Das Zwerchfell: Anatomie und Funktion

ByDr. J. K. Hartmann

Wichtige Erkenntnisse

  • Das Zwerchfell ist der Hauptmuskel für die Atmung.
  • Das Zwerchfell hilft bei der Verdauung und bei Bewegungen wie Stuhlgang und Wasserlassen.
  • Zwerchfellatmung kann das Zwerchfell stärken und Ihnen helfen, besser zu atmen.

Das Zwerchfell ist ein kuppelförmiger Muskel, der die Brust vom Bauch trennt. Dieser Muskel, auch Brustdiaphragma genannt, ist der Hauptmuskel für die Atmung und auch an anderen Körpervorgängen beteiligt.

Zu den weiteren Funktionen des Zwerchfells zählen die Rolle beim Wasserlassen und Stuhlgang sowie die Unterstützung des Lymphsystems bei der Aufrechterhaltung des Lymphflusses durch den Körper.Alle diese Funktionen können durch Verletzungen oder Krankheiten beeinträchtigt werden, beispielsweise durch einen Hiatushernie mit den häufigen Verdauungssymptomen Sodbrennen, Übelkeit und Kurzatmigkeit.

Funktion

Das Zwerchfell spielt eine wesentliche Rolle bei der Atmung (Atmung). Meistens bewegt sich das Zwerchfell unwillkürlich.

Ihr Brustdiaphragma spielt auch eine Rolle bei der Unterstützung der Muskelbewegung bei:

  • Geburt
  • Stuhlgang/Urinieren
  • Schweres Heben
  • Aufrechterhaltung des Lymphflüssigkeitsflusses

Zwerchfellbewegung

Wenn das Zwerchfell durch einen Nerv aktiviert wird, zieht es sich zusammen und flacht ab. Diese Aktion verringert den Druck und vergrößert den Raum in der Brusthöhle, sodass sich Ihre Lungen beim Einatmen ausdehnen können. Wenn sich das Zwerchfell entspannt, wird Ihre Brusthöhle kleiner und Ihre Lungen geben Luft ab.

Ihr Zwerchfell zieht sich aufgrund der Signale Ihres Gehirns rhythmisch und unwillkürlich zusammen (z. B. im Schlaf). Sie können Ihr Zwerchfell auch willkürlich zusammenziehen, um den Atem anzuhalten, tiefer oder schneller zu atmen oder Ihre Muskeln anzustrengen.

Zwerchfellatmung ist eine Technik, mit der das Zwerchfell gestärkt wird, sodass mehr Luft in die Lunge ein- und ausströmen kann, ohne die Brustmuskulatur zu ermüden.Dies wird auch als „Bauchatmung“ bezeichnet und wird häufig von Sängern verwendet.

Anatomie

Das Zwerchfell ist ein faseriger Muskel, der zwischen Brust und Bauch verläuft und diese beiden großen Hohlräume trennt. Es ist asymmetrisch, da seine rechte Kuppel größer ist als die linke Kuppel. Das Zwerchfell verfügt über Öffnungen, die es bestimmten Strukturen ermöglichen, die Brust- und Bauchhöhle zu überspannen.

Während es sich rhythmisch bewegt, bleibt das Zwerchfell an den Rippen, dem Brustbein (Brustbein) und der Wirbelsäule verankert.

Aus wie vielen Muskeln besteht das Zwerchfell?

Obwohl er normalerweise als ein einziger Muskel betrachtet wird, handelt es sich dabei um zwei unterschiedliche Muskelregionen: das Zwerchfell unterschenkel und das Zwerchfell rippen. Beide spielen eine Rolle dabei, wie sich der untere Brustkorb beim Atmen ausdehnt.

Standort

Ihr Zwerchfellkörperteil erstreckt sich von vorne nach hinten. Es ist der Boden der Brusthöhle und die Decke der Bauchhöhle.

Viele Körperorgane liegen in der Nähe des Zwerchfells. Ihr Herz, Ihre Lunge und der obere Teil Ihrer Speiseröhre (Speiseröhre) befinden sich in der Brusthöhle über dem Zwerchfell. Ihre untere Speiseröhre, Ihr Magen, Ihr Darm, Ihre Leber und Ihre Nieren befinden sich unterhalb des Zwerchfells in Ihrer Bauchhöhle.

Der linke und rechte Zwerchfellnerv senden Signale zur Steuerung des Zwerchfells, das seine Blutversorgung hauptsächlich aus den unteren Zwerchfellarterien erhält.

