Грудная диафрагма

Грудная диафрагма , или просто диафрагма ( Древнегреческий : διάφραγμα , латинизируется :  diáphragma , лит  «раздела»), представляет собой лист внутренних скелетных мышц [2] в организме человека и других млекопитающих , который проходит поперек нижней частью грудной полости . Диафрагма отделяет грудную полость, содержащую сердце и легкие , от брюшной полости и выполняет важную функцию при дыхании.: по мере сокращения диафрагмы объем грудной полости увеличивается, создавая там отрицательное давление, которое втягивает воздух в легкие. [3]

Диафрагма
Дыхательная система.svg
Дыхательная система
Подробности
ИсточникПоперечная перегородка , плевроперитонеальные складки, стенка тела [1]
АртерияПерикардио- диафрагмальная артерия , мышечно- диафрагмальная артерия , нижние диафрагмальные артерии
ВенВерхняя диафрагмальная вена , нижняя диафрагмальная вена
НервДиафрагмальные и нижние межреберные нервы
Идентификаторы
латинскийДиафрагма
Греческийδιάφραγμα
MeSHD003964
TA98A04.4.02.001
TA22327
FMA13295
Анатомические условия мышцы
[ редактировать в Викиданных ]
Структура диафрагмы, показанная с использованием кадра медицинской 3D-анимации.
Структура диафрагмы, показанная на кадре медицинской 3D-анимации.

Термин диафрагма в анатомии, созданный Жераром Кремонским [4], может относиться к другим плоским структурам, таким как мочеполовая диафрагма или тазовая диафрагма , но «диафрагма» обычно относится к грудной диафрагме. У людей диафрагма слегка асимметрична - ее правая половина находится выше (выше) левой половины, поскольку большая печень располагается под правой половиной диафрагмы. Также существует теория, согласно которой диафрагма с другой стороны расположена ниже из-за наличия сердца.

У других млекопитающих есть диафрагмы, а у других позвоночных, таких как амфибии и рептилии, есть диафрагмоподобные структуры, но важные детали анатомии могут отличаться, например, положение легких в грудной полости.

Определение диафрагмы в Glossographia Anglicana Nova 1707 года Блаунта

Диафрагма представляет собой изогнутую вверх С-образную структуру из мышечной и фиброзной ткани, которая отделяет грудную полость от брюшной полости. Верхняя поверхность купола образует дно грудной полости, а нижняя поверхность - крышу брюшной полости. [5]

Как купол, диафрагма имеет периферические крепления к структурам, составляющим брюшную и грудную стенки. Мышечные волокна от этих прикреплений сходятся в центральном сухожилии , которое образует гребень купола. [5] Его периферическая часть состоит из мышечных волокон, которые берут начало по окружности нижнего грудного отверстия и сходятся, чтобы быть вставленными в центральное сухожилие.

Мышечные волокна диафрагмы выходят из множества окружающих структур. Спереди волокна вставляются в мечевидный отросток и вдоль реберного края . Латерально мышечные волокна вставляются в 6–12 ребра. В спине мышечные волокна вставляются в позвонок в точке T12, а два придатка, правая и левая голени, спускаются вниз и вставляются в поясничные позвонки . Правая ножка возникает от L1-L3 межпозвонковых дисков. Левая ножка от L1, L2 их межпозвонковых дисков. [5] [6]

С обеих сторон расположены две пояснично-реберные дуги, медиальная и латеральная .

Дужки и центральное сухожилие

Левые и правые дужки являются сухожилиями , которые сочетаются с передней продольной связкой из позвоночного столба .

Центральное сухожилие диафрагмы представляет собой тонкий , но сильный апоневроз недалеко от центра свода , образованного мышцей, ближе к передней части, чем к задней части грудной клетки , так что задние мышечные волокна длиннее.

Открытия

В диафрагме имеется ряд отверстий, через которые проходят структуры между грудной клеткой и брюшной полостью. Есть три больших отверстий самой аорты , [2] пищевод , а также кавальное открытие -plus серии мелких.

