Was ist das zwerchfell und welche funktion hat es

Sich entwickelndes Zwerchfell:
Embryonale Entwicklung des Zwerchfells aus den pleuroperitonealen Membranen und dem Septum transversum.

Es besteht aus drei Teilen, von denen alle Muskelstränge mit dem bindegewebigen Zentrum (Centrum tendineum) verbunden sind.

1. Pars sternalis: Entspringt der Rückseite des Processus xiphoideus
2. Pars costalis: Entspringt aus Knorpel und angrenzenden Innenflächen der unteren sechs Rippen
3. Pars lumbalis: Ursprünge an der Wirbelsäule:
   • Medialer Lumbokostalbogen: Verbindet das Zwerchfell mit L1
   • Lateraler Lumbokostalbogen: Verbindet das Zwerchfell mit L1 und der 12. Rippe
   • Rechter Crus: Ursprung an den Wirbeln L1, L2 und L3 an
   • Linker Crus: Ursprung an den Wirbeln L1 und L2 an

Kuppeln

• Rechte Kuppel: Aufgrund der darunter liegenden Leber höher als die linke positioniert.
• Linke Kuppel: Oberhalb des Magens gelegen

Oberflächen

• Thoraxoberfläche: In Kontakt mit der Pleura und dem Perikard
• Bauchoberfläche: Auf der rechten Seite in Kontakt mit der Leber und auf der linken Seite in Kontakt zum Magen und der Milz.

Öffnungen

Kleine Zwerchfellforamina (Öffnungen):

• Kleinere Öffnung des linken Crus: Öffnung für die V. hemiazygos und den N. splanchnicus minor und major
• Kleinere Öffnung des rechten Crus: Öffnung für den N. splanchnicus minor und major
• Trigonum sternocostale dextrum (Morgagni-Loch):
  • Zwischen sternalen und costalen Anteilen des Zwerchfells
  • Enthält Lymphgefäße der Bauchdecke und der A. epigastrica superior
  • Kann eine seltene angeborene Zwerchfellhernie (Morgagni-Hernie) enthalten.
• Trigonum sternocostale sinistrum (Larrey-Spalte):
  • Im Gegensatz zu vielen Angaben in der deutschsprachigen Literatur nicht die Durchtrittsstelle für die linksseitige A./V. epigastrica superior.
  • Bei bestehender Aszites kann an dieser Stelle Flüssigkeit aus dem Bauch- in den Thoraxraum eintreten.
• Mediale und laterale Lumbokostalbögen
  • Trennt die Pleura von den oberen und hinteren Oberflächen der Nieren
  • Sympathikus-Stamm: Verläuft posterioinferior der medialen Lumbokostalbögen

Zwerchfellmuskel:
Der Zwerchfellmuskel ist auf der rechten Seite höher, da er auf der Leber aufliegt. Die linke Seite des Zwerchfells ist niedriger und liegt oberhalb des Magens.

Die Anatomie des Zwerchfells aus kaudaler Sicht

Inspiration:

• Hauptmuskel der Inspiration
• Verantwortlich für 75% der inspiratorischen Muskelkraft
• Während der Inspiration führt die Kontraktion des Zwerchfells zu:
  • Abwärtsbewegung (in Richtung des Abdomens) des Centrum tendineum
  • Vergrößerung des vertikalen Durchmessers der Thoraxhöhle
  • Erhöhung des Unterdrucks in der Thoraxhöhle (wird negativer)
  • Ausdehnung der Lunge, um Inspiration zu ermöglichen
• Das Zwerchfell arbeitet in Verbindung mit den externen Interkostalmuskeln.
• Die Kontraktion der äußeren Interkostalmuskeln vergrößert den anteroposterioren Durchmesser des Thorax.

Expiration:

• Beim Ausatmen kehrt das Zwerchfell passiv in seine gewölbte Form zurück.
• Die Thoraxhöhle wird kleiner.
• Der Unterdruck in der Brusthöhle nimmt ab.
• Die Luft wird passiv aus der Lunge ausgestoßen.

Atmung:
Das Bild zeigt die Veränderungen des Thorax mit der Kontraktion und Entspannung des Zwerchfellmuskels.

