Modifications of Diaphragmatic Activity Induced by Midline Laparotomy and Changes in Abdominal Wall Compliance

Introduction and ObjectiveDiaphragmatic activity varies with the initial length of the muscle. Our objective was to evaluate the influence of surgery and changes in abdominal wall compliance on diaphragmatic activity.MethodsBoth phrenic nerves in 7 mongrel dogs were stimulated electrically with single supramaximal pulses (twitch). The gastric (Pga) and transdiaphragmatic (Pdi) pressures generated and muscle shortening (sonomicrometry) were used to evaluate diaphragmatic activity, which was determined at baseline, after midline laparotomy, with an elastic abdominal bandage, and with a rigid circular cast. Abdominal pressure was then gradually increased in order to induce progressive lengthening of the diaphragm.ResultsAfter laparotomy, the pressures were somewhat lower (by 12%) than at baseline. The elastic bandage produced a slight increase in the pressure generated by the diaphragm (mean [SE] values: Pga, from 4.2 [0.3] cm H2O to 6.3 [0.9] cm H2O, P<.01; Pdi, from 12.1 [2.0] cm H2O to 15.4 [1.8] cm H2O, P<.05]), and these values increased even further with the rigid cast (Pga, to 12.6 [1.5] cm H2O; Pdi, to 20.2 [2.3] cm H2O; P<.01 for both comparisons); this occurred despite smaller degrees of muscle shortening: by 57% [5%] of the initial length at functional residual capacity at baseline, by 49% [5%] with the bandage (P<.05), and by 39% [6%] with the cast (P<.01). With progressive lengthening of the muscle, its contractile efficacy increased up to a certain point (105% of the length at functional residual capacity), after which it began to decline.ConclusionsAbdominal wall compliance plays an important role in the diaphragmatic response to stimulation. This appears to be due mainly to changes in its length at rest.

ResumenIntroducción y objetivosLa actividad del diafragma puede verse modificada por su longitud inicial. Nuestro objetivo ha sido evaluar la influencia de la cirugía y los cambios en la rigidez de la pared abdominal sobre la actividad del músculo.MétodoEn 7 perros mestizos se estimularon eléctricamente ambos nervios frénicos con pulsos únicos supramáximos (twitch). Para evaluar la actividad del diafragma se determinaron las presiones generadas - gástrica (Pgatw) y transdiafragmática (Pditw)– y el acortamiento muscular (sonomicrometría). La respuesta diafragmática se obtuvo en situación basal, tras laparotomía media, con venda abdominal elástica y con prótesis rígida circular. A continuación se incrementó ligera y progresivamente la presión abdominal para conseguir el alargamiento sucesivo del diafragma.ResultadosTras la laparotomía, las presiones fueron algo inferiores a las basales (12%). La banda elástica provocó un leve aumento de la presión generada por el diafragma (valores medios ± error estándar. Pgatw: 4,2 ± 0,3 a 6,3 ± 0,9 cmH2O, p < 0,01; Pditw: 12,1 ± 2,0 a 15,4 ± 1,8 cm H2O, p < 0,05), que se incrementó aún más con la prótesis rígida (Pga=: 12,6 ± 1,5 cmH2O; Pditw: 20,2 ± 2,3 cmH2O; p < 0,01 para ambas), a pesar de valores de acortamiento inferiores -un 57 ± 5% de la longitud inicial a capacidad funcional residual en situación basal, un 49 ± 5% con banda (p < 0,05) y un 39 ± 6% con prótesis (p < 0,01)–. Al alargar progresivamente el músculo, su efectividad contráctil aumentó hasta un punto (un 105% de la longitud a capacidad funcional residual) a partir del cual comenzó a declinar.ConclusiónLa rigidez de la pared abdominal desempeña un papel importante en la respuesta del diafragma a la estimulación. Esto parece deberse fundamentalmente a cambios en su longitud de reposo.