Диафрагма. Строение, участие в акте дыхания

Российская Федерация.

Министерство образования и науки.

ФГБОУ ВПО

«Тюменский Государственный университет»

ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ.

Реферат на тему:

«Диафрагма. Строение, участие в акте дыхания.»

Выполнила: студентка 1 курса,

факультета «биологии», 143 группа

Петрищева В.А.

Проверила: Турбасова Н.В.

Тюмень,2014

План:

Диафрагма человека.

1. Строение.
2. Функции диафрагмы. Участие в акте дыхания.
3. Подвижность грудной клетки и диафрагмы у спортсменов.
4. Структурно-функциональные изменения грудной клетки у спортсменов различных специализаций.
5. Повреждение диафрагмы.

Диафрагма человека.

Латинское название - diaphragma.

Строение:

Диафрагма, diaphragma, представляет плоскую тонкую мышцу, m. phrenicus, куполообразно изогнутую, покрытую сверху и снизу фасциями и серозными оболочками. Мышечные ее волокна, начавшись по всей окружности нижней апертуры грудной клетки, переходят в сухожильное растяжение, занимающее середину диафрагмы, centrum tendineum.

По месту отхождения волокон в мышечном отделе грудобрюшной преграды различают поясничную, реберную и грудинную части.

Поясничная часть (pars lumbalis) наиболее сложная. Состоит из трех парных ножек: медиальной (crus mediale), промежуточной (crus intermedium) и латеральной (crus laterale).

 
Медиальная ножка, парная, правая, начинается от передней поверхности lig. longitudinale anterior позвоночника на уровне III—IV поясничных позвонков, левая — короче и формируется на уровне II поясничного позвонка. Мышечные пучки правой и левой ножек поднимаются и на уровне I поясничного позвонка частично взаимно перекрещиваются, образуя аортальное отверстие (hiatus aorticus) диафрагмы для прохождения аорты и начала грудного лимфатического протока. Край аортального отверстия имеет сухожильное строение, что предохраняет от сдавления аорту при сокращении диафрагмы. Мышечные пучки на 4—5 см выше и левее аортального отверстия вновь перекрещиваются, образуя отверстие для прохождения пищевода (hiatus esophageus), переднего и заднего стволов блуждающих нервов. Мышечные пучки ограничивают это отверстие и выполняют функцию пищеводного жома. 
Промежуточная ножка, парная, начинается там же, где и предыдущая, поднимается по боковой поверхности позвонков несколько латеральнее от медиальной ножки. Выше аортального отверстия пучки расходятся радиально. Между медиальной и промежуточной ножками имеется незначительная щель справа для прохождения nn. splanchnici et v. azygos, слева — nn. splanchnici et v. Hemiazygos.

 
Латеральная ножка, парная, наиболее крупная из всех трех ножек, берет начало от двух дуг (arcus medialis et arcus lateralis), представляющих утолщенную фасцию, переброшенную соответственно через m. psoas major и m. quadratus lumborum. Crus mediale натянута между телом I или II поясничного позвонка и поперечным отростком I позвонка. Crus laterale более длинная, начинается от верхушки поперечного отростка I поясничного позвонка и прикрепляется к XII ребру. Латеральная ножка, начавшись от этих дуг, первоначально сращена с задней частью грудной клетки, а затем отклоняется вперед и веерообразно рассыпается в куполе. Между латеральной и промежуточной ножками формируется узкая щель для прохождения truncus sympathicus. 

Реберная часть парная — наиболее обширный отдел диафрагмы. Начинается зубцами от внутренней поверхности хрящей VII—XI ребер. Мышечные пучки переходят в сухожильный центр диафрагмы. На стыке латеральной ножки, поясничной и реберной частей имеются треугольные пространства (trigonum lumbocostale), лишенные мышечных пучков и покрытые плеврой, а также брюшиной и тонкими фасциями.

