Движения ребер в реберно-позвонковых суставах

Реберно-позвонковые суставы с одной стороны и реберно-поперечные с другой составляют механически- связанную суставную пару (рис.15), общим движением которой является ротация вокруг оси, проходящей через центр каждого сустава. Эта ось XX', идущая через центр О реберно-поперечного сустава и через центр О¹ реберно-позвонкового сустава, работает как шарнир для ребра, которое таким образом подвешено к позвоночнику за две точки — Q и О'. Направление этой оси по отношению к сагиттальной плоскости определяет направление движения ребра. Для нижних ребер (левая сторона рисунка) ось ХХ¹ лежит почти параллельно сагиттальной плоскости, и поэтому подъем этих ребер увеличивает поперечный размер грудной клетки на величину I. Фактически (рис. 17), когда ребра ретируются вокруг этой оси, они описывают дугу с центром в О: она становится менее косой и более поперечной и, в результате, ее самый боковой край движется латерально на расстояние I, которое представляет собой увеличение поперечного размера входа в грудную клетку.

С другой стороны, ось УУ¹ для верхних ребер (рис. 15 правая сторона) лежит ближе к фронтальной плоскости. Следовательно, подъем этих ребер увеличивает передне-задний размер грудной клетки на расстояние а. В результате (рис. 16), 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 передне-заднего размера верхней части. В средней части ось реберно-позвонковых суставов лежит косо под углом 45° к сагиттальной плоскости, поэтому увеличиваются оба размера.

Подвижность реберных хрящей и грудины

Насколько известно, рассматриваются только движения ребер в реберно-позвонковых и реберно-поперечных суставах, но должны также учитываться движения ребер относительно грудины и реберных хрящей. Если рассмотреть эти движения сверху (рис. 18) и спереди (рис. 19), становится ясно, что тогда как самая боковая часть ребра поднимается на расстояние h' и толкается вбок на расстояние I, передняя часть поднимается на расстояние h и толкается вверх на расстояние I (h = h', I = I1) В это время грудина поднимается , а реберные хрящи становятся более горизонтальными, формируя угол со своей исходной позицией, эта угловая подвижность реберного хряща относительно грудины происходит в грудинно-реберном суставе. Одновременно происходит другое движение в реберно-хрящевом сочленении, которое будет описано позже.

Когда ребро поднимается (рис. 18, справа), точка максимального увеличения размера грудной клетки это точка, наиболее удаленная от оси ХХ¹. Этот геометрический факт показывает, как эта точка меняет положение от ребра к ребру с изменением косого положения их осей.

Изменения формы грудной клетки в сагиттальной плоскости во время вдоха

Предполагая, что позвоночный столб фиксирован во время вдоха (рис. 20), нужно рассмотреть изменения формы гибкого пятиугольника, образованного с одной стороны позвоночным столбом, а с другой — первым ребром, грудиной, десятым ребром и его реберным хрящом. Эти изменения заключаются в следующем:

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

поскольку первое ребре поднимается, таким образом поступает и грудина, двигаясь из АВ в А'В¹;

во время этого движения грудина не остается параллельной исходной позиции, так как передне-задний размер верхней части грудной клетки увеличивается больше, чем в нижней. Из этого следует, что угол между грудиной и вертикалью (а) становитсй немного более острым, а угол ОА'В' меньше, чем исходный угол ОАВ. Грудинно-реберный угол уменьшается в результате осевой ротации реберного хряща (см. главу "Эластичность реберного хряща");

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'В¹. Из этого следует, что угол С' больше угла С на величину с, которая равна углу C'QC минус угол подъема десятого ребра. Реберно-хрящевой угол С'ВА также больше, чем исходный угол СВА. Опять же это увеличение угла достигается за счет осевой ротации хряща. Такая же осевая ротация происходит во всех реберных хрящах. Позже мы увидим, какую роль он играет в поддержании эластичности грудной клетки.