DIAPHRAGMATICKÁ PARÉZA A JEJÍ KINEZIOLOGICKÁ KONSEKVENCE


Pánek D., Čemusová J., Pavlů D.: Diaphragm Paresis and Its Kinesiologic Consequence

Study of diaphragmatic function in the context of breath and kinetic stereotypes is the goal of many research ideas of a lot of clinical and experimental work-placements through many years. From their work is known that hemidiaphragmatic paresis does not significently change quite breathing excursion. There is a change of breathing stereotype in the timing of individual basic and auxiliary respiratory muscles and their overloading. By these changes there is influence to postural activity and postural attitude. In this article we would like to give short introduction to problematic of diaphragmatic paresis and its influence to movement apparatus.

Key words:
diaphragm, breathing, paresis


Autoři: D. Pánek;  J. Čemusová;  D. Pavlů
Působiště autorů: Katedra fyzioterapie FTVS UK, Praha, vedoucí katedry doc. PaedDr. D. Pavlů, CSc.
Vyšlo v časopise: Rehabil. fyz. Lék., 18, 2011, No. 1, pp. 20-24.
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Studium funkce bránice v kontextu dechových a pohybových stereotypů je již několik desetiletí cílem výzkumných záměrů řady klinických a experimentálních pracovišť. Z těchto prací je známo, že hemidiaphragmatická paréza výrazněji neovlivňuje klidové dechové funkce. Dochází však k narušení stereotypu dýchání se změnou časového zapojení jednotlivých hlavních a pomocných respiračních svalů a jejich následnému přetěžování. V rámci těchto změn dochází i k ovlivnění posturální aktivity a držení těla. V tomto článku chceme podat stručné seznámení s problematikou parézy bránice a jejímu vztahu k pohybovému aparátu.

Klíčová slova:
bránice, dýchání, paréza

ÚVOD

Problematikou unilaterální a bilaterální dia­phragmatické parézy se zabývala v minulosti řada autorů (1, 3, 5, 6, 8, 11, 15, 16), kteří se věnovali především studiu ovlivnění dechových funkcí a změnami respiračního stereotypu bránice, hrudníku a břišní stěny. V této práci chceme naznačit další konsekvence, které se týkají posturální funkce bránice a demonstrovat kazuistiku pacienta.

Anatomické a funkční rozdělení bránice

Bránice je plochý sval, který odděluje hrudní dutinu od dutiny břišní. Vrchol brániční kopule tvoří šlachovité centrum tendineum tvaru trojlístku, který se paprskovitě rozbíhá ke svým úponům na sternu XI. a XII. žebra a na bederním úseku páteře. Svým klenutím tvoří bránice dvě ohbí zvané „arcada psoatica“ a „arcada lumbori“, mající vztah ke stejnojmenným svalům. Bránicí prochází aorta, oesophagus, ductus thoracicus, vena cava, vena azygos a n. vagus. Z funkčního hlediska se bránice rozděluje na 3 části: pars lumbalis, pars costalis a pars sternalis. Segmentové uspořádání bránice umožňuje nejen lokalizované dýchání, ale je důležité i pro posturální funkce (17). Současně existence dvou „nezávislých“ polovin bránice představuje funkční rezervu dechových stereotypů, které se mění teprve při bilaterální paréze bránice (3, 5).

Bránice je inervována prostřednictvím n. phrenicus, jehož motoneurony jsou uloženy v krční míše v oblasti C3-C5. Kostální partie bránice jsou však inervovány z kaudálních interkostálních nervů (12). Inervace bránice je zobrazena na obrázku 1. Proprioreceptory, zvláště pak svalová vřeténka, jsou v bránici ve velmi malém množství. Z těchto důvodů jsou schopnosti bránice reagovat na vykonanou práci více ovlivněny jejími vnitřními kontraktilními vlastnostmi než přímo reflexními neurálními mechanismy (14).

Inervace bránice prostřednictvím frenických a interkostálních nervů (Netter, 2005).
Obr. 1. Inervace bránice prostřednictvím frenických a interkostálních nervů (Netter, 2005).

Bránice tvoří kontinuální muskulo-tendinózní blánu. Přestože se jedná o jednu strukturu, mohou pracovat obě poloviny bránice samostatně. Jednotlivá svalová vlákna vycházejí z centra brániční kopuly každé poloviny ipsilaterálně, cirkulárně v rozsahu 270°. Tímto způsobem vzniká tendinózní triangulární prostor - centrum tendineum - s bazí při hrudních obratlích a formanem aorticum a vrcholem v oblasti sternální kosti (obr. 2). V této oblasti přiléhá na bránici perikard a procházejí jím veškeré struktury propojující hrudní a břišní dutinu. Oddělení obou bráničních kopul pak vede k jejich funkční nezávislosti (3, 18). Na obrázku 3 je patrné centrální uložení srdce, které nasedá na centrum tendineum a po obou stranách se klenou brániční kopule.

