Диафрагма — наиболее важная дыхательная мышца. Она редко поражается при внутренних заболеваниях, но из-за сложности ее эмбриогенеза является объектов ряда аномалий. Первичные изменения диафрагмы, например диафрагмальная грыжа, могут давать симптомы, подозрительные на внутригрудную патологию. Напротив, рентгенологические изменения диафрагмы могут указывать на заболевание органов грудной клетки или брюшной полости.
Анатомия и развитие
Дугообразная мышечно-сухожильная преграда между грудной и брюшной полостью состоит из мышечных волокон, прикрепляющихся к позвоночнику, ребрам и грудине, изгибающихся кверху, а затем внутрь и переходящих в фиброзный слой, называемый сухожильным центром. Диафрагма образуется при слиянии четырех основных частей: вентральной, дорсальной, правой и левой латеральных. Примерно в конце второго месяца внутриутробного развития они объединяются в соединительнотканный листок, который на большом протяжении превращается в мышечный. Наибольшую часть развивающейся диафрагмы составляет передняя, исходящая из поперечной перегородки — большого участка мезодермы, лежащего непосредственно каудально к перикардиальной полости и в основном происходящего из 4-го мезодермального сегмента. Дорсальная часть развивается из задней перитонеальной стенки передней кишки. Складки мезодермы из латеральных стенок тела (плевроперитонеальные складки) становятся боковыми частями диафрагмы, растущими вдоль средней линии, сливающимися одна с другой и с дорсальным компонентом. Процесс слияния сложен и при этом могут возникнуть дефекты и слабые участки, через которые возможно прохождение в грудную клетку каких-то элементов из брюшной полости. Неслияние боковых складок с задним сегментом, в частности слева, оставляет незакрытое плевроперитональное отверстие (отверстие Богдалека). Отверстие Морганьи находится между мышечными волокнами, прикрепляющимися к мечевидному отростку и VII реберному хрящу. Через эти отверстия может выпячиваться жир или другое содержимое брюшной полости и отображаться на рентгенограмме как внутригрудное образование. Грыжи наиболее часто возникают в области отверстия для пищевода, другие существующие в норме отверстия в диафрагме служат для прохождения нижней полой вены и аорты. Грыжи в этих участках редки (рис. 36).
Рис.36. Вид диафрагмы сверху с указанием возможной локализации грыж. Места наиболее частой локализации очерчены толстой линией.
Поскольку поперечная перегородка вначале располагается ближе к головной части, чем сердце, в шейной области эмбриона она получает на месте иннервацию диафрагмальным нервом и, спускаясь, тянет его за собой. У человека диафрагмальный нерв обычно является компонентом С3—С5 (главным образом С4, хотя имеются данные о некотором участии С6) [9]. Scott [14] подтвердил наличие нервных дуг, отмеченных прежними авторами, и подчеркнул значение такого расположения ветвей диафрагмального нерва, что при разрезах диафрагмы в определенном направлении эти ветви могут быть наименее повреждены. Он предположил, что таким образом можно избежать многих послеоперационных осложнений или даже смертельных исходов, особенно у пожилых, функционально неполноценных или тяжело больных субъектов.
Нормальное положение диафрагмыПравый купол диафрагмы в норме располагается выше левого и общепринятым объяснением этого является подлежащая печень. Однако при изучении situs inversus предположили, что взаимная высота куполов диафрагмы определяется расположением сердца. Проведенные Carlson и др. [2] рентгенологические исследования изолированной декстракардии и лёвокардии показали, что относительное расположение куполов диафрагмы зависит преимущественно от давления на одну сторону массы сердца, что сказывается в большей степени, чем подъем подлежащей печенью.
Движения диафрагмы можно грубо оценить перкуссией при дыхании, которая показывает, что дыхательные экскурсии могут варьировать от 1,5 см при спокойном дыхании до таких размеров, как 10 см при глубоком дыхании. При максимальном выдохе диафрагма может подняться до четвертого межреберья спереди. Положение тела изменяет уровень стояния диафрагмы, и большинство авторов полагают, что редукция ОЕЛ почти до 300 мл у здоровых лиц в положении лежа на спине связана со смещением диафрагмы внутренностями брюшной полости кверху.
