Акт глотания (физиология, патофизиология, механизм, процесс, регуляция, функция глотания и его дисфункция, клиническое значение)

Введение

Процесс сглатывания, также известный как акт глотания , включает перемещение вещества изо рта через глотку и пищевод в желудок. Это важный и сложный процесс. Часть этого пути разделяет анатомию с дыхательными путями, поэтому, помимо направления пищи в пищеварительную систему, механизм глотания служит жизненно важным защитником дыхательных путей.

Физиология: Глотание

Рефлексивные и произвольные сокращения осуществляют более 30 нервов и мышц создают это скоординированное движение. [1] Как правило, люди мало думают о процессе глотания, но его нарушение может привести к значительным проблемам у некоторых людей, что привело к областям речевой языковой патологии и глотательной реабилитации.

Развитие функции глотания

Существуют доказательства того, что рефлекс глотания начинает развиваться внутриутробно уже через 15 недель беременности, чтобы регулировать объем околоплодных вод. [2] Процессы сосания, глотания и дыхания продолжает развиваться на ранних стадиях жизни, когда младенцам начинают давать новые продукты и начинают неосознанно контролировать их глотание.

Системы органов, задействованные в акте глотания

В процессе глотания участвуют десятки мышц полости рта, глотки, гортани и пищевода.

Ротовая полость
Язык
Глотка
Пищеварительный тракт
Продольные мышцы глотки
Гортань
Нервы пищеварительного тракта, гортани, ротовой полости

Функция глотания

В настоящее время принятая модель глотания описывает три основные стадии: оральная, глоточная и пищеводная фазы. В то время как твердые вещества и жидкости имеют общие фазы глотки и пищевода, они немного различаются по обработке и переносу частиц в ротоглотку во время оральной фазы. Эти фазы работают последовательно и скоординировано, что служит для введения пищи в желудок и защиты дыхательных путей от аспирации.

Механизм глотания

Оральная стадия в акте глотания

Оральный этап часто делится на два этапа:

1.) Оральный подготовительный. Для жидкостей содержимое сначала герметизируется в полости рта языком спереди и твердым небом сзади на подготовительной фазе. Для твердых веществ пищевой комок не герметизируется в полости рта, поскольку он подвергается обработке посредством жевания и манипуляций.
2.) Оральный основной. Язык поднимается для перемещения пищевого комка в ротоглотку сзади. Содержимое удерживается в ротоглотке до тех пор, пока он не объединится с повторяющимися циклами или пока не начнется фаза глотки. [1]

Фаза глотки

Процессы, упомянутые выше, в основном находятся под мышечным контролем. Глоточная фаза, первый необратимый шаг в глотательном механизме, начинается, когда пищевой комок достигает небно-глазной дуги. Афферентные сенсорные волокна из CN IX, X и XI в ротоглотке передают сигнал к ядру одиночного тракта в стволе мозга. [3] Затем эфферентные мышечные волокна перемещаются для связи с мышцами гортани, глотки и пищевода для координации рефлекторного ответа. Эта стадия служит двум основным целям:

направляет пищу в пищевод
защищает дыхательные пути от аспирации. Он характеризуется волной направленных сигналов продолжительностью около секунды, которая заканчивается, когда пищевой комок достигает верхнего пищеводного сфинктера (ЕЭС). [4]

Закрытие носоглотки

Процесс глоточной фазы, осуществляемый мягким небом и мышцей мягкого неба, чтобы изолировать носоглотку от попадания туда инородных тел, пищевых продуктов или жидкостей.

Защита дыхательных путей в процессе глотания

Глоточная фаза служит для защиты дыхательных путей путем перекрытия воздуха, хорошо скоординированного физиологического ответа, когда дыхание прекращается во время глотания. [5] Этот период задержки дыхания, как правило, прерывает дыхательную фазу «вдоха», которая длится приблизительно от 0,5 до 1,5 секунд, что служит для предотвращения аспирации во время вдоха. [6] [7] Основным механизмом защиты дыхательных путей является закрытие голосовых складок. Задние голосовые связки, сократимые в состоянии покоя – прекращают свою сократимость на некоторое время, и латеральные голосовые связки стимулируются для отведения связок. Косые и поперечные мышцы связок связаны с гортанным хрящом, способствуя закрытию глотки. Одновременно, мышцы голосовых связок наклонены вперед, чтобы вступить в контакт с надгортанником, для открытия прохода к пищеводу. [6] [8] Кроме того, хотя опущенние надгортанника языком не имеет непосредственного отношения к защите дыхательных путей, это помогает направить пищевой комок к грушевидной ямке и в пищевод.

