王文林

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简介:主任医师、主任医师,广东省第二人民医院心胸外科

胸廓发育的力学基础

2 18902 1年前

  【导读】胸廓发育有一定的规律,之前从未有作者对其机理进行分析。在长期观察中我们发现,胸廓发育符合一般的力学作用原理。

  

  人体发育的过程中,胸廓形状会不断改变。刚出生的时候,胸廓前后径与左右横径的差别并不大,此时会呈现一种“桶状胸”的外观(图1)。如果对此时的胸廓做X线检查,会发现肋骨走向趋于水平,这与老年桶状胸患者X线表现很相似(图2),但二者产生的机理完全不同。

  

  图1,幼儿不进行直立行走,胸廓骨性结构不受向下固定方向力的影响,因此保持胎儿时期的胸廓形状。

  

  图2,不同时期胸廓X线对比。A,幼儿时期,肋骨走向水平。B,成人肋骨向前下倾斜。C,老年人肋骨走向再次水平。

  人体骨骼的形状受很多因素影响。从物种进化的角度来看,首先受到物种行走姿势的影响。四肢着地行走的物种,胸腔内脏器在重力作用下直接作用于胸廓,从而使肋骨垂直向下。这将使其胸廓表现出类似鸡胸的特殊形状(图3)。而对于直立行走的物种,同样在重力的作用下,肋骨中部会呈现向下垂的形状(图3)。由于肋骨前后固定,且前方胸骨固定部位相对较低,于是便出现了中部弯曲且向前倾斜的特殊走向(图4)。这是正常人体肋骨的走形方向。

  

  图3,不同物种行走姿势对肋骨走行方向的影响。

  图4,重力导致的成人胸廓的基本形状。

  但是,研究肋骨走向尚要结合人体发育的过程来分析。人类虽然应该有一个“正常”的肋骨走向,但这只有在开始直立行走之后才出现。而人刚出生时,并不会立即直立行走,因此肋骨不会受到外力作用而下垂。此时水平走向的肋骨会维持胎儿时期胸廓的形状,并不会马上表现为成人的“扁平”形状。

  人开始直立行走后,在重力的作用下,两侧肋骨开始下垂,由此将胸廓向两侧拉伸,这是导致成熟胸廓形成的重要因素。此外,随着肺部发育的不断完善,对胸廓向两侧扩张也可能起到一定的作用。这些作用的结果,使胸廓前后径相对缩短,而不再表现为桶状胸的外表。

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