ATLAS VISUAL Y DESCRIPTIVODe los cambios entésicos en la

extremidad superior para estudiarrestos óseos humanos

VISUAL AND DESCRIPTIVE ATLASOf entheseal changesin the upper extremityto study human bones

2013

JONATHAN SANTANA CABRERA

JAVIER VELASCO VÁZQUEZ

AMELIA RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ

Traducido por Elena Romero Doreste, Hugo Talavera Mayor y Heather Adams

La publicación de esta obra ha sido aprobada, tras recibir dictamen favorable en un proceso de evalua-ción interno, por el Consejo Editorial del Servicio de Publicaciones y Difusión Científica de la ULPGC

© del texto: Jonathan Santana Cabrera, Javier Velasco Vázquez, Amelia Rodríguez Rodríguez

© de las traducciones a inglés: Elena Romero Doreste, Hugo Talavera Mayor, Heather Adams

© de la edición: Universidad de Las Palmas de Gran CanariaServicio de Publicaciones y Difusión Científica

www.ulpgc.es/publicacionesserpubli@ulpgc.es

Primera edición [versión electrónica PDF], 2013

ISBN: 978-84-9042-062-1

Depósito Legal: GC 1038-2013

IBIC: JHMP / JHMC / PSX

SANTANA CABRERA, JonathanAtlas visual y descriptivo de los cambios entésicos en la extremidad superior para estudiar restos óseos humanos =

Visual and descriptive atlas of entheseal changes in the upper extremity to study human bones / Jonathan Santana, JavierVelasco, Amelia Rodríguez ; traducido por Elena Romero Doreste, Hugo Talavera Mayor y Heather Adams. — LasPalmas de Gran Canaria : Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Servicio de Publicaciones, 2013

1 archivo PDF (19 Mb, 226 p.)ISBN 978-84-9042-062-1 1. Antropología física - Atlas 2. Antropología prehistórica - Atlas 3. Extremidades superiores - Morfología I. Velasco

Vázquez, Javier, coaut. II. Rodríguez Rodríguez, Amelia, coaut. III. Romero Doreste, Elena, trad. IV. Talavera Mayor,Hugo, trad. V. Adams, Heather, trad. VI. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, ed. VII. Título VIII. Título: Visualand descriptive atlas of entheseal changes in the upper extremity to study human bones

572.025(084.4)572.781(084.4)

Producido en España. Produced in Spain

Reservados todos los derechos por la legislación española en materia de Propiedad Intelectual. Ni la totalidadni parte de esta obra puede reproducirse, almacenarse o transmitirse en manera alguna, sin permiso previo,por escrito de la editorial.

© de las ilustraciones: los autores

Indice / Index

Agradecimientos - Acknowledgments 5

I. Introducción - Introduction 8

II. Materiales - Materials 13

III. Métodos - Methods 17

IV. Resultados y discusión - Results and discussion 28

V. Conclusiones - Conclusions 50

El atlas visual y descriptivo de los cambios entésicos en la extremidad superior

The visual and descriptive atlas of entheseal changes in the upper extremity

I. Clavicle 53

II. Humerus 74

III. Ulna 129

IV. Radius 178

Bibliografía - Bibliography 223

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Agradecimientos

Este trabajo es resultado de un proyecto de investigación, que se integra en una de las líneas de estudio del G.I. TARHA (Departamento de Ciencias Históricas de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria). Su propósito es la reconstrucción de las relaciones sociales de producción en la sociedad prehispánica de Gran Canaria, a través del análisis de la división social del trabajo. Una aportación de estas características sólo es posible con la ayuda de muchas personas e instituciones, por lo que es obligado comenzar este texto con el agradecimiento a todas ellas.

La concesión de una beca de investigación pre–doctoral del Cabildo de Gran Canaria

desarrollar un programa formativo en el campo bioarqueológico y, principalmente,

Acknowledgments

This piece of work is the result of a research project in the framework of the Research Group´s TARHA lines of study in the Department of Historical Sciences of the University at Las Palmas de Gran Canaria). Its aim is to reconstruct production– related social relations in the pre–hispanic society of Gran Canaria, through the analysis of the social division of labor. This type of contribution is only possible with the help of many people and institutions, all of whom need to be thanked right from the beginning of this text.

