Diaframma in differenti posture valutato con la RMN

Introduzione

E’ incredibile come del muscolo diaframma, muscolo volontario più importante del nostro organismo, si conosca così poco. Abbiamo una buona conoscenza dell’anatomia, conosciamo poco della fisiologia, quindi della funzione e delle conseguenti disfunzioni, niente della terapia.
Sulla funzione respiratoria del diaframma si conosce abbastanza, ma sulla funzione extra respiratoria di stabilizzatore della colonna vertebrale conosciamo poco.
L’ampiezza di escursione del diaframma, misura all’apice, è di circa 27.3±10.2 mm (fig. 1) durante la respirazione corrente (tidal breathing), mentre se alla fine dell’espirazio viene effettuata una manovra di Valsalva (increment della pressione addominale) raggiunge una escursione media di 32.45±16.19 mm (fig. 2). Il movimento dell’angolo costo frenico posteriore risulta essere di 39±17.6 mm durante il volume corrente e di 45.48±21.21 mm durante la manovra di Valsalva (Kolar et al 2009).

Nel 2010 Kolar et al. hanno valutato come il diaframma si comporta quando oltre alla funzione respiratoria è chiamato a soddisfare la funzione di stabilizzatore del rachide lombare. In quest’ultimo lavoro l’escursione del diaframma durante la respirazione corrente aumenta di ampiezza e si caudalizza passando dalla posizione supine rilassata, aggiungendo un’attivazione isometrica della flessione dell’arto superiore o dell’arto inferiore. Analizzando i dati numerici l’aumento di ampiezza è determinate principalmente dalla caudalizzazione durante l’inspirazione della porzione più posteriore. Gli stessi Autori (Kolar et al. 2012) hanno valutato con la stessa metodologia il comportamento del diaframma in soggetti con LBP confrontandolo al gruppo dei sani. I risultati sono indicative di una non differente escursione durante il TB, mentre inserendo la funzione di stabilizzazione con la flessione dell’arto superiore o inferiore, si modifica il comportamento del diaframma. Precisamente, nei pazienti si riduce la caudalizzazione durante l’inspirazione, soprattutto della parte più anteriore del diaframma. E’ stato presupposto che questo comportamento del diaframma nei soggetti patologici, riducendo la pressione intra-addominale, possa ridurre l’efficacia come stabilizzatore del rachide lombare.

Arrivano alla stessa conclusione gli Autori (Vostatek et al. 2013) di un più recente lavoro che ha utilizzato più o meno la stessa metodologia.
Un diaframma che tende a lavorare in posizione caudale, definito anche in inspirazione, aumenterà la sua azione di trazione in flessione sul rachide cervicale comportando delle alterate posture del collo-testa (Souchard 1995).
In letteratura recenti lavori hanno messo in evidenza, valutando soggetti patologici e sani, una correlazione tra deficit respiratorio e dolore cronico del collo (Wirth et al 2014); e come esercitazioni della respirazione possano migliorare i parametri respiratori e ridurre la problematica cervicale (Wirth et al 2016).
Come terapia, per ridurre la tensione del diaframma durante la fase di riposo passiva, ciò l’espiratoria, si applicano abitudinariamente delle tecniche manuali, posturali ed esercizi di respirazione.

Nelle tecniche manuali, eseguite con il paziente disteso o seduto, la maggior parte delle tecniche sono rivolte o a indurre un innalzamento del diaframma (cranializzazione) attraverso i polpastrelli delle dita, oppure a indurre un abbassamento della griglia costale con il palmo delle mani.
Gli esercizi di respirazione diaframmatica vengono proposti sia da metodiche- filosofie antiche come lo Yoga che da più recenti esercitazioni propedeutiche al canto o di ginnastica poaturale.
La maggior parte delle metodiche di ginnastica posturale danno molta importanza alla respirazione diaframmatica, ma per quanto queste tecniche quotidianamente vengano applicate non è ancora chiaro come agiscano queste tecniche.

L’idea che ci ha spinto a fare questo studio è verificare cosa accade a livello del diaframma durante la respirazione corrente (Tidal Breathing), l’inspirazione (I max) e l’espirazione (E max) massima diaframmatica in posture gravitazionali, neutre e antigravitazionali.

