Anatomi av Luftveiene og pustemuskulaturen

Bilde: «Dimensjonal Lungene» av Hei Paul Studios. Lisens: CC-BY-2.0

Luftveiene: Struktur og Funksjon

luftveiene er en serie av organer som fungerer som en helhet, for å oxygenate kroppen ved innånding av luft og pust ut karbondioksid., Det er tre store deler av luftveiene: luftveiene, lungene og musklene av åndedrett.

pustemuskulaturen

musklene av respirasjon er de musklene som er nødvendig for å reversere press relasjoner for inspirasjon og utløpsdato. Ved hjelp av sammentrekning, kan de aktivt øke thorax volum (inspirasjon) eller redusere (utløp) ved passiv avslapning. Mellomgulvet og interkostalrom muskler drive åndedrett under rolig pust.,

Åndedrett

Åndedrett, i smalere forstand, vanligvis refererer til ytre åndedrett og er også kalt pulmonal åndedrett. Foruten selve gassutveksling mellom alveoler og lunge kapillærer, begrepet refererer til avsetning og fjerning av gasser via blod og luft; derfor, respirasjon består av tre komponenter som spenner over hele prosessen.,

• Ventilasjon i alveolene
• Perfusjon av kapillærer
• Diffusjon: gass transport og utveksling via membranen

For gassutveksling, luft av miljøet må byttes ut i alveolene, som svarer til ventilasjon i alveolene., Dette oppnås ved vekslende oppbygging av trykkforskjeller mellom de omkringliggende luft og lungene slik at luftveiene luft kan strømme i (inspirasjon) og ut (utløp).

lunge følger bevegelsene av thorax veggen på grunn av den negative trykket i pleurahulen (Donder er lavt trykk). Dette trykket handlinger mot den elastisk tilbakegang styrker i lungene, noe som ville kontrakt på annen måte.

i Slekt video

Inspirasjon

For inspirasjon, friskt og oksygenrikt luft fra omgivelsene er transportert inn i alveolene der gasser utveksles. Den «suger i’ av luft inn i lungene er tilrettelagt av intrapleural trykket, som er lavere i forhold til omgivelsene. Som nevnt ovenfor, er den aktive krefter i pustemuskulaturen og negative trykket i pleurahulen er ansvarlig for generering av dette negative trykket.,

På inspirasjon, brystkassen utvider, trykket synker, lungene utvider seg, og luft strømmer inn.

Mer spesifikt, følgende strukturer er en del av inspirasjon:

1. pustemuskulaturen: membranen (se nedenfor)
2. Eksterne interkostalrom muskler: Disse musklene skrått kjøre fra en rib til neste rib i en ventral-til-kaudal retning., Sammen med interne interkostalrom muskler og ribbeina, danner de brystveggen. Sammentrekning av eksterne rib musklene som løfter ribbeina og utvider brystkassen. Disse musklene støtte og inspirasjon. Den eksterne thorax fascia dekker musklene fra ventral retning.
3. Tilbehør pustemuskulaturen: Det er tre muskler som er forbundet med tilbehør inspirasjon funksjon: sternocleidomastoideus (løfter sternum), scalenes (som løfter øvre ribbein), og pectoralis minor.,

Sternocleidomastoideus muskel

I sine kurs, denne muskelen deler halsen i to trekanter, bakre trekant av halsen og fremre trekant av halsen. Den muskelen er delt inn i en lateral hodet og en median på hodet. Opprinnelsen til den laterale hodet er på krageben; den mediale hodet stammer fra manubrium av sternum.

I midten av halsen, to hoder danne en tykk, runde muskel magen., Innsetting av sternocleidomastoideus muskelen er på den laterale side av mastoid prosessen av den timelige bein. Den innervation skjer via tilbehøret nerve og grener av livmorhalskreft plexus (C1–C3/4).

Scalenus anterior muskel

opprinnelsen til denne muskelen er den fremre tubercles av tverrgående prosesser i området av tredje til sjette cervical vertebrae. Det går på skrå i kaudal retning og setter på tubercle av scalenus anterior muskel av de første ribbe. Den innervation skjer via fremre grener av spinal nerver i området C5–C7.,

Når det er bilaterale sammentrekning og cervicalcolumna er løst, er den muskelen som løfter den første ribbe og derfor utvider brystkassen.

