Строение, анатомия и функции грудного отдела позвоночника. Органы грудной полости: строение, функции и особенности Устройство грудной клетки у мужчин

Грудную клетку , compares thoracis, составляют грудной отдел позвоночного столба, ребра (12 пар) и грудина.

Грудная клетка образует грудную полость, cavitas thoracis, имеющую форму усеченного конуса, обращенного широким основанием книзу, а усеченной верхушкой — кверху. В грудной клетке различают переднюю, заднюю и боковые стенки, верхнее и нижнее отверстие, которые ограничивают грудную полость.

Строение грудной клетки.

Передняя стенка короче остальных стенок, образуется грудиной и хрящами . Располагаясь косо, она больше выступает кпереди своими нижними отделами, чем верхними. Задняя стенка длиннее передней, образована грудными позвонками и
участками ребер от головок до углов; ее направление почти вертикально.

На наружной поверхности задней стенки грудной клетки, между остистыми отростками позвонков и углами ребер, с обеих сторон образуется два желоба — спинные борозды: в них залегают глубокие . На внутренней поверхности грудной клетки, между выступающими телами позвонков и углами ребер, также образуется два желоба — легочные борозды, sulci pulmonales; к ним примыкают позвоночной частью реберной поверхности легкие.

Боковые стенки длиннее передней и задней, образованы телами ребер и бывают более или менее выпуклыми.
Пространства, ограниченные сверху и снизу двумя соседними ребрами, спереди — боковым краем грудины и сзади — позвонками, называют межреберьями, spatia intercostalia; они выполнены , межреберными мышцами и мембранами.
Грудная клетка, compages thoracis, ограниченная указанными стенками, имеет два отверстия - верхнее и нижнее, которые начинаются апертурами.

Верхняя апертура грудной клетки, apertura thoracis superior, меньше нижней, ограничена спереди верхним краем рукоятки, с боков — первыми ребрами и сзади — телом I . Она имеет поперечно-овальную форму и расположена в плоскости, наклоненной сзади наперед и книзу. Верхний край находится на уровне промежутка между II и III грудными позвонками.

Нижняя апертура грудной клетки, apertura thoracis inferior, ограничена спереди мечевидным отростком и образованной хрящевыми концами ложных ребер реберной дугой, с боков - свободными концами XI и XII ребер и нижними краями XII ребер, сзади — телом XII .

Реберная дуга, arcus costalis, у мечевидного отростка образует открытый книзу подгрудинный угол, angulus infrasternalis.

Грудная клетка (thorax) (рис. 112) образуется за счет 12 пар ребер, грудины, хрящей и связочного аппарата для сочленения с грудиной и с 12 грудными позвонками. Все эти образования формируют грудную клетку, которая в различные возрастные периоды имеет свои особенности строения. Грудная клетка сплющена спереди назад и расширена в поперечном направлении. На эту особенность влияет вертикальное положение человека. В результате внутренние органы (сердце, легкие, вилочковая железа, пищевод и др.) оказывают давление преимущественно не на грудину, а на диафрагму. Кроме того, на форму грудной клетки воздействуют мышцы, приводящие в движение плечевой пояс, начинающиеся на вентральной и дорсальной поверхностях грудной клетки. Мышцы образуют две мышечные петли, которые оказывают давление на грудную клетку спереди назад.

112. Грудная клетка человека (вид спереди).

1 - apertura thoracis superior;
2 - angulus infrasternalis;
3 - apertura thoracis inferior;
4 - arcus costalis;
5 - processus xiphoideus;
6 - corpus sterni;
7 - manubrium sterni.

113. Схематическое изображение формы грудной клетки человека (А) и животного (Б), (по Benninghoff).

У животных грудная клетка сдавлена во фронтальной плоскости и вытянута в переднезаднем направлении (рис. 113).

