Строение кожи кисти руки человека

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДАКТИЛОСКОПИИ

Кожа рук человека состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки. Эпидермис, состоящий из слоя ороговевших клеток, покрывает и защищает дермальный слой, который является основным слоем и содержит всю основную массу внутрикожных элементов (разного рода волокна, нервная сеть, сосудистая сеть, потовые железы). Подкожная жировая клетчатка содержит жировую ткань, некоторые железы, рецепторы и соединяет кожу с мускульными и костными органами тела. На внутренних поверхностях кистей рук, подошвах ног и на некоторых других участках тела верхний слой дермы образует сосочки, выстроенные прерывистыми рядами (сосочковый слой дермы). Эпидермис, накрывая сосочковый слой, копирует их, образуя папиллярные линии (валики), а в месте расположения бороздок образуя межпапиллярные промежутки. Папиллярные линии и промежутки создают на поверхности кожи рельефные рисунки — папиллярные узоры, которые обладают такими важными свойствами, как: постоянство и индивидуальность.

Постоянство папиллярных узоров выражается в их относительной неизменности на протяжении всей человеческой жизни, поскольку внутрикожные элементы в течение всего периода своего существования не изменяют строения, и не перемещаются относительно друг друга. При незначительных поверхностных повреждениях кожи устойчивое восстановление папиллярного узора обеспечивается регенеративной способностью основного слоя эпидермиса.

Эластичность кожного покрова позволяет сохранять идентификационную способность отпечатков, независимо от степени их деформации.

Индивидуальность папиллярных узоров определяется обилием деталей, создаваемых сочетанием элементов папиллярных и межпапиллярных линий.

Одной из важных характеристик строения кожи руки является наличие потовых желез. В коже ладонной поверхности кисти на каждый квадратный сантиметр приходится 400-500 потовых желез. Следует отметить, что сальных желез на поверхностях рук нет, но их очень много на всей поверхности человека, а наибольшее их количество находится на коже головы (400-900 на 1 см2). Жир попадает на руки во время прикосновений к этим участкам. Выделение потовых и сальных желез человека, а также наличие мельчайших клеток омертвевшего эпидермиса приводит к тому, что внутренняя поверхность кисти руки постоянно покрыта потожировым веществом, способствующим механизму следообразования.

Потобразуется в результате выделения жидкости и растворенных в ней веществ из плазмы крови. Ко­личество выделяемого человеком пота может доходить до 4 г за час, в зависимости от функционального со­стояния организма, термических и психических воздействий, приема лекарственных препаратов и др.

На поверхности кожи пот выделяется при сокращении при­легающих к потовым железам гладких мышц через поры, число которых на коже человека около 2,5 млн.

Различают два типа потовых желез: эккриновые и апокри­новые [18].

Эккриновые железыимеются на всех участках тела человека, но распределены неравномерно: больше всего эккриновых желез находится на подо­швах, ладонях, подушечках пальцев, в подмышечных областях. Они не реагируют на термические раздражители, как эккриновые железы других частей тела (грудной клетки, тыльной поверхности ладоней и рук, шеи, лба, щёк в области носа). Жидкость эккриновых желез представляет собой смешанные с водой (воды 99% — 99,5%) компоненты органической и неоргани­ческой природы, содержащиеся в равных соотношениях, и имеет рН= 4-7.

Апокриновые железыотличаются от эккриновых своим про­исхождением, распределением, размерами, способом секреции. Они локали­зуются в коже подмышечных впадин, лобка, вокруг сосков, наружном слуховом канале. Секреция их непостоянна. Апокриновый пот является более щелочным и содержит жиры, отсутствующие в выделениях эккриновых желез.

Во время значительных физических нагрузок, в условиях высо­кой температуры, а также при нервном возбуждении пот выделя­ется непрерывно и обильно. При спокойном состоянии организма пот выделяется в меньшем количестве, импульсивно, с интервала­ми примерно 15 минут. Обильное потовыделение может быть связано как с некоторыми заболеваниями, так и с характером возбуждения человека в целом.