The award of a pre–doctoral research grant by the Island Council (Cabildo) of Gran

markers of physical activity. This work was

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en el conocimiento de los marcadores óseos de actividad física. La labor se concretó en la tesis doctoral: “El trabajo fosilizado: patrón cotidiano de actividad física y organización social del trabajo en la Gran Canaria prehispánica” defendida en diciembre de 2011 en la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

Esta beca, así como la obtención de los pertinentes permisos de estudio, la disponibilidad de infraestructuras, de recursos humanos y de los materiales necesarios para el desarrollo de este trabajo, han sido posibles gracias a la concesión de los proyectos de investigación HUM2006–09189 “La explotación de los recursos abióticos en la isla de Gran Canaria. La reconstrucción de las relaciones sociales de producción en época preeuropea y colonial”,

Ciencia, y HAR2010–19328 “Las relaciones sociales de producción en la isla de Gran Canaria en época preeuropea y colonial. Análisis de los procesos de trabajo”,

Innovación.

El Departamento de Ciencias Históricas de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, especialmente su dirección y personal administrativo, contribuyeron en todo momento al correcto progreso de nuestro trabajo.

condensed in the doctoral entitled “El trabajo fosilizado: patrón cotidiano de actividad física y organización social del trabajo en la Gran Canaria prehispánica”1 defended on December 2011 at the University of Las Palmas de Gran Canaria.

This grant, as well as the obtaining of study leaves, the availability of infrastructure, human resources and the necessary material for the development of this project, have been possible thanks to the concession of two research projects: HUM2006–09189 “La explotación de los recursos abióticos en la isla de Gran Canaria. La reconstrucción de las relaciones sociales de producción en época preeuropea y colonial”2, funded by the Spanish Ministry for Education + Science and HAR2010–19328 “Las relaciones sociales de producción en la isla de Gran Canaria en época preeuropea y colonial. Análisis de los procesos de trabajo”3, funded by the Spanish Ministry for Science + Innovation.

The Department of Historical Sciences of the University of Las Palmas de Gran Canaria, especially its management and

1 Fossilized work: a daily pattern of physical activity and social organization of work in pre–Hispanic times in Gran Canaria.

2 Exploitation of abiotic resources on the island of Gran Canaria. The reconstruction of social production relationships in pre–European and pre–colonization times.

3 Social production relationships on the island of Gran Canaria in pre–European and pre–colonization times. An analysis of work processes.

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administrative staff, who contributed to the progress of our project at all times.

The Canary Museum provided access to archaeological remains preserved in its collection, enabling us to study them in the best possible conditions. The museum´s management and staff were always willing to satisfy our needs and they encouraged this research from the very beginning. Arqueocanaria and Tibicena are two

giving us access to material and work reports of some of the archaeological contexts included in this piece of work.

We would also like to express our gratitude to Ignasi Galtés, Pere Ibáñez and Assumpció Malgosa for welcoming us during a useful specialization stint in the Unitat d´Antropologia Biològica de la Universidad Autónoma de Barcelona.

The contribution of the translators of the original Spanish manuscript into English, Elena Romero Doreste, Hugo Talavera Mayor and Heather Adams is also acknowledged.

Finally, we wish to thank and acknowledge the support and enthusiasm offered by our family, friends and other researchers, who were always understanding in our daily work.

El Museo Canario facilitó el acceso a los restos esqueléticos conservados en sus fondos, permitiendo su estudio en las mejores condiciones. Su dirección y personal siempre tuvieron la mejor predisposición para atender nuestras necesidades y alentaron desde el primer momento esta investigación. Las empresas Arqueocanaria y Tibicena también contribuyeron desinteresadamente brindando el acceso a los materiales y a las memorias de trabajo de algunos de los contextos arqueológicos incluidos aquí.

Igualmente, expresamos nuestra gratitud a Ignasi Galtés, Pere Ibáñez y Assumpció Malgosa por su acogida durante una provechosa estancia especialización en la Unitat d´Antropologia Biològica de la Universidad Autónoma de Barcelona.

También agradacemos la traducción del español al ingles realizada por Elena Romero Doreste, Hugo Talavera Mayor y Heather Adams.

Finalmente, quisiéramos agradecer y reconocer el respaldo y entusiasmo brindado por familiares, amigos y otros investigadores, que en todo momento fueron comprensivos con nuestro quehacer cotidiano.

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I. Introduction

I. Introducción

cosas, por transformar el mundo que le rodea a través de sus manos, con o sin herramientas. Esas manos son el principal recurso de que se dispone para modelar la base material necesaria para la reproducción biológica y social de la especie. La extremidad superior es el soporte que permite realizar a las manos

de sus diferentes unidades motoras y su combinación articular manteniendo la integridad estructural del sistema músculo–esquelético. Estas operaciones se efectúan mediante cadenas biomecánicas en las que participan agrupaciones musculares que actúan sinérgicamente para satisfacer las demandas de los individuos.

