Brustmembran

Das Zwerchfell oder einfach die Membran ( Altgriechisches : διάφραγμα , romanized :  DIAPHRAGMA , lit.  ‚partition‘) wird ein Bogen des inneren Skelettmuskels [2] in Menschen und anderen Säugetieren , die über den Boden der erstreckt Brusthöhle . Das Zwerchfell trennt die Brusthöhle, die Herz und Lunge enthält , von der Bauchhöhle und erfüllt eine wichtige Funktion bei der Atmung: Wenn sich das Zwerchfell zusammenzieht, nimmt das Volumen der Brusthöhle zu und erzeugt dort einen Unterdruck, der Luft in die Lunge zieht. [3]

Membran
Atmungssystem.svg
Atmungssystem
Einzelheiten
UrsprungSeptum transversum , Pleuroperitonealfalten , Körperwand [1]
ArteriePerikardiacophrene Arterie , muskulophrene Arterie , untere phrenische Arterien
VeneVena phrenicus superior , Vena phrenicus inferior
NervPhrenische und untere Interkostalnerven
Kennungen
LateinZwerchfell
griechischδιάφραγμα
GittergewebeD003964
TA98A04.4.02.001
TA22327
FMA13295
Anatomische Begriffe des Muskels
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Struktur der Membran gezeigt unter Verwendung einer medizinischen 3D-Animation noch aufgenommen
Struktur des Diaphragmas gezeigt unter Verwendung einer medizinischen 3D-Animation noch aufgenommen

Der von Gerard von Cremona [4] geschaffene Begriff Zwerchfell in der Anatomie kann sich auf andere flache Strukturen wie das Urogenitalmembran oder das Beckenmembran beziehen , aber "das Zwerchfell" bezieht sich im Allgemeinen auf das Brustmembran. Beim Menschen ist das Zwerchfell leicht asymmetrisch - seine rechte Hälfte ist höher (höher) als die linke Hälfte, da die große Leber unter der rechten Hälfte des Zwerchfells liegt. Es gibt auch eine Theorie, dass das Zwerchfell auf der anderen Seite aufgrund der Anwesenheit des Herzens niedriger ist.

Andere Säugetiere haben Zwerchfelle, und andere Wirbeltiere wie Amphibien und Reptilien haben Zwerchfellstrukturen, aber wichtige Details der Anatomie können variieren, wie z. B. die Position der Lunge in der Brusthöhle.

Definition des Zwerchfells in Blounts 1707 Glossographia Anglicana Nova

Das Zwerchfell ist eine nach oben gekrümmte, c-förmige Struktur aus Muskel- und Fasergewebe , die die Brusthöhle vom Bauch trennt . Die obere Oberfläche der Kuppel bildet den Boden der Brusthöhle und die untere Oberfläche das Dach der Bauchhöhle. [5]

Als Kuppel hat das Zwerchfell periphere Befestigungen an Strukturen, aus denen die Bauch- und Brustwände bestehen. Die Muskelfasern dieser Anhänge laufen in einer zentralen Sehne zusammen , die den Kamm der Kuppel bildet. [5] Sein peripherer Teil besteht aus Muskelfasern, die ihren Ursprung am Umfang der unteren Brustöffnung haben und zusammenlaufen, um in eine zentrale Sehne eingeführt zu werden.

Die Muskelfasern des Zwerchfells treten aus vielen umgebenden Strukturen aus. An der Vorderseite werden Fasern in den Xiphoid-Prozess und entlang des Rands eingeführt . Seitlich werden Muskelfasern in die Rippen 6–12 eingeführt. Im Rücken werden bei T12 Muskelfasern in den Wirbel eingeführt, und zwei Gliedmaßen, der rechte und der linke Crus, steigen ab und werden in die Lendenwirbel eingeführt . Rechter Crus entsteht aus L1-L3 ihrer Bandscheiben. Linke Crus von L1, L2 ihre Bandscheiben. [5] [6]

Auf beiden Seiten befinden sich zwei Lumbokostalbögen, ein medialer und ein lateraler .

Crura und zentrale Sehne

Die linke und rechte Crura sind Sehnen, die sich mit dem vorderen Längsband der Wirbelsäule vermischen .

Die zentrale Sehne des Zwerchfells ist eine dünne, aber starke Aponeurose nahe der Mitte des vom Muskel gebildeten Gewölbes, näher an der Vorderseite als an der Rückseite des Thorax , so dass die hinteren Muskelfasern länger sind.

