Funktionelle Anatomie und Physiologie der Atemwege

2.1.2. Mundhöhle

Die Mundhöhle besteht aus Mund, Gaumen, Zähnen und Zunge. Die Mundhöhle wird begrenzt durch den Alveolarbogen des Ober- und Unterkiefers und die Zähne vorne, den harten und weichen Gaumen oben, die vorderen zwei Drittel der Zunge und die Reflexion ihrer Schleimhaut nach vorne auf den Unterkiefer unten und den oropharyngealen Isthmus hinten. Für eine sichere Intubation ist es wichtig, dass der Anästhesist den Zustand der Zähne bei der präoperativen Beurteilung beurteilt. Für eine Schutzstrategie ist es wichtig, dass der Anästhesist über gründliche Kenntnisse der Anatomie der Zähne, der stützenden Strukturen, der Zahnpathologie und der bei der Zahnrestauration verwendeten Techniken verfügt, damit er die unterbelichteten Zähne richtig identifizieren kann. Das Gebiss eines Erwachsenen umfasst 32 Zähne, die von zwei gegenüberliegenden Knochen getragen werden: Unterkiefer und Oberkiefer. Das Gebiss ist in vier Abschnitte mit jeweils acht Zähnen unterteilt (ein zentraler Frontzahn, ein Seitenzahn, ein Hundszahn, zwei kleine Zähne und drei kleine Zähne). Die Anzahl der Zähne des Säuglings beträgt jedoch nicht mehr als 20 Zähne, und jedes Viertel hat fünf Zähne (einen mittleren Schneidezahn, einen seitlichen Schneidezahn, einen Eckzahn und zwei Backenzähne). Der Zahn ist in zwei Teile unterteilt: die Wurzel und die Krone. Gesunde Zähne sind sehr stark und so konzipiert, dass sie dem Druck standhalten, der beim Kauen entsteht. Das Einsetzen, Manipulieren oder Entfernen eines Atemwegsgeräts kann jedoch Läsionen in der Mundhöhle verursachen. Obwohl bei der Extubation ein Risiko für Zahnverletzungen besteht, ist das Risiko bei der Intubation wichtiger. Die oberen Oberkieferzähne, insbesondere der obere linke mittlere Schneidezahn, sind am verletzungsgefährdetsten, aber auch die unteren und hinteren Zähne können verletzt werden. Bei Patienten mit Schwierigkeiten bei der Intubation ist das Risiko für Zahnverletzungen 20-mal höher. Während der Laryngoskopie verbessert die Abstützung auf den Oberkiefer und damit auf die Oberkieferschneidezähne die Sichtlinie und erleichtert das Einführen des Endotrachealtubus, was die hohe Inzidenz von Zahnverletzungen bei schwieriger Intubation erklärt. Der harte Gaumen setzt sich aus den Gaumenfortsätzen der Oberkiefer und den horizontalen Platten der Gaumenknochen zusammen. Der weiche Gaumen hängt an der Hinterkante des harten Gaumens. Sein freier Rand trägt das Zäpfchen mittig und geht auf beiden Seiten in die Rachenwand über (Abbildung 3). Die Zunge ist mit verschiedenen Strukturen mit unterschiedlichen Muskelstrukturen verwoben. Der Genioglossus-Muskel ist der klinisch relevanteste für den Anästhesisten, der die Zunge mit dem Unterkiefer verbindet (Abbildung 4).

Die Epiglottis trennt funktionell Oropharynx und Laryngopharynx am Zungengrund. Außerdem verhindert er die Aspiration, indem er die Glottis beim Schlucken verschließt. Das Kieferschubmanöver nutzt die gleitende Komponente des Kiefergelenks (TMJ), um den Unterkiefer und die daran befestigte Zunge nach vorne zu bewegen und so die Atemwegsobstruktion zu beseitigen, die durch die hintere Verlagerung der Zunge in den Oropharynx verursacht wird. Die Mundhöhle wird aufgrund der engen Nasengänge und der hohen Blutungsgefahr nach einem Trauma für die Instrumentierung der Atemwege bevorzugt. Viele Atemwegseingriffe erfordern eine angemessene Mundöffnung. Dies ist durch Rotation und Subluxation des Kiefergelenks möglich. Die Scharnierbewegung des Unterkiefers steuert die Mundöffnung. Eine horizontale Gleitbewegung ermöglicht eine Subluxation des Unterkiefers, die eine zusätzliche anteriore Verschiebung der Zunge während der direkten Laryngoskopie erlaubt (Abbildung 5).