Las cualidades de estas cadenas biomecánicas

de las entesis –las unidades anatómicas que

other things, by the fact that he transforms the world that surrounds him using his hands, either with or without tools. These hands are the main resource used to shape the material basis necessary for the biological and social reproduction of the species. The upper extremity is the support that makes it

by moving its different motor units and combination of joints, while maintaining the musculoskeletal system´s structural integrity. These operations are executed through biomechanical chains in which different muscle chains take part. These muscle chains act in synergy to meet the needs of individuals.

The characteristics of these biomechanical chains determine the morphological and

anatomic units that transmit mechanical loads

Introduction

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I. Introducción

transmiten las cargas mecánicas del tejido muscular al óseo– (Resnick y Niwayana, 1991). Así, un trabajo realizado de forma cotidiana y durante mucho tiempo, ya sea mediante la manipulación de una herramienta o por un gesto técnico concreto, moviliza una determinada combinación de cadenas biomecánicas con diferentes modalidades de carga (duración, frecuencia, fuerza) (Hawkey y Merbs, 1995). Esta actividad estimula la remodelación ósea asegurando una respuesta efectiva y manteniendo la estabilidad del sistema músculo–esquelético. El resultado

a un trabajo o acción– posibilita estudiar la actividad física en el sistema esquelético y, con ello, el patrón cotidiano laboral (Kennedy, 1989; Hawkey y Merbs, 1995; Galtés et al., 2006).

En esta contribución se propone un atlas visual y descriptivo de los cambios entésicos, que tiene como objetivo principal establecer un método válido para el estudio del patrón cotidiano de actividad física en los restos esqueléticos. Constituye un estándar que gradúa sintéticamente las variaciones morfológicas macroscópicas de las entesis en el tejido óseo: los lugares de inserción de músculos, tendones y ligamentos. Estas regiones son los lugares adecuados para estudiar la actividad física puesto que concentran la tensión mecánica de la transmisión de fuerzas del músculo al hueso (Benjamin et al., 2006).

from muscle to bone (Resnick and Niwayana, 1991). Therefore, work that is carried out on a daily basis for a long time, either using a tool or because of a particular technical

biomechanical chains of different load types (duration, frequency and intensity) (Hawkey and Merbs, 1995). This activity stimulates bone remodelling, which guarantees an effective response and maintains the stability of the musculoskeletal system. The result of this physiological process – as a response to a task or action – makes it possible for us to study physical activity in the skeletal system and, at the same time, daily work patterns (Kennedy, 1989; Hawkey and Merbs, 1995; Galtés et al., 2006).

In this contribution we propose a visual, descriptive atlas of entheseal changes. Its main objective is to establish a valid methodology for studying the daily pattern of the physical activity undertaken by people based on their skeletal remains. It constitutes a standard that synthetically assigns a value to the macroscopic morphological variations of entheses in the bone tissue: the insertion points of muscles, tendons and ligaments. These are appropriate areas for the study of physical activity, since it is here that the mechanical tension of force transmission from muscle to bone is concentrated (Benjamin et al., 2006).

Structural changes of entheses consist of morphologic variations that are the result of mechanical stimuli, of the individual´s

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I. Introduction

Los cambios estructurales de las entesis consisten en variaciones morfológicas que son resultado de los estímulos mecánicos, del periodo osteogénico del individuo y de sus factores hormonales y genéticos (Benjamin y McGonagle, 2001). Cuando son ocasionadas por la actividad física estas transformaciones se producen gracias a la remodelación ósea. Este proceso permite que las entesis se adapten al estrés mecánico mediante la reparación constante del tejido óseo.

Los primeros trabajos centrados en el análisis de los cambios entésicos en poblaciones arqueológicas se iniciaron a partir de un conocimiento limitado de la anatomía estructural de las entesis y de su asociación con actividades físicas concretas (Merbs, 1983; Dutour, 1986). La principal novedad de las aportaciones posteriores fue la incorporación de métodos de registro capaces de representar los cambios morfológicos de las entesis (Hawkey y Merbs, 1995; Robb, 1998). Estos métodos supusieron un salto cualitativo pues permitían acercarse, como nunca antes, a los efectos que la actividad física ocasionaba en los restos esqueléticos. La novedad residía, fundamentalmente, en su intento de evaluar y ordenar los cambios morfológicos para obtener datos cualitativos acerca de la intensidad de la actividad física y de las diferencias habidas entre individuos o grupos poblacionales. Estos sistemas de registro, especialmente el de Hawkey y Merbs, continúan siendo la base metodológica que respalda la mayoría de contribuciones en la materia (Santos et al. 2011).

osteogenic period and of genetic and hormonal factors (Benjamin and McGonagle, 2001). When these transformations are caused by physical activity, they are the consequence of bone remodelling, which allows entheses to adapt to mechanical stress thanks to the continuous process of bone tissue repair.

