Functionele anatomie en fysiologie van de luchtwegen

2.1.2. Mondholte

De mondholte bestaat uit mond, gehemelte, tanden en tong. De mondholte wordt begrensd door de alveolaire boog van de maxilla en de mandibula, en de tanden vooraan, het harde en zachte gehemelte bovenaan, het voorste tweederde van de tong en de weerkaatsing van zijn mucosa naar voren op de onderkaak onderaan, en de oropharyngeale isthmus achteraan. Voor een veilige intubatie is het belangrijk dat de anesthesioloog de toestand van het gebit bij de preoperatieve evaluatie beoordeelt. Voor een beschermende strategie is het belangrijk dat de anesthesist een grondige kennis heeft van de anatomie van het gebit, de ondersteunende structuren, de pathologie van het gebit en de technieken die worden gebruikt bij de restauratie van het gebit, zodat hij de onderbelichte tanden goed kan identificeren. Het volwassen gebit omvat 32 tanden die worden ondersteund door twee tegenover elkaar liggende botten: mandibula en maxilla. Het gebit is verdeeld in vier secties met elk acht tanden (een centrale voortand, een laterale tand, een hondentand, twee kleine tanden en drie kleine tanden). Het aantal tanden van de zuigeling bedraagt echter niet meer dan 20, en elk kwart heeft vijf tanden (een middenvoorsnijtand, een laterale snijtand, een hoektand, en twee molaren). De tand is verdeeld in twee delen: de wortel en de kroon. Gezonde tanden zijn zeer sterk en ontworpen om de druk te weerstaan die tijdens het kauwen ontstaat. Het inbrengen, manipuleren of verwijderen van een luchtwegtoestel kan echter letsel in de mondholte veroorzaken. Hoewel er een risico op tandletsel bestaat tijdens extubatie, is het risico tijdens intubatie belangrijker. De bovenste maxillaire tanden, in het bijzonder de linker middensnijtand, lopen het meeste risico op letsel, maar ook de onderste en achterste kiezen kunnen gewond raken. Patiënten die moeite hebben met intubatie lopen 20 maal meer risico op tandletsels. Tijdens de laryngoscopie verbetert de steun op de bovenkaak en bijgevolg op de snijtanden van de bovenkaak de zichtlijn en vergemakkelijkt het inbrengen van de endotracheale buis, wat de hoge incidentie van tandletsels bij moeilijke intubatie verklaart . Het harde gehemelte bestaat uit de palatinale uitsteeksels van de maxillae en de horizontale platen van de palatinale beenderen. Het zachte gehemelte hangt aan de achterrand van het harde gehemelte. De vrije rand ervan draagt de huig in het midden en versmelt aan weerszijden met de keelholtewand (Figuur 3). De tong is verweven met verschillende structuren met verschillende spierstructuren. De musculus genioglossus is de meest klinisch relevante voor de anesthesioloog, die de tong verbindt met de onderkaak (Figuur 4) .

De epiglottis scheidt orofarynx en laryngopharynx functioneel van elkaar aan de wortel van de tong. Bovendien voorkomt het aspiratie door de glottis af te sluiten tijdens het slikken. Bij de jaw-thrust manoeuvre wordt gebruik gemaakt van de glijdende component van de temporomandibulaire junctie (TMJ) om de onderkaak en de aangehechte tong naar voren te bewegen, waardoor de luchtwegobstructie als gevolg van de achterwaartse verplaatsing van de tong in de oropharynx wordt opgeheven. De mondholte geniet de voorkeur voor luchtweginstrumentatie wegens de nauwe nasale doorgangen en de grote kans op bloedingen na een trauma. Voor veel luchtwegprocedures moet de mond voldoende worden geopend. Dit is mogelijk door rotatie en subluxatie van het temporomandibulaire gewricht. De scharnierbeweging van de onderkaak regelt de mondopening. Een horizontale glijdende beweging maakt subluxatie van de onderkaak mogelijk, waardoor extra voorwaartse verplaatsing van de tong tijdens directe laryngoscopie mogelijk wordt (figuur 5) .

