Pleura und Atemmechanik

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1 Pleura und Atemmechanik Pleura: Aufbau Pleurahöhle o vizerales u. parietales Blatt (mit Pleura costalis, mediastinalis, diaphragmatica u. Recessus) Innervation (Pleura parietalis) Adhäsionskräfte im Pleuraspalt Klinik: Pleuraerguss/Pleurapunktion, Pneumothorax Atemmechanik: Brust- und Bauchatmung Atemmuskulatur insbesondere Diaphragma (Aufbau mit Durchtrittsstellen, Innervation, Gefäßversorgung) Allgemein: die Pleura umgibt die Lungen und ist essentiell für deren Funktionstüchtigkeit man unterscheidet Atemmuskeln und Atemhilfsmuskeln Atembewegungen o Inspiration: schräger Verlauf der Rippen, sternale Rippenenden werden bei Inspiration angehoben Thoraxerweiterung Sagittaldurchmeser und nach lateral ausgeschwenkt Thoraxerweiterung im Transversaldurchmesser ( Flankenatmung ) kraniokaudaler Belüftungsgradient durch Zunahme der Rippenlänge o Exspiration Absenken der sternalen Rippenenden Abflachung des Thorax, Volumenabnahme, elastische Rückstellkräfte der bei der Inspiration verformten Rippenknorpel und Bänder unterstützt die Exspiration Pleura: 1. Aufbau Pleurahöhle Pleurablätter o viszerales Blatt (Lungenfell): bedeckt Lunge o parietales Blatt (Rippen-/Brustfell): bedeckt die Wand der Brusthöhle Pleurahöhle (Pleuraspalt) o = Raum zwischen dem viszeralen und parietalen Blatt o i.d.r. 5 ml/lunge o Dient der Lunge als Verschiebespalt und Reserveraum bei Atembewegungen durch Mesothel durch seröse Flüssigkeit durch Reserveräume

2 Abschnitte und Lage der Pleura parietalis Abschnitt Lokalisation Anliegendes Bindegewebe Pars costalis Innenseite der Brustwand Fascia endothoracica Pars diaphragmatica Auf dem Zwerchfell Fascia phrenicopleuralis Pars mediastinalis Lateral vom Mediastinum Direkter Übergang in das Bindegewebe des Mediastinums Pars cervicalis mit Pleurakuppeln Apikal, oberhalb der oberen Thoraxaperatur 2. Topographie Pleurakuppeln überragen die obere Thoraxaperatur um etwa 3cm topographische Nähe: Tr. sympathicus mit Ggl. Stellatum, Ansa subclavia Plexus brachialis, A/V. Brachialis A./V. Thoracica interna N. phrenicus Pleuragrenzen eine Rippe tiefer als die Lungengrenzen Membrana suprapleuralis (Gibson-Faszie) Umschlagfalten der Pleura parietalis = Recessus pleurales (Reserveräume für die Ausdehnung der Lunge bei der Inspiration) Recessus costodiaphragmaticus (wird selbst bei max. Inspiration nicht komplett ausgefüllt) Recessus costomediastinalis (anterior) Recessus vertebromediastinalis (Recessus costomediastinalis posterior) Recessus phrenicomediastinalis Pleurafreie Dreiecke oberhalb und unterhalb der ventralen Zusammenkunft der 2-4 Rippe Thymusdreieck Herzdreieck 3. Innervation (+Gefäßversorgung) nerval: Nur die Pleura parietalis ist sensibel innerviert! Nn. Intercostales (Pars costalis) und N. Phrenicus (Partes mediastinalis und diaphragmatica) arteriell Pleura visceralis: Rami der Aa. Bronchiales Pleura parietalis: Aa. Intercostales, Aa. Pericardophrenica venös gleichnamige Venen wie Arterien

