第 15 章:前臂肌群的力学与病理力学(Mechanics and Pathomechanics of the Muscles of the Forearm)
15.1 章节导论(Introduction)
前一章讨论了腕与手的骨与关节,说明了关节面与周围韧带对各关节可活动度及稳定性的影响。本章则介绍前臂肌群——它们既是腕与手的运动源,又为整个腕—手复合体提供稳定作用。多数前臂肌跨过拇指或手指的某些或全部关节,被称为手的外部肌(extrinsic muscles)。这些外部肌对手部力学与病理力学的影响与手的内部肌(intrinsic muscles)以及手部特有的支持结构紧密相关,因此要完整理解外部肌对手部力学与病理力学的作用,必须先了解手部特有的结构;这些特有结缔组织结构在第 17 章讨论,手的内部肌在第 18 章讨论。超过一半的前臂肌在位置上会影响肘关节,但只有旋前圆肌与旋后肌主要作用于肘部;其他前臂肌主要作用于腕与手。它们在肘部的功能本章也有讨论,但这些作用研究尚不充分、理解仍不清晰。正常肘部拥有其他大型肌群专门使其活动,因此这些前臂肌在肘部可能功能意义不大;只有在缺乏正常肘部肌群的个体中,跨过肘部的前臂肌才可能在功能上变得重要。许多前臂肌无力的表现方式与较近端的肌肉有所不同:肌肉无力会改变跨过关节的正常力平衡,使较强一侧的对抗肌将关节拉向反方向。例如,肱三头肌无力时肘屈肌会试图将肘拉向屈曲,但在直立位前臂与手的重量会帮助抵抗较强的肘屈肌的屈曲力。腕与手远端节段的重量较小,因此抵抗肌力不平衡所致变形的能力较弱,导致腕与手部肌肉的无力或挛缩更直接地与畸形相关。在介绍各前臂肌时,对其无力与挛缩的讨论包括对潜在畸形的说明;须注意手部肌力平衡既依赖于本章介绍的外部肌之间的平衡,也依赖于外部肌与第 18 章介绍的内部肌之间的平衡。
前臂肌群有一个共同特征:它们与所跨关节的运动轴距离都很近。肩部与肘部肌肉的力臂通常为数厘米或更多,而前臂肌的力臂约为 0.1 到 3.0 cm。力臂如此之小且多数肌腱可在关节周围轻微移动,使许多前臂肌在不同关节位置下作用可变。桡侧腕屈肌即是一例:该肌附着于肱骨内上髁,靠近肘关节屈伸轴;研究表明当肘屈曲时该肌位于轴线前方而产生屈肘力矩,而当肘伸直时该肌会滑到轴线后方而产生伸肘力矩。小力臂与肌腱可从关节轴一侧滑到另一侧的特性有助于解释本章对某些肌肉作用所报告的分歧。
本章的目的是:(1)描述前臂各肌的构型与作用;(2)讨论各前臂肌在肘、腕与手的功能角色;(3)开始考察单个肌肉受损对腕与手功能缺失的贡献;(4)描述腕与手部前臂肌之间为实现最佳手部功能所必需的相互作用;(5)比较前臂肌组中对抗肌群的相对力量。前臂肌可方便地分为四组:掌侧浅层、掌侧深层、背侧浅层、背侧深层。每组先介绍,随后讨论腕部与外部手肌之间的协同活动,最后回顾前臂肌的相对肌力。
15.2 掌侧浅层肌群(SUPERFICIAL MUSCLES ON THE VOLAR SURFACE OF THE FOREARM)
前臂掌侧有五块浅层肌:旋前圆肌、桡侧腕屈肌、掌长肌、指浅屈肌、尺侧腕屈肌。除共同近端附着(通过屈肌总腱附着于肱骨内上髁)外,各肌还有其特有的近端附着,将在各肌的描述中分别给出。
旋前圆肌(Pronator Teres)。 旋前圆肌已在第 12 章与肘屈肌一并介绍,其作用为肘屈曲与旋前;肌电(EMG)数据表明其作用是在重阻力下为这些运动提供额外力。旋前圆肌在前臂掌侧中部易触及。其无力导致肘屈曲与旋前力量下降;如其他肘屈肌未受影响,则肘屈曲无力极小;同样,若旋前方肌(本章后面介绍)保持完好,则旋前圆肌无力所致的残疾仅限于需要用力旋前的活动。旋前圆肌挛缩可导致旋后活动度下降,但其效应取决于肘屈曲位——因为旋前圆肌同时影响旋前与屈曲。第 12 章详述了这种两个关节位置之间的相互关系:肘屈曲使旋前圆肌处于松弛位,从而允许更多的旋后活动度;反之,通过伸肘增加对旋前圆肌的拉伸则会减小旋后方向上的柔韧性。
桡侧腕屈肌(Flexor Carpi Radialis, FCR)。 桡侧腕屈肌为梭形肌,位于旋前圆肌内侧,是六块专司腕部活动的肌肉之一(其他为掌长肌、尺侧腕屈肌、桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌与尺侧腕伸肌);其余前臂肌也影响腕但同时对手指有重要作用。该肌的近端附着为通过屈肌总腱附着于肱骨内上髁及周围筋膜,位于旋前圆肌内侧;远端附着于示指与中指掌骨底掌面;神经支配为正中神经 C6、C7;其肌腱在远端前臂、紧靠桡动脉内侧处易触及。桡侧腕屈肌在腕屈曲与腕桡偏中的作用得到肌电数据与力臂分析的支持,其腕屈曲与腕桡偏的力臂均约为 1.0 cm。桡侧腕屈肌收缩时同时产生腕屈曲与桡偏。为使该肌只参与腕屈曲或只参与腕桡偏,至少需要另一块肌肉同时收缩以阻止其产生的多余运动。例如,腕纯屈曲由桡侧腕屈肌与尺侧腕屈肌共同收缩完成——尺侧腕屈肌的尺偏拉力抵消了桡侧腕屈肌的桡偏拉力。肌电分析显示桡侧腕屈肌在腕屈与桡偏复合用力时募集最大。桡侧腕屈肌在肘部的作用有争议:多数研究表明其屈肘,但也有研究指出该肌根据肘的位置既可屈肘又可伸肘;多数生物力学研究指出其具有旋前力臂,但有限的肌电数据显示旋前时无主动收缩。生物力学研究表明桡侧腕屈肌在肘部具有产生力矩的力学潜能,但其在肘部的功能活动尚未证实。临床医师须注意:桡侧腕屈肌在肘部可能功能不大,但在缺乏其他肘部肌群控制的个体中其作用潜能可能被调用。桡侧腕屈肌单独无力虽少见,但其无力会破坏腕部肌力平衡;其作用减弱时最明显的影响是腕屈曲与桡偏复合运动的无力,并产生与腕部其他肌肉受损相同的肌力失衡后果。