Riteniamo, ovviamente senza nessuna prova, che le posture invertite, quali quelle assunte con la panca ad inversione (fig. 3) o quelle dello Yoga (fig. 4) sviluppino un’azione terapeutica sul muscolo diaframma.

Per quanto riguarda l’escursione del diaframma in differenti posizioni da quella distesa, noi siamo a conoscenza di un solo lavoro (Takazakura et al 2004), il quale valutando 10 soggetti sani con la RMN, riscontra che l’escursione del diaframma è più ampia nella posizione supina rispetta alla posizione seduta. Ciò sembra dovuto principalmente al peso degli organi addominali sul diaframma (Ibanez e Raurich 1982), infatti, dato che i visceri addominali spingono più facilmente il diaframma cranialmente alla fine dell’espirazione nella posizione supina, il risultato è una maggiore escursione craniale durante la posizione distesa (Takazakura et al 2004).

In questo lavoro era presa in considerazione solo l’ampiezza dell’escursione ma non il livello dell’escursione rispetto alla colonna vertebrale. Una stessa escursione della cupola diaframmatica eseguita ad un livello più craniale vuol dire che il diaframma sta lavorando in maggiore allungamento.

L’obiettivo di questo studio, più qualitativo che quantitativo, visto che è stato utilizzato un solo soggetto, è stato quello di valutare il livello dell’escursione del diaframma durante la respirazione corrente e in massima inspirazione ed espirazione, rispetto al rachide in posture differenti utilizzando la Risonanza Magnetica Nucleare.

 

Materiali e Metodi

E’ stato valutato un soggetto (58 anni, 180 cm, 78 kg) senza evidenti patologie riferite all’apparato respiratorio.

Con la gentile collaborazione del centro diagnostico DLAB di Bologna (http://www.dlabcenter.it), del Prof. Monetti e con l’insostituibile aiuto di Filippo De Carli, tecnico esperto del G-SCAN BRIO (Esaote, Italia), abbiamo valutato il soggetto in tre posture:

• clinostatismo (orizzontale) (fig. 5)
• ortostatismo seduto (verticale) (fig. 6)
• inversione a 60° (obliquo invertito) (fig. 7)

 

 

Il paziente nella prova in clinostatismo era disteso con le ginocchia leggermente sollevate. Nella prova in ortostatismo, ricalcando la posizione utilizzata nel lavoro precedente (Takazakura et al 2004), era seduta e non in piedi. Nella prova in inversione il soggetto era disteso supino sul tavolo, il quale è stato fatto ruotare di 60°. Per utilizzare il movimento standard di acquisizione in ortostatismo permesso dal G-SCAN abbiamo invertito la posizione della testa e dei piedi del soggetto.

Al soggetto gli è stato chiesto, come unico obbligo, di respirare il più regolare possibile per 1 minuto e poi eseguire il più lentamente possibile 3 massime inspirazioni ed espirazioni utilizzando in modo specifico il diaframma.

Il G-SCAN permette la registrazione dinamica ma solo un piano per volta. Le acquisizioni dinamiche sono state acquisite sul piano coronale mediante un taglio che permettesse di fare vedere la parte posteriore della cupola diaframmatica e contemporaneamente le vertebre dorso-lombari.

Dopo l’acquisizione dei filmati è stata eseguita una valutazione visiva qualitativa mediante programma grafico per confrontare il comportamento del diaframma nelle tre posture.

Risultati

Durante la respirazione corrente, l’escursione del diaframma aumenta nella postura clinostatica (fig. 8, filmato 1)) rispetto all’ortostasi (fig. 9, filmato 2)), come già dimostrato in letteratura (Takazakura et al 2004); non sembra aumentare ulteriormente nella inversa (fig. 10, filmato 3) rispetto alla clinostatica. Il livello cranio-caudale dell’escursione cambia notevolmente tra orto e clino, portandosi dal livello del disco tra D11-D12 a livello del disco tra D9-D10. Tra il clino e l’inversione si cranializza ulteriormente ma non così evidente come tra clino e orto.

