Kapandzhi_Pozvonochnik

Реберно-позвоночный сустав, с одной стороны, реберно-поперечные - с другой, составляют механически связанную суставную пару (рис. 15), общим движением которой является только ротация вокруг оси, проходящей через центр каждого сустава.

Можно описать ось (XX'), идущую через центр (О') реберно-поперечного сустава и через центр

(О) реберно-позвонкового сустава. Эта ось служит шарниром для ребра, которое таким образом подвешено к позвоночнику в двух точках — (О) и (О'). Направление этой оси по отношению к сагиттальной плоскости определяет направление движения

ребра. Для нижних ребер (левая нижняя сторона рисунка) ось (XX') приближается к сагиттальной плоскости, и поэтому подъем ребра увеличивает поперечный размер грудной клетки (t). Фактически, когда ребро вращается вокруг этой оси (О') (рис. 16), его наружный край описывает дугу с центром в (О'). Она становится менее косой и более

поперечной, и в результате ее самый боковой край движется латерально на расстояние (t), которое представляет собой увеличение поперечного размера входа в грудную клетку (нижней апертуры).

С другой стороны, ось (УУ') для верхних ребер (рис. 15, правая верхняя сторона) лежит почти во

фронтальной плоскости. Следовательно, подъем ребра увеличивает переднезадний размер грудной клетки на расстояние (а). В результате (рис. 17), когда передний край ребра поднимается на расстояние (h), оно описывает дугу окружности и смещается вперед на расстояние (а).

Следовательно, при подъеме ребер происходит

увеличение поперечного диаметра в нижней части грудной клетки и переднезаднего размера верхней части. В средней части грудины, где ось реберно-позвонковых суставов лежит косо под углом 45°, увеличение диаметра носит как поперечный характер, так и переднезадний.

До настоящего момента мы рассматривали движения ребер только в реберно-позвоночных и ребернопоперечных суставах, но нужно также учитывать

движения ребер относительно грудины и реберных хрящей.

Если сравнивать эти движения при рассмотрении

сверху (рис. 18) и спереди (рис. 19), мы установим, что тогда как самая наружная часть ребра поднимается на расстояние (h') и отодвигается вбок на расстояние (t), передняя часть поднимается на расстояние (h) и отодвигается от плоскости симметрии на длину (t'). Два последних значения слегка превышают первые. В это же время грудина поднимается, а реберные хрящи приобретают более горизон-

тальное положение, формируя угол (а) со своим исходным направлением.

Эта угловая подвижность реберного хряща относительно грудины происходит в грудино-реберном суставе. Одновременно происходит другое движение в реберно-хрящевом сочленении, которое будет описано позже (см. с. 190).

Когда ребро поднимается (рис. 18, справа), точка (ш) максимального увеличения диаметра грудной клетки - это точка, наиболее удаленная от оси (YY')- Этот геометрический факт показывает, как эта точка меняет положение от ребра к ребру с изменением косого положения их осей (XX').

Предполагая, что позвоночный столб фиксирован во время вдоха, и приняв, что гибкий пятиугольник образован, с одной стороны, позвоночным столбом (рис. 20), а с другой — первым ребром, грудиной, десятым ребром и его реберным хрящом, можно сказать, что движения при вдохе определяют следующие изменения:

•первое ребро, будучи свободно подвижным, в реберно-позвоночном суставе (О), поднимается (синяя стрелка) таким образом, что его передний конец описывает дугу окружности (АА');

•поднятие первого ребра вызывает поднятие

грудины, которая из положения (АВ) переходит

в (А'В');

•во время этого движения грудина не остается параллельной исходной позиции, так как переднезадний размер верхней части грудной клетки увеличивается больше, чем в нижней. Из этого следует, что угол (а) между грудиной и вертикалью становится немного более острым, в то же время, мы видим, что угол (ОА'В') между первым ребром

и грудиной тоже становится меньше. Грудинореберный угол уменьшается в результате осевой ротации реберного хряща (см. с. 190);

•десятое ребро также поднимается с центром ротации (Q), а его передний конец описывает дугу окружности (СС');

•так как десятое ребро и грудина поднимаются, десятый реберный хрящ движется из положения (СВ) в приблизительно параллельное положение

(С'В'). Из этого следует, что угол (С) увеличивается на величину (с), которая равна углу подъема десятого ребра (зеленый сектор). С другой стороны, происходит незначительное увеличение угла (С'В'А') между десятым реберным хрящом и грудиной. Опять же это увеличение угла достигается за счет осевой ротации хряща, иначе говоря, благодаря скручиванию. Такая же осевая ротация происходит во всех реберных хрящах. Позже мы увидим, какую роль он играет в поддержании эластичности грудной клетки (см. с. 190).

Межреберные мышцы

На изображенной сзади грудной клетке, ограни-

ченной позвоночником и тремя ребрами (рис. 21), видны три группы мышц:

•маленькие мышцы, поднимающие ребра (ЕС),

прикрепляющиеся к концам поперечных отростков и верхнему краю нижележащих ребер, при сокращении поднимают ребра;

•наружные межреберные мышцы (Е), волокна которых идут параллельно поднимающей ребра - косо вверх и медиально. Эти мышцы, как и предыдущие, являются элеватором ребер, следовательно, участвуют во вдохе;

•внутренние межреберные мышцы (I), волокна которых идут косо вверх и латерально, опускают ребра и участвуют в выдохе.

