Fisiologia del diafragma y mussculos respiratorios
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UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS RESUMEN TITULO: FISIOLOGIA DEL DIAFRAGMA Y MUSCULOS RESPIRATORIOS. El diafragma es una estructura músculo tendinosa delgada y plana, que separa la cavidad abdominal de la cavidad torácica. Es un músculo involuntario y el más importante de la respiración. Además de la inspiración el diafragma interviene en los actos de expulsión, defecar, toser, parir, vomitar, estornudar. La acción del diafragma es la contracción venciendo la resistencia de las vísceras abdominales, de modo que deben desplazarse en dirección caudal; en este movimiento la parte central de la cúpula diafragmática se desplaza hacia atrás mientras que se obtiene un agrandamiento adicional del tórax mediante el aplanamiento de sus partes periféricas. Los músculos respiratorios incluyen el diafragma, los músculos intercostales, el esternocleidomastoideo, los escalenos y los músculos abdominales. AUTOR: KATHERINE REINOSO La principal 1 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS función de estos músculos es intervenir en el trabajo respiratorio mediante movimientos rítmicos de la caja torácica y del abdomen para que así ingrese el aire a los pulmones y exista el correcto intercambio de gases. Los músculos accesorios son usados cuando se requiere un aumento del volumen / minuto o cuando el diafragma se encuentra débil o fatigado. Los músculos espiratorios no son usados usualmente durante la respiración espontánea dado que la espiración usualmente es un fenómeno pasivo. PALABRAS CLAVES: Diafragma, orificios, fisiología, músculo diafragmática, forma, anatomía, inserciones, inspirador, contracción inspiradores, músculos involuntario músculos espiradores. CONTENIDO Página Resumen ……………………………………………. 1 Palabras claves…………………………………….. 2 Contenido……………………………………………. 2 Indice de gráficos……………………………………. 4 Carátula………………………………………………. 6 AUTOR: KATHERINE REINOSO 2 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Dedicatoria ……..…………………………………... 7 Agradecimiento …………………………………….. 8 1. Introducción....................................................... 9 1.1 Objetivos......................................................... 11 2. Diafragma.......................................................... 11 2.1 Anatomía................................................. 12 2.2 Acción...................................................... 23 2.3 Diafragma en jóvenes.............................. 27 2.4 Efecto de la contracción diafragmática sobre el abdomen y sobre la caja costal.. 28 2.5 Influencia de la postura............................ 31 2.6 Influencia del volumen pulmonar............. 32 2.7 El diafragma concebido como dos músculos diferentes................................................. 34 2.7.1 Diafragma costal..................................... 34 2.7.2 Diafragma crural..................................... 34 3. Músculos de la respiración.................................. 36 3.1 Acción de los músculos respiratorios en la expansión y compresión de la cavidad torácica. 37 3.1.1 Inspiración.................................................... 37 3.1.2 Espiración..................................................... 40 3.2 Músculos de la caja costal.............................. 42 AUTOR: KATHERINE REINOSO 3 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS 3.2.1 Músculos intercostales.................................. 42 3.2.2 Músculos accesorios..................................... 48 3.2.2.1 Escaleno.................................................... 48 3.2.2.2 Esternocleidomastoideo............................ 49 3.3 Músculos abdominales.................................... 49 3.3.1 Anatomía...................................................... 49 3.3.2 Acción........................................................... 52 3.3.3 Acción de los músculos abdominales sobre la caja costal....................................... 52 3.3.4 Músculos abdominales como músculos accesorios de la inspiración................... …… 53 4. Conclusiones……………………………………… 69 5. Bibliografía……………………………………….. 70 INDICE DE GRAFICOS Y FOTOGRAFÍAS. Páginas Fig. 1 Diafragma.................................................. 15 Fig. 2 Hiato esofágico.......................................... 16 AUTOR: KATHERINE REINOSO 4 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Fig. 3 Inervación del nervio frénico...................... 22 Fig. 4 Corazón y nervio frénico izquierdo............. 22 Fig. 5 Vena cava caudal, nervio frénico derecho, diafragma, corazón y pericardio................. 23 Fig. 6 Presión en la inspiración sobre los músculos del tórax y las costillas............................... 30 Fig. 7 Presión en la espiración, relajación de los músculos……………………………………. 31 Fig. 8 Inspiración diafragmática........................... 40 Fig. 9 Espiración diafragmática............................ 41 Fig.10. Músculos intercostales externos................ 43 Fig. 11 Músculos intercostales internos................. 44 Fig. 12 Músculo transverso del tórax, vasos y nervios intercostales, pleura costal, costillas..................................................... 45 Fig. 13 Músculo oblicuo externo del abdomen, músculo recto del abdomen, dorsal ancho seccionado................................................. 50 Fig. 14 Músculos oblicuo interno del abdomen, transverso del abdomen y nervios costo abdominales……….................................... AUTOR: KATHERINE REINOSO 57 5 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Escuela de Medicina Veterinaria y Zootecnia UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS FISIOLOGIA DEL DIAFRAGMA Y MUSCULOS RESPIRATORIOS. Monografía previa a la Obtención del Título de Médico Veterinario Zootecnista. AUTOR: Katherine María Reinoso Jara TUTOR: Dr. Guillermo Serpa G. CUENCA - ECUADOR 2006 AUTOR: KATHERINE REINOSO 6 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS DEDICATORIA. A mi Dios amado, gracias por haberme dado la vida, salud e inteligencia que tanto disfruto y por tener unos padres a los cuales adoro. A mi papi Rolo, gracias por que desde el principio de mi existencia me ayudaste, por que atrás de mis errores y tristezas siempre estuviste con los brazos abiertos para consolarme, porque en mis grandes triunfos también estuviste para disfrutar conmigo las grandes felicidades. Porque gracias a ti llegue hacer el ser humano que soy y si soy el ser humano que deseabas lo soy gracias a ti, A mi mami Clara, te agradezco por estos 33 años de entrega total que me has dedicado sin queja alguna. Podría decirte "TE AMO" pero me parece una palabra tan corta para demostrarte mis sentimientos y “la mejor manera es demostrarlo con nuestras actitudes”. Mami tu llenas mi vida de un sentimiento tan único que a veces el simple hecho de pensar que algún día no lo tendré me atormenta. AUTOR: KATHERINE REINOSO 7 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS A mis hermanos Rolando y Álvaro…quiero que sepan que son los hombres que más amo…… siempre me cuidaron y protegieron……siempre han estado a mi lado y les doy gracias por hacerme sentir siempre su amiga….. Y aunque hemos crecido y alejado…..no ha provocado que mi cariño y respeto se hayan marchado.