Первое ребро, рукоятка грудины и I грудной позвонок ограничивают верхнюю апертуру грудной клетки (apertura thoracis superior), имеющее размер 5x10 см. Границы нижней апертуры грудной клетки (apertura thoracis inferior) составляют мечевидный отросток грудины, хрящевая дуга, XII позвонок и последнее ребро. Размер нижнего отверстия значительно больше верхнего - 13x20 см. Окружность грудной клетки на уровне VIII ребра соответствует 80 - 87 см. В норме последний размер не должен быть меньше половины роста человека, что характеризует степень физического развития.

Через верхнюю апертуру грудной клетки, проходят трахея, пищевод, крупные кровеносные и лимфатические сосуды, нервы. Нижняя апертура закрыта диафрагмой, через которую проходят пищевод, аорта, нижняя полая вена, грудной проток, стволы вегетативной нервной системы и другие сосуды и нервы. Межреберные промежутки, помимо связок, заполнены межреберными мышцами, сосудами и нервами.

Во время вдоха и выдоха размеры грудной клетки изменяются.

Это возможно только благодаря большой длине и спиралеобразному строению ребер. Задний конец ребра фиксирован к позвоночнику двумя суставами (головка ребра с телом позвонка, бугорок ребра с поперечным отростком), расположенными на одной кости и неподвижными по отношению друг к другу. Поэтому движение совершается в обоих суставах одновременно, а именно: вращение задней части ребра по оси, соединяющей сустав головки бугорка ребра. Анатомически эти суставы имеют шаровидную форму, а функционально объединяются и представляют цилиндрический сустав (рис. 114). При вращении заднего конца ребра передняя его спиральная часть поднимается вверх, отходит в стороны и кпереди; за счет этого движения ребер увеличивается объем грудной клетки.

114. Схема движения ребер.
А - расположение осей вращения отдельных ребер.
Б - схема вращения I и IX ребер (по В. П. Воробьеву).

Возрастные особенности . У новорожденного грудная клетка напоминает по форме грудную клетку животных, у которых, как известно, сагиттальный размер преобладает над фронтальным. У новорожденного головки ребер и их передние концы практически находятся на одном уровне. В 7-летнем возрасте верхний край грудины соответствует уровню II - III, а у взрослого - III - IV грудных позвонков. Это опускание связано с появлением грудного типа дыхания и образованием спиралеобразной формы ребер. В тех случаях, когда при рахите нарушается минеральный обмен и наступает задержка отложения солей в костях, грудная клетка приобретает килевидную форму - «куриная грудь».

Подгрудинный угол у новорожденного достигает 45°, через год - 60°, в 5 лет - 30°, в 15 лет-20°, у взрослого - 15°. Только с 15 лет отмечаются половые различия в строении грудной клетки. У мужчин грудная клетка не только больше, но имеется более крутой изгиб ребра в области угла, зато меньше выражено спиралеобразное скручивание ребер. Эта особенность сказывается также на форме грудной клетки и характере дыхания. В связи с тем, что у женщин в результате выраженной спиралеобразной формы ребер передний конец находится ниже, форма грудной клетки более плоская. Поэтому у женщин преобладает грудной тип дыхания в отличие от мужчин, которые дышат преимущественно за счет смещения диафрагмы (брюшной тип дыхания).

Замечено, что люди разного телосложения имеют и свойственную им форму грудной клетки. У людей низкого роста с объемной брюшной полостью наблюдается широкая, но короткая грудная клетка с широким нижним отверстием. Наоборот, у людей высокого роста грудная клетка имеет длинную и плоскую форму.

У пожилых значительно понижается эластичность реберных хрящей, что уменьшает и экскурсию ребер при дыхании. В пожилом возрасте вследствие частого изменяется и форма грудной клетки. Так, при эмфиземе часто наблюдается бочкообразная грудная клетка.

Физические упражнения оказывают значительное формирующее влияние на форму грудной клетки. Они не только укрепляют мускулатуру, но и увеличивают размах движений в суставах ребер, что приводит к увеличению объема грудной клетки и жизненной емкости легких при вдохе.

Человек - самый загадочный и изучаемый организм на планете Земля. Каждый его орган имеет свою задачу и непрерывно выполняет свои прокачивает кровь по всему телу, легкие обеспечивают дыхание, пищевод и желудок отвечают за пополнение запасов, а мозг обрабатывает всю информацию. Рассмотрим, какую функцию выполняют органы грудной полости в человеческом организме.