Высота подъязычно-гортанного комплекса

Глотка приподнята и вытянута вперед за счет сокращения надгортанных мышц, что способствует открытию глоточно-пищеводного перехода

Транспорт пищевого комка

Пищевой комок перемещается по нижней стенке глотки за счет перистальтического подобного последовательного сокращения мышц верхней, средней и нижней глотки сужением сверху вниз [9]. Быстрая стимуляция и торможения в глоточных мышцах создает краниально-каудальную волну давления, которая направляет пищевой пищевой комок в сторону ЖКТ. [3] Скорость удивительно высокая, скорость 20-40 см / с. [10] После начала фаза глотки ведет себя «все или ничего», во многом как рефлекс, поэтому эта фаза считается необратимой.

Транзит через глотку

Конец фазы глотки вовлекает пищевой болюс, спускающийся через глотку в пищевод. Сфинктер остается в тонизирующем сокращении в состоянии покоя, чтобы предотвратить попадание воздуха в пищевод, но открывается тремя последовательными механизмами: 1) движение щитовидного хряща для перемещения гортани и подъязычной кости вперед и назад, инициирует тем самым открытие сфинктера, 2) манометрическое расслабление мышц голосовых связок, 3) зависимое от давления растяжение или уплотнение пищевого комка . [11]

Фаза пищевода в акте глотания

Пищевой комок распространяется в результате перистальтики, когда он достигает пищевода. Это автономный процесс, не находящийся под контролем, очень похожий на фазу глотки. Это происходит намного медленнее, чем в фазе глотки, со скоростью примерно 3-4 см / с. [12] Эта фаза заканчивается, когда пищевой комок проходит через нижний пищеводный сфинктер в желудок. В состоянии покоя пищевод сокращается для предотвращения заброса содержимого из желудка и подвергается расслаблению во время фазы глотания.

Клиническое значение функции и дисфункции глотания

Понимание физиологии глотания играет решающую роль , помогая врачу определить причину дисфункции. Анатомические и функциональные причины, влияющие на любой из этапов глотания, могут привести к его нарушению. Некоторые из осложнений дисфункции включают в себя последствия, после которых присутствует сложность потребления пищи,что ведет за собой осложнения, такие как: дефицит питательных веществ и обезвоживание, а также повышенный риск удушья и аспирационной пневмонии из-за отрыгивания поданной пищи.

В то время как врачи могут использовать различные исследования для диагностикипроблем с глотанием, такие как глотание бария, электромиография и эндоскопия, подробный анамнез может диагностировать причину дисфункции в 80% случаев [13]. Патология ротовой полости или глотки, как правило, сопровождается трудностями, связанными с глотанием, ощущением застрявшей пищи в глотке или кашлем и удушьем во время глотания. Наличие этих симптомов может указывать на дальнейшую оценку дисфункции глотки или ротовой полости с помощью видео-рентгенологического исследования и использованием бария. Дисфункция пищевода дополнительно оценивается по наличию перемежающихся или прогрессирующих симптомов и затрудненной проходимости твердых веществ, жидкостей или и того и другого. Эндоскопия показана для оценки большинства пищеводных причин дисфункции работы пищевода или процесса глотания. [14]

Анатомия глотки и функии процесса глотания

Проблемы такого характера могут включать обструктивную патологию в глотке или пищеводе, такую как сужение прохода или наличие сфинктеров. Лечение включает в себя расширение прохода и ингибирование протокового механизма для предотвращения рецидива. Дивертикул Зенкера происходит из-за обнажения ослабленной мышечной стенки задней глотки. Пищу может сохраняться в этой сумке и отрыгиваться. Врач также должен знать о злокачественных новообразованиях, как внутри, так и снаружи, о проблемах пищеварительного пути, которые могут способствовать проблемам. Они часто сопровождаются более быстрым прогрессированием дисфункции и других связанных симптомов, например таких как потеря веса.

