Hengitysteiden toiminnallinen anatomia ja fysiologia

2.1.2. Suuontelo

Suuonteloon kuuluvat suu, suulaki, hampaat ja kieli. Suuonteloa rajaavat ylä- ja alveolikaari ja alaleuka sekä hampaat edessä, kova ja pehmeä suulaki yläpuolella, kielen etummaiset kaksi kolmasosaa ja sen limakalvon heijastuma eteenpäin alaleukaan alapuolella ja orofaryngeaalinen isthmus takana . Turvallisen intubaation kannalta on tärkeää, että anestesialääkäri arvioi hampaiden kunnon preoperatiivisessa arvioinnissa. Suojastrategian kannalta on tärkeää, että anestesiologeilla on perusteelliset tiedot hampaiden anatomiasta, tukirakenteista, hampaiden patologiasta ja hampaiden restauroinnissa käytetyistä tekniikoista, jotta he voivat tunnistaa alivalotetut hampaat asianmukaisesti. Aikuisen hampaisto käsittää 32 hammasta, jotka tukeutuvat kahteen vastakkaiseen luuhun: alaleukaan ja yläleukaan. Hampaisto on jaettu neljään osaan, joissa kussakin on kahdeksan hammasta (yksi keskimmäinen etuhammas, yksi sivuhammas, yksi koira, kaksi pientä hammasta ja kolme pientä hammasta). Imeväisen hampaiden lukumäärä koostuu kuitenkin enintään 20 hampaasta, ja jokaisessa neljänneksessä on viisi hammasta (keskimmäinen etuhammas, sivuhammas, kulmahammas ja kaksi poskihammasta). Hammas jakautuu kahteen osaan: juureen ja kruunuun. Terveet hampaat ovat erittäin vahvoja ja suunniteltu kestämään pureskelun aikana syntyviä paineita. Minkä tahansa hengityskonevälineen asettaminen, manipulointi tai poistaminen voi kuitenkin aiheuttaa vaurioita suuontelossa. Vaikka ekstubaation aikana on olemassa hammasvammojen riski, intubaation aikana riski on merkittävämpi. Ylempien yläleukahampaiden, erityisesti vasemmanpuoleisen yläkeskihampaan, loukkaantumisriski on suurin, mutta myös ala- ja takahampaat voivat loukkaantua. Potilailla, joilla on vaikeuksia intubaatiossa, on 20 kertaa suurempi riski saada hammasvaurioita. Laryngoskopian aikana yläleuan ja näin ollen yläleuan etuhampaisiin kohdistuva tuki parantaa näköyhteyttä ja helpottaa endotrakeaaliputken asettamista, mikä selittää hammasvammojen suuren esiintyvyyden vaikean intubaation aikana . Kova suulaki muodostuu yläleukojen suulakihalkioista ja suulakihalkioiden vaakalevyistä . Pehmeä suulakihalkio kiinnittyy kovan suulakihalkion takareunaan. Sen vapaa reuna tukeutuu uvulakeskisesti ja sulautuu molemmin puolin nielun seinämään (kuva 3) . Kieli on kietoutunut erilaisiin rakenteisiin, joissa on erilaisia lihasrakenteita . Genioglossus-lihas on anestesialääkärin kannalta kliinisesti merkityksellisin, joka yhdistää kielen alaleukaan (kuva 4) .

Epiglotti erottaa orofarynxin ja laryngofarynxin funktionaalisesti toisistaan kielen juuresta. Lisäksi se estää aspiraation sulkemalla glottiksen nielemisen aikana . Leuan työntöliike käyttää temporomandibulaarisen liitoksen (TMJ) liukukomponenttia liikuttamaan alaleukaa ja siihen kiinnittyvää kieltä anteriorisesti ja siten poistamaan hengitysteiden tukkeutumista, joka aiheutuu kielen siirtymisestä taaksepäin nieluun . Suuonteloa käytetään mieluummin hengitysteiden instrumentointiin, koska nenäkäytävät ovat ahtaat ja verenvuodon mahdollisuus on suuri trauman jälkeen. Monet hengitystietoimenpiteet edellyttävät riittävää suun avautumista. Tämä on mahdollista temporomandibulaarinivelen rotaation ja subluksaation avulla. Alaleuan saranaliike ohjaa suun avautumista. Horisontaalinen liukuliike mahdollistaa alaleuan subluksaation, mikä mahdollistaa kielen ylimääräisen anteriorisen siirtymisen suoran laryngoskopian aikana (kuva 5) .

