Zwerchfell

Definition & Überblick

Das Zwerchfell (lat. Diaphragma) ist ein kuppelförmiger, muskulös-sehniger Körpermuskel, der die Brusthöhle (Cavum thoracis) von der Bauchhöhle (Cavum abdominis) vollständig trennt. Es handelt sich um den wichtigsten Atemmuskel (Hauptinspirationsmuskel) der Säugetiere. Seine rhythmische Kontraktion und Erschlaffung erzeugt die Druckdifferenz, die den Luftstrom in die Lungen ermöglicht. Das Diaphragma ist eine Besonderheit der Klasse Mammalia – kein anderer Wirbeltiergruppe besitzt eine vergleichbar vollständige Trennung zwischen Thorax und Abdomen.

Neben seiner respiratorischen Funktion wirkt das Zwerchfell als Bauchpresse mit, beeinflusst den venösen Rückstrom zum Herzen und stabilisiert den Rumpf bei körperlicher Belastung. Seine zentrale Lage und vielfältige Funktion machen es zu einer der klinisch bedeutsamsten anatomischen Strukturen in der Veterinärmedizin.

Aufbau & Struktur

Das Zwerchfell besteht aus einem peripheren muskulären Anteil (Pars muscularis) und einer zentralen Sehnenplatte (Centrum tendineum). Die Muskelfasern strahlen von ihren Ursprüngen am Skelett radiär in das Centrum tendineum ein. Nach Ursprungsort werden drei Abschnitte unterschieden:

• Pars lumbalis (Lendenteil): Der kräftigste Abschnitt. Er entspringt mit zwei muskulösen Schenkeln – dem rechten Zwerchfellschenkel (Crus dextrum) und dem linken Zwerchfellschenkel (Crus sinistrum) – an den Lendenwirbelkörpern. Das Crus dextrum ist bei allen Haussäugetieren deutlich stärker entwickelt als das Crus sinistrum.
• Pars costalis (Rippenteil): Entspringt an den Innenflächen der letzten Rippen und deren Rippenknorpel. Dieser Teil bildet die seitlichen Zwerchfellkuppeln.
• Pars sternalis (Brustbeinteil): Der kleinste Abschnitt, der am Processus xiphoideus des Brustbeins ansetzt.

Das Zwerchfell weist drei bedeutende Durchtrittsöffnungen (Hiatus) auf:

• Hiatus aorticus: Durchtritt der Aorta (Aorta descendens) und des Ductus thoracicus. Diese Öffnung liegt zwischen den beiden Zwerchfellschenkeln und ist sehnig begrenzt, sodass die Aorta bei der Kontraktion nicht komprimiert wird.
• Hiatus oesophageus: Durchtritt der Speiseröhre (Oesophagus) und der begleitenden Vagusäste (Truncus vagalis dorsalis et ventralis). Diese Öffnung wird muskulär vom Crus dextrum umfasst, wodurch ein funktioneller Sphinktermechanismus entsteht.
• Foramen venae cavae: Durchtritt der hinteren Hohlvene (Vena cava caudalis) durch das Centrum tendineum. Die sehnige Fixierung hält das Gefäßlumen bei Inspiration offen und fördert den venösen Rückstrom.

Innerviert wird das Zwerchfell durch den Nervus phrenicus, der aus den Zervikalsegmenten C5–C7 (speziesabhängig variabel) entspringt und motorisch wie sensibel versorgt. Die Blutversorgung erfolgt über die Arteria phrenica cranialis und die Arteria phrenica caudalis sowie über Äste der Interkostalarterien.

Funktion

Die Hauptfunktion des Zwerchfells ist die Inspiration. Bei Kontraktion der Muskelfasern flacht die Zwerchfellkuppel ab und verschiebt sich kaudal. Dadurch vergrößert sich das Volumen der Brusthöhle, der intrapleurale Druck sinkt, und Luft strömt passiv in die Lungen ein. Bei der Exspiration erschlafft das Diaphragma, die elastische Rückstellkraft der Lungen und der Druck der Bauchorgane schieben es wieder kranial – die Luft wird ausgetrieben. Bei ruhiger Atmung übernimmt das Zwerchfell rund 60–80 % der Atemarbeit.

Darüber hinaus wirkt das Zwerchfell bei der Bauchpresse mit: Durch gleichzeitige Kontraktion des Diaphragmas und der Bauchmuskulatur bei geschlossener Stimmritze (Glottis) steigt der intraabdominale Druck. Dies ist essenziell für Defäkation, Miktion, Emesis und den Geburtsvorgang (Presswehen). Zusätzlich fördert das Zwerchfell als sogenannte „Saug-Druck-Pumpe" den venösen und lymphatischen Rückfluss in Richtung Herz.

Unterschiede zwischen Tierarten

Bei allen Haussäugetieren folgt das Zwerchfell dem gleichen Grundbauplan, weist aber artspezifische Unterschiede auf:

• Pferd (Equus caballus): Ausgesprochen kräftiges Diaphragma mit stark entwickelter Pars lumbalis. Das Crus dextrum reicht bis zum 4. Lendenwirbel. Das Centrum tendineum ist relativ groß. Bei der abdominalen Atmung des Pferdes spielt das Zwerchfell eine besonders dominante Rolle.
• Rind (Bos taurus): Durch das voluminöse Vormagensystem wird das Zwerchfell stark nach kranial vorgewölbt, insbesondere auf der linken Seite (Pansenkontur). Das Zwerchfell steht bei Wiederkäuern unter dauerhaft erhöhtem intraabdominalem Druck.
• Hund (Canis lupus familiaris) und Katze (Felis catus): Vergleichsweise symmetrische Zwerchfellkuppeln. Die Befestigung an den Lendenwirbeln ist weniger ausgedehnt als beim Pferd. Die Pars sternalis ist bei Kleintierpatienten klinisch relevant, da hier Schwachstellen für Hernien bestehen.
• Schwein (Sus scrofa domesticus):