Грудная полость

Грудная полость - это пространство в организме, которое находится внутри Грудная и брюшная полости отделяют внутренние органы, которые в них находятся, от скелета и мышц туловища, разрешая этим органам плавно перемещаться внутри относительно стенок организма. Органы, находящиеся в грудной полости: сердце, сосуды и нервы, трахея, бронхи и легкие; пищевод же проходит из грудной полости в брюшную через отверстие в диафрагме. В брюшной полости находятся желудок и кишечник, печень, почки, селезенка, поджелудочная железа, многочисленные сосуды и нервы.

На фото показано, где и какие органы грудной полости находятся. Сердце, трахея, пищевод, тимус, крупные сосуды и нервы располагаются в пространстве между легкими - в так называемом средостении. Куполообразная диафрагма, прикрепленная к нижним ребрам, задней части грудины и поясничным позвонкам, образует барьер между органами грудной и брюшной полости человека.

Сердце

Самая работающая мышца человеческого тела - сердце или миокард. Сердце размеренно, с определенным ритмом, не останавливаясь, перегоняет кровь - примерно по 7200 л ежедневно. Различные участки миокарда синхронно сокращаются и расслабляются с частотой примерно 70 раз в минуту. При интенсивной физической работе нагрузка на миокард может возрасти втрое. Сокращения сердца запускаются автоматически - естественным кардиостимулятором, находящимся в его синоатриальном узле.

Миокард работает автоматически и не подчинен сознанию. Он образован множеством коротких волокон - кардиомиоцитов, связанных между собой в единую систему. Ее работа координируется системой проводящих мышечных волокон из двух узлов, в одном из которых находится центр ритмичного самовозбуждения - пейсмейкер. Он задает ритм сокращений, который может меняться под действием нервных и гормональных сигналов из других частей тела. Например, при большой нагрузке сердце бьется быстрее, направляя к мышцам больше крови в единицу времени. Благодаря его работоспособности через организм за 70 лет жизни пропускается около 250 миллионов литров крови.

Трахея

Это первый из органов грудной полости человека.Данный орган предназначен для прохождения воздуха в легкие и размещен перед пищеводом. Начало берет трахея на высоте шестого шейного позвонка от хряща гортани и разветвляется на бронхи на высоте первого грудного позвонка.

Трахея - это трубка, имеющая длину 10-12 см и ширину 2 см, состоящая из двух десятков хрящей в форме подковы. Эти хрящевые кольца удерживаются спереди и сбоку с помощью связок. Промежуток каждого подковообразного кольца заполняется соединительной тканью и гладкомышечными волокнами. Пищевод размещается сразу за трахеей. Внутри поверхность этого органа покрыта слизистой оболочкой. Трахея, разделяясь, формирует следующие органы грудной полости человека: правый и левый главные бронхи, опускающиеся в корни легких.

Бронхиальное дерево

Разветвление в форме дерева содержит в себе главные бронхи - правый и левый, частичные бронхи, зональные, сегментарные и субсегментарные, мелкие и терминальные бронхиолы, за ними располагаются респираторные отделы легких. Структура бронхов различается по всему бронхиальному дереву. Правый бронх шире и размещен круче книзу, чем левый бронх. Над левым главным бронхом идет дуга аорты, а под ним и впереди него - аорты, который делится на две легочные артерии.

Строение бронхов

Главные бронхи расходятся, создавая 5 долевых бронхов. От них дальше идут по 10 сегментарных бронхов, с каждым разом уменьшаясь в диаметре. Наименьшие веточки бронхиального дерева - бронхиолы с диаметром менее чем 1 мм. В отличие от трахеи и бронхов, бронхиолы не содержат хрящевой ткани. Они состоят из множества гладкомышечных волокон, а их просвет остается открытым из-за натяжения эластических волокон.

Главные бронхи расположены перпендикулярно и устремляются к вратам соответствующих легких. При этом левый бронх практически в два раза длиннее правого, имеет число хрящевых колец на 3-4 больше, чем правый бронх, и кажется продолжением трахеи. Слизистая оболочка этих органов грудной полости своим строением подобна слизистой оболочке трахеи.