Действие межреберных мышц хорошо показано на схемах, по Хамбергеру (Hamberger) (рис. 22 и 23):

•действие наружной межреберной мышцы (рис. 22) легко понять, если представить, что направление ее волокон соответствует длинной диагонали параллелограмма (OO'BJAJ), сформированного ребрами, прикрепленными к позвоночнику, и грудиной. При сокращении наружной межреберной мышцы

(Е)диагональ укорачивается на расстояние (г) и растягивает параллелограмм. Если предположить, что (()()') фиксирована, это вызовет ротацию (Aj)

в (А ) и (В() в (В2). Следовательно, сокращение наружной межреберной мышцы поднимает ребра и эта мышца - мышца вдоха;

• действие внутренних межреберных мышц (рис. 23) можно объяснить таким же образом, за исключением того, что направление волокон соответствует короткой диагонали параллелограмма ( О О ' В ^ ) . При сокращении внутренней межреберной мышцы (I) диагональ (O'Aj) укорачивается на расстояние (г'), что перемещает (А1) в (А2) и (li,) в (В2), считая, что (ОО') фиксирована. Внутренняя межреберная мышца, следовательно, опускает ребра и активна на выдохе.

Это объяснение Хамбергера (Hamberger) было одно время опротестовано экспериментами по электростимуляции Дюшаном де Булонь (Duchenne de Boulogne), но более поздние электромиографические эксперименты подтвердили его.

Поперечная мышца груди

Поперечная мышца груди - это небольшая мышца, которая обычно игнорируется из-за ее загрудинного расположения (рис. 24). Она лежит полностью на внутренней поверхности грудины, и ее волокна, вплетаясь со второго по шестой реберные хрящи, идут косо вниз и медиально. Сокращение пяти этих мышечных пучков опускает соответствующий реберный хрящ относительно грудины. Итак, мы увидели, что при вдохе реберный хрящ поднимается, а при выдохе опускается (см. рис. 19, с. 166). Отсюда следует, что поперечная мышца груди является

мышцей выдоха.

Диафрагма образует мышечно-сухожильный купол, закрывающий нижнюю апертуру грудной клетки и отделяющий грудную полость от брюшной.

Сбоку видно, что этот купол (рис. 25) сзади опускается ниже, чем спереди; его вершина представляет собой сухожильный центр (1). Из этого центра радиально расходятся мышечные волокна (2), достигая периферии и прикрепляясь к внутренней поверхности реберных хрящей, концам одиннадцатых и двенадцатых ребер, дугам, соединяющим концы последних трех ребер, и наконец, к позвоночнику на уровне тел позвонков при помощи ножек: левая ножка (3), правая ножка (4), к медиальной поверхности поясничной мышцы (7) и квадратной

мышце поясницы (8).

Это лучше видно при взгляде спереди (рис. 26), на котором можно различить в то же время верхушку диафрагмы (ее выпуклую поверхность) и ее вогнутую поверхность на уровне ножек. Также можно видеть отверстия диафрагмы, которые пропускают пищевод (6) вверху и аорту (5) снизу. На данном рисунке не показано отверстие нижней полой вены. Когда мышечные волокна диафрагмы сокращаются, центральное сухожилие опускается, таким образом увеличивая вертикальный размер грудной клетки. Следовательно, можно сравнить диафрагму с поршнем, двигающимся внутри насоса. Опускание диафрагмы тотчас ограничивается натяжением элементов средостения, в частности за счет массы органов брюшной полости. С этого момента и далее (рис. 27) центральная сухожильная часть фиксируется (большая белая стрелка), а мышечные волокна, которые теперь действуют от периферии сухожильного центра (маленькая двойная белая

стрелка), поднимают нижние ребра. В результате, если считать, что точка (Р) фиксирована, ребра вращаются вокруг центра (О), их концы описывают дугу (АВ) в то время, как соответствующие мышечные волокна укорачиваются на расстояние (А'В). При подъеме нижних ребер диафрагма увеличивает поперечный размер нижней части грудной клетки и одновременно с помощью грудины также поднимает верхние ребра, таким образом увеличивая переднезадний размер грудной клетки.

Следовательно, диафрагму можно рассматривать как основную дыхательную мышцу, так как она сама по себе увеличивает все три размера грудной клетки:

•увеличивает вертикальный размер, оттягивая вниз сухожильный центр;

•увеличивает поперечный диаметр, поднимая нижние ребра;

•увеличивает переднезадний размер, поднимая верхние ребра при помощи грудины.

Таким образом, ее значение в физиологии дыха-

ния очевидно.

Икота - это спазмическое сокращение диафрагмы, ритмичное и повторяющееся. Пока еще не известно точное определение этого процесса, но уже ясно, что икота бывает разного происхождения:

•центрального характера, из-за раздражения диафрагмального нерва;

•или из-за раздражения купола диафрагмы.

Это явление обычно просходит и исчезает в течение некоторого промежутка времени. Длительная икота свидетельствует о сложных терапевтических отклонениях.