Ylempään ruokatorven sulkijalihakseen (UES) on viitattu myös nimellä alempi nielun sulkijalihas, koska se sijaitsee nielun alapäässä ja vartioi sisäänkäyntiä ruokatorveen. Sillä on kaksi päätehtävää: (1) estää ilman pääsyn ruokatorveen hengityksen aikana ja (2) estää ruokatorven sisällön takaisinvirtaus nieluun hengitysteiden aspiraation estämiseksi. Se on toiminnallisesti parhaiten tunnistettavissa korkeapainealueena, joka ulottuu 3-4 cm:n pituisena pystysuoraan. Anatomisesti se sijaitsee krikoidiruston takana, mutta ulottuu sekä sen ylä- että alapuolelle. Vaikka yleisesti ollaan yhtä mieltä siitä, että cricopharyngeus on tärkein UES:n korkeapainevyöhykkeen aiheuttaja, myös thyropharyngeus (osa inferior pharyngeal constrictorista) ja cervical esophagus vaikuttavat siihen proksimaalisesti ja distaalisesti. Samanaikaisesti paine- ja läpivalaisukuvaustutkimukset osoittavat, että UES:n korkeapainevyöhykkeen huippupaine sijaitsee cricopharyngeus-lihaksen yläpuolella (kuva 6). Lisäksi cricopharyngeus on vain 1 cm leveä, mutta UES:n painevyöhyke on 3-4 cm pitkä. Näin ollen tarvitaan 5-6 pituinen kirurginen viilto, joka ulottuu inferior pharyngeal constrictor-, cricopharyngeus- ja cervical esophageal -lihaksen yläpuolelle, jotta UES:n paine voidaan poistaa kokonaan (kuten Sleeve-anturi mittaa ihmisillä ). Tyrofaryngeuksen kuidut asettuvat vinoon (pars obliques) ja cricopharyngeuksen kuidut vaakasuoraan (pars profundus) muodostaen UES:n (kuva 7). Cricopharyngeuksen lihassyissä on sekä hitaita (oksidatiivisia) että nopeita (glykolyyttisiä) kuituja, vaikka hitaat kuidut ovatkin vallitsevia. Hitaat kuidut vaikuttavat todennäköisesti toonisiin ja nopeat kuidut faasisiin supistuksiin, jotka osallistuvat UES:n korkeapainealueen nopeisiin refleksisupistuksiin. Kollageenin ja elastisen kudoksen (endomysiaalinen kudos) osuus lihasmassasta on 40 prosenttia, ja UES:n katsotaan olevan toiminnallisesti melko joustava, vaikka joustamaton krikoidirusto muodostaa sen etuosan. Cricopharyngeus saa alkunsa krikoidirustosta, kiertää nielun ympäri C-kirjaimen tai ”hevosenkengän muotoisesti” ja työntyy takaisin krikoidirustoon (ainutlaatuinen lihas, joka saa alkunsa ja työntyy samaan rakenteeseen). Useimmat luurankolihakset tuottavat maksimivoiman niin sanotussa optimaalisessa lihaspituudessa. UES-lihaksen in vivo toiminnallinen pituus on kuitenkin huomattavasti lyhyempi kuin sen optimaalinen pituus (1,7 kertaa) . Tämän seurauksena mitattu UES-paine on sitä suurempi, mitä suurempi on manometria-anturin halkaisija. UES-lihaksesta puuttuvat lihasspindelit, mutta siinä on Golgi-jänteen kaltaista rakennetta, jonka kautta motoneuronit voivat seurata lihasjänteyttä .
