Грудная стенка образована костными структурами, мышцами, жировой клетчаткой, соединительной тканью, сосудами, нервами и лимфоузлами.
а) Костные структуры. Костные структуры грудной стенки включают грудину, ребра, позвоночник и лопатки. Грудина — это плоская губчатая кость, играющая ключевую роль, образуя опору для прикрепляющихся к ней ребер. Длина грудины составляет 15-20 см, она состоит из трех частей — рукоятки, тела и мечевидного отростка.
Рукоятка грудины представляет из себя четырехстороннюю кость, в центре верхнего края которой имеет надгрудинная вырезка, а по обе стороны от нее — боковые вырезки, образующие сочленения с ключицами.
Первое ребро сочленяется с верхней боковой частью рукоятки грудины, тогда как второе ребро сочленяется с нижней боковой частью рукоятки и верхней боковой частью тела грудины. Рукоятка грудины сочленяется с телом грудины с образованием угла Луиса, это сочленение образовано волокнистым хрящом.
Тело грудины уже по сравнению с рукояткой. Нижняя порция второго ребра и следующие ребра с третьего по седьмое сочленяются с боковой поверхностью тела грудины. Внизу тело грудины сочленяется с мечевидным отростком, который может иметь различные размеры, форму и длину (рис. 1).
Грудино-ключичный сустав образован наружным краем рукоятки грудины и медиальной головкой ключицы. Этот сустав содержит фиброзно-хрящевой диск, ширина сустава составляет 2,5-4 мм. Капсула сустава стабилизируется грудино-ключичными связками. Расположенная здесь же реберно-ключичная связка соединяет медиальную часть первого ребра с ключицей.
Грудина формируется из шести центров оссификации. Рукоятка грудины имеет один центр оссификации, который формируется в первые шесть месяцев внутриутробного развития. Тело грудины имеет четыре центра оссификации, первый из которых образуется в первые шесть месяцев жизни, второй и третий — к седьмому месяцу внутриутробного развития, а четвертый — к первому году жизни.
Мечевидный отросток имеет один центр оссификации, который оссифицируется в период между 15 и 18 годами жизни. Также в рукоятке и теле грудины могут формироваться добавочные центры оссификации. Первый и второй, второй и третий центры оссификации тела грудины обычно сливаются друг с другом в период между половым созреванием и 25 годами.
Третий и четвертый центры оссификации сливаются раньше, обычно вскоре после завершения полового созревания (см. рис. 1). Центр оссификации рукоятки грудины и первый центр оссификации тела грудины (сочленение рукоятки и тела грудины) сливаются редко, обычно лишь в пожилом возрасте.
Врожденные аномалии развития грудины являются результатом нарушения нормального слияния ее центров оссификации. Иногда наблюдаются такие аномалии развития, как срединные дефекты слияния, например расщелина грудины, срединные отверстия и раздвоенный мечевидный отросток.
Другими анатомическими вариантами и аномалиями развития грудины могут быть отдельно расположенные или сросшиеся надгрудинные кости, низкое расположение сочленения рукоятки и тела грудины (на уровне третьего ребра), чередующиеся сочленения ребер с грудиной (вместо парных), добавочные центры оссификации, врожденное раздвоение грудины, врожденное раздвоение грудины с дистальным слиянием, отсутствие центров оссификации грудины, несегментированная грудина, эпистернальные отростки, разделенный мечевидный отросток и выраженное переднее сгибание мечевидного отростка.
Наличие двойного центра оссификации рукоятки грудины характерно для синдрома Дауна. Двойные центры оссификации и врожденное отсутствие таких центров могут быть ошибочно интерпретированы как переломы.
У человека насчитывается 12 пар ребер. У каждого ребра выделяют головку, шейку и тело. Головка ребра посредством синовиальных суставов сочленяется с поперечным отростком (реберно-поперечный сустав) и телами двух смежных позвонков (на уровне соответствующего ребра и на вышележащем уровне — реберно-позвоночный сустав).
Между шейкой и телом ребра имеется бугорок, к которому прикрепляются мышцы, выпрямляющие позвоночник. Как уже было сказано выше, передние отрезки 1-7 ребер прикрепляются к боковым поверхностям грудины. 8-10 ребра прикрепляются друг к другу и затем к передней хрящевой части седьмого ребра, и за счет него — к грудине.
11 и 12 ребра называются флотирующими ребрами, поскольку их передние отрезки не имеют никаких костных или хрящевых сочленений с другими костными структурами (рис. 2).