… Y jamás duden… de que siempre estaré a vuestro lado. KATHERINE AGRADECIMIENTO: Este trabajo monográfico contiene una infinita gratitud a: Todas las personas que confiaron en mí, que me alentaron, dándome fuerza y ánimo para seguir y no desfallecer. A mi prima Paulina por ser mi gran amiga, en quien encontré siempre un apoyo incondicional. A mis abuelitos por su eterno amor y ternura. AUTOR: KATHERINE REINOSO 8 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS A la Universidad de Cuenca, especialmente a la Escuela de Medicina Veterinaria, y sus profesores que vertieron sus conocimientos en nosotros. A la Universidad de Buenos Aires, especialmente a los doctores Roberto Perna, y Eloy Fernández quienes nos trataron como hijos en aquella tierra lejana impartiéndonos desinteresadamente con nobleza y entusiasmo todos sus conocimientos. A todos mis compañeros (ñas) con quienes he compartito las aulas y muchos momentos inolvidables. KATHERINE. CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN. El presente trabajo contiene información necesaria en la que se describe la fisiología y estructura del diafragma y los músculos que contribuyen en el ciclo respiratorio; siendo AUTOR: KATHERINE REINOSO 9 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS así que los músculos respiratorios son morfológica y funcionalmente músculos esqueléticos cuya función primordial consiste en movilizar rítmicamente la caja torácica para permitir la entrada y salida de aire de los pulmones y por lo tanto mantener el intercambio de gases en condiciones de normalidad. Si bien la acción mecánica de cualquier músculo esquelético está esencialmente determinada por su disposición anatómica y por las cargas que tiene que desplazar cuando se contrae. Es por eso que nos dedicaremos a analizar las funciones mecánicas de cada uno de los músculos que intervienen en la respiración, describiendo sus relaciones anatómicas y las cargas mecánicas que cada uno tiene que soportar. El músculo más importante de la respiración es el diafragma, de allí el interés de esta monografía es detallar tanto la anatomía así como también la fisiología del diafragma para que de esta manera sirva como una guía para posibles investigaciones que se pudieran realizar en este músculo que juega un papel muy importante dentro de la respiración animal. AUTOR: KATHERINE REINOSO 10 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS 1.1 OBJETIVOS: GENERAL: • Realizar un estudio completo sobre la Fisiología del Diafragma y los Músculos de la Respiración. ESPECÍFICOS: • Conocer la disposición anatómica del diafragma y los músculos respiratorios. • Conocer cómo actúa el diafragma en la respiración y cuales son sus funciones. • Describir la relación entre el músculo diafragmático y musculatura de la respiración • Indicar la ubicación topográfica del diafragma y los músculos respiratorios. CAPITULO 2. DIAFRAGMA AUTOR: KATHERINE REINOSO 11 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS 2.1. ANATOMIA El Diafragma es una estructura músculo tendinosa delgada y plana, que separa la cavidad abdominal de la cavidad torácica. Embriológicamente a la segunda semana de desarrollo aparecen cuatro esbozos mesodérmicos que crecen hacia un punto central. Adelante el septum transverso originado en el tercero, cuarto y quinto somite cervical arrastra en su descenso al nervio frénico. Del septum transverso se deriva la porción tendinosa del diafragma. Atrás el mesenterio dorsal origina los pilares del diafragma. Lateralmente a ambos lados se encuentran las membranas pleuroperitoneales. Estos cuatro repliegues mesodérmicos hacia la séptima semana se fusionan separando la cavidad torácica de la abdominal. Es decir, en el embrión, el diafragma aparece como una estructura par, extendida desde las paredes laterales del celoma, para fundirse con el septum transverso. AUTOR: KATHERINE REINOSO 12 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS El septum transverso constituye la parte ventral del diafragma en el adulto. Su contorno recuerda un abanico de hoja de palma. otro lado, tiene una forma de cúpula Por comprimida lateralmente. En sección media, presenta dirección ventral y craneal a partir de las vértebras lumbares hasta el cartílago xifoides. La superficie torácica es muy convexa y está cubierta por la pleura. La superficie abdominal es profundamente cóncava y está cubierta en su mayor parte, por el peritoneo (por la parte inferior). El músculo consta de un marco carnoso que puede ser subdivido en porciones costal, esternal y lumbar, compuesta de dos pedúnculos y un centro tendinoso. Está formado por dos porciones simétricas, sus fibras musculares se insertan en los cuerpos vertebrales y arcos aponeuróticos (ligamentos arqueados medial y lateral). Se une a la parte inferior de la pared torácica. AUTOR: KATHERINE REINOSO 13 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Es el músculo inspirador más importante (como apunte fisiológico, podemos decir que el tetanus provoca la muerte por la contracción tetánica (permanente) de este músculo, provocando un fallo respiratorio y la muerte por ahogamiento). Hay una zona del pericardio unida al diafragma y cuando este se mueve, también se mueve el corazón. El diafragma también se une a las pleuras de los pulmones y cuando el diafragma se mueve, también lo hacen los pulmones. Hay zonas débiles en el diafragma en el que no hay fibras, tan sólo el peritoneo y el pericardio/pleura. Son lugares donde se pueden producir hernias. Estas zonas débiles son: • Trígono lumbocostal o de Bochdaleck: es un espacio triangular que se encuentra en los extremos laterales posteriores del diafragma. Es un espacio donde contactan la pleura y el peritoneo. No pasa ninguna estructura a través suyo. Hay uno en cada lado. AUTOR: KATHERINE REINOSO 14 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS • Trígono esternocostal o de Larrey: espacio triangular situado al lado del esternón. A través suyo pasan los vasos torácicos internos o mamarios internos. Fig. 1 Diafragma. El diafragma tiene orificios por donde pasan elementos para comunicar las dos cavidades (torácica y abdominal), pero no hay una real comunicación entre tórax y abdomen ya que los orificios están tapados por los elementos que los cruzan y por tejido conjuntivo. Estos orificios son: Centro frénico o tendinoso: es la aponeurosis de inserción del diafragma. A través suyo pasa la vena cava AUTOR: KATHERINE REINOSO 15 UNIVERSIDAD DE CUENCA inferior FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS que lo hace a nivel de la t8 y el nervio frénico derecho, tiene un hiato no contráctil. Hiato aórtico: formado por el ligamento arqueado medio (une a los dos pilares mediales) y la columna vertebral. A través suyo pasan la arteria aorta a nivel de la t12 y el conducto torácico linfático. Hiato esofágico: se encuentra en medio de las fibras musculares del pilar medial. Es un hiato con capacidad contráctil. A través suyo cruzan el esófago a nivel de la t10 y los nervios vagos o pneumogástricos. Fig. 2 Hiato esofágico. AUTOR: KATHERINE REINOSO 16 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Entre las fibras del pilar medial pasan: nervios esplácnicos mayores y menores, vena ácigos y vena hemiácigos. Entre el pilar medial y el lateral pasa el tronco simpático del abdomen. Además de la inspiración, el diafragma interviene en los actos de expulsión: defecar, toser, parir, vomitar, estornudar. Se ha establecido que el movimiento de inspiración afecta al centro tendinoso mucho menos que a la porción carnosa y que el foramen de las venas cavas prácticamente no se mueve, ya que la vena cava caudal está firmemente unida a él. Sin embargo la dirección de la porción torácica de la vena cava caudal, en la fase espiratoria, es oblicua, dorsal y caudal. Por este motivo, parecería que no existe razón anatómica que explique porqué el diafragma no se mueve en conjunto, al menos en la inspiración ordinaria; el examen de sujetos indurados por medio del formol, en los que el diafragma parece estar fijo en la fase inspiratoria, indican que las cosas suceden realmente de este modo. INSERCIONES: AUTOR: KATHERINE REINOSO 17 UNIVERSIDAD DE CUENCA 1. PORCION COSTAL: FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Cartílagos de la VIII, IX y X costillas, caudalmente las costillas, en una distancia que aumenta desde sus terminaciones esternales. 