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Zwerchfell und Lunge: Der Atmungsmechanismus und Einfluss von Krankheiten

Das Zwerchfell: Primärer Atemmuskel

Eine kuppelförmige muskulo-tendinöse Scheibe, die Thorax vom Abdomen trennt. Innervation: Phrenicusnerven (C3–C5).

Atemzyklus

PhaseZwerchfell-AktionDruckänderungLuftstrom
InspirationKontrahiert → flacht, senkt sich 1–2 cm (ruhig) bis 10 cm (tief)Pleuraldruck ↓ (–5 bis –8 cmH₂O); Alveolardruck ↓ unter AtmosphärendruckLuft tritt ein via Nase/Mund → Luftröhre → Alveolen
Exspiration (ruhig)Entspannt → elastischer Rückzug von Lunge/Brustkorb bringt es zurück zur KuppelPleuraldruck ↑ auf Basislinie; Alveolardruck ↑ über AtmosphärendruckLuft tritt passiv aus
Gezwungene ExspirationBauchmuskeln (Rectus, Obliquus) drücken Eingeweide gegen das ZwerchfellPleuraldruck ↑↑ (positiv)Schnelle Ausstoßung

Zwerchfell bei Krankheit

ErkrankungAuswirkung auf das ZwerchfellKonsequenz
COPDÜberblähung flacht das Zwerchfell → mechanischer Nachteil; Faserverschiebung zu ermüdungsresistenten, aber schwächeren Typ-I-FasernDyspnoe, reduzierte Belastungskapazität, Abhängigkeit von Hilfsatmungsmuskulatur
Neuromuskulär (ALS, MS, GBS, Polio)Phrenicusnerv- oder Motoneuronverlust → Schwäche/LähmungOrthopnoe, Hyperkapnie, Ateminsuffizienz; nächtliche Hypoventilation zuerst
PhrenicuslähmungEinseitig (Thoraxchirurgie, Trauma, Tumor) oder beidseitig (Zervikalsäule, Guillain-Barré)Einseitig: oft asymptomatisch; Beidseitig: Ateminsuffizienz
ZwerchfellhernieKongenital (Bochdalek) oder erworben (Hiatus, traumatisch)Abdominalorgane im Thorax → Lungenhypoplasie (kongenital) oder GERD/atmungsbeeinträchtigt
Kritische Erkrankung MyopathieICU-erworbene Schwäche; Zwerchfellatrophie innerhalb von Tagen der BeatmungEntwöhnungsversagen

Beurteilung

  • Schnüffeltest (Fluoroskopie/US): paradoxes Aufwärtsbewegen bei Inspiration = Lähmung.
  • MIP (maximaler inspiratorischer Druck): <60 cmH₂O deutet auf Schwäche hin.
  • Ultraschall: Verdickungsfraktion <20 % = Dysfunktion.
  • Lungenfunktion: FVC liegend < aufrecht (Abfall >25 % = beidseitige Schwäche).

Behandlung

  • COPD: Bronchodilatatoren, Lungenrehabilitation, NIV (entlastet das Zwerchfell).
  • Neuromuskulär: NIV (nächtlich → tagsüber), Zwerchfellschrittmacher (Phrenicusstimulator), Tracheostomiebeatmung.
  • Phrenicuslähmung: Plication (chirurgische Straffung) bei symptomatischer einseitiger; Schrittmacher/Beatmung bei beidseitiger.
  • Hiatushernie: PPIs, Lebensstil; Fundoplikatio, wenn refraktär.
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