Diafragma och bålstabilitet

Diafragma är knappast en muskel som man kopplar till bålstabilitet och "coreträning".

Mest känd är diafragman för att det är vår viktigaste andingsmuskel, speciellt vid s.k. bukandning. Vid bröstandning använder man istället de interkostala musklerna (mellan revbenen) för att höja och sänka bröstkorgen. De flesta människor använder en kombination av buk- och bröstandning, men bukandningen ger den högsta respirationsvolymen.

Diafragma är en muskel som har formen som en kupa och är skiljeväggen mellan brösthålan och bukhålan. Den består av ett klöverformat centralt senparti i mitten. När muskeln kontraheras dras muskeln nedåt och ökar därmed volymen i brösthålan, vilket skapar ett undertryck i brösthålan, lungorna expanderas och fylls med luft.

När diafragma slappnar av minskar undertrycket i brösthålan och luften åker ut ur lungorna. För att få en forcerad utandning kan även transversala bukmuskeln hjälpa till att trycka på underifrån för att öka trycket i brösthålan.

Som muskel har diafragma det centrala senpartiet som fäste och underkanten av bröstkorgen/revbensbrosken (pars costalis), bröstbenet (pars sternalis) och ländryggskootorna L1-L4 (pars lumbaris). Diafragma innerveras huvudsakligen av N. phrenicus (C3-C5) men de perifera delarna innerveras även av intercostala nerver.
 

Buktryck

När diafragma spänns och skapar undertryck i brösthålan  ökar samtidigt trycket i bukhålan. På detta sätt hjäper  diafragman till att bygga upp buktrycket. Buktrycket använder vi dagligen i vår vardag i en rad olika kropppsfunktioner t.ex:
  • Forcerad utandning
  • Hosta
  • Nysa
  • Tömma tarmen/blåsan
  • Kräkas
  • Valsalva-manövern
Buktrycket skapas genom samtidig kontraktion av magmuskler, diafragma och bäckenbotten. Kraften från alla muskler gör att trycket i buken ökar. När vi hostar/nyser bygger vi buktrycket och öppnar sedan lufstrupen och för att pressa ut luften med stor kraft.

Om vi istället behåller luftstrupen stängd och håller inne all luft och samtidtigt ökar buktrycket så genomför vi en s.k. Valsalva-manöver; trycket från alla muskler gör att buken spänns upp som hård ballong och pressar inifrån mot ryggraden. Detta är en teknik som tyngdlyftare använder för att stabilisera ryggen (15).

Valsalva-manövern är inte förbehållet tyngdlyftare utan är något som var och en av oss omedvetet gör dagligen; så fort vi gör ett tyngre lyft eller annan ansträngning, håller vi omedvetet andan och ökar buktrycket (16,1). Valsalva leder till en temporär blodtrycksökning, vilket är grunden till att vissa riskgrupper avråds från undvika tunga lyft.
 

Diafragma och bålstabiliteten

Under drygt 80 år har det tvistats huruvida buktrycket verkligen bidrar till stabiliteten av bålen (16). I och med den ökade förståelsen för ryggstabilitetens mekanismer under senare år kan man hoppas att vi kan se på frågan med lite klarare ljus framöver. Studier av bl.a. Hodges (3,16) indikerar att buktrycket och diafragman verkligen har en betydelse för att upprätthålla bålstabiliteten (3, 4). Möjligen har diafragman även en direkt stabiliserande funktion genom sin infästning i ländryggen via crus dextrum och crus sinistrum (3).

Vid kontinuerligt ansträngande arbete (t.ex. vid idrottsutövande) har man konstaterat att motoriska systemet gör sitt bästa för att koordinera andning och övriga muskler för att diafragman samtidigt ska kunna arbeta både med både bålstabilitet och andning. Ett sätt för kroppen att använda difragma både för stabilitet och respiration är att överlagra respirationscyklerna ovanpå de stabiliserande kontraktionerna (4).
 

Funktionell styrketräning av diafragman

Att diafragma är en muskel som kan tränas är känt sedan länge, likaså att lungkapaciteten kan tränas upp med andningsövningar (5, 6). Det är även klart att styrkan under inandning är korelerat till muskelstorleken på diafragma (7,9). Träning som innebär att kraften i inandningen ökar betyder alltså en ökad kraft i diafragma. Om diafragma är den begränsande faktorn för buktrycket skulle alltså en sådan träning eventuellt kunna föbättra bålstabiliteten.

I studier har man sett att Personer som tränade tyngdlyftning hade en relativt sett mer utvecklad diafragma jämfört med de som inte tränade tyngdlyftning (18). En förklaring till detta skulle vara användningen att diafragma tränas vid tunga lyft där Valsalva-manövern används (1). En funktionell träning av diafragmas bålstabiliserande funktion torde m.a.o. vara tunga lyft med skivstång.
 