Schematické zobrazení iradiace svalových vláken z center jednotlivých bráničních kopulí s existencí centrálního triangulárního prostoru, dle Whitelawy rekonstrukce tomografického záznamu (Whitelaw, 1987).
Obr. 2. Schematické zobrazení iradiace svalových vláken z center jednotlivých bráničních kopulí s existencí centrálního triangulárního prostoru, dle Whitelawy rekonstrukce tomografického záznamu (Whitelaw, 1987).

MR obraz s frontálním řezem procházejícím srdcem. Vysoké uložení bránice vlevo odpovídá hemiparetickému postižení bránice vlevo. Je patrné zřetelné oploštění v oblasti centrum tendineum, které je v přímém kontaktu se srdcem (MR ACHK).
Obr. 3. MR obraz s frontálním řezem procházejícím srdcem. Vysoké uložení bránice vlevo odpovídá hemiparetickému postižení bránice vlevo. Je patrné zřetelné oploštění v oblasti centrum tendineum, které je v přímém kontaktu se srdcem (MR ACHK).

Dechový stereotyp

Dýchání je setrvalá práce a složení svalových vláken v bránici je tomu přizpůsobeno. 55 % vláken u dospělého člověka patří k pomalým vláknům oxidativního typu, která jsou velmi rezistentní k nástupu svalové únavy. 25 % jsou rychlá vlákna oxidativně glykolytického typu, která jsou relativně rezistentní proti únavě. A teprve zbývajících 20 % jsou rychle unavitelná rychlá vlákna, glykolytického typu (14).

Dechový stereotyp se liší podle intenzity nádechu a výdechu. Zatímco při klidném nádechu dochází k aktivaci především interkostálních svalů a kostálních partií bránice, při hlubokém nádechu se již aktivuje celá bránice. Obrázek 4 schematicky zobrazuje pohyby hrudního koše a bránice při klidném dýchání. Zatímco tvar brániční kopule se mění jen minimálně, dochází ke změnám délky svalových vláken v souvislosti s nádechem a výdechem v místě úponu bránice k XI. a XII. žebru. Tyto změny jsou následovány snížením pleurálního tlaku a zvýšením intraabdominálního tlaku a ve svém důsledku vedou k inflačnímu efektu plic.

Vztahy v oblasti kostodiaphragmatického spojení při klidném dýchání.
RC – hrudní koš, DI – diaphragma, L – plíce, Pab – vzrůstající abdominální tlak. 1 – úvodní fáze nádechu, 2 – nádech se vzrůstajícím intraabdominálním tlakem, 3 – výdech s klesajícím pluerálním tlakem (Gibson, 1989).
Obr. 4. Vztahy v oblasti kostodiaphragmatického spojení při klidném dýchání. RC – hrudní koš, DI – diaphragma, L – plíce, Pab – vzrůstající abdominální tlak. 1 – úvodní fáze nádechu, 2 – nádech se vzrůstajícím intraabdominálním tlakem, 3 – výdech s klesajícím pluerálním tlakem (Gibson, 1989).

HLAVNÍ ČÁST – PROBLEMATIKA

Unilaterální a bilaterální diaphragmatická paréza

Existuje celá řada příčin vzniku unilaterální či bilaterální parézy bránice. Vyskytují se také případy, kdy je zjištěna pouze náhodně při běžném skiaskopickém vyšetření hrudníku. Příčiny vzniku můžeme rozdělit do tří základních skupin, které zahrnující primární a sekundární etiologické vlivy: 1. centrální postižení - cerebrální či míšní (C3-5), 2. periferní léze n. phrenicus, 3. onemocnění postihující přímo svalovinu bránice (3).

Mezi centrální příčiny patří transverzální míšní léze nad úrovní C5 (10), sklerosis multiplex (2) či amyotrofická laterální skleróza (13). Redukce bráničních pohybů byla také popsána v průběhu akutních mozkových příhod, postižení však bylo vždy bilaterální a patrné jen při hlubším dýchání (6). Největší skupinu však nepochybně představuje přímé postižení n. phrenicus, které můžeme sledovat po různých traumatech či nádorech v oblasti hrudníku, pooperačně, nebo jako součást příznakového komplexu některých neurologických onemocnění - polyradikuloneuritida Guillan-Barré, polyneuropatie Charcot-Marie-Thooth, tetanus (3). Publikovány byly i případy jeho postižení v rámci hypothyroidismu (4, 9). Poslední skupina zahrnuje především některé svalové dystrofie, systémový lupus erythematosus nebo dermatomyositidu (3).