При обильном потоотделении, вызванном испугом, волне­нием, кровеносные сосуды сжимаются и в составе пота повы­шается концентрация сухих веществ, а при потоотделении, выз­ванном высокой температурой или значительной физической нагрузкой, кровеносные сосуды расширяются и в составе пота преобладает вода.

Сальные железы имеются на всей поверхности тела человека, за исключением ладоней и подошв. Развитием и функционированием сальных желез человека управляет эндокринная система. Образование секрета сальных желез и его состав может варьироваться в зависимости от возраста и пола. Основные компоненты выделений сальных желез:

Свободные жирные кислоты 15-30%;

Триглицериды 30-50%;

Диглицериды и моноглицериды 5-10%;

Воска 12-16%;

Холестерин 1-3%;

Эфиры холестерина 1-3%;

Сквален 10-12%

Гидрокарбонаты 1-3%

Состав потожировых выделений, (соотношение пота и жира) влияет на морфологию отпечатков рук: при боль­шем содержании жира следы более четкие (вследствие высоких адге­зионных свойств жира), дольше сохраняются и легче обнаруживаются.

На формирование потожировых следов че­ловека влияет длительность и сила контакта следообразующей и следовоспринимающей поверхностей, качество следовоспринимающей поверхности, а также состав потожировых выделе­ний на поверхности кожи человека.

В состав потожировых выделений, образованных пото­выми и сальными железами человека входят липиды, белковые компоненты, простые органические и неорганические вещества. Химический состав пота зависит от особенностей обмена веществ, состояния нервно-психической сферы, характера и интенсивности мышечной деятельности. В поте содержится (97—99%) воды, в которой находятся натрий, калий, кальций, магний, медь, марганец, железо в виде хло­ридов, йодидов, фосфатов и сульфатов (табл.1), а также органические вещества: белок (следы), липиды, мочевина, креатинин, кре­атин, мочевая кислота, ароматические кислоты, холестерин, сахар и продукты его преобразования, аскорбиновая кислота и аминокислоты.

Неорганические соединения в составе потожировых выделений находятся в виде ионов или солей.

Таблица 1

Содержание неорганических элементов и соединений в потожировых выделениях человека

Основные компоненты, по которым в большинстве случаев выявляют потожировые следы челове­ка, — это аминокислоты и липиды (жирные кислоты).

Аминокислоты продуцируются эккриновыми потовыми же­лезами. Зна­чительно преобладает над другими аминокислотами серин (альфа-, амино-, бета- оксипропионовая кислота). Он от­носительно специфичен, так как в поте присутствует посто­янно и в достаточно высокой концентрации, в то время как в других биологических жидкостях его содержание ничтожно мало и не обнаруживается обычными химическими реакциями. Кон­центрация серина не меняется при болезнях обмена, не зави­сит от характера принимаемой пищи, а также от того, каким участком тела оставлен потожировой след (табл.2).

Таблица 2

Содержание аминокислот (относительно серина) в потожировом веществе человека

Состав липидов, выделяющихся вместе с потом и жиром, включает в себя: сквален -10%; эфиры стероидов – 2,5%; воска – 22%, триглицериды – 25%, ди- и моноглицериды – 10%; свободные жирные кислоты – 25%, неопределенные соединения – 4%.

Потожировые выделения играют основную роль при выявлении следов рук различными криминалистическими средствами.

Руки — совершенная и крайне сложная структура, позволяющая человеку не только справляться с большинством задач, но и косвенно познавать окружающий мир: трогать, осязать, оценивать. От чего зависят функциональные возможности рук, какие особенности анатомии необходимо знать, чтобы сохранить их здоровье и иметь возможность развить определённые навыки? Рассмотрим строение верхних конечностей, начиная с плечевого пояса и заканчивая фалангами пальцев.

Анатомия руки человека: базовые составляющие

Анатомически рука представляет собой верхнюю конечность опорно-двигательного аппарата человека. Как и большинство частей тела, она образована костными и мышечными структурами, связками, хрящами и сухожилиями, а также сетью кровеносных капилляров и нервных волокон, обеспечивающих питание тканей и передачу импульсов соответственно.