Durante la massima inspirazione e massima espirazione non sembra che ci siano delle evidenti differenze tra le tre posture valutate. La sezione del diaframma che abbiamo preso in considerazione va dal bordo inferiore della vertebra D9 in massima espirazione al bordo inferiore di D12 in massima inspirazione in tutte e tre le valutazioni.

 

 

Discussione

Questa valutazione del diaframma con RMN dinamica in tre posture differenti (ortostatica, clino e inversione 60°) a nostra conoscenza non è mai stata eseguita.
Dalla valutazione qualitativa effettuata viene confermato ciò che il letteratura (Takazakura et al 2004) è riportato a riguardo. Passando dalla postura ortostatica a quello in clinostatismo si assiste ad una evidente cranializzazione dell’escursione del diaframma durante la respirazione corrente. Si passa, infatti, dal livello del disco tra D11- D12 al disco tra D9-D10. Portando in inversione il soggetto si assiste ad una ulteriore cranializzazione, ma non così evidente come da orto a clino.
Durante l’inspirazione e la espirazione massimale non si assiste a delle evidenti differenze di ampiezza e livello di escursione tra le tre posizioni testate. Il taglio da noi preso in considerazione passa dal bordo inferiore della vertebra D9 in massima espirazione, al bordo inferiore di D12 in massima inspirazione.

In letteratura (Gierada et al.1995; Cluzel et al. 2000; Miyamoto et al. 2002; Takazakura et al. 2004; Chu et al 2006; Kiryu et al. 2006; Plathow et al 2006), a nostra conoscenza, sono riportati dei dati prelevati con la RMN del movimento del diaframma durante la respirazione corrente, ma non durante una massima inspirazione ed espirazione. Non abbiamo, quindi, dei termini di paragone per la valutazione dell’escursione durante la respirazione massimale.
In prima istanza l’ipotesi che l’inversione cranializzi ulteriormente l’escursione del diaframma viene rigettata sia durante la respirazione corrente sia durante la massimale.
La possibilità di effettuare la registrazione su un solo piano è sicuramente un limite. Abbiamo preferito utilizzare un taglio coronale per poter meglio identificare il livello di riferimento vertebrale. Quasi sicuramente non abbiamo preso l’apice della cupola diaframmatica. Per giungere ad una conclusione definitiva bisognerebbe fare delle acquisizioni anche con taglio sagittale per poter valutare se il comportamento registrato nella nostra valutazione rispecchia globalmente il diaframma.

Un ulteriore utile valutazione potrebbe essere effettuata utilizzando un lasso di tempo maggiore di respirazione, in modo da verificare se il comportamento del diaframma rimane uguale o intervenendo un affaticamento e/o allungamento cambi livello di escursione durante la posizione in inversione.
Durante le valutazioni delle registrazioni, nelle 3 differenti posture, si nota un evidente, anche in questo caso qualitativo più che quantitativo, differente comportamento dell’ileopsoas. Nelle acquisizioni in orto e in clino si apprezza una condizione di detensione, mentre nell’inversione al contrario di tensione. Ciò apre la possibilità di una ulteriore via, da indagare, per giustificare l’efficacia della terapia ad inversione. Ovviamente, questa è specifica della panca ad inversione dove è presente una trazione caudale, piuttosto che le posture realizzate durante le asane dello yoga a terra. Cosa diversa quando si utilizzano delle asane con le cinture di sospensione a muro

Conclusioni

I risultati di questo lavoro confermano che il muscolo diaframma cambia l’escursione di lavoro durante la respirazione corrente in base alla postura utilizzata. Nella postura ortostatica l’escursione è più caudale rispetto a quella clinostatica. Con il soggetto in posizione di inversione a 60° il diaframma non si cranializza ulteriormente in modo consistente rispetto alla clinostatica.
Forzando la respirazione non sembra che ci siano delle sostanziali differenze in termini di ampiezze e di livello nelle tre posizioni testate.
Consapevoli che essendo una valutazione qualitativa con un solo soggetto non possiamo considerarla precisa e definitiva. Ma nel campo della comprensione della dinamica del diaframma potrebbe dare degli utili spunti a successive ricerche.

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BIBLIOGRAFIA

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