Диафрагма

Диафрагма (от др.-греч. διάφραγμα — перегородка) — это куполообразная мышца, разделяющая грудную и брюшную полости у млекопитающих и человека. Является основной дыхательной мышцей, обеспечивающей до 70–80 % объёма вентиляции лёгких в состоянии покоя. Помимо дыхательной функции, диафрагма участвует в поддержании внутрибрюшного давления, пищеварении, венозном возврате крови и стабилизации позвоночника.

Анатомия

Диафрагма представляет собой тонкую (3–5 мм в центральной части), но прочную мышечно-сухожильную пластинку. Её форма напоминает купол, выпуклостью обращённый в грудную полость. В расслабленном состоянии купол поднимается вверх, при сокращении — уплощается и опускается вниз.

Строение

Диафрагма состоит из двух основных частей:

• Сухожильный центр (centrum tendineum) — трёхлистная пластинка в центре диафрагмы, лишённая мышечных волокон. К ней крепятся мышечные пучки. Форма центра напоминает трилистник (передняя, правая и левая доли).
• Мышечная часть (pars muscularis) — периферическая часть, подразделяющаяся на три отдела по месту прикрепления:
• Грудная часть (pars sternalis) — прикрепляется к задней поверхности мечевидного отростка грудины.
• Рёберная часть (pars costalis) — прикрепляется к внутренней поверхности шести нижних рёбер (VII–XII).
• Поясничная часть (pars lumbalis) — прикрепляется к поясничным позвонкам (L1–L3) и образует две ножки — правую и левую.

Отверстия диафрагмы

Через диафрагму проходят важные анатомические структуры. Основные отверстия:

Кроме того, в ножках диафрагмы имеются дополнительные отверстия для непарной и полунепарной вен, симпатических стволов и внутренностных нервов.

Иннервация и кровоснабжение

• Иннервация: диафрагмальный нерв (n. phrenicus), отходящий от шейного сплетения (C3–C5). Правая и левая ветви иннервируют соответствующую половину диафрагмы. Чувствительная иннервация — от нижних межрёберных нервов.
• Кровоснабжение: верхняя и нижняя диафрагмальные артерии (от грудной и брюшной аорты), мышечно-диафрагмальная и перикардиально-диафрагмальная артерии (от внутренней грудной артерии). Венозный отток — через одноимённые вены в систему верхней и нижней полых вен.

Функции

Дыхательная функция

Диафрагма — главная инспираторная мышца. При сокращении она уплощается, опускаясь на 1–2 см, что увеличивает вертикальный размер грудной клетки. Давление в плевральной полости становится отрицательным, лёгкие расширяются, и воздух поступает в альвеолы. При расслаблении диафрагма поднимается, объём грудной клетки уменьшается, происходит выдох. В спокойном состоянии диафрагма обеспечивает 70–80 % дыхательного объёма; при форсированном дыхании (например, при физической нагрузке) к ней подключаются вспомогательные мышцы (межрёберные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные).

Стабилизация позвоночника

Диафрагма вместе с мышцами тазового дна, поперечной мышцей живота и многораздельными мышцами образует «мышечный корсет» — систему, обеспечивающую внутрибрюшное давление. При напряжении диафрагмы давление в брюшной полости повышается, что разгружает позвоночник, особенно поясничный отдел, и стабилизирует корпус при подъёме тяжестей, кашле, чихании.

Роль в венозном возврате

При вдохе диафрагма опускается, давление в грудной полости падает, а в брюшной — повышается. Это создаёт градиент давления, способствующий притоку венозной крови от нижних конечностей и органов брюшной полости к сердцу. Данный механизм называют «дыхательным насосом» или «грудобрюшным насосом».

Влияние на пищеварение

Диафрагма участвует в акте дефекации и родов: при натуживании она фиксируется в опущенном положении, что повышает внутрибрюшное давление. Кроме того, пищеводное отверстие диафрагмы действует как сфинктер — его мышечные волокна препятствуют обратному забросу желудочного содержимого в пищевод (гастроэзофагеальному рефлюксу).

