横隔膜を支配する横隔神経と迷走神経・三叉神経との関係

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横隔膜の機能

横隔膜は、呼吸機能を果たすだけではなく、腹腔内圧を高めることで姿勢保持や腰椎の安定性にも寄与していることは、前回の記事『横隔膜の機能解剖』でご紹介いたしました。

横隔膜の機能解剖学：呼吸と腰椎・骨盤帯安定化

横隔膜の起始や、内側脚・外側脚の基本的な解剖学をご紹介しています。横隔膜の付着部は胸骨・肋骨・腰部に分かれており、横隔膜は腰椎や骨盤帯の安定性に寄与しています。これは、内側・外側脚の構造が支えているためです。横隔膜の呼吸機能と、腹腔内圧・腰椎骨盤帯の安定化の関係についてもまとめた記事になります。

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臨床の場面では、呼吸がうまくできない方は多くの場面で遭遇することかと思います。「息がたくさん吸えない」「息を吐く時間が短くなっている」「息を吸う時にお腹が前へ膨らんでしまう」といったような呼吸パターンが存在しており、それに伴い身体においては様々な部位で機能不全が生じる可能性があります。

『呼吸の介入をすることで、首や腰の症状だけでなく、身体のあらゆる症状を緩和させることができた』 というような内容を耳にしたことがあるかもしれませんが、横隔膜の解剖学的知識があれば考えうることではないでしょうか。

このようなことから、横隔膜が適切に機能していることは非常に重要なことであります。

横隔膜は『横隔神経』に支配されています。

横隔神経は、迷走神経や三叉神経とも関係しているため、これらの相互作用を知っておくことは臨床場面で有用であると考えられます。

そこで、今回の記事では『横隔膜を支配する横隔神経と迷走神経・三叉神経との関係性』に着目してまとめていきます。少々分かりにくい部分があるかもしれませんが、なるべく分かりやすいようにまとめていますので、最後まで目を通していただければと思います。

横隔膜を支配する横隔神経

横隔神経は、C3からC5の神経根から走行しています。感覚線維と運動線維を含んでおり、心膜や肝臓、大静脈、腹膜からの求心性神経を受けています。

横隔神経は、横隔膜にて多くの枝に分枝しており、呼吸を制御するだけではなく嚥下や発声、気道内の喀痰などにも機能しています。そのため、横隔膜や横隔神経に問題がある場合、食道逆流や嚥下の問題を引き起こす可能性があります。

横隔膜の機能障害に影響する可能性のある神経根は特にC4/5・C5/6であり、その他の神経としては腋窩神経・肩甲上神経・肩甲背神経・筋皮神経・鎖骨下神経が該当します。いわゆる肩関節・肩甲帯周囲の感覚・運動に関係していますので、神経の機能障害が生じている場合は横隔膜の機能評価も行うべきでしょう。

横隔膜は、呼吸において“吸気”で機能します。横隔膜の機能不全がある場合、胸鎖乳突筋や斜角筋など頸部周囲筋を使用し、代償性呼吸・強制吸気を行うことが考えられます。これに伴い、頭部の前方変位や側屈、第一肋骨の挙上などのアライメント変化が生じます。

また、吸気の代償として鎖骨下筋が過剰に収縮する場合もあります。これによって、鎖骨が後退・前下方変位し第一肋骨は挙上するため、鎖骨と肋骨の間隙が狭小化してしまい胸郭出口症候群（肋鎖症候群）の症状を引き起こす可能性があります。

つまり、横隔膜と胸郭出口症候群の間には密接な関係がある、ということになります。
むしろ、呼吸と胸郭出口症候群には密接な関係がある、といっても良いのではないでしょうか。

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迷走神経との関連

横隔神経は、迷走神経と吻合します。

迷走神経は、横隔膜の内側領域の脚部を神経支配しており、求心性線維は横隔膜運動ニューロンの抑制に影響を及ぼしていると考えられています。そして、求心性および遠心性の接続によって内側縦束に接合されています。
※内側縦束とは、系統発生上あるいは個体発生上、脳幹に古くから存在するもので、中脳吻端から脊髄前索に至る線維束のこと。

