第三节 带您了解脊柱和肺脏的发育过程

从四肢爬行的猿变成直立行走的人是一个飞跃,直立行走意味着视野更加开阔,也促使大脑愈加发达,与此同时骨骼和肌肉的原有结构和功能也会发生相应改变。直立起来的人,脊柱形态变成了竖直方向的层叠样结构,承受了人体几乎所有的重量,越到下方承受的压力越大。

因为曲线比直线柔和且富于变化,人们把曲线所产生的美感称为曲线美。人体曲线是一种视觉艺术,被称为曲线美的代表,而脊柱更是如此。从侧面看,可以发现脊柱有4个生理弯曲,即颈曲、胸曲、腰曲和骶曲。颈曲、腰曲凸向前方,胸曲和骶曲凸向后方,这些生理弯曲使脊柱如同一个大弹簧,增加了缓冲震荡的能力,加强了稳定性,尤其是在跳跃或转体等各种运动时,两个椎体之间的椎间盘可吸收震荡的冲击力,防止颅骨和脑部受到损伤。

然而这样优美的曲线并不是一出生就有的,因为受到空间限制,宝宝在妈妈子宫里的时候,必须卷曲着幼小的身躯,脊柱被迫呈现出一条单调的弧线,来自胸椎后弯和骶骨后弯形成的向后弯曲,这两个弯曲可以最大限度地扩大胸腔和盆腔容量,以便尽可能让里面的脏器得到充分的发育。

宝宝出生后身体自然舒展,柔软的脊柱也同时打开,整条脊柱曲线的弧度变小,颈部开始呈现稍向前的弯曲。直到出生3个月左右,随着宝宝有抬头等动作,使得颈部及背部肌肉得到强化,形成了永久性向前弯的颈曲,颈曲的形成有利于保持头颅在躯干上的平衡。当宝宝出生6个月左右时,大多数时间可以不用任何支撑就能单独坐着,这时胸椎后弯就会显得更加明显,并随着年龄的增大逐渐固定。到1岁以后,宝宝开始蹒跚学步,脊柱又会形成前弯的腰曲,以帮助身体在骶部以上直立。这样脊柱就出现了人类所特有的4个弯曲:两个原发后弯(胸曲和骶曲)和两个继发前弯(颈曲和腰曲)。其中胸椎的后弯是由于胸椎椎体前窄后宽的结果,而颈部的继发前弯,主要是由椎间盘的前宽后窄来构成的,其椎体则前后等高或前方稍矮。因此可以说,脊柱曲线不仅优美,而且实用,它的出现是与人类直立姿势相适应的。虽说宝宝1岁左右就会形成这几个生理弯曲,但只有到了6至7岁这些弯曲才会固定下来;同时脊柱的长度也在增长,在5岁时达到65%左右,在10岁时达到80%左右;直至18岁成年时,脊柱的弯曲和长度才完全发育成熟(图1-26)。

图1-26 从胎儿期到成人期脊柱发育

脊柱与肋骨、胸骨组成胸廓骨,对保护胸腔脏器起了重要作用。因此脊柱侧弯不仅影响美观,影响脊柱的承重和传递功能,还会影响邻近器官的发育,肺就是一个最典型的例子。

肺像一棵倒置的树,气管就像树干,支气管和细支气管就是分杈的树枝,而最末梢的肺泡则像一片片的树叶,是人体呼吸时进行气体交换的主要场所。肺泡的形状像一簇簇气球,由肺泡上皮细胞组成,并在胎儿25周左右开始逐渐发育成Ⅰ型和Ⅱ型两种类型的肺泡上皮细胞,各有各的功能。胎儿32周左右肺泡结构和功能基本形成,因此胎龄越大,肺泡功能越完善,呼吸功能也越成熟。肺泡不仅形状上像气球,也像气球一样容易“受伤”。胸廓就是保护肺泡免受伤害的“保护伞”,而我们的脊柱则是这把“保护伞”的“伞柄”。

出生后到2岁左右,肺泡及其周围的血管等组织以不同的速度生长发育,在婴儿早期以肺泡数目增长为主,而之后则以增加肺泡容积为主。无论是肺泡数目的增长还是容积的增加,胸廓这把“伞”的大小也要相应的调整。一般来说,正常胸廓容积的发育在5岁左右达到30%,10岁左右达到50%,直至18岁成年时达到100%(图1-27)。肺泡或胸廓的发育异常,会影响“伞柄”的挺直程度。

图1-27 胸廓的发育过程

脊柱并非坚不可摧,除了上面谈到的肺泡、胸廓发育异常会影响脊柱形态,遗传基因、营养不良、日晒不够、心脏疾病等原因也可能会引起脊柱和肋骨的发育障碍。反过来,“伞柄”弯曲也会影响周围脏器的结构和功能。有的重度脊柱侧弯甚至可以导致孩子呼吸困难,影响学习和生活,最后到医院检查才发现孩子不仅有严重的侧弯,肺脏的通气功能也出现异常,心功能也受到了影响,手指和脚趾如同“棒槌”一样,说明已经引起了严重的缺氧。

所以说,脊柱对人体是如此重要,但又容易受到伤害。人类直立运动已有300万~500万年的历史,但脊柱仍不能完全适应人们所有的需求,还需要大家共同的保护。

关键信息

1.正常脊柱的生理弯曲在1岁左右初步形成,在6至7岁时固定下来。

2.正常脊柱的长度在5岁时达到65%左右,在10岁时达到80%左右,直至18岁成年时逐渐发育成熟。

3.正常肺泡的发育,从出生到2岁左右以数目增长为主,而2岁至10岁则以容积增加为主,直至成人停止增长。

4.正常胸廓容积的发育,在5岁左右达到30%,10岁左右达到50%,直至成年时达到100%。

(苏苗赏 张海邻)