掌长肌(Palmaris Longus, PL)。 掌长肌为小的梭形肌,位于桡侧腕屈肌内侧。该肌近端附着为通过屈肌总腱附着于肱骨内上髁及周围筋膜;远端附着为屈肌支持带浅面与掌腱膜的近端部分;神经支配为正中神经 C8 与可能的 C7;该肌在屈腕同时使拇指与小指对掌时可在腕横韧带浅面触及。掌长肌位于腕中部,因此作为腕的纯屈肌。其生理横截面积估计不到桡侧腕屈肌的一半、尺侧腕屈肌的三分之一,因此其对腕屈力矩的贡献在多数个体中较小。尚无已知肌电研究考察其在功能活动中的作用。掌长肌通过其与掌腱膜的附着使手掌呈杯状并绷紧或支持手部皮肤,但这些功能意义不明。掌长肌在约 10% 的人群中先天缺失,未见其缺失相关损伤的报道;其肌腱常被外科医生用作肌腱修复的移植材料。未见掌长肌单独挛缩的报道。
指浅屈肌(Flexor Digitorum Superficialis, FDS)。 指浅屈肌是掌侧浅层最大的肌肉。其肱尺头通过屈肌总腱附着于肱骨内上髁及周围筋膜、尺骨冠突及肘内侧副韧带;桡侧部起自桡骨前面自桡骨粗隆至旋前圆肌附着处。远端各指有一腱,在掌指关节近端进入屈肌腱鞘;在掌指关节处肌腱分为两束,指深屈肌的肌腱从中穿过;指浅屈肌的两束在中节指骨近端重新汇合并附着于中节指骨掌面;神经支配为正中神经 C8、T1 与可能的 C7。中指与无名指的指浅屈肌腱在腕中部跨过桡腕关节时可在中线触及;肌腹可在尺骨近端内侧缘触及。指浅屈肌是唯一能在不屈曲远侧指间关节(DIP)的情况下屈曲手指近侧指间关节(PIP)的肌肉。但该肌的收缩影响其所跨过的每一个关节。指浅屈肌的肌腱在手指掌指关节掌侧是最浅层的肌肉,因此其屈曲力臂最大;肌电研究显示其在掌指关节屈曲时有活动。中指的指浅屈肌显著强于示指与无名指;小指的指浅屈肌最弱。该肌在正常条件下对手指掌指关节的桡偏或尺偏无贡献。指浅屈肌虽然描述为有四条独立肌束各到一指,但到示指、环指、小指的肌腱实际上由多束肌纤维共同支配;只有到中指的肌腱具有完全独立的肌纤维。因此只有中指能够完全独立地激活指浅屈肌;示指与小指虽在更远端有独立肌纤维的贡献,但近端有共享附着,因而在低负荷下可独立活动,而更强烈的收缩则募集共享的肌腱单元使示指与小指一起收缩。小指的指浅屈肌腱也可能缺失或完全不存在。
指浅屈肌跨过腕的位置大约在腕屈伸轴前方 1.5 cm 处,具有显著的屈腕潜能。肌电研究显示指浅屈肌在腕屈曲时与桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌等专司腕屈的肌肉一起活动。指浅屈肌的肌腱在腕上方跨过头状骨(腕桡尺偏轴的近似位置),可向桡侧或尺侧滑动,从而支持其参与腕桡偏与尺偏的观点。指浅屈肌跨过肘部的研究较少,少数对肘部肌肉力臂的研究指出其与桡侧腕屈肌类似,在肘伸直时具有伸肘力臂,在肘屈曲时具有屈肘力臂;研究还指出指浅屈肌在前臂与肘处于不同位置时可产生旋前或旋后力矩。指浅屈肌与桡侧腕屈肌在肘部的力臂均小于 1 cm,是否对肘部运动有显著贡献仍不清楚;在缺乏肘部主要肌群的个体中这种潜在效应可能更明显。指浅屈肌无力的特征性表现是 PIP 屈曲无力而 DIP 仍可放松;其无力也会影响所跨过的所有关节(包括腕与掌指关节)。指浅屈肌在握拳时为手指屈曲提供附加力,其无力会导致强力捏物时 PIP 过伸而 DIP 屈曲。功能上,指浅屈肌无力导致握力下降。指浅屈肌单独挛缩虽少见,但指浅屈肌与指深屈肌共同挛缩常因外部肌与内部肌之间的肌力失衡丧失所致,结果为爪形手畸形;该畸形在第 18 章详细讨论。
尺侧腕屈肌(Flexor Carpi Ulnaris, FCU)。 尺侧腕屈肌为大型的羽状肌,是专司腕部活动的肌肉中生理横截面积最大者;其作用力因而非常强大,在切肉与使用锤子等活动中负责稳定腕部。该肌的肱骨头通过屈肌总腱附着于肱骨内上髁及周围筋膜;较大的尺骨部起自尺骨鹰嘴内侧、尺骨近端三分之二后面及相邻的肌间隔;远端附着为豌豆骨,再经豆钩韧带与豆掌韧带延伸至钩骨钩部及小指掌骨底;神经支配为尺神经 C7、C8、T1;其肌腱跨过腕部向豌豆骨时可触及。尺侧腕屈肌的腕屈曲与尺偏作用得到肌电分析支持。其腕屈力臂与桡侧腕屈肌相近,约 1.0 cm;该力臂因肌腱附着于豌豆骨而得到增强,豌豆骨将肌肉有效前抬从而改善其屈腕力臂。尺侧腕屈肌在肘部的作用仍有争议:有研究支持其参与肘屈曲,也有研究支持其参与伸肘;同样有研究指出其对前臂旋前与旋后都有贡献,也有研究指出其对二者都无贡献。这些数据表明需要更多研究以确定尺侧腕屈肌在肘部的作用。尺侧腕屈肌在锤击活动中的作用具体表现为:在砸击阶段,手握锤进入腕屈曲与尺偏;锤与钉接触时,钉将锤与腕推回伸与桡偏方向,需要尺侧腕屈肌控制锤子并避免被钉反弹;尺侧腕屈肌无力的患者在这些活动中会感到无力感。尺侧腕屈肌挛缩见于中枢神经系统疾病所致肌痉挛以及腕部不稳(如类风湿性关节炎)的患者;这些病例中腕被拉入并保持于屈曲与尺偏位。由于腕伸对强力抓握至关重要,尺侧腕屈肌挛缩会妨碍强力抓握,从而可能造成显著的功能障碍。
15.3 背侧浅层肌群(SUPERFICIAL MUSCLES ON THE DORSAL SURFACE OF THE FOREARM)