2. PORCION ESTERNAL: Superficie dorsal del cartílago xifoides. 3. PORCIÓN LUMBAR: a. El pilar derecho se inserta en el ligamento longitudinal ventral y por mediación de éste en las primeras cuatro o cinco vértebras lumbares. b. El pilar izquierdo esta insertado, de forma similar, a las I y II vértebras lumbares. En el perro, ambos tendones son dobles y simétricos fijándose cada uno en los cuerpos de la 3ra. y 4ta. vértebra lumbar. Entre los pilares existe un anillo fibroso que forma el hiato aórtico para la aorta, la vena ácigos y el conducto torácico. Lateralmente los pilares están separados de la porción costal por tejido conectivo que pasa ventral a los músculos AUTOR: KATHERINE REINOSO 18 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS psoas y forman el arco lumbocostal donde se insertan la pleura y el peritoneo con sus fascias. La vena cava pasa a través del centro tendinoso, ligeramente a la derecha de la línea media. La porción costal está formada por una serie de digitaciones que se unen o se separan por medio de un estrecho espacio del transverso abdominal; entre ambos se hallan los vasos músculo frenético. A partir de la X costilla caudal, las inserciones en las costillas aumentan la distancia por encima de las uniones costocondrales. Por tanto, en la última costilla, el límite dorsal de la inserción está a unos 10 a 12 cm. de su extremo ventral. Cranealmente, el origen se extiende a lo largo del noveno cartílago costal hasta el cartílago xifoides. Desde estos puntos de origen, las fibras se curvan dorsomedial y cranealmente para unirse al centro tendinoso. Es interesante advertir que cuando la XIX costilla se halla presente, el diafragma, por lo general, no tiene conexión con ella y que si termina en esa costilla, lo hace en un punto ligeramente más ventral que lo usual, con una digitación adicional. AUTOR: KATHERINE REINOSO 19 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS El pilar derecho es una dos veces más delgado y largo que el izquierdo. Nace por un tendón fuerte que se confunde con el ligamento longitudinal vertebral ventral hasta las vértebras LIII o LIV (va cranealmente) y se extiende en el centro tendinoso del diafragma. Al tendón le sigue un vientre redondeado, que abandona la columna vertebral hacia cranealmente, la última esparcir sus vértebra fibras torácica, unidas al para, centro tendinoso. Su porción medial pasa algo a la izquierda de la línea media y rodea el esófago, formando el hiato esofágico. El pilar izquierdo. Nace a partir de un tendón delgado del ligamento longitudinal vertebral ventral, en las I y II vértebras. Se continúa por un vientre triangular que termina en el tendón central. Entre el pilar y la inserción de la última costilla, el borde del músculo cruza la superficie ventral del músculo psoas, el tronco simpático y esplénico de los nervios, sin unirse a ellos y forma el llamado arco lumbocostal; en este punto, las cavidades torácica y abdominal están separadas solamente por la membrana serosa y algún tejido areolar. AUTOR: KATHERINE REINOSO El pilar izquierdo aunque 20 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS surge del mismo modo que el de las vértebras lumbares nos se extiende tan cranealmente sobre el diafragma. El centro tendinoso se recuerda la periferia del músculo, pero más alargado. Se encuentra dividido en porciones derecha e izquierda por la inserción en él de los pilares. Se compone de fibras radiadas que se intercalan en muchas direcciones. Esto es especialmente evidente alrededor del foramen de la vena cava, que está circundada por fibras. Una fuerte capa tendinosa se extiende transversalmente por debajo del hiato esofágico. Irrigación: Arterias musculofrénicas y frénicas craneales. Inervación: La única inervación del diafragma es a través de los nervios frénicos que procede del V al VII pares cervicales, inerva al diafragma a cada lado a través del mediastino o el pliegue caval. Cada nervio frénico es el responsable de la innervación de un hemidiafragma. Después de la sección bilateral de los dos nervios frénicos la actividad eléctrica del diafragma desaparece por completo y acaba atrofiándose. AUTOR: KATHERINE REINOSO 21 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Fig. 3 Inervación del nervio frénico Fig. 4 Corazón y nervio frénico izquierdo. AUTOR: KATHERINE REINOSO 22 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Fig. 5. Vena cava caudal, nervio frénico derecho, diafragma, corazón y pericardio. 2. 2 ACCION O FUNCION DEL DIAGFRAGMA Todas las especies exhiben respiración costal y abdominal (es decir, diafragmática), pero su importancia relativa varía según la especie, de acuerdo con las circunstancias que prevalezcan y según el individuo, porque el patrón respiratorio es tan distinto como la estancia o la marcha, es decir que la respiración normal siempre está acompaña de contracciones diafragmáticas, mientras que la participación de los músculos respiratorios intercostales y otros accesorios es menos segura. AUTOR: KATHERINE REINOSO 23 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS El diafragma se contrae venciendo la resistencia de las vísceras abdominales; de modo que deben desplazarse en dirección caudal, en el espacio provisto por la relajación del piso y los flancos del abdomen. En este movimiento la parte central de la cúpula diafragmática se desplaza hacia atrás (quizás en la distancia de la mitad de una vértebra durante la respiración tranquila), mientras que se obtiene un agrandamiento adicional del tórax mediante el aplanamiento de sus partes periféricas. La contracción de las partes esterno costales del diafragma, que se insertan en las últimas costillas, tiende a traccionar estas costillas hacia adentro, en oposición a la tracción hacia fuera y adelante que intercostales. ejercen sobre ellas los músculos Una observación común (fácil de confirmar observando a un perro dormido) es que la última costilla en realidad se retrae hacia adentro durante la inspiración, mientras que las otras costillas más craneales se mueven hacia afuera para ensanchar el tórax. En la fase espiratoria, la porción costal y la crural coinciden casi enteramente sobre las paredes del cuerpo, de tal forma que las bases de los pulmones están en contacto casi exclusivamente con el centro tendinoso. AUTOR: KATHERINE REINOSO 24 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS En la inspiración ordinaria el marco carnoso se aleja de la pared del tórax y las bases de los pulmones se mueven caudalmente en una línea casi paralela con los arcos costales y a unos 10 o 12cm de este punto. Cuando el diafragma se contrae, la tensión entre sus fibras incrementa y se produce un descenso de su cúpula. Esta acción comporta tres consecuencias fundamentales: 1. La presión intratorácica disminuye, y dependiendo de si las vías aéreas están abiertas o cerradas, el volumen alveolar aumenta o la presión alveolar disminuye. 