Die Mundöffnung ist ein wichtiger Parameter für die Intubation, und ihre Definition ist der Abstand zwischen den mittleren Schneidezähnen des Unterkiefers und des Oberkiefers. Eine Dysfunktion der Kiefergelenke, eine angeborene Fusion der Gelenke, ein Trauma, Gewebekontrakturen um den Mund herum und Trismus können die Mundöffnung einschränken. Der Mallampati-Score ist eine Bewertungsskala zur Einschätzung der Größe der Zunge in Abhängigkeit von der Mundhöhle und kann bei der Vorhersage helfen, ob sich das Laryngoskop mit dem Laryngoskopspatel leicht bewegen lässt oder nicht. Darüber hinaus hilft es auch bei der Entscheidung, ob die Öffnung des Mundes eine Intubation zulässt. Zu den Faktoren, die sich auf die Intubation auswirken, gehören Vorsprünge der vorderen Zähne. Während der Laryngoskopie und der Platzierung des Intubationstubus beeinflussen die Frontzähne und die Zunge die Abbildung der Mundhöhle. Ein kleiner Unterkieferraum kann die Zungenverschiebung nicht angemessen aufnehmen und so die Visualisierung des Kehlkopfs beeinträchtigen.

Der Rachen ist ein röhrenförmiger Gang, der die hintere Nasen- und Mundhöhle mit dem Kehlkopf und der Speiseröhre verbindet. Er wird in Nasopharynx, Oropharynx und Laryngopharynx unterteilt. Der Pharynx ist ein muskulöser Schlauch, der sich von der Schädelbasis bis zum Krikoidknorpel erstreckt und die Nasen- und Mundhöhle mit dem Kehlkopf und der Speiseröhre verbindet. Um das Verständnis seiner Funktionen zu erleichtern, kann der Pharynx in drei oder vier Teile unterteilt werden (Abbildung 6).

Nasopharynx → zwischen den Nasenlöchern und dem harten Gaumen;

Velopharynx oder retropalataler Oropharynx → zwischen dem harten Gaumen und dem weichen Gaumen;

Oropharynx → vom weichen Gaumen zur Epiglottis;

Hypopharynx → vom Zungengrund zum Kehlkopf (Abbildung 7).