前臂背侧浅层肌包括余下的专司腕部活动的肌肉——桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌与尺侧腕伸肌,以及指伸肌与小指伸肌。所有这些肌肉都通过伸肌总腱共同附着于肱骨外上髁。各肌的个别附着与作用分别介绍如下。
桡侧腕长伸肌与桡侧腕短伸肌(Extensor Carpi Radialis Longus, ECRL; Extensor Carpi Radialis Brevis, ECRB)。 二者在肘部紧靠在一起并沿相似路径走向手部,因此在腕部具有相似作用。桡侧腕长伸肌在伸肌总腱肌群中位置最靠近端,近端被肱桡肌覆盖;桡侧腕短伸肌前面被桡侧腕长伸肌覆盖。桡侧腕长伸肌的近端附着为肱骨外上髁远端三分之一的外上髁嵴与肌间隔以及伸肌总腱;远端附着为示指掌骨底背面的桡侧面;神经支配为桡神经 C6、C7;其肌腱在腕关节背外侧、示指掌骨底近端可触及。桡侧腕短伸肌的近端附着为通过伸肌总腱附着于肱骨外上髁;远端附着为中指掌骨底背面的桡侧面;神经支配为桡神经 C7、C8 与可能的 C6;其肌腱在腕关节背外侧、中指掌骨底近端、桡侧腕长伸肌腱的尺侧可触及。
二者在腕部具有相似作用,但其角色并不完全相同。桡侧腕短伸肌具有更大的伸腕力臂与更大的生理横截面积;有证据表明桡侧腕短伸肌对腕伸力量的贡献最大,是主要的腕伸肌;桡侧腕长伸肌在桡偏中的力臂大于桡侧腕短伸肌,但二者在桡偏中的参与更接近对等;不过桡侧腕长伸肌在桡偏中可能比桡侧腕短伸肌起更大作用。桡侧腕长伸肌因邻近肱桡肌(肘屈肌)而具有屈肘的潜能;二者在肘部的力臂研究提示其具有屈肘的力学潜能,但尚无在体研究支持此作用。直接电刺激研究表明,桡侧腕长伸肌与桡侧腕短伸肌在前臂旋前时可产生小的旋后力矩,在前臂旋后时(特别是肘屈曲时)可产生更显著的旋前力矩。象其他跨过肘部的腕部肌肉一样,这两块肌肉在肘部的作用可能只有在肘部主要肌群缺失时才显著。桡侧腕长伸肌与桡侧腕短伸肌都无力会导致腕伸与腕桡偏力量大幅下降。单纯丧失桡侧腕短伸肌比单纯丧失桡侧腕长伸肌造成更严重的功能损害,因为前者对腕伸的作用更大。腕伸无力会导致强力抓握与捏物困难,这源于腕伸与指屈之间的必要相互作用——该相互作用在本章后文解释。桡侧腕长伸肌与桡侧腕短伸肌挛缩虽不常见,但会导致屈曲与尺偏方向的柔韧性下降,从而可能影响需要腕屈曲与尺偏的个人卫生活动。
指伸肌(Extensor Digitorum, ED; 又称 Extensor Digitorum Communis)。 指伸肌的肌腱在跨过腕背侧后向四指扇形展开。各指的指伸肌腱由称为腱间结合(juncturae tendinae)的纤维带相互连接。小指的指伸肌腱常缺失甚至不存在,且常通过腱间结合接受来自无名指的肌腱。腱间结合对各指主动与被动运动都有影响。主动收缩时,这些连接可使单指在指伸肌收缩时获得更多伸指力,因为有更多肌纤维牵拉同一肌腱。被动情况下,一指或两指掌指关节屈曲时通过腱间结合将其他指的指伸肌腱向远端牵拉,使其他指的指伸肌腱放松,从而允许各指屈曲。腱间结合也可能在强力抓握时为屈曲的掌指关节提供重要的内外侧稳定力,但这些纤维连接也会妨碍手指的独立运动。
指伸肌的近端附着为通过伸肌总腱附着于肱骨外上髁及周围筋膜与肌间隔;远端各指有一条肌腱,在掌指关节水平变宽形成伸肌腱帽(extensor hood)。在掌指关节远端,腱帽接受内部肌的附着。在近节指骨远端,腱帽分为中央腱与两条侧束。中央腱或中央束附着于中节指骨底背侧;侧束沿中节指骨背侧的内外侧行走,在远侧指间关节处汇合,共同附着于远节指骨底背侧。神经支配为桡神经 C7、C8;其肌腱在跨过腕与各指掌骨时可触及。指伸肌是手指掌指关节的主要伸肌;其中指肌力最强。指伸肌对手指 PIP 与 DIP 关节的伸直也有贡献,但若不同时有蚓状肌或骨间肌的活动则不能完成 PIP 与 DIP 的伸直。肌电研究一致显示指伸肌在 IP 关节屈曲下进行 MCP 伸直时有活动,而在 IP 关节伸直时则有指伸肌与内部肌的共同活动。指伸肌也与指外展以及腕的伸与外展有关,但这些作用尚无研究证实。指伸肌的指外展作用由于掌指关节屈伸运动的复杂性而变得复杂;如前章所述,手指屈曲时向鱼际汇聚,伸直时回到展开位,这种运动使 MCP 关节看起来有主动外展但实际上可能是关节面形状的结果,无需任何肌肉主动外展。指伸肌在腕部具有伸腕与尺偏的力学潜能。尽管指伸肌在力学上有伸腕能力,桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌与尺侧腕伸肌仍是主要的腕伸肌;不过临床医师须注意指伸肌的替代动作可能掩盖腕部主要伸肌的无力。指伸肌跨过肘部,但没有已知研究证实其参与肘部运动;其在肘部力臂的研究有冲突,既有报告伸肘力臂也有报告屈肘力矩;三名受试者指伸肌的孤立刺激在前臂旋前时产生小的旋后力矩,在前臂旋后时产生较大的旋前力矩。象其他前臂肌一样,指伸肌对肘部有潜在影响,但在肘部正常肌群受损时其影响可能才变得显著。指伸肌单独无力可能由创伤(如肌腱断裂)造成,导致手指掌指关节伸直无力或丧失;然而如指伸肌的副伸肌(示指伸肌与小指伸肌)仍完整,仍可保留部分功能。在讨论指伸肌挛缩效应之前,须了解其远端附着在正常手指屈曲活动度中的作用。正是这种精细的附着结构使手指能同时屈曲所有关节(如握拳)。指伸肌的中央腱附着于中节指骨,在 PIP 屈曲时被拉紧;中央腱的张力将指伸肌向远端牵拉,使其侧束放松,从而允许 DIP 的屈曲活动度。反之,DIP 屈曲时拉紧侧束,从而将指伸肌腱向远端牵拉,使中央腱在 PIP 处放松,允许 PIP 的全范围屈曲活动度。指伸肌挛缩限制手指全范围屈曲,但其表现复杂因为该肌跨过多个关节。在指伸肌挛缩的情况下,MCP 关节的伸直或过伸伴随 IP 关节的屈曲。这种 MCP 伸直加 IP 屈曲的组合来自指伸肌的牵拉以及拮抗的指深屈肌的相应牵拉。指伸肌挛缩可由前臂或手的肌粘连或肌肉伸展性丧失引起;也可由内部肌无力所致的肌力平衡丧失造成。
