Hengitysteiden mekaniikka ja hengitysfunktio

Kurkunpää ei ainoastaan tuota ääntä, vaan toimii myös hengitysteiden venttiilinä. Laajentamalla ja kaventamalla ääniraon aukkoa hengityssyklin eri vaiheissa sekä käynnistämällä suojaheijasteet — kuten yskimisen ja laryngospasman — kurkunpää säätelee ilmavirtausta ja pitää alahengitystiet puhtaana ja suojattuna.

Definition

Kurkunpään hengitystiemekaniikalla tarkoitetaan tapaa, jolla äänirako ja kurkunpään lihakset säätelevät ilmavirtausta ja vastusta hengityksen aikana sekä välittävät hengitysteiden suojaheijasteet, kurkunpään fonikaatio- ja nielemistoimintojen ohella.

Scope

Aihepiiri kattaa kurkunpään hengityksellisen roolin: kuinka ääniraon läpimitta vaihtelee sisäänhengityksen ja uloshengityksen aikana, kuinka tämä muuntaa hengitysteiden vastusta, ja kuinka kurkunpään heijasteet suojaavat ja puhdistavat hengitysteitä. Kyseessä on kurkunpään normaalin hengitysfysiologian käsikirjamainen kuvaus; se ei ole opas hengitysteiden hallintaan tai tukoksen hoitoon.

Core questions

• Kuinka äänirako muuttuu sisäänhengityksen ja uloshengityksen aikana?
• Kuinka kurkunpää vaikuttaa hengitysteiden vastukseen?
• Mikä lihas avaa hengitystiet, ja mitä tapahtuu, jos se pettää?
• Mitä suojaheijasteet kurkunpää tarjoaa hengitysteille?

Key concepts

• Ääniraon abduktio sisäänhengityksen aikana
• Takimmainen aryteno-sormilainen ainoana loitontajana
• Kurkunpään osuus hengitysteiden vastukseen
• Uloshengityksen aikainen ääniraon kaventuminen (kurkunpään jarrutus)
• Yskäheijaste
• Laryngospasmi ja kurkunpään sulkemisheijaste

Mechanisms

Levollisessa hengityksessä äänirako levenee hieman sisäänhengityksen aikana, kun takimmaiset aryteno-sormilihakset (musculi cricoarytenoidei posteriores) loitontavat äänihuulia, mikä pienentää ilmavirtauksen vastusta; uloshengityksen aikana äänirako kaventuu jälleen. Nämä vaiheistavat liikkeet kytkeytyivät hengitysrytmiin ja voivat toimia jarruna, joka tasaa uloshengitysvirtausta (Brancatisano ym., 1983; Bartlett, 1989). Kurkunpää on siten muuttuvan vastuksen elementti hengitysteissä: koska äänirako on yksi ylähengitysteiden kapeimmista kohdista, sen läpimitan muutoksilla on huomattava vaikutus vastukseen. Takimmainen aryteno-sormilainen on ainoa lihas, joka avaa ääniraon, joten sen toiminta on välttämätön avoimelle hengitystielle hengityksen aikana (Standring, 2020). Kurkunpää tuottaa myös suojavasteita — yskäheijasteen, joka poistaa materiaalia, sekä kurkunpään sulkemisheijasteen, joka vaikeimmillaan laryngospasmana tiivistää hengitystien aspiraatiota vastaan (Bartlett, 1989).

Clinical relevance

Kurkunpään ilmavirtauksen hallinta sekä hengitystien avoimuuden riippuvuus yhdestä loitontajalihaksesta selittävät, miksi kurkunpään patologia tai molemminpuolinen hermovaurio voi vaarantaa hengityksen. Tämä artikkeli kuvaa normaalia hengitysfysiologiaa viite- ja opetustarkoituksiin eikä toimi perusteena hengitystieongelmien hoidolle yksilötasolla.

History

Hengitysfysiologia käsitteli pitkään ylähengitysteitä passiivisena kanavana, mutta 1900-luvun tutkimukset osoittivat, että kurkunpää säätelee aktiivisesti ilmavirtausta koko hengityssyklin ajan ja myötävaikuttaa merkittävästi hengitysteiden vastukseen. Tämä käsitys vakiintui kurkunpään fysiologisia toimintoja käsittelevissä katsauksissa (Brancatisano ym., 1983; Bartlett, 1989).

Key figures

• Dudley Bartlett
• Ludwig Engel

Seminal works

• bartlett-1989
• brancatisano-1983

Frequently asked questions

Tekeekö kurkunpää jotain normaalin hengityksen aikana?

Kyllä. Äänihuulet liikkuvat hieman erilleen sisäänhengityksen aikana ja kaventuvat uloshengityksen aikana, joten kurkunpää säätelee aktiivisesti ilmavirtausta ja on yksi ylähengitysteiden tärkeimmistä vastuskohdista.

Miksi takimmainen aryteno-sormilainen on niin tärkeä?

Se on ainoa lihas, joka loitontaa (avaa) äänihuulia, joten se on välttämätön hengitysteiden pitämiseksi avoimena hengityksen aikana; molempien puolien halvautuminen voi ahtauttaa hengitysteitä kriittisesti.