Диафрагма человека, поперечный вид снизу, с отверстиями

Нижняя пола вена проходит через отверстие полого вены, четырехугольный отверстие на стыке правых и средних листочков в центральном сухожилии , так что его поля являются сухожильными. Окруженное сухожилиями отверстие расширяется каждый раз при вдохе. Однако есть аргумент, что кавальное отверстие на самом деле сужается во время вдоха. Поскольку давление в грудной клетке снижается при вдохе и втягивает полую кровь вверх к правому предсердию, увеличение размера отверстия позволяет большему количеству крови возвращаться к сердцу, максимизируя эффективность пониженного давления в грудной клетке, возвращающего кровь к сердцу. Аорта не прокалывает мембрану, а проходит позади него между левой и правой голени.

Уровни грудного отдела позвоночника, на которых три основные структуры проходят через диафрагму, можно запомнить по количеству букв, содержащихся в каждой структуре:

  • Полая вена (8 букв) - проходит через диафрагму в точке Т8.
  • Пищевод (10 букв) - проходит через диафрагму в точке T10.
  • Хиатус аорты (12 букв) - Нисходящая аорта проходит через диафрагму в точке Т12.

Нервное питание

Диафрагма в первую очередь иннервируется диафрагмальным нервом, который образуется из шейных нервов C3, C4 и C5. [5] В то время как центральная часть диафрагмы посылает сенсорные афференты через диафрагмальный нерв, периферические части диафрагмы посылают сенсорные афференты через межреберные (Т5-Т11) и подреберные нервы (Т12).

Кровоснабжение

Артерии и вены выше и ниже диафрагмы снабжают и отводят кровь.

Сверху в диафрагму поступает кровь из ветвей внутренних грудных артерий , а именно перикардиафренической артерии и мышечно-диафрагмальной артерии ; от верхних диафрагмальных артерий , которые отходят непосредственно от грудной аорты ; и от нижних внутренних межреберных артерий . Снизу нижние диафрагмальные артерии снабжают диафрагму. [5]

Диафрагма отводит кровь в брахиоцефальные вены , непарнокопытные вены и вены, которые стекают в нижнюю полую вену и левую надпочечниковую вену . [5]

Вариация

Грудинная часть мышцы иногда отсутствует, и реже возникают дефекты в боковой части центрального сухожилия или прилегающих мышечных волокон.

Разработка

Грудная диафрагма развивается во время эмбриогенеза , начиная с третьей недели после оплодотворения с помощью двух процессов, известных как поперечное складывание и продольное складывание. Перегородку transversum , примитивный центральное сухожилие диафрагмы, берет свое начало в ростральной полюсе эмбриона и перемещается во время продольного сгиба на вентральной грудной области. Поперечное складывание перемещает стенку тела кпереди, чтобы охватить кишечник и полости тела. Плевроперитонеальная мембрана и миобласты стенки тела от соматической латеральной пластинки мезодермы встречаются с поперечной перегородкой, закрывая перикардиоперитонеальные каналы по обе стороны от презумптивного пищевода, образуя барьер, разделяющий брюшную и плевроперикардиальную полости. Кроме того, дорсальная мезенхима, окружающая презумптивный пищевод, формирует мышечные ножки диафрагмы.

Поскольку самый ранний элемент эмбриологической диафрагмы, поперечная перегородка, формируется в шейной области, диафрагмальный нерв , иннервирующий диафрагму, берет свое начало от шейного отдела спинного мозга (C3,4 и 5). По мере того, как поперечная перегородка опускается ниже, диафрагмальный нерв следует за ним, учитывая его обходной путь от верхних шейных позвонков вокруг перикарда , чтобы, наконец, иннервировать диафрагму.

"> Воспроизвести медиа
Магнитно-резонансная томография в реальном времени, показывающая эффекты движения диафрагмы во время дыхания

Диафрагма - это основная дыхательная мышца, которая отвечает за дыхание . Во время вдоха диафрагма сжимается и перемещается в нижнем направлении, увеличивая объем грудной полости и уменьшая внутригрудное давление ( внешние межреберные мышцы также участвуют в этом увеличении), заставляя легкие расширяться. Другими словами, движение диафрагмы вниз создает частичный вакуум в грудной полости, который заставляет легкие расширяться, заполняя пустоту, втягивая при этом воздух.