Der Pharynx ist ein röhrenförmiger Gang, der die hintere Nasen- und Mundhöhle mit dem Kehlkopf und der Speiseröhre verbindet. Er wird unterteilt in Nasopharynx, Oropharynx und Laryngopharynx. Der Pharynx ist ein Muskelschlauch, der sich von der Schädelbasis bis zum Krikoidknorpel erstreckt und die Nasen- und Mundhöhle mit dem Kehlkopf und der Speiseröhre verbindet. Zum besseren Verständnis seiner Funktionen kann der Pharynx in drei oder vier Teile unterteilt werden. Diese vier Strukturen bilden den geeigneten Weg für den Luftdurchgang von der Nase zur Lunge. Er hat auch andere physiologische Funktionen wie die Phonation und das Schlucken. Es gibt 20 oder mehr obere Atemwegsmuskeln, die die Atemwege umgeben und aktiv das Lumen der oberen Atemwege verengen und erweitern. Diese Muskeln können in vier Gruppen unterteilt werden: Muskeln, die die Position des weichen Gaumens (ala nasi, tensor palatini, levator palatini), der Zunge (genioglossus, geniohyoid, hyoglossus, styloglossus), des Hyoidapparats (hyoglossus, genioglossus, digastric, geniohyoid, sternohyoid) und der posterolateralen Rachenwände (palatoglossus, pharyngeal constructors) regulieren.) Diese Muskelgruppen wirken auf komplexe Weise zusammen, um die Atemwege offen und geschlossen zu halten. Weichteilstrukturen bilden die Wände der oberen Atemwege und der Mandeln, einschließlich des weichen Gaumens, des Zäpfchens, der Zunge und der seitlichen Rachenwände (Abbildung 4). Die Struktur der Rachenmuskulatur, die beim wachen Patienten zu sehen ist, hilft, die Durchgängigkeit der Atemwege aufrechtzuerhalten. Während der Anästhesie ist jedoch der Verlust des Tonus der Rachenmuskulatur eine der Hauptursachen für die Obstruktion der oberen Atemwege. Der Nasopharynx liegt hinter der Nasenhöhle und oberhalb des weichen Gaumens und kommuniziert mit dem Oropharynx durch den Pharynx-Isthmus, der während des Schluckvorgangs verschlossen wird. Zwischen der oberen und der hinteren Wand des Nasenrachenraums befinden sich die Rachenmandeln, die zu einer chronischen Nasenobstruktion führen können und deren Durchgang für die Atemwege schwierig sein kann. Im weichen Gaumen des Nasenrachenraums, nach dem Ende des Ohrs, wird er Velopharynx genannt und ist ein häufiger Bereich der Atemwegsobstruktion bei Patienten, die wach oder betäubt sind. Die pharyngeale Öffnung der Paukenröhre (Eustachische Röhre) befindet sich in der Seitenwand des Nasopharynx, 1 cm hinter und direkt unter den unteren Nasenwindungen. An der posterosuperioren Seite des Nasopharynx befindet sich der Sinus sphenoidalis, der die Phalangen von der Sella turcica trennt, die die Hypophyse enthält. Dieser Sinus ist für den transnasalen Zugang zur Hypophysenchirurgie von grundlegender Bedeutung.

Die Mundhöhle tritt über den oropharyngealen Isthmus in den Oropharynx ein, der von den Gaumenbögen, dem weichen Gaumen und dem Lingualdorsum begrenzt wird. Der Oropharynx beginnt mit dem weichen Gaumen und erstreckt sich bis zur Kehlkopfebene. Die Seitenwände enthalten jeweils palatoglossale Falten und palatopharyngeale Falten, die als vordere und hintere (tonsilläre) Säulen bezeichnet werden. Diese Schichten schließen die Gaumenmandeln ein und verursachen eine Hypertrophie der Mandeln, die zu einer Obstruktion der Atemwege führt. Die vordere Wand des Oropharynx wird hauptsächlich durch den weichen Gaumen, die Zunge und die Zungenmandeln begrenzt, und die hintere Wand wird durch eine Muskelwand der oberen, mittleren und unteren Kontraktionsmuskeln begrenzt, die vor den Halswirbelkörpern liegen. Der minimale Durchmesser der oberen Atemwege im Wachzustand, der retropalatale Oropharynx als Primer, ist als mögliche Lokalisation des Kollapses während des Schlafes von Interesse.

Die Laryngopharynx ist der letzte Teil des Pharynx, der sich vom Rand der Epiglottis bis zum unteren Rand des Krikoid in Höhe von C6 erstreckt. Seine Vorderseiten sind der Kehlkopfeingang, der sich zunächst auf die Aryepiglottisfalten, dann auf die hinteren Teile der Arytenoide und schließlich auf den Krikoidknorpel beschränkt. Der Kehlkopf erstreckt sich bis zur Mitte des Kehlkopfes und neigt dazu, scharfe Fremdkörper wie Hühnerknochen zu verschlucken, wobei auf beiden Seiten eine Vertiefung, die Fossa piriformis, entsteht. Der innere Lappen des Nervus laryngeus superior tritt in den submukösen Teil der Fossa piriformis ein. Lokalanästhetische Lösungen, die auf die Oberfläche der Fossa piriformis aufgetragen werden, können eine Betäubung der Stimmfäden bewirken. Bei der Laryngoskopie kann diese Fossa als Nervenblockade zur Unterstützung der oralen Anästhesie nützlich sein.

Der Kehlkopf ist eine dynamische, flexible Struktur, die aus einem knorpeligen Kern mit Verbindungsmembranen und der dazugehörigen Muskulatur besteht. Der Kehlkopf ist eine Struktur in der Mittellinie, die an der Schnittstelle zwischen dem Verdauungs- und dem Atmungstrakt liegt. Der Kehlkopf ist eine komplexe Struktur aus Knorpel, Muskeln und Bändern, die als Eingang zur Luftröhre dient und verschiedene Funktionen erfüllt, einschließlich der Phonation und des Schutzes der Atemwege.

