Szkielet klatki piersiowej składa się z 12 kręgów piersiowych, 12 par żeber i mostka.

Żebra (costae) mają postać wygiętych półksiężycowato blaszek kostnych. Każde z nich ma koniec przedni, czyli mostkowy, trzon i koniec tylny – kręgosłupowy. Koniec przedni kości żebrowej łączy się z chrzęstnym przedłużeniem żebra, zwanym chrząstką żebrową. Zgrubiały koniec tylny żebra nosi nazwę głowy żebra. Nieco bocznie od niej leży guzek żebra. Głowa żebra łączy się z dołkami żebrowymi  leżącymi na krawędziach trzonów kręgowych. Guzek żebra jest miejscem połączenia stawowego z dołkiem żebrowym wyrostka poprzecznego.

Trzon żebra ma wypukłą powierzchnię zewnętrzną i wklęsłą wewnętrzną. Przy dolnym, ostrym brzegu żebra znajduje się płytka bruzda żebra, w której biegną naczynia i nerwy międzyżebrowe.

W zależności od sposobu połączenia żeber z mostkiem dzielą się one na:

1. żebra prawdziwe (I-VII), dochodzące bezpośrednio do mostka i łączące się z nim chrząstką żebrową;

2. żebra rzekome ( VIII–X), łączące się z mostkiem pośrednio poprzez chrząstkę żebra położonego wyżej;

3. żebra wolne (XI i XII), nie mające połączenia z mostkiem, leżące swobodnie w ścianie brzucha.

Mostek (sternum) należy do nieparzystych kości ustroju. Ma on kształt płaskiej kości ograniczającej od przodu klatkę piersiową. Rozróżniamy rozszerzoną część górną – rękojeść mostka, wydłużoną część środkową – trzon mostka i małą zwężającą się część dolną, zwaną wyrostkiem mieczykowatym. Rękojeść łączy się z trzonem pod kątem rozwartym od tyłu, nazwanym kątem mostka.

Na górnej krawędzi rękojeści znajduje się wcięcie szyjne. Po obu jego stronach leżą wcięcia obojczykowe łączące się z obojczykami. Na bocznych krawędziach rękojeści mostka leżą wcięcia żebrowe żeber I i II. Na krawędziach trzonu mostka znajdują się wcięcia dla żeber od III do VI. Wcięcie dla żebra VII znajduje się na granicy między trzonem a wyrostkiem mieczykowatym.

KLATKA PIERSIOWA (thorax) jako całość ma kształt ściętego stożka, spłaszczonego od przodu ku tyłowi. Od przodu klatkę piersiową ogranicza mostek, z boku żebra, od tyłu część piersiowa kręgosłupa Rozróżnia się otwór górny klatki piersiowej oraz znacznie większy otwór dolny. Otwór górny ograniczają trzon I kręgu piersiowego, pierwszego żebra i górny brzeg rękojeści mostka. Płaszczyzna otworu jest pochylona do przodu. Dolny otwór klatki piersiowej ograniczają trzon XII kręgu piersiowego, XII żebra, końce żeber XI, chrząstki żeber rzekomych i wyrostek mieczykowaty mostka. Płaszczyzna otworu dolnego klatki piersiowej pochylona jest ku tyłowi. Ścianę klatki piersiowej tworzą żebra, mostek i odcinek piersiowy kręgosłupa.

Zmienność kształtu klatki piersiowej zależy od typu konstytucyjnego, fazy oddechu, płci i wieku. Charakterystyczne są patologiczne zniekształcenia klatki piersiowej, wywołane różnymi stanami chorobowymi.

Należy tutaj:

·        klatka piersiowa kurza- mostek wysunięty ku przodowi i stąd zwiększony wymiar przednio-tylny;

·        klatka piersiowa lejkowata- dolna część mostka i przyczepiające się do niej chrząstki żebrowe są wpuklone do jamy klatki piersiowej;

·        klatka piersiowa asteniczna- wydłużona i spłaszczona z opuszczonymi żebrami

·        klatka piersiowa rozedmowa- powiększona i silnie uwypuklona.

Połączenia kości klatki piersiowej

- połączenia chrząstek żebrowych z mostkiem

Żebro I łączy się z rękojeścią mostka chrząstkozrostem, a więc prawie nieruchomo. Ma to zasadnicze znaczenie dla ruchów oddechowych klatki piersiowej.

Żebra II-VII łączą się z mostkiem stawami mostkowo żebrowymi ( arcitulationes sternocostales), przypominającymi stawy głowy żebra. Koniec mostkowy żebra jest ścięty na kształt kąta, zwróconego wierzchołkiem do mostka. Od wierzchołka kąta do mostka biegnie więzadło mostkowo-żebrowe śródstawowe ( lig.sternocostale intraarticulare), które umocowuje koniec żebra we wcięciu żebrowym mostka i dzieli czasami staw na dwa piętra. Staw jest otoczony torebką stawową , którą wzmacniają z przodu i z tyłu więzadła mostkowo-żebrowe promieniste ( ligg. Sternocostalia radiata). Łączą one końce żeber z mostkiem, tworząc na jego powierzchni przedniej i tylnej błonę mostka ( membrana sterni). Błona tylna jest silniejsza od przedniej i w przypadkach złamania mostka przytrzymuje przy sobie powstałe odłamy, ułatwiając gojenie. Żebra VIII-IX nie łączą się z mostkiem bezpośrednio. Każde z nich tworzy z wyżej leżącym żebrem staw międzychrząstkowy (articulatio interchondralis). Torebkę stawową tworzy tu ochrzęstna. Żebro X jest zwykle połączone z IX pasmem łącznotkankowym, a żebra XI i XII są, jak wiadomo, żebrami wolnymi.

- połączenia mostka

Rękojeść mostka i wyrostek mieczykowaty są zazwyczaj połączone z trzonem mostka chrząstkozrostem. Połączenia te są mało ruchome. W wieku starczym połączenie wyrostka mieczykowatego z mostkiem stosunkowo często ulega skostnieniu, tworząc kościozrost ( synostosis).

Klatka piersiowa bierze udział w oddychaniu. Na ruchy oddechowe klatki piersiowej składają się ruchy żeber kostnych, chrząstek żebrowych, mostka i kręgosłupa. Ruchy żeber i chrząstek żebrowych łączą się z ruchem mostka, który przy unoszeniu żeber przesuwa się ku przodowi i ku górze. Prostowanie piersiowego odcinka kręgosłupa powoduje unoszenie żeber, a zginanie opuszczanie żeber. W wyniku opisanych ruchów zmienia się pojemność klatki piersiowej. Podczas wdechu klatka piersiowa zwiększa swój wymiar strzałkowy i czołowy. Jej wymiar wysokościowy zwiększa się również, ale wskutek skurczu przepony.

Dzięki dużej  sprężystości pierścieni żebrowych, wzmocnionych ponadto mięśniami wdechowymi, odporność klatki piersiowej, a zwłaszcza ściany przedniej, jest bardzo znaczna.

Mechanika klatki piersiowej

Klatka piersiowa tworzy pancerz ochraniający narządy ważne dla życia. Jednak porównanie to jest tylko częściowo słuszne, gdyż może najważniejszym zadaniem klatki piersiowej jest stworzenie przestrzeni zamkniętej o zmiennej objętości, w której ciśnienie może ulegać zmianom. Zmiany ciśnienia powstają dzięki ruchomości ścian klatki piersiowej, a więc przepony i żeber. Ruchy odbywają się przez włączenie w pierścień kostny, utworzony przez kręg, dwa żebra kostne i mostek – elementu elastycznego, dającego się odkształcać, jakim jest chrząstka żebrowa. Dzięki chrząstkom możliwa jest zmienność wymiarów klatki piersiowej zarówno poprzecznych jak i strzałkowych.

Nie wszystkie żebra wykonują jednoznaczne ruchy, gdyż tworzą one różne połączenia zarówno z kręgosłupem jak i  mostkiem. Żebro I łączy się z rękojeścią mostka chrząstkozrostem ( nieruchomo). W rzucie na płaszczyznę strzałkową tworzy ono z mostkiem kąt rozwarty ( rys 1).

Rys.1 Ruchy mostka przy oddychaniu

Koniec mostkowy żebra leży niżej od kręgosłupowego i przez to płaszczyzna otworu górnego klatki piersiowej nie jest pozioma, lecz opada ku przodowi. Przy działaniu mięśni wdechowych na pierwsze żebro w następstwie ruchu w stawie żebrowo-kręgowym I jego koniec przedni zostaje uniesiony i wysunięty do przodu, a wraz z nim i mostek. Ponieważ jednak kąt między żebrem i rękojeścią mostka się nie zmienia, koniec dolny mostka oddala się od kręgosłupa bardziej niż górny (D1B1> DB). Końce żeber od II-VII są połączone z mostkiem, muszą więc podążać za jego ruchami. Dzięki jednak połączeniom stawowym i elastyczności chrząstek żebrowych ruchy te są odmienne. Na skutek skośnego przebiegu żeber ku bokowi i dołowi, a następnie ku środkowi i ku górze , obrót ich dookoła osi, biegnącej wzdłuż szyjki żebra, powoduje rozszerzenie się klatki piersiowej przy ich unoszeniu. Odwrotnie, opadanie żebra, tworzącego półpierścień, powoduje zmniejszenie wymiaru poprzecznego klatki piersiowej. W położeniu spoczynkowym żebra ustawiają się w pozycji pośredniej między wdechem i wydechem, raczej nieco bliżej wdechu. Przy wyłączeniu działania mięśni zachodzi równowaga między działaniem sił wpływających na położenie żeber. Teraz żebra mogą być uniesione dzięki działaniu mięśni wdechowych, co powoduje wciągnięcie powietrza do płuc. Jednak dla silnego wydechu nie wystarczy ustanie działania mięśni wdechowych, gdyż wtedy żebra wrócą do położenia pośredniego. Potrzebne jest jeszcze działanie mięśni wydechowych, które obniżą żebra, zmniejszając w ten sposób wymiar poprzeczny i strzałkowy klatki piersiowej. W ruchach oddechowych klatki piersiowej bierze udział również kręgosłup. Prostowanie kręgosłupa piersiowego wywołuje wdech, natomiast zginanie współdziała przy wydechu.

Rys. 2 Zmiany wymiaru poprzecznego klatki piersiowej przy oddychaniu.

a – wydech, b - wdech

Analizując mechanikę klatki piersiowej, należy pamiętać o grawitacji. W pozycji stojącej żebra opadają zarówno dzięki ciężarowi kl. piersiowej jak i ciężarowi zawieszonej na jej przednim obwodzie ściany przedniej brzucha. Poza tym  na klatce piersiowej spoczywa znaczna część kończyny górnej, zawieszonej poza tym na czaszce i kręgosłupie szyjnym. W pozycji poziomej klatka piersiowa jest odciążona i przez to żebra są ustawione wyżej. Przy położeniu na boku żebra tej strony prawie się nie poruszają, dlatego też chorzy odczuwający przy oddychaniu bóle w klatce piersiowej układają się na chorym boku, doznając ulgi w cierpieniu.