Modern concepts of constitutional and X-ray anatomy of the chest in adolescents and adults

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The review presents the analysis of domestic and foreign literature, selecting the available scientific data on the features of constitutional and X-ray anatomy of the chest in adolescents and adults. The size and shape of the chest depends on age, sex and anthropometric parameters: height, body mass index, and also the presence of concomitant pathology. These patterns are characteristic of individual anatomical structures of the chest: sternum, ribs, spine and diaphragm. The study of constitutional anatomy is necessary for the development of morphological foundations for the interpretation of the results of intravital imaging of the chest and organs, justification of various methods of surgical access to the organ and structures of the chest and chest cavity.

About the authors

Elena D. Lutsay

Orenburg State Medical University

Email: elut@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-7401-6502

PhD, Professor, Department of Human anatomy, Director of the Institute of professional education

Russian Federation, 6 Sovetskaya st., Orenburg, 460000

Aleksandr G. Shekhtman

Orenburg State Medical University

Email: ags-doktor@ya.ru
ORCID iD: 0000-0002-5056-3763

PhD, Head of the Department of Diagnostic radiology, radiation therapy, oncology

Russian Federation, 6 Sovetskaya st., Orenburg, 460000

Anatolii V. Volodin

Orenburg State Medical University

Email: avolodvl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3840-6845

PhD, Associate professor of the Department of Nursing

Russian Federation, 6 Sovetskaya st., Orenburg, 460000

Tatyana A. Alekseeva

Orenburg State Medical University

Author for correspondence.
Email: toncks666@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2243-3574

