Upper esophageal sphincter (UES) er også blevet omtalt som inferior pharyngeal sphincter, fordi den er placeret i den nederste ende af pharynx og bevogter indgangen til spiserøret. Den har to hovedfunktioner: (1) at forhindre luft i at trænge ind i spiserøret under vejrtrækning og (2) at forhindre refluks af spiserørsindholdet ind i svælget for at forhindre aspiration af luftvejene. Den kan bedst genkendes funktionelt som en højtrykszone, der strækker sig 3-4 cm i lodret retning. Anatomisk er den placeret bag krikoidbrusken, men strækker sig både over og under den. Selv om der er almindelig enighed om, at cricopharyngeus bidrager mest til højtrykszonen i UES, bidrager thyropharyngeus (del af inferior pharyngeal constrictor) og cervikal esophagus også til den i henholdsvis dens proximale og distale udstrækning. Samtidig viser undersøgelser af tryk og fluoroskopisk billeddannelse, at det maksimale tryk i UES-højtrykszonen er placeret over cricopharyngeus-musklen (figur 6). Desuden er cricopharyngeus kun 1 cm bred, men UES-trykszonen er 3-4 cm lang. Der kræves derfor et kirurgisk snit på 5-6 i længden , som strækker sig over inferior pharyngeal constrictor, cricopharyngeus og cervikal esophageal muskel, for helt at fjerne UES-trykket (som målt af Sleeve-sensoren hos mennesker ). Fibrene fra thyropharyngeus er placeret skråt (pars obliques) og cricopharyngeus horisontalt (pars profundus) for at danne UES (figur 7). Muskelfibrene i cricopharyngeus har både fibre af den langsomme (oxidative) og hurtige (glycolytiske) type, selv om de langsomme dominerer . Langsomme fibre bidrager højst sandsynligt til de toniske og hurtige fibre til de fasiske sammentrækninger, der er involveret i de hurtige reflekskontraktioner i UES-højtrykszonen. Fyrre procent af muskelmassen er bidraget af kollagen og elastisk væv (endomysialt væv) , og man mener, at UES er funktionelt ret eftergiveligt, selv om ikke eftergiveligt cricoidbrusk udgør dets forreste udstrækning. Cricopharyngeus udspringer fra krikoidbrusken, løber rundt om svælget i et C eller “hesteskoformet” og indsættes tilbage i krikoidbrusken (en unik muskel, der har oprindelse og indsætning i samme struktur). De fleste skeletmuskler genererer maksimal kraft ved det, der betegnes som den optimale muskellængde. UES-musklens operationelle længde in vivo er imidlertid betydeligt kortere end dens optimale længde (1,7 gange) . Som følge heraf er det målte UES-tryk større, jo større diameteren på manometrisonden er, jo større er det målte UES-tryk. Muskelspindler er fraværende i UES-musklen, men Golgi-tendon-lignende struktur, hvorigennem motorneuroner kan overvåge muskeltonus, er til stede .
FIGUR 6
Data samlet fra tre forskellige undersøgelser af UEHPZ’s placering i forhold til de enkelte svælgmuskler baseret på kombinerede manometriske og videofluoroskopiske undersøgelser. Bemærk, at spidetrykkene i UEHPZ hos mennesker i hvile med hovedet (mere…)
FIGUR 7
Trajektorie af UES ved synke og bøvsen. Åbne cirkler angiver UES-åbning observeret ved videofluoroskopi. Selv om hyoidbenets bevægelse under synkning uvægerligt var opad, fremad og mod uret, var dets bevægelse under opstød hovedsageligt anterior (mere…)
UES er innerveret af glossopharyngeale, grene af vagus, ansa cervicalis og sympatiske nerver (fra cervikale ganglier). Nervus vagus er gennem sine grene af pharyngeal-, superior laryngeal- og recurrent laryngealnerven den vigtigste motoriske nerve i UES. Alle disse nerver danner et plexus pharyngeus, inden de trænger ind i muskelfibrene. Nervecellekroppe af de vagale efferente fibre er placeret i nucleus ambiguus. Det er ikke klart, om der er nogen særlige strukturer, der danner de sensoriske nerveender i disse regioner, afferente nerver bevæger sig til nodose- og jugularganglionceller og går derfra videre til nucleus tractus solitaries (NTS), som igen kommunikerer gennem den retikulære formation i hjernestammen eller direkte til de motoriske neuroner i nucleus ambiguus. Sympatiske nerver forsyner slimhindekirtlerne og blodkarrene i området og bærer sandsynligvis en del sensorisk information. Acetylcholin, der virker gennem nikotinreceptorerne på den motoriske nerveplade, er den vigtigste neurotransmitter for UES-musklerne. Andre neuropeptider, calcitonin-genrelateret peptid, neuropeptid Y, substans P, vasoaktivt tarmpolypeptid og galanin er imidlertid til stede i regionen, og deres funktion er sandsynligvis relateret til kontrollen af blodgennemstrømningen .