Изменения положения диафрагмыПатологические смещения диафрагмы могут наступить при различных изменениях грудной клетки или брюшной полости. Подъем является следствием терапевтического или диагностического пневмоперитонеума (это касается обоих куполов диафрагмы), уменьшения объема легочной ткани (обычно одностороннего) после резекции легких, из-за ателектаза, фиброза легкого или плевры; легочных инфарктов (которые могут быть двусторонними); паралича диафрагмального нерва или эвентрации. Амебный абсцесс печени классически сочетается с подъемом правого купола диафрагмы. К такому же подъему, обычно справа, может вести и поддиафрагмальный абсцесс. Подъем обоих куполов диафрагмы возникает при повышении внутрибрюшного давления в связи с ожирением, беременностью, большими опухолями в брюшной полости или асцитом.
Подъем купола диафрагмы может явиться следствием сухого плеврита любого происхождения. Предположительно в этих случаях вовлекаются конечные волокна диафрагмального нерва или сам нерв в области его прохождения по перикарду.
Давление на диафрагму возникает при больших внутригрудных опухолях, напряженном пневмотораксе или массивном плевральном экссудате. В каждом таком случае страдает обычно только одна сторона. Перераздувание легких, такое, как при тяжелой бронхиальной астме или диффузной эмфиземе легких, ведет к двустороннему давлению с уплощением диафрагмы.
Функция и функциональные расстройстваПри нормальном спокойном дыхании диафрагма обеспечивает 75% вдыхаемого воздуха, а межреберные мышцы — остальные 25 %. Тем не менее полный двусторонний паралич диафрагмы совместим с жизнью в связи с частичной компенсацией другими дыхательными мышцами.
Сокращение диафрагмы толкает сухожильный центр книзу, увеличивая вертикальный размер грудной клетки и повышая внутрибрюшное давление. У здоровых лиц сокращение межреберных мышц поднимает и раздвигает нижние ребра. Во время опускания диафрагмы места ее прикрепления на периферии могут рассматриваться в основном как фиксирующие точки, позволяющие ей осуществлять свою функцию вентиляции легких. Если, однако, растянутое легкое при эмфиземе обусловливает сдавление и опущение диафрагмы, то ее подъем может не осуществиться. Сокращение диафрагмы на вдохе может затем вести к втягиванию нижних ребер с уменьшением поперечного и передне-заднего размеров грудной клетки. Это особенно видно, когда инфекция бронхов повышает сопротивление дыхательных путей и работу дыхания, например, при крупе или при обострениях хронического бронхита.
При положении на боку диафрагма более поднята на той стороне, на которой лежит больной, в связи с давлением органов брюшной полости. Исследование легочной функции показывает, что ФОЕ уменьшается, фракции дыхательного объема увеличиваются, мертвое пространство уменьшается, а альвеолярная вентиляция относительно возрастает в ниже расположенном легком, в котором вымывание азота происходит гораздо быстрее, чем в другом легком [17]. Пропорциональное поглощение кислорода в нижележащем легком также гораздо больше [1]. Bates и Christie [1] подчеркнули практическое значение этих данных, поскольку больной часто лежит на пораженном боку. Они фиксировали внимание на том, что, поскольку в нижележащем легком имеется более выраженная вентиляция и поглощение кислорода, теоретически имеет большой смысл для больного лежать на здоровом боку, если нет препятствующих этому обстоятельств.
Движения грудной клетки прогрессивно ограничиваются при анкилозирующем спондилите и эффективность дыхания становится более зависимой от подвижности диафрагмы, которая, к счастью, обычно очень хорошо сохранена. Любое ухудшение подвижности диафрагмы будет иметь серьезные последствия. Операции в верхнем отделе живота у таких больных рискованны и могут вызвать дыхательную недостаточность.