Диафрагма
Главная дыхательная мышца — опускается на вдох, расслабляется на выдохе.
Что такое диафрагма
Диафрагма (от греч. «перегородка») — это большая куполообразная мышца, которая отделяет грудную полость от брюшной. Именно она — главная дыхательная мышца: в спокойном дыхании на её долю приходится бо́льшая часть работы. Всё, что мы разбирали в разделе Механика дыхания, — про то, как меняется давление и входит воздух, — держится прежде всего на движении этой одной мышцы.
Диафрагма необычна сразу по нескольким причинам. Во-первых, она одновременно стенка и мотор: разделяет два отдела тела и тут же задаёт движение дыхания. Во-вторых, это одна из немногих мышц, которая работает всю жизнь, не останавливаясь надолго — ни днём, ни ночью — и при этом почти не устаёт. В-третьих, у неё необычная форма: это не плоский слой, как, например, мышцы живота, а настоящий купол — в покое он выгнут вверх, к лёгким.
Где она находится и как выглядит
Диафрагма отделяет грудную полость (где лёгкие и сердце) от брюшной полости (где желудок, печень, кишечник). Её положение легко представить: она проходит примерно по нижнему краю рёбер спереди и опускается ниже по бокам и сзади. Сверху на ней лежат лёгкие, снизу под ней — органы живота.
Название «перегородка» точно описывает роль: диафрагма — это мышечная перегородка между двумя отделами тела. Но просто преградой она не была бы: именно потому, что это мышца, она может двигаться — и каждым своим движением обеспечивает дыхание.
По форме диафрагма — купол, выгнутый вверх, а не плоский лист. Спереди он поднимается выше, сзади и по бокам опускается ниже. Высота купола у взрослого человека — порядка нескольких сантиметров. Правая половина диафрагмы обычно стоит чуть выше левой: под правой — объёмная печень, которая «подпирает» купол снизу (подробнее о положении — в разделе Опорно-двигательная система).
Из чего состоит диафрагма
Хотя диафрагма выглядит как единая мышца, в ней различают несколько частей — по тому, откуда идут её мышечные волокна. Понимать это полезно: разные части крепятся к разным структурам, а в центре волокна сходятся на общей «площадке».
Волокна, идущие от мечевидного отростка — небольшой нижней части грудины. Самая маленькая часть диафрагмы, спереди.
Волокна, идущие от внутренней поверхности нижних рёбер. Это самая большая часть — она «подвешивает» купол к рёберной дуге по обеим сторонам.
Волокна, идущие от верхних поясничных позвонков. Их называют ножками диафрагмы — по одной слева и справа, свисающими вниз к позвоночнику. Правая ножка обычно длиннее левой.
В середине купола мышечных волокон нет — вместо них плотная сухожильная пластинка, сухожильный центр. Он похож на трилистник и служит общей «точкой крепления»: все мышечные части со всех сторон сходятся именно к нему. Это дополнение к трём мышечным частям — центральная опора, а не отдельная мышца.
Отверстия диафрагмы
Одна из самых интересных деталей: диафрагма — не сплошная перегородка. Через неё должны проходить крупные структуры, которые тянутся из груди в живот или обратно. Для этого в ней есть три основных отверстия (их называют также «щелями»). Каждое устроено так, чтобы пропускать своё и не мешать движению купола.
Расположено в сухожильном центре, ближе к правой стороне и по направлению вперёд. Через него проходит нижняя полая вена — крупный сосуд, несущий венозную кровь из нижней части тела обратно к сердцу. Важное уточнение: оно находится в сухожильном центре, а не в мышце — волокна сухожилия его лишь окаймляют, поэтому при сокращении диафрагмы просвет не сужается — кровь течёт свободно.
Через него вниз проходит пищевод — трубка, несущая пищу из глотки в желудок. Здесь же проходят и два блуждающих нерва. Отверстие расположено позади сухожильного центра, ближе к левой стороне. Чтобы пища идти нормально, диафрагма должна удерживать здесь плотное кольцо — об этом в разделе о нарушениях.
Самое нижнее и самое заднее. Через него проходит аорта — крупнейшая артерия тела, несущая кровь от сердца к органам. Устроено оно хитро: идёт не через мышцу, а позади диафрагмы, между ножками, поэтому купол сжимается и разжимается, а аорта в этом «канале» не пережимается.