Бронхи отвечают за прохождение воздуха от трахеи до альвеол и назад, а также очищение воздуха от чужеродных примесей и удаление их из организма. Большие частицы уходят из бронхов во время кашля. А маленькие частички пыли или бактерии, проникшие в дыхательные органы грудной полости, выводятся движениями ресничек эпителиальных клеток, продвигающих бронхиальный секрет в сторону трахеи.

Легкие

В грудной полости расположены органы, которые все называют - легкие. Это основной парный орган дыхания, который занимает большую часть пространства грудной клетки. Разделяют по расположению правое и левое легкое. Своей формой они напоминают срезанные конусы, вершиной направленные в направлении шеи, а вогнутой основой к диафрагме.

Верх легкого на 3-4 см находится над первым ребром. Внешняя поверхность примыкает к ребрам. В легкие ведут бронхи, легочная артерия, легочные вены, и нервы. Место проникновения этих органов именуется вратами легкого. Правое легкое обладает большей шириной, но короче левого. Левое легкое в нижней передней части имеет нишу под сердце. В легком присутствует существенное количество соединительной ткани. Она имеет очень высокую эластичность и помогает работе сокращаемых сил легких, которые необходимы при каждом вдохе и выдохе.

Объем легких

В состоянии покоя объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха в среднем составляет около 0,5 литра. Жизненная вместимость легких, то есть объем при наиболее глубоком выдохе после наиболее глубокого вдоха находится в пределах от 3,5 до 4,5 литров. Для взрослого человека за минуту норма потребления воздуха примерно 8 литров.

Диафрагма

Дыхательная мускулатура ритмично увеличивает и уменьшает объем легких, изменяя размеры грудной полости. Главную работу при этом совершает диафрагма. Сокращаясь, она уплощается и опускается, увеличивая размер грудной полости. Давление в ней падает, легкие расширяются и втягивают воздух. Этому же способствует подъем ребер наружными межреберными мышцами. При глубоком и ускоренном дыхании принимают участие вспомогательные мышцы, включая грудные и брюшные.

Слизистая оболочка этих органов грудной полости состоит из эпителия, а тот, в свою очередь, - из множества В эпителии ветвей бронхиального дерева находится много эндокринных клеток, контролирующих кровоснабжение легких и поддерживающих в тонусе бронхиальные мышцы.

Подводя итог всему вышесказанному, необходимо заметить, что органы грудной полости человека - это основа его жизни. Невозможно прожить без сердца или легких, а нарушение их работы приводит к серьезным заболеваниям. Но человеческий организм - совершенный механизм, нужно только прислушиваться к его сигналам и не вредить, а помогать матушке-природе в его лечении и восстановлении.

По своей форме грудная клетка напоминает овоид с верхним узким концом и нижним более широким, причем оба конца косо срезаны. Кроме того, овоид грудной клетки несколько сдавлен спереди назад.

Грудная клетка, compages thoracis, имеет два отверстия или апертуры: верхнюю, apertura throracis superior, и нижнюю, apertura thoracis inferior, затянутую мускульной перегородкой - диафрагмой. Ребра, ограничивающие нижнюю апертуру, образуют реберную дугу, arcus costalis. Передний край нижней апертуры имеет вырезку в форме угла, angulus infrastemalis, подгрудинный угол; у вершины его лежит мечевидный отросток. Позвоночный столб по средней линии вдается в грудную полость, и по сторонам от него, между ним и ребрами, получаются широкие легочные борозды, sulci pulmonales, в которых помещаются задние края легких. Пространства между ребрами называются межреберьями, spatia intercostalia.

У млекопитающих, у которых в силу их горизонтального положения грудные внутренности оказывают давление на нижнюю стенку, грудная клетка длинная и узкая, причем вентро-дорсальный размер превосходит поперечный, вследствие чего грудная клетка имеет как бы сдавленную с боков форму с выступающей вентральной стенкой в виде киля (килеобразная форма).