2. La presión abdominal aumenta y el contenido abdominal se desplaza hacia abajo. 3. La caja costal se desplaza. La diferencia de presión a través del diafragma (presión transdiafragmática) es por lo tanto la fuerza axial total ejercida por la zona de aposición dividida por la sección del área torácica a nivel de dicha zona. Dado que el número de fibras diafragmáticas de la zona de aposición es relativamente constante, la presión transdiafragmática es directamente proporcional a la tensión generada entre las AUTOR: KATHERINE REINOSO 25 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS fibras e inversamente proporcional a la sección del área torácica correspondiente. El radio de la cúpula diafragmática no debe ser considerado en condiciones normales, como una variable que intervenga en la presión transdiafragmática, pero cuando la contracción diafragmática es tan intensa como para eliminar la zona de aposición, el diafragma deja de funcionar como un pistón. En este caso, el radio de la cúpula diafragmática es una variable a tener en cuenta para determinar el menor o mayor grado de presión transdiafragmática generada. Una variable importante relacionada con la fuerza de contracción es la relación entre la longitud del músculo y la tensión generada en el mismo. Estas relaciones longitudtensión son las principales responsables de los cambios de volumen pulmonar transdiafragmática. para una determinada presión A mayor longitud inicial, para un determinado grado de activación neurogena, mayor fuerza de contracción transdiafragmática. y por lo tanto mayor presión Por el contrario, cuando el diafragma se contrae desde una menor longitud como ocurre en bipedestación o cuando los volúmenes pulmonares están AUTOR: KATHERINE REINOSO 26 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS incrementados se genera menor fuerza y por lo tanto una menor presión transdiafragmática. Las relaciones fuerza-velocidad pueden tener también importantes implicaciones en el grade de presión transdiafragmática generada: cuado mas rápida es la contracción diafragmática, transdiafragmática generada menor es para una la presión determinada activación neurogena y para un determinado volumen pulmonar y viceversa. 2. 3 DIAFRAGMA EN JÓVENES. La diferencia de tamaño entre los adultos y los jóvenes resultan obvias sin embargo la proporción de varias áreas corporales entre sí y la relación de la superficie corporal respecto al peso es diferente y cambia con la edad. Las costillas del niño son cartilaginosas y la configuración de la caja torácica tiende a ser circular más que elipsoide como en el adulto. La posición horizontal de las costillas previene el efecto de “asa de balde” de la contracción de los músculos intercostales. AUTOR: KATHERINE REINOSO 27 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS El ángulo de inserción del diafragma es casi horizontal en lugar de oblicuo como ocurre en el adulto lo cual provoca una reducción en la eficacia de la contracción. Además el diafragma contiene menos fibras musculares. La contracción lenta resistente a la fatiga en el recién nacido y el lactante pequeño. La proporción de fibras altamente oxidativas aumenta progresivamente hasta alcanzar la composición adulta de un 50 a 55%. En cuanto a la elasticidad torácica, la capacidad de producir mayor presión intratorácica está reducida por el menor grado de retracción costal y el esternón. Los músculos respiratorios tienen distinto grado de maduración. El diafragma de los niños completa su desarrollo con un 55% que lo hace apto funcionalmente. Los movimientos diafragmáticos están restringidos por la presencia del hígado y el estómago que son relativamente grandes. (a) 2. 4 EFECTO DE LA CONTRACCION DIAFRAGMATICA SOBRE EL ABDOMEN Y SOBRE LA CAJA COSTAL. AUTOR: KATHERINE REINOSO 28 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS El descenso de la cúpula diafragmática durante la inspiración desplaza las vísceras abdominales en dirección caudal, incrementando la presión intraabdominal, lo que conlleva un desplazamiento hacia fuera de la pared abdominal anterior. De todas maneras y dado que la contracción diafragmática depende de las resistencias impuestas por la distensibilidad de la caja costal y del abdomen, en ciertas circunstancias, el desplazamiento hacia fuera de la pared abdominal puede no ocurrir. Con respecto a la caja costal y presuponiendo que los volúmenes pulmonares son normales, la contracción diafragmática presenta dos acciones. Por una parte y debido al descenso que se produce en la presión pleural, la porción superior de la caja costal se desplaza hacia dentro con la ayuda de los músculos escalenos e intercostales. Por otra parte la fuerza ejercida en el área de aposición lleva la parte inferior de la caja costal hacia fuera. En esta acción juegan un papel primordial las vísceras abdominales que actúan como fuerza de sostén. AUTOR: KATHERINE REINOSO 29 UNIVERSIDAD DE CUENCA Se ha observado FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS que eviscerando las estructuras abdominales en animales, la parte inferior de la caja costal deja de desplazarse hacia fuera. Otro mecanismo por el cual la contracción diafragmática causa expansión de la parte inferior de la caja costal esta relacionado con el incremento de la presión abdominal que ayuda a llevar hacia fuera la zona de aposición, de forma que para una determinada fuerza de contracción diafragmática la expansión de la parte inferior de la caja costal es mayor cuando la distensibilidad abdominal es menor (mayor presión intraabdominal generada), así como a mayor área de la zona de aposición. AUTOR: KATHERINE REINOSO 30 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Fig. 6 Presión en la inspiración sobre los músculos del tórax y las costillas. Fig. 7 Presión en la espiración, relajación de los músculos. 2. 5 INFLUENCIA DE LA POSTURA. El diafragma expande menos la parte inferior de la caja costal inferior en decúbito supino, en comparación con la posición de bipedestación. Estas diferencias de acción en relación con la postura todavía no son bien comprendidas. Es muy posible que la forma de la zona de aposición cambie notablemente cuando se cambia de posición (de AUTOR: KATHERINE REINOSO 31 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS bipedestación a decúbito supino). Es muy posible también, que a decúbito supino, la distensibilidad abdominal aumente y que por lo tanto existe menor presión intraabdominal durante la contracción diafragmática, con la consecuente menor expansión de la zona de aposición, tal como se ha comentado anteriormente. Se puede especular que tanto las fuerzas insercionales como las aposicionales disminuyen en decúbito supino en comparación con la bipedestación lo que haría imposible contrarrestar la fuerza espiratoria relacionada con la caída de la presión pleural. Los efectos de la postura sobre la parte superior de la caja costal, cuando el diafragma se contrae son virtualmente inexistentes. 2. 