Scalenus medius muskel

Fra opprinnelse på tverrgående prosesser i cervical vertebrae 3-7, den scalenus medius muskelen går til den første rib, tidvis også til andre rib. Innervation er gitt av spinal nerver av segmenter C4–C7. Under bilaterale sammentrekning, muskelen som løfter øvre ribbein og utvider den benete brystkassen på denne måten.,

Scalenus posterior muskel

Denne muskelen har sitt utspring fra den bakre tubercles av tverrgående prosesser i cervical vertebrae 5-6. Fra denne beliggenheten, muskel fibrene løper til den ytre overflaten av den andre rib eller tredje rib. Innervation skjer via fremre grener av spinal nerver av segmenter C7 og C8. Under bilaterale sammentrekning, denne muskelen støtter også heving av den benete brystkassen.

Pectoralis major muskel

Den sterke, ekte ‘større bryst muskelen’ ligger på toppen av pectoralis minor muskel., Det er en av brystmusklene, og kobler den ventrale skulder belte med overkroppen., På grunn av sin store utvidelser, det er topografisk delt inn i tre deler, som følger:

1. Clavicular del: opprinnelse på den mediale krageben
2. Sternocostal del: opprinnelse på ipsilateral kanten av sternum og brusk av andre til sjette rib
3. Abdominal delen: opprinnelse på fremre ark av aponeurosis av rectus abdominis muskel

fibrene av alle tre delene sammen i en flat sene, som setter på toppen av den store tubercle av humerus., Senen består av to vridd laminae (lag). Ved en heving av arm, denne vrien er reversert.

Innervation er gitt av den mediale pectoral nerve (C8–Th1) og lateral pectoral nerve (C5–C7) av plexus brachialis. Sammen med den mindreårige pectoral muskler, det fungerer som en støtte luftveier muskel.

Pectoralis minor muskel

‘mindre brystmuskelen’ stammer fra den ventrale overflater av tredje til femte rib og går cranially og sideveis. Som en flat sene, det setter på den kraniale overflaten av coracoid prosessen av scapula.,

Det er innervated av den mediale pectoralis muskel (C8–Th1) og lateral pectoral muskelen (C5–C7) av plexus brachialis. Fibrene i muskelen fungerer som en støtte luftveier muskel.

posterior Superior serratus muskel

Denne muskelen er en del av de overførte tilbake muskler, som er innervated av fremre rami av spinal nerver (Th2–Th5). Det stammer fra spinous prosesser i sjette til syvende cervical vertebrae og de av den første og andre thorax ryggvirvler.,

Den taggete muskelfibre sett på andre/tredje til femte ribbeina, lateral av costal vinkel. Sammentrekning løfter ribbeina og dermed støtter inspirasjon.

Inferior posterior serratus muskel

Som et overført tilbake muskler, det er også innervated av fremre rami av spinal nerver (Th11–L2). Det stammer fra spinous prosesser av de to siste thorax ryggvirvler og de to første lumbale ryggvirvler. De setter på den niende til tolvte ribbeina.

I motsetning til posterior superior serratus muskel fiber kjøre oppover., Bilaterale sammentrekning flytter nedre ribbena på ryggen og caudally, noe som fører til innsnevring av brystkassen, og dermed faktisk støtter utløp.

Støtte til inspirasjon og utløp av nedre ribbena er knyttet til sammentrekning av membranen. Når membranen kontrakter, pleural trykket faller, og utøve en kaudal og indre kraft på hele brystkassen. Imidlertid, mellomgulvet utøver også styrker i kranial og ytre retning på den nederste ribbeina.

En av disse styrkene, ‘insertional kraft,’ er brukt av muskler i vedleggene til de nederste ribbeina., Den andre er kalt «appositional force» på grunn av overføring av abdominale trykket til den nedre brystkassen i sonen av apposition. Kontroll tilstanden på funksjonell residual kapasitet (FRC) er volumet av luft til stede i lungene på slutten av passiv utløp, balansen mellom staten inspirasjon og utløp når begge styrkene er balansert på lik press.

effektene av disse to kreftene på den nederste ribbeina er nesten lik, og oppveier effekten av pleural press, mens for de øverste ribbeina, effekten av pleural trykket er større., I henhold til dette, nedre ribbena møte den kraniale og ventrale spenning over membranen, noe som ikke ville være gunstig for utvidelse av lungene.

serratus Anterior muskel

Denne muskelen er en del av brystmusklene, og også kobles skulder belte til overkroppen. Det er delt inn i tre deler, som følger:

1. Overlegen del: opprinnelsen er i første til andre rib, og innsetting er på scapula, som er ansvarlig for heving av skulderen.,
2. Middels del: opprinnelsen er på den andre til tredje rib, og innsetting er på den mediale kant av scapula, som er den viktigste delen av muskelen, og trekker skulderbladene ventrally.
3. Dårligere del: opprinnelsen er på fjerde til niende rib, og innsetting er på den mediale kant og dårligere vinkel av scapula, som gjør det mulig heving av arm.

innervation av alle tre delene er sikret av lang thorax nerve av supraclavicular del ut av plexus brachialis (C5–C7)., Hvis armen er fast, det fungerer som en støtte muskel for inspirasjon.

mellomgulvet står for nesten 75% av den muskuløse bidrag for lungefunksjon. Topografisk, 5 mm tykk kuppel-formet muskel plate ligger mellom brystkassen og magen.

muskel stammer fra korsryggen, den brystbeinet og ribbeina. De to kupler komme inn i brystkassen og er dekket av bindevev., I brystkassen, membranen er i tillegg dekket av pleura og, i magen, av bukhinnen. Høyre dome stikker 1-2 cm (0.4–0.8 in) høyere i brystkassen enn venstre dome. Dette morfologi bestemmer sin asymmetrisk utseende.

Anatomi av mellomgulvet

membranen er plassert på dårligere-de fleste aspekter av brystkassen, fylling dårligere thorax blenderåpning. Det fungerer som gulv av thorax hulrom og bukhulen., Den har tre vedlegg, som følger:

• Lumbale ryggvirvler og arcuate leddbånd
• Costal cartilages av ribbeina 7-10 (koble direkte til ribbeina 11-12)
• Xiphoid prosessen av sternum

• Esophageal pause (pause spiserøret): spiserøret, vagal nerve (anterior/posterior vagal badebukser), venstre mage arterie og vene, og lymfekar kjøre gjennom dette munnstykket., Omgitt av muskler, dette munnstykket er smalere ved inspirasjon (en sammentrekning av muskelen), en bevegelse som hemmer forekomsten av sure oppstøt.
• Caval åpning (foramen vena cavae): I form av en fast ring av bindevev, vena cava er vokst sammen med mellomgulvet. På denne måten, det er ikke komprimert når membranen kontrakter. I tillegg til dårligere vena cava, rett phrenic nerve går også gjennom dette munnstykket.,
• Aorta-pause (pause aorticus): Igjen, et firma tendinous arch for stabilisering av åpningen hindrer innsnevring på inspirasjon. Aorta pause inneholder også thorax duct og azygos venen.

Den store og små splanchnic nerver, superior epigastriet vene, venstre phrenic nerve, hemiazygos vene, og det sympatiske bagasjerommet går gjennom mindre kroppsåpninger.,

følgende strukturer ta vare på levering av næringsstoffer og nervøs control:

• Arterier: abdominal aorta, interne thorax arterier, venstre og høyre phrenic arterier
• Vener: venstre suprarenal vene og azygos system
• Nerver: phrenic nerve med opprinnelse i cervical-segmentet (cervical plexus C3–C5)

Diaphragmatic åndedrett

Den muskelen kontraktene for inspirasjon; for utløp, det beroliger. Dette er kontrollert av det autonome nervesystemet via luftveiene sentre i medulla oblongata og pons og skjer ufrivillig.,

Under inspirasjon, lungene utvider seg, og volumet av brystkassen øker på bekostning av abdominal volum. Membranen blir flatere, senker i kaudal retning, og også skyver abdominal organer caudally. Abdominal plass stikker.

tidevolum under avslappet inspirasjon er omtrent 500 mL. Utløpsdato er ledsaget av avslapning av membranen. I løpet av denne prosessen, mellomgulvet løfter, luften forlater lungene, og de trengte magen flater og returnerer til sin opprinnelige kuppel form.,

membranen ikke bare behandle store deler av luftveiene ytelse, men det fungerer også som abdominal trykk i samarbeid med magemusklene. Trykk på denne er nødvendig for prosesser av fødsel og avføring.,

Sykdommer og tilstander av mellomgulvet

Følgende er mulige sykdommer og tilstander av membranen:

• Side sting: En side sting er en intens stikkende smerte under den nedre kanten av brystkassen som oppstår mens du trener. Dette antas å oppstå fordi dette er en henvist stedet for smerter i mellomgulvet via phrenic nerve. For det meste, de oppstår i de innledende fasene av fysisk yteevne. De skyldes overbelastning og samtidig oksygenmangel.,
• Diaphragmatic brokk: Denne tilstanden er vanligvis medfødt og manifesterer seg som en cranial skifte av abdominale organer i thorax plass. Symptomer som oppblåsthet, dyspné, og kvalme kan være forårsaket av tilstanden. I de fleste tilfeller, det kan bli behandlet kirurgisk.
• Diaphragmatic høyde: Nedsatt inspirasjon, i kombinasjon med protrusion av membranen inn i brystkassen, indikerer diaphragmatic høyde. Det er ofte forårsaket av unormal endringer i abdominal plass eller lungesykdommer., Lammelse av en hemidiaphragm, forårsaket av skade på en av de phrenic nerver, kan føre til dyspné og respiratorisk svikt.