Die anatomische Position, die Zusammensetzung, die zugehörige Muskulatur und die Innervation des Kehlkopfes tragen alle zu den Fähigkeiten dieser Struktur bei. Das knorpelige Gerüst des Kehlkopfes besteht aus neun verschiedenen Knorpeln. Der Arytenoid-, der Cornicula- und der Keilbeinknorpel sind paarig, während der Schilddrüsen-, der Krikoid- und der Kehldeckelknorpel unpaarig sind (Abbildung 8).

Sie sind durch Bänder, Membranen und Synovialgelenke miteinander verbunden, die durch das Zungenbein über die Thyrohyoidbänder und die Membran ausgekleidet werden. Der Kehldeckelknorpel, der Schilddrüsenknorpel und der Krikoidknorpel bilden die drei ungepaarten Knorpel und sind jeweils von oben nach unten angeordnet. Der Schilddrüsenknorpel, der dem Kehldeckelknorpel übergeordnet ist, überwiegt nach vorne und bildet den Kehlkopfvorsprung (Adamsapfel), während nach hinten der Krikoidknorpel überwiegt, der dem Schilddrüsenknorpel untergeordnet ist. Dieser Kehlkopfvorsprung ist von der vorderen Halsseite aus erkennbar und dient als wichtiger Orientierungspunkt für perkutane Atemwegstechniken und Kehlkopfnervenblockaden. Der Schilddrüsenknorpel ist der größte und bildet eine schützende, schildartige Form vor den Stimmbändern. Der Krikoidknorpel, der unter dem Schildknorpel und über dem Eingang zur Luftröhre liegt, ist der einzige vollständige Ring des Kehlkopfskeletts. Der Krikoidknorpel umschließt die subglottische Region des Kehlkopfs. Eine Stenose kann sich bilden, wenn die Schleimhaut in diesem Bereich verletzt wird, wie es bei einer längeren Intubation mit dem Endotrachealtubus der Fall sein kann. Die paarigen Arytenoidknorpel befinden sich auf der dorsalen Seite des Kehlkopfes und sind oberhalb des Krikoidknorpels angebracht. Beide Arytenoidknorpel haben einen seitlichen Fortsatz (Muskelfortsatz) und einen vorderen Fortsatz (Stimmbandfortsatz), die zur Unterstützung der Stimmbänder dienen. Die Arytenoide sind pyramidenförmige (Abbildung 9) Knorpel am oberen Rand des hinteren Krikoidknorpels, die an den synovialen Krikoarytenoidgelenken ansetzen. Die Arytenoide dienen als Ansatzpunkte für einige der intrinsischen Muskeln des Kehlkopfs und ermöglichen komplexe Bewegungen und Feineinstellungen der Stimmbänder. Darüber hinaus hat jeder Arytenoidknorpel ein zugehöriges Corniculum und ein Cuneiformum. Diese beiden kleinen, paarigen Knorpel grenzen die Öffnung zum Kehlkopfvorhof sowohl dorsal als auch lateral knorpelig ab.

Der Hornknorpel befindet sich an der Spitze der beiden Arytenoidknorpel. Der Keilbeinknorpel sitzt anterior und lateral der beiden Arytenoide. Diese Knorpel sind über zahlreiche Membranen, Bänder und Synovialgelenke miteinander verbunden.

Es gibt zwei wesentliche Synovialgelenke, die mit dem Kehlkopf verbunden sind. Ein Paar Synovialgelenke besteht zwischen dem Schilddrüsen- und dem Krikoidknorpel. Dieses Gelenk ermöglicht es dem Schilddrüsenknorpel, sich um den Krikoidknorpel zu drehen, und erlaubt es dem Krikoidknorpel, sich vom Schilddrüsenknorpel zu trennen oder sich ihm nach vorne anzunähern. Der zweite Satz von Synovialgelenken besteht zwischen dem Krikoid und den Arytenoiden (Krikoarytenoid-Synovialgelenk). Das Krikoid-Synovialgelenk ermöglicht die Verschiebung der Arytenoidknorpel sowohl um eine anterior-posteriore als auch um eine lateral-mediale Achse sowie die Rotation um eine kranial-kaudale Achse. Eine Fibrose oder Fixierung des Krikoarytenoidgelenks, wie sie bei rheumatoider Arthritis oder nach einem Trauma auftreten kann, kann zu einer Unbeweglichkeit der Stimmlippen und zu einer Beeinträchtigung der Atmung oder der Phonation führen.