 
Грудинная часть диафрагмы начинается от внутренней поверхности мечевидного отростка грудины и, поднимаясь, включается в сухожильный центр диафрагмы. Около края грудины, между грудиной и реберной частями мышцы, также имеется щель (trigonum sternocostale) для прохождения a. et v. thoracicae internae. 
Через эти слабые места диафрагмы возможно проникновение внутренних органов брюшной полости в грудную полость. 
Сухожильный центр (centrum tendineum) занимает купол диафрагмы и формируется сухожилием мышечных частей (рис. 167). Справа от средней линии и несколько кзади, у купола, есть отверстие для прохождения нижней полой вены (for. venae cavae inferioris). Между краем отверстия диафрагмы и стенкой нижней полой вены имеются коллагеновые пучки. 
На диафрагме располагаются легкие и сердце. От соприкосновения сердца на диафрагме есть сердечное вдавление (impressio cardiaca). 
Правый купол диафрагмы более высокий, чем левый, так как со стороны брюшной полости прилежат: справа более массивная печень, а слева селезенка и желудок. 
Иннервация: n. phrenicus (CIII—V) 
Функция. При сокращении диафрагмы сухожильный центр опускается на 2—4 см. Так как париетальный листок плевры сращен с диафрагмой, то при опускании купола увеличивается плевральная полость, что создает разность воздушного давления между полостью плевры и просветом альвеол легких. При опускании диафрагмы легкое расширяется и наступает фаза вдоха. При расслаблении диафрагмы под влиянием внутри брюшного давления купол вновь поднимается и занимает первоначальное положение. Это соответствует фазе выдоха.

Функции диафрагмы :

Функции диафрагмы делят на статическую и динамическую.

В динамической выделяют три отдельные функции:

• респираторную (или дыхательную). В результате движений диафрагмы, обуславливающих вместе с грудными мышцами вдох и выдох, осуществляется основной объём вентиляции лёгких.
• кардио-васкулярная. При вдохе сердечная сумка и лежащая в ней самая нижняя часть верхней полой вены расширяются. В то же время понижение диафрагмы и одновременное повышение внутрибрюшного давления выжимают кровь из печени в нижнюю полую вену, что и способствует постоянному оттоку венозной крови в правое предсердие. Кроме того, оттоку крови от органов брюшной полости и притоку её к сердцу способствуют колебания внутриплеврального давления (например, присасывающее действие грудной полости при вдохе).
• моторно-пищеварительную. Диафрагма имеет большое значение для продвижения пищи по пищеводу (является жомом пищевода), а периодические движения диафрагмы вкупе с синхронными дыхательными движениями важны и для желудка.

Статическая (опорная) функция состоит в поддержании нормальных взаимоотношений между органами грудной и брюшной полостей, зависит от мышечного тонуса диафрагмы. Нарушение этой функции приводит к перемещению брюшных органов в грудную клетку. Диафрагма является важным органом брюшного пресса. При одновременном сокращении с мышцами живота диафрагма способствует уменьшению внутрибрюшного давления. При вдохе диафрагма сокращается.

Подробнее:

У нижней полой вены очень тонкие, податливые стенки, и если бы вена проходила через мышечный отдел, стенки ее постоянно пережимались бы во время сокращения диафрагмы. А так стенки сосуда не только не сдавливаются работающими мышцами диафрагмы, а, напротив, растягиваются, ибо, сокращаясь, мышцы как бы оттягивают на себя сухожильный центр. В это время давление в грудной полости уменьшается, и кровь подсасывается вверх к сердцу: так действует один из механизмов, обеспечивающих движение крови по венам.

Аорте, у которой толстые, упругие стенки, мышцы диафрагмы не страшны. Более того, они даже помогают регулировать равномерность тока крови по артериальным сосудам.

Не обойтись без помощи диафрагмы человека и его пищеводу. Мощные мышечные пучки плотной петлей охватывают пищевод, образуя диафрагмальный сфинктер - клапан, препятствующий обратному забросу пищи из желудка в пищевод. Чуть ниже, в месте перехода пищевода в желудок, имеется и другой сфинктер, кардиальный; оба эти клапана работают в тесной связи.

Но только ли как запирательное устройство функционирует диафрагмальный сфинктер?