KUVIO 6
Tiedot, jotka on koottu kolmesta eri tutkimuksesta, jotka koskevat UEHPZ:n asentoa yksittäisiin nielulihaksiin nähden ja jotka perustuvat yhdistettyihin manometriatutkimuksiin ja videofluoroskopiatutkimuksiin. Huomaa, että UEHPZ:n huippupaineet ihmisillä, jotka ovat levossa pää (lisää…)
KUVIO 7
UES:n trajektori nielemisen ja röyhtäisyn yhteydessä. Avoimet ympyrät kuvaavat videofluoroskopialla havaittua UES:n aukkoa. Vaikka kieliluun liike nielemisen aikana oli poikkeuksetta ylöspäin, eteenpäin ja vastapäivään, sen liike röyhtäyksen aikana oli pääasiassa anteriorinen (lisää…)
UES:aa hermottavat glossofaryngeaalinen, vaguksen haarat, ansa cervicalis ja sympaattinen hermo (kaulan gangliosta). Vagushermo on nieluhermon, ylemmän kurkunpään hermon ja kurkunpään kiertohermon haarojensa kautta UES:n tärkein motorinen hermo. Kaikki nämä hermot muodostavat nieluhermopleksuksen ennen kuin ne tunkeutuvat lihassyihin. Vagaalisten efferenttien kuitujen hermosolurungot sijaitsevat nucleus ambiguusissa. Ei ole selvää, onko olemassa erityisiä rakenteita, jotka muodostavat näillä alueilla päättyvän aistihermon, afferentit hermot kulkevat nodosus- ja jugular ganglion-soluihin ja jatkavat sieltä nucleus tractus solitariesiin (NTS), joka puolestaan kommunikoi aivorungon retikulaarimuodostuman kautta tai suoraan nucleus ambiguusin motorisiin hermosoluihin. Sympaattiset hermot syöttävät alueen limakalvoja ja verisuonia ja todennäköisesti myös jonkin verran aistitietoa. Asetyylikoliini, joka vaikuttaa liikehermolevyllä sijaitsevien nikotiinireseptorien kautta, on UES:n lihasten tärkein välittäjäaine. Alueella esiintyy kuitenkin muitakin neuropeptidejä, kalsitoniinigeeniin liittyvää peptidiä, neuropeptidi Y:tä, substanssi P:tä, vasoaktiivista suolistopolypeptidiä ja galaniinia, joiden toiminta liittyy todennäköisesti verenkierron säätelyyn .
UES-paine jakautuu pääasiassa etupuolen ja takaraivon välisiin suuntiin; sivuttaiset paineet ovat noin 33 % etupuolen ja takaraivon välisistä paineista. Ympäryssuuntaisen epäsymmetrian lisäksi UES-paineessa on myös aksiaalista epäsymmetriaa. Anteriorinen huippupaine sijaitsee kraniaalisemmin kuin posteriorinen huippupaine. Kurkunpään poisto vähentää UES-paineen epäsymmetriaa. UES-paineen normaali vaihteluväli on melko suuri, 30-200 mmHg (sivureikämanometria tai kiinteän tilan anturi) ja 30-110 mmHg (holkkianturi). Siksi lepopaineen mittaus ei ole hyödyllinen parametri kliinisissä tutkimuksissa. UES-paine on erittäin epävakaa; se on korkeampi paineenmittauksen nopealla läpivetotekniikalla kuin aseman läpivetotekniikalla, se laskee herätystilan laskiessa ja lähes häviää unen ja anestesian aikana. Psykologinen stressi ja ahdistus lisäävät myös UES:n painetta merkittävästi, ja ikääntymisen myötä UES:n paine ja sen mukautuvuus laskevat. Inspiraatio ja fonaatio lisäävät UES:n painetta . UES:ssä toimii useita aerodigestiivisia suojarefleksejä. (1) Nielugglottaalinen refleksi, joka on osa gag-refleksiä ja johtaa UES:n paineen nousuun nielun stimulaation yhteydessä. Se voidaan herättää