小指伸肌(Extensor Digiti Minimi, EDM; 又称 Extensor Digiti Quinti)。 小指伸肌在前臂中位于指伸肌内侧。其近端附着为通过伸肌总腱附着于肱骨外上髁及周围筋膜;远端附着为以两条肌腱附着于小指的伸肌腱帽;外侧部分与指伸肌的肌腱融合,因此小指 MCP 关节处尺侧的肌腱仅属于小指伸肌;神经支配为桡神经 C7、C8;其肌腱在跨过小指 MCP 关节时位于指伸肌腱的尺侧可触及。小指伸肌在小指上的作用与指伸肌在手指上的作用几乎相同;但若该肌影响腕,则可能产生尺偏,因为其肌腱在跨过腕时位于头状骨尺侧。小指伸肌无力或丧失导致不能独立伸直小指 MCP 关节。由于指伸肌在小指的肌腱常缺失甚至不存在,小指伸肌无力的特征是小指 MCP 伸直显著无力。小指伸肌单独挛缩可能性小,但挛缩效应与指伸肌挛缩的效应相似。
尺侧腕伸肌(Extensor Carpi Ulnaris, ECU)。 尺侧腕伸肌是最后介绍的专司腕部活动的肌肉,为羽状肌,体积与桡侧腕短伸肌相近。其近端附着为通过伸肌总腱附着于肱骨外上髁及周围筋膜以及与尺侧腕屈肌共用的尺骨后缘;远端附着为小指掌骨内侧;神经支配为桡神经 C7、C8;其肌腱在做腕伸加尺偏抗阻时在腕关节背尺侧可触及。尺侧腕伸肌的腕伸与尺偏作用被普遍接受并有肌电证据支持;但有数据指出该肌只有在前臂旋后时才能伸腕。其伸腕力臂的分析显示力臂从前臂旋后到旋前逐渐减小,支持尺侧腕伸肌在前臂旋后时伸腕最有效的观点。肌电分析显示尺侧腕伸肌在前臂不同位置下的腕伸中募集水平无显著差异;尚无已知研究量化尺侧腕伸肌在不同前臂位置下施加于腕的伸腕力矩。尺侧腕伸肌具有专司腕部活动的肌肉中最大的尺偏力臂;该力臂随腕位变化很小,使该肌对尺偏特别有效。尺侧腕伸肌位于尺骨头与三角纤维软骨复合体(TFCC)的纤维软骨盘的尺侧紧邻处,对支持远端桡尺关节起重要作用。在旋前时该肌被拉伸,有助于防止背侧脱位;在旋后时该肌可能有助于尺骨前向滑动。尺侧腕伸肌跨过肘部;其在肘部力臂的测量显示有显著的伸肘与旋前力臂,提示该肌至少在力学上能够伸肘与旋前;但肌电数据显示尺侧腕伸肌在前臂旋前时无活动;象其他跨过肘部的前臂肌一样,需要更多研究以确定其是否在肘部起作用。尺侧腕伸肌无力导致腕伸与腕尺偏无力。象其他腕部肌肉一样,尺侧腕伸肌参与健康腕部所体现的精细平衡;任何一块腕部肌肉受损所致的肌力失衡都可能造成显著的功能障碍。腕伸无力对产生强力的抓握与捏物尤其有破坏性。尺侧腕伸肌单独挛缩虽不常见,但会使腕在屈曲与桡偏方向上的活动度减小。
15.4 五块主要腕部肌肉的协同动作(COMBINED ACTIONS OF THE FIVE PRIMARY WRIST MUSCLES)
从对各专司腕部活动的肌肉的讨论可看出,没有单一一块肌肉能在任何基本平面内移动腕。因此要产生纯屈伸或纯桡尺偏运动,需要成对的肌肉同时收缩。例如桡侧腕屈肌与尺侧腕屈肌都是纯腕屈曲所必需的。在功能性活动中腕通常沿从腕伸加桡偏到腕屈加尺偏的对角线路径运动;不令人惊讶的是尺侧腕屈肌的生理横截面积大于桡侧腕屈肌;同样,桡侧腕长伸肌与桡侧腕短伸肌的合生理横截面积大于尺侧腕伸肌;这些腕部肌肉似乎专门适应于沿对角线路径支持与活动腕与手。任一专司腕部活动的肌肉受损不仅影响该肌所提供的特异运动,还会干扰该肌所参与的基本平面运动。例如尺侧腕伸肌收缩产生腕伸与尺偏的复合运动;该肌无力导致该复合运动以及纯腕伸与纯腕尺偏都无力;因此当临床医师发现患者难以完成某基本平面内的腕部运动时,需要进一步评估以确定受累肌群间的力量分布。
15.5 掌侧深层肌群(DEEP MUSCLES ON THE VOLAR SURFACE OF THE FOREARM)
前臂掌侧深层肌包括指深屈肌、拇长屈肌与旋前方肌。
指深屈肌(Flexor Digitorum Profundus, FDP)。 指深屈肌是大型的肌肉,由多束单羽状肌组成;其生理横截面积大、潜在力大。基于其生理横截面积,指深屈肌比指浅屈肌强达 50%,两者均强于指伸肌。其近端附着为尺骨前内侧面近端三分之二或四分之三以及骨间膜内侧半、冠突内侧面以及经尺侧腕屈肌腱膜附于尺骨后缘;远端各指有一条肌腱,附着于远节指骨底掌面;示指与中指肌腱由正中神经前骨间支支配(C8、T1,可能 C7),无名指与小指肌腱由尺神经支配(C8、T1);其肌腱在每指中节指骨掌侧可触及。指深屈肌是唯一能屈曲手指 DIP 关节的肌肉。测试该肌力量与完整性的标准程序是主动 DIP 屈曲。然而各指肌腱在肌腹处甚至在腕管内存在机械连接,使得除示指(具有较多独立控制)外,单指单独激活指深屈肌困难甚至不可能。指深屈肌与指浅屈肌都影响所跨过的每个关节。两者都能在手指 PIP、MCP 关节与腕部产生屈曲。但肌电研究指出指深屈肌是手指的主要屈肌,在自由无阻的手指闭合时被激活;指浅屈肌似乎被保留为额外力量,特别是在强力捏物与抓握时;由于指浅屈肌对各指有较多独立激活,也用于需要单指运动的场合。指深屈肌与指浅屈肌都在中指最强。指深屈肌跨过腕并有可能影响腕部;其肌腱在腕管中最深,对腕屈的力臂小;分析提示其力臂随腕屈而增加,因为肌腱在管内向前鼓出。肌电研究对指深屈肌在腕屈中的活动有冲突意见。在腕部肌力测试中常观察到受试者屈指的现象,似乎试图募集指深屈肌作为腕屈肌;临床医师应再次警惕指屈肌被用于增强腕屈力量的现象。指深屈肌无力的直接表现是 DIP 屈曲力量下降,但手指屈曲整体力量以及随之而来的捏力与握力也受影响。指深屈肌挛缩导致手指伸展活动度减小;极端情况下(通常伴肌肉痉挛)手指可能向掌心闭合。挛缩也是手部所有肌肉平衡丧失的结果,由内部肌无力引起。指深屈肌与指伸肌同时挛缩使手塌陷为爪形手畸形,其成因在第 18 章详述。
