Las extremidades superiores o extremidades superiores son las extremidades anteriores de un vertebrado tetrápodo en postura erguida , que se extienden desde las escápulas y las clavículas hasta los dedos inclusive , incluyendo toda la musculatura y ligamentos involucrados con las articulaciones del hombro , codo , muñeca y nudillo . [1] En los humanos , cada extremidad superior se divide en hombro , brazo , codo , antebrazo , muñeca y mano , [2] y se utiliza principalmente para trepar , levantar y manipular objetos. En anatomía , así como brazo se refiere a la parte superior del brazo , pierna se refiere a la parte inferior de la pierna .
En el uso formal, el término "brazo" solo se refiere a las estructuras desde el hombro hasta el codo, excluyendo explícitamente el antebrazo , y por lo tanto "miembro superior" y "brazo" no son sinónimos. [3] Sin embargo, en el uso informal, los términos a menudo se usan indistintamente. El término "brazo superior" es redundante en anatomía, pero en el uso informal se usa para distinguir entre los dos términos.
En el cuerpo humano , los músculos de la extremidad superior se pueden clasificar por origen, topografía, función o inervación. Si bien una agrupación por inervación revela orígenes embriológicos y filogenéticos , la clasificación topográfica funcional que se presenta a continuación refleja la similitud en la acción entre los músculos (con la excepción de la cintura escapular, donde los músculos con acción similar pueden variar considerablemente en su ubicación y orientación). [4]
La cintura escapular [5] o cintura pectoral [6] , compuesta por la clavícula y la escápula , conecta el miembro superior al esqueleto axial a través de la articulación esternoclavicular (la única articulación del miembro superior que se articula directamente con el tronco), una articulación esférica sostenida por el músculo subclavio que actúa como un ligamento dinámico . Si bien este músculo evita la dislocación en la articulación, las fuerzas fuertes tienden a romper la clavícula en su lugar. La articulación acromioclavicular , la articulación entre el proceso acromion en la escápula y la clavícula, está igualmente fortalecida por fuertes ligamentos, especialmente el ligamento coracoclavicular que evita los movimientos laterales y mediales excesivos. Entre ellas, estas dos articulaciones permiten una amplia gama de movimientos para la cintura escapular, en gran parte debido a la falta de un contacto hueso a hueso entre la escápula y el esqueleto axial. La cintura pélvica , en cambio, está firmemente fijada al esqueleto axial, lo que aumenta la estabilidad y la capacidad de soportar cargas. [6]
La movilidad de la cintura escapular depende de un gran número de músculos. Los más importantes son láminas musculares, no músculos fusiformes o con forma de correa, por lo que nunca actúan de forma aislada, sino que algunas fibras actúan en coordinación con las fibras de otros músculos. [6]
La articulación glenohumeral (coloquialmente llamada articulación del hombro) es la articulación esférica altamente móvil entre la cavidad glenoidea de la escápula y la cabeza del húmero. Al carecer de la estabilización pasiva que ofrecen los ligamentos de otras articulaciones, la articulación glenohumeral se estabiliza activamente mediante el manguito rotador , un grupo de músculos cortos que se extienden desde la escápula hasta el húmero. La articulación cuenta con poco apoyo inferior y la dislocación del hombro ocurre casi exclusivamente en esta dirección. [7]
Los grandes músculos que actúan en esta articulación realizan múltiples acciones y movimientos aparentemente simples son a menudo el resultado de acciones antagonistas y protagonistas compuestas de varios músculos. Por ejemplo, el pectoral mayor es el flexor más importante del brazo y el dorsal ancho es el extensor más importante en la articulación glenohumeral, pero, actuando juntos, estos dos músculos cancelan la acción del otro dejando solo su componente combinado de rotación medial. Por otro lado, para lograr una flexión pura en la articulación, el deltoides y el supraespinoso deben cancelar el componente de aducción y el redondo menor y el infraespinoso el componente de rotación medial del pectoral mayor. De manera similar, la abducción (alejamiento del brazo del cuerpo) es realizada por diferentes músculos en diferentes etapas. Los primeros 10° son realizados completamente por el supraespinoso, pero más allá de eso, las fibras del deltoides, mucho más fuertes, están en posición de asumir el trabajo hasta los 90°. Para lograr el rango completo de abducción de 180°, el brazo debe rotarse medialmente y la escápula debe rotarse sobre sí misma para dirigir la cavidad glenoidea hacia arriba. [7]
Los huesos que forman la extremidad superior humana son
El brazo propiamente dicho ( brachium ), a veces llamado brazo superior, [5] la región entre el hombro y el codo, está compuesto por el húmero con la articulación del codo en su extremo distal.
