Каково значение и строение позвоночника и грудной клетки
Разбор строения грудной клетки человека и ее функций.
Организм человека чрезвычайно хрупок. Практически все его органы легко доступны для физических повреждений, однако самые жизненно важные из них находятся под защитой специальных костных структур. Например, такой структурой можно назвать грудную клетку, которая за счет своего особенного строения выполняет роль щита для сердца, легких, спинного мозга, трахеи, части пищевода и некоторых других органов.
Грудная клетка особенная тем, что находится в постоянном движении из-за увеличения и уменьшения размера легки при вдохе и выдохе. Таким образом, грудная клетка также постоянно меняет свой размер и немного смещается в стороны, при этом не нарушая своих защитных свойств.
Грудная клетка человека: строение
- Грудная клетка человека имеет достаточно простое строение. Многие еще со школы помнят, что ее основа – это кости нескольких разновидностей и мягкие ткани. Наиболее многочисленными костями являются ребра (12 пар), расположенные по бокам и закрепленные на грудине и позвоночнике, тем самым образовывая объемный костный каркас.
- Передняя часть грудной клетки состоит из самой грудины и хрящевых тканей, с помощью которых как раз и крепятся ребра. Заднюю часть грудной клетки формируют позвонки в количестве 12 штук и ребра, которые скреплены между собой посредством комбинированных суставов.
- Именно суставы, которыми скреплена вся эта конструкция, делают ее такой мобильной и подвижной, однако и мышечные ткани играют в этом деле не последнюю роль. В комплексе все эти кости, скрепленные между собой суставами и поддерживаемые мышечными тканями, становятся надежным щитом для расположившихся внутри грудной клетки органов.
Изображение 1. Строение грудной клетки (вид спереди и сзади)
Грудная клетка человека: границы грудной клетки
- Многие люди, плохо знакомые со строением человеческого тела, ошибочно полагают, что грудная клетка человека располагается исключительно в области груди. Однако ее границы выходят далеко за грудную область.
- Верхняя граница грудной клетки расположена в плечевой области и первые ребра находятся сразу под ключицей, из-за чего их практически невозможно прощупать.
- Неосведомленному человеку определить на ощупь нижнюю границу грудной клетки также довольно тяжело. Некоторым может показаться, что нижняя ее граница находятся сразу под последними крупными ребрами. Однако ниже по бокам и ближе к позвоночнику располагаются более мелкие ребра, которые доходят до уровня пояса и защищают такие жизненно важные органы, как печень и почки.
Изображение 2. Границы грудной клетки
ВАЖНО: 3 последних мелких ребра зачастую называют «ложными». На самом деле это обыкновенные ребра, а название они свое получили за счет того, что, в отличие от других, эти ребра крепятся не к грудине, а к хрящу предыдущего ребра.
Грудная клетка человека: мягкие ткани
Как было уже ранее упомянуто, грудная клетка человека состоит не только из костных структур, но и оснащена множественными мышечными тканями, которые придают ей наибольшую пластичность и заставляют дыхательную систему правильно функционировать. Кроме того, они выполняют функцию дополнительного защитного элемента внутренних органов, заполняя пустующие участки между ребрами и превращая грудную клетку в одну плотную защитную конструкцию.
Также с помощью мышечных тканей грудная клетка крепится к плечевому поясу, благодаря чему ребра получают свою мобильность. В обычном состоянии эти мышцы не задействованы организмом. Они начинают свою работу только в случае физических или эмоциональных нагрузок для усиления дыхания.
Изображение 3. Мягкие ткани грудной клетки: диафрагма в разрезе
Основные мышцы грудной клетки можно разделить на два элемента:
- Диафрагма – это непарная мышца, служащая разделительным элементом между грудной и брюшной полостями, контролирующая внутренние давление и отвечающая за корректную работу легких (их расширение и сокращение). Условно граница диафрагмы проходит по нижнему краю ребер.
- Межреберные мышцы – это ткани, играющие многозначительную роль в работе дыхательной системы. Также они соединяют ребра друг с другом, и в процессе дыхания имеют свойство сужаться и расширяться.
Грудная клетка человека: форма грудной клетки
Среди людей бытует мнение, что грудная клетка человека должна иметь каркас выпуклой формы. Однако это мнение является в корне ошибочным. Подобная форма грудной клетки присуща людям исключительно в младенческом возрасте, когда ее каркас состоит в основном из хрящевой ткани, которая окостенеет лишь с возрастом.