拇长屈肌(Flexor Pollicis Longus, FPL)。 拇长屈肌与指深屈肌同处腕管底部,是双羽状肌,跨过拇指的 IP、MCP、CMC 关节以及腕关节。其近端附着为桡骨前面及相邻的骨间膜,从桡骨粗隆到旋前方肌附着处,也可能附着于冠突内侧面;远端附着为拇指远节指骨底掌面;神经支配为正中神经前骨间支 C7、C8 与可能的 T1;其肌腱在拇指近节指骨掌侧可触及。拇长屈肌是唯一能屈曲拇指 IP 关节的肌肉。不同于到手指的长屈肌,拇长屈肌是独立的,拇指 IP 关节的独立屈曲容易完成。拇长屈肌在拇指 MCP 与 CMC 关节处的屈曲力臂小于拇指内部肌;肌电评估显示拇长屈肌在 IP 屈曲时大量激活,而在拇指单独 MCP 屈曲时激活为零。事实上在其他拇指肌肉无活动时激活拇长屈肌会导致 IP 屈曲而 MCP 过伸。拇长屈肌对拇指 CMC 内收的贡献研究较少。生物力学分析显示其有很小的力臂可产生外展(掌侧外展)或内收力矩;肌电分析显示拇长屈肌在内收时有活动,在外展时无活动或很少活动。象指深屈肌一样,拇长屈肌在腕部只有很小的屈曲力臂;其也可能产生轻微的桡偏力矩。拇长屈肌无力导致拇指 IP 关节屈曲无力;其单独无力虽少见,但可由前骨间神经受卡压引起。拇长屈肌的远端附着使其作用与拇指内收肌和拇长伸肌共同作用;严重痉挛时拇指被这些肌肉的共同拉力拉入掌内,拇指入掌畸形妨碍或阻止捏物与抓握;严重时拇指位于掌内妨碍手部卫生并可能导致皮肤破溃。拇长屈肌挛缩可能需手术矫正以改善功能或便于皮肤护理。拇长屈肌常与拇长伸肌在缺乏拇指内部肌时一起挛缩,导致典型的猿掌畸形,该畸形在第 18 章详细讨论。
旋前方肌(Pronator Quadratus)。 旋前方肌是前臂旋前的第二块主要肌肉。近端附着为尺骨前面远端四分之一;远端附着为桡骨前面远端四分之一;神经支配为正中神经前骨间支 C7、C8 与可能的 T1;通过将指放在桡骨或尺骨远端掌面、在前臂表面肌腱深部触诊可在无阻旋前中触及。旋前方肌的作用是旋前。如第 12 章所述,肌电研究表明旋前方肌是主要的旋前肌,无论条件如何都参与主动旋前;其旋前力臂至少与旋前圆肌相当(6–8 mm),且在大部分旋前与旋后活动度内相对恒定,在旋前极限时略减小、在旋后极限时减小更多。旋前圆肌在旋前中起辅助作用,只在抗阻与快速运动时收缩。研究还显示旋前方肌在支持远端桡尺关节中起关键作用。旋前方肌无力减弱旋前力量;但若旋前圆肌仍完整,则仍可提供相当大的旋前力。旋前方肌无力在肘伸直时可能导致旋前困难,因为旋前圆肌在旋前的同时屈肘。旋前方肌无力也可能损害远端桡尺关节的稳定性。旋前方肌单独挛缩可能性小;然而其与骨间膜及远端桡尺关节韧带等其他结构一起挛缩时会导致旋后活动度受限。
15.6 背侧深层肌群(DEEP MUSCLES ON THE DORSAL SURFACE OF THE FOREARM)
前臂背侧深层肌包括旋后肌、三块"鼻烟壶"肌(拇长展肌、拇短伸肌、拇长伸肌)以及示指伸肌。
旋后肌(Supinator)。 旋后肌已在第 12 章与前臂另一主要旋后肌肱二头肌一起介绍。肌电研究显示旋后肌是肘部的重要旋后肌,特别是当肘伸直时能有效抑制肱二头肌。旋后肌无力在肘伸直时导致旋后力量显著丧失。第 12 章中报告的病例显示,若仅在标准肌力测试位(肘屈曲)评估旋后力量,旋后肌无力可能被忽略——在该位置肱二头肌是强大的旋后肌,可掩盖旋后肌的无力。旋后肌单独挛缩可能性小,但与肱二头肌一起挛缩时限制旋前活动度。第 12 章讨论了如何通过在不同肘屈曲位下评估旋前活动度来区分肱二头肌与旋后肌对旋前受限的贡献。
拇长展肌(Abductor Pollicis Longus, APL)。 拇长展肌构成鼻烟壶的前缘(由拇长展肌、拇短伸肌、拇长伸肌组成)。研究报告拇长展肌在穿过腕部第一背侧伸肌鞘管时最多可有七条独立的肌腱。该肌既影响拇指也影响腕部,是一块强大的肌肉。其近端附着为肘肌远端附着以远的尺骨后面与骨间膜,以及旋后肌远端附着以远的桡骨后面中三分之一;远端附着为大多角骨与拇指掌骨底桡侧面;神经支配为桡神经 C7、C8;其肌腱在鼻烟壶前缘可触及。拇长展肌的作用需要先明确拇指 CMC 关节的运动(第 14 章介绍):CMC 的外展(掌侧外展)发生在掌面垂直的平面内;伸(桡侧外展)发生在掌面平行的平面内;尽管该肌名为展肌,拇长展肌在 CMC 外展中似乎只起辅助作用——多数研究者报告该肌对外展有部分参与,也有研究指出拇长展肌完全无外展参与。多项研究报告拇长展肌对 CMC 伸直也有贡献。拇长展肌的远端附着广泛且多变,这种变异性可能解释了对其作用的不同解读。拇长展肌的主要附着在拇指掌骨底背面(图 15.30)。由于拇指相对于手其他部分略偏掌侧与内旋,拇长展肌在掌骨背面的附着符合 CMC 伸直的动作。