Öffnungen

Es gibt eine Reihe von Öffnungen im Zwerchfell, durch die Strukturen zwischen Brustkorb und Bauch verlaufen. Es gibt drei große Öffnungen-die Aorten , [2] die Speiseröhre und die Kava - Öffnung -plus eine Reihe von kleineren.

Menschliches Zwerchfell, Queransicht von unten, Öffnungen zeigend

Die Vena cava inferior verläuft durch die Kavalenöffnung, eine viereckige Öffnung an der Verbindungsstelle der rechten und mittleren Blättchen der zentralen Sehne , so dass ihre Ränder tendinös sind. Umgeben von Sehnen wird die Öffnung jedes Mal geöffnet, wenn Inspiration auftritt. Es wurde jedoch argumentiert, dass sich die Kavalöffnung während der Inspiration tatsächlich verengt. Da der Thoraxdruck bei der Inspiration abnimmt und das Kavalblut nach oben in Richtung des rechten Vorhofs zieht, kann durch Erhöhen der Öffnung mehr Blut zum Herzen zurückkehren, wodurch die Wirksamkeit eines gesenkten Thoraxdrucks maximiert wird, der das Blut zum Herzen zurückführt. Die Aorta durchbohrt nicht das Zwerchfell, sondern verläuft dahinter zwischen dem linken und rechten Crus.

An die Brustwirbelsäulenebenen, bei denen die drei Hauptstrukturen das Zwerchfell passieren, kann man sich an die Anzahl der Buchstaben erinnern, die in jeder Struktur enthalten sind:

  • Vena Cava (8 Buchstaben) - Geht bei T8 durch das Zwerchfell.
  • Speiseröhre (10 Buchstaben) - Geht bei T10 durch das Zwerchfell.
  • Aortenpause (12 Buchstaben) - Die absteigende Aorta verläuft bei T12 durch das Zwerchfell.

Nervenversorgung

Das Zwerchfell wird hauptsächlich vom Nervus phrenicus innerviert, der aus den Zervixnerven C3, C4 und C5 gebildet wird. [5] Während der zentrale Teil des Zwerchfells sensorische Afferenzen über den Nervus phrenicus sendet, senden die peripheren Teile des Zwerchfells sensorische Afferenzen über die Interkostal- (T5 - T11) und Subkostalnerven (T12).

Blutversorgung

Arterien und Venen oberhalb und unterhalb des Zwerchfells versorgen und lassen Blut ab.

Von oben erhält das Zwerchfell Blut von Ästen der inneren Brustarterien , nämlich der Perikardiacophrenen Arterie und der Muskulophrenen Arterie ; von den oberen phrenischen Arterien , die direkt von der Brustaorta ausgehen ; und von den unteren inneren Interkostalarterien . Von unten versorgen die Arteria phrenicus inferior das Zwerchfell. [5]

Das Zwerchfell leitet Blut in die Brachiozephalvenen , Azygosvenen und Venen ab, die in die Vena cava inferior und die Vena suprarenalis links abfließen . [5]

Variation

Der sternale Teil des Muskels fehlt manchmal und seltener treten Defekte im lateralen Teil der zentralen Sehne oder den angrenzenden Muskelfasern auf.

Entwicklung

Das Brustdiaphragma entwickelt sich während der Embryogenese , beginnend in der dritten Woche nach der Befruchtung mit zwei Prozessen, die als Querfaltung und Längsfaltung bekannt sind. Das Septum transversum , die primitive zentrale Sehne des Zwerchfells, entsteht am rostralen Pol des Embryos und wird während der Längsfaltung in die ventrale Brustregion verlagert. Die Querfaltung bringt die Körperwand nach vorne, um den Darm und die Körperhöhlen einzuschließen. Die pleuroperitoneal Membran und Körperwand Myoblasten, aus somatischer Seitenplatte Mesoderm , trifft das Septum transversum die pericardio-peritoneal Kanäle auf jeder Seite des vermutlichen Speiseröhre zu verschließen, bildete eine Barriere, die den Bauch und pleuropericardial Hohlräume trennt. Darüber hinaus bildet das dorsale Mesenchym, das die vermutliche Speiseröhre umgibt, die Muskelkrura des Zwerchfells.