Расширение полости происходит в двух крайностях, наряду с промежуточными формами. Когда нижние ребра стабилизированы и центральное сухожилие диафрагмы подвижно, сокращение перемещает вставку (центральное сухожилие) к истокам и подталкивает нижнюю полость к тазу, позволяя грудной полости расширяться вниз. Это часто называют дыханием животом . Когда центральное сухожилие стабилизировано, а нижние ребра подвижны, сокращение поднимает истоки (ребра) вверх по направлению к месту прикрепления (центральное сухожилие), которое работает вместе с другими мышцами, позволяя ребрам скользить, а грудная полость расширяться в боковом направлении и снизу вверх.

Когда диафрагма расслабляется (движется в верхнем направлении), воздух выдыхается за счет процесса упругой отдачи легких и тканей, выстилающих грудную полость. Чтобы помочь этой функции с помощью мышечного усилия (так называемого форсированного выдоха ), задействуются внутренние межреберные мышцы, используемые вместе с мышцами живота , которые действуют как антагонист в паре с сокращением диафрагмы.

Диафрагма также участвует в недыхательных функциях. Он помогает изгнать рвоту , кал и мочу из организма за счет повышения внутрибрюшного давления, помогает при родах [7] и предотвращает кислотный рефлюкс , оказывая давление на пищевод, когда он проходит через пищеводный перерыв .

У некоторых животных диафрагма не важна для дыхания; Корова, например, может довольно бессимптомно выжить с параличом диафрагмы до тех пор, пока к ней не предъявляются серьезные аэробные метаболические требования.

Паралич

Если поврежден диафрагмальный нерв , шейный отдел позвоночника или ствол мозга , это приведет к прекращению нервного питания диафрагмы. Наиболее частым повреждением диафрагмального нерва является рак бронхов , который обычно поражает только одну сторону диафрагмы. Другие причины включают синдром Гийена-Барре и системную красную волчанку . [8]

Грыжа

Грыжа пищеводного отверстия диафрагмы является грыжа встречается у взрослых , в которой части нижней части пищевода или желудка , которые , как правило , в брюшной полости под удар / выпуклость ненормально через диафрагму и присутствуют в грудной клетке. Грыжи описываются как катящиеся , при которых грыжа находится рядом с пищеводом, или скользящие , при которых грыжа непосредственно затрагивает пищевод. Эти грыжи участвуют в развитии рефлюкса, поскольку различное давление между грудной клеткой и брюшной полостью обычно оказывает давление на пищеводный перерыв . С не грыжами, это давление больше не присутствует, а угол между кардией из желудка и пищеводом исчезает. Однако не все грыжи пищеводного отверстия диафрагмы вызывают симптомы, хотя почти все люди с пищеводом Барретта или эзофагитом имеют грыжу пищеводного отверстия диафрагмы. [8]

Грыжи также могут возникнуть в результате врожденного порока развития, врожденной диафрагмальной грыжи . Когда плевроперитонеальные мембраны не срастаются, диафрагма не действует как эффективный барьер между брюшной полостью и грудной клеткой. Грыжа обычно слева и обычно через задний пояснично-реберный треугольник , но редко через переднее отверстие Морганьи . Содержимое брюшной полости, включая кишечник , может присутствовать в грудной клетке, что может повлиять на развитие растущих легких и привести к гипоплазии . [9] Это состояние присутствует у 0,8 - 5 на 10 000 рождений. [10] Большая грыжа имеет высокий уровень смертности и требует немедленного хирургического вмешательства. [11]

Визуализация

Рентген грудной клетки показывает верхнюю часть диафрагмы.

Из-за своего положения, разделяющего грудную клетку и брюшную полость , жидкость, аномально присутствующая в грудной клетке, или воздух, аномально присутствующий в брюшной полости, может скапливаться на одной стороне диафрагмы. Это может показать рентген . Плевральный выпот , в котором есть жидкость аномально присутствуют между два плеврой этих легкими , обнаруживаются с помощью рентгеновских лучей грудной клетки, показывая сбор жидкости в угле между ребрами и диафрагмой . [8] Рентген также может использоваться для выявления пневмоперитонеума , в котором есть газ в брюшной полости.