У полностью сформировавшегося взрослого человека без явных патологических отклонений грудная клетка имеет относительно широкую и плоскую форму. Однако если каркас слишком широкий или плоский, то это также считается признаком патологии. Деформироваться форма грудной клетки может из-за перенесенных инфекционных заболеваний. Например, туберкулез. Также причиной может стать искривление позвоночника в области грудной полости. Поэтому так важно приучать ребенка сидеть в правильном положении.
Изображение 4. Виды форм грудных клеток человека
Кроме всевозможных патологических отклонений на форму грудной клетки также влияет общее строение человека. Его рост и телосложение. Как правило, среди возможных форм грудной клетки чаще всего выделяются три:
- Астеническая. Данная форма грудной клетки присуща людям высокого роста. Она имеет узкий диаметр и удлиненную форму с достаточно широкими промежутками между ребрами. Люди с такой формой грудной клетки имеют довольно неразвитую мышечную системы груди.
- Нормостеническая. Данная форма грудной клетки считается нормой и присуща людям среднего роста. Подобное строение грудной клетки в народе также часто называют «атлетической». Ребра расположены ровно и промежуток между ними достаточно маленький, благодаря чему люди с такой формой грудной клетки имеют хорошо развитую мышечную систему.
- Гиперстеническая. Данная форма грудной клетки, как правило, присуща людям ростом ниже среднего. Расположение ребер формирует довольно широкий плечевой пояс, а благодаря минимальным промежуткам между ними, у людей с подобной формой грудной клетки очень хорошо развита мышечная система.
Грудная клетка человека: функции
- Как уже неоднократно было отмечено, основная функция грудной клетки человека – это защита внутренних органов от внешних факторов. Однако организм человека – это единое целое, каждая часть которого напрямую зависит от другой. Кроме своего прямого назначения, грудная клетка является своеобразной точкой крепления для многих видов мышц, отвечающих за другие немаловажные части человеческого тела.
- Также в ребрах грудной клетки содержится красный костный мозг, который является важнейшим органом кроветворной системы. Он осуществляет производство новых клеток крови взамен погибающих или отмирающих и является одним из главных органов воссоздания клеток иммунной системы.
Изображение 5. Основные функции грудной клетки
- Поэтому если при сильном ударе грудная клетка выполнила свою основную функцию, защитив внутренние органы, но сама была повреждена, у человека могут начаться проблемы со здоровьем. Их степень зависит от степени тяжести повреждения грудной клетки и возраста пострадавшего. Это может быть чревато повышением температуры, потерей иммунитета, приобретением невралгии в результате повреждения мягких тканей грудной клетки, а также заболеванием плевритом и другими более опасными болезнями.
ВИДЕО: Урок биологии. Позвоночник и грудная клетка
Источник
Грудная клетка состоит из нескольких элементов, каждый из которых содержит уникальные костно-хрящевые системы. Грудина человека обладает строением, обеспечивающим идеальную защиту сосудов, мягких тканей и органов от повреждений. Она участвует в двигательном процессе и отвечает за реализацию других функций.
Строение грудной клетки и полости
Анатомическое строение грудной клетки
В анатомии грудины есть множество сложных элементов, главным образом зависящих от того, что находятся в зоне позвоночного столба:
- грудная клетка относится к осевому скелету и образована 12 грудными позвонками;
- в ее состав входит 12 пар, или 24 ребра, у некоторых людей их количество ограничено 11 парами или, напротив, предполагает наличие 13 пар;
- в области 1 ребра и грудины находится негибкий хрящ;
- в зоне 8, 9, 10 пары находятся суставные соединения;
- последние пары заканчиваются в мышцах брюшной стенки.
Подвижность, обеспеченная ребрами, необходима. Анатомия грудной клетки такова, что требует постоянного изменения объема в результате дыхания.
Ребра грудной клетки занимают наибольшую часть костно-хрящевого строения. Без них невозможна реализация функций ГК. Их форма и количество может отличаться не только по половым признакам, но и в связи с индивидуальными особенностями.
У мужчин и женщин одинаковое количество реберных пар. Иногда случается синдром ребра Адама, из-за которого у человека на 1 или 2 косточки в ряду больше. Однако этот синдром одинаково часто встречается у обоих полов.
Анатомические особенности ГК
Задний скелет грудной клетки
Специфические характеристики ГК одинаковы у большинства людей, но могут отличаться в зависимости от пола. К анатомическим особенностям грудины относят:
- простое анатомическое строение – 12 пар ребер по бокам грудины, позвоночник, несколько разновидностей костей в зоне переднего соединения реберных структур;
- в передней части грудной полости находится большая пластина – грудина, а также хрящевые ткани, к которым крепятся ребра;
- задний скелет грудной клетки состоит из 12 позвонков и ребер, скрепленных друг с другом комбинированными суставами;
- суставы и хрящи обеспечивают непревзойденную мобильность этой конструкции.
