Геометрия противопоставления большого пальца

С точки зрения строго геометрии (рис. 124) противопоставление большого пальца состоит в том, чтобы провести касательную от точки А′ на подушечке большого пальца к точке А на подушечке, допустим, указательного пальца, сделать так, чтобы точки А и А′ совпали в пространстве.

Чтобы совместить две точки в пространстве (рис. 125), нужно использовать три степени свободы, следуя осям координат X, Y, Z. Две другие степени свободы нужны для совмещения плоскостей подушечек пальцев: плоскость на плоскости и направление на направлении, используя вращение вокруг осей t и u. Так как пальцы не могут развернуться ногтями друг к другу, то третья ось v, перпендикулярная осям u и t, не нужна.

Совмещение плоскостей подушечек пальцев требует пять степеней свободы:

• три степени для совмещения контактных точек;
• две степени для совмещения плоскостей подушечек пальцев.

Довольно просто можно доказать, что каждая ось сустава составляет одну степень свободы, которая сочетается с другими для достижения финального результата. Отсюда следует, что пяти степеней свободы костно-суставного столба большого пальца достаточно для его противопоставления.

Если представить в плоскости (рис. 127) движение трех подвижных сегментов (первая пястная кость М₁, первая фаланга P₁ и вторая фаланга Р₂) костно-суставного столба большого пальца по трем осям сгибания:

YY′ для трапецие-пястного сустава ТМ,
f₁ для пястно-фалангового сустава MP,
f₂ для межфалангового сустава ЕР,

то становится ясно, что необходимы две степени свободы для перемещения конца второй фаланги Р₂ в точку Н на плоскости: если заблокировать f₁ или f₂, то есть только один способ достигнуть точки Н. Но включение третьей степени свободы позволяет достигнуть точки Н под действием различных обстоятельств: два ориентира на подушечках пальцев О и О' показаны на рис. под углами α и β, и мы видим, что этот механизм требует три степени свободы в пространстве.

Добавление четвертой степени свободы в пространстве (рис. 127) вокруг второй оси Y₂Y₂′ трапецие-пястного сустава ТМ осуществляет дополнительное ориентирование подушечки большого пальца в различных направлениях, что позволяет выбрать любой палец руки для противопоставления. Пятая степень свободы (рис. 128), полученная благодаря второй оси пястно-фалангового сустава MP, еще больше улучшает сопоставление плоскостей подушечек пальцев, позволяя ограниченное вращение одной плоскости по отношению к другой вокруг точки касания. В общем, можно констатировать, что ось сгибания f₁ пястно-фалангового сустава MP четко поперечна только при строгом сгибании. В большинстве случаев эта линия косо направлена в том или ином направлении:

• наклон в сторону f₂ - сгибание сочетается с наклоном локтевой кости и супинацией;
• наклон в сторону f₃ - сгибание сопровождается наклоном лучевой кости и пронацией.

В целом благодаря пяти степеням свободы, доступным в механике костно-суставного столба большого пальца, существует множество путей соприкосновения подушечки большого пальца с подушечками остальных пальцев.


"Верхняя конечность. Физиология суставов"
А.И. Капанджи