Развитие в онтогенезе

У человека диафрагма формируется на 4–8-й неделе эмбрионального развития из четырёх зачатков:

• Поперечная перегородка (septum transversum) — даёт начало сухожильному центру.
• Плевроперитонеальные мембраны — закрывают плевроперитонеальные каналы.
• Дорсальная брыжейка пищевода — формирует ножки диафрагмы.
• Мышцы, врастающие из боковых стенок тела (миотомы шейных сомитов).

Нарушение слияния этих зачатков приводит к врождённым диафрагмальным грыжам (например, грыжа Бохдалека — заднебоковой дефект).

Патологии

Диафрагмальная грыжа

Состояние, при котором органы брюшной полости (желудок, кишечник, селезёнка) смещаются в грудную полость через дефект в диафрагме. Различают:

• Врождённые — результат незаращения плевроперитонеальных каналов. Часто сочетаются с лёгочной гипоплазией.
• Приобретённые — возникают при травмах (разрывы диафрагмы) или при длительном повышении внутрибрюшного давления (ожирение, хронический кашель, беременность). Наиболее распространённый вид — хиатальная грыжа (грыжа пищеводного отверстия диафрагмы), при которой в грудную полость смещается часть желудка.

Паралич диафрагмы

Возникает при повреждении диафрагмального нерва (травма, опухоль, нейроинфекция, осложнение после кардиохирургических операций). Проявляется одышкой, особенно в положении лёжа, и снижением жизненной ёмкости лёгких. Диагностируется с помощью рентгенографии (высокое стояние купола диафрагмы) и флюороскопии (парадоксальное движение — подъём купола на вдохе).

Синдром мышечного дисбаланса

Нарушение координации работы диафрагмы и мышц тазового дна часто наблюдается при хронической тазовой боли, недержании мочи, нарушениях осанки. Восстановление функции диафрагмы — ключевой элемент физической терапии при таких состояниях.

Диафрагма в культуре и практике

Дыхательные практики

Диафрагмальное (брюшное) дыхание — основа многих оздоровительных систем, включая йогу, цигун, метод Бутейко и релаксационные техники. Сознательное управление диафрагмой позволяет снижать частоту сердечных сокращений, артериальное давление и уровень стресса.

Хирургия

Диафрагма является объектом вмешательств при грыжах, травмах и опухолях. При врождённых дефектах проводится пластика диафрагмы (ушивание дефекта, использование синтетических сеток). При параличе диафрагмы возможна электрокардиостимуляция диафрагмального нерва или пликация (дупликатура) диафрагмы.

Интересные факты

• Диафрагма — единственная мышца, которая может сокращаться как произвольно (по команде коры головного мозга), так и непроизвольно (автоматически, под контролем дыхательного центра продолговатого мозга).
• У новорождённых диафрагма расположена выше, чем у взрослых, и занимает почти горизонтальное положение. С возрастом она опускается.
• Икота — это непроизвольные клонические сокращения диафрагмы, вызванные раздражением диафрагмального или блуждающего нерва.
• У некоторых животных (например, лошадей) диафрагма не участвует в дыхании так активно, как у человека — у них преобладает грудной тип дыхания.

Источники

• Сапин М. Р., Билич Г. Л. «Анатомия человека: учебник для вузов». — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020.
• Синельников Р. Д., Синельников Я. Р. «Атлас анатомии человека». — М.: Медицина, 1996.
• Гайворонский И. В., Ничипорук Г. И. «Анатомия дыхательной системы и сердца». — СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2015.
• Moore K. L., Dalley A. F., Agur A. M. R. «Clinically Oriented Anatomy». — Lippincott Williams & Wilkins, 2018.
• «Грыжи пищеводного отверстия диафрагмы: клинические рекомендации». — М.: Министерство здравоохранения РФ, 2021.