Adaptaciones anatómicas de la escápula y del manguito rotador a las diferentes formas de locomoción en el orden de los primates

Abstract

La evolución de los primates se caracteriza por cambios significativos en la función de las extremidades anteriores, que se fueron volviendo menos relevantes para soportar el peso corporal y más importantes a la hora de proporcionar estabilidad, agarre y manipulación en un medio arbóreo discontinuo, aumentando su movilidad y precisión. En este contexto, la función principal del hombro ha sido proporcionar la movilidad necesaria para alcanzar los soportes irregulares, manteniendo al mismo tiempo una estabilización adecuada de la articulación glenohumeral.

La morfología de la escápula está determinada en gran medida por la función, durante la locomoción, de la musculatura que se inserta en ella, especialmente del manguito rotador (músculos subescapular, supraespinoso, infraespinoso y redondo menor). Por ello, en esta Tesis Doctoral se integran diferentes enfoques metodológicos con el fin de caracterizar las adaptaciones anatómicas y funcionales de la escápula y de los músculos del manguito rotador a los tipos de locomoción presentes en el orden de los Primates.

Los resultados obtenidos tanto con metodologías cualitativas (morfometría geométrica) como cuantitativas (índices de proporciones entre fosas) apuntan a una influencia clara de la locomoción de los primates y la función de los diferentes miembros del manguito rotador en la morfología de la escápula. Las principales diferencias en la morfología de la escápula están relacionadas con la proporción entre las fosas supraespinosa e infraespinosa y con la longitud e inclinación de la espina de la escápula. Además, las diferencias funcionales de los músculos según el tipo de locomoción también se reflejan en los patrones de expresión de las isoformas de la cadena pesada de las miosinas (MHC).

Primate locomotor evolution is characterized by significant changes in the functional role of the forelimbs, which became less relevant in weight-bearing, while increasing their mobility and ability to provide stability, grasping and manipulation in a discontinuous arboreal environment. In this context, the main role of the shoulder girdle is to provide the mobility required to reach the irregular supports within the discontinuous arboreal substrate, while keeping the glenohumeral joint adequately stabilized.

The morfology of the scapula is largely determined by the function of the glenohumeral joint muscles during locomotion, particularly the rotator cuff muscles (subscapularis, supraspinatus, infraspinatus and teres minor). For that reason, in this Thesis we employed different methodological approaches in order to characterize the anatomical and functional adaptations of the scapula and the rotator cuff muscles to the types of locomotion observed in the order Primates.

The results obtained with the different methodologies (both geometric morphometrics and the ratio between fossae size) show a clear influence of primate locomotion and the role of the rotator cuff muscles in the morphology of the scapula. The main differences in its morphology are related to the ratio between the supraspinous and infraspinous fossae, and to the length and the inclination of the spine of the scapula. Moreover, the functional differences of the muscles related to the modes of primate locomotion are also reflected in the differential expression patterns of the isoforms of the myosin heavy chain (MHC).