Atemmuskulatur: Inspiratorische und expiratorische Mechanik

Inspiration: Aktiver Prozess

Inspiration erfordert Muskelkontraktion, um die Thoraxhöhle zu erweitern und den Intrapleuraldruck unter den Atmosphärendruck zu senken.

Primäre Inspirationsmuskeln

• Zwerchfell: Kuppelförmiger Muskel, der Thorax und Abdomen trennt. Kontraktion flacht die Kuppel ab → vertikale Thoraxexpansion (75 % des Tidalvolumens in Ruhe). Innerviert durch den Nervus phrenicus (C3–C5).
• Äußere Rippenmuskeln: Heben die Rippen (Eimerhenkel-Bewegung) → erhöhen anteroposteriore und laterale Thoraxmaße. Aktiv bei ruhiger und forzierter Inspiration.

Zug inspiratorische Muskeln (bei Anstrengung oder Notlage rekrutiert)

• Skaleni: Heben die 1.–2. Rippen
• Musculi sternocleidomastoidei: Heben das Sternum
• Musculus pectoralis minor: Hebt die 3.–5. Rippen
• Musculus serratus anterior: Spreizt untere Rippen
• Musculus latissimus dorsi: Fixiert das Scapula zur Unterstützung der Rippenhebung

Expiration: Passiv in Ruhe, aktiv bei forzierter Atmung

Ruheexpiration ist passiv – elastischer Rückzug der Lunge/Thoraxwand und Entspannung der Inspirationsmuskeln.

Aktive Exspirationsmuskeln

• Interne Rippenmuskeln (interosseoser Anteil): Drücken Rippen ab (umgekehrte Eimerhenkel-Bewegung)
• Bauchmuskeln:
  • Musculus rectus abdominis
  • Musculus obliquus externus abdominis
  • Musculus obliquus internus abdominis
  • Musculus transversus abdominis
  Komprimieren den Abdominalinhalt → drücken das Zwerchfell kranial → reduzieren Thoraxvolumen
• Interne Rippenmuskeln (interchondraler Anteil): Unterstützen tatsächlich die Inspiration (heben Rippen)

Klinische Relevanz

• COPD: Hyperinflation flacht das Zwerchfell ab → mechanischer Nachteil; Hilfsmuskelgebrauch in Ruhe
• Rückenmarksverletzung: Zervikale Läsionen → Zwerchfelllähmung; thorakale → Verlust der abdominalen/exspiratorischen Kontrolle
• Neuromuskuläre Erkrankung: Schwäche → Hypoventilation, ineffektiver Husten
• Trainingsphysiologie: Atemmuskeltraining kann die Ausdauer verbessern

Zusammenfassungstabelle