拇长展肌在掌面外侧大多角骨上的附着也被描述;该附着符合 CMC 外展的动作,但其外展力臂远小于拇短展肌;事实上拇长展肌的伸力臂大于外展力臂。肌电研究显示在主动外展时拇长展肌与内部展肌都有活动,但这些研究显示拇长展肌在拇指 CMC 伸直中比在外展中活动更多。对正中神经(支配拇短展肌)进行神经阻滞的研究也阐明了拇长展肌对外展的贡献——这些受试者在 CMC 外展强度上严重丧失(75% 到 100%)。反应的变异性与前述解剖学变异性一致。因此看来拇长展肌虽参与拇指外展,但内部展肌远更胜任;拇长展肌作为拇指 CMC 伸肌更为重要。拇长展肌似乎很适合做腕桡偏——它具有所有跨过腕部肌肉中最大的桡偏力臂之一。也有报告指出其能屈腕并参与腕伸。对该肌腕屈伸力臂的评估提示其跨过腕的路径在屈伸轴上,因此既无屈腕也无伸腕力矩。然而,拇指向外展方向运动会允许拇长展肌的肌腱向前滑动,此时该肌可能屈腕(图 15.32 A);拇指内收则使肌腱向后移动,可能产生伸腕(图 15.32 B)。腕与拇指处肌肉附着的大且可变的特征也可能解释拇长展肌在腕部作用报告中的差异。机械与尸体模型提示拇长展肌在前臂旋后时可能有助于旋后,在前臂处于中位时可能有助于旋前。临床医师应对拇长展肌在各种腕部运动中的替代作用保持警觉。拇长展肌无力的主要表现是 CMC 伸直无力。拇指 CMC 关节的伸直是正常捏物的必要组成部分,因此拇长展肌无力会损害强力捏物的能力。拇长展肌单独挛缩未见已知报告;在外翻肌等其他拇指外部肌挛缩时可能伴有拇长展肌挛缩,其挛缩可能导致拇指 CMC 屈曲活动度下降。
拇短伸肌(Extensor Pollicis Brevis, EPB)。 拇短伸肌与拇长展肌一起在腕部第一背侧鞘管中行进,因此除在拇指 MCP 关节的远端附着外,两者在腕与拇指 CMC 关节的作用几乎相同。拇短伸肌比拇长展肌小很多。其近端附着为拇长展肌远端附着以远的桡骨后面与相邻的骨间膜;远端附着为拇指近节指骨底背面;神经支配为桡神经 C7、C8;其肌腱与拇长展肌一起作为鼻烟壶的桡侧可触及,正好位于拇长展肌腱的背侧。拇短伸肌位于 MCP 关节背面,能伸拇指 MCP 关节。拇长伸肌也能伸 MCP 关节,但难以孤立募集拇短伸肌。拇短伸肌在拇指上的作用与其在腕与 CMC 关节上的作用与拇长展肌几乎相同;其对齐于伸拇指 CMC 关节但对外展的贡献很小;其在腕桡偏中的力臂与拇长展肌相近但屈腕能力较差。象拇长展肌一样,拇指的运动可能改变其对腕屈伸的作用。拇短伸肌无力使拇指 MCP 与 CMC 伸直无力。然而若拇长展肌与拇长伸肌仍完整,功能后果较小。拇短伸肌单独挛缩可能性小;其挛缩可能与较大的拇长展肌一起限制 CMC 活动度;其太小而不能单独影响 MCP 关节活动度。
拇长伸肌(Extensor Pollicis Longus, EPL)。 拇长伸肌是另一羽状肌,在前臂中走向拇指的路径曲折。其近端附着为尺骨后面外侧中三分之一及相邻的骨间膜;远端附着为拇指远节指骨底背面;神经支配为桡神经 C7、C8;其肌腱作为鼻烟壶的尺侧缘可触及。拇长伸肌绕过桡骨背侧结节,该结节作为滑轮将肌腱方向转向拇指;肌腱绕过背侧结节后形成的角度直接影响该肌对拇指的作用。拇长伸肌是伸拇指 IP 关节的主要肌肉;其是唯一能通过其全范围活动度伸 IP 关节的肌肉。然而其他肌肉(如拇指内部肌)也对 IP 伸直有贡献。拇长伸肌也与拇短伸肌一起对 MCP 伸直有贡献。拇长伸肌在 CMC 关节的作用更有争议。该肌通常被描述为该关节的伸肌;然而拇长伸肌在绕过桡骨背侧结节时跨过 CMC 的尺侧(图 15.34)。认识到 CMC 伸直发生在掌面平行平面而内收发生在掌面垂直平面,可以看出拇长伸肌更适合内收 CMC 关节而非伸直;拇指内收时拇长伸肌成为更好的内收肌而较差的伸肌。拇长伸肌是唯一能将拇指内收超过手掌的动作——此动作称为后伸(retropulsion),可作为拇长伸肌的测试动作(图 15.35)。拇指外展时该肌的伸力臂改善。拇长伸肌跨过腕的背侧、稍偏向头状骨的桡侧,对腕伸与桡偏都有力臂。拇长伸肌可能在前臂旋后时有助于旋后、在前臂中位时有助于旋前。拇长伸肌无力的主要表现是 IP 关节伸直无力;若拇指内部肌仍完整,仍保留部分 IP 伸直。在无手部病理的受试者中进行神经阻滞暂时麻痹拇长伸肌的研究显示,多数受试者能用完整内部肌将 IP 关节伸至其活动度的一半以上——这表明拇长伸肌对 IP 全主动伸直很重要,但并不是 IP 关节的唯一伸肌。拇长伸肌挛缩最常见于与其他外部肌(特别是拇长屈肌)一起挛缩;这种联合挛缩常因拇指内部肌无力而改变了腕手功能所必需的肌力平衡。
示指伸肌(Extensor Indicis, EI; 又称 Extensor Indicis Proprius)。 示指伸肌为小肌,位于前臂背侧深层。其近端附着为拇长伸肌远端附着以远的尺骨后面及相邻的骨间膜;远端附着为示指的伸肌腱帽;其肌腱在 MCP 关节处位于指伸肌腱的尺侧;神经支配为桡神经 C7、C8;其肌腱在两条肌腱跨过示指 MCP 关节时位于指伸肌腱的尺侧可触及。示指伸肌在示指上的作用与指伸肌在示指上的作用几乎相同。示指伸肌在示指上的作用与指伸肌相同,是伸 MCP 关节。伸示指所有关节需要外部伸肌与内部肌同时收缩。示指伸肌的主要功能作用是允许示指独立伸直——这点很重要,因为手指的主要外部伸肌指伸肌有腱间结合使独立运动困难。肌电数据显示示指伸肌在无手部病理的受试者进行无阻 MCP 伸直时比指伸肌更活跃。示指伸肌的肌腱位于指伸肌腱的尺侧,对示指 MCP 关节产生轻微的尺偏力臂。示指伸肌位于腕背中央,从力学上能对腕伸有贡献,但该肌较小不能增加太多力。示指伸肌无力可能造成 MCP 关节伸直无力,但主要限制是难以独立活动示指;对电脑操作员与音乐家等功能性要求高的个体可能造成显著功能损害。示指伸肌单独挛缩可能性小,但可能与指伸肌一起挛缩,二者共同可能导致手指 MCP 关节过伸。