Mondopening is een belangrijke parameter voor intubatie, en de definitie ervan is de afstand tussen de mandibulaire en de maxillaire centrale incisortanden. Een disfunctie van het temporomandibulaire gewricht, congenitale fusie van de gewrichten, trauma, weefselcontractuur rond de mond en trismus kunnen de mondopening beperken. De Mallampati-score is een scoreschaal voor het schatten van de grootte van de tong in verhouding tot de mondholte, en kan nuttig zijn om te voorspellen of het laryngoscoopmes al dan niet gemakkelijk te bewegen zal zijn. Bovendien helpt het ook bij het al dan niet openen van de mond om intubatie mogelijk te maken . Protrusies van de voorste tanden behoren tot de factoren die de intubatie beïnvloeden. Tijdens de laryngoscopie en de plaatsing van de intubatiebuis zullen de voorste tanden en de tong de beeldvorming van de mondholte beïnvloeden . Een kleine mandibulaire ruimte kan onvoldoende ruimte bieden voor tongverplaatsing, waardoor de visualisatie van de larynx wordt belemmerd.

De pharynxis is een buisvormige doorgang die de posterieure neus- en mondholten verbindt met het strottenhoofd en de slokdarm. Hij is verdeeld in nasopharynx, oropharynx, en laryngopharynx. De keelholte is een gespierde buis die zich uitstrekt van de schedelbasis tot op het niveau van het cricoïdkraakbeen en die de neus- en mondholte verbindt met het strottenhoofd en de slokdarm. Voor een beter begrip van zijn functies kan de keelholte in drie of vier delen worden verdeeld (figuur 6).

Nasopharynx → tussen de neusgaten en het harde gehemelte;

Velopharynx of retropalatale oropharynx → tussen het harde gehemelte en het zachte gehemelte;

Oropharynx → van het zachte gehemelte tot het epiglottis;

Hypopharynx → van de tongbasis tot het strottenhoofd (figuur 7).

Pharynx is een buisvormige doorgang die de achterste neus- en mondholten verbindt met het strottenhoofd en de slokdarm. Hij is onderverdeeld in een nasofarynx, oropharynx en laryngopharynx. De keelholte is een spierbuis die zich uitstrekt van de schedelbasis tot ter hoogte van het cricoïdkraakbeen en die de neus- en mondholte verbindt met het strottenhoofd en de slokdarm. Om de functies ervan beter te begrijpen, kan de keelholte in drie of vier delen worden verdeeld. Deze vier structuren vormen de geëigende route voor de luchtpassage van de neus naar de longen. Het heeft ook andere fysiologische functies zoals fonatie en slikken. Er zijn 20 of meer bovenste luchtwegspieren die de luchtweg omgeven en actief het lumen van de bovenste luchtwegen vernauwen en verwijden. Deze spieren kunnen in vier groepen worden onderverdeeld: spieren die de positie van het zachte gehemelte regelen (ala nasi, tensor palatini, levator palatini), tong (genioglossus, geniohyoid, hyoglossus, styloglossus), hyoidapparaat (hyoglossus, genioglossus, digastricus, geniohyoid, sternohyoid), en posterolaterale faryngeale wanden (palatoglossus) faryngeale constructoren). Deze spiergroepen werken op een complexe manier samen om de luchtweg open en dicht te houden. Weke delen structuren vormen de wanden van de bovenste luchtwegen en amandelen met inbegrip van zachte gehemelte, huig, tong, en laterale faryngeale wanden (figuur 4) . De faryngeale spierstructuur die bij een wakkere patiënt te zien is, helpt om de luchtweg doorgankelijk te houden. Echter, tijdens de anesthesie, het verlies van faryngeale spiertonus is een van de belangrijkste oorzaken van bovenste luchtweg obstructie. De nasofarynx ligt achter de neusholte en boven het zachte gehemelte en staat in verbinding met de orofarynx via de faryngeale isthmus, die wordt afgesloten tijdens het slikken. Tussen de boven- en de achterwand van de nasopharynx bevinden zich adenoïd-amandelen, die tot chronische neusverstopping kunnen leiden en waar luchtwegfaciliteiten moeilijk langs kunnen. Het zachte gehemelte van de nasopharynx, na het uiteinde van het oor, wordt velopharynx genoemd en is een veel voorkomend gebied van luchtwegobstructie bij patiënten die wakker zijn of onder narcose zijn . De faryngeale opening van de faryngeale buis (Eustachius) bevindt zich in de laterale wand van de nasofarynx, 1 cm achter en net onder de inferieure nasale convoluties. Aan de posterosuperiore zijde van de neuskeelholte bevindt zich de sinus sphenoideus die de vingerkootjes scheidt van de sella turcica die de hypofyse bevat. Deze sinus is fundamenteel voor de transnasale benadering van hypofysechirurgie.

