Estudi morfofuncional del radi humà: aspectes morfogènics, biomecànics, i evolutius

Abstract

Aquesta tesi té com a objectiu general estudiar la relació entre l'activitat muscular i la morfologia del radi humà, per tal d'obtenir un millor coneixement del paper que juguen els estímuls mecànics en la morfogènesis del radi, i de com el disseny d'aquest os reflecteix la funció i adaptació de l'extremitat superior. L'anàlisi morfològic del radi ha permès comprovar l'existència d'una variabilita en l'aparençaa osteològica de les seves entesis, així com en la conformació de la curvatura de la seva diàfisi. Part d'aquesta variabilitat és explicable pel patró d'estimulació mecànica, derivat de l'activitat muscular a que el radi està sotmès. D'altra banda, en la tesi es desenvolupen tres models biomecànics que permeten quantificar l'eficiència dels músculs pronador rodó i bíceps braquial en el moviment de pronosupinació de l'avantbraç i flexió del colze. A partir d'una sèrie de simulacions s'ha constatat que l'eficiència és un paràmetre variable i evolutiu. Varia en funció del disseny esquelètic principalment de l'avantbraç i colze, i evoluciona al llarg del moviment de rotació i de flexió. En l'àmbit de l'Antropologia evolutiva, l'aplicació dels models biomecànics a material esquelètic permet avaluar de forma més precisa les implicacions funcionals de les diverses configuracions anatòmiques tant de taxons moderns com fòssils.

The main objective of this thesis is to study the relationship between the muscular activity and the morphology of the human radius in order to obtain further knowledge about the role that play mechanical stimuli on the radial morphogenesis, and how radius design reflects the function and adaptation of the upper limb. The morphological analysis of the radius bone shows that there is variability on the osteological appearance of the radial enthesis, and its diaphyseal curvature. This variability may be explained, in part, as a consequence of the pattern of muscular mechanical loading that radius bone is submitted during quotidian tasks. Moreover, in this thesis three biomechanical models to quantify the efficiency of the pronator teres and biceps brachii muscles during the forearm rotation and elbow flexion are presented. By means of several simulations, it is demonstrated that the efficiency is a variable and evolutionary parameter. It varies as function of the forearm and elbow skeletal design, and it evolutions through the entire range of forearm rotation and elbow flexion. Applying these models may be usefully in the field of Evolutionary Anthropology to undertake anatomical approaches in order to interpret more precisely how skeletal design is related to upper-limb function in extant and fossil primate taxa.