Diaphragme (organe)
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Le diaphragme est un organe propre aux mammifères[1]. Il forme une cloison musculo-aponévrotique qui sépare la cavité thoracique des cavités de l'abdomen.
| Groupe |
Partie thoracique du système musculaire (d) |
|---|---|
| Terminaison | |
| Artère | |
| Drainage veineux |
Veine phrénique supérieure (en) |
| Nerf | |
| Actions |
Mouvement inspiratoire (d) |
| Nom latin |
Diaphragma |
|---|---|
| MeSH |
D003964 |
| TA98 |
A04.4.02.001 |
| TA2 |
2327 |
| FMA |
13295 |
Le rôle physiologique du diaphragme est fondamental dans la ventilation pulmonaire des mammifères. Il est le plus volumineux et le plus important des muscles inspiratoires : sa contraction, en créant une dépression dans la cavité thoracique, permet l'entrée d'air dans les voies respiratoires. Son relâchement permet à l'inverse l'expiration passive. La contraction du diaphragme est périodique et automatique[réf. nécessaire], sous contrôle d'efférences provenant du tronc cérébral. Chaque contraction du diaphragme initie un cycle respiratoire. La fréquence de sa contraction définit la fréquence respiratoire. Il est possible de modifier volontairement sa fréquence de contraction.
Étymologie
modifierLe terme anatomique diaphragme a été créé par Gérard de Crémone[2].
Anatomie humaine
modifierLe diaphragme constitue la face supérieure du caisson abdominal.
Structure
modifierLe diaphragme est un muscle digastrique organisé autour d'un centre tendineux trifolié.
Il forme une voûte à convexité supérieure constituée de deux coupoles : les coupoles diaphragmatiques droite et gauche.
Les fibres musculaires s’insèrent sur le pourtour de l'ouverture inférieure du thorax et sur les bords du centre tendineux.
Il s'organise en trois parties liées aux insertions des fibres:
- une partie sternale,
- une partie costale,
- une partie lombaire ou vertébrale.
Partie sternale
modifierLa partie sternale nait par des faisceaux très courts et grêles de la face postérieure de l'extrémité inférieure du processus xiphoïde et par quelques fibres sur la ligne blanche.
Les fibres se terminent en arrière sur la partie moyenne de la foliole antérieure du centre tendineux.
La partie sternale droite et gauche peuvent être séparé par espace médian : la fente de Marfan.
La partie sternale est limitée latéralement par le triangle sterno-costal.
Partie costale
modifierLa partie costale nait de digitations de la face interne de la paroi thoracique :
- des faces internes des six derniers arcs costaux,
- de l'arcade aponévrotique entre le sommet de la dixième côte et le sommet de la onzième,
- de l'arcade aponévrotique entre le sommet de la onzième côte et le sommet de la douzième,
- de l'arcade aponévrotique entre le sommet de la douzième côte et la face antérieure du processus transverse de la première vertèbre lombaire.
Les digitations nées de la dixième à la douzième côte s’unissent aux faisceaux d’insertion homologues du muscle transverse de l’abdomen.
Les fibres se terminent sur les bords latéraux des folioles droit et gauche du centre tendineux.
Les faisceaux antérieurs les plus médiaux délimite le triangle sterno-costal.
Les faisceaux postérieurs les plus médiaux délimite le triangle lombo-costal.
Entre les digitations passent les nerfs intercostaux.
Partie lombaire
modifierLa partie lombaire ou vertébrale nait directement ou indirectement des quatre premières vertèbres lombaires.
Elle se divise en deux parties :
- une partie médiane constituée du pilier du diaphragme qui s’insère directement sur les vertèbres lombaires,
- une partie latérale qui nait du ligament arqué médial et du ligament arqué latéral.
Les tendons des deux piliers droit et gauche s'unissent pour former le ligament arqué médian formant la limite antérieure du hiatus aortique.
Les faisceaux musculaires se terminent sur les bords de l'échancrure postérieure du centre tendineux.
Orifices du diaphragme
modifierHiatus aortique
modifierLe hiatus aortique se situe en arrière du diaphragme à proximité de la colonne vertébrale au niveau de la douzième vertèbre thoracique. Il est limité à l'avant par le ligament arqué médian et latéralement par les piliers du diaphragme.
Il donne passage à l'aorte, qui de thoracique devient abdominale, et au conduit thoracique.