Рядом с пищеводом, через то же отверстие в диафрагме человека проходят и ветви блуждающего нерва, который играет важную роль в регуляции деятельности органов желудочно-кишечного тракта. Может быть, когда пищевой комок проходит через диафрагмальный сфинктер и, как на кнопку звонка, нажимает на чувствительные окончания нерва, в желудок поступает сигнал: "Примите порцию пищи"? Возможно, информация не исчерпывается этим скупым сигналом, а содержит также сведения о количестве и составе поступающей пищи. Этого ученые еще не знают. Дальнейшие исследования подтвердят эти предположения или опровергнут. Но уже накопленные данные позволяют говорить о важности функций диафрагмы человека в деятельности органов желудочно-кишечного тракта.

Рассказывая о влиянии диафрагмы на органы пищеварения, нельзя обойти молчанием главную функцию диафрагмы человека, которая достаточно хорошо изучена. Диафрагма человека - прежде всего ведущая дыхательная мышца. Она работает, подобно поршню, засасывая воздух в легкие, а затем выталкивая его.

Вот мышцы диафрагмы сократились, и вместо купола диафрагмы образовалась плоскость. При этом объем грудной клетки увеличивается, вследствие чего уменьшается внутрилегочное давление. И атмосферный воздух по дыхательным путям устремляется в область более низкого давления - в легкие. Происходит вдох. Миллионы микроскопических тонкостенных пузырьков - альвеол заполняются воздухом. Их растяжение рефлекторно тормозит прохождение импульсов по нервам, регулирующим сокращение диафрагмы. Диафрагма расслабляется и вновь приобретает форму купола. Объем грудной полости уменьшается, и в результате повышения внутрилегочного давления воздух устремляется наружу - происходит выдох.

Дыхание - сложный процесс. Помимо диафрагмы человека, в нем участвуют и другие дыхательные мышцы. Но диафрагма человека - основная; в результате ее деятельности осуществляется почти полностью вентиляция нижних долей легких и около 50 процентов вентиляции верхних долей.

"Поршень" - диафрагма  человека - действует в относительно  замкнутой системе. Следовательно, во время вдоха, когда в грудной полости давление снижается, в брюшной оно повышается. И наоборот. Таким образом постоянно и ритмично меняется давление в грудной и брюшной полостях.

Имеет ли какое-нибудь самостоятельное значение перепад давлений или же изменения внутрибрюшного давления являются "издержками" акта дыхания? Ученые решили проверить это экспериментальным путем.

Специальным приемом была обездвижена диафрагма у экспериментальных животных. Дыхание при этом сохранилось, так как сохранилась работоспособность других дыхательных мышц. Но поскольку диафрагма бездействовала, давление в брюшной полости оставалось неизменным. И вскоре обнаружились застойные явления в лимфатической системе брюшной полости. Как известно, лимфатические сосуды являются как бы дренажной системой, с помощью которой удаляется избыток тканевой жидкости и тем самым предотвращается отек тканей.

Наблюдения показали, что нарушение моторной (двигательной) функции диафрагмы самым отрицательным образом сказывается на лимфотоке: затрудняется движение лимфы из периферических сосудов в грудной лимфатический проток. Лимфа застаивается, что способствует нарушению обменных процессов в организме.

Как выяснилось, именно на диафрагме человека лежит ответственная задача регулировать лимфоотток от органов брюшной полости. А если вспомнить, что от кишечника оттекает лимфа, богатая питательными веществами и прежде всего жиром, напрашивается вопрос: не связано ли чрезмерное отложение жира вокруг органов брюшной полости (а отсюда и увеличение размеров живота даже у людей с соответствующим норме весом) с нарушением экскурсии диафрагмы, то есть с ограничением ее двигательной активности? Вполне вероятно.

Исследования, которые ведутся в этом плане, тем более актуальны, что в научной литературе появляется все больше сведений о том значении, которое играют нарушения лимфообразования и лимфотока в развитии атеросклеротических поражений кровеносных сосудов, в том числе и коронарных.

Подвижность грудной клетки и диафрагмы у спортсменов

Значимость изучения механизма внешнего у спортсменов с учётом   особенностей его компонентов (рёберного и диафрагмального) не вызывает сомнения. Функциональный подход к изучению этих вопросов углубляет знания о морфологических изменениях механизма внешнего дыхания в связи с выполняемой специфической деятельностью в определённых условиях, а также позволяет установить закономерности влияния спортивной специализации на эти компоненты. Зная закономерности адаптации механизма внешнего дыхания у спортсменов разных специализаций, можно наиболее рационально и эффективно использовать их в процессе спортивной тренировки. С помощью специальных упражнений можно локально воздействовать на отдельные компоненты механизма внешнего дыхания, обеспечивая оптимальный режим работы дыхательного аппарата.