Da sich das früheste Element des embryologischen Zwerchfells, das Septum transversum, im zervikalen Bereich bildet, stammt der Phrenicus , der das Zwerchfell innerviert , aus dem zervikalen Rückenmark (C3,4 und 5). Wenn das Septum transversum nach unten abfällt, folgt der Nervus phrenicus und erklärt seinen Umweg von den oberen Halswirbeln um das Perikard , um schließlich das Zwerchfell zu innervieren.

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Echtzeit- Magnetresonanztomographie, die die Auswirkungen der Bewegung des Zwerchfells während des Atmens zeigt

Das Zwerchfell ist der Hauptmuskel der Atmung und fungiert beim Atmen . Während des Einatmens zieht sich das Zwerchfell zusammen und bewegt sich in die untere Richtung, wodurch das Volumen der Brusthöhle vergrößert und der intra-thorakale Druck verringert wird (die äußeren Interkostalmuskeln sind ebenfalls an dieser Vergrößerung beteiligt), wodurch die Lunge gezwungen wird, sich auszudehnen. Mit anderen Worten, die Abwärtsbewegung des Zwerchfells erzeugt ein Teilvakuum in der Brusthöhle, das die Lunge dazu zwingt, sich auszudehnen, um den Hohlraum zu füllen und dabei Luft zu ziehen.

Die Hohlraumerweiterung erfolgt in zwei Extremen zusammen mit Zwischenformen. Wenn die unteren Rippen stabilisiert sind und die zentrale Sehne des Zwerchfells beweglich ist, bringt eine Kontraktion die Insertion (zentrale Sehne) zu den Ursprüngen und drückt die untere Höhle in Richtung Becken, wodurch sich die Brusthöhle nach unten ausdehnen kann. Dies wird oft als Bauchatmung bezeichnet . Wenn die zentrale Sehne stabilisiert ist und die unteren Rippen beweglich sind, hebt eine Kontraktion die Ursprünge (Rippen) in Richtung der Insertion (zentrale Sehne) an, die in Verbindung mit anderen Muskeln arbeitet, damit die Rippen gleiten und sich die Brusthöhle seitlich und ausdehnen kann nach oben.

Wenn sich das Zwerchfell entspannt (in die obere Richtung bewegt), wird Luft durch den elastischen Rückstoß der Lunge und der Gewebe, die die Brusthöhle auskleiden, ausgeatmet. Die Unterstützung dieser Funktion bei Muskelanstrengungen (erzwungenes Ausatmen genannt ) umfasst die inneren Interkostalmuskeln, die in Verbindung mit den Bauchmuskeln verwendet werden und als Antagonist in Verbindung mit der Kontraktion des Zwerchfells wirken.

Das Zwerchfell ist auch an nicht-respiratorischen Funktionen beteiligt. Es hilft, Erbrochenes , Kot und Urin aus dem Körper zu entfernen , indem es den intraabdominalen Druck erhöht, die Geburt unterstützt [7] und den sauren Rückfluss verhindert , indem es Druck auf die Speiseröhre ausübt, wenn diese durch die Speiseröhrenpause geht .

Bei einigen nichtmenschlichen Tieren ist das Zwerchfell für die Atmung nicht entscheidend. Eine Kuh kann zum Beispiel mit Zwerchfelllähmung ziemlich asymptomatisch überleben, solange keine massiven aeroben Stoffwechselanforderungen an sie gestellt werden.

Lähmung

Wenn entweder der Nervus phrenicus , die Halswirbelsäule oder der Hirnstamm beschädigt sind, wird die Nervenversorgung des Zwerchfells unterbrochen. Die häufigste Schädigung des Nervus phrenicus ist Bronchialkrebs , der normalerweise nur eine Seite des Zwerchfells betrifft. Andere Ursachen sind das Guillain-Barré-Syndrom und der systemische Lupus erythematodes . [8]

