Диафрагма — главная дыхательная мышца тела. Сокращение диафрагмы уплощает мышцу и увеличивает объем грудной полости, динамически обеспечивая дыхательный объем. Нормальный дыхательный объем создается движениями диафрагмы на 3-5 см в каждом направлении со смещением книзу во время вдоха и кверху — во время выдоха. Изменения в объеме легких оказывают прямое влияние на мышечные волокна диафрагмы и их функцию. Эти мышцы также участвуют во вдохе и выдохе. Например, во время выдоха они сокращаются, подталкивая диафрагму вверх. Маршан продемонстрировал, что есть нормальный профиль колебания внутрибрюшного давления во время спокойного дыхания, от +2 до +10 см водн. ст., в то время как соответствующее внутриплевраль-ное давление колеблется от -5 до -10 см водн. ст.
Разрыв диафрагмы может вызвать как гемодинамические, так и дыхательные расстройства. Внутренние органы, мигрирующие в плевральную полость, нарушают вентиляцию в соответствующем легком и могут в итоге поставить под угрозу вентиляцию в контралатеральном легком с последующим смещением средостения.
Острые и хронические последствия разрыва отражаются и на желудочно-кишечном тракте. Может быть нарушено кровоснабжение образующих грыжу внутренних органов, что приведет к ишемии, некрозу и перфорации с последующим загрязнением грудной полости.. Образование желудочно-кишечной язвы и кровотечение были описаны как хроническое последствие грыжи.
Определенные физиологические факторы могут препятствовать заживлению диафрагмы. Эти факторы включают постоянное динамическое движение диафрагмы и взаимодействие между отрицательным внутригрудным и положительным внутрибрюшным давлением, которые существенно изменяются при кашле, физическом усилии и других усилиях и напряжениях. К тому же, перемещение сальника в разрыв диафрагмы разделяет разорванные мышечные волокна диафрагмы, препятствуя их сращению и нарушая процесс заживления.
Повреждения диафрагмы являются нечастыми, даже в загруженных травматологических центрах. Истинную встречаемость повреждений диафрагмы трудно оценить из-за отсутствия или отсрочки диагноза. Встречаемость повреждений диафрагмы (тупых и проникающих) по опубликованным данным колеблется от 0,8% до 8% всех повреждений живота. Запрос в Национальную базу данных по травме (NTDB) (952242 пациентов из 565 травматологических центров за 2000-2004 гг.) выявил общую встречаемость 0,63% (п=6,038); 35% вследствие закрытой травмы и 65% — от проникающих ранений..| Частота проникающих травм может быть еще больше. В одном проспективном исследовании всем пациентам, госпитализированным с левосторонней проникающей торакоабдоминальной травмой, была выполнена лапароскопия, и у 26 из 110 (24%) пациентов было выявлено повреждение диафрагмы.
До 90% разрывов диафрагмы вследствие закрытой травмы происходят у молодых людях после аварий. Проникающая травма наиболее часто развивается от повреждения в торакоабдоминальной области (проходящего через диафрагму). Реже наблюдаются ятрогенные хирургические повреждения.
Изолированные повреждения диафрагмы встречаются редко. Ее анатомическое местоположение, тесная связь со смежными внутригрудными и внутрибрюшными органами, и тяжесть травмы вызывают развитие сочетанных повреждений у 52-100% пациентов с разрывами диафрагмы. Возникают определенные типы сочетанных повреждений, в зависимости от механизма повреждения диафрагмы.
Тупая травма в принципе вызывает значительное количество сочетанных внутри- и внебрюшинных повреждений. Травматические силы приводят к глубоким и внезапным изменениям внутрибрюшного давления, которые затем передаются на купола диафрагмы, вызывая или способствуя разрыву диафрагмы. По данным NTDB повреждения диафрагмы развивались в сочетании с повреждениями печени в 48%, селезенки в 35%, с повреждением кишечника в 34%, повреждением почки в 16%, с переломами таза в 14%, закрытой черепно-мозговой травмой в 11% и повреждением спинного мозга в 4% случаев.
В серии из 165 пациентов с повреждениями диафрагмы были отмечены в среднем два сочетанных повреждения у пациентов с колотыми ранами, и три сочетанных при огнестрельных ранениях. В этой серии сообщалось о 50% встречаемости сочетанных повреждений печени, 26% частоте повреждений желудка и 12-18% встречаемости легочных, толстокишечных, селезеночных и почечных повреждений.
По мнению Desforges et al., повреждения диафрагмы вызываются передачей силы через внутренности живота на диафрагму, что приводит к разрыву. Это может объяснить более частое вовлечение левой половины диафрагмы, которая не защищена по сравнению с правой половиной. Энергия от силы, приложенной к животу или боку, должна распределяться одинаково во всех направлениях через содержимое брюшной полости. Эта сила распределяется и на левый купол диафрагмы, где буфером является только менее объемный желудок, селезенка и левая почка, чаще подвергающиеся разрыву, если приложено достаточное давление. Bekassy et al. исследовали десять трупных диафрагм в течение первых 24 часов после смерти. Правая и левая половины диафрагмы устанавливались отдельно в барокамеру; давление постепенно увеличивали, пока не происходил разрыв половины диафрагмы. Хотя правая половина диафрагмы постоянно демонстрировала разрыв при более высоком давлении, статистически достоверные данные получить не удалось. Исследователи заключили, что правая половина диафрагмы кажется более устойчивой к прилагаемому давлению, чем левая, и также указали, что печень играет защитную роль в предотвращении повреждений правой половины диафрагмы. Другие исследования показали, при закрытой травме повреждения левой половины встречаются в три разе чаще, чем левой. Двусторонние повреждения диафрагмы и распространение разрывов на центральное сухожилие встречаются нечасто. О них сообщается у 2-6% пациентов с повреждениями диафрагмы.