Согласованность двигательной деятельности и дыхания важна и с гигиенической точки зрения, и с точки зрения рациональной техники выполнения движений. Хорошо тренированное дыхание – одно из условий достижения спортивного мастерства и высокой работоспособности, одно из средств активного отдыха в период восстановления и при утомлении. Дыхательные упражнения являются также лечебным фактором при ряде заболеваний. Импульсы, идущие с дыхательных мышц и лёгких во время выполнения физических упражнений, оказывают стимулирующее влияние на высшую нервную деятельность.

В настоящее время для изучения подвижности грудной клетки и диафрагмы используют ряд методов:

• Антропометрический метод позволяет определить размеры грудной клетки при вдохе и выдохе, а затем вычислить её подвижность при дыхании (экскурсию).

Метод перкуссии, с помощью которого определяют подвижность диафрагмы (однако он мало эффективен).

• Пневмометрический и пневмографический методы дают возможность записать кривые колебаний грудной клетки. Правда, при этом трудно дать количественную оценку степени участия грудной клетки в дыхании, можно наблюдать лишь за ритмом, глубиной и частотой дыхания, т.е. за качественными особенностями подвижности разных отделов грудной клетки.
• Рентгенологический метод с его разновидностями (рентгеноскопией, рентгенографией, рентгенокимографией, диплорентгенографией) наиболее объективен (особенно диплорентгенография). При диплорентгенографии на одной плёнке, не меняя положения испытуемого, можно получить изображение двух контуров диафрагмы (в фазе максимального вдоха и в фазе максимального выдоха), что позволяет объективно оценить её экскурсию при дыхании.
• Комплексный метод является наиболее перспективным, поскольку с его помощью можно определять у одного и того же человека изменения при дыхании и рёберного, и диафрагмального компонентов. Исследования основных компонентов механизма внешнего дыхания у спортсменов, проведённые антропометрическим и рентгенологическим методами, позволили установить ряд существенных особенностей их строения и функции.

Структурно-функциональные изменения грудной клетки у спортсменов различных специализаций

У занимающихся спортом наблюдаются как тотальные, так и локальные изменения грудной клетки. Далеко не все морфологические изменения грудной клетки сопровождаются адекватными изменениями её подвижности.

В размерах верхнего отдела грудной клетки (как абсолютных, так и относительных показателях) существенных различий у спортсменов различных специализаций не обнаружено. Лишь у тяжелоатлетов, гребцов и борцов по сравнению с людьми, не занимающимися спортом, иные размеры этого отдела. У тяжелоатлетов большие размеры верхнего отдела грудной клетки обеспечивают необходимую прочность её для опоры снаряда, а у гребцов и борцов – опору для специфической работы мышц верхних конечностей.

Размеры среднего и нижнего отделов грудной клетки в значительно большей степени зависят от спортивной специализации.

В видах спорта, где в работе двигательного аппарата значительное место занимает статический компонент (у тяжелоатлетов, гимнастов), увеличиваются размеры грудной клетки во всех направлениях и на всех уровнях, так как она не только выполняет дыхательные движения, но и создаёт опору для мышц при удержании снаряда (у тяжелоатлетов) или веса собственного тела (у гимнастов). При этом подвижность её может быть даже меньше, чем у лиц, не занимающихся спортом. Динамический характер работы мышц, фиксированных в области грудной клетки, и необходимость в движениях большого размаха обусловливают у легкоатлетов и специализирующихся в спортивных играх увеличение подвижности грудной клетки без существенного изменения её размеров.

