Resumen de Structural and biomechanical analyses of the upper limb skeleton: implications for functional reconstruction in hominoids
Pedro Ibáñez Gimeno
Algunes de les diferències observades entre hominoïdeus no humans i entre grups d’humans en l’esquelet de l’extremitat superior es deuen a diferències en la locomoció i en els patrons d’activitat, respectivament. Les característiques estructurals de l’extremitat superior es poden quantificar mitjançant diversos mètodes: graduant entesis, calculat propietats geomètriques de secció, analitzant la forma o aplicant models biomecànics. Pel que fa a l’últim, el model pel càlcul de l’eficiència rotacional de l’avantbraç és d’especial interès, doncs la pronosupinació és essencial durant la locomoció i manipulació. Aquest model usa mesures preses en imatges 3D d’húmer i en radi i ulna per calcular l’eficiència rotacional, que és una mesura de la capacitat del pronador rodó per fer girar el radi al voltant de l’ulna. L’objectiu d’aquest treball és caracteritzar el braç i avantbraç dels hominoïdeus usant l’eficiència rotacional i altres característiques relacionades amb funció i usar aquesta caracterització per reconstruir patrons d’activitat i locomoció. L’eficiència es va calcular en una mostra àmplia d’hominoïdeus actuals. Els resultats indiquen que les posicions en el rang de pronosupinació on l’eficiència és màxima per cada angle del colze difereixen entre taxons, reflectint tipus locomotors. Els humans presenten posicions dels màxims que reflecteixen la manca de requeriments locomotors de l’extremitat superior i la millora de les capacitats de manipulació. Les diferències en les posicions de màxima eficiència es deuen a diferències en l’orientació de l’epicòndil medial, lloc d’inserció proximal del pronador rodó: epicòndils més retroflexionats fan que l’eficiència màxima en extensió se situï en posicions de més pronació, mentre que epicòndils més orientats proximalment fan que l’eficiència màxima en flexió se situï en posicions més supinades. L’efecte de l’activitat muscular en estructures esquelètiques es va estudiar analitzant els components de força del pronador rodó i avaluant la relació entre els canvis en les entesis i altres característiques esquelètiques en una mostra àmplia d’humans. Els resultats suggereixen que l’ús del pronador rodó pot provocar canvis en característiques relacionades amb l’eficiència rotacional, sobretot per superar desavantatges funcionals succeïts quan l’avantbraç s’usa en posicions de baixa eficiència o de desequilibri de forces. La correlació entre el desenvolupament d’algunes entesis i l’orientació de l’epicòndil medial indica que aquesta última pot ser modificada per activitat, i per tant les posicions de màxima eficiència poden reflectir patrons d’activitat. Les característiques esquelètiques de l’extremitat superior dependents d’activitat covarien entre elles: la diàfisi humeral augmenta la seva rigidesa i l’amplada anteroposterior de la seva regió medio-proximal per tal d’ajustar-se a requeriments mecànics relacionats amb músculs de l’espatlla. Les propietats geomètriques de secció i l’eficiència rotacional també es van usar per reconstruir patrons d’activitat a Tigara (1200-1700dC) i Ipiutak (100aC-500dC), Alaska. A Tigara, els valors de les propietats geomètriques de secció d’húmer són més grans en homes, indicant que duien a terme activitats amb més demanda física. Les dones tenen les posicions de màxima eficiència en flexió en posicions més supinades, indicant que potser s’encarregaven d’activitats de manipulació. A Ipiutak no es va trobar un grau de dimorfisme sexual rellevant. L’eficiència rotacional també es van usar per inferir el tipus locomotor de Lucy (Australopithecus afarensis). La similitud entre les posicions dels seus màxims i els de Pongo spp. al llarg de tot el rang de flexoextensió, i la similitud amb Pan troglodytes i Gorilla gorilla en flexió, suggereixen que l’extremitat superior d’Au. afarensis estava adaptada a locomoció arborícola.