Hiatus œsophagien
modifierLe hiatus œsophagien se situe en avant du hiatus aortique au niveau de la dixième vertèbre thoracique. Il est formé par des faisceaux musculaires en provenance des piliers du diaphragme.
Il donne le passage à l'œsophage et aux nerfs pneumogastriques.
Foramen de la veine cave
modifierLe foramen de la veine cave est situé en avant du hiatus œsophagien et sur sa droite à la jonction des folioles droit et antérieur du centre tendineux à la hauteur de la neuvième vertèbre thoracique. Il donne le passage à la veine cave et à des branches du nerf phrénique droit.
Autres orifices
modifierOn trouve également d'autres orifices pairs :
- le triangle sterno-costal,
- le triangle lombo-costal généralement fermé,
- le hiatus des nerfs splanchniques thoraciques,
Innervation
modifierLe diaphragme est innervé par le nerf phrénique qui naît des racines cervicales C3 C4 et C5.
Fonction
modifierLa contraction du diaphragme assure l'expansion de la cage thoracique et crée une dépression dans les poumons, entraînant une entrée d'air ou inspiration. L'expiration est passive, par décontraction du diaphragme. Pour un ordre d'idée, lorsque le diaphragme d'une personne s'abaisse de un cm, c'est 500 mL d'air qui entrent dans ses voies respiratoires.
Mécanisme inspiratoire
modifier
Le mécanisme d'inspiration se décompose en deux phases :
- la phase abdominale :
elle résulte d'un aplatissement des coupoles, et d'un abaissement du centre phrénique, les points fixes étant les insertions sur la 10e côte, et a pour conséquence un appel d'air au niveau des poumons. Le mouvement étant dirigé vers le bas, les viscères abdominaux s'en trouvent comprimés : on observe alors un « gonflement du ventre », le muscle abdominal transverse jouant un rôle de contre appui ; - la phase thoracique :
le centre phrénique devient le point fixe alors que les fibres continuent de se contracter en entraînant une élévation des côtes basses (les côtes basses étant à la base dirigées vers le bas, il suffit alors de les horizontaliser : c'est l'action du diaphragme). Cette élévation augmente le diamètre transversal et antéro-postérieur de la cage thoracique.
Pour que le centre phrénique devienne un point fixe lors de la contraction du muscle diaphragme, il doit prendre appui sur la masse viscérale qui a été préalablement comprimée lors de la phase dite abdominale. Une autre manière d'obtenir un point d'appui pour le centre phrénique est la position couchée sur le ventre, c'est-à-dire en décubitus ventral, on a là aussi une compression des viscères.
Mécanisme expiratoire
modifierAu repos ou à faible activité, l'expiration est généralement passive et se caractérise par un relâchement des muscles éventuellement aidé par la gravité.
Il existe cependant des configurations organiques et contextes divers rendant l'expiration active (exemple : phénomène « piston » chez les macropodidés pendant la course[3]) voire explosive (en particulier chez certains taxons marins comme les cétacés[4]).
Développement
modifierLe diaphragme résulte de la fusion de quatre structures embryonnaires :
- le septum transversum qui sépare la cavité cœlomique en cavité thoracique et cavité abdominale. Il aboutira au centre phrénique tendineux ;
- les membranes pleuro-péritonéales ;
- le mésoderme para-axial de la paroi du tronc qui aboutira avec les membranes pleuropéritonéales à la partie musculaire périphérique ;
- le mésenchyme œsophagien qui constituera les piliers du diaphragme.
Exploration
modifierLa radiographie du thorax permet de visualiser les coupoles diaphragmatiques et de voir s'il existe une ascension de l'une d'elles. Elle est faite en fin d'inspiration mais peut être réalisée en expiration profonde permettant de dépister une paralysie diaphragmatique.
L'échographie permet d'en mesurer l'épaisseur ainsi que sa mobilité[5].
L'IRM ou le scanner sont de bonnes modalités d'imagerie.
Les épreuves fonctionnelles respiratoires peuvent apprécier certains indices de la fonction diaphragmatique, comme la mesure de la pression maximale inspiratoire[6].