Die Stimmbänder sind mediale Vorsprünge der Kehlkopfwände, die sich in der Mittellinie einander annähern können, um das Lumen des Kehlkopfs vollständig zu blockieren. Diese Stimmlippen begrenzen die als Glottis bezeichnete Ebene innerhalb der Stimmbänder, und außerhalb des Stimmbands befindet sich ein Muskel, der als M. vocalis bezeichnet wird. Neben dem Fehlen von Blutgefäßen auf der Oberfläche der Falten führt das Vorhandensein von Bändern in dieser Region zu einem charakteristischen weißen Aussehen der Stimmbänder. Dadurch unterscheiden sie sich visuell von den rosafarbenen vestibulären Falten. Der Raum zwischen den Stimmlippen wird als Rima glottidis bezeichnet. Die echten Stimmbänder sind Gewebebänder aus Muskeln, Faserbändern und Schleimhaut, die sich von den Arytenoiden im hinteren Bereich bis zum Schilddrüsenknorpel in der Mittellinie im vorderen Bereich erstrecken. Die falschen (oder „ventrikulären“) Stimmlippen liegen oberhalb der echten Stimmlippen und sind von diesen durch eine seitliche Vertiefung, den Kehlkopfventrikel, getrennt. Der Ventrikel enthält schleimproduzierende Drüsen, die für die Schmierung der echten Stimmlippen sorgen, die selbst keine Drüsenelemente besitzen. Die falschen Stimmlippen werden nur während des angestrengten Schließens adduziert, wie beim Valsalva und beim reflexartigen Kehlkopfverschluss aufgrund von schädlichen Reizen. Normalerweise nähern sie sich während der Phonation nicht an; dies kann jedoch bei pathologischen Zuständen beobachtet werden, z. B. bei Patienten mit inkompetentem echten Stimmlippenschluss aufgrund einer Stimmlippenlähmung, einer Massenläsion oder Presbyphonie (Stimmlippenveränderungen aufgrund der Alterung des Kehlkopfes).