changes in archaeological populations were initiated on the basis of a limited knowledge of the anatomical structure of entheses and on their association with determined physical activities (Merbs, 1983; Dutour, 1986). The main innovation in subsequent contributions was the incorporation of registration methods capable of representing changes in the morphology of entheses (Hawkey and Merbs, 1995; Robb, 1998). These methods led to a qualitative leap forward since they allowed us to approach the effects of physical activity on skeletal remains in a way that had never been done before. What was new about these methods was, essentially, their attempt to evaluate and order changes in the morphology to obtain qualitative data about the intensity of physical activity and about the differences between individuals or population groups. These registration systems, particularly those of Hawkeys and Merbs, continue nowadays to be the methodological basis that underpins most contributions to this subject (Santos et al. 2011).

However, these procedures have certain downsides which limit how usable they are.

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I. Introducción

Sin embargo, estos procedimientos adolecen de ciertos inconvenientes que restringen su capacidad de uso. Algunos investigadores han puesto de relieve la necesidad de establecer un método se observación con información visual y descriptiva para cada entesis analizada (Galtés, et al., 2006; Mariotti et al., 2007). Fundamentan su crítica en el grado de subjetividad de los métodos tradicionales y proponen reducir los márgenes de error inter e intra observador mediante la elaboración de un sistema de observación estandarizado.

sendas propuestas de atlas visuales y descriptivos que establecían un sistema de graduación para sintetizar los umbrales de robustez de las entesis.

Galtés y colaboradores (2006) presentaron un estándar de las entesis localizadas en el radio. Esta propuesta puntúa cada unión ósteo–muscular con estadios que van de cero a cuatro, donde los tres primeros grados representan

el cuarto señala la presencia de entesopatías. Cada uno de estos valores está ilustrado por descripciones, esquemas y fotografías que facilitan la estandarización y comprensión del sistema. El atlas se confeccionó a partir de una muestra de 148 radios procedentes de dos series osteológicas. En ambas poblaciones la edad y el sexo eran conocidos y su estado de conservación bueno.

Mariotti y colaboradores (2007) proponen un estándar que analiza 23 lugares de inserción

Some researchers have highlighted the need to establish an observation method with visual and descriptive information for each enthesis analysed (Galtés, et al., 2006; Mariotti et al. 2007). Their criticism is based on the subjectivity of traditional methods and they propose to reduce inter– and intraobserver margins of error by creating a standardized observation system. With this purpose, the above–mentioned authors developed several proposals for a visual, descriptive atlas that

the entheses´ robusticity thresholds.

Galtés and his colleagues (2006) presented a standard of entheses attached to the radius

muscle–bone connector into distinct grades

three grades represent a lower or higher level of hypertrophy and the fourth one indicates the existence of enthesopathies. Each one of these grades is illustrated with descriptions, diagrams and pictures to make standardization and comprehension of the system easier. The atlas was created on the basis of a sample of 148 radii from two different osteological series. Data on gender and age were known, and the samples were in a good state of conservation.

Mariotti and her colleagues (2007) propose a standard which analyses 23 insertion points

of expression for each one of these entheses. These degrees represent the different thresholds of robusticity – hypertrophy and

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I. Introduction

situados en ambas extremidades. Para cada

expresión que representan diferentes umbrales

que están acompañados de una descripción

relieve la complejidad que subyace en el estudio de marcadores músculo–esqueléticos

la elaboración de un atlas visual y descriptivo (Mariotti et al., 2007: 293).

La elaboración del estándar que aquí se presenta comenzó con el análisis y graduación de los diferentes estadios de robustez de las inserciones ósteo–musculares examinadas. En el siguiente paso se precisó el error y la concordancia inter e intra–observador del sistema de registro. También se evaluaron las implicaciones biomecánicas de la graduación de las entesis para valorar en qué medida

la actividad física. Nuestra hipótesis es que debían existir agrupaciones de entesis como resultado de la sinergia de cadenas musculares coherentes. Finalmente, se investigó la relación de la edad con el desarrollo de las entesis para

enthesopaties – accompanied by a textual and photographic description. This team highlights the complexity underlying the study

descriptive atlas (Mariotti et al., 2007: 293).

The creation of the standard we present started with the analysis and scoring of the different states of robusticity of the insertion points of muscles and bones examined. The next step was to assess the error and inter– and intraobserver concordance of the registration system. The biomechanical implications of the scoring method for entheses were also assessed in order to estimate the degree

physical activity. Our hyphothesis was that there had to be groups of entheses resulting from the synergy of coherent muscle chains. Lastly, we researched the relationship between age and development of entheses to determine

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