Suun avautuminen on tärkeä parametri intubaation kannalta, ja sen määritelmä on mandibulaarisen ja maxillaarisen keskimmäisen inkisiivihampaan välinen etäisyys. Temporomandibulaarinivelen toimintahäiriö, nivelten synnynnäinen fuusio, trauma, kudoskontraktuura suun ympärillä ja trismus voivat rajoittaa suun avautumista . Mallampati-pisteytys on pisteytysasteikko, jolla arvioidaan kielen kokoa suuontelon mukaan, ja siitä voi olla hyötyä ennustettaessa, onko laryngoskoopin terää helppo liikuttaa. Lisäksi se auttaa myös siinä, onko suun avaaminen mahdollista intubaation mahdollistamiseksi . Intubaatioon vaikuttavia tekijöitä ovat muun muassa etuhampaiden ulkonemat. Laryngoskopian ja intubaatioputken asettamisen aikana etuhampaat ja kieli vaikuttavat suuontelon kuvantamiseen . Pieni mandibulaarinen tila ei ehkä pysty riittävästi mukauttamaan kielen siirtymistä, mikä häiritsee kurkunpään visualisointia .

Nielu on putkimainen käytävä, joka yhdistää takimmaiset nenä- ja suuontelot kurkunpäähän ja ruokatorveen. Se jaetaan nasofarynxiin, orofarynxiin ja laryngofarynxiin . Nielu on lihaksikas putki, joka ulottuu kallonpohjasta alaspäin kitalakeen ruston tasolle ja yhdistää nenä- ja suuontelon kurkunpäähän ja ruokatorveen . Sen toimintojen ymmärtämisen helpottamiseksi nielu voidaan jakaa kolmeen tai neljään osaan (kuva 6).

Nasofarynx → nenäontelon ja kovan suulakihalkion välissä;

Velopharynx tai retropalataalinen orofarynx → kovan suulakihalkion ja pehmeän suulakihalkion välissä;

Orofarynx → pehmeästä suulakihalkion kohdalta epiglottiksen kohdalle;

Hypofarynx → kielen tyvestä kurkunpäähän (kuva 7).

Phypharynx on putkimainen käytävä, joka yhdistää takimmaiset nenä- ja suuontelot kurkunpäähän ja ruokatorveen. Se jaetaan nenänieluun, suunieluun ja kurkunpäähän . Nielu on lihasputki, joka ulottuu kallonpohjasta kitalakeen ruston tasolle ja yhdistää nenä- ja suuontelon kurkunpäähän ja ruokatorveen . Sen toimintojen ymmärtämisen helpottamiseksi nielu voidaan jakaa kolmeen tai neljään osaan. Nämä neljä rakennetta muodostavat sopivan reitin ilman kulkua varten nenästä keuhkoihin. Sillä on myös muita fysiologisia tehtäviä, kuten ääntely ja nieleminen. Hengitysteitä ympäröi 20 tai useampia hengitysteiden ylälihaksia, jotka aktiivisesti supistavat ja laajentavat ylähengitysteiden luumenia. Nämä lihakset voidaan jakaa neljään ryhmään: lihakset, jotka säätelevät pehmeän suulakielekkeen asentoa (ala nasi, tensor palatini, levator palatini), kieltä (genioglossus, geniohyoideus, hyoglossus, styloglossus), kielilihaksen laitetta (hyoglossus, genioglossus, digastricus, geniohyoideus, sternohyoideus) ja nielun posterolateraalisia seinämiä (palatoglossus) nielunrakentajat). Nämä lihasryhmät ovat monimutkaisessa vuorovaikutuksessa keskenään, jotta hengitystiet pysyvät auki ja kiinni. Pehmytkudosrakenteet muodostavat ylähengitysteiden ja nielurisojen seinämät, mukaan lukien pehmeä suulaki, uvula, kieli ja nielun lateraaliset seinämät (kuva 4) . Nielun lihasrakenne, joka näkyy hereillä olevalla potilaalla, auttaa ylläpitämään hengitysteiden läpäisevyyttä. Nukutuksen aikana nielun lihasjänteyden heikkeneminen on kuitenkin yksi tärkeimmistä ylähengitysteiden tukkeutumisen syistä. Nenänielu sijaitsee nenäontelon takana ja pehmeän suulakihalkion yläpuolella, ja se on yhteydessä suulakihalkioon nielun isthmusin kautta, joka sulkeutuu nielemisen aikana. Nenänielun ylä- ja takaseinämän välissä on nielurisoja, jotka voivat johtaa krooniseen nenän tukkeutumiseen ja joiden ohittaminen hengitysteiden välityksellä voi olla vaikeaa. Nenänielun pehmeässä suulakkeessa, korvan pään jälkeen, sitä kutsutaan velopharynkseksi ja se on yleinen hengitysteiden tukkeutumisalue hereillä olevilla tai nukutetuilla potilailla . Nieluputken (Eustachian putken) nieluaukko sijaitsee nenänielun sivuseinämässä, 1 cm alempien nenäkierteiden takana ja juuri niiden alapuolella. Nasofarynxin posterosuperiorisella puolella on sinus sphenoideus, joka erottaa phalangit aivolisäkkeen sisältävästä sella turcicasta. Tämä sinus on olennainen aivolisäkekirurgian transnasaalisen lähestymistavan kannalta .