UES-trykket er overvejende fordelt i anterior-posterior retning; laterale tryk er ca. 33 % af de anterior-posterior tryk. Ud over den cirkumferentielle asymmetri er der også aksial asymmetri af UES-trykket. Det maksimale anteriore tryk er placeret mere kranielt end det maksimale posteriore tryk. Laryngectomi mindsker UES-tryksasymmetri . Det normale interval for UES-trykket er ret stort, 30-200 mm Hg (sidehulsmanometri eller faststoftransducer) og 30-110 mm Hg (sleeve-sensor). Derfor er måling af hviletryk ikke en nyttig parameter i de kliniske undersøgelser. UES-trykket er ekstremt ustabilt; det er højere ved hurtig gennemtræksteknik end ved stationsgennemtræksteknik til trykmåling, det falder med fald i vågen tilstand og forsvinder næsten ved søvn og anæstesi. Psykologisk stress og angst øger også UES-trykket betydeligt, og med alderen er der et fald i UES-trykket og dets eftergivelighed . Inspiration og fonation øger UES-trykket . En række aerodigestive beskyttelsesreflekser er aktive i UES. (1) Den pharyngoglottale refleks, som er en del af gag-refleksen og resulterer i en stigning i UES-trykket ved pharyngeal stimulering . Den kan fremkaldes ved indsprøjtning af små mængder vand lige over UES . (2) Øsofago-UES-reflekserne kan være enten excitatoriske eller hæmmende. Distension af øsofagus med en ballon eller luft forårsager en reflekskontraktion af UES (den proximale distension er større end den distale). Hurtig indsprøjtning med luft eller en lang cylindrisk ballon forårsager afslapning af UES, hvilket er vigtigt i forbindelse med opstød. Det ser ud til, at den hurtige ændring af trykket i esophagus i forbindelse med gastroøsofageal refluks er den vigtigste faktor, der afgør, om UES slapper af eller trækker sig sammen som reaktion på distension af esophagus. Luftrefluks i spiserøret, især i oprejst stilling, er forbundet med afslapning af UES. På den anden side medfører væskerefluks, der er forbundet med en langsom stigning i det esophageale tryk, en reflekskontraktion af UES . Det samme kan gælde for regurgitation og opkastning, hvor trykket stiger ret hurtigt i spiserøret for at forårsage UES-relaksation. Resultater med hensyn til virkningen af syre i esophagus på UES har givet modstridende resultater ; selv om seneste ord er, at det ikke har nogen signifikant effekt .
Swallow-induceret afslapning af UES varer i 0,32-0,5 sekunder, afhængigt af bolusvolumen, direkte relateret til bolusvolumenet . To forskellige hændelser er ansvarlige for den synkeinducerede afslapning af UES: (1) ophør af toniske udladninger af motorneuronerne i nucleus ambiguus og (2) anterior og superior løft af hyoid, cricoids og UES ved kontraktion af suprahyoideus muskler. Ophør af motorneuronudladninger forårsager UES-relaksation, som ses som ophør af EMG-aktivitet i cricopharyngeus- og thyropharyngeus-musklerne. Et resterende UES-tryk på 10-15 mm Hg efter ophør af EMG-aktiviteten i disse muskler skyldes de viskoelastiske egenskaber hos musklerne og de omkringliggende strukturer. Det resterende UES-tryk fjernes ved en kraftig over- (2,5 cm) og forreste (0,75 cm) strækning, der udøves på UES ved kontraktion af de suprahyoide muskler (geniohyoideus og mylohyoideus), hvilket resulterer i, at UES åbnes. Omfanget af UES-åbningen er relateret til bolusvolumen og bolustryk. UES under en synkning beskrives som en “grabber”, fordi den stiger op for at gribe bolussen og derefter falder ned med den. Fysioterapi, der anvendes til at styrke de suprahyoide muskler (Mendelsohn-manøvre), forbedrer UES-afspænding og åbningsfunktion hos patienter med dysfagi relateret til UES-afspænding og åbningsdysfunktion . UES-relaksation og -åbning forekommer også under opstød, men bevægelsesbanen for krikoidbrusk og UES er anderledes end ved synkning. Ved opstød bevæger UES sig mest i den forreste retning (ikke i den orale retning) i forbindelse med kontraktion af infrahyoideus-musklerne (figur 7), hvilket tyder på, at forskellige sæt muskler aktiveres under disse to hændelser.