第1章 横膈膜
横膈膜是一个由肌肉纤维构成的穹顶,沿胸腔底部延伸,将胸腔与腹腔分隔开来。它的形状犹如一个中间带有扁平肌腱的回旋镖(见图1.1)
与其他肌肉不同,特立独行的横膈膜既能主动控制也能自动控制,因此,人类得以轻松地完成每一次呼吸动作,否则呼吸会变成一件费时费力的事情。如果人们不幸忘记了完成这个任务,那就危险了。斜角肌是人体唯一一块与横膈膜有相似功能的肌肉,它固定了第1、第2肋骨,使其不会在吸气时向下掉落。
前方的横膈膜肌肉纤维与胸骨底部的剑突相连;外侧横膈膜与最下方6根肋骨的内边缘完美结合;后部横膈膜则通过垂直斜行的肌肉,即右横膈脚和左横膈脚[拉丁语为“小腿”(shin)或“腿”(leg),即意为形似腿部的结构],将L1和L2椎骨(L代表腰椎)连接在一起。
图1.1 横膈膜(仰视图)
横膈膜静止时,中心腱顶部可触及T8或T9椎骨(T代表胸椎)前侧;而深吸气时,中心腱能够向下触及T11椎骨。横膈膜的腹侧附着于胸骨,背侧可一直延伸至第12肋骨以及腰椎位置。这种连接模式使得横膈膜背侧部分能够快速向下移动。
两肺分别位于右半和左半横膈膜顶部,左肺覆盖于心脏之上。横膈膜中心腱与心包相连接,心包系覆盖心脏的结缔组织囊。吸气时,心脏向下运动;而呼气时,则向上运动,就像在乘坐电梯一样来回上下。心包位置的上下变化能够牵动并拉伸心脏,从而促进血液循环。
肝脏位于右侧,体积较大且组织更为紧实。它将右侧横膈膜挤到了较高的位置,而左侧横膈膜下方是体积较小且中空的胃。因此,横膈膜穹顶的右侧高于左侧。在横膈膜背侧,与其相邻的是位于肋弓深处的脾脏。两肾均位于横膈膜下方,同心脏一样,它们都随着横膈膜而上下移动。受横膈膜的带动,肾脏每天移动的总距离约为500码(约457米)。图1.2显示了横膈膜与周围器官之间的关系。
图1.2 与横膈膜相连的其他解剖结构
轻呼吸时,横膈膜下方的器官移动幅度不会太大。在刚开始吸气时,器官会像海绵一样受到压缩,器官的弹性阻力使横膈膜更加有力。随着吸气加深,器官开始向下和两侧移动,以避免受到挤压。因此,在吸气时,腹部在向前移动的同时还会横向扩展。脊椎的位置限制了横膈膜后移,但如果在吸气期间脊柱能稍加伸展,确实有助于更好地呼吸。盆底肌的位置也可随着呼吸节奏进行调整,吸气时,它会向下移动,呼气时则向上移动(见图1.3)。
但需要注意的是,吸气时,腹部肌肉和盆底肌的扩张运动并非是需要身体想方设法抑制的松弛状态。事实上,这些肌肉在吸气时的张力增加了约20%,从而才能支撑下降的器官。而吸气时向内收腹只会抑制吸气带来的腹部自然张力作用。
主动脉、腔静脉和食道在胸腔和腹部之间垂直延伸,因此它们必须穿过横膈膜的开口。主动脉从横膈膜后方穿过,顺着脊椎前方向下延伸,穿过名为正中弓状韧带的腱弓进入腹部。
图1.3 横膈膜带动的盆底肌移动
主动脉位于横膈膜的最后方,这一位置避免了其在呼吸时因横膈膜的收缩而受到挤压,但腹内压仍会对前侧主动脉造成一定影响。
腔静脉位于横膈膜的肌肉外部,从中线右侧横膈膜的腱状部分穿过,因此避免受到横膈膜带来的压力。中心腱上下移动的次数多于横膈膜多数部分,因此它只能沿着更为静止的腔静脉滑动。
食道位于左横隔脚上方,周围环绕着一圈膈膜。而令人出乎意料的是,这层从胃部左上方穿过的膈膜纤维源自右横隔脚。这样的结构能够使括约肌有条不紊地进行运动,从而防止吸气带来的胃部压力将食物推回食道。
从横膈膜后缘穿过的两部分肌肉为腰大肌和腰方肌,它们之间由腱弓连接,即内侧弓状韧带和外侧弓状韧带,这部分腱弓是横膈膜的肌纤维的起点。被覆于横膈膜的筋膜与腰大肌筋膜相连,这便表明了髋关节屈曲和呼吸节律之间存在着相互作用。