De mondholte komt de orofarynx binnen via de orofaryngeale isthmus, die begrensd wordt door de palatoglossale arches, het zachte gehemelte en het linguale dorsum. De oropharynx begint met een zacht gehemelte en strekt zich uit tot het epiglottisch niveau. De laterale wanden bevatten respectievelijk de palatoglossale plooien en de palatopharyngeale plooien, de zogenoemde voorste en achterste (tonsillaire) kolommen. Deze lagen omvatten de palatine tonsillen en veroorzaken hypertrofie van de tonsillen, wat leidt tot luchtwegobstructie . De voorwand van de oropharynx wordt hoofdzakelijk begrensd door het zachte gehemelte, de tong en de linguale tonsillen, en de achterwand wordt begrensd door een spierwand van de bovenste, middelste en onderste contractiespieren die voor de nekwervels liggen. De minimale diameter van de bovenste luchtweg tijdens het waken, retropalatale oropharynx als primer, is van belang als mogelijke lokalisatie van collaps tijdens de slaap.

De laryngopharynxis het laatste deel van de pharynx dat zich uitstrekt van de rand van het epiglottis tot de ondergrens van het cricoid op het niveau van C6. De voorzijde ervan wordt gevormd door de larynxingang die eerst wordt begrensd door de aryepiglottische plooien, vervolgens door de achterste delen van de arytenoïden, en tenslotte door het cricoïdkraakbeen. Het strottenhoofd strekt zich uit naar het midden van de keelholte en heeft de neiging om scherpe vreemde lichamen zoals kippenbotjes in te slikken, waardoor aan beide zijden een uitsparing ontstaat die de piriform fossa wordt genoemd. De binnenkwab van de nervus laryngeus superioris passeert in het submucieuze deel van de fossa piriformis. Plaatselijke verdovingsmiddelen die op het oppervlak van de fossa piriforme worden aangebracht, kunnen de stembanden verdoven. Tijdens laryngoscopische procedures kan deze fossa nuttig zijn als zenuwblok ter ondersteuning van orale anesthesie.

Het strottenhoofd is een dynamische, flexibele structuur die bestaat uit een kraakbenige kern met onderling verbonden membranen en bijbehorende musculatuur. Het strottenhoofd is een structuur in het midden van de lijn en bevindt zich op de grens tussen het spijsverteringskanaal en het ademhalingskanaal. Het strottenhoofd is een complexe structuur van kraakbeen, spieren en ligamenten die dient als ingang tot de luchtpijp en verschillende functies vervult, waaronder fonatie en bescherming van de luchtwegen.

De anatomische positie, samenstelling, geassocieerde musculatuur en innervatie van het strottenhoofd dragen allemaal bij tot de mogelijkheden van deze structuur. Het kraakbenige frame van het strottenhoofd is opgebouwd uit verschillende negen kraakbenen . Het arytenoid, corniculate, en cuneiforme kraakbeen zijn gepaard, terwijl de schildklier, cricoid, en epiglottis ongepaard zijn (Figuur 8) .

Ze zijn met elkaar verbonden door ligamenten, membranen en synoviale gewrichten die worden bekleed door het hyoide bot via de thyrohyoide ligamenten en het membraan . Het epiglottisch kraakbeen, het schildkraakbeen en het cricoïdkraakbeen vormen de drie ongepaarde kraakbenen en zijn respectievelijk van superieur naar inferieur gerangschikt. Het schildkraakbeen, met het epiglottische kraakbeen superieur, overheerst anterior en vormt de laryngeale prominentie (d.w.z. de appel van Adam), terwijl het overheersende kraakbeen dorsaal het cricoïd kraakbeen is dat inferieur aan het schildkraakbeen zit. Deze larynx prominentie is merkbaar vanuit de anterieure hals en dient als belangrijke oriëntatiepunten voor percutane luchtwegtechnieken en larynxzenuwblokkades. Het schildkraakbeen is het grootste kraakbeen en vormt een beschermend schild voor de stembanden. Het cricoïdkraakbeen, dat onder het schildkraakbeen en boven de ingang van de luchtpijp ligt, is de enige volledige ring van het larynxskelet. Het cricoïdkraakbeen omsluit de subglottische regio van het strottenhoofd. Stenose kan ontstaan als het slijmvlies in dit gebied wordt verwond, zoals kan gebeuren bij langdurige intubatie met een endotracheale buis. De gepaarde arytenoïde kraakbenen bevinden zich op het dorsale aspect van het strottenhoofd, superieur aan het cricoïd kraakbeen. Beide arytenoïd kraakbenen hebben een laterale extensie (musculaire processus) en anterior extensie (vocale processus) die helpen bij het ondersteunen van de vocale ligamenten. De arytenoïden zijn piramidevormige (Figuur 9) kraakbenen die op de bovenrand van het achterste cricoïdkraakbeen liggen; zij hechten aan de synoviale cricoarytenoïdgewrichten. De arytenoïden dienen als aanhechtingsplaatsen voor sommige van de intrinsieke spieren van het strottenhoofd en maken complexe bewegingen en fijne afstelling van de stembanden mogelijk. Bovendien heeft elk arytenoïd kraakbeen een geassocieerd corniculaat en cuneiforme. Deze twee kleine, gepaarde kraakbenen begrenzen de opening naar het strottenhoofdkraakbeen zowel dorsaal als lateraal.

