Невероятная случайность бытия. Эволюция и рождение человека

Сокращение диафрагмы может увеличить объем грудной клетки (и находящихся в ней легких) на величину до 3 л, но только при условии нормальной работы межреберных мышц. При параличе межреберных мышц они всасываются в грудную полость при каждом вдохе, что приводит к уменьшению эффективности дыхания вдвое. Такой паралич может развиться в результате поражения спинного мозга на уровне его шейного отдела. Поражение на этом уровне повлияет на все спинномозговые нервы, расположенные ниже, включая и нервы, иннервирующие межреберные мышцы. Тем не менее диафрагма будет продолжать работать – только благодаря странной анатомической особенности, понять которую можно, только разобравшись в тонкостях эмбрионального развития. На каждой стороне шеи находится диафрагмальный нерв. Он идет вниз по поверхности шеи, затем проходит под ключицей и первым ребром и вступает в грудную полость. Далее диафрагмальные нервы проходят с обеих сторон рядом с сердцем и вступают в диафрагму, которая формирует дно грудной полости. Если мы углубимся в наше эмбриональное прошлое, в пятую неделю беременности, то увидим, что у эмбриона уже есть сердце (даже сокращающееся), но расположено оно не в груди, а в области шеи. Под сердцем, и тоже в области шеи, в направлении спереди назад, начинает расти клиновидный участок ткани. Эта поперечно ориентированная перегородка является зачатком диафрагмы, и иннервирующие ее ветви шейных спинномозговых нервов остаются верны диафрагме в ходе ее дальнейшего роста и развития. В течение следующего месяца беременности развивающаяся диафрагма спускается вниз по мере роста эмбриона в длину. В конечном счете диафрагма оказывается на дне грудной полости, но при этом сохраняет свою прежнюю иннервацию, исходящую из верхних отделов шейного отдела спинного мозга. Отсюда студенческое мнемоническое стихотворение: «С-three, four, five, keep the diaphragm alive»[12]. Действительно, диафрагмальные нервы образуются из третьего, четвертого и пятого спинномозговых нервов.

Форма грудной клетки у животных разных видов

Грудные клетки млекопитающих разных видов значительно варьируют по размерам и форме, но все они выполняют одну и ту же функцию относительно расположенных в их полости органов. Ребра защищают сердце и легкие и обеспечивают фиксацию диафрагмы и межреберных мышц, которые делают возможным дыхание. Однако форма грудной клетки обусловлена, как правило, не тем, что находится у нее внутри, а тем, что прикреплено к ней снаружи. К грудной клетке прикрепляются лопатки, образующие сочленения с передними конечностями у четвероногих животных и с верхними конечностями у нас. Животные, передвигающиеся на четырех конечностях, обычно обладают грудной клеткой, уплощенной с боков. Вспомните, как выглядят кошки и собаки: у них узкие и глубокие грудные клетки. Низшие обезьяны, которые тоже являются четвероногими, обладают такими же узкими грудными клетками. У всех этих животных лопатки расположены на боковых поверхностях грудной клетки. При ходьбе и беге лопатки совершают вращательные движения, перемещая передние конечности вперед и назад при каждом шаге. По-иному обстоят дела у человекообразных обезьян; нижняя часть грудной клетки у них шире, чем верхняя, а сама грудная клетка уплощена спереди назад. Люди в этом отношении тоже не исключение; наша грудная клетка тоже сплюснута спереди назад – можете проверить и сами в этом убедиться. Когда ветеринары назначают нашим питомцам рентгенологическое исследование грудной клетки, ее просвечивают сбоку, а стандартное рентгеновское исследование грудной клетки у человека предусматривает просвечивание в переднезаднем направлении. На самом деле просвечивают наоборот, сзади наперед, но это не меняет рентгенологическую картину.

Такая форма грудной клетки у человекообразных обезьян обусловлена особенностями их локомоции (перемещения в пространстве). Эти обезьяны – потомки низших, но не являются просто их увеличенными копиями, и движутся человекообразные совсем не так, как мартышки и макаки. Передвижение на четвереньках по древесным ветвям весьма затруднительно для крупных животных. Намного легче и безопаснее лазать и карабкаться на деревья с помощью передних конечностей, хватаясь ими за расположенные выше ветви. Так можно забираться вверх по дереву по сравнительно тонким ветвям, держась нижними конечностями ближе к стволу, а передними доставая плоды, висящие ближе к краю кроны, где их всегда больше. Недаром человекообразные обезьяны в большинстве своем плодоядные. Многие из них, включая гиббонов и орангутанов, передвигаются в кронах деревьев, повисая на ветвях и сучьях, переходя при этом в вертикальное положение.