6 INFLUENCIA DEL VOLUMEN PULMONAR. La acción del diafragma sobre la caja costal está influida por los cambios de volumen pulmonar. A medida que el volumen pulmonar disminuye por debajo de la capacidad residual funcional, la zona de aposición incrementa de tamaño y como resultado la acción inspiratoria sobre la caja costal aumenta. Por el contrario, a medida que el volumen AUTOR: KATHERINE REINOSO 32 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS pulmonar aumenta, la zona de aposición del diafragma a la caja costal disminuye de tamaño y está menos expuesta a los cambios de presión intraabdominal, por lo que la acción inspiratoria del diafragma sobre la caja costal disminuye. Cuando el volumen pulmonar se aproxima a la capacidad pulmonar total, la zona de aposición desaparece y la contracción del diafragma lleva hacia adentro la parte inferior de la caja costal. Esto explicaría el tipo de respiración que se observa en pacientes que presentan gran hiperinflamación pulmonar. La capacidad de generar presión por parte del diafragma depende enormemente del volumen pulmonar. que el volumen pulmonar aumenta A medida la presión transdiafragmática obtenida por un determinado estímulo peral disminuye casi proporcionalmente. Esta observación está íntimamente ligada a las relaciones fuerza-longitud del diafragma. A mayor volumen pulmonar, menor longitud diafragmática y, por tanto, menor fuerza de contracción. Cuando existe hiperinflamación pulmonar, la presión transdiafragmática se reduce porque incrementa el radio de la curvatura de la cúpula diafragmática. argumentos explican hiperinsuflación el pulmonar AUTOR: KATHERINE REINOSO porqué los Todos pacientes (enfermedad estos con pulmonar 33 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS obstructiva crónica y asma) se hallan en condiciones mermadas, en cuanto a función de contracción diafragmática se refiere. 2. 7 EL DIAFRAGMA CONCEBIDO COMO DOS MUSCULOS DIRERENTES: DIAFRAGMA COSTAL Y DIAFRAGMA CRURAL. Se ha demostrado que la estimulación tetánica de la parte costal del diafragma incrementa las dimensiones de la parte inferior de la caja costal, lo que no ocurre al estimular la parte crural. Con el abdomen abierto y sin aumento de la presión abdominal, durante una estimulación tetánica y consecuentemente anulándose prácticamente el efecto de la zona de aposición sobre la caja costal, la contracción de la parte diafragmática costal es aún capaz de desplazar hacia fura la parte inferior de la caja costal. Por el contrario, y en las mismas circunstancias, la contracción de la parte crural lleva la parte inferior de la AUTOR: KATHERINE REINOSO 34 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS caja costal hacia dentro. El diafragma ha sido considerado siempre como una entidad funcional única, pero observaciones recientes han demostrado que las regiones costal y crural del diafragma tienen una acción mecánica diferente. La parte costal del diafragma tiene una acción inspiratoria directa sobre la parte inferior de la caja costal, lo que es lógico si recordamos la dirección de sus inserciones sobre las costillas. Mientras que la parte crural al no tener inserciones costales actúa sobre la parte inferior de la caja costal y depende del alcance entre la fuerza inspiratoria ejercida por el incremento de la presión intraabdominal y la espiratoria sujeta a la caída de la presión pleural. Se desconoce si las porciones costal y crural pueden contraerse separadamente. En principio, parece que actúan de forma simultánea pero en algunas circunstancias anómalas, como en el vómito o el eructo tan solo actuaría el diafragma costal. Esta observación podría sugerir la existencia de una disociación de activación eléctrica para ambos músculos. AUTOR: KATHERINE REINOSO 35 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS CAPITULO 3. MÚSCULOS DE LA RESPIRACIÓN Los músculos respiratorios incluyen el diafragma, los músculos intercostales, el esternocleidomastoideo, los escalenos y los músculos abdominales. La principal función de cada uno de estos músculos es intervenir en el trabajo respiratorio. El diafragma, el músculo inspiratorio más importante, es el responsable de la ejecución del 30 -90 % del trabajo respiratorio. La contracción de los componentes costal y crural del diafragma generan un desplazamiento hacia abajo de las vísceras abdominales y al levantar las costillas inferiores de manera combinada producen un aumento del volumen pulmonar. Los músculos accesorios, son usados cuando se requiere un aumento del volumen/minuto o cuando el diafragma se encuentra débil o fatigado. Los músculos espiratorios (intercostales internos y abdominales) no son usados usualmente durante la respiración espontánea, dado que la espiración usualmente es un fenómeno pasivo; éstos músculos solamente se activan en los casos en que el trabajo respiratorio se encuentra aumentado5. Cuando estos músculos espiratorios son contraídos generan AUTOR: KATHERINE REINOSO 36 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS disminución del volumen pulmonar y empujan el diafragma hacia la reja costal disminuyendo su radio de curvatura y colocando este músculo en una posición óptima para la contracción, desde el punto de vista de su relación longitud/tensión. (b) 3.1 ACCIÓN DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS EN LA EXPANSIÓN Y COMPRENSIÓN DE LA CAVIDAD TORÁCICA. 3.1.1 INSPIRACIÓN. La inspiración y la espiración son consecuencia de la expansión y comprensión de la cavidad torácica. En la respiración tranquila normal la inspiración es un proceso activo, en el que la expansión de la caja torácica se consigue mediante la contracción de los músculos inspiratorios siendo el más importante y principal el diafragma. El conjunto de las fuerzas generadas durante la contracción de las fibras musculares puede reducirse a una fuerza central FC que empuja las vísceras abdominales hacia AUTOR: KATHERINE REINOSO 37 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS abajo y en fuerzas laterales FL que empujan a la caja costal hacia arriba. De este modo el diafragma actúa como un pistón cuyo desplazamiento en relación a la caja costal aumenta la dimensión vertical de la cavidad torácica. Como el contenido abdominal apenas puede comprimirse, el desplazamiento de la superficie superior del abdomen al ser empujada por el diafragma provoca la dilatación de la pared anterior del abdomen. Las fuerzas laterales también inducen un aumento del volumen de la cavidad torácica. Estas fuerzas provocan el desplazamiento hacia arriba de la caja torácica y la rotación de las costillas costovertebral. inferiores sobre su articulación La forma semicircular de estas costillas y el hecho de que el eje de giro de la articulación tenga una dirección oblicua, provoca que la rotación de las costillas aumente tanto el diámetro transversal anteroposterior de la cavidad torácica. como el En resumen la contracción del diafragma causa la expansión de la cavidad torácica en sus tres dimensiones. Durante la respiración tranquila normal la expansión de la cavidad torácica se debe principalmente a la contracción AUTOR: KATHERINE REINOSO 38 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS del diafragma, en el ejercicio o en la inspiración forzada la acción de éste se complementa con la de los otros músculos inspiratorios. Los intercostales externos están insertados entre las costillas, orientados hacia abajo y hacia delante. La contracción de estos músculos aproxima las costillas entre sí. Como las costillas superiores están fijadas por la cintura escapular, la contracción de los costales provoca el movimiento hacia arriba de las costillas superiores. En las costillas inferiores el efecto de la contracción de los intercostales externos es análogo al que produce el diafragma. Los músculos accesorios en la inspiración giran hacia arriba las dos costillas superiores y los esternocleidomastoideos que desplazan el esternón hacia arriba y hacia delante contribuyendo así al aumento del volumen de la cavidad torácica durante la inspiración forzada. AUTOR: KATHERINE REINOSO 39 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Fig. 8 Inspiración diafragmática. 