Het corniculate kraakbeen is te vinden aan de apex van beide arytenoïde kraakbenen. Het spitse kraakbeen bevindt zich zittend anterieur en lateraal van beide arytenoïden. Deze kraakbenen vormen verbindingen via talrijke membranen, ligamenten, en synoviale gewrichten.

Er zijn twee essentiële synoviale gewrichten geassocieerd met het strottenhoofd. Eén paar synoviale gewrichten bestaat tussen het schildklier- en het cricoïdkraakbeen. Dit gewricht zorgt ervoor dat het schildkraakbeen om het cricoïdkraakbeen kan draaien en dat het cricoïdkraakbeen zich van het schildkraakbeen kan afscheiden of het naar voren toe kan benaderen. De tweede set synoviale gewrichten bestaat tussen het cricoïd en de arytenoïden (synoviaal gewricht van het cricoarytenoïd). Door het synoviale gewricht van het cricoarytenoïd kunnen de arytenoïdkraakben zich zowel langs een anterieur-posterieure as als langs een lateraal-mediale as verplaatsen en om een craniaal-caudale as draaien. Fibrose of fixatie van het cricoarytenoid gewricht, zoals kan worden gezien bij reumatoïde artritis of na trauma, kan resulteren in stemplooi immobiliteit en respiratoire of fonatoire stoornissen.

De stembanden zijn mediale projecties van de wanden van het strottenhoofd die in de middellijn naar elkaar toe kunnen groeien om het lumen van het strottenhoofd volledig te blokkeren. Deze stembanden bakenen het vlak af dat de glottis wordt genoemd binnen de stembanden en er is een spier die de vocalis spier wordt genoemd buiten het stemband. Naast de afwezigheid van bloedvaten aan het oppervlak van de plooien, leidt de aanwezigheid van ligamenten in dit gebied tot een karakteristiek wit uiterlijk van de stembanden. Dit zorgt voor een visueel onderscheid met de roze ogende vestibulaire plooien. De ruimte tussen de stembanden wordt de rima glottidis genoemd. De echte stembanden zijn banden van weefsel bestaande uit spieren, vezelige ligamenten en mucosa die zich uitstrekken van de arytenoïden posterior tot het schildkraakbeen in de middellijn anterior. De valse (of “ventriculaire”) stembanden liggen boven de echte stembanden en zijn ervan gescheiden door een laterale uitsparing die het larynxventrikel wordt genoemd. Het ventrikel bevat slijmproducerende klieren die zorgen voor smering van de echte stembanden, die zelf geen klierelementen hebben. De valse stembanden worden alleen geadduceerd tijdens moeizame sluiting, zoals bij Valsalva en reflexmatige sluiting van het strottenhoofd als gevolg van schadelijke prikkels. Ze adducteren normaal gesproken niet tijdens fonatie; dit kan echter wel worden waargenomen bij pathologische condities, zoals bij patiënten met incompetente ware stembuigsluiting ten gevolge van stembandverlamming, massa laesie, of presbyfonie (stembandveranderingen ten gevolge van veroudering van het strottenhoofd) .