Рентген также можно использовать для проверки грыжи. [9]

Принятие более глубокого дыхания обычно происходит во время физических упражнений, чтобы способствовать большему поглощению кислорода. Во время этого процесса диафрагма более последовательно занимает более низкое положение в сердечнике тела. Помимо своей основной роли в дыхании, диафрагма также играет второстепенную роль в укреплении положения тела. Это особенно заметно при глубоком дыхании, когда его нижнее положение обычно увеличивает внутрибрюшное давление, что способствует укреплению поясничного отдела позвоночника. [12] [ необходим лучший источник ]

Ключ к реальной стабилизации кора - поддержание повышенного ВБД при прохождении нормальных дыхательных циклов. […] Диафрагма затем выполняет свою функцию дыхания в нижнем положении, чтобы способствовать более высокому ВБД. [12]

[ нужен лучший источник ]

Следовательно, если положение диафрагмы человека в целом ниже из-за глубокого дыхания, это способствует укреплению его ядра в этот период. Это может быть подспорьем в силовых тренировках и других видах спорта. По этой причине при поднятии тяжестей обычно рекомендуется делать глубокий вдох или придерживаться более глубокого дыхания.

Диафрагма и плевральные полости у земноводных (слева), птиц (в центре), млекопитающих (справа). а, нижняя челюсть ; б, генио-подъязычная ; в, подъязычная ; г, грудино-подъязычный ; е, грудина ; е - перикард ; ж, поперечная перегородка ; h, прямая мышца живота ; i, брюшная полость ; j, лобок ; k, пищевод ; л, трахея ; м - шейная ограничивающая перепонка брюшной полости; n - дорсальная стенка тела; о, легкое ; о ', воздушный мешок . [13]

Существование перепонки, отделяющей глотку от желудка, широко прослеживается среди хордовых . Таким образом, модельный организм , морской хордовый ланцетник , обладает атриопором, через который вода выходит из глотки, который, как утверждается (и оспаривается), гомологичен структурам асцидий и миксин . [14] оболочники эпикард отделяет органы пищеварения от глотки и сердца, но анус возвращается в верхний отсек для разгрузки отходов через исходящий сифон.

Таким образом, диафрагма возникает в контексте плана тела, который отделяет верхнее отделение для кормления от нижнего пищеварительного тракта, но точка, в которой она возникает, является предметом определения. Структуры у рыб, земноводных, рептилий и птиц называли диафрагмами, но утверждалось, что эти структуры не гомологичны . Например, мышца диафрагмы аллигатора не входит в пищевод и не влияет на давление нижнего сфинктера пищевода. [15] Легкие расположены в брюшной полости земноводных и рептилий, поэтому сокращение диафрагмы выталкивает воздух из легких, а не втягивает его в них. У птиц и млекопитающих легкие расположены выше диафрагмы. Присутствие исключительно хорошо сохранившейся окаменелости Sinosauropteryx с легкими, расположенными под диафрагмой, как у крокодилов, использовалось для доказательства того, что динозавры не могли поддерживать активную теплокровную физиологию или что птицы не могли развиться от динозавров. [ необходимая цитата ] Объяснение этому (выдвинуто в 1905 г.) состоит в том, что легкие возникли под диафрагмой, но по мере того, как потребность в дыхании у теплокровных птиц и млекопитающих увеличивалась, естественный отбор благоприятствовал параллельному развитию грыжи легкие из брюшной полости в обеих ветвях. [13]

Однако диафрагм у птиц нет. Они не дышат так, как млекопитающие, и не полагаются на создание отрицательного давления в грудной полости, по крайней мере, в меньшей степени. Они полагаются на качающееся движение киля грудины для создания локальных областей пониженного давления для подачи тонких перепончатых воздушных мешков краниально и каудально в нерасширяющиеся легкие фиксированного объема. Сложная система клапанов и воздушных мешков постоянно циркулирует воздух по абсорбирующим поверхностям легких, обеспечивая максимальную эффективность газообмена. Таким образом, у птиц нет реципрокного приливного дыхательного потока млекопитающих. При тщательном вскрытии отчетливо видно около восьми воздушных мешков. Они заходят довольно далеко в брюшную полость. [16]

  • Диафрагмальное дыхание

Эта статья включает текст, находящийся в общественном достоянии, со страницы 404 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.).