Typickým příznakem bilaterální parézy bránice je orthopnoe, která může v těžkých případech vést až k neschopnosti ležet na zádech. Současně se přidružuje tachypnoe, pocit krátkého dechu a paradoxní pohyb břišní stěny vleže na zádech (obr. 5). Naproti tomu se unilaterální paréza bránice většinou projevuje pocitem nedostatečného dechu pouze při fyzické zátěži a možná ortophnoe je méně výrazná oproti bilaterálnímu postižení. Při fyzikálním vyšetření můžeme zachytit redukci dechových šelestů při bazi postižené plíce, eventuálně poklepové změny. Zobrazovací metody, jako je RTG (obr. 6), CT (obr. 7) či MR vyšetření, velmi dobře objektivizují charakter a stupeň postižení. V klinické praxi se využívají i další vyšetřovací metody jako ultrasonografie či elektromyografické vyšetření bránice, popřípadě magnetická stimulace n. phrenicus (11).

Zobrazuje pohyb hrudní a břišní stěny v průběhu inspirace při normální funkci bránice (vlevo) a při bilaterální paréze bránice (vpravo). Vyřazení funkce bránice v průběhu inspirace vede k paradoxnímu pohybu břišní stěny směrem dovnitř. Tento paradoxní pohyb se akcentuje vleže na zádech (Gibson, 1989).
Obr. 5. Zobrazuje pohyb hrudní a břišní stěny v průběhu inspirace při normální funkci bránice (vlevo) a při bilaterální paréze bránice (vpravo). Vyřazení funkce bránice v průběhu inspirace vede k paradoxnímu pohybu břišní stěny směrem dovnitř. Tento paradoxní pohyb se akcentuje vleže na zádech (Gibson, 1989).

RTG snímek hrudníku s hemidiaphragmatickou parézou vpravo (Kansal, 2009).
Obr. 6. RTG snímek hrudníku s hemidiaphragmatickou parézou vpravo (Kansal, 2009).

CT snímek hrudníku s hemidiaphragmatickou parézou vpravo (Kansal, 2009).
Obr. 7. CT snímek hrudníku s hemidiaphragmatickou parézou vpravo (Kansal, 2009).

KAZUISTIKA

Demonstrujeme případ 39letého muže, který se dostavil na naše oddělení pro cca 1 rok přetrvávající pocit nedostatečného dechu při větší fyzické námaze a současné lumbalgie. Před rokem bylo provedeno pro suspektní pneumonii RTG vyšetření plic a náhodně byla zjištěnou paréza levé poloviny bránice. Anamnesticky pacient udával před 2 lety autohavárii, při které byl připoután pásy a po nárazu se aktivoval přední airback. Následně přetrvávaly několik dnů bolesti na přední straně hrudníku, jiné obtíže neudával. Vzhledem k současným obtížím a přítomnosti hemidia­phragmatické parézy jsme doplnili funkční vyšetření bránice na MR pracovišti ACHK se závěrem: Vysoké uložení bránice vlevo s redukcí rozsahu dechových exkurzí porovnáním s kontralaterální stranou, nejsou známky přesvědčivého paradoxního pohybu bránice, motilita bránice je však změněná porovnáním s kontralaterální stranou, bez zřetelné nitrohrudní herniace či porušení kontury bránice.

Na obrázcích 8a, 8b (frontální řezy) a 9a, 9b (sagitální řezy) jsou snímky z funkčního vyšetření bránice pomocí magnetické rezonance v maximálním nádechu a výdechu. Je patrné, že tvar levé brániční kopule se mění jen pasivně v důsledku změn tlaku v hrudní a břišní dutině. Současně můžeme pozorovat zvýšenou aktivitu kaudálních interkostálních svalů na paretické straně hrudníku, které vedou k částečné asymetrii kaudální části hrudníku. Tyto změny se akcentují v průběhu inspiria. Paradoxní pohyb břišní stěny (směrem dorzálním) v průběhu inspiria není na sagitálních řezech patrný.

Obr. 8a. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální nádech (frontální řez). Pravá brániční kopule sestupuje kaudálně, levá, paretická, je stahována kaudálních směrem především pasivně. Současně je vidět zvýšená svalová aktivita dolních interkostálních svalů a kostální partie levé bránice vedoucí k tvarové asymetrii hrudníku (MR ACHK).
Obr. 8a. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální nádech (frontální řez). Pravá brániční kopule sestupuje kaudálně, levá, paretická, je stahována kaudálních směrem především pasivně. Současně je vidět zvýšená svalová aktivita dolních interkostálních svalů a kostální partie levé bránice vedoucí k tvarové asymetrii hrudníku (MR ACHK).