• Anspannung des Abdomens:
  • Die Kontraktion des Zwerchfells erhöht den intraabdominalen Druck
  • Das Zwerchfell arbeitet in Verbindung mit den vorderen Bauchmuskeln, um den Druck im Abdomen zu erhöhen.
  • Dies ist hilfreich für:
    • Stuhlgang, Miktion, Geburt und Erbrechen (Erbrechen)
    • Kompression der V. cava inf. und Aufwärtsbewegung des Blutes in den rechten Vorhof
    • Kompression der abdominalen Lymphgefäße und Abfluss von Lymphe in den Ductus thoracicus
• Natürliche Barriere zwischen Thorax- und Bauchhöhle: Verhindert den Einbruch von Bauchorganen in die Brust

Gefäßversorgung und Innervation

Gefäßversorgung

• Arterielle Versorgung:
  • A. phrenica superior: Ast der Aorta
  • A. phrenica inferior: Kleine Gefäßäste aus Aorta abdominalis oder dem Truncus coeliacus
  • A. musculophrenica: Ast der A. thoracica interna
  • Aa. intercostales posteriores
• Venöse Drainage:
  • V. suprarenalis sinistra
  • Vv. Azygos-System

Blutversorgung des Zwerchfells.

Innervation

• Motorische Nervenversorgung: N. phrenicus sinister und dexter (C3-C5)
• Sensorische Nervenversorgung:
  • N. phrenicus: Für den zentralen Teil des Zwerchfells
  • 6. – 11. Interkostalnerven für die Peripherie des Zwerchfells
    • Die Aktivierung der sensorischen Zwerchfellnerven erfolgt während des gesamten Atemzyklus.
    • Der Input von sensorischen Nerven zum ZNS ist wichtig für die Regulierung des Atemzyklus.

Zwerchfellnerven:
Der linke und der rechte N. phrenicus versorgen das Zwerchfell.

Klinische Relevanz

• Angeborene Zwerchfellhernien: Embryologisch bedingte Defekte im Zwerchfell, durch die Bauchstrukturen in die Brusthöhle gelangen können. Hernien treten am häufigsten im linken posterolateralen Teil des Zwerchfells auf. Die pränatale Diagnose wird in der Regel durch Ultraschall während der Schwangerschaft gestellt, gefolgt von einer Bestätigung durch eine Röntgenaufnahme des Thorax nach der Geburt. Eine sofortige Atemwiederbelebung bei der Geburt mit endotrachealer Intubation und mechanischer Beatmung kann erforderlich werden. Die chirurgische Resektion ist die einzige kurative Option.
• Zwerchfelllähmung: Kann ein- oder beidseitig sein. Die Zwerchfelllähmung ist auf eine Störung der Funktion eines oder beider Zwerchfellnerven oder in selteneren Fällen einer Lähmung des Zwerchfellmuskels zurückzuführen. Eine Lähmung kann auf eine Raumforderung durch einen Tumor, ein Trauma, eine Infektion oder eine Autoimmunentzündung zurückzuführen sein. Klinisch tritt sie mit Dyspnoe und Orthopnoe (Atemnot beim Liegen) in Erscheinung. Hypoxämie und Hyperkapnie können zudem beobachtet werden. Die Behandlung hängt von der zugrunde liegenden Ursache ab. Gelegentlich ist eine invasive oder nicht-invasive mechanische Beatmungsunterstützung erforderlich.
• Schluckauf (Singultus): Sehr häufiger Zustand, der aufgrund von unwillkürlichen intermittierenden Kontraktionen des Zwerchfells auftritt. Ein gewöhnlicher Schluckauf dauert nicht länger als ein paar Minuten und nur ein Hemidiaphragma ist betroffen – in den meisten Fällen die linke. Wegen der selbstlimitierenden Natur des Schluckaufs ist eine Behandlung oft unnötig. Die pharyngeale Stimulation (direkt durch einen Katheter, durch Trinken von Eiswasser usw.) ist eine sehr wirksame nicht-pharmakologische Intervention, ebenso wie das Valsalva-Manöver.

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