Herniation

Eine Hiatushernie ist eine bei Erwachsenen häufige Hernie, bei der Teile der unteren Speiseröhre oder des Magens, die sich normalerweise im Bauch befinden, abnormal durch das Zwerchfell verlaufen / sich ausbeulen und im Thorax vorhanden sind. Hernien werden als Rollen beschrieben , bei denen sich die Hernie neben der Speiseröhre befindet, oder als Gleiten , bei dem die Hernie direkt die Speiseröhre betrifft. Diese Hernien sind an der Entwicklung des Reflux beteiligt, da die unterschiedlichen Drücke zwischen Thorax und Bauch normalerweise dazu dienen, den Druck auf die Speiseröhrenlücke aufrechtzuerhalten . Bei einem Herniation ist dieser Druck nicht mehr vorhanden und der Winkel zwischen der Kardia des Magens und der Speiseröhre verschwindet. Nicht alle Hiatushernien verursachen jedoch Symptome, obwohl fast alle Menschen mit Barrett-Ösophagus oder Ösophagitis eine Hiatushernie haben. [8]

Hernien können auch als Folge einer angeborenen Fehlbildung, einer angeborenen Zwerchfellhernie, auftreten . Wenn die pleuroperitonealen Membranen nicht verschmelzen, wirkt das Zwerchfell nicht als wirksame Barriere zwischen Bauch und Thorax. Die Herniation erfolgt normalerweise links und gewöhnlich durch das hintere lumbokostale Dreieck , selten jedoch durch das vordere Foramen Morgagni . Der Inhalt des Abdomens, einschließlich des Darms , kann im Thorax vorhanden sein, was die Entwicklung der wachsenden Lunge beeinträchtigen und zu Hypoplasie führen kann . [9] Dieser Zustand tritt bei 0,8 - 5 / 10.000 Geburten auf. [10] Ein großer Bruch hat eine hohe Sterblichkeitsrate und erfordert eine sofortige chirurgische Reparatur. [11]

Bildgebung

Röntgenaufnahme der Brust, die die Oberseite des Zwerchfells zeigt.

Aufgrund seiner Position zwischen Brustkorb und Bauch kann sich auf einer Seite des Zwerchfells Flüssigkeit im Brustkorb oder Luft im Bauchraum ansammeln. Eine Röntgenaufnahme kann dies zeigen. Ein Pleuraerguss , bei dem zwischen den beiden Pleurae der Lunge abnormal Flüssigkeit vorhanden ist, wird durch eine Röntgenaufnahme der Brust erfasst , die zeigt, dass sich Flüssigkeit im Winkel zwischen den Rippen und dem Zwerchfell sammelt . [8] Eine Röntgenaufnahme kann auch verwendet werden, um ein Pneumoperitoneum aufzudecken , in dem sich Gas im Bauch befindet.

Ein Röntgenbild kann auch verwendet werden, um einen Herniation zu überprüfen. [9]

Die Annahme eines tieferen Atmungsmusters erfolgt typischerweise während körperlicher Betätigung, um eine größere Sauerstoffabsorption zu ermöglichen. Während dieses Prozesses nimmt das Zwerchfell konsequenter eine niedrigere Position innerhalb des Körperkerns ein. Zusätzlich zu seiner primären Rolle beim Atmen spielt das Zwerchfell auch eine sekundäre Rolle bei der Stärkung der Körperhaltung. Dies zeigt sich besonders bei tiefer Atmung, bei der die im Allgemeinen niedrigere Position den intraabdominalen Druck erhöht, wodurch die Lendenwirbelsäule gestärkt wird. [12] [ bessere Quelle benötigt ]

Der Schlüssel zur echten Kernstabilisierung besteht darin, den erhöhten IAP während normaler Atemzyklen aufrechtzuerhalten. […] Das Zwerchfell übt dann seine Atemfunktion an einer niedrigeren Position aus, um einen höheren IAP zu ermöglichen. [12]

[ bessere Quelle benötigt ]

Wenn daher die Zwerchfellposition einer Person durch tiefes Atmen im Allgemeinen niedriger ist, hilft dies die Stärkung ihres Kerns während dieser Zeit. Dies kann eine Hilfe beim Krafttraining und bei anderen sportlichen Aktivitäten sein. Aus diesem Grund wird beim Heben schwerer Gewichte normalerweise ein tiefer Atemzug oder ein tieferes Atemmuster empfohlen.