Рисунок 2. Ребра. (А) 12 пар ребер, вид спереди. (B) 12 пар ребер, вид сбоку. (В) фронтальный срез в режиме максимальной интенсивности, на котором видны задние отрезки ребер
Ребра формируются путем интрамембранозной оссификации. Тело ребра имеет один центр оссификации, бугорок — два центра оссификации, головка ребра — один центр оссификации. 1-10 ребра, таким образом, имеют четыре центра оссификации. Первое ребро обычно оссифицируется в раннем возрасте. 2-10 ребра оссифицируются и изредка кальцифицируются в пожилом возрасте.
Наиболее распространенным вариантом развития ребер являются добавочные ребра, которые могут появляться выше или ниже нормальных ребер, т.е. на уровне С7 или L1. Отдельно выделяются такие аномалии развития первого ребра, как его врожденное отсутствие и нормальные зоны просветления передних отрезкой первых ребер.
Другие анатомические варианты и аномалии развития ребер включают врожденное слияние или костные шпоры, распространяющиеся от первого ребра в направлении второго, слияние задних отрезков ребер, вилкообразные или раздвоенные передние отрезки ребер, просветления в области бугорков ребер.
Иногда встречается такая аномалия, как внутригрудное ребро. Клинически важной находкой считается обнаружение шейных ребер (С7), поскольку они могут быть причиной синдрома верхней апертуры грудной клетки, а на рентгенограмме могут имитировать патологические изменения верхней доли легких.
В бороздке, расположенной вдоль нижне-внутреннего края ребра, следует межреберный сосудисто-нервный пучок, состоящий из вены, расположенной выше, артерии, расположенной в центре, и нерва, расположенного в нижней части пучка (мнемоническое правило: ВАН). Исходя из такого расположения пучка пункции плевральной полости и другие инвазивные процедуры с использованием игл проводятся вдоль верхнего края ребер.
Снаружи от сосудисто-нервного пучка межреберные промежутки закрыты наружными и внутренними межреберными мышцами. Глубже сосудов и межреберных нервов располагается самая внутренняя межреберная мышца. Верхние шесть межреберных артерий спереди берут начало от внутренней грудной артерии, а нижние три артерии — от мышечно-диафрагмальной артерии и ветви, являющейся дистальным продолжением внутренней грудной артерии.
Сзади у 12 пар ребер имеется 11 пар межреберных промежутков. Две верхние межреберные ветви являются ветвями реберно-шейного ствола, который берет начало от подключичной артерии, а остальные нижерасположенные межреберные артерии сзади начинаются непосредственно от нисходящей аорты.
Грудной отдел позвоночника включает 12 грудных позвонков. Т1 позвонок вверху сочленяется с С7 позвонком, Т12 позвонок внизу сочленяется с L1 позвонком. Каждый позвонок состоит из центрально расположенного тела и расположенных позади него ножек и пластинок, формирующих дугу, окружающую позвоночный канал. От наружных отделов позвонков начинаются поперечные отростки, а в месте слияния пластинок дуги образуется остистый отросток (рис. 3).
Рисунок 3. Грудной отдел позвоночника. (А) Фронтальная реконструкция. (B) Сагиттальная реконструкция. (C) На аксиальной томограмме показаны тело позвонка (В), ножка дуги (Р), пластинка (L), поперечный отросток (Т) и остистый отросток (S)
У наружных углов пластинок дуг позвонков располагаются верхние и нижние суставные отростки, которые соединяются друг с другом межсуставной частью дуги. Фасеточные суставы — это дугоотростчатые суставы между верхними суставными отростками нижележащего позвонка и нижними суставными отростками вышележащего позвонка. Нижние суставные отростки вышележащего позвонка всегда располагаются позади верхних суставных отростков вышележащего позвонка.
Аномалии развития тел позвонков включают полупозвонки, блокированные позвонки, сросшиеся позвонки, несросшиеся позвонки, позвонки-бабочки.
Варианты развития дуг позвонков включают отверстие дуги позвонка, переходные позвонки, имеющие, например, шейные или поясничные ребра, и добавочные косточки.
Лопатка представляет собой треугольную плоскую кость, которая с латеральной стороны образует с головкой плеча плечелопаточный сустав, а вверху посредством акромиально-ключичного сустава сочленяется с латеральным концом ключицы. Реберная поверхность лопатки обращена вперед и медиально, прилегая к поверхности грудной стенки, а тыльная поверхность обращена назад и латерально.
На тыльной поверхности имеется ость лопатки, которая делит ее на меньшего размера надостную ямку и большего размера подостную ямку. Ямки соединяются друг с другом спиногленоидной вырезкой, расположенной латеральнее основания ости лопатки. Лопатка имеет два отростка: клювовидный отросток расположен спереди, акромиальный отросток — сзади.