15.7 前臂肌群对腕与手的协同作用(SYNERGISTIC FUNCTION OF THE FOREARM MUSCLES TO THE WRIST AND HAND)
专司腕部活动的肌肉与手指肌肉的主动协调。 一块肌肉影响其所跨过的每个关节。因此手指屈肌倾向于屈腕、屈掌指关节与屈 PIP、DIP 关节,而手指伸肌倾向于伸这些关节。在腕最大屈曲下尝试握紧拳会失败并通常造成前臂掌侧或背侧的不适。反之,在腕最大伸直下完全伸指则困难。造成这些任务困难的两个重要因素是:第一,在两种情况下主动肌都被要求在最短位置下收缩,这导致指屈或指伸肌的主动不足。主动不足在第 4 章中定义为肌肉不能缩短到足以带动肢体完成全部活动度。每块肌肉都有由其纤维长度决定的最大缩短能力;如果指屈肌被允许屈曲其所跨过的每个关节,它们在将关节拉过全部活动度之前就达到最大缩短长度。在主动肌主动不足的同时,拮抗肌被拉伸并可能产生被动不足。被动不足定义为因对抗软组织的被动限制而无法完成全范围活动。当腕与指屈曲时,拮抗的指伸肌被拉伸并可能限制手指完全闭合。所涉及的结构在腕伸直时打开手指的实例中恰好相反——指伸肌腱表现出主动不足,指屈肌可能表现被动不足。专司腕部活动的肌肉对防止外部手指肌收缩时可能出现的主动与被动不足至关重要。观察一个人开闭拳可见腕指协同的良好编程模式:手指主动闭合为紧拳时腕会自动伸直;类似地,手指主动伸直时腕会屈曲。专司腕部活动的伸肌与指屈肌一起收缩以抵消指屈肌施加于腕的屈曲力矩。腕伸直在指屈过程中发生,从而维持指屈肌的足够长度,允许手指闭合。同时腕伸直使指伸肌腱充分放松以允许所需的指屈活动度。腕屈曲(由桡侧腕屈肌与尺侧腕屈肌收缩)对手指伸肌有类似效应:腕屈肌平衡手指伸肌产生的腕伸力,防止腕过度伸直,并允许指伸肌腱有足够的收缩长度、指屈肌腱有足够的被动长度。拇长展肌在拇指处起类似作用。拇长屈肌屈曲拇指的 CMC、MCP 与 IP 关节以及腕。然而同时屈曲所有这些关节会把拇指拉入掌内;拇指的 CMC 关节必须伸直才能使拇指与各指对掌。因此拇长展肌收缩以阻止不需要的 CMC 屈曲,稳定关节以抵抗拇长屈肌的拉力。
专司腕部活动的肌肉与手指肌肉的被动相互作用。 腕部伸肌主动收缩将腕拉向伸直,使指伸肌放松、指屈肌紧张。腕被动置于伸直位对手指肌肉长度有同样效果。类似地,腕主动或被动屈曲使指屈肌放松、指伸肌拉伸。腕位对手指肌肉长度与被动张力的这种被动效应称为肌腱固定(tenodesis),在康复中有非常有益的应用。缺乏主动指运动的患者仍可通过主动或被动运动腕来展示手指的开闭。C6 完全性四肢瘫患者缺乏对外部指屈肌的控制,但仍能主动伸腕。如指屈肌能发展出一定被动紧张,则通过主动伸腕造成手的被动闭合可实现功能性抓握(图 15.39)。须仔细指导患者避免拉伸指屈肌以维持功能性抓握。
15.8 前臂肌群肌力的比较(COMPARISONS OF STRENGTHS IN MUSCLES OF THE FOREARM)
对各前臂肌或肌群在腕部产生力能力的研究较少。已有一项已知研究考察了年龄、性别与手优势对腕与手指力量的影响——该研究报告了腕与手指、拇指 MCP 关节的伸直力量,结论是男性力量显著大于女性,力量随年龄逐渐下降,优势手力量显著更大。这些因素对前臂肌其他力量可能有类似影响,但仍需研究来测量。这些因素在临床上解读力量测量结果时可能有用。
旋前与旋后。 旋前与旋后力量比较的结果有冲突。一项对 20 例无病理受试者的旋前与旋后等长力量研究显示,前臂在中立位时旋后力量大于旋前力量。由于该力量是受试者抓握并尝试转动手柄时收集的,这些数据可能反映了主要旋前/旋后肌以及腕与手指肌肉的共同力贡献。在其他仅考察主要旋前/旋后肌的研究中,旋前峰值力量略大于旋后峰值力量。这些研究还提示旋前力量随前臂旋后而增加,旋后力量随前臂旋前而增加。这些数据支持旋前/旋后肌的表现主要由肌肉长度决定的观点——肌肉被拉伸时其力输出增加。该发现得到肘屈曲倾向于减小旋前力量的支持。临床医师应使用一致的测试位置以控制腕与肘位置对旋前/旋后力量的影响。
腕屈与腕伸。 腕的横截面图显示了跨过腕的肌肉及其与腕部运动轴的关系,提示参与腕屈与腕伸的肌肉数量以及各肌对腕四向运动的力臂对比。该图还显示了指与拇指肌肉在腕部的潜在效应,这些效应可能有助于解释检查腕屈肌与伸肌力量时研究结果中的变异。此外表 15.1 列出了五块专司腕部活动的肌肉的力臂。评估专司腕部活动的肌肉(桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌、掌长肌、桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌、尺侧腕伸肌)力量的研究一致提示腕伸肌产生的伸腕峰值力矩大于屈肌产生的峰值力矩。这些结果基于生物力学模型以及肌肉尺寸与力臂的解剖学研究。研究显示专司腕部活动的伸肌总生理横截面积略大于专司腕部活动的屈肌;伸肌具有较大力臂,使其在力学上优于屈肌。然而当受试者被允许使用指与拇指肌肉以及专司腕部活动的肌肉时,产生的屈腕力矩显著大于伸腕力矩。