У обезьян в связи с, разделением конечностей на руки и ноги и начинающимся переходом к прямохождению грудная клетка становится шире и короче, однако вентро-дорсальный размер еще преобладает над поперечным (обезьянья форма).

Наконец, у человека в связи с полным переходом к прямохождению рука освобождается от функции передвижения и становится хватательным органом труда, вследствие чего грудная клетка испытывает тягу прикрепляющихся к ней мышц верхней конечности; внутренности давят не на вентральную стенку, ставшую теперь передней, а на нижнюю, образованную диафрагмой, вследствие чего линия тяжести при вертикальном положении тела переносится ближе к позвоночному столбу. Все это приводит к тому, что грудная клетка становится плоской и широкой, так что поперечный размер превосходит переднезадний. Отражая этот процесс филогенеза, и в онтогенезе грудная клетка имеет разные формы. По мере того как ребенок начинает вставать, ходить и пользоваться своими конечностями, а также по мере роста и развития всего аппарата движения и внутренностей грудная клетка постепенно приобретает характерную для человека форму с преобладающим поперечным размером.

Форма и величина грудной клетки подвержены также значительным индивидуальным вариациям, обусловленным степенью развития мускулатуры и легких, что в свою очередь связано с образом жизни и профессией данного человека. Так как она содержит такие жизненно важные органы, как сердце и легкие, то эти вариации имеют большое значение для оценки физического развития индивидуума и диагностики внутренних заболеваний. Обычно различают три формы грудной клетки: плоскую, цилиндрическую и коническую.

У людей с хорошо развитой мускулатурой и легкими грудная клетка становится широкой, но короткой и приобретает коническую форму, т. е. нижняя ее часть шире, чем верхняя, ребра мало наклонены, angulus infrasternalis большой. Такая грудная клетка находится как бы в состоянии вдоха, отчего ее называют инспираторной. Наоборот, у людей со слабо развитой мускулатурой и легкими грудная клетка становится узкой и длинной, приобретая плоскую форму, при которой грудная клетка сильно уплощена в переднезаднем диаметре, так что передняя стенка ее стоит почти вертикально, ребра сильно наклонены, angulus infrasternalis острый. Грудная клетка находится как бы в состоянии выдоха, отчего ее называют экспираторной.

Цилиндрическая форма занимает промежуточное положение между двумя описанными. У женщин грудная клетка короче и уже в нижнем отделе, чем у мужчин, и более округла. Социальные факторы на форме грудной клетки сказываются в том, что, например, в некоторых развивающихся странах у детей эксплуатируемых слоев населения, живущих в темных жилищах, при недостатке питания и солнечной радиации развивается рахит («английская болезнь»), при котором грудная клетка приобретает форму «куриной груди»: преобладает переднезадний размер, и грудина ненормально выступает вперед, как у кур. В дореволюционной России у сапожников, которые всю жизнь сидели на низком табурете в согнутом положении и использовали свою грудь в качестве опоры для каблука при заколачивании гвоздей в подошву, на передней стенке грудной клетки появлялось углубление, и она становилась впалой (воронкообразная грудь сапожников). У детей с длинной и плоской грудью вследствие слабого развития мускулатуры при неправильном сидении на парте грудная клетка находится как бы в спавшемся состоянии, что отражается на деятельности сердца и легких. Во избежание заболеваний детей нужна физкультура.

Движения грудной клетки. Дыхательные движения состоят в попеременном поднятии и опускании ребер, вместе с которыми движется и грудина. При вдыхании происходит вращение задних концов ребер вокруг упомянутой при описании соединений ребер оси, причем передние их концы приподнимаются так, что грудная клетка расширяется в переднезаднем размере. Благодаря же косому направлению оси вращения происходит одновременно и раздвигание ребер в стороны, вследствие чего увеличивается и поперечный размер грудной клетки. При поднятии ребер угловые изгибы хрящей выпрямляются, происходят движения в суставах между ними и грудиной, а затем и сами хрящи растягиваются и скручиваются. По окончании вдоха, вызываемого мышечным актом, ребра опускаются, и тогда наступает выдох.