Suuontelo tulee suuonteloon orofarynxin kautta orofaryngeaalisen isthmusin kautta, jota rajoittavat palatoglossaalikaaret, pehmeä suulakihalkio ja lingual dorsum . Orofarynx alkaa pehmeästä suulakielekkeesta ja ulottuu epiglottisen tasolle. Sivuseinät sisältävät vastaavasti palatoglossaalipoimut ja palatofaryngeaalipoimut, joita kutsutaan etu- ja takapuolisiksi (tonsillapylväiksi). Nämä kerrokset sisältävät palatinaaliset nielurisat ja aiheuttavat nielurisojen hypertrofiaa, mikä johtaa hengitysteiden tukkeutumiseen . Nielun etuseinää rajoittavat pääasiassa pehmeä suulaki, kieli ja linguaaliset nielurisat, ja takaseinää rajaa ylemmän, keskimmäisen ja alemman supistajalihaksen muodostama lihasseinämä, joka sijaitsee kaularangan nikamien edessä. Ylempien hengitysteiden minimihalkaisija heräämisen aikana, retropalataalinen orofarynx alkuosana, on kiinnostava unen aikana tapahtuvan kollapsin mahdollisena lokalisaationa .

Laryngofarynksis on nielun viimeinen osa, joka ulottuu epiglottiksen reunasta C6:n tasossa olevan kurkunpään alareunaan. Sen etupintoja ovat kurkunpään sisäänkäynti rajoittuu ensin aryepiglottisiin poimuihin, sitten arytenoidien takaosiin ja lopuksi krikoidirustoon . Kurkunpää ulottuu kohti kurkunpään nielun keskiosaa, ja sillä on taipumus niellä teräviä vierasesineitä, kuten kananluita, jättäen molemmille puolille syvennyksen, jota kutsutaan piriform fossaksi . Ylemmän kurkunpäähermon sisempi lohko kulkee piriform fossan limakalvon alapuoliseen osaan. Piriform fossan pinnalle annetut paikallispuudutusliuokset voivat puuduttaa äänijänteet. Laryngoskopiatoimenpiteiden aikana tämä fossa voi olla käyttökelpoinen suun anestesiaa tukevana hermosolmukkeena.

Larynxis on dynaaminen, joustava rakenne, joka koostuu rustoisesta ytimestä, toisiinsa liittyvistä kalvoista ja niihin liittyvästä lihaksistosta. Kurkunpää on keskilinjan rakenne, joka sijaitsee ruoansulatuskanavan ja hengitysteiden rajapinnassa . Kurkunpää on monimutkainen rustoista, lihaksista ja nivelsiteistä koostuva rakenne, joka toimii henkitorven suuaukkona ja suorittaa erilaisia tehtäviä, kuten ääntelyä ja hengitysteiden suojaamista .

