Luftvägsmekanik och andningsfunktion

Utöver röstproduktionen fungerar larynx som en ventil i luftvägen. Genom att vidga och förtänga glottis under andningscykeln samt via skyddsreflexer som hosta och laryngospasm bidrar larynx till att reglera luftflödet och hålla de nedre luftvägarna fria och skyddade.

Definition

Luftvägsmekanik vid larynx avser det sätt på vilket glottis och laryngeala muskler reglerar luftflödet och motståndet under andningen samt förmedlar skyddande luftvägsreflexer, vid sidan av larynx roller i fonation och sväljning.

Scope

Ämnet behandlar larynx respiratoriska roll: hur glottis förändrar sitt kaliber under inspiration och expiration, hur detta modulerar luftvägsmotståndet samt hur laryngeala reflexer skyddar och rensar luftvägen. Det är en referensbeskrivning av normal luftvägsfysiologi på larynxnivå och utgör inte en vägledning för luftvägshantering eller behandling av obstruktion.

Core questions

• Hur förändras glottis under inspiration och expiration?
• Hur påverkar larynx luftvägsmotståndet?
• Vilken muskel öppnar luftvägen, och vad händer om den inte fungerar?
• Vilka skyddsreflexer tillhandahåller larynx för luftvägen?

Key concepts

• Glottisk abduktion under inspiration
• Musculus cricoarytenoideus posterior som enda abduktor
• Laryngealt bidrag till luftvägsmotstånd
• Expiratorisk glottisförträngning (laryngeal bromsning)
• Hostreflexen
• Laryngospasm och laryngeal slutningsreflex

Mechanisms

Under lugn andning vidgas glottis något under inspiration, då musculus cricoarytenoideus posterior (bakre cricoarytenoideusmuskeln) abducerar stämbanden och sänker motståndet mot luftflödet, för att sedan åter förträngas under expirationen; dessa fasiska rörelser är kopplade till andningsrytmen och kan verka som ett bromsande moment som jämnar ut det expiratoriska flödet (Brancatisano et al., 1983; Bartlett, 1989). Larynx är därmed ett variabelt motstånd i luftvägen: eftersom glottis utgör en av de smalaste punkterna i de övre luftvägarna, medför förändringar i dess kaliber en påtaglig effekt på motståndet. Musculus cricoarytenoideus posterior är den enda muskel som öppnar glottis, varför dess aktivitet är nödvändig för en öppen luftväg under andningen (Standring, 2020). Larynx genererar även skyddsresponser — hostreflexen för att avlägsna material samt laryngealt slutningsreflex (som vid förstärkning kallas laryngospasm) för att försluta luftvägen mot aspiration (Bartlett, 1989).

Clinical relevance

Laryngealt kontroll av luftflödet och beroendet av en enda abduktormuskel för luftvägsöppningen förklarar varför laryngeal patologi eller bilateral nervskada kan äventyra andningen. Detta avsnitt beskriver normal luftvägsfysiologi i referens- och utbildningssyfte och utgör inte grund för hantering av luftvägsproblem hos enskilda individer.

History

Respirationsfysiologin betraktade länge de övre luftvägarna som en passiv kanal, men studier under 1900-talet visade att larynx aktivt modulerar luftflödet under andningscykeln och bidrar väsentligt till luftvägsmotståndet — en uppfattning som konsoliderades i fysiologiska översikter av laryngeala funktioner (Brancatisano et al., 1983; Bartlett, 1989).

Key figures

• Dudley Bartlett
• Ludwig Engel

Seminal works

• bartlett-1989
• brancatisano-1983

Frequently asked questions

Gör larynx något under normal andning?

Ja. Stämbanden rör sig något isär under inspiration och förträngs under expiration, varför larynx aktivt bidrar till att reglera luftflödet och utgör en av de viktigaste platserna för motstånd i de övre luftvägarna.

Varför är musculus cricoarytenoideus posterior så viktig?

Den är den enda muskel som abducerar (öppnar) stämbanden och är därför nödvändig för att hålla luftvägen öppen under andningen; om båda sidorna är förlamade kan luftvägen bli kritiskt förträngd.