Der Zwerchfellmuskel an der Unterseite des Brustkorbs.
Wissenschaftsbilder

Struktur

Das Zwerchfell besteht hauptsächlich aus Muskel- und Fasergewebe. Die zentrale Sehne ist ein großer Teil des Zwerchfells, der das Zwerchfell an den Rippen verankert.

Es gibt drei große Öffnungen (Löcher) durch das Diaphragma:

  • Die Speiseröhrenöffnung (Ösophagus-Hiatus), durch die die Speiseröhre, der rechte und linke Vagusnerv sowie die linke Magenarterie und -vene verlaufen
  • Die Aortenöffnung (Aortenpause), durch die die Aorta, der Ductus thoracicus und die Vena azygotis verlaufen
  • Die Hohlvene (Vena caval foramen), durch die die Vena cava inferior und Teile des Nervus phrenicus verlaufen

Zusätzlich zu diesen Öffnungen ermöglichen mehrere kleinere Öffnungen auch den Durchgang kleinerer Nerven und Blutgefäße.

Anatomische Variationen

Bei einem gesunden Menschen kann es zu geringfügigen Abweichungen in der Anatomie des Zwerchfells kommen. Beispielsweise kann die linke oder rechte Seite etwas höher oder niedriger sein, ohne dass die körperlichen Funktionen beeinträchtigt werden.

Während der Schwangerschaft kann die vergrößerte Gebärmutter einer Frau den Bauchraum etwas verschieben, wodurch das Zwerchfell angehoben wird und es zu Atemnot kommt.

Bedingungen, die sich auf die Membran auswirken

Es gibt verschiedene Erkrankungen, die das Brustdiaphragma betreffen. Traumatische Verletzungen oder anatomische Defekte können den Zwerchfellmuskel beeinträchtigen, und die Bewegung des Zwerchfells kann auch durch Probleme wie Nervenerkrankungen oder Krebs beeinträchtigt sein.

Menschen mit einem Risiko für Zwerchfellprobleme

Bestimmte Erkrankungen wurden mit einem höheren Risiko für die Entwicklung von Zwerchfellstörungen in Verbindung gebracht, darunter:

  • Autoimmunerkrankungen
  • Lungenerkrankungen (z. B. COPD, Lungenkrebs)
  • Herzkrankheit
  • Neuromuskuläre Störungen
  • Fettleibigkeit
  • Viren

Schluckauf

Bei einer Reizung des Zwerchfells, beispielsweise durch schnelles Essen oder Trinken, kann es sich immer wieder unwillkürlich zusammenziehen, was zu Schluckauf führt. Das Schluckaufgeräusch entsteht, wenn Luft ausgeatmet wird und sich gleichzeitig das Zwerchfell zusammenzieht.

Im Allgemeinen verschwindet der Schluckauf von selbst, es gibt jedoch Behandlungsmöglichkeiten für hartnäckige Fälle.

Hiatushernie

Bei einer Hiatushernie handelt es sich um einen Vorsprung der unteren Speiseröhre (und manchmal auch des Magens) in die Brusthöhle durch eine Öffnung im Zwerchfell. Dieser Defekt kann Sodbrennen, Verdauungsstörungen und Übelkeit verursachen.

Eine Reihe von Erkrankungen können eine Hiatushernie verursachen, darunter:

  • Erhöhter Druck im Bauchraum aufgrund von Fettleibigkeit oder Schwangerschaft
  • Überanstrengung, beispielsweise beim schweren Heben, Husten oder Stuhlgang
  • Rauchen, was das Risiko erhöht
  • Genetische Erkrankungen wie das Ehlers-Danlos-Syndrom

Hiatushernien können allein durch Lebensstilmaßnahmen und Medikamente behandelt werden. In einigen Fällen wird eine Operation empfohlen, um das Risiko von Komplikationen wie Volvulus (Verdrehung) und Strangulation (Unterbrechung der Blutversorgung) von Gewebe zu verringern.

Die Operation kann entweder offen oder laparoskopisch durchgeführt werden. Bei der letztgenannten Technik werden mehrere kleine Einschnitte im Bauchraum vorgenommen und die Reparatur mit speziellen, mit Kameras ausgestatteten Instrumenten durchgeführt.

Zwerchfellhernien

Zwerchfellhernien sind strukturelle Defekte, die das Eindringen von Bauchorganen in die Brusthöhle ermöglichen. Sie können von Geburt an vorhanden sein oder, seltener, auf ein Trauma zurückzuführen sein.