Kurkunpään anatominen sijainti, koostumus, siihen liittyvä lihaksisto ja innervaatio vaikuttavat osaltaan tämän rakenteen kykyihin . Kurkunpään rustoinen runko koostuu erilaisista yhdeksästä rustosta . Arytenoidi-, corniculate- ja cuneiform- rustot ovat parittaisia, kun taas kilpirauhanen, cricoideus ja epiglottis ovat parittomia (kuva 8) .

Kilpirauhanen ja krikotyreoottinen nivelside ovat yhteydessä toisiinsa nivelsiteillä, kalvoilla ja nivelnivelillä, jotka ovat kilpirauhasen nivelsiteiden välityksellä kieliluun vuoraamia ja kalvo . Epiglottis-, kilpirauhas- ja krikoidirusto muodostavat kolme paritonta rustoa, ja ne sijoittuvat vastaavasti ylemmästä alempaan. Kilpirauhasrusto, jonka yläpuolella on epiglottinen rusto, on etupuolella vallitseva ja muodostaa kurkunpään ulokkeen (eli Aatamin omenan), kun taas selkäpuolella vallitseva rusto on kitalaki, joka on kilpirauhasruston alapuolella. Tämä kurkunpään kohouma on havaittavissa kaulan etupuolelta, ja se toimii tärkeänä maamerkkinä perkutaanisissa hengitystietekniikoissa ja kurkunpään hermojen salpauksissa . Kilpirauhasrusto on suurin, ja se muodostaa suojakilven kaltaisen muodon äänihuulten eteen . Kilpirauhasruston alapuolella ja henkitorven suuaukon yläpuolella sijaitseva krikoidirusto on kurkunpään luuston ainoa täydellinen rengas. Krikoidirusto ympäröi kurkunpään subglottista aluetta. Stenoosi voi muodostua, jos tämän alueen limakalvo loukkaantuu, kuten voi tapahtua pitkittyneen endotrakeaaliletkun intubaation yhteydessä. Parittaiset arytenoidirustot sijaitsevat kurkunpään selkäpuolella ja kiinnittyvät ylempänä kurkunpään rustoon. Molemmat arytenoidirustot antavat lateraalisen ulokkeen (lihasjänne) ja anteriorisen ulokkeen (äänihuulijänne), jotka auttavat tukemaan äänihuulijänteitä . Arytenoidit ovat pyramidinmuotoisia (kuva 9) rustoja, jotka sijaitsevat takimmaisen krikoidiruston yläreunalla; ne kiinnittyvät synoviaalisiin krikoarytenoidiniveliin. Arytenoidit toimivat joidenkin kurkunpään sisäisten lihasten kiinnityskohtina ja mahdollistavat äänihuulten monimutkaisen liikkeen ja hienosäädön. Lisäksi kumpaankin arytenoidirustoon liittyy sarvivälin ja kiilteen muotoinen rusto. Nämä kaksi pientä, parittaista rustoa reunustavat kurkunpään eteiseen johtavaa aukkoa sekä dorsaalisesti että lateraalisesti rustoa.

Kummankin arytenoideaaliruston kärjestä löytyy sarvirusto. Cuneiform-rusto löytyy istuen anteriorisesti ja lateraalisesti molempiin arytenoideihin nähden. Nämä rustot ovat yhteydessä toisiinsa lukuisten kalvojen, nivelsiteiden ja nivelnivelten välityksellä.

Kurkunpäähän liittyy kaksi keskeistä nivelniveltä. Yksi nivelpari on kilpirauhas- ja kurkunpään rustojen välissä. Tämän nivelen ansiosta kilpirauhasrusto voi pyöriä kitalakeen ympärillä ja kitalake voi erota kilpirauhasrustosta tai lähentyä kilpirauhasrustoa anteriorisesti. Toinen synoviaalinivelten sarja on kiertäjäkalvosimen ja arytenoidien välissä (kiertäjäkalvosimen synoviaalinivel). Cricoarytenoidi-nivelen ansiosta arytenoidirustot voivat siirtyä sekä anterior-posterior-akselilla että lateraali-mediaaliakselilla ja kiertyä kraniaali-caudaaliakselin ympäri. Cricoarytenoidinivelen fibroosi tai kiinnittyminen, kuten nivelreumassa tai trauman jälkeen, voi johtaa äänihuulten liikkumattomuuteen ja hengitys- tai ääntelyhäiriöihin .