内側縦束は、中脳と三叉神経を含む大部分の脳神経、および眼を支配する脳神経（Ⅱ・Ⅲ・Ⅳ・Ⅴの最初の分岐・Ⅵ）、舌（Ⅶ・Ⅻ）、および頸部の基部（C1-3）をつなぐ神経線維との関連があります。したがって、迷走神経と内側縦束は、横隔膜と様々な器官を繋いでいる重要な経路となっています。

迷走神経と内側縱束の経路は、視覚と姿勢との間に深い関係があることから、横隔膜機能障害に付随する症状としては、頭部領域の痛みや眼球運動の問題を引き起こす可能性を示唆しています。例えば、呼吸への介入によって、頭痛や眼の症状が変化することは何ら不思議なことではないと考えられます。臨床現場でも、エクササイズ後に「なんだか視界が明るくなった」「はっきりものが見えます」なんて言われることがあるのではないでしょうか。

三叉神経との関連

迷走神経は、三叉神経系と密接に関連している舌下神経と関連しており、舌下神経は横隔神経および肋間筋から多数のシナプス前インパルスを受けます。

呼吸において横隔膜自体が収縮する直前に、オトガイ舌筋や舌骨舌筋などの口蓋底筋が協働します。オトガイ舌筋は頭頸部の筋の一部であり、舌骨を前方に挙上させる作用によって、吸気中に上気道が閉じるのを防ぎ、適切な呼吸ができるように促しています。

さらに、この筋肉は舌骨が固定されている場合、下顎を後方に引く作用も有しています。そのため、頭頸部・顎関節のアライメントや、舌骨に付着する他の筋の影響を受けることとなります。例えば、舌骨と肩甲骨を繋ぐ肩甲舌骨筋は、舌骨を後下方へ引く作用を有しているので、肩甲骨〜舌骨〜下顎〜頭頸部のアライメントに影響を及ぼすこととなるでしょう。このように考えていると、「肩甲骨に付着する筋からの影響何かも受けるのでは？」や「肩甲骨と関係する鎖骨・上腕骨・胸郭の影響は？」と様々なことを総合的に考えていく必要がありそうです。

口蓋底筋は求心性線維によって三叉神経系に接続されているため、頸頸部との関連があります。また、舌下神経は、C1-2領域の後頭下筋群との関連があります。これは、横隔膜の機能不全が頸部や口蓋底へ症状を引き起こす可能性を示唆しています。

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他の神経学的関連

横隔膜は、多くの臓器に囲まれた位置に存在しているため、それらからの情報などを受け取る場所としても役割を担っています。

腹腔神経叢はTh4-Th9、上腸管膜動脈神経叢はTh10-Th12、腎神経叢や腎神経としても知られている下腸管膜動脈神経叢はL1-L2に由来しています。腹腔神経叢は、下降してくる迷走神経の分枝も受けており、胃・小腸・肝臓・胆嚢・膵臓・脾臓・腎臓などの上腹部内器官に分布します。

一般的に、これら神経叢は共通の裂孔を介して横隔膜を通過します。これは、内臓の活動は横隔膜の影響を受けることを意味しています。

また、3つの神経叢の神経支配に関連した関連組織の痛み、支配領域における軟部組織の痛みを生じうる可能性を示唆しています。

まとめ

横隔神経と迷走神経や三叉神経との関連は、非常に興味深い内容でした。

上肢の痺れや頸部・頭蓋領域の痛み、眼周囲の疲労感などが横隔膜からの影響を受けている可能性を念頭に置いておくと、評価・介入結果を考察する上で解釈の幅が広がるのではないでしょうか。

こちらの記事では、横隔膜の解剖学的特徴と機能をご紹介していますので、併せてご参照ください。

横隔膜の機能解剖学：呼吸と腰椎・骨盤帯安定化

横隔膜の起始や、内側脚・外側脚の基本的な解剖学をご紹介しています。横隔膜の付着部は胸骨・肋骨・腰部に分かれており、横隔膜は腰椎や骨盤帯の安定性に寄与しています。これは、内側・外側脚の構造が支えているためです。横隔膜の呼吸機能と、腹腔内圧・腰椎骨盤帯の安定化の関係についてもまとめた記事になります。

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参考文献

Anatomic Connection of the Diaphragm：Influence of Respiration on the Body System：Bruno Bordoni, Emiliano Zanier, Journal of Multidisciplinary Healthcare, 2013