Zwerchfell- und Pleurahöhlen bei Amphibien (links), Vögeln (Mitte), Säugetieren (rechts). a, Unterkiefer ; b, Genio-Hyoid ; c, Zungenbein ; d, Sterno-Hyoid ; e, Brustbein ; f, Perikard ; g, Septum transversum ; h, rectus abdominis ; ich, Bauchhöhle ; j, pubis ; k, Speiseröhre ; l, Luftröhre ; m, zervikale Begrenzungsmembran der Bauchhöhle; n, Rückenwand des Körpers; o Lunge ; o ', Luftsack . [13]

Die Existenz einer Membran, die den Pharynx vom Magen trennt, kann weit unter den Chordaten verfolgt werden . Somit besitzt der Modellorganismus , die marine Chordate- Lanzette , eine Atriopore, durch die Wasser aus dem Pharynx austritt, von dem behauptet (und bestritten) wurde, dass es homolog zu Strukturen in Ascidianern und Hagfischen ist . [14] Das Manteltier- Epikard trennt die Verdauungsorgane vom Pharynx und vom Herzen, aber der Anus kehrt in das obere Kompartiment zurück, um Abfälle durch einen abgehenden Siphon abzuleiten.

So entsteht das Zwerchfell im Rahmen eines Körperplans, der ein oberes Nahrungskompartiment von einem unteren Verdauungstrakt trennte, aber der Punkt, an dem es entsteht, ist eine Frage der Definition. Strukturen in Fischen, Amphibien, Reptilien und Vögeln wurden als Diaphragmen bezeichnet, aber es wurde argumentiert, dass diese Strukturen nicht homolog sind . Zum Beispiel wird der Musculus alligator diaphragmaticus nicht in die Speiseröhre eingeführt und beeinflusst den Druck des unteren Schließmuskels der Speiseröhre nicht. [15] Die Lungen befinden sich im Bauchraum von Amphibien und Reptilien, so dass durch die Kontraktion des Zwerchfells Luft aus den Lungen ausgestoßen wird, anstatt sie in sie zu ziehen. Bei Vögeln und Säugetieren befinden sich die Lungen über dem Zwerchfell. Das Vorhandensein eines außergewöhnlich gut erhaltenen Fossils von Sinosauropteryx mit Lungen, die sich wie bei Krokodilen unter dem Zwerchfell befinden, wurde verwendet, um zu argumentieren, dass Dinosaurier keine aktive warmblütige Physiologie aufrechterhalten konnten oder dass sich Vögel nicht aus Dinosauriern entwickelt haben könnten. [ Bearbeiten ] Eine Erklärung hierfür (1905 vorgetragen), ist , dass die Lunge unterhalb der Membranen entstanden, sondern als die Anforderungen für die Atmung bei warmblütigen Tieren erhöht und Säugetiere, kam die natürliche Selektion die begünstigen parallele Entwicklung der Herniation die Lungen aus der Bauchhöhle in beiden Linien. [13]

Vögel haben jedoch keine Membranen. Sie atmen nicht wie Säugetiere und sind nicht darauf angewiesen, zumindest nicht in gleichem Maße einen Unterdruck in der Brusthöhle zu erzeugen. Sie stützen sich auf eine Schaukelbewegung des Brustbeinkiels, um lokale Bereiche mit vermindertem Druck zu erzeugen, um dünne, häutige Luftsäcke kranial und kaudal an die nicht expansiven Lungen mit festem Volumen zu liefern. Ein kompliziertes System von Ventilen und Luftsäcken zirkuliert ständig Luft über die Absorptionsflächen der Lunge und ermöglicht so eine maximale Effizienz des Gasaustauschs. Somit haben Vögel nicht den wechselseitigen Gezeitenatmungsfluss von Säugetieren. Bei sorgfältiger Präparation sind etwa acht Luftsäcke deutlich zu erkennen. Sie erstrecken sich ziemlich weit kaudal in den Bauch. [16]

  • Zwerchfellatmung

Dieser Artikel enthält gemeinfreien Text von Seite 404 der 20. Ausgabe von Gray's Anatomy (1918).

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  3. ^ "Medizinische Illustrationen und Animationen, Gesundheit und Wissenschaft Stock Bilder und Videos, Lizenzfreie Lizenzierung bei Alila Medical Media" . www.alilamedicalmedia.com .[ vollständige Angabe erforderlich ]
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 Dieser Artikel enthält Text aus einer Veröffentlichung, die jetzt öffentlich zugänglich ist :  Chambers, Ephraim , hrsg. (1728). Cyclopædia oder ein universelles Wörterbuch der Künste und Wissenschaften (1. Aufl.). James und John Knapton et al. Fehlend oder leer |title=( Hilfe )

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