Суставы, мышцы и кости, образуя грудную клетку, создают мощный и надежный, но невероятно подвижный и мобильный щит для внутренних органов и нервных окончаний.
Верхняя граница ГК находится в плечевой зоне, первые ребра расположены прямо под ключицей и совершенно не прощупываются. Нижняя же граница ГК находится ниже прощупываемых ребер – ближе к позвоночнику, где лежат непрощупываемые реберные структуры в зоне печени и почек.
Кости в составе грудной клетки
Строение грудины
В строении грудной клетки человека существенным фактором становится половая принадлежность:
- Мужская ГК. Отличается увеличенным каркасом, более мощная, реберный изгиб расположен ближе к углам.
- Женская ГК. Ребра скручиваются к спирали, передняя их часть ниже задней. Из-за этого дыхание у женщин плоское и грудное, а у мужчин – брюшное.
Кости грудной клетки имеют несколько особенностей. Вся конструкция грудины напоминает большую, выпукло-вогнутую кость без пары. Всего выделяется 3 составные части с хрящевыми прослойками, которые к старости костенеют:
- Рукоятка грудины. Самая широкая часть, расположенная в верхней зоне, имеет уплощение и яремную вырезку в районе ворота. По сторонам этой вырезки находятся точки соединения с парными костями верхних конечностей.
- Тело грудины. Это вытянутая кость с наличием швов в передней части, оставшихся от соединения частей в процессе эволюции.
- Мечевидный отросток. Самая маленькая, подвижная часть ГК. У людей формы и размеры мечевидного отростка могут сильно отличаться. В пожилом возрасте он окостеневает и срастается с телом грудины.
Все элементы грудной клетки функционируют взаимосвязанно, что обусловлено реализацией сложнейших функций.
В образовании грудной клетки важное место занимают мягкие ткани, представленные мышцами. Они необходимы для нормальной работы дыхательной системы, а также участвуют в защитных функциях. Наибольшее значение имеет диафрагма, разделяющая грудной и брюшной отдел тела.
Диафрагма человека расположена в нижней части грудной полости. Она пересекает ГК горизонтально и имеет форму выпуклого холма. Участвует в процессе дыхания, а также регулирует давление внутри грудной полости, нормализуя работу легких.
Вторая мягкая структура – межреберные мышцы, участвующие и в дыхании, и в защите. Они состоят из двух слоев, которые сужаются и расширяются в процессе дыхания. Часть этих мышечных волокон участвует непосредственно в движении тела.
Особенности ребер
Ребра человека относятся к категории парных костей ГК, каждое ребро состоит из кости и хрящевой части:
- истинные – закрепляются непосредственно на грудине, нумеруются сверху вниз с 1 по 7 число;
- ложные – крепятся реберной дугой и нумеруются с 8 по 10 включительно;
- колеблющиеся – небольшие ребра, у которых свободные, подвижные концы, к ним относятся 11 и 12 ребро.
Костный элемент реберной структуры – это длинная кость спиралеобразной формы, у мужчин более прямая, у женщин – загнутая. У ребра есть шейка, головка и тело.
Головка начинается сзади, обладает суставной поверхностью, которая крепится к реберной ямке двух позвонков. Головка переходит в шейку и тело. На теле расположен бугорок с суставной поверхностью для сочетания с поперечным отростком позвонка. Тело ребра длинное и плоское, изогнутое. Внутри по нижнему краю лежит борозда, где залегают нервы и сосуды.
Только первое ребро во всей этой структуре имеет верхнюю и нижнюю поверхность, а также наружный и внутренний край. Сверху у него лежит бугорок лестничной мышцы, а перед ним начинается борозда подключичной вены. Сзади же лежит бороздка одноименной артерии.
Ребра человека сами по себе не обладают сложным строением или содержимым. Однако их структура может оказаться неоднозначной – у каждого человека форма ребер отличается. Некоторые из них могут прощупываться, а некоторые нет. Все это может усложнить диагностику различных травм и заболеваний ГК.
Функции грудной клетки
Главная задача ГК – защита таких важных органов, как легкие и сердце. Однако в грудной полости находится намного больше ценных элементов. Частично ГК защищает печень и почки, а также обеспечивает охрану нервам и кровеносным сосудам, мышцам и самому крупному кровяному элементу – аорте.