Отверстия — наглядное доказательство того, что диафрагма разделяет полости, но не отрезает их друг от друга. Кровь, пища и сигналы нервов должны свободно проходить между грудью и животом — и природа решила это особыми «порталами», устроенными так, чтобы сокращение мышцы их не закупоривало.
Как работает диафрагма
Движение диафрагмы необычно: она мышца, но «тянет» не за конец, как мышца руки, а всей своей формой, меняя кривизну купола. На вдохе происходит вот что.
Мышца сокращается — купол уплощается. Волокна диафрагмы тянут купол вниз, он становится более плоским, а его верхушка опускается. При спокойном дыхании купол опускается примерно на 1–2 сантиметра, а при глубоком вдохе — значительно больше. Объём грудной полости при этом растёт, а давление в ней падает — и, как мы уже разбирали, воздух входит в лёгкие сам.
Мышца расслабляется — купол возвращается вверх. На выдохе диафрагма перестаёт тянуть, купол снова выгибается вверх, грудная полость уменьшается, давление растёт — и воздух выходит. В покое для этого не нужна работа мышц: помогает упругость лёгких и грудной клетки.
Но у диафрагмы есть ещё одна, на первый взгляд неожиданная, механическая роль. Опускаясь, она толкает органы живота вниз и слегка вперёд — поэтому в такт спокойному дыханию у человека мягко «ходит» живот. Это не живот дышит сам по себе; это диафрагма двигает его снизу. Именно поэтому диафрагмальное дыхание (о нём — ниже) так заметно в области живота.
Нерв, который управляет диафрагмой
Диафрагма двигается не сама: её «включает» нервный сигнал. За это отвечает диафрагмальный (френический) нерв (от греч. «френ» — «диафрагма»). И вот что здесь удивительно: этот нерв растёт не из грудной клетки, а из шейного отдела спинного мозга — примерно из области нижней части шеи. Даже у взрослого человека этот участок обозначают как шейные сегменты C3–C5 («C» — латинское «шейный»). Оттуда нерв спускается вниз, через грудную клетку, и разветвляется по диафрагме — по одному крупному стволу на каждую половину купола.
Запомнить это деление помогает старая учебная присказка: «C3, C4, C5 — keep the diaphragm alive» («C3, C4, C5 — держат диафрагму живой»). Она точна: если эти шейные сегменты повреждаются (например, при травме шеи), дыхание сразу страдает — диафрагма теряет управление.
Тот же нерв делает диафрагму и «чувствительной»: он несёт в мозг сигналы от её оболочки. Поэтому раздражение диафрагмы может отдавать болью в плечо или шею — знакомый врачам феномен «отражённой боли». Как это устроено в целом, разобрано в разделе Нервная система.
Диафрагма делает не только дыхание
Дыхание — главная, но не единственная работа диафрагмы. Как только телу нужен сильный, резкий выдох или повышение давления внутри живота, в дело вступает тот же купол. Вот где она участвует:
- Кашель и чихание. Чтобы вытолкнуть воздух с силой, диафрагма резко сокращается и создаёт мощный поток — он-то и выбрасывает раздражитель из дыхательных путей.
- Смех. Знакомое «ха-ха-ха» — это ряд коротких резких выдохов, которые делает диафрагма. Не случайно сильный смех называют «смехом от живота».
- Голос, пение, речь. Диафрагма стабильно подаёт воздух, на котором звучат голосовые складки. Поэтому хорошее владение дыханием так важно для певцов и ораторов.
- Повышение давления в животе. Когда диафрагма сокращается, а брюшная стенка держит натиск, давление внутри живота растёт. Это помогает при посещении туалета, помогает удерживать тело при тяжёлой работе и необходимо при родах.
- Икота. Это непроизвольное резкое сокращение диафрагмы, от которого воздух толчком входит в лёгкие и прерывается закрытием голосовой щели — отсюда характерный звук. Чаще всего икота — следствие раздражения диафрагмального нерва или переполненного желудка.
Общая логика такая: всякий раз, когда телу нужен не спокойный вдох, а мощный поток воздуха или повышенное давление в животе, диафрагма берётся за эту работу. Дыхание — её основная обязанность, но далеко не единственная.
Диафрагмальное дыхание
В зависимости от того, какая часть грудной клетки работает ведущей, различают два способа дыхания — и диафрагма в них играет разную роль. Об этом уже шла речь в разделе «Механика дыхания», здесь стоит повторить коротко, потому что без диафрагмы этот разговор неполон.