3 4. Adhäsionskräfte im Pleuraspalt Umkehr der Druckverhältnisse zwischen Umwelt und Lunge notwendig für Atmung (Aufgabe der Atemmuskulatur) Thoraxvolumenänderung wird mittels dem negativen Donders-Unterdruck im Pleuraspalt auf die Lunge übertragen (wirkt den elastischen Rückstellkräften entgegen) durch den Unterdruck folgt die Lunge den Thoraxbewegungen und verhindert, dass die Lunge kollabiert Negativer Unterdruck essentiell für Atmung Inspiration: Unterdruck nimmt zu (noch negativer!) : -8mmHg Ausdehnung der Lunge bis in die Recessus pleurales Exspiration Unterdruck wird positiver (-3mmHg) 5. Klinik 1. Pleuraerguss/Pleurapunktion Ursachen Herzinsuffizienz Rippenverletzungen TBC Viren, Pilze Symptome Kleine Ergüsse bis 500ml teilweise unbemerkt Flüssigkeit sammelt sich beim stehenden Patienten im Recessus costodiaphragmaticus Größere Ergüsse 1.Atemnot (zunächst nur bei Anstrengung, später auch bei Ruhe) 2.Hustenreiz Durchführung der Pleurapunktion (Bülau-Drainage) Gefäß-Nerven-Straße am Unterrand der Rippe Punktion oberhalb der Rippe mittlere Axillarlinien nicht tiefer als 5-7 Rippe 2. Pneumothorax Ursachen innere Verletzungen der Pleura Rippenbrüche Zerstörung des intakten, in sich abgeschlossenen Pleuraspalts Luft dringt in den Pleuraspalt, der negative Unterdruck fällt weg Symptome Lunge kollabiert aufgrund ihrer Eigenelastizität auf der verletzten Seite

4 1.Offener Pneumothorax 2.Geschlossener (Spannungspneumothorax) Luft kann dem Pleurapspalt nicht mehr entweichen (Ventilmechanismus) Mediastinum wird immer mehr auf die gesunde Seite gedrückt gesunde Lunge wird ebenfalls in ihrer Funktion beeinträchtigt Verlagerung behindert venösen Zustrom ins Herz (Einflussstauung) Therapie Entlastungspunktion am Oberrand der 2./3. Rippe in der MCL = Monaldi-Punktion Atemmechanik: Brust- und Bauchatmung Brustatmung (essenziell in der Schwangerschaft) Bauchatmung (Funktion des Zwerchfells : Inspiration; Bauchmuskeln : Exspiration; gleichzeitige Kontraktion von Bauchmuskeln und Zwerchfell: Bauchpresse/ Erhöhung des intraabdominalen Drucks; 70% der ruhigen Atmung eines Erwachsenen; essenziell bei Säuglingen, Neugeborenen und bei behinderter Brustatmung (im Alter,bei Rippenserienfrakturen) Atemmuskulatur Übersicht: Inspiratorische und Exspiratorische Muskeln Muskel Ursprung Ansatz Innervation Funktion Mm. intercostales externi Mm. intercostales interni Mm. intercartilaginei Mm. intercostales intimi Rippenunterrand vom Tuberculum costae bis Knorpel- Knochen-Grenze Rippenoberrand vom Angulus costae bis zum Sternum Mm. subcostales Rippenoberrand im dorsalen Bereich M. transversus thoracis Rückseite vom Corpus sterni und Prox. xiphoideus Etwas ventral/distal vom Ursprung am Oberrand der nächsttieferen Rippe Etwas ventral/distal vom Ursprung am Unterrand der nächsthöheren Rippe Ventral vom Ursprung am Unterrand 2-3 Rippen höher Rückseite der Rippenknorpel Nn. intercostales I-XI Nn. intercostales II-VI Inspiration Exspiration Inspiration Externi Exspiration Exspiation

