Mechanika dróg oddechowych i funkcja oddychania

Poza wytwarzaniem głosu krtań pełni rolę zastawki w drogach oddechowych. Poprzez poszerzanie i zwężanie głośni w trakcie kolejnych faz cyklu oddechowego oraz uruchamianie odruchów ochronnych, takich jak kaszel i skurcz krtani (laryngospasm), krtań uczestniczy w regulacji przepływu powietrza i utrzymaniu drożności oraz ochrony dolnych dróg oddechowych.

Definition

Mechanika dróg oddechowych na poziomie krtani odnosi się do sposobu, w jaki głośnia i mięśnie krtani regulują przepływ powietrza oraz opór podczas oddychania, a także pośredniczą w ochronnych odruchach krtaniowych, obok roli krtani w fonacji i połykaniu.

Scope

Temat obejmuje oddechową rolę krtani: sposób, w jaki głośnia zmienia swój kaliber podczas wdechu i wydechu, jak wpływa to na opór dróg oddechowych oraz jak odruchy krtaniowe chronią i oczyszczają drogi oddechowe. Jest to opisowe opracowanie referencyjne dotyczące prawidłowej fizjologii oddechowej na poziomie krtani, a nie przewodnik postępowania w przypadku niedrożności dróg oddechowych.

Core questions

• Jak zmienia się głośnia podczas wdechu i wydechu?
• Jaki wpływ wywiera krtań na opór dróg oddechowych?
• Który mięsień otwiera drogi oddechowe i co się dzieje, gdy zawodzi?
• Jakie odruchy ochronne krtani zabezpieczają drogi oddechowe?

Key concepts

• Odwodzenie głośni podczas wdechu
• Mięsień pierścienno-nalewkowy tylny jako jedyny mięsień odwodziciel
• Udział krtani w oporze dróg oddechowych
• Wydechowe zwężenie głośni (hamowanie krtaniowe)
• Odruch kaszlowy
• Skurcz krtani i odruch zamknięcia krtani

Mechanisms

Podczas spokojnego oddychania głośnia nieznacznie poszerza się podczas wdechu, gdy mięśnie pierścienno-nalewkowe tylne (musculi cricoarytenoidei posteriores) odwodzą fałdy głosowe, zmniejszając opór przepływu powietrza, i zwęża się ponownie podczas wydechu; te fazowe ruchy są powiązane z rytmem oddechowym i mogą działać jak hamulec wygładzający przepływ wydechowy (Brancatisano i wsp., 1983; Bartlett, 1989). Krtań jest zatem zmiennym rezystorem w drogach oddechowych: ponieważ głośnia stanowi jeden z najwęższych punktów górnych dróg oddechowych, zmiany jej kalibru wywierają znaczący wpływ na opór. Mięsień pierścienno-nalewkowy tylny jest jedynym mięśniem otwierającym głośnię, dlatego jego aktywność jest niezbędna do utrzymania drożności dróg oddechowych podczas oddychania (Standring, 2020). Krtań generuje również odpowiedzi ochronne — odruch kaszlowy służący do usuwania materiału obcego oraz odruch zamknięcia krtani (który w postaci nasilonej odpowiada za skurcz krtani), chroniący drogi oddechowe przed aspiracją (Bartlett, 1989).

Clinical relevance

Kontrola krtaniowa przepływu powietrza oraz zależność otwierania dróg oddechowych od działania jedynego mięśnia odwodziciela wyjaśniają, dlaczego patologia krtani lub obustronne uszkodzenie nerwów może zaburzać oddychanie. Niniejsze hasło opisuje prawidłową fizjologię dróg oddechowych w celach referencyjnych i edukacyjnych i nie stanowi podstawy do postępowania w przypadku niedrożności dróg oddechowych u żadnego konkretnego pacjenta.

History

Fizjologia oddechowa przez długi czas traktowała górne drogi oddechowe jako bierne przewody, jednak badania prowadzone w XX wieku wykazały, że krtań aktywnie moduluje przepływ powietrza w trakcie całego cyklu oddechowego i w istotnym stopniu przyczynia się do oporu dróg oddechowych — pogląd ten utrwalono w fizjologicznych opracowaniach przeglądowych dotyczących funkcji krtani (Brancatisano i wsp., 1983; Bartlett, 1989).

Key figures

• Dudley Bartlett
• Ludwig Engel

Seminal works

• bartlett-1989
• brancatisano-1983

Frequently asked questions

Czy krtań odgrywa jakąś rolę podczas normalnego oddychania?

Tak. Fałdy głosowe nieznacznie rozchylają się podczas wdechu i zwężają podczas wydechu, dzięki czemu krtań aktywnie uczestniczy w regulacji przepływu powietrza i stanowi jedno z głównych miejsc oporu w obrębie górnych dróg oddechowych.

Dlaczego mięsień pierścienno-nalewkowy tylny jest tak ważny?

Jest on jedynym mięśniem odwodzącym (otwierającym) fałdy głosowe, dlatego jego działanie jest niezbędne do utrzymania drożności dróg oddechowych podczas oddychania; obustronny paraliż może prowadzić do krytycznego zwężenia dróg oddechowych.