При сочетании статических и динамических факторов в двигательной деятельности спортсмена (например, у пловцов и гребцов) наблюдается одновременное увеличение размеров и подвижности грудной клетки во всех её отделах. У боксёров, гребцов, лыжников изменения касаются преимущественно среднего отдела, причём если у борцов увеличиваются его размеры, а подвижность невелика, то у лыжников и боксёров, наоборот, увеличивается преимущественно подвижность. В связи с особенностями положения тела спортсмена велосипедный и конькобежный виды спорта не способствуют развитию рёберного компонента механизма внешнего дыхания. Подвижность как среднего, так и нижнего отделов грудной клетки при дыхании у велосипедистов и конькобежцев мало отличается от аналогичных показателей у лиц, не занимающихся спортом.

ПОВРЕЖДЕНИЕ ДИАФРАГМЫ.

Этиология

Повреждения диафрагмы чаще всего возникают при проникающем ранении, особенно при огнестрельном ранении в нижней половине груди или в верхней половине живота. Разрыв диафрагмы вследствие тупой травмы возникает гораздо реже и наблюдается лишь у 4—5 % госпитализированных пациентов. При наличии перелома костей таза частота данного вида травмы составляет примерно 8—10 %. В большинстве сообщений отмечается, что повреждения диафрагмы вследствие тупой травмы в 80—90 % случаев возникают в ее заднебоковой части слева. Однако в одной серии наблюдений (Brown), где очень тщательно исследовался правый купол диафрагмы, частота правосторонних и левосторонних разрывов была практически одинаковой.

Анамнез

Поскольку нормальная вентиляция легких на 60—70 % зависит от правильного функционирования диафрагмы, повреждение последней может вызвать серьезные респираторные осложнения. Однако признаки повреждения диафрагмы на начальном этапе часто просматриваются. Несмотря на то, что разрыв диафрагмы может оказаться довольно большим, симптомы, связанные с травматическим смещением брюшных органов в грудную полость, обычно появляются довольно поздно. Интраторакальная локализация кишки может стать причиной ее обструкции или кровотечения, а также тяжелого сдавления легкого.

Диагноз

При проникающем ранении диагноз повреждения диафрагмы обычно ставится лишь во время операции. Однако в случае локализации входной раны в области живота при наличии признаков внутри грудного повреждения или присутствия инородного тела можно предположить пенетрацию диафрагмы пулей или ножом. В последнем исследовании Brown у 59 % пациентов с повреждением диафрагмы диагноз был поставлен при рентгенографии. Результаты 8 из 9 промываний брюшной полости были негативными. В единственном случае с положительным результатом лаважная жидкость была получена из ранее установленного грудного дренажа.

При закрытой травме груди любые рентгенологические аномалии диафрагмы или левой нижней доли легкого должны вызвать подозрение на разрыв диафрагмы. Методы, позволяющие поставить диагноз разрыва диафрагмы (особенно в ее правой половине), включают следующее: 1) перитонеальный лаваж при установленном грудном дренаже; 2) КТ-сканирование с контрастированием; 3) введение в брюшную полость коллоидного раствора сернокислого технеция. Кроме того, может быть полезным диагностический пневмоперитонеум с применением углекислого газа.

Лечение — хирургическое. Для устранения острых повреждений диафрагмы рекомендуется чрезбрюшинный доступ, так как в 75 % случаев подобной травмы присутствуют сопутствующие повреждения органов живота. Если повреждение диафрагмы не распознано в течение нескольких недель, то предпочтителен трансторакальный доступ, позволяющий освободить органы брюшной полости от спаек, которые могли образоваться в грудной полости.

Диафрагмальные грыжи желудка и пищевода: причины возникновения, симптомы и признаки.

 
Диафрагмальная грыжа представляет собой выпячивание пищевода или верхней части желудка через пищеводное отверстие диафрагмы. Основные причины возникновения диафрагмальной грыжи это: беременность, тяжелые роды, хронические запоры, хронические болезни дыхательных путей, сопровождающиеся кашлем, тяжелый физический труд. Основным симптомом диафрагмальной грыжи является сильная и часто повторяющаяся изжога, боли в груди, приступы ночного удушающего кашля. 
 
Диагностика диафрагмальной грыжи проводится врачом гастроэнтерологом или хирургом. Лечение диафрагмальной грыжи включает соблюдение диеты, использование лекарств для устранения изжоги и хронического запора, хирургическую операцию по удалению грыжи.