Для более подробного изучения анатомию руки принято классифицировать на несколько ключевых областей:

• плечевой пояс;
• плечо;
• предплечье;
• кисть.

Каждая из этих зон последовательно соединена с другими посредством сложно устроенных суставов. Именно благодаря этому руки могут оставаться подвижными, сохраняя широкую траекторию движений.

Строение и функции плечевого пояса

Плечевой пояс является местом перехода туловища к верхним конечностям. Он состоит из двух лопаток — правой и левой — и такого же количества ключиц. Благодаря им обеспечивается поддержка позиции рук относительно туловища, а также их движение по трём различным осям.

Лопатка представляет собой плоскую треугольную кость, расположенную со стороны спины. Относительно небольшая её толщина увеличивается по направлению к латеральному краю, где находится место сочленения с головкой плечевой кости. Суставная впадина, окружённая бугорками, поддерживает плечевую кость и позволяет делать круговые движения руками.

Сама лопатка немного выгнута наружу по направлению от рёберных дуг. На её наружной стороне располагается ключевая костная ось, по двум сторонам от которой крепятся мощные надостные и подостные мышечные волокна. Остальные группы мышц, а также связки, поддерживающие плечо, прикреплены к обращённому вперёд клювовидному отростку.

Ещё одна косточка плечевого пояса — ключица — относится к трубчатым и имеет слегка изогнутую S-образную форму. Она располагается горизонтально и слегка наклонена вниз в области шеи. Ключицы служат связующим звеном между грудиной и лопатками, а также поддерживают мышечный каркас плечевого пояса.

Анатомия костей и мышц руки в области плеча

Плечо — верхняя часть руки, соединённая непосредственно с туловищем. В локтевом суставе она переходит в другую область — предплечье. Плечо состоит из крупной трубчатой кости, форма которой меняется в зависимости от зоны: если ближе к лопатке срез плечевой кости имеет практически идеально округлую форму, то ближе к предплечью она напоминает скорее треугольник со скруглёнными углами.

На плечо приходится большая часть физической нагрузки во время выполнения работ, поэтому его мышечная система представлена сильными, прочными и мощными мышцами, которые легко поддаются физическому развитию и совершенствованию. Основная часть волокон окружает плечевую кость, располагаясь параллельно вертикальной оси. Кожа в этой области сравнительно тонкая, поэтому у физически развитых мускулистых людей места прикрепления и основные изгибы мышц заметно выделяются. Считается, что объём и рельефность предплечья прямо пропорциональна силе человека, но это не совсем корректно: основой физической силы служат не размеры мышц, а их натренированность, способность быстро сокращаться и расслабляться при воздействии высоких нагрузок.

Функции плеча разнообразны и включают практически полный спектр движений руки. Чтобы понять, как функционирует эта система, давайте рассмотрим анатомию ключевых мышц, за счёт которых осуществляются те или иные действия.

Бицепс

Бицепсом называют двуглавую мышцу плеча, обе головки которой плотно охватывают верхнюю часть плечевой кости. Две головки бицепса — короткая и длинная — начинаются в районе плечевого сустава, а примерно в середине плечевой кости переплетаются воедино, спускаясь к круглому возвышению на предплечье.

Благодаря сокращению и расслаблению мышечных волокон, образующих бицепс, человек может выполнять следующие действия:

• перемещать ладони вверх, вращать и разгибать их;
• сгибать плечо;
• поднимать руки вперёд и вверх, в том числе с нагрузкой.

Трицепс

Трицепс, или трёхглавая мышца плеча, состоит из трёх головок различной длины, которые охватывают локтевой и частично плечевой суставы с задней стороны руки. Медиальная и латеральная веретенообразные головки трицепса берут начало в районе плечевой кости, а длинная закрепляется на выступе лопатки. Они так же, как и головки бицепса, сливаются в одну систему в нижней части плеча, образуя сухожилие, прикреплённое к локтевому отростку кости предплечья.

Функции трицепса заключаются в следующем:

• выпрямление руки параллельно вертикальной оси туловища;
• приведение руки в положение возле тела.