  1. ^ mslimb-012 —Embryo Images в Университете Северной Каролины
  2. ^ a b Кэмпбелл, Нил А. (2009). Биология: австралийская версия (8-е изд.). Сидней: Пирсон / Бенджамин Камингс. п. 334. ISBN 978-1-4425-0221-5.
  3. ^ «Медицинские иллюстрации и анимация, изображения и видео в области здравоохранения и науки, лицензирование без лицензионных отчислений в Alila Medical Media» . www.alilamedicalmedia.com .[ требуется полная цитата ]
  4. ^ Арраэс-Айбар, Луис-Альфонсо; Буэно-Лопес, Хосе-Л .; Райо, Николас (март 2015). «Толедская школа переводчиков и их влияние на анатомическую терминологию» . Анналы анатомии - Anatomischer Anzeiger . 198 : 21–33. DOI : 10.1016 / j.aanat.2014.12.003 . PMID  25667112 - через ResearchGate.
  5. ^ Б с д е е г ч I Дрейк, Ричард Л .; Фогл, Уэйн; Тиббитс, Адам WM Митчелл; иллюстрации Ричарда; Ричардсон, Пол (2005). Анатомия Грея для студентов . Филадельфия: Эльзевьер / Черчилль Ливингстон. С. 134–135. ISBN 978-0-8089-2306-0.
  6. ^ Мур, Кейт (2014). Клинически ориентированная анатомия (7-е изд.). Балтимор: Уолтерс Клувер. п. 306.
  7. ^ Мазумдар, М.Д. «II этап нормальных родов» . Gynaeonline . Проверено 12 июня 2018 года .
  8. ^ а б в Ники Р. Колледж; Брайан Р. Уокер; Стюарт Х. Ральстон, ред. (2010). Принципы Дэвидсона и практика медицины (21-е изд.). Эдинбург: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер. С. 644, 658–659, 864. ISBN 978-0-7020-3085-7.
  9. ^ а б Хэй, Уильям У., изд. (2011). Текущий диагноз и лечение: педиатрия (20-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. п. 602 . ISBN 978-0-07-166444-8.
  10. ^ Чандрасекхаран, Правин Кумар; Рават, Мунмун; Мадаппа, Раджешвари; Ротштейн, Дэвид Х .; Лакшминрусимха, Сатьян (11 марта 2017 г.). «Врожденная диафрагмальная грыжа - обзор» . Материнское здоровье, неонатология и перинатология . 3 : 6. DOI : 10,1186 / s40748-017-0045-1 . ISSN  2054-958X . PMC  5356475 . PMID  28331629 .
  11. ^ Nguyen, L; Гутман, FM; De Chadarévian, JP; Бирдмор, HE; Карн, GM; Оуэн, ВЧ; Мерфи, Д.Р. (декабрь 1983 г.). «Смертность от врожденной диафрагмальной грыжи. Неужели общая легочная масса недостаточна, несмотря ни на что?» . Анналы хирургии . 198 (6): 766–770. DOI : 10.1097 / 00000658-198312000-00016 . ISSN  0003-4932 . PMC  1353227 . PMID  6639179 .
  12. ^ а б «Функция диафрагмы для стабильности сердечника» Hans Lindgren DC » . hanslindgren.com .
  13. ^ а б Артур Кейт, доктор медицины (1905). «Природа диафрагмы и плевральных полостей млекопитающих» . Журнал анатомии и физиологии .
  14. ^ Збынек Козьмик (1999). «Характеристика гена парного бокса амфиоксуса, AmphiPax2 / 5/8» (PDF) . Развитие . 126 (6): 1295–1304. DOI : 10.1242 / dev.126.6.1295 . PMID  10021347 .
  15. ^ Т.Дж. Уриона (2005). «Строение и функции пищевода американского аллигатора ( Alligator mississippiensis )» . Журнал экспериментальной биологии . 208 (Pt 16): 3047–3053. DOI : 10,1242 / jeb.01746 . PMID  16081603 .
  16. ^ Дайс, Сэк и Венсинг в учебнике ветеринарной анатомии ; 2002 (3-е изд.); Сондерс, Филиадельфия

 Эта статья включает текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Чемберс, Ефрем , изд. (1728 г.). Cyclopædia, или Универсальный словарь искусств и наук (1-е изд.). Джеймс и Джон Кнаптон и др. Отсутствует или пусто |title=( справка )

  • СМИ, связанные с грудной диафрагмой, на Викискладе?