Diaphragmatic lammelse: Dette er forårsaket av en forstyrrelse i mellomgulvet er nerve-forsyning på grunn av skade forårsaket av mekaniske traumer, komprimering av en svulst inne i brysthulen, myasthenia gravis, og diabetiker neuropathy. Det er som regel asymptomatiske, og i tilfeller av ensidig diaphragmatic lammelse. Det kan føre til dyspné og tretthet.

En spesiell sak er at av hikke.

for det Meste, hikke oppstår plutselig og uventet., De er ufrivillige krampe-lignende sammentrekninger av membranen skyldes en irritasjon av phrenic nerve. Inspirasjon er brått avbrutt av nedleggelsen av stemmebåndene, noe som fører til de karakteristiske inspirasjon lyd (‘hics’). Langvarig angrep er seriøse og knyttet til sykelighet og kan også føre til død.

formålet med denne sterke inspirasjon bevegelse er fortsatt ukjent. Ofte, hikke er konsekvensen av å spise for fort, røyking, nervøsitet, og varme eller kalde drikker.,

i Tillegg til disse ufarlig utløser det også er patologisk årsaker som kan føre til kronisk hikke. De kan være et tegn på andre sykdommer, for eksempel forstyrrelser i det sentrale nervesystemet (CNS) (subarachnoid blødninger, svulster, og encefalitt), nedskrivning av phrenic nerve (hjerte-infarkt), og/eller nedskrivning av membran (mage magesår, pleuritt, gastro-esophageal reflux sykdom, og pankreatitt). Behandling er vanligvis symptomatisk.,

Utløp

I prosessen av utløpet, deoxygenated luft som har blitt lagt med karbondioksid og fratatt oksygen i gassutveksling som skjedde i alveolene er frigitt til utenforstående. Som lungene blir mindre og høyere, rundt trykket bygger seg opp. Dermed, luft strømmer ut.

Utløp innebærer mellomgulvet, interkostalrom muskler, og tilbehør pustemuskulaturen, som følger:

1. Membran: Det elastisk kollapser og gir mulighet for rekyl i lungene.,
2. Interkostalrom muskler: Den interne interkostalrom muskler kontrakt, lavere, og redusere diameteren på brystkassen.
3. Tilbehør utløp muskler: Disse inkluderer den interne intercostals, den quadratus lumborum, og abdominal muskulaturen (disse jobber alle for å trekke ribbeina ned).

Rectus abdominis muskel

Dette paret, lang skjelettmuskulatur går vertikalt og hører til magemusklene. Den har sitt opphav i den fremre overflate av femte, sjette og syvende ribbein. Høyre og venstre muskler møtes på den hvite linjen (linea alba) og sett på superior-ramus skambenet og leddbånd i bekken symphysis. En particularity er det faktum at rectus abdominis musklene er helt delt på tre pauser i sener (intersectiones tendineae) og delvis av en fjerde. Disse sener dele muskel inn i segmenter.,

To brede tendinous sheaths omgir muskelen helt på begge ventrale og dorsal sidene, forming rectus slire. I athletic personer med lite underhudsfett vev, muskler lindring kan sees på kroppen overflaten som den beryktede ‘six-pack.’

innervation av denne muskelen er levert av fremre rami av den syvende til tolvte thorax eller interkostalrom nerver (Th7–Th12) og den første og andre lumbale nerver (L1–L2). Den arteriell forsyning er gitt av overordnet epigastric artery og inferior epigastric artery.,

rectus abdominis muskelen øker spenningen av bukveggen, og sammen med bekkenbunnen og mellomgulvet, det øker trykket i buken.