3. 1. 2 ESPIRACION. En la respiración tranquila normal, la espiración se produce al relajarse la musculatura inspiratoria, es aquí que la retracción elástica de los pulmones y las de la pared torácica están equilibradas. En el primer tercio de la espiración se mantiene un cierto grado de contracción de los músculos inspiratorios que decrece progresivamente hasta anularse. Esta actividad inspiratoria consigue una modulación de la espiración, amortiguando los cambios bruscos de flujo aéreo. AUTOR: KATHERINE REINOSO En la 40 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS espiración forzada la comprensión de la cavidad torácica está favorecida por la musculatura espiratoria. Los abdominales son los músculos espiratorios de mayor importancia. La contracción de los abdominales desplaza el diafragma hacia arriba con lo que reducen el volumen de la cavidad torácica. Los músculos intercostales internos también contribuyen a la espiración. Estos músculos actúan entre las costillas y están dirigidos hacia abajo y hacia atrás. El efecto de los intercostales internos es opuesto al de los externos. Cuando la musculatura inspiratoria está relajada, la contracción de los intercostales internos estira las costillas hacia abajo. Este movimiento causa la reducción de las dimensiones vertical y anteroposterior de la caja torácica. AUTOR: KATHERINE REINOSO 41 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Fig. 9 Espiración diafragmática. 3. 2 MUSCULOS DE LA CAJA COSTAL 3. 2. 1 MÚSCULOS INTERCOSTALES Los músculos intercostales ocupan los espacios intercostales y están divididos en: • Externos e • Internos. • Los músculos intercostales externos van desde los tubérculos costales posteriores hasta los cartílagos costales anteriores. Sus fibras discurren oblicuamente hacia abajo y hacia delante desde la costilla superior a la inferior. Cuando las fibras de estos músculos se contraen elevan la costilla inferior y descienden la superior, pero por la disposición especial de sus fibras el efecto elevador de la costilla inferior es mayor. El efecto total sobre las costillas es su elevación. AUTOR: KATHERINE REINOSO 42 UNIVERSIDAD DE CUENCA Los FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS intercostales externos, ocupan los espacios intercostales a partir de los elevadores costales, hasta aproximadamente las articulaciones costocondrales, cursan caudalmente y llenan los espacios intercondrales. Las fibras pasan caudoventralmente desde el borde caudal de la costilla craneal hasta el borde craneal de la costilla caudal. El origen está por tanto en la costilla craneal y su acción consiste en tirar de la costilla cranealmente durante la inspiración. Fig. 10. Músculos intercostales externos. • Los músculos intercostales internos se insertan anteriormente en la unión intercostal y van hacia atrás hasta los ángulos posteriores de las costillas. Sus fibras discurren oblicuamente de abajo hacia atrás desde la costilla superior a la inferior. AUTOR: KATHERINE REINOSO 43 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Los intercostales internos llenan los espacios intercostal e intercondral en toda su longitud. Las fibras tienen una dirección craneoventral. El origen es, por tanto, desde la costilla caudal y su acción consiste en retraer las costillas durante la espiración. Si actúan junto con los intercostales son inspiradores. Fig. 11 Músculos intercostales internos. Varios haces musculares de los extremos vertebrales de los intercostales internos pueden extenderse y cruzar una o más costillas, especialmente de la IX a la XI se denominan subcostales. Estos músculos están convencionalmente divididos en posteriores o interóseos y anteriores o paraesternales. AUTOR: KATHERINE REINOSO 44 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Todos los músculos intercostales están inervados por los nervios intercostales. Al contraerse los músculos intercostales internos, el efecto consiste en descender las costillas. Los músculos paraesternales elevarían las costillas mientras que los interóseos las descenderían. En resumen, los músculos intercostales externos y los paraesternales elevan las costillas y tienen acción inspiratoria, mientras que los intercostales internos y los interóseos descienden las costillas y son espiratorios. La acción mecánica de los músculos intercostales no está bien esclarecida del todo. No se conoce todavía qué músculos intercostales expenden la caja torácica en sujetos con o sin parálisis diafragmática. • El retractor de las costillas es un músculo triangular delgado profundo al transverso abdominal, el cual puentea el espacio existente entre las primeras apófisis transversas lumbares y la última costilla. Nace en la fascia toracolumbar. AUTOR: KATHERINE REINOSO 45 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Otros músculos que también intervienen en la respiración y que se encuentran dentro de la caja torácica son los siguientes músculos: • Los transversos torácicos asientan en la superficie más interna del esternón y cartílagos costales esternales excepto el primero. Las fibras surgen sobre el esternón como haces segmentales que cursan craneolateralmente para insertarse en los cartílagos costales. Contribuyen a la inspiración. Fig. 12 Músculo transverso del tórax, vasos y nervios intercostales, pleura costal, costillas. • El recto torácico es un músculo plano casi rectangular que va caudoventralmente desde la primera costilla donde se inserta el escaleno medio, para terminar, mediante una fascia con el origen del recto abdominal en AUTOR: KATHERINE REINOSO 46 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS el extremo distal de las costillas III o IV. Durante la inspiración hace avanzar las costillas. Los músculos relacionados con las costillas y los espacios intercostales están inervados por los intercostales. • Los elevadores de las costillas son fusiformes y surgen de las apófisis transversas de las XII primeras vértebras torácicas, se dirigen caudolateralmente y se insertan sobre el borde craneal de la costilla próxima caudal. Son más laterales que los iliocostales. Se continúan lateralmente con los intercostales externos y tiran de las costillas en sentido craneal durante la inspiración. • Los pectorales superficiales están formados por divisiones craneal (descendente) y caudal (transversa) en algunas especies. Sin embargo, en el perro es más conveniente describirlos como un simple músculo con bandas separadas. Surge de la parte media del esternón, próximo al músculo del otro lado y del tercer segmento. Los haces de fibras cursan lateralmente a la parte profunda del cleidobraquial y se insertan con éste músculo en toda la longitud de la cresta del humero. Parece que existe una parte que se separa de su superficie. AUTOR: KATHERINE REINOSO 47 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS 3. 