Pathologies connues
modifier- Plaie du diaphragme
Troubles du fonctionnement
modifier- paralysie diaphragmatique :
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- Contraction diaphragmatique chronique ou syndrome chronique d'hyperventilation, dit « maladie du soupir », aussi mal nommé « spasmophilie » : ce syndrome est d'origine psychosomatique[réf. nécessaire]. Il peut être lié au stress, à l'angoisse, à un choc émotionnel, etc., et se traduit physiologiquement par un « blocage » du diaphragme dont les filaments d'insertion restent contractés.
Parallèlement au traitement de la cause du trouble psychologique proprement dit, ce syndrome peut être apaisé par l'apprentissage des techniques de la respiration abdominale aussi utilisée en plongée, en chant, en travail scénique, en musique instrumentale à vent, en arts martiaux, en yoga, en sophrologie, en équitation centrée, etc. et qui consiste principalement en un travail d'assouplissement et d'étirement du diaphragme.
Traitement
modifierUne rééducation du diaphragme peut être menée, dans le cas, par exemple, d'une insuffisance cardiaque, permettant une amélioration des symptômes et de la qualité de vie[7].
Une stimulation électrique, soit du nerf phrénique, soit du diaphragme lui-même, semble être une modalité thérapeutique prometteuse dans certaines indications[6].
Notes et références
modifier- « A new scenario of the evolutionary derivation of the mammalian diaphragm from shoulder muscles »(en)
- (en) Luis-Alfonso Arráez-Aybar, José-L. Bueno-López et Nicolas Raio, « Toledo School of Translators and their influence on anatomical terminology », Annals of Anatomy - Anatomischer Anzeiger, vol. 198, , p. 21–33 (DOI 10.1016/j.aanat.2014.12.003, lire en ligne, consulté le )
- « How does a hopping kangaroo breathe? »(en)
- « A review of cetacean lung morphology and mechanics »(en)
- Vetrugno L, Guadagnin GM, Barbariol F, Langiano N, Zangrillo A, Bove T, Ultrasound imaging for diaphragm dysfunction: a narrative literature review, J Cardiothorac Vasc Anesth, 2019;33:2525-2536
- Salah HS, Goldberg LR, Molinger J et al. Diaphragmatic Function in Cardiovascular Disease, J Am Coll Cardiol, 2022;80:1647-1659
- Azambuja AC, de Oliveira LZ, Sbruzzi G, Inspiratory muscle training in patients with heart failure: what is new? Systematic review and meta-analysis, Phys Ther, 2020;100:2099-2109
Voir aussi
modifierBibliographie
modifier- (en) Steven F. Perry, Thomas Similowski, Wilfried Klein, Jonathan R. Codd, « The evolutionary origin of the mammalian diaphragm », Respiratory Physiology & Neurobiology, vol. 171, no 1, , p. 1-16 (DOI 10.1016/j.resp.2010.01.004)
Article connexe
modifierLiens externes
modifier
- Ressources relatives à la santé :
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :
- Ressource relative à la santé (pour coupole diaphragmatique) :
- Ressources relatives à la santé (pour coupole diaphragmatique droite) :
- Ressources relatives à la santé (pour coupole diaphragmatique gauche) :
- Ressource relative à la santé (pour muscle de la coupole diaphragmatique droite) :
- Ressource relative à la santé (pour muscle de la coupole diaphragmatique gauche) :
- Ressources relatives à la santé (pour partie lombaire du diaphragme) :
- Ressource relative à la santé (pour partie lombaire droite du diaphragme) :
- Ressource relative à la santé (pour partie lombaire gauche du diaphragme) :
- Ressources relatives à la santé (pour partie costale du diaphragme) :
- Ressource relative à la santé (pour partie costale droite du diaphragme) :
- Ressource relative à la santé (pour partie costale gauche du diaphragme) :
- Ressources relatives à la santé (pour partie sternale du diaphragme) :
- Ressource relative à la santé (pour partie sternale droite du diaphragme) :
- Ressource relative à la santé (pour partie sternale gauche du diaphragme) :
- « Diaphragme », sur le dictionnaire de l’Académie nationale de médecine
- « Coupole diaphragmatique », sur le dictionnaire de l’Académie nationale de médecine
- « Partie lombaire du diaphragme », sur le dictionnaire de l’Académie nationale de médecine
- « Partie costale du diaphragme », sur le dictionnaire de l’Académie nationale de médecine
- « Partie sternale du diaphragme », sur le dictionnaire de l’Académie nationale de médecine