medical student

Russian Federation, 6 Sovetskaya st., Orenburg, 460000

References

  1. Holcombe SA, Agnew AM, Derstine B, et al. Comparing FE human body model rib geometry to population data. Biomech Model Mechanobiol. 2020;19(6):2227-2239. doi: 10.1007/s10237-020-01335-2
  2. du Plessis M, Ramai D, Shah S, et al. The clinical anatomy of the musculotendinous part of the diaphragm. Surgical and Radiologic Anatomy. 2015;37:1013-1020. doi: 10.1007/s00276-015-1481-0
  3. Ubelaker DH, De Gaglia CM. Population variation in skeletal sexual dimorphism. Forensic Sci Int. 2017;278:407.e1-407.e7. doi: 10.1016/j.forsciint.2017.06.012
  4. Gzoyan NA, Kazaryan AK. Visualization of the xiphoid process of the sternum as a forgotten anatomical structure in modern research. Medicinskaya nauka Armenii. 2020;16(3):3-14. (In Russ.). [Гзоян Н.А., Казарян А.К. Визуализация мечевидного отростка грудины, как забытой анатомической структуры, в исследованиях на современном этапе. Медицинская наука Армении. 2020;16(3):3-14].
  5. Korotaeva AE, Ovsyanikova AV. Relationship between chest radiographs and body type. Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2015;6(37):110-113. (In Russ.). [Коротаева А.Э., Овсяникова А.В. Связь рентгенограмм грудной клетки с типом телосложения. Международный научно-исследовательский журнал. 2015;6(37):110-113].
  6. Zaloshkov AV, Lyashchenko SN, Abramzon OM. Computed tomography is the basis for optimizing minithoracotomy access. Fundamental'nye issledovaniya. 2014;2:60-63. (In Russ.). [Залошков А.В., Лященко С.Н., Абрамзон О.М. Компьютерная томография – основа оптимизации миниторакотомного доступа. Фундаментальные исследования. 2014;2:60-63].
  7. Lange S. Radiation diagnostics of diseases of the chest organs: Atlas for students, residents, doctors. M., GEOTAR-Media; 2015. (In Russ.). [Ланге С. Лучевая диагностика заболеваний органов грудной клетки: Атлас для студентов, ординаторов, врачей. М., ГЭОТАР-Медиа, 2015].
  8. Satgarov AE. Modern aspects of studying the physical development of children of puberty and adolescence. Vestnik Oshskogo gosudarstvennogo universiteta. 2016;1:42-57. (In Russ.). [Сатгаров А.Э. Современные аспекты изучения физического развития детей пубертатного и юношеского возраста. Вестник Ошского государственного университета. 2016;1:42-57].
  9. Smirnov AV, Sundukov DV. Determination of the probable intravital body type of men based on the osteometric characteristics of skeletal clavicles. Sudebnaya medicina. 2020;6(1):27-32. (In Russ.). [Смирнов А.В., Сундуков Д.В. Определение вероятного прижизненного типа телосложения мужчин по остеометрическим признакам скелетированных ключиц. Судебная медицина. 2020;6(1):27-32].
  10. Chen Y, Guo Y, Mi W, et al. Anatomy of the right upper lobe revisited and clinical considerations in Chinese population. PLoS One. 2020;15(11):e0242178. doi: 10.1371/journal.pone.0242178
  11. Goon DT, Toriola AL, Shaw BS, et. al. Sex differences in anthropometric characteristics of Nigerian school children aged 9-12 years. African Journal for Physical, Health Education, Recreation and Dance. 2018;14(2):130-142.
  12. Ellis H, Mahadevan V. Clinical Anatomy: applied anatomy for students and junior doctors. - 14th edition. Oxford, UK: John Wiley & Sons Ltd, 2019:491.
  13. Moore KL, Dalley AF, Agur AMR. Clinically oriented Anatomy. China, Wolters Kluwer, 2018.
  14. Wineski L.E. Snell’s Clinical Anatomy by Regions. China, Wolters Kluwer, 2019.
  15. Laurin LP, Jobin V, Bellemare F. Sternum length and rib cage dimensions compared with bodily proportions in adults with cystic fibrosis. Can Respir J. 2012;19(3):196-200. doi: 10.1155/2012/408518
  16. Zaloshkov AV, Abramzon OM, Lyashchenko SN. Clinical and anatomical substantiation of optimal minithoracotomy approaches. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2014;2:288. (In Russ.). [Залошков А.В., Абрамзон О.М., Лященко С.Н. Клинико-анатомическое обоснование оптимальных миниторакотомных доступов. Современные проблемы науки и образования. 2014;2:288].
  17. Liebsch С, Wilke HJ. Chapter 3 - Basic Biomechanics of the Thoracic Spine and Rib Cage. Biomechanics of the Spine. 2018:35-50. doi: 10.1016/b978-0-12-812851-0.00003-3
  18. Archer JE, Gardner A, Berryman F, Pynsent P. The measurement of the normal thorax using the Haller index methodology at multiple vertebral levels. J Anat. 2016;229:577-581. doi: 10.1111/joa.12499
  19. Bacci N, Nchabeleng EK, Billings BK. Forensic age-at-death estimation from the sternum in a black South African population. Forensic Sci Int. 2018;282:233.e1-233.e7. doi: 10.1016/j.forsciint.2017.11.002
  20. Mendes LPS, Vieira DSR, Gabriel LS, et al. Influence of posture, sex, and age on breathing pattern and chest wall motion in healthy subjects. Braz J Phys Ther. 2020;24(3):240-248. doi: 10.1016/j.bjpt.2019.02.007
  21. Wang Y, Cao L, Bai Z, et al. A parametric ribcage geometry model accounting for variations among the adult population. J Biomech. 2016;49(13):2791-2798. doi: 0.1016/j.jbiomech.2016.06.020
  22. Holcombe SA. The Development of Population-Wide Descriptions of Human Rib and Rib Cage Geometry. Michigan, 2016.