Annan träning av diafragma

På senare tid har det dykt upp lungträningsredskap som antyder att de ska kunna hjälpa till i träningen, bl.a. "PowerBreathe". Genom att skapa resistans under inandningen ska man kunna träna upp andningsmuskulaturen.
 
Andningsträning har tidigare visat sig vara  effektivt för personer med konstriktiva lungsjukdomar (se t.ex. (14)). De vetenskapliga undersökningar som gjorts ger en ganska blandade resultat (11,13). Det som i stort sett alla tester och undersökningar är eniga om är  att varken syreupptagningsförmåga, blodets syre/koldioxidhalt eller lungvolymen påverkas av denna typ av träning (11,12). Alla som har läst grundläggande tränigsfysiologi (10), vet också att det inte är gasutbytet i lungorna som är den svaga länken i syretransportkedjan. Den prestationsförbättring som noterats i vissa undersökningar måste alltså ha en annan fysilogisk grund (11). Användning av PowerBreathe och liknande produkter i syfte att förbättra syreupptagningsförmågan hos uthålligh4etsidrottare måste alltså betraktas som mer eller mindre meningslös.

Notera att syreupptagningsförmågan alltså inte kan påverkas med respirationsträning. Men trots detta är det klart att diafragman tränas med denna metod eftersom kraften i inandningen förbättras avsevärt (12). Powerbreathe skulle alltså kunna vara ett enkelt redskap om man specifikt vill träna diafragma. Huruvida denna träning hjälper till att öka den bålstabiliserande funktionen är dock inte fastställd. Sannolikt ger tunga lyft med Valsalva-manövern en mer effektiv och funktionell träning.

(1) Al-Bilbeisi F, McCOOL FD FADI AL-BILBEISI and F. DENNIS McCOOL  "Diaphragm Recruitment during Nonrespiratory Activities" Am J Respir Crit Care Med  2000 Aug  162: 456-9

(2) FD McCool, P Conomos, JO Benditt, D Cohn, CB Sherman and FG Hoppin  Maximal inspiratory pressures and dimensions of the diaphragm Am. J. Respir. Crit. Care Med., Vol 155, No. 4, 04 1997, 1329-1334.

(3) Hodges P, Kaigle Holm A, Holm S Ekstrom L, Cresswell AG, Hanson T, Thorstensson A Intervertebal stiffness of the spine is increased by evoked contraction of transversus abdominis and the diaphragm: in vivo porcine studies. Spine, 2003 In Print

(4)  Hodges, P. W. Gandevia, S. C.  Activation of the human diaphragm during a repetitive postural task, The Journal of Physiology (2000), 522.1, pp. 165-175

(5) Leith, D. E., and M. Bradley. 1976. Ventilatory muscle strength and endurance training. J. Appl Physiol. 41:508–516.

(6) Belman MJ, Shadmehr R. Targeted resistive ventilatory muscle training in chronic obstructive pulmonary disease. J Appl Physiol 1988;65:2726–2735.[Abstract/Free Full Text]

(7) FD McCool, JO Benditt, P Conomos, L Anderson, CB Sherman, and FG Hoppin, Jr Variability of diaphragm structure among healthy individuals Am. J. Respir. Crit. Care Med. 155: 1323-1328.

(8) Arora, N. S., and D. F. Rochester. 1982. Effect of body weight and muscularity on human diaphragm muscle mass, thickness, and area. J. Appl. Physiol. 52:64–70.

(9) McCool, F. D., P. Conomos, J. O. Benditt, D. Cohn, C. B. Sherman, and F. G. Hoppin, Jr. 1997. Maximal inspiratory pressures and dimensions of the diaphragm. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 155(4):1329–1334.

(10) Adler "Excercise Physiology"

(11) Williams JS, Wongsathikun J, Boon SM, Acevedo EO "Inspiratory muscle training fails to improve endurance capacity in athletes" Med Sci Sports Exerc. 2002 Jul;34(7):1194-8.

(12) Inbar Inbar O et al "Specific inspiratory muscle training in well-trained endurance athletes." Med Sci Sports Exerc 2000 Jul;32(7):1233-7

(13) Romer LM, McConnell AK, Jones DA. "Effects of inspiratory muscle training on time-trial performance in trained cyclists" J Sports Sci. 2002 Jul;20(7):547-62.

(14) Weiner P, Magadle R, Beckerman M, Weiner M, Berar-Yanay N "Maintenance of inspiratory muscle training in COPD patients: one year follow-up" Eur Respir J. 2004 Jan;23(1):61-5.

(15) Vladimir Zatsiorsky "Science and Practice of Strength Training" Human Kinetics 1995

(16) Hodges PW, Cresswell AG, Daggfeldt K, Thorstensson A. "In vivo measurement of the effect of intra-abdominal pressure on the human spine" J Biomech. 2001 Mar;34(3):347-53.