Transversus abdominis muskel

fibrene i dette innerste muskel kjøre det meste horisontalt og stammer fra den indre overflaten av 11. og 12. ribben, iliac crest, inguinal ligament, den thoracolumbar fascia (dyp-ark), og den overlegne fremre fossa ryggraden.

muskel setter inn på den hvite linjen og skambenet, dens aponeurosis danner en del av rectus slire., En spesielle med denne muskelen er at det blir med den interne skrå muskelen til å danne cremaster muskel-og festes til spermatic ledningen. Tilsvarende i kvinner er teres uteri ligament.

Innervation er gitt av interkostalrom nerver (Th7–Th11), samt ilioinguinal nerve, genitofemoral nerve, iliohypogastric nerve, og subcostal nerve (Th12). Under bilaterale sammentrekning, abdominal organer er skjøvet innover, noe som bidrar til den abdominal trykk under utløpet.,

Eksterne skrå muskel

Fra den ytre overflaten av 5. og 12. ribben, dette ytterste abdominal muskel går i kaudal og mediale retning og loddrett i forhold til den interne skrå muskel. Muskel aksjer sine poeng av opprinnelse med innsetting toppene av serratus anterior muskel. I athletic personer, en taggete linje er godt synlig.

innsetting poeng kan deles inn i en medial cruer og en lateral-cruer. Den mediale deler former rectus skjede og utstråler i den hvite linje. Lateral deler innlegg på iliac crest og skam tubercle., Mellom de to crura, det er en sprekken som danner den ytre ringen av inguinal kanalen.

Den fremre rami av spinal nerver Th5–Th12 innervates denne muskelen. Den støtter abdominal trykk for utløp.

Intern skrå muskel

Dette skjelettmuskulatur som hører til magemusklene kommer fra de dype lamina av thoracolumbar fascia, den laterale halvparten av inguinal ligament, og anterior superior fossa ryggraden. Etter den kraniale–mediale kurs, det setter på dårligere kanten av rib cartilages 9-2.,

Videre, muskel deltar i dannelsen av rectus slire. Som nevnt ovenfor i avsnittet om eksterne skrå muskel, deres fiber bunter danner sammen med cremaster muskel.

innervation av denne muskelen er levert av fremre rami av spinal nerver Th8–Th12, samt ilioinguinal nerve, iliohypogastric nerve, og genitofemoral nerve. Blant andre ting, denne muskelen spiller en rolle i abdominal trykk og utløpsdato.,

Erector spinae muskel

Denne store tilbake muskel gruppe, liggende på ryggsøylen, tilhører den iboende ryggmuskulaturen. Disse egenverdi (eller stedegne) ryggmuskulaturen er delt inn i en mediale og laterale del, som ikke vil bli beskrevet i mer detalj på dette punktet.

Det får innervation fra dorsal rami av spinal nerver: Den mediale delen er innervated av den mediale rami, den laterale del av den laterale rami.,

Quadratus lumborum muskel

Denne dype abdominal muskel stammer fra iliac crest og iliolumbar ligament, og setter på dårligere kanten av 12. ribben og costal prosesser av lumbale ryggvirvler 1-4.

innervation er gitt av fremre rami fra Th12–L3. I tvunget utløp, denne muskelen løser gratis ribbeina.

Merk: Inspirasjon er en aktiv prosess, utløpsdato er passiv. Alveolar press beskriver trykkforskjell mellom atmosfæren og pleural plass., Under inspirasjon, alveolar trykket blir negative, luften blir sugd inn i den alveolare plass fra utsiden. Når inspiratory musklene slappe av, lungene rekyl og dette skaper en positiv alveolar trykk, som utviser luften ut av lungene (utløp). Under inspirasjon, mellomgulvet og eksterne interkostalrom muskler kontrakt, noe som fører brystkassen for å utvide og flytte utover og utvide thorax hulrom og lunge volum. Dette skaper et lavere trykk i lungene enn atmosfæren, noe som fører luften trekkes inn i lungene., Under utpust, den interne interkostalrom og magemusklene kan være involvert i å tvinge luft ut av lungene. I tilfeller av innsnevring av luftveiene, for eksempel astma, inspirasjon og utløp er svekket, noe som kan resultere i en plystrende lyd (stridor). Fordi luftveiene bronkiolene er den smaleste luftveiene til å gjennomføre sone i lungene og fordi de mangler brusk for støtte, bronkiolene kan kvele mer under utløp på grunn av økt omgivende trykk. Dette fører til expiratory tungpustethet.,

– Pasienter ofte spør

Hva er en normal respirasjonsfrekvens?

normal respirasjonsfrekvens for en sunn voksen i resten er 12-18/min. Gjennomsnittlig hviler luftveiene priser på grunn av alder er som vist i følgende tabell: