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Struktur und Funktion
Zu den Muskeln, die die Thoraxwand bilden, gehören die drei Interkostalmuskeln (äußere, innere und innerste), der Subcostalis und der Transversus thoracis. Elf Paare von Zwischenrippenmuskeln befinden sich in jedem der Zwischenrippenräume, die von der Oberfläche zur Tiefe angeordnet sind. Die oberflächlichste Schicht ist der äußere Interkostalmuskel, der von der unteren Seite der darüber liegenden Rippe ausgeht und an der oberen Seite der darunter liegenden Rippe inferomedial ansetzt. Diese Muskeln erstrecken sich vom Rippentuberkel nach hinten und setzen an der costochondralen Verbindung nach vorne an, wo sie sich als dünne Bindegewebsaponeurosen fortsetzen, die als vordere (äußere) Interkostalmembran bekannt sind.
Bei der Inspiration kontrahieren die äußeren Interkostalmuskeln und heben den seitlichen Teil der Rippen an, wodurch sich der Querdurchmesser des Brustkorbs in einer Eimerhenkelbewegung vergrößert. Der innere Interkostalmuskel bildet die Zwischenschicht. Diese Muskeln haben ihren Ursprung im seitlichen Aspekt der Rippenfurche der darüber liegenden Rippe und setzen im oberen Aspekt der darunter liegenden Rippe in einer Richtung senkrecht zu den äußeren Interkostalmuskeln an. Diese Anordnung ermöglicht es ihnen, die Rippen niederzudrücken und dadurch das Thoraxvolumen bei der forcierten Ausatmung zu verringern. Darüber hinaus erstrecken sich diese Muskeln vom Brustbein nach vorne bis zum hinteren Rippenkorb, wo sie sich als hintere (innere) Interkostalmembran fortsetzen. Die tiefste Schicht der Thoraxwand wird von den innersten Interkostalmuskeln gebildet. Sie entspringen an der medialen Seite der Rippenfurche der darüber liegenden Rippe und setzen an der inneren Seite der darunter liegenden Rippe an. Diese Muskeln werden innen von der Fascia endothoracica ausgekleidet, die nur oberflächlich an der parietalen Pleura der Lunge erscheint. Man nimmt an, dass sie bei der forcierten Ausatmung mit dem inneren Interkostalmuskel zusammenwirken.
Neben den Interkostalmuskeln bilden auch der Subcostalis und der Transversus thoracis die Thoraxwand. Der Subcostalis liegt in der gleichen Schicht wie der innerste Interkostalmuskel und ist in den unteren Regionen der hinteren Thoraxwand reichlich vorhanden. Er entspringt an der Innenseite einer der unteren Rippen und setzt an der Innenseite der zweiten oder dritten Rippe darunter an. Der Transversus thoracis tritt ebenfalls im gleichen Raum am innersten Zwischenrippenmuskel auf. Er entspringt am unteren hinteren Brustbein, erstreckt sich über die Innenfläche des Brustkorbs und setzt an den Rippen 2 bis 6 an. Diese beiden Muskeln helfen dabei, die Rippen bei der forcierten Ausatmung zusammenzudrücken.
Muskeln des hinteren Thorax, wie der Levatores costarum und der Serratus posterior superior und inferior, können ebenfalls bei der Atmung helfen. Der Levatores costarum entspringt aus den Querfortsätzen von C7 bis T11 und setzt an der darunter liegenden Rippe an. Er hilft minimal bei der Inspiration durch Anheben der Rippen. Der Serratus posterior superior setzt an den Rippen 2 bis 5 an und hebt sie bei der Einatmung an, während der Serratus posterior inferior an den Wirbeln der Rippen 8 bis 12 ansetzt und sie bei der Ausatmung niederdrückt. Diese Muskeln tragen zusammen mit den Muskeln der Thoraxwand dazu bei, das Thoraxvolumen während der Atmung zu verändern und die Thoraxwand insgesamt zu verstärken.
Der Hauptmuskel der Inspiration ist jedoch das Zwerchfell. Das Zwerchfell ist peripher am Processus xiphoideus (Sternumanteil), am Rippenrand der Brustwand und an den unteren sechsten Rippen (Rippenanteil) sowie an den Lendenwirbeln (Lendenanteil) befestigt. Bei der Einatmung kontrahiert der Muskel und zieht seine zentrale Sehne nach unten, wodurch das Zwerchfell abgeflacht wird – dadurch vergrößert sich der vertikale Durchmesser des Brustkorbs und der Unterdruck im Brustkorb steigt, wodurch schließlich Luft in die Brusthöhle gesogen wird. Bei der Ausatmung entspannt sich das Zwerchfell und hebt sich, so dass die Luft mit den Lungen aus dem Körper ausgestoßen wird. Andere akzessorische Muskeln, die die Einatmung unterstützen, sind die Scalene-Muskeln (helfen, die erste und zweite Rippe anzuheben) und der Musculus sternocleidomastoideus (hilft beim Anheben des Brustbeins). Neben der Atmung unterstützt das Zwerchfell auch das Anspannen des Abdomens und erhöht den intraabdominalen Druck bei der Kontraktion während der Miktion, der Defäkation und sogar beim Gewichtheben.
Andere Muskeln des Brustkorbs sind an der Bewegung der oberen Gliedmaßen beteiligt, darunter der große und der kleine Brustmuskel (Pectoralis major und minor), der Unterkiefer (Subclavius) und der vordere Brustmuskel (Serratus anterior). Der Pectoralis major entspringt aus der medialen Hälfte des Schlüsselbeins, dem vorderen Brustbein, den ersten sieben Rippenknorpeln und der Aponeurose des Obliquus externus und setzt am Sulcus intertubercularis lateralis des Oberarmknochens an. Er dient der Beugung, Adduktion und Medialrotation des Arms im Glenohumeralgelenk. Sein Klavikularkopf bewirkt die Beugung des gestreckten Arms, während sein Sternoklavikularkopf die Streckung des gebeugten Arms bewirkt. Der Musculus pectoralis minor entspringt aus den vorderen Flächen der Rippen 3 bis 5 und der tiefen Faszie, die über den entsprechenden Interkostalräumen liegt, und setzt am Processus coracoideus des Schulterblatts an. Seine Funktion besteht hauptsächlich darin, die Spitze der Schulter zu drücken und das Schulterblatt zu strecken. Er kann auch als akzessorischer Muskel die Atmung unterstützen, indem er die dritte, vierte und fünfte Rippe während der Inspiration anhebt. Der Musculus subclavius entspringt an der costochondralen Verbindung der ersten Rippe und setzt an der Subclavia-Rinne des Schlüsselbeins an. Er stabilisiert das Schlüsselbein.
Der Musculus serratus anterior entspringt an den superolateralen Flächen der ersten bis achten Rippe oder der ersten bis neunten Rippe an der Seitenwand des Brustkorbs und inseriert entlang des oberen Winkels, des medialen Randes und des unteren Winkels des Schulterblatts. Seine Hauptfunktion ist die Streckung des Schulterblatts beim Boxen, daher auch sein umgangssprachlicher Spitzname „Boxermuskel“, der die Drehung des Schulterblatts erleichtert. Der Serratus anterior kann auch bei der Einatmung helfen, indem er die Rippen anhebt, wenn sich der Schultergürtel in einer festen Position befindet.