  • Angeboren:Bei etwa einer von 2.000 Geburten entwickelt sich das Zwerchfell nicht so, wie es sollte. Dadurch kann ein Teil des Inhalts der Bauchhöhle in die Brusthöhle gelangen. Dies kann zu einer unvollständigen Entwicklung der Lunge (Lungenhypoplasie) führen. Bei einer Operation kann ein künstliches Zwerchfell konstruiert werden.
  • Erworben:Zwerchfellhernien können auch Erwachsene infolge von Verletzungen betreffen, beispielsweise durch Traumata aufgrund von Autounfällen, Schusswunden oder Stichwunden. Diese Hernien können lebensbedrohliche Probleme wie eine Lungenkompression verursachen und müssen im Allgemeinen chirurgisch repariert werden.

Was passiert, wenn die Membran beschädigt ist?

Traumatische Verletzungen des Zwerchfells sind selten.Es kann bei penetrierenden Traumata (Stichwunden) oder stumpfen Gewalteinwirkungen (Fahrzeugunfälle oder Stürze) auftreten. Verletzungen können lebensbedrohlich sein und betreffen typischerweise mehr als ein Organ. Traumatische Verletzungen erfordern in den meisten Fällen eine chirurgische (und schnelle) Reparatur. Allerdings gibt es aus Tierversuchen Hinweise darauf, dass das Zwerchfell auf natürliche Weise heilen kann.

Lähmung

Erkrankungen, die die Nerven betreffen, die das Zwerchfell steuern, können zu einer Schwäche oder einer vollständigen Lähmung des Muskels führen.

Diese Nerven können durch verschiedene Mechanismen geschädigt werden:

  • Tumorkompression
  • Schäden während der Operation
  • Traumatische Verletzung
  • Neurologische Erkrankungen wie diabetische Neuropathie, Guillain-Barré-Syndrom und Muskeldystrophie. 
  • Virusinfektionen wie Polio
  • Bakterielle Infektionen wie Lyme-Borreliose

Eine durch Nervenverletzungen verursachte Zwerchfellschwäche kann insbesondere im Liegen zu Atemnot führen.Die Behandlung erfordert möglicherweise Medikamente, eine Operation, Rehabilitation oder Unterstützung durch mechanisch unterstützte Atmung.

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)

Lungenerkrankungen, insbesondere COPD, können eine Schwäche des Zwerchfells verursachen. Dies geschieht durch einen fortschreitenden Prozess, an dem eine Reihe von Faktoren beteiligt sind.

COPD führt zu einer überblähten Lunge, die physisch auf das Zwerchfell drückt. Der gesamte Muskel wird abgeflacht und seine Beweglichkeit lässt nach. Im Laufe der Zeit verändern sich die Zellen des Zwerchfells durch übermäßige Belastung, wodurch sie ihre Fähigkeit verlieren, mit maximaler Kraft zu funktionieren.

Die Folge einer COPD-bedingten Zwerchfellschwäche ist eine zunehmende Atemnot.

Die Behandlung von COPD kann dazu beitragen, die Schädigung des Zwerchfells zu verlangsamen. Wenn der Sauerstoffgehalt beeinträchtigt ist, kann eine Behandlung mit zusätzlichem Sauerstoff erforderlich sein.

Krebs

Tumore können sich auf das Zwerchfell ausbreiten oder Platz in der Brust- oder Bauchhöhle einnehmen, wodurch physischer Druck auf das Zwerchfell ausgeübt wird und dessen Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird.

Zu den Krebsarten, die das Zwerchfell betreffen können, gehören:

  • Mesotheliom, ein Krebs der Pleura (äußere Auskleidung der Lunge)
  • Lungenkrebs
  • Lymphom
  • Magenkrebs

Die Symptome können schleichend oder abrupt auftreten und Kurzatmigkeit, Schmerzen beim Atmen oder Bewusstlosigkeit umfassen. Die Behandlung umfasst im Allgemeinen die chirurgische Entfernung des Tumors, Bestrahlung und/oder Chemotherapie sowie in einigen Fällen Immuntherapeutika und gezielte Therapien.

Bewertung der Membran

Die Beurteilung des Zwerchfells kann verschiedene Tests umfassen, die auf das vermutete medizinische Problem zugeschnitten sind. Bildgebende Untersuchungen wie Computertomographie (CT) des Brust- oder Bauchraums, Magnetresonanztomographie (MRT) oder Ultraschall können anatomische Variationen oder Tumore identifizieren.

Die Diagnose einer Hiatushernie kann Tests wie eine obere Endoskopie oder eine Bariumschluckung umfassen, die die Struktur des Magen-Darm-Systems beurteilen. Und COPD-bedingte Zwerchfellprobleme können mit Atemtests wie Spirometrie oder Lungenfunktionstests beurteilt werden.