Äänihuulet ovat kurkunpään seinämien mediaalisia ulokkeita, jotka voivat lähentyä toisiaan keskiviivalla ja tukkia kurkunpään luumenin kokonaan. Nämä äänihuulilihakset rajaavat tasoa, jota kutsutaan äänihuulilihaksi (glottis) äänihuulten sisällä, ja äänihuulilihaksen ulkopuolella on lihas, joka tunnetaan nimellä vocalis-lihas. Sen lisäksi, että taitosten pinnalla ei ole verisuonia, nivelsiteiden läsnäolo tällä alueella johtaa äänihuulten tyypilliseen valkoiseen ulkonäköön. Tämä antaa visuaalisen eron verrattuna vaaleanpunaiselta näyttäviin vestibulaaripoimuihin. Äänihuulten välissä olevaa tilaa kutsutaan rima glottidikseksi. Todelliset äänihuulet ovat kudoskaistoja, jotka koostuvat lihaksesta, sidekudoksesta ja limakalvosta ja jotka ulottuvat arytenoideista taaksepäin kilpirauhasruston keskiviivaan eteenpäin. Väärät äänihuulet sijaitsevat oikeiden äänihuulten yläpuolella, ja ne on erotettu niistä lateraalisella syvennyksellä, jota kutsutaan kurkunpään kammioksi. Kammiossa on limaa tuottavia rauhasia, jotka voitelevat oikeat äänihuulet, joissa itsessään ei ole rauhasia. Väärät äänihuulilihakset kiinnittyvät vain silloin, kun äänihuulet suljetaan ponnekkaasti, kuten Valsalvan aikana ja kun kurkunpää sulkeutuu refleksinomaisesti ärsyttävien ärsykkeiden vaikutuksesta. Ne eivät normaalisti lähentele fonaation aikana; tämä voidaan kuitenkin havaita patologisissa tiloissa, kuten potilailla, joilla on epäpätevä todellinen äänihuulten sulkeutuminen äänihuulten halvaantumisen, massavaurion tai presbyfonian (kurkunpään ikääntymisestä johtuvat äänihuulten muutokset) vuoksi.