Obr. 8b. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální výdech (frontální řez). Obě brániční kopule směřují kraniálním směrem, pravá v úrovni 4. - 5. mezižebří, levá kopule zasahuje až do oblasti 2. - 3. mezižebří. Ve srovnání s nádechem (obr. 8a) přetrvává lehká asymetrie laterální strany hrudníku na paretické straně (MR ACHK).
Obr. 8b. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální výdech (frontální řez). Obě brániční kopule směřují kraniálním směrem, pravá v úrovni 4. - 5. mezižebří, levá kopule zasahuje až do oblasti 2. - 3. mezižebří. Ve srovnání s nádechem (obr. 8a) přetrvává lehká asymetrie laterální strany hrudníku na paretické straně (MR ACHK).

Obr. 9a. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální nádech. Jedná se sagitální řez vedený středem levé (paretické) brániční kopule. Je patrný pohyb přední hrudní stěny směrem ventrálním a brániční kopule sestupuje kaudálně (pasivní pohyb) (MR ACHK).
Obr. 9a. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální nádech. Jedná se sagitální řez vedený středem levé (paretické) brániční kopule. Je patrný pohyb přední hrudní stěny směrem ventrálním a brániční kopule sestupuje kaudálně (pasivní pohyb) (MR ACHK).

Obr. 9b. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální výdech. Jedná se o sagitální řez vedený středem levé (paretické) brániční kopule. Přední hrudní stěna se navrací do klidové polohy, brániční kopule vystupuje kraniálně (MR ACHK).
Obr. 9b. Vyšetření dechových pohybů pomocí MR – maximální výdech. Jedná se o sagitální řez vedený středem levé (paretické) brániční kopule. Přední hrudní stěna se navrací do klidové polohy, brániční kopule vystupuje kraniálně (MR ACHK).

Kineziologické aspekty

Z publikovaných prací (17) je známo, že na dechové funkci se kromě hlavního nádechového svalu „bránice“ účastní také interkostální svaly, scalenové svaly a řada dalších drobných pomocných nádechových svalů. Jejich význam na nádechu je však neopominutelný, jak naznačuje tato kazuistika. Výdech je děj převážně pasivní. Interkostální svaly mohou v nouzi udržet funkci dýchací i při ztrátě bránice a vyloučení většiny auxiliárních inspiračních svalů (m. sternocleidomastoideus a mm. scaleni). K tomuto mechanismu dochází pravděpodobně i u námi sledovaného pacienta, kde levostranná diaphragmatická paréza omezila dechové exkurze a bránila pacientovi v plném dechu při vyšší fyzické zátěži.

Při inspiriu vzniká tlak na břišní orgány, dojde k jejich stlačení a prominenci břicha, která je patrná především při snížené síle břišních svalů. Dostatečně pevnou břišní stěnou se zvyšuje možnost fixace bránice, a tím její použití ke zvednutí žeber. Ovšem chybí-li dostatečná brániční aktivita (při jednostranné diaphragmatické paréze), nutně se tento děj musí odrazit na celkové posturální funkci osového orgánu. Vzniká asymetrie připomínající skoliotické zakřivení nebo vývojové vady hrudníku. Asymetrie se akcentuje se zvýšenými fyzickými nároky a prohloubeným dýcháním. Díky svým úponům na bederní, hrudní a žeberní segmenty má asymetrická aktivita bránice také přímý vztah k lumbalgiím, které rovněž náš pacient popisuje.

ZÁVĚR

Bránice je schopna izolované aktivity jednotlivých funkčních sektorů a umožňuje lokalizované dýchání používané terapeuticky při lokálních poruchách dechového mechanismu, skolióze, asymetrických vadách hrudníku nebo hrudní a bederní páteře. Bránice je tedy schopna působit nejen na funkci hrudních orgánů, ale ovlivňovat i konfiguraci osového orgánu. Svým úponem na páteř v bederní oblasti, na žeberní oblouk a na sternum může působit i na bederní lordózu, na pohyb žeber a ovlivňovat konfiguraci hrudníku i páteře. Bránice reaguje velmi citlivě na posturální změny, a proto má výrazný vliv na posturální aktivitu a držení těla.

Příspěvek vznikl s podporou VZ MŠMT ČR MSM 0021620864.