5 Diaphragma Allgemein in Form einer Doppelkuppe zwischen Brust- und Bauchhöhle aufgespannt rechte Zwerchfellkuppe höher als linke (aufgrund der rechts liegenden Leber) Lage der Kuppen in Atemruhelage: 5-6 ICR wichtigster inspiratorischer Muskel Inspiration Abflachung der Zwerchfellkuppen, Bauchorgane werden verdrängt, Bauchdecke ist erschlafft diaphragmale Durchtrittsstellen können Öffnungen für (innere) Hernien sein über dem M. Psoas major bildet das Zwerchfell das Lig. Arcuatum mediale (Psoasarkade) und über dem M. Quadratus lumborum das Lig. Arcuatum laterale (Quadratusarkade) Aufbau Randsehnen und (höhergelegenes) Centrum tendineum Teile der Pars muscularis Abschnitt Ursprung Ansatz Innervation Pars lumbalis Pars costalis Pars sternalis Medialer Anteil der Zwerchfellpfeiler * Lateraler Anteil der Zwerchfellpfeiler * Rechts: WK L 1-4 Links: L1-3 Psoasarkade Quadratusarkade Innenfläche der Knorpel der Rippen 7-12 Innenfläche des Prox. xiphoideus Centrum tendineum N. phrenicus (C3-C5) Zwerchfellpfeiler: Crus dextrum und Crus sinistrum der Pars lumbalis Innervation, Gefäßversorgung nerval (autonome und willkürliche Kontrolle) N. phrenicus Zwerchfell verlagert sich in der Embryonalentwicklung nach kaudal (durch Streckung von Herz und Hals) und nimmt seine nervale Versorgung mit arteriell Arteria phrenica superior (Aorta thoracia) Arteria phrenica inferior (Aorta abdominalis) Arteria musculophrenica (A. Thoracica interna A. subclavia) Arteria pericardiacophrenica (A. Thoracia interna A. subclavia)

6 Durchtrittsstellen Muskellücke Lokalisation Durchziehende Strukturen Trigonum sternocostale (Larrey-Spalte: links; Morgagni- Loch: rechts) Trigonum lumbocostale (Bochdalek-Dreieck) Foramen venae cavae Hiatus oesophageus Zwischen Pars costalis und Pars sternalis Zwischen Pars costalis und Pars lumbalis (muskelschwache Stelle) Centrum tendineum, etwas rechts der Mitte Im medialen Anteil des Crus dextrum Vasa epigastrica superiora (Fortsetzung der Vasa thoracica interna) V. cava inf. R. phrenicoabdominalis (des rechten N. phrenicus) Oesophagus Truncus vagalis ant./post R. phrenicoabdominalis (des linken N. phrenicus) Höhe BWK 8-9 BWK 8 BWK Sonstiges Ort von (angeborenen) Bochdalek-Hernien Verankerung im Centrum tendineum verhindert Kollaps der Vene kurz vor deren Einmündung in den rechten Vorhof Wird bei inspiratorischer Kontraktion eingeengt: Verhindert Reflux von Mageninhalt (Teil des unteren Oesophagussphinkters!) Fixation des Oesophagus via Ligamentum phrenicooesophageale (Laimer-Membran) Hiatus aorticus Zwischen Crus dextrum und Crus sinistrum Spalt zwischen Ursprungssehnen der medialen Anteile der Zwerchfellpfeiler Spalt zwischen medialem und lateralem Anteil der Zwerchfellpfeiler Aorta Ductus thoracicus V. azygos (rechts) bzw. V. Hemiazygos (links) N. splanchnicus major Truncus sympathicus N. splanchnicus minor LWK 1 LWK1 LWK2 Klinik: Hiatushernien Öffnung durch Lig. Arcuatum medianum verstärkt: verhindert Einklemmung der Aorta bei Kontraktion des Zwerchfells

7 Abb b. Zwerchfell in der Ansicht von kaudal. Schünke M, Schulte E, Schumacher U. Prometheus. LernAtlas der Anatomie, Thieme Verlag Stuttgart Atem(hilfs)muskeln Allgemein werden bei gesteigertem Atemminutenvolumen rekrutiert teilweise sind aber auch Atemhilfsmuskeln in Ruheatmung aktiv (Mm. Scaleni) sämtliche Muskeln, die an Rippen oder Sternum ansetzen haben atemmechanische Funktionen Übersicht Exspiratorische durch Schwerkraft begünstigt, auch passiv Inspiratorische obligate: Mm. intercostales interni Mm. subcostales M. transversus thoracis auxilläre: M. latissimus dorsi (Hustenmuskel) Bauchwandmuskeln obligate: Diaphragma Mm. intercostales externi

8 Mm. intercartilaginei Mm. scalene auxilläre: M. serratus anterior M. serratus post. Sup. (M. serratus post. Inf.) M. pectoralis major M. pectoralis minor M. sternocleidomastoideus M. erector spinae