Der Kehlkopf ist in drei Bereiche unterteilt: die Supraglottis, die Glottis und die Subglottis. Der Raum zwischen den Stimmbändern wird als Glottis bezeichnet; der Teil der Kehlkopfhöhle oberhalb der Glottis wird als Supraglottis und der Teil unterhalb der Stimmbänder als Subglottis bezeichnet. Die Supraglottis umfasst den Bereich oberhalb der echten Stimmlippen und schließt die Epiglottis, die falschen Stimmlippen, die Aryepiglottisfalten und die Arytenoide ein. Die Glottis besteht aus den echten Stimmlippen und dem unmittelbar darunter liegenden Bereich, der sich 1 cm nach unten erstreckt. Als Subglottis bezeichnet man den Bereich, der am unteren Rand der Glottis beginnt und sich bis zum unteren Rand des Krikoidknorpels erstreckt. Bei der direkten Laryngoskopie beginnt der Kehlkopf mit der Epiglottis, einem knorpeligen Lappen, der als vordere Begrenzung des Kehlkopfeingangs dient. Die Epiglottis hat die Aufgabe, die Nahrung während des Schluckvorgangs vom Kehlkopf wegzuleiten. Diese Funktion ist nicht unbedingt erforderlich, um eine Aspiration der Luftröhre zu verhindern. Kehlkopfposition: Die anatomische Position des Kehlkopfes ist ebenfalls dynamisch und variiert von der Geburt bis zum Erwachsenenalter. Zu Beginn, bei der Geburt und in den ersten Lebensjahren, liegt der Kehlkopf weiter oben im Hals als bei Erwachsenen. Bei Säuglingen führt diese hohe Position zu einem direkten Kontakt zwischen dem weichen Gaumen und der Epiglottis. Dadurch kann die eingeatmete Luft direkt von der Nase in die Luftröhre gelangen. Aufgrund dieser anatomischen Gegebenheiten ist ein Säugling in der Lage, Flüssigkeiten zu schlucken und fast gleichzeitig zu atmen. Im Erwachsenenalter senkt sich der Kehlkopf nach unten in seine endgültige Position. Der Kehlkopf ist der obere Teil der Atemwege und liegt in seiner Längsachse vertikal neben der Luftröhre, die direkt unterhalb des Kehlkopfes liegt und über das Krikotrachealband verbunden ist. Die Muskeln des Kehlkopfs werden in extrinsische und intrinsische Muskeln unterteilt. Die extrinsische Gruppe, zu der die vorderen Bandmuskeln und die Digastrici gehören, beeinflusst die Position des gesamten Kehlkopfs im Hals. Dies ist wichtig für die Anhebung des Kehlkopfes beim Schlucken und die Fixierung des Kehlkopfes beim Valsalva-Manöver. Die intrinsischen Muskeln sind empfindlicher und für die Bewegung der Stimmbänder innerhalb des Kehlkopfs sowie für subtile Spannungsanpassungen im Zusammenhang mit der Phonation verantwortlich. Die wichtigsten intrinsischen Muskeln sind der posteriore Krikoarytenoid, der laterale Krikoarytenoid, der Interarytenoid, der Thyroarytenoid und der Krikothyreoid. Der thyroarytenoide Muskel macht den größten Teil des Stimmbandes aus. Durch die Bewegung des Krikoarytenoid-Gelenks können die Stimmbänder bei der Phonation adduziert und bei der Inspiration abduziert werden. Die Gefäßversorgung des Kehlkopfs erfolgt über die Arteria thyroidea superior und inferior. Die Arteria carotis externa entspringt der Arteria thyroidea superior. Aus der Arteria thyrocervicalis, die aus der anterosuperioren Oberfläche der Arteria subclavia entspringt, entspringen die Arteria thyroidea inferior und zwei weitere Äste. Die venöse Drainage des Kehlkopfes erfolgt über die unteren, mittleren und oberen Schilddrüsenvenen. Die unteren Schilddrüsenvenen setzen sich über die Vena subclavia oder die linke Vena brachiocephalica fort. Die mittleren und oberen Schilddrüsenvenen münden in die Vena jugularis interna. Die Lymphdrainage des Kehlkopfes erfolgt medial über die tiefen zervikalen und paratrachealen Knoten und medial über die prätrachealen und prälaryngealen Knoten. Der Vagusnerv versorgt den Laryngopharynx. Die rezidivierenden Kehlkopfnerven verzweigen sich im oberen Brustkorb vom Vagus und treten im Thorakaleingang wieder in den Hals ein. Der Nervus laryngeus recurrens entspringt dem Vagus im Brustkorb und umschlingt den Aortenbogen auf der linken und die Arteria subclavia auf der rechten Seite, bevor er zwischen Speiseröhre und Luftröhre wieder nach oben wandert. Der Nervus laryngeus recurrens innerviert alle intrinsischen Muskeln mit Ausnahme des Musculus cricothyroideus, der durch den äußeren Ast des Nervus laryngeus superior innerviert wird. Die Motorik des unteren Pharynx und der oberen Speiseröhre wird durch direkte pharyngeale Äste des N. vagus und des N. laryngeus recurrens versorgt. Eine massive Läsion im Verlauf dieser Nerven kann zu einer Stimmbandlähmung führen. Die sensorische Funktion oberhalb der Stimmbänder wird durch den inneren Ast des N. laryngeus superior vermittelt. Die sensorischen Funktionen unterhalb der Stimmbänder werden durch den Nervus laryngeus recurrens vermittelt. Der Nervus vagus erhält sensorische Informationen aus dem äußeren Gehörgang sowie aus dem Hypopharynx. So kann ein Hustenreflex ausgelöst werden, wenn das Ohr mit einem Instrument gereinigt wird, und ein Krebs im Hypopharynx führt zu Ohrenschmerzen.