Есть и другие интересные, неочевидные функции:
- ребра ГК считаются поставщиками красного костного мозга для организма – в них содержатся клетки кроветворной системы;
- вытекающая из предыдущей функции – поддержание иммунитета, ведь красный костный мозг способствует нормальному кроветворению и стимулирует выработку иммунных клеток;
- ГК необходима для поддержания осанки, способствует координации и участвует в движении тела;
- ГК непосредственно участвует в процессе дыхания, ведь к ней относится такая мягкая структура, как диафрагма.
Все это делает грудную клетку важным, крепким, но уязвимым к травмам элементом. Если ГК повреждается, человек начинает болеть. Отголоски заболевания могут затрагивать самые важные системы организма.
Ребра – кости, подверженные различным травмам, например, переломам. Однако в отличие от повреждений таких элементов, как берцовая кость или предплечье, при поражении реберной системы возникают определенные трудности. Эти кости легко ломаются, но могут не причинять дискомфорта, проявляясь лишь на снимках. Но со временем осколки могут двигаться, вызывая трение и боль, а также ухудшая функцию самой ГК и других органов.
Типы строения ГК
Нормостеническая и гиперстеническая формы грудной клетки
Нормальные и патологические формы ГК позволяют врачам оценить особенности дыхания, положения органов, нормального функционирования грудной полости. Среди естественных форм ГК выделяют 3 типа:
- Нормостеническое строение. ГК конусообразная, слегка усеченная. Ребра расположены под углом, плечи имеют угол в 90 градусов относительно шеи.
- Астеническое строение. ГК узкая, удлиненная и плоская, ребра, ямки под и над ключицами хорошо очерчены. Мышцы развиты слабо в отличие от других 2 типов.
- Гиперстеническое строение. Грудная клетка бочкообразная, цилиндрическая. Диаметры дуг ребер равны, а между ними прослеживается маленькое расстояние. Мышцы крепкие, ямки под и над ключицами отсутствуют.
Помимо нормальных форм ГК существуют патологические. Обычно они вызваны различными болезнями костной или дыхательной системы. Могут наблюдаться как в детском, так и во взрослом возрасте:
- Эмфизематозная ГК. Развивается на фоне хронической эмфиземы. Увеличивается диаметр, ямки и ребра выражены ярче, почти плоские.
- Паралитическая. Проявляется на фоне длительных болезней легких, когда парный орган съеживается. Расстояние между ребрами с разных сторон может существенно отличаться. Из-за этого лопатки двигаются асинхронно.
- Рахитическая, килеобразная форма. Развивается у взрослых и подростков, которые в детстве переболели рахитом. Бока к передней части сдавлены внутрь, как у курицы.
- Воронкообразная. Выглядит, будто в центре груди сделали узкую дырку. Аналогичным образом формируется ладьеобразная ГК, но углубление больше похоже на лодку. Причины этих патологий не поддаются установлению, но предполагается, что они формируются при заболеваниях костного мозга и костей.
Патологические формы грудной клетки влияют на функции организма, препятствуют нормальному дыханию и ухудшают работу сердца. Избавиться от сложных искривлений ГК бывает невозможно, в более простых случаях помогает операция.
Возрастные особенности и изменения ГК
Изменение формы грудной клетки с возрастом
Грудина человека в течение всей жизни претерпевает существенные изменения. Интересен процесс окостенения, который начинается еще в утробе, а заканчивается только в преклонном возрасте полным изменением мечевидного отростка.
У новорожденных малышей ГК мягкая, конусовидная, идеально предназначена для ползанья на животе. Переднезадний диаметр ГК больше поперечного, ребра лежат в горизонтальной плоскости. Первые 2 года грудная клетка быстро растет и развивается.
Только к 6-7 годам начинается замедление роста клетки, тогда как в 7-18 лет интенсивно увеличивается средний отдел ГК. Усиленный рост у девочек начинается уже в 11 лет, а у мальчиков – в 12. Окончательно она формируется только к 17-20 годам, позднее костенеет только ключица – к 25 годам.
С возрастом у человека развивается грудной кифоз, что приводит к укорочению и опущению грудной клетки. Благодаря легким физическим нагрузкам можно укрепить мускулатуру, снизить неблагоприятные возрастные изменения и увеличить размах движений в суставах ребер, что приведет к положительному изменению полезного объема легких.
Анатомическое строение грудной клетки человека – несколько небольших, костно-хрящевых отростков, а также целая система пар ребер, которых у человека бывает от 11 до 13. Мужская грудная клетка развита сильнее, ребра у нее более прямые, у женщин имеют более яркий изгиб, из-за чего у них преобладает грудное дыхание. Понимание строения грудной клетки позволяет углубиться в физиологические процессы и лучше понять, как то или иное заболевание органов или костей может повлиять на здоровье.
Источник