы могут занять с помощью самых различных движений. Это обстоятельство имеет для нас особенное значение, так как в необходимых случаях, в частности при наличии тех или иных двигательных дефектов, один вариант движения может быть заменен другим. В процессе трудовой восстановительной терапии приходится весьма часто пользоваться этой возможностью.

С точки зрения восстановительных задач вопрос о границах подвижности имеет не меньшее значение, нежели вопрос о степенях свободы.

Попробуем на одном каком-нибудь примере показать, от чего зависит и как определяется граница подвижности. Рассмотрим для этого плечевой сустав. Плечо соединяется с лопаткой посредством шаровидного сочленения: выпуклая шаровая поверхность головки плеча входит в вогнутую шаровую поверхность сочленовной площадки лопатки. Радиус шаровой поверхности плеча заметно больше соответствующего радиуса лопатки. Размеры соприкасающихся площадей стоят друг к другу в отношении 3 к 1. Это обстоятельство само по себе обеспечивает большую подвижность плечевой кости. Измерение показывает, что поверхность лопатки в поперечном направлении охватывает 45° дуги, в то время как головка плеча в том же направлении занимает 135°. Если из определенного исходного положения поворачивать головку плеча вокруг вертикальной оси, сохраняя неподвижную лопатку, то размер движения определится разностью между 135° и 45°, т. е. составит 90°, при условии, конечно, что со стороны мышечного и связочного аппарата не будет помех для описанного движения. Таким же способом устанавливается граница подвижности при вращении плеча вокруг горизонтальной оси. Размеры соответствующих дуг в этом направлении составляют 140° для плеча и 70° для лопатки. Следовательно, граница подвижности, равная разности этих двух величин, составляет 70°.

Если аналогичным образом попытаться определить границы подвижности локтевого сустава, то без большого труда удастся установить, что они составляют 140°. Эта величина является разностью двух величин. Одна из них выражает в градусах размер свободной окружности блока, которым заканчивается дистальная часть плеча (320°); другая характеризует степень охвата этого блока полулунной вырезкой проксимального конца локтевой кости. Сгибание и разгибание локтя сопровождается опоясыванием блока плечевой кости вырезкой локтевой кости. Размер этого опоясывания равняется 320°–180°, что и составляет 140° при условии, если описанному движению не мешает натяжение связок и т. п.

Несколько своеобразно построено плечелучевое сочленение. Будучи по форме шаровым (головчатое возвышение дистальной части плеча входит в соответствующую ямку головки луча), это сочленение, казалось бы, так же как и лопаточно-плечевое, должно обеспечить лучевой кости три степени свободы. В действительности этого нет. Причиной такого ограничения является полужесткая связь лучевой кости с локтевой. В силу этого лучевая кость способна совершать движения сгибания и разгибания, а также – уже за счет локте-лучевого сочленения – движения пронации и супинации.

Касаясь лучезапястного сустава, нужно отметить, что при двух степенях свободы, обеспечиваемой яйцевидной формой сустава, он имеет довольно широкие границы подвижности, так как выпуклая поверхность костей запястья (ладьевидной, лунной и трехгранной) заметно преобладает над вогнутой поверхностью луча. Как известно, две степени свободы в этом суставе выражаются в движениях сгибания – разгибания и приведения – отведения. Некоторые говорят еще о пронации – супинации кисти, рассматривая лучевую кость как продолжение кисти.

Пястные кости вообще, исключая пястные кости большого пальца, малоподвижны. Лишь путем специальных упражнений – за счет растяжения связок между дистальными их головками – можно увеличить эту подвижность. Для трудовых движений огромную роль играет подвижность пястной кости большого пальца. Седловидная форма сустава обеспечивает ему две степени свободы. На долю большого пальца выпадает исключительно ответственная роль во всех ручных и инструментальных работах. Ему приходится довольно широко пользоваться предоставленными ему двумя степенями свободы и доступными ему границами подвижности. Едва ли рука человека в состоянии была бы выполнить десятую долю своих рабочих функций, если бы ей не помогал в этом большой палец. Этот маленький факт немножко большей подвижности одной из косточек кисти имел решающее значение для судеб всего человечества. Можно смело сказать, что благодаря этому устройству большого пальца, обусловливающему громадные разнообразия хватательных движений, человек впервые научился обращаться с орудиями и инструментами. Наряду с выпрямленной походкой, может быть, ни один биомеханический факт не имел для человека такого решающего культурно-исторического значения» (Н. А. Бернштейн).

Хотя пястно-фаланговые суставы в силу шаровидной своей формы трехосны, но фактически они обеспечивают пальцам только две степени свободы движений вместо ожидаемых трех. Поворот пальцев около продольных осей невозможен, так как не существует необходимых мышц для активных движений в этом направлений. В очень ограниченных пределах здесь осуществимы лишь пассивные движения.

Значительное преобладание углов сгибания пальцев над углами их разгибания объясняется помимо прочего тем, что шаровые поверхности пястных костей в дистальной их части заходят далеко на ладонную сторону.

Что касается межфаланговых суставов, то все они одноосны, в силу чего фаланги совершают только движения сгибания и разгибания.

Для того чтобы представить все изложенное в наглядном схематическом виде, мы приводим в виде иллюстрации к сказанному таблицу, в которой перечислены все суставы верхней конечности и указана по отношению к каждому суставу его форма, количество доступных ему степеней свободы, характер производимых им движений и количественное выражение границ их подвижности. В биомеханике принято изображать границы подвижности с помощью построения так называемых глобусов подвижности, дающих совершенно наглядное представление о подвижности отдельных суставов и о всех размерах любых движений. Мы ограничимся здесь только соответствующей таблицей (см. таблицу 1).