ruiskuttamalla pieniä määriä vettä juuri UES:n yläpuolelle. (2) Ruokatorven ja UES:n väliset refleksit voivat olla joko eksitatorisia tai inhibitorisia. Ruokatorven laajentuminen ilmapallolla tai ilmalla aiheuttaa UES:n refleksinomaisen supistumisen (proksimaalinen laajentuminen suurempi kuin distaalinen). Nopea injektio ilmalla tai pitkällä sylinterimäisellä ilmapallolla aiheuttaa UES:n rentoutumisen, mikä on tärkeää röyhtäilyssä. Näyttää siltä, että gastroesofageaaliseen refluksitautiin liittyvä ruokatorven paineenmuutoksen nopeus on tärkein tekijä siinä, rentoutuuko vai supistuuko UES vastauksena ruokatorven venytykseen. Ilman takaisinvirtaus ruokatorveen, erityisesti pystyasennossa, liittyy UES:n rentoutumiseen. Toisaalta nesteen takaisinvirtaus, johon liittyy ruokatorven paineen hidas nousu, saa aikaan UES:n refleksinomaisen supistumisen. Sama voi päteä regurgitaatioon ja oksenteluun, joissa paine ruokatorvessa nousee melko nopeasti aiheuttaen UES:n rentoutumisen. Tulokset ruokatorvessa olevan hapon vaikutuksesta UES:ään ovat antaneet ristiriitaisia tuloksia ; vaikka viimeisimmän tiedon mukaan sillä ei ole merkittävää vaikutusta .
Nielun aiheuttama UES:n relaksaatio kestää 0,32-0,5 sekuntia, riippuen boluksen tilavuudesta, joka on suoraan yhteydessä boluksen tilavuuteen . Kaksi erillistä tapahtumaa on vastuussa UES:n nielemisen aiheuttamasta relaksaatiosta: (1) nucleus ambiguus -ytimen motoristen neuronien toonisten purkausten loppuminen ja (2) kieliluun, krikoosien ja UES:n anteriorinen ja superiorinen kohoaminen suprahyoideaalisten lihasten supistumisen seurauksena. Motoneuronipurkausten loppuminen aiheuttaa UES:n relaksaation, joka näkyy cricopharyngeus- ja thyropharyngeus-lihasten EMG-aktiivisuuden loppumisena. UES:n 10-15 mmHg:n jäännöspaine näiden lihasten EMG-aktiivisuuden loppumisen jälkeen johtuu lihaksen ja ympäröivien rakenteiden viskoelastisista ominaisuuksista. UES:n jäännöspaine poistetaan suprahyoideaalisten lihasten (geniohyoideaalisten ja mylohyoideaalisten lihasten) suprahyoideaalisten lihasten (geniohyoideaalisten lihasten ja mylohyoideaalisten lihasten) suprasupraktion UES:ään kohdistamalla voimallisella ylemmän (2,5 cm) ja etummaisen (0,75 cm) venytyksellä, mikä johtaa UES:n avautumiseen. UES:n avautumisen laajuus on yhteydessä boluksen tilavuuteen ja boluspaineeseen. UES:ää kuvaillaan nielemisen aikana tarttujaksi, koska se nousee nielaistaakseen boluksen ja laskeutuu sitten sen mukana. Fysioterapia, jota käytetään suprahyoideaalisten lihasten vahvistamiseen (Mendelsohnin manööveri), parantaa UES:n rentoutumista ja avautumista potilailla, joilla on UES:n rentoutumis- ja avautumishäiriöön liittyvä nielemisvaikeus. UES:n rentoutuminen ja avautuminen tapahtuu myös röyhtäyksen aikana, mutta nieluruston ja UES:n liikerata on erilainen kuin nielemisessä. Röyhtäyksen yhteydessä UES liikkuu enimmäkseen anterioriseen suuntaan (ei suun suuntaan), mikä liittyy infrahyoidalihasten supistumiseen (kuva 7), mikä viittaa siihen, että näiden kahden tapahtuman aikana aktivoituu erilainen joukko lihaksia.