б) Мышцы. Мышцы также являются важной составляющей грудной стенки. Дыхательные мышцы включают инспираторную группу, к которой относятся грудино-ключично-сосцевидные мышцы, которые прикрепляются к грудной стенке и участвуют в подъеме ее верхней части при необходимости включения в этот процесс вспомогательной мускулатуры. Экспираторная группа включает прямые и косые мышцы живота, которые при своем сокращении сокращают объем грудной клетки и тем самым способствуют выдоху.
Большие грудные мышцы начинаются от внутренней половины ключиц, грудины, верхних шести реберных хрящей и апоневроза наружных косых мышц живота, прикрепляясь к латеральной губе межбугорковой борозды плечевой кости (рис. 4). Малая грудная мышца начинается вблизи реберных хрящей 3-5 ребер и прикрепляется к клювовидному отростку лопатки (см. рис. 4).
Рисунок 4. Мышцы. (А) Аксиальная томограмма на уровне верхней половины груди, показаны большая грудная мышца (БГМ), малая грудная мышца (МГМ) и межреберные мышцы (М). (B) На аксиальной томограмме на уровне нижней половины груди показаны передняя зубчатая (ПЗ) и широчайшая мышца спины (ШМ)
Передняя зубчатая мышца начинается от мягкотканного покрова вдоль наружной поверхности верхних 8-9 ребер и прикрепляется к реберной поверхности медиального края лопатки (см. рис. 4). Как следует из названия, межреберные мышцы располагаются между ребрами. 11 наружных межреберных мышц располагаются снаружи и прикрепляются к 2-12 ребрам. Внутренние межреберные мышцы располагаются глубже, начинаются от 2-12 ребер и прикрепляются к 1-11 ребрам, соответственно.
Поперечная мышца груди начинается с обеих сторон от нижней трети задней поверхности тела грудины, задней поверхности мечевидного отростка и грудинных концов нижних трех или четырех истинных ребер, а прикрепляется к 2-6 ребрам.
Задняя верхняя зубчатая мышца начинается тонким широким апоневрозом от нижней порции выйной связки, остистых отростков седьмого шейного и 2-3 верхних грудных позвонков и от надостистой связки, и прикрепляется к четырем мягкотканным выростам вдоль верхних границ 2-5 ребер. Задняя нижняя зубчатая мышца начинается от Т11-L2 позвонков и прикрепляется к нижним краям 9-11 ребер.
Широчайшая мышца спины начинается от остистых отростков T7-L5 позвонков, грудопоясничной фасции, подвздошного гребня, 3-4 нижних ребер и нижнего угла лопатки, и прикрепляется к межбугорковой порции борозды плечевой кости (см. рис. 4). Большая круглая мышца, еще одна из мышц задней грудной стенки, участвует во внутренней ротации и приведении плеча. Она начинается от задней поверхности нижнего угла лопатки и прикрепляется к медиальной губе межбугорковой борозды плеча.
Трапециевидная мышца следует вдоль медиальной части шеи, верхней и средней порций задней поверхности грудной клетки. Она начинается от наружного затылочного выступа, выйной связки, медиальной части верхней выйной линии и остистых отростков С7-Т12 позвонков, и прикрепляется к задней поверхности наружной трети ключицы, акромиальному отростку и ости лопатки. Трапециевидная мышц удерживает пояс верхней конечности и, сокращаясь, ротирует внутрь и опускает лопатку.
в) Лимфоузлы. В области грудной стенки выделяют несколько групп лимфоузлов. Внутренние грудные (парастернальные) лимфоузлы располагаются вдоль внутренних грудных сосудов в передних отделах межреберных промежутков (рис. 5). Задние межреберные лимфоузлы располагаются вблизи головок и шеек задних отрезков ребер. Юкставертебральные (превертебральные или паравертебральные) лимфоузлы расположены вдоль передней и боковых поверхностей тел позвонков, обычно на уровне Т8-Т12.
Рисунок 5. (А) На аксиальной томограмме показан увеличенный правый внутренний грудной лимфоузел (стрелка). (B) На аксиальной томограмме показаны увеличенные с обеих сторон подмышечные лимфоузлы (стрелки)
Также на КТ-срезах могут визуализироваться подмышечные лимфоузлы (см. рис. 5). Выделяют пять групп этих лимфоузлов.
1. Латеральная или плечевая группа, расположенная ниже и медиальнее подмышечной вены
2. Передняя грудная группа, расположенная позади большой грудной мышцы вдоль нижнего края малой грудной мышцы и образующая цепочку вдоль латеральных грудных сосудов
3. Задняя подлопаточная группа, расположенная вдоль подлопаточных сосудов в борозде между малой грудной и подлопаточной мышцами
4. Центральная группа — в центральной подмышечной жировой клетчатке между описанными выше группами
5. Верхушечная группа, расположенная в верхней части подмышечной ямки позади верхней порции и над малой грудной мышцей