Плечевая мышца

Эта мышца располагается непосредственно под бицепсом и выходит на поверхность мышечного скелета только в месте прикрепления в нижнем сегменте плечевой кости. Она не настолько мощная по сравнению с бицепсом, однако также играет ключевую роль в физиологических возможностях руки — благодаря её ритмичным сокращениям человек может поднимать локтевую кость и сгибать предплечье.

Плечелучевая мышца

Как видно из названия, эта группа мышечных волокон соединяет плечевой и локтевой суставы, располагаясь вдоль всей длины плечевой кости. Главной её функцией является сгибание руки в локте при сокращении. Заметить эту мышцу можно на поверхности локтевой ямки — особенно выраженно её хребет выступает при поднятии тяжестей.

Анатомия предплечья

Область верхней конечности, начинающаяся у локтевого сустава и заканчивающаяся запястьем, называют предплечьем. Её образуют две косточки различного диаметра — лучевая и локтевая. Срез локтевой кости имеет трёхгранную форму с утолщением в верхнем конце, в месте сочленения с плечевой костью. Спереди локтевого сустава есть небольшая блоковидная вырезка, которая ограничивает разгибание локтя, препятствуя нефизиологичному перерастяжению мышц предплечья и плеча.

Лучевая кость, напротив, утолщается книзу, в запястном суставе. Они соединены с локтевой косточкой подвижно, благодаря чему кисть может вращаться до 180 градусов.

В нормальном состоянии предплечье имеет уплощённую форму с заметным расширением кверху. Такая конфигурация обусловлена специфическим расположением мышечных тканей: ближе к локтевому суставу располагаются массивные мышечные брюшки, которые сужаются и переходят в сухожилия в области запястья. Благодаря этому по объёму нижней части предплечья можно судить, насколько развита костная структура руки — тонкие запястные зоны характерны для людей с анатомически слабыми костями, и наоборот.

Мышцы предплечья делятся на 3 ключевые группы. Спереди располагаются волокна, которые контролируют сгибание и разгибание запястья и пальцев, сзади — мышцы-разгибатели, а сбоку — группа, отвечающая за движение противопоставленного большого пальца.

Кости руки человека: анатомия кисти

Кисть — одна из самых анатомически сложных областей руки. Условно её можно разделить на 3 функциональные зоны:

• Запястье — дистальная часть кисти, образованная запястными, пястными косточками и фалангами. Она включает 8 мелких губчатых костей, расположенных в 2 ряда. Их небольшой размер и мягкое сочленение позволяет развивать моторику рук, оттачивая навыки более тонких работ.
• Пясть включает по 5 коротеньких трубчатых костей, соединяющих запястье и пальцы (к каждому пальцу руки идёт одна косточка).
• Пальцы состоят из фаланг различной длины. Большой палец образован только двумя фалангами — проксимальной и дистальной, остальные пальцы имеют ещё и третью фалангу — среднюю. Чем больше длина пальцев, тем тоньше и длиннее будут их фаланги.

Сложная структура мышечных волокон кисти при содействии мышц предплечья обеспечивает полный спектр движений пальцев. Визуально эти мышцы натренировать сложно: в отличие от бицепса, трицепса и других крупных групп волокон, они не выступают над поверхностью руки и не увеличиваются в объёме. Тем не менее эти мышцы легко поддаются развитию: доказано, что при регулярном выполнении работы, связанной с мелкой моторикой, пальцы становятся более точными и подвижными, а при постоянной физической нагрузке, нацеленной исключительно на предплечье и плечо, мышцы кисти, наоборот, атрофируются.

Post Scriptum

Способности человеческих рук огромны. Сотни нервных окончаний, венчающих руки на ладонях, способствуют педантично отточенной моторике. Впрочем, и более «грубая» работа невозможна без участия рук человека, ведь крепкие мышцы позволяют человеку поднимать и передвигать вес, в некоторых случаях превышающий его собственный. С их помощью человек может познавать окружающий мир посредством одного из значимых чувств — осязания. Развивая эти навыки, можно значительно расширить собственные возможности, но этот процесс невозможен без знания и понимания анатомии рук.