La articulación del codo es un complejo de tres articulaciones: la humeroradial , la humerocubital y la radiocubital superior ; las dos primeras permiten la flexión y la extensión, mientras que la segunda, junto con su homónima inferior , permite la supinación y la pronación de la muñeca. El tríceps es el principal extensor y el braquial y el bíceps los principales flexores. Sin embargo, el bíceps es el principal supinador y mientras realiza esta acción deja de ser un flexor eficaz del codo. [8]
El antebrazo ( latín : antebrachium ), [5] compuesto por el radio y el cúbito ; este último es la parte distal principal de la articulación del codo, mientras que el primero compone la parte proximal principal de la articulación de la muñeca.
La mayoría de los músculos del antebrazo se dividen en extensores de la muñeca, la mano y los dedos en el lado dorsal (dorso de la mano) y los flexores del mismo nombre en las capas superficiales del lado ventral (lado de la palma). Estos músculos están unidos al epicóndilo lateral o medial del húmero. Por lo tanto, actúan sobre el codo, pero, debido a que sus orígenes se encuentran cerca del centro de rotación del codo, actúan principalmente distalmente en la muñeca y la mano. Las excepciones a esta simple división son el braquiorradial (un fuerte flexor del codo) y el palmar largo (un débil flexor de la muñeca que actúa principalmente para tensar la aponeurosis palmar) . Los músculos flexores más profundos son músculos extrínsecos de la mano; flexores fuertes en las articulaciones de los dedos utilizados para producir el importante agarre de potencia de la mano, mientras que la extensión forzada es menos útil y, por lo tanto, el extensor correspondiente es mucho más débil. [9]
El bíceps es el principal supinador (inserta un tornillo con el brazo derecho) y el pronador redondo y el pronador cuadrado son los principales pronadores (desatornillan); los dos últimos hacen girar el radio alrededor del cúbito (de ahí el nombre del primer hueso) y el primero invierte esta acción con la ayuda del supinador . Como el bíceps es mucho más fuerte que sus oponentes, la supinación es una acción más fuerte que la pronación (de ahí la dirección de los tornillos). [9]
La muñeca ( en latín : carpo ), [5] compuesta por los huesos del carpo , se articula en la articulación de la muñeca (o articulación radiocarpiana ) proximalmente y en la articulación carpometacarpiana distalmente. La muñeca se puede dividir en dos componentes separados por las articulaciones mediocarpianas . Los pequeños movimientos de los ocho huesos del carpo durante los movimientos compuestos de la muñeca son complejos de describir, pero la flexión ocurre principalmente en la articulación mediocarpiana mientras que la extensión ocurre principalmente en la articulación radiocarpiana; esta última articulación también proporciona la mayor parte de la aducción y abducción en la muñeca. [10]
Es complejo describir cómo actúan los músculos en la muñeca. Los cinco músculos que actúan directamente sobre la muñeca ( flexor radial del carpo , flexor cubital del carpo , extensor radial del carpo , extensor cubital del carpo y palmar largo ) están acompañados por los tendones de los músculos extrínsecos de la mano (es decir, los músculos que actúan sobre los dedos). Por lo tanto, cada movimiento en la muñeca es el trabajo de un grupo de músculos; debido a que los cuatro músculos primarios de la muñeca (FCR, FCU, ECR y ECU) están unidos a las cuatro esquinas de la muñeca, también producen un movimiento secundario (es decir, desviación cubital o radial). Por lo tanto, para producir flexión o extensión pura en la muñeca, estos músculos deben actuar en pares para cancelar la acción secundaria de los demás. Por otro lado, los movimientos de los dedos sin los movimientos de muñeca correspondientes requieren que los músculos de la muñeca cancelen la contribución de los músculos extrínsecos de la mano en la muñeca. [10]
La mano ( latín : manus ), [5] los metacarpianos (en la mano propiamente dicha) y las falanges de los dedos, forman las articulaciones metacarpofalángicas (MCF, incluidos los nudillos ) y las articulaciones interfalángicas (IF).