  23. Holcombe SA, Wang SC, Grotberg JB. The effect of age and demographics on rib shape. J Anat. 2017;231(2):229-247. doi: 10.1111/joa.12632
  24. Harlamov E.V. Typological features of the relationship of morphological markers in young people. Zhurnal fundamental'noj mediciny i biologii. 2018;(1). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tipologicheskie-osobennosti-vzaimootnosheniy-morfologicheskih-markerov-u-lits-molodogo-vozrasta Accessed: 18.02.2021 (In Russ.). [Харламов Е.В. Типологические особенности взаимоотношений морфологических маркеров у лиц молодого возраста. Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2018;1].
  25. García-Martínez D, Torres-Tamayo N, Torres-Sanchez I, et al. Morphological and functional implications of sexual dimorphism in the human skeletal thorax. Am J Phys Anthropol. 2016;161(3):467-477. doi: 10.1002/ajpa.23051
  26. Holcombe SA, Kang Y, Derstine BA, et al. Regional maps of rib cortical bone thickness and cross-sectional geometry. J Anat. 2019;235(5):883-891. doi: 10.1111/joa.13045
  27. Kubicka AM, Piontek J. Sex estimation from measurements of the first rib in a contemporary Polish population. Int J Legal Med. 2016;130(1):265-72. doi: 10.1007/s00414-015-1247-6
  28. Garcia-Parra P, Perez Fernandez A, Djorojevic M, et al. Sexual dimorphism of human sternum in a contemporary Spanish population. Forensic Sci Int. 2014;244:313.e1-9. doi: 10.1016/j.forsciint.2014.06.019
  29. Macaluso PJ Jr, Lucena J. Stature estimation from radiographic sternum length in a contemporary Spanish population. Int J Legal Med. 2014;128(5):45-51. doi: 10.1007/s00414-014-0975-3
  30. Zhang K, Luo YZ, Fan F, et al. Stature estimation from sternum length using computed tomography-volume rendering technique images of western Chinese. Journal of Forensic and Legal Medicine. 2015;35:40-44. doi: 10.1016/j.jflm.2015.07.003
  31. Ross DS, Mur KR, et al. Radiation diagnostics. Spine. M., 2018. (In Russ.). [Росс Д.С., Мур К.Р. и соавт. Лучевая диагностика. Позвоночник. М., 2018].
  32. Carrillo-Esper R, Pérez-Calatayud AA, Arch-Tirado E, et al. Standardization of Sonographic Diaphragm Thickness Evaluations in Healthy Volunteers. Respir Care. 2016;61(7):920-4. doi: 10.4187/respcare.03999
  33. Yamada Y, Ueyama M, Abe T, et al. Time-Resolved Quantitative Analysis of the Diaphragms During Tidal Breathing in a Standing Position Using Dynamic Chest Radiography with a Flat Panel Detector System ("Dynamic X-Ray Phrenicography"): Initial Experience in 172 Volunteers. Acad Radiol. 2017;24(4):393-400. doi: 10.1016/j.acra.2016.11.014
  34. Zenin OK. The size of the human body, determined by the type of physique. Morfologicheskij al'manah imeni V.G. Koveshnikova. 2019;17(3):50-53. (In Russ.). [Зенин О.К. Размеры тела человека, детерминированные типом телосложения. Морфологический альманах имени В.Г. Ковешникова. 2019;17(3):50-53].
  35. Zaloshkov AV, Kagan II, Abramzon OM, Lyashchenko SN. Topographic and anatomical bases for the definition and assessment of minithoracotomy approaches. Morfologia. 2013;144(5):79. (In Russ.). [Залошков А.В., Каган И.И., Абрамзон О.М., Лященко С.Н. Топографо-анатомические основы определения и оценки миниторакотомных доступов. Морфология. 2013;144(5):79].
  36. Starchik DA. Constitutional characteristics of the mass, shape and size of the heart in women. Vestnik Severo-Zapadnogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta im. I.I. Mechnikova. 2016;8(2):77-81. (In Russ.). [Старчик Д.А. Конституциональные характеристики массы, формы и размеров сердца у женщин. Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. 2016;8(2):77-81].
  37. Muzhichenko MV, Nadezhkina EYu, Novikova EI, et al. Study of the characteristics of external respiration and heart rate variability in students with different types of constitution. Vestnik VolgGMU. 2019;1(69):37-40. (In Russ.). [Мужиченко М.В., Надежкина Е.Ю., Новикова Е.И. и соавт. Исследование особенностей внешнего дыхания и вариабельности сердечного ритма у студентов с различными типами конституции. Вестник ВолгГМУ. 2019;1(69):37-40].
  38. Cay M, Yilmaz N, Senol D, et al. An analysis of the relationship between pulmonary aerobic capacity variables defined via pulmonary function tests and anthropometric measurements of different somatotypes. Journal of Turgut Ozal Medical Center 2. 2016;23(4):387-393. doi: 10.5455/jtomc.2016.08.087
  39. Divo MJ, Marin Oto M, Casanova Macario C, et al. Somatotypes trajectories during adulthood and their association with COPD phenotypes. ERJ Open Res. 2020;6(3):00122-2020. doi: 10.1183/23120541.00122-2020
  40. Ejima S, Holcombe SA, Zhang P, et al. The Effect of Rib Fracture Patterns in the Obese. Antwerp, Belgium: IRCOBI, 2017:558-566.
  41. Sonpeayung R, Tantisuwat A, Janwantanakul P, et al. Total and Compartmental Chest Wall Volumes, Lung Function, and Respiratory Muscle Strength in Individuals with Abdominal Obesity: Effects of Body Positions. Journal of Obesity. 2019. Article ID9539846. doi: 10.1155/2019/9539846

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Lutsay E.D., Shekhtman A.G., Volodin A.V., Alekseeva T.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».