Через диафрагму (ближе к позвоночнику) проходят крупные сосуды, нервы и пищевод. В местах прохождения сосудов и пищевода через диафрагму имеются отверстия, которые и являются «слабыми местами» диафрагмы, через которые выходят грыжи. Грыжи диафрагмы представляют собой выпячивания пищевода, желудка или тонкого кишечника через слабые места диафрагмы. При выпячивании пищевода и верхней части желудка через диафрагму в грудную полость нарушается работа пищеводного клапана (сфинктера), закрывающего переход из пищевода в желудок. Этот факт является причиной подавляющего большинства симптомов диафрагмальной грыжи. Нарушение функции пищеводного клапана приводит к постоянным выбросам кислого содержимого желудка в пищевод. Слизистая оболочка пищевода не может противостоять повышенной кислотности, как это делает слизистая желудка, и воспаляется (возникает эзофагит).

Причины возникновения диафрагмальных грыж желудка и пищевода 
Основной причиной возникновения диафрагмальных грыж пищевода и желудка является расширение отверстия диафрагмы, через которое пищевод проходит в брюшную полость. В свою очередь расширение пищеводного отверстия диафрагмы может быть вызвано следующими феноменами: 
      1.Значительное повышение давления в брюшной или в грудной полости: 
- хронические болезни сопровождающиеся кашлем (у 50% больных хроническим бронхитом есть диафрагмальные грыжи) 
- подъем тяжестей 
- тяжелые виды спорта 
- продолжительные тяжелые роды

• беременность
• хронические запоры
• ожирение 
  2.Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, хронический холецистит, панкреатит 
  3.Возраст – диафрагмальные грыжи чаще встречаются у людей старше 50 лет 
  4.Генетическая предрасположенность к образованию грыж – врожденная слабость соединительной ткани 
  5.Травмы диафрагмы 
  

Симптомы и признаки диафрагмальной грыжи пищевода и желудка.

 
Основные симптомы и признаки диафрагмальной грыжи пищевода следующие: 
1.Постоянная изжога, которая усиливается после приема пищи, в положении лежа, при наклоне вперед и вниз (например, для того чтобы завязать шнурки). Изжога при диафрагмальной грыже располагается в низу грудины. 
2.Постоянная отрыжка и вздутие живота – из-за грыжи пищевода во время приема пищи в желудок попадает много воздуха 
3.Отрыжка пищевых масс во время сна (явление которое часто встречает на фоне грыжи пищеводного отверстия диафрагмы) может вызвать попадание пищевых масс в дыхательные пути и спровоцировать сильный кашель, сопровождающийся одышкой и страхом задохнуться. Попадание пищевых масс в дыхательные пути у больных с диафрагмальными грыжами может стать причиной часто повторяющихся бронхитов и пневмонии(чаще правого легкого). Из-за давления пищевода и верхней части желудка, проникших в грудную полость через пищеводное отверстие диафрагмы, может появиться боль в груди усиливающаяся при кашле, постоянный кашель сопровождаемый одышкой (как при астме). Нередко на фоне диафрагмальной грыжи наблюдаются боли в груди напоминающие боли при стенокардии (заметим, что диафрагмальная грыжа может обострять течение стенокардии, поэтому при появлении приступов давящей или жгучей боли за грудиной, длящейся до 5 минут следует как можно скорее обратиться к врачу). 
4.В некоторых случаях больные с диафрагмальной грыжей страдают от анемии, которая развивается из-за хронических кровотечений из пораженного отдела пищевода.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. «Неотложная медицинская помощь», под ред. Дж. Э. Тинтиналли, Рл. Кроума, Э. Руиза, Перевод с английского д-ра мед. наук В.И. Кандрора, д. м. н. М.В. Неверовой, д-ра мед. наук А.В.Сучкова, к. м. н. А.В. Низового, Ю.Л. Амченкова; под ред. Д.м.н. В.Т. Ивашкина, Д.М.Н. П.Г. Брюсова; Москва «Медицина» 2001.
2. Военно-полевая терапия. Под редакцией Гембицкого Е.В. - Л.; Медицина, 1987. - 256 с.
3. http://www.medical-enc.ru/anatomy/diaphragma.shtml
4. http://www.invalirus.ru/668-diafragma-cheloveka-i-ee-funkcii.html