Ведущая мышца — диафрагма. Купол опускается, слегка подаёт живот вперёд, и воздух входит за счёт изменения объёма в нижней части грудной клетки. Это основной способ дыхания в покое — физиологичный и энергетически выгодный.
Ведущую работу выполняют межрёберные мышцы, поднимающие рёбра. Такой тип больше выражен при нагрузке и волнении. В норме оба способа сочетаются, но ведущей обычно остаётся диафрагма.
Именно поэтому диафрагма — ключевая точка для дыхательных практик и работы с телом. Если она зажата, работает вполсилы или человек привык дышать только грудью, диафрагмальный вдох становится неполным. Как связаны дыхание, осанка и напряжение, разобрано в статье Дыхание и нервная система.
Что происходит при нарушениях
Сбои, связанные с диафрагмой, удобно разложить по тому, что именно страдает: её собственное движение, её отверстия или её нерв.
Если диафрагмальный нерв повреждён (травма шеи, операция, опухоль, сдавливающая нерв), половина купола перестаёт двигаться — наступает паралич диафрагмы. Здоровой половине приходится работать за двоих, поэтому дыхание ослабевает, особенно при нагрузке и в положении лёжа. Врачи проверяют работу нерва простым приёмом: покашливанием — оно напрямую задействует диафрагму.
Если отверстие для пищевода расширяется или слабеет, часть желудка может «проскользнуть» вверх, в грудную полость. Это грыжа пищеводного отверстия диафрагмы. Одно из частых следствий — заброс кислого содержимого желудка в пищевод, что даёт изжогу и жжение за грудиной.
При длительном напряжении — из-за стресса, привычки дышать поверхностно или сидячей позы — диафрагма теряет подвижность: купол ходит недостаточно. Тогда дыхание неполное, человек чаще дышит грудью, а вдох идёт в верхнюю часть лёгких. Связь «зажатая диафрагма — напряжение» — предмет работы с телом и дыхательных практик.
Обычная икота проходит сама. Но если она держится долго, это может указывать на раздражение диафрагмального нерва или диафрагмы — например, увеличенным желудком, сдавлением извне или другими причинами. В таком случае нужна консультация врача.
Как и в других темах раздела, симптомы — одышка, изжога, боль в груди — неспецифичны: одна и та же жалоба может возникать по разным причинам и не всегда связана с диафрагмой. Диагностику и лечение проводит только врач; эта статья объясняет строение и работу, но не заменяет консультацию специалиста.
Связи с другими системами
- Механика дыхания: диафрагма — главная мышца вдоха, и без неё весь механизм дыхания не работает. Как именно меняется давление и объём, разобрано в статье Механика дыхания.
- Дыхательные пути и лёгкие: диафрагма обеспечивает вентиляцию, пути проводят воздух, а лёгкие — через альвеолы — обмениваются газами. Подробнее — в статьях Дыхательные пути и Лёгкие.
- Нервная система: диафрагмой управляет диафрагмальный нерв из шейного отдела спинного мозга, а частота сокращений задаётся дыхательным центром ствола. Подробнее — в статьях Регуляция дыхания и разделе Нервная система.
- Пищеварительная система: через пищеводное отверстие диафрагмы проходит пищевод, а сама мышца участвует в работе живота. Подробнее — в разделах Пищеварительная система и Желудок.
- Опорно-двигательная система: диафрагма крепится к грудине, рёбрам и поясничным позвонкам, поэтому осанка и подвижность грудной клетки влияют на её работу. Подробнее — в разделе Опорно-двигательная система.
- Кровообращение: через диафрагму проходят нижняя полая вена и аорта, а её движения помогают венозной крови возвращаться к сердцу. Подробнее — в разделе Сердечно-сосудистая система.
Диафрагма — куполообразная мышца, разделяющая грудную и брюшную полости и делающая основную работу дыхания. Сокращаясь, она уплощается и опускается; расслабляясь — снова выгибается вверх. Через три её отверстия проходят полая вена, пищевод и аорта, а управляет ею диафрагмальный нерв из шейного отдела. Дышит она непрерывно всю жизнь, но не ограничивается дыханием: кашель, смех, голос, повышение давления в животе — всё это её работа. Понимание диафрагмы — ключ к дыхательным практикам и к тому, как дыхание связано с телом и нервной системой.