De las articulaciones entre el carpo y el metacarpo, las articulaciones carpometacarpianas , solo la articulación en forma de silla de montar del pulgar ofrece un alto grado de movilidad, mientras que lo contrario sucede con las articulaciones metacarpofalángicas. Las articulaciones de los dedos son articulaciones de bisagra simples. [10]
La función principal de la mano es la de agarrar y manipular, tareas para las que la mano se ha adaptado a dos agarres principales: agarre de potencia y agarre de precisión. En el agarre de potencia, un objeto se sostiene contra la palma y en el agarre de precisión, un objeto se sostiene con los dedos; ambos agarres son realizados por los músculos intrínsecos y extrínsecos de la mano en conjunto. Lo más importante es que los músculos tenares relativamente fuertes del pulgar y la primera articulación flexible del pulgar permiten el movimiento de oposición especial que pone la yema distal del pulgar en contacto directo con las yemas distales de los otros cuatro dedos. La oposición es una combinación compleja de flexión y abducción del pulgar que también requiere que el pulgar rote 90° sobre su propio eje. Sin este movimiento complejo, los humanos no serían capaces de realizar un agarre de precisión. [11]
Además, el grupo central de músculos intrínsecos de la mano contribuye de manera importante a la destreza humana. Los interóseos palmar y dorsal se aducen y abducen en las articulaciones metacarpofalángicas y son importantes para la pinza. Los lumbricales, unidos a los tendones del flexor profundo de los dedos (FDP) y del extensor común de los dedos (FDC), flexionan las articulaciones metacarpofalángicas mientras extienden las articulaciones interfalángicas y permiten una transferencia suave de fuerzas entre estos dos músculos mientras se extienden y flexionan los dedos. [11]
La inervación motora y sensorial del miembro superior la proporciona el plexo braquial, que está formado por las ramas ventrales de los nervios raquídeos C5-T1. En el triángulo posterior del cuello, estas ramas forman tres troncos desde los cuales las fibras ingresan a la región axilar (axila) para inervar los músculos de los compartimentos anterior y posterior del miembro. En la axila, se forman cordones que se dividen en ramas, incluidas las cinco ramas terminales que se enumeran a continuación. [12] Los músculos del miembro superior están inervados de manera segmentaria de proximal a distal, de modo que los músculos proximales están inervados por segmentos superiores (C5-C6) y los músculos distales están inervados por segmentos inferiores (C8-T1). [13]
Inervación motora del miembro superior por los cinco nervios terminales del plexo braquial : [13]
Ramas colaterales del plexo braquial: [13]
Arterias del miembro superior:
ramas cubital , nutricia y muscular de la arteria braquial .