2. 2 MUSCULOS ACCESORIOS 3. 2. 2. 1 ESCALENO. El músculo escaleno se inserta en las apófisis transversas de las cinco vértebras cervicales inferiores (y está inervado por dichos segmentos), dirigiéndose sus fibras hacia abajo e insertándose en la parte superior de la primera costilla (escaleno anterior y medio) y de la segunda costilla (escaleno posterior). Aunque su acción mecánica no es bien conocida del todo, su origen e inserciones sugieren que actúa levantando las dos primeras costillas durante la inspiración y con ellas el esternón y la caja costal. El músculo escaleno sería poco activo durante la respiración normal y se utilizaría tan solo en aquellas situaciones que requieran una mayor demanda ventilatoria (insuficiencia respiratoria, por ejemplo). AUTOR: KATHERINE REINOSO 48 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Durante la respiración normal, su acción se opondría a la de los músculos paraesternales sobre el esternón y se encargaría, en parte de llevar el esternón hacia arriba. 3. 2. 2. 2 ESTERNOCLEIDOMASTOIDEO. El músculo esternocleidomastoideo va desde la superficie anterior del manubrio esternal hasta el tercio medio de la clavícula. Sus fibras se dirigen de forma oblicua hacia arriba y hacia atrás, insertándose en la cara lateral de la apófisis mastoides del hueso occipital. La inervación corre a cargo del undécimo nervio craneal y del segundo nervio cervical. Su acción mecánica tampoco es del todo bien conocida, pero parece ser que lleva y sostiene hacia delante la parte superior de la caja torácica. 3. 3 MUSCULOS ABDOMINALES 3. 3. 1 ANATOMIA. Los músculos abdominales implicados en la respiración son aquellos que forman la pared ánterolateral del abdomen. AUTOR: KATHERINE REINOSO 49 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Estos músculos son los oblicuos externos e internos, los transversos y los rectos del abdomen. El oblicuo externo es el más superficial y se origina en las superficies externas de las seis costillas inferiores y sus fibras se dirigen hacia abajo y hacia delante, insertándose en la cresta iliaca inferior y en la línea alba media. Fig. 13 Músculo oblicuo externo del abdomen, músculo recto del abdomen, dorsal ancho seccionado. El oblicuo interno se origina en el ligamento inguinal, en la cresta iliaca y en la parte inferior de la aponeurosis lumbar. Sus fibras divergen para insertarse en las superficies anterolaterales de los cartílagos de las tres últimas costillas y por medio de una aponeurosis en la línea alba. AUTOR: KATHERINE REINOSO 50 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Fig. 14 Músculos oblicuo interno del abdomen, transverso del abdomen y nervios costo abdominal. El músculo transverso del abdomen discurre por debajo de ambos oblicuos, se origina en la superficie interna de los cartílagos de las últimas seis costillas, de la fascia lumbar, de la cresta iliaca y del ligamento inguinal. Sus fibras terminan en una aponeurosis, que forma parte de la lámina posterior del recto del abdomen. El recto del abdomen está englobado en una especie de lámina formada por las aponeurosis de los otros tres músculos. Se extiende a través de toda la parte ventral del abdomen desde las superficies externas del quinto, sexto y séptimo cartílago costal hasta el pubis. Todos estos músculos abdominales están inervados por las ramificaciones de los seis nervios torácicos inferiores y el primer nervio lumbar. AUTOR: KATHERINE REINOSO 51 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS 3. 3. 2 ACCION DE LOS MUSCULOS ABDOMINALES. Con relación a la mecánica respiratoria, la contracción de los músculos abdominales desplaza el contenido abdominal hacia dentro e incrementa por lo tanto la presión intraabdominal. Como resultado, el diafragma es desplazado hacia el tórax y disminuye el volumen pulmonar. De esta manera los músculos abdominales son los más importantes en el proceso de la espiración y muy especialmente en la espiración forzada. 3. 3. 3 ACCION DE LOS MUSCULOS ABDOMINALES SOBRE LA CAJA COSTAL. El origen e inserciones de los músculos abdominales sugiere que al contraerse llevan hacia abajo las costillas inferiores y por lo tanto disminuyen el volumen de la caja costal. Por otra parte, los músculos abdominales tienen una acción inspiratoria sobre la caja costal, que está relacionada con el aumento de la presión intraabdominal. Como ya se ha dicho anteriormente el incremento de presión abdominal que ocurre cuando los músculos abdominales se contraen, actúa sobre la zona de AUTOR: KATHERINE REINOSO 52 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS aposición, incrementando el volumen de la caja costal de la misma forma que cuando se contrae el diafragma. Además el incremento de la presión abdominal que se produce durante la contracción de los músculos abdominales ocasiona el estiramiento pasivo del diafragma y debido a la disposición de las fibras diafragmáticas costales, cualquier tensión sobre ellas tiende a levantar las costillas y por lo tanto a desplazarlas hacia fuera. Es así que la acción definitiva de los músculos abdominales depende del balance entre las fuerzas insercionales que tienden a disminuir el volumen de la caja costal y el incremento de la presión intraabdominal, que tiende a aumentarlo por dos mecanismos: 1. Por su efecto sobre la zona de aposición y 2. Por el estiramiento pasivo del diafragma. 3. 3. 4 MUSCULOS ABDOMINALES COMO MUSCULOS ACCESORIOS DE LA INSPIRACIÓN. AUTOR: KATHERINE REINOSO 53 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Aunque los músculos abdominales son habitualmente músculos espiratorios, también pueden jugar un importante papel en la inspiración. Esto ocurre en circunstancias especiales, como cuando se incrementan las necesidades ventilatorias o cuando obstrucción inspiratoria. debe respirarse contra una En estas circunstancias, la utilización coordinada de la musculatura abdominal facilita la inspiración. Existen dos mecanismos a través de los cuales se facilita la inspiración. El primero es la utilización coordinada de la musculatura abdominal y otros músculos espiratorios para incrementar el flujo espiratorio y prolongar la espiración reduciendo la capacidad residual funcional haciendo que todo el sistema muscular respiratorio opere a menor volumen. El segundo mecanismo que facilita la inspiración es la elongación de la musculatura inspiratoria debido a la contracción de los músculos espiratorios. Con la contracción espiratoria de los músculos abdominales se desplaza el diafragma dentro del tórax alargando sus fibras ejerciendo mayor fuerza de contracción. AUTOR: KATHERINE REINOSO 54 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Cuadro No. 1 Resumen de los músculos inspiratorios y espiratorios MUSCULOS INSPIRATORIOS MUSCULOS Intercostales Internos ORIGEN INSERCION INNERVACIÓN IRRIGACIÓN TRAYECTO Borde Bordes craneal Nervios de caudales de intercostales las costillas las costillas y cartílagos FUNCION Tiran Arterias intercostal dorsal Superficiales y entre de costillas las arriba y precedentes torácica costillas, y interna. inferoanteriores. ensancha sus fuera; cartílagos lateral de toráxico. 