Kurkunpää jaetaan kolmeen alueeseen: supraglottis, glottis ja subglottis. Äänihuulten välistä tilaa kutsutaan glottikseksi; glottiksen yläpuolella olevaa kurkunpään ontelon osaa kutsutaan supraglottikseksi ja äänihuulten alapuolella olevaa osaa kutsutaan subglottikseksi . Supraglottinen käsittää todellisten äänihuulten yläpuolella olevan alueen, johon kuuluvat epiglottis, väärät äänihuulet, aryepiglottiset poimut ja arytenoidit. Glottis koostuu oikeista äänihuulten taitteista ja niiden välittömästä alapuolisesta alueesta, joka ulottuu 1 cm alempana. Subglottis tarkoittaa aluetta, joka alkaa glottiksen alareunasta ja ulottuu alaspäin kitalakeen ruston alareunaan. Suorassa laryngoskopiassa kurkunpää alkaa epiglottiksesta, joka on rustomainen läppä, joka toimii kurkunpään sisäänkäynnin etureunana. Epiglottiksen tehtävänä on ohjata ruoka pois kurkunpäästä nielemisen aikana. Tämä tehtävä ei ole välttämätön henkitorven aspiraation estämiseksi. Kurkunpään asento: Kurkunpään anatominen asento on myös luonteeltaan dynaaminen ja vaihtelee syntymästä aikuisuuteen. Aluksi syntyessään ja parin ensimmäisen elinvuoden ajan kurkunpää on kaulassa ylempänä kuin aikuisilla. Imeväisillä tämä korkea asento johtaa siihen, että pehmeä kitalaki ja epiglottis ovat suoraan kosketuksissa toisiinsa. Näin hengitetty ilma pääsee liikkumaan nenästä suoraan henkitorveen. Tämän anatomisen suhteen ansiosta pikkulapsi pystyy nielemään nesteitä ja hengittämään lähes samanaikaisesti. Aikuisuuteen mennessä kurkunpää laskeutuu alaspäin lopulliseen asentoonsa. Kurkunpää on hengitysteiden ylempi osa, ja se on pitkän akselinsa suuntainen, ja se on pystysuorassa vierekkäin henkitorven kanssa, joka sijaitsee suoraan kurkunpään alapuolella ja on yhteydessä toisiinsa kurkunpään ja kurkunpään välisen nivelsiteen välityksellä. Kurkunpään lihakset jaetaan ekstrinsisiin ja intrinsisiin lihaksiin. Ekstrinsinen ryhmä, johon kuuluvat eturistilihakset ja digastriset lihakset, vaikuttaa koko kurkunpään asentoon kaulassa. Tämä on tärkeää kurkunpään kohoamisen kannalta nielemisen aikana ja kurkunpään kiinnittymisen kannalta Valsalvan liikkeen aikana. Intrinsic-lihakset ovat herkempiä ja vastaavat äänihuulten liikkeistä kurkunpäässä sekä fonaatioon liittyvistä hienovaraisista jännityssäädöistä. Tärkeimmät intrinsic-lihakset ovat posteriorinen cricoarytenoidi, lateraalinen cricoarytenoidi, interarytenoidi, thyroarytenoidi ja cricothyroid. Thyroarytenoidilihas muodostaa suurimman osan äänihuulista. Cricoarytenoidinivelen liikkeen ansiosta äänihuulet voivat adductoitua fonaation aikana tai abductoitua inspiraation aikana. Kurkunpään verisuonitus on peräisin ylemmistä ja alemmista kilpirauhasvaltimoista. Ulompi kaulavaltimo johtaa ylempään kilpirauhasvaltimoon. Kilpirauhasvaltimo, joka lähtee solisvaltimon anterosuperioriselta pinnalta, synnyttää alemman kilpirauhasvaltimon ja kaksi muuta haaraa. Kurkunpään laskimoverenvuoto alemman, keskimmäisen ja ylemmän kilpirauhasvaltimon kautta. Alemmat kilpirauhasen laskimot jatkuvat subclavianus- tai vasemmanpuoleisen brachiocephalisen laskimon kautta. Keskimmäinen ja ylempi kilpirauhaslaskimo laskevat sisäiseen kaulalaskimoon. Kurkunpään imunestekierto tapahtuu syvien kaulan ja paratracheaalisten solmujen kautta mediaalisesti ja pretrakeaalisten ja pre-laryngeaalisten solmujen kautta mediaalisesti. Vagushermo hermottaa kurkunpäätä ja nielua. Kurkunpäähermot haarautuvat vaguksesta rintakehän yläosassa ja palaavat kaulaan rintakehän sisääntulossa. Kurkunpäähermo haarautuu vaguksesta rintakehässä ja kiertää vasemmalla aortan kaaren ja oikealla solisvaltimon ympäri ennen kuin se kulkee takaisin ylös ruokatorven ja henkitorven välistä. Kiertävä kurkunpään hermo hermottaa kaikkia sisäisiä lihaksia lukuun ottamatta kurkunpään sisäistä lihasta, jota hermottaa ylemmän kurkunpään hermon ulkoinen haara. Alemman nielun ja ylemmän ruokatorven motorisia toimintoja hoitavat vagus- ja kiertävän kurkunpään hermon suorat nieluhaarat. Näiden hermojen varrella oleva massavaurio voi johtaa äänihuulten halvaantumiseen. Äänihuulten tason yläpuolella aistitoimintoja välittää ylemmän kurkunpäähermon sisäinen haara. Äänihuulten tason alapuolella olevat aistitoiminnot välittyvät kurkunpäähermon kautta. Vagushermo vastaanottaa aistitietoa ulkoisesta kuulokäytävästä sekä nielun alaosasta. Näin ollen korvan puhdistamiseen käytettävät instrumentit voivat aiheuttaa refleksinomaisen yskän, ja nielurisojen syöpä aiheuttaa korvakipua.