Het strottenhoofd is onderverdeeld in drie regio’s: de supraglottis, glottis, en subglottis. De ruimte tussen de stembanden wordt het glottis genoemd; het gedeelte van de larynxholte boven het glottis wordt het supraglottis genoemd, en het gedeelte onder de stembanden wordt het subglottis genoemd. Het supraglottis omvat het gebied boven de ware stembanden en omvat het epiglottis, de valse stembanden, de aryepiglottische plooien, en de arytenoïden. De glottis bestaat uit de ware stemplooien en het onmiddellijk daaronder gelegen gebied dat zich 1 cm naar binnen uitstrekt. De subglottis verwijst naar het gebied dat begint bij de inferieure rand van het glottis en zich uitstrekt tot aan de inferieure grens van het cricoïdkraakbeen. De larynx begint bij een directe laryngoscopie met de epiglottis, een kraakbenige flap die dient als de voorste grens van de laryngeale ingang. Het epiglottis heeft tot taak voedsel weg te leiden van het strottenhoofd tijdens het slikken. Deze rol is niet essentieel om aspiratie van de luchtpijp te voorkomen. Larynxpositie: de anatomische positie van het strottenhoofd is eveneens dynamisch van aard en varieert van de geboorte tot de volwassenheid. Aanvankelijk, bij de geboorte en gedurende de eerste levensjaren, ligt het strottenhoofd verder boven in de hals dan bij volwassenen. Bij zuigelingen leidt deze hoge positie tot direct contact tussen het zachte gehemelte en het epiglottis. Hierdoor kan geïnspireerde lucht rechtstreeks van de neus naar de luchtpijp stromen. Door deze anatomische relatie kan een zuigeling bijna gelijktijdig vloeistoffen inslikken en ademhalen. Op volwassen leeftijd daalt het strottenhoofd inferieur tot zijn definitieve positie. Het strottenhoofd is het bovenste deel van de ademhalingswegen en ligt op zijn lange as, verticaal naast de luchtpijp, die direct inferieur aan het strottenhoofd ligt, en is verbonden via het cricotracheale ligament . De spieren van het strottenhoofd zijn verdeeld in extrinsieke en intrinsieke spieren. De extrinsieke groep, die de voorste bandspieren en de digastrie omvat, beïnvloedt de positie van het gehele strottenhoofd in de hals. Dit is belangrijk voor de elevatie van het strottenhoofd tijdens het slikken en de fixatie van het strottenhoofd tijdens de Valsalva-manoeuvre. De intrinsieke spieren zijn delicater en zijn verantwoordelijk voor de beweging van de stembanden in het strottenhoofd en voor subtiele spanningsaanpassingen in verband met de fonatie. De belangrijkste intrinsieke spieren zijn het achterste cricoarytenoid, het laterale cricoarytenoid, het interarytenoid, het thyroarytenoid en de cricothyroïde spier. De musculus thyroarytenoideus vormt het grootste deel van de stemband. Beweging in het cricoarytenoid gewricht maakt het mogelijk de stembanden te adducteren tijdens fonatie of te abducteren tijdens inspiratie. De vasculaire toevoer voor het strottenhoofd is afkomstig van de superieure en inferieure schildklierslagaders. Uit de externe halsslagader ontspringt de superieure schildklierslagader. De thyrocervicale slagader, die ontspringt aan het anterosuperieure oppervlak van de subclavische slagader, geeft aanleiding tot de inferieure schildklierslagader en twee andere takken. De veneuze drainage van het strottenhoofd verloopt via de inferieure, middelste en superieure schildklieraders. De inferieure schildklieraders lopen verder via de subclavische of linker brachiocephale ader. De middelste en superieure schildklieraders monden uit in de interne halsader. De lymfedrainage van het strottenhoofd geschiedt via de diepe cervicale en paratracheale knopen mediaal en via de pretracheale en pre-laryngeale knopen mediaal. De nervus vagus is de zenuw die de laryngopharynx bedient. De recurrente larynxzenuwen vertakken zich van de nervus vagus in de borstkas en komen in de hals terug in de thoracale inham. De recurrente larynxzenuw vertakt zich van de vagus in de borstkas en loopt rond de aortaboog aan de linkerkant en de subclavische slagader aan de rechterkant alvorens weer omhoog te gaan tussen de slokdarm en de luchtpijp. De recurrente n. larynx genereert alle intrinsieke spieren behalve de musculus cricothyroid, die wordt geïnnerveerd door de uitwendige tak van de n. larynx superior. De motorische functie van de onderste farynx en de bovenste slokdarm wordt verzorgd door rechtstreekse faryngeale takken van de nervus vagus en de recurrente laryngeale zenuw. Een massa laesie langs het verloop van deze zenuwen kan leiden tot stembandverlamming. De sensorische functie boven het niveau van de stembanden wordt bemiddeld door de interne tak van de n. laryngeus superior. De zintuiglijke functie onder het niveau van de stembanden wordt doorgegeven door de terugkerende n. laryngeus. De nervus vagus ontvangt zintuiglijke informatie van de uitwendige gehoorgang en van de hypofarynx. Zo kan een reflexhoest worden uitgelokt door het instrumenteren van het oor voor reiniging, en kanker in de hypofarynx resulteert in oorpijn.