Venas del miembro superior:
En cuanto al suministro de sangre a las extremidades superiores, existen muchas variaciones anatómicas. [14]
Los esqueletos de todos los mamíferos se basan en un patrón común de pentadáctilo ("cinco dedos"), pero optimizado para diferentes funciones. Si bien muchos mamíferos pueden realizar otras tareas utilizando sus extremidades anteriores, su uso principal en la mayoría de los mamíferos terrestres es uno de los tres modos principales de locomoción: ungulígrados (caminan con pezuñas), digitígrados (caminan con los dedos de los pies) y plantígrados (caminan con la suela). En general, las extremidades anteriores están optimizadas para la velocidad y la resistencia, pero en algunos mamíferos se ha sacrificado parte de la optimización de la locomoción en favor de otras funciones, como cavar y agarrar. [15]
En los primates , las extremidades superiores proporcionan una amplia gama de movimientos que aumenta la destreza manual. Las extremidades de los chimpancés , comparadas con las de los humanos, revelan su estilo de vida diferente. El chimpancé utiliza principalmente dos modos de locomoción: caminar sobre nudillos , un estilo de cuadrúpedo en el que el peso del cuerpo se apoya en los nudillos (o más propiamente en las falanges medias de los dedos), y braquiación (balancearse de rama en rama), un estilo de bipedalismo en el que se utilizan los dedos flexionados para agarrar ramas por encima de la cabeza. Para cumplir con los requisitos de estos estilos de locomoción, las falanges de los dedos del chimpancé son más largas y tienen áreas de inserción más robustas para los tendones flexores, mientras que los metacarpianos tienen crestas transversales para limitar la dorsiflexión (estirar los dedos hacia el dorso de la mano). El pulgar es lo suficientemente pequeño para facilitar la braquiación manteniendo algo de la destreza que ofrece un pulgar oponible. Por el contrario, en los humanos prácticamente se ha perdido toda la funcionalidad de locomoción, mientras que los braquiadores predominantes, como los gibones , tienen pulgares muy reducidos y muñecas inflexibles. [15]
En los ungulados , las extremidades anteriores están optimizadas para maximizar la velocidad y la resistencia hasta el punto de que las extremidades no sirven casi para ningún otro propósito. A diferencia del esqueleto de las extremidades humanas, los huesos proximales de los ungulados son cortos y los huesos distales largos para proporcionar longitud de zancada; proximalmente, los músculos grandes y cortos proporcionan rapidez de paso. Los ungulados de dedos impares , como el caballo , utilizan un solo tercer dedo para soportar peso y tienen metacarpianos significativamente reducidos. Los ungulados de dedos pares , como la jirafa , utilizan tanto su tercer como cuarto dedo del pie, pero un solo hueso de falange completamente fusionado para soportar peso. Los ungulados cuyo hábitat no requiere correr rápido en terreno duro, por ejemplo el hipopótamo , han mantenido cuatro dedos. [15]
En las especies del orden Carnivora , algunas de las cuales son insectívoras en lugar de carnívoras , los felinos son algunos de los depredadores más evolucionados diseñados para la velocidad, la potencia y la aceleración en lugar de la resistencia. En comparación con los ungulados, sus extremidades son más cortas, más musculosas en los segmentos distales y mantienen cinco metacarpianos y huesos digitales; proporcionando un mayor rango de movimientos, una función más variada y agilidad (por ejemplo, trepar, golpear y acicalarse). Algunas especies insectívoras de este orden tienen patas especializadas para funciones específicas. El oso perezoso usa sus dedos y grandes garras para abrir troncos en lugar de matar a sus presas. Otras especies insectívoras, como los pandas gigantes y rojos , han desarrollado grandes huesos sesamoideos en sus patas que sirven como un "pulgar" adicional, mientras que otras, como el suricato , usan sus extremidades principalmente para cavar y tienen primeros dedos vestigiales . [15]
El perezoso arbóreo de dos dedos , un mamífero sudamericano del orden Pilosa , tiene extremidades tan adaptadas para colgarse de las ramas que no puede caminar en el suelo, donde tiene que arrastrar su propio cuerpo usando las grandes garras curvas de sus dedos delanteros. [15]