检查所有可能屈与伸腕的肌肉总生理横截面积显示屈肌的横截面积更大。所有指伸肌的总力容量不到所有指屈肌总容量的 40%。拇长伸肌有助于主动腕伸,但拇长展肌与拇短伸肌可能有助于屈腕。因此如果指与拇指肌肉被允许参与腕部运动,腕屈力量大于腕伸就不足为奇了。腕位也影响腕屈与伸力量。基于肌肉构型与生物力学模型的研究提示腕屈肌与腕伸肌都在腕伸直时达到峰值力量。腕屈肌在腕伸直时被拉伸,力生成能力增加;但屈肌的力臂在腕屈时增加。相反,腕伸肌在腕伸直时被缩短,但其力臂在腕伸直时增加。这些数据提示腕屈肌的力输出更受其长度影响,而专司腕部活动的伸肌的力更受其力臂影响。这些关系与这些肌群的功能需求一致。腕伸肌与指屈肌之间相互作用显示,腕伸肌的主要责任是稳定腕以抵抗指屈肌的拉力。当指屈肌最活跃时(即腕伸直时),这些肌最强是有用的。因此腕伸肌在功能上被构型设计为在其最重要的功能位中强大。
腕桡偏与尺偏。 只有一项已知研究比较了腕桡偏与尺偏的力量,且指与拇指肌肉被允许参与。该研究报告桡偏强于尺偏,因为具有桡偏腕能力的肌肉数量更多。其中一些肌肉(特别是拇指的鼻烟壶肌)具有非常大的力臂。尚无已知研究在仅考虑专司腕部活动的肌肉时比较腕桡偏与尺偏的力量,但这些力量之间的差异可能较小。这些肌肉基于肌肉尺寸与力学优势产生力矩的能力更相近,尽管使腕桡偏的肌肉可能产生略大的总力矩。
指屈与指伸。 评估或比较手指力量的研究较少,尚无已知研究比较拇指各关节的力量。指深屈肌据报告比指浅屈肌强 50%,主要基于肌肉质量。一项在体的 DIP、PIP、MCP 关节屈曲力量研究显示 PIP 屈曲强于 DIP 屈曲;该研究者报告测量 PIP 屈曲力量时 DIP 关节被固定于伸直位,这可能允许指深屈肌在固定下收缩;如果发生这种情况,所报告的 PIP 力量反映了指浅屈肌与指深屈肌的共同力。使用在体测量与解剖学研究评估 MCP 关节的指伸力量显示中指产生最大的伸力,其次为示指与无名指;小指通常缺乏指伸肌腱,产生力量最小。虽然明显缺乏在健康人群中表征腕与手正常力量范围的研究,但功能力量的研究是可用的;这些研究评估捏力与握力。结果在第 19 章正常捏与握的力学讨论后给出。
15.9 总结(SUMMARY)
本章回顾了前臂肌群。每块肌肉都被介绍,其对腕与肘功能与功能障碍的贡献也得到讨论。讨论显示功能常取决于相关关节的精确位置。许多肌肉与关节轴距离很近,肌肉在轴两侧来回滑动时其作用会改变。此外分析了专司腕部活动的肌肉与手指肌肉之间关键的相互作用,并注意到拇指肌群之间存在类似相互作用。虽然前臂肌作用方面仍有许多未解决的问题,但可归纳出几个指导原则:许多前臂肌跨过肘部并可能影响肘关节,特别是在缺乏肘部主要肌群的个体中;前臂肌在肘与腕的作用可随肘与腕位置的改变而改变;腕部在基本平面内的运动需要成对肌肉共同收缩以完成该运动,组成这些对的肌肉根据所期望的运动而异;手指的正常运动需要腕部肌肉同时收缩以阻止手指肌肉在腕部不需要的效应;外部手指肌的功能与内部肌(第 18 章介绍)的功能密不可分;外部手指肌功能障碍所致损伤也受内部肌完整性的影响。临床医师必须认识到对腕部的评估也需要对肘与手结构的评估。贯穿本章,手指外部肌的功能与手部特有结构(包括内部肌)相联系;因此手功能能力的解释才刚刚开始。在进入这些结构之前,必须完成对腕部力学的讨论。下一章讨论腕部在各种活动中的受力情况,并考察各种病理状态对腕部受力的影响。理解腕部所受的力将提供对手部力学受载更深的理解。
本章个人批注
第 15 章是本书迄今为止最"工程化"的一章——把第 4 章的力臂分析、主动/被动不足、腱鞘与肌腱动力学这些通用肌肉生理学概念,集中应用到了前臂的每一块肌肉上。每读一块肌都能看到 Oatis 在做同样的事:列附着(位置/方向)→ 列力臂与活动度(数值/方向)→ 列 EMG 是否支持("supporting" vs "conflicting" vs "inadequate")→ 讨论无力与挛缩后果。这种"机械证据 → 临床后果"的两步法是本书后续所有肢体讨论的样板。值得记的:前臂肌力臂都很小(0.1–3 cm),解释了为什么很多前臂肌在关节两侧滑动时会改变作用方向(桡侧腕屈肌在肘屈/伸位从屈肘变伸肘),以及为什么肌力测试的姿势标准化(如前臂旋前/旋后位)特别关键。juncturae tendinae 这章被详细讨论——小指指伸肌腱常缺失,迫使独立小指伸指依赖小指伸肌;这是临床评估肌力时被忽视的变异来源。"肌腱固定(tenodesis)"在四肢瘫康复中的应用是本章最精彩的应用段落——C6 完全性四肢瘫患者通过主动伸腕利用被动指屈实现抓握,这是肌肉长度-张力关系在临床上的精确工程化应用。
与上下章的衔接(一段话)
本章位于第 14 章(腕与手的骨与关节)之后、第 16 章(腕部受力分析)之前。第 14 章已经描述了腕与手的骨与关节面如何决定了腕与手的可活动度与稳定性,本章则把肌肉系统叠加在第 14 章所描述的骨性框架上——肌肉既是腕与手的主动运动源,也是稳定整个腕-手复合体的关键装置;许多前臂肌同时跨过腕与手或腕与指,使单块肌的无力或挛缩会同时影响多个关节的平衡。本章末尾指出,许多前臂肌作用的完整理解依赖于手的特有结构(第 17 章)与内部肌(第 18 章),这为下一章关于腕部受力的讨论提供了过渡——下一章需要把本章对肌肉力量与肌力臂的描述与具体活动中腕部所承受的载荷联系起来,考察病理状态如何改变这些载荷。