Poděkování

Děkujeme pracovišti magnetické rezonance Ambulantního centra pro choroby hlavy a krku, s.r.o., V Hůrkách 10, Praha 5 (MR ACHK), jmenovitě pak doc. MUDr. Obenbergerovi, CSc., za možnost vyšetřit funkční magnetickou rezonancí brániční stereotyp, a MUDr. M. Kynčlovi za její provedení a vyhodnocení.

MUDr. David Pánek, Ph.D.
Katedra fyzioterapie FTVS UK
J. Martího 31
162 52 Praha 6
e-mail: panek@ftvs.cuni.cz


Zdroje

1. BALAJI, S., KUNOVSKY, P., SULLIVAN, I.: Ultrasound in the diagnosis of diaphragmatic paralysis after operation for congenital heart disease. J. Br. Heart., 64, 1990, s. 20-22.

2. COPPER, C. B., TREND, P. J., WILES, C. M.: Severe diaphragm weakness in multiple sclerosis. Thorax, 40, 1985, s. 633-634.

3. GIBSON, G. J.: Diaphragmatic paresis: Patophysiology, clinical features and investigation. Thorax, 44, 1989, s. 960-970.

4. HAMLY, F. H, TIMINS, R. N., MINH, V. D., MOSER, K. M.: Bilateral phrenic paralysis in myxedema. Am. Rev. Respir. Dis., 111, 1975, s. 911-912.

5. HIGENBOTTAM, T., ALLEN, D., LOH, L. CLARK, T. J. H.: Abdominal wall movement in normals and patients with hemidiaphragmatic and bilateral diaphragmatic palsy. Thorax, 32, 1977, s. 589-595.

6. HOUSTON, J. G., MORRIS, A. D., GROSSET, D. G., LEES, K. R., MCMILLAN, N., BONE, J.: Ultrasonic evaluation of movement of the diaphragm after acute cerebral infarction. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry, 58, 1995, s. 738-741.

7. KANSAL, A. P., CHOPRA, V., CHAHAL, A. S., GROVER, CH. S., SINGH, H., KANSAL, S.: Right-sided diaphragmatic eventration: A rare entity. Lung India, 26, 2009, č.2, s. 48-50.

8. Lagueny, A., Ellie, E., Saintarailles, J., Marthan, R., Barat, M., Julien, J.: Unilateral diaphragmatic paralysis: an electrophysiological study. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry, 55, 1992, s. 316-318.

9. LAROCHE, C. M., CAIRNS, T., MOXHAM, J., GREEN, M.: Hypothyrodism presenting with respiratory muscle weakness. Am. Rev. Respir. Dis., 138, 1988, s. 472-474.

10. LEDSOME, J. R., SHARP, J. M.: Pulmonary function in acute cervical cord injury. Am. Rev. Respir. Dis., 124, 1981, s. 41-44.

11. MILLS, G. H., KYROUSSIS, D., HAMMENGARD, C. H., WRAGG, S., MOXHAM, J., GREEN, M.: Unilateral magnetic stimulation of the phrenic nerve. Thorax, 50, 1995, s. 1162-1172.

12. NETTER, F. H.: Anatomický atlas člověka. Praha, Grada Publishing, 2005. ISBN 80-247-1153-2.

13. PARHAD, I. M., CLARD, A. W., BARRON, K. D., STAUNTON, S. B.: Diaphragmatic paralysis in motor neurone disease. Neurology, 28, 1978, s. 18-22.

14. ROCHESTER, F. D.: The Diaphragm: Contractile Properties and Fatigue. J. Clin Invest., 75, 1985, č. 5, s. 1397- -1402.

15. SIMANSKY, D. A., PALEY, M., REFAELY, Y., YELLIN, A.: Diaphragm plication following phrenic nerve injury: A comparison of paediatric adn adult patients. Thorax, 57, 2002, s. 613-616.

16. SYABBALO, N.: Assessment of respiratory muscle function and strength. J Postgrad Med., 74, 1998, s. 208-215.

17. VÉLE, F.: Kinesiologie. Praha, Triton, 2006. ISBN 80-7254-837-9.

18. WHITELAW, W. A.: Shape and size of the human diaphragm in-vivo. J. Appl. Physiol., 62, 1987, s. 180-186.

Štítky
Fyzioterapie Rehabilitace Tělovýchovné lékařství

Článek vyšel v časopise

Rehabilitace a fyzikální lékařství

Číslo 1

2011 Číslo 1

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se

VIRTUÁLNÍ ČEKÁRNA ČR Jste praktický lékař nebo pediatr? Zapojte se! Jste praktik nebo pediatr? Zapojte se!

×