55 UNIVERSIDAD DE CUENCA Intercostales externos FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Borde Arterias Dirige intercostales costillas superficial dorsal cranealme lateral de torácica las costillas interna. Nervios Borde y intercostales caudales de craneal las costillas y sucesivas Cara lateral Nervios Borde Intercartilaginosos caudal externos de y cada costilla borde intercostales craneal la de costilla siguiente Prolongan los músculos Tiran intercostales costillas externos en la arriba. región de los cartílagos costales. 56 de UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Transversal de Tercio medio Cartílago de Nervios las Costillas. O de la primera la ventral De la primera torácica costilla interna costilla... Músculo recto del costilla tórax cuarta intercostales Arterias: externa. al y los hasta Dilatación cartílagos tórax. costales dos a cuatro. escaleno medio. Del Elevadores de las borde posterior de una Elevan costillas. costilla al borde costillas. anterior de la siguiente. Por medio Borde Nervios 57 UNIVERSIDAD DE CUENCA Serrato Anterior FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS de intercostales. una craneal de De los ligamentos Elevan de subvertebrales costillas. se origina en las costillas dorsolumbares la fuerte cara aponeurosis, lateral hoja segunda la a al borde profunda de décima. anterior de la la siguiente. fascia toracolumbar y en la línea mediana dorsal del cuello, así como en las apófisis espinosas 58 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS de las seis primeras vértebras torácicas. Escaleno de la 1ra. Costilla. De Apófisis Primera Ramos transversas costilla ventrales de las de Costilla nervios apófisis cervicales vértebras a transversa, la de la 1ra c y elevaci de las restan la 1ra a la 7ma. cervicales sexta los 1ra. Inmoviliza la y Vértebras séptima. Sus cervicales. fibras Flexor musculares cuello. del están 59 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS atravesadas por los nervios del plexo braquial. Escaleno Supracostal dos Ramos Apófisis Por transversas tendones, de las uno en el los vértebras tercio caballo) cervicales proximal de quinta a la tercera costilla y el de nervios cervicales. (excepto en el tercera ventrales De las costillas 3 – 9 a la Elevación costillas. apófisis transversa las de flexor del vértebras cervicales 3 – 6. otro en el tercio medio de las 60 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS costillas sexta a octava MÚSCULOS ESPIRATORIOS. MUSCULO ORIGEN INSERCION INERVACION IRRIGACIÓN TRAYECTO 61 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Borde medial del Intercostales internos Profundos Borde craneal surco costal de la Nervios de cada costilla anterior. intercostales entre las costillas, dirección costilla caudo-ventral. Prolongan los intercostales Intercartilaginosos internos en la internos. región de los cartílagos costales. Del ligamento esternal propio Cartílagos Torácico Cara dorsal costales. Desde Nervios Arteria torácica interno a las 62 UNIVERSIDAD DE CUENCA Transverso FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS la II a la VIII intercostales. del esternón inclusive parte y interna. primeras articulaciones la adyacente esterno- algunas costales. de costillas. En la fascia En toracolumbar el de las Nervios intercostales. costillas Serrato Posterior. en común con undécima o los músculos decimotercera. A veces también en oblicuos externo interno subvertebral caudal de la cara mediante una lateral aponeurosis, Del ligamento borde dorsolumbar al borde posterior de las costillas, cráneo-ventral. e la costilla décima. del 63 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS abdomen. De la cresta ilíaca al borde posterior Intercostal Común anterior y de numerosas costillas. 1. Línea alba y Oblicuo abdominal externo. Cara externa tendón de prepubiano. Nervios las 2. Tuberosidad intercostales, costillas cuarta a coxal decimotercera cuerpo y ileon fascia Arterias De las costillas intercostal a la línea alba. y costoabdominal y dorsal, lumbar del lumbares. e iliaca circunfleja 64 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS toracolumbar. 3. Fascia profunda. femoral medial. Oblicuo Tuberosidad abdominal coxal interno. parte y Cartílagos de las Ramas la 4 o 5 últimas de los alba ligamento tendón inguinal. prepubiano. iliaca Del ángulo nervios circunfleja antero-externo los profunda. del coxis a la lumbares, costillas. adyacente del Línea ventrales Arterias y intercostales y Arteria lumbar, línea alba y a la costoabdominales. intercostal última costilla dorsal, costoabdominal dorsal y epigástrica caudal. 65 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS Superficies mediales de los extremos ventrales de Transverso los cartílagos abdominal. de las Cartílago xifoides intercostales, y línea alba. costillas se De las intercostal lumbares y de cartílagos músculofrénico costales a la e iliaco línea alba. circunfleja. encuentra con Arterias costo abdominales dorsal, lumbar, los y lumbres. esternales que Nervios la inserción costal del diafragma. Apófisis 66 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS transversas de las vértebras lumbares por medio de la capa profunda la de fascia toracolumbar. Retractor de las costillas Apófisis Borde caudal de Ramos transversas la última costilla de los ventrales Arterias últimos lumbares. Situado profundamente de las tres o nervios torácicos y al cuatro primeros lumbares transverso del primeras músculo abdomen. 67 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS vértebras lumbares por medio de una fascia lumbar. Los cartílagos El pubis de la IV o V medio de Recto Abdominal. costilla a la IX tendón inclusive y la prepubiano superficie por Nervios un intercostales, Arteria Del esternón y epigástricas los costoabdominales, superficiales y lumbares. craneal caudal. cartílagos de las costillas y verdaderas al tendón adyacente del prepubiano y a esternón. la cresta pubiana. 68 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS CAPITULO 4. CONCLUSIÓN El concepto de que el diafragma está formado por dos músculos de acción mecánica diferente (diafragma costal y diafragma crural) constituye una importante novedad, que facilita un mejor entendimiento de las acciones mecánicas de los músculos respiratorios. Los músculos respiratorios constituyen un complejo sistema mecánico y a su vez coordinado, encargado de generar presión para desplazar la caja costal, que hace disminuir la presión inspiratoria y aumentar la presión intraabdominal, lo que favorece la entrada de aire a los pulmones, con su consiguiente aumento de volumen. 69 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS CAPITULO 5. BIBLIOGRAFÍA: 1. SISSONS S. - GROSSMAN J.D.: Anatomía de los animales domésticos, Quinta Edición; Editorial Masson S.A.; Barcelona España. 1982. 2. GUYTON-HALL: Tratado de Fisiología Médica; Décima edición; McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A., México, 2001.(525) 3. GIL J. Prof., otros: Anatomía del perro. Protocolos de disección; Masson, S.A.; Barcelona, España, 1997. 4. TRESGUERRES J. A. F.; Fisiología Humana; McGraw – Hill Interamericana Editores. Madrid. 1992. 5. GURTLER H., AKETZ H., KOLB E., SHORODER L, SEIDEL H.: Fisiología Veterinaria; Segunda edición de la tercera edición alemana; Editada por ERICHKOB Prof. Dr.; Volumen II; Editorial Acribia; Zaragoza España. 1975 70 UNIVERSIDAD DE CUENCA FAC. CIENCIAS AGROPECUARIAS a. www.anestesiapediatrica.com.ar/fisiologia_neonatal.htm b. http://encolombia.com/medicina/neumologia/revneum13n3-disfuncion.htm c. http://www.uch.ceu.es/anatomia_y_embriologia/Diseccion es.htm 71