Ошибки развития, такие как расщелина нёба (заячья губа) и губ, влияют на оральную фазу, нарушая сосательный рефлекс и усиливая регургитацию носа и частоту возникновения синусовых инфекций. Другие врожденные проблемы включают атрезию пищевода. Они лечатся хирургическим путем в раннем возрасте, чтобы предотвратить инфекции и способствовать нормальному развитию ротовой полости и предотвратить проблемы с питанием.

Яторогенные факторы глотательной дисфункции

Ятрогенные причины дисфункций остаются важным фактором при лечении данных проблем. Операции с участием языка, голосовых связок, глотки и других окружающих структур, которые непосредственно повреждают механизм глотания или нарушают защиту дыхательных путей, могут потребовать временных или постоянных альтернативных решений в отношении питания пациентов, проходящих реабилитацию. Кроме того, радиация может вызвать стеноз и сужение проходовв пищеварительном тракте. Врачи также должны знать о таких препаратах, как доксициклин, алендронат и НПВП, которые могут вызвать эзофагит в виде таблеток, который часто сопровождается острым ощущением боли в груди. Пациентам следует прекратить прием лекарств, чтобы предотвратить дальнейшие травмы, или, если прекращение приема лекарств не является вариантом, следует перейти на альтернативные лекарства с более подходящим составом.

Первичные неврологические причины дисфункции процесса глотания включают в себя инсульты, опухоли и наследственные нейрогенные заболевания, такие как церебральный паралич, боковой амиотрофический склероз (БАС) или другие неврологические процессы. Слабая или несогласованная мышечная активность может привести к нарушению транспорта пищевого комка и аспирации. Задержки развития также могут представлять трудности с глотанием. Пациенты могут проходить реабилитацию при дисфункции глотания, чтобы усилить и улучшить координацию глотания мышц. В тяжелых случаях для поддержания адекватного питания могут потребоваться питательные трубки.

Дисфункция пищевода относительно часто встречается по ряду причин. Физическое обследование должно быть выполнено для выявления заболеваний соединительной ткани, таких как склеродермия и синдром CREST. Ахалазия связана с неспособностью глотки расслабиться и может вызвать проблему с глотанием пищи как в твердом, так и в жидком виде. Дисфункция также может возникать в ЖКТ из-за нарушения раскрытия сфинктером пищевода и желудка. Нарушения подвижности или судороги могут влиять на перистальтическое движение в пищеводе, что приводит к прерывистой дисфункции продвижения пищи. Варианты лечения включают лекарства, которые помогают расслабить мышцы и миотомию, которая включает в себя небольшой разрез в сфинктере, чтобы ослабить тоническое сокращение.

Авторы: Куш Панара; Деванг Падалия. Университет Майами Миллер Ш. Мед

Использованная литература

Matsuo K, Palmer JB. Anatomy and physiology of feeding and swallowing: normal and abnormal. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2008 Nov;19(4):691-707, vii. Функции глотания.
Miller JL, Sonies BC, Macedonia C. Emergence of oropharyngeal, laryngeal and swallowing activity in the developing fetal upper aerodigestive tract: an ultrasound evaluation. Early Hum. Dev. 2003 Feb;71(1):61-87.
Costa MMB. NEURAL CONTROL OF SWALLOWING. Arq Gastroenterol. 2018 Nov;55Suppl 1(Suppl 1):61-75. Нарушение функции глотания.
Jean A. Brain stem control of swallowing: neuronal network and cellular mechanisms. Physiol. Rev. 2001 Apr;81(2):929-69.
Loch WE, Loch WE, Reiriz HM, Loch MH. Swallow apnea--rhinomanometric manifestation and classification. Rhinology. 1982 Dec;20(4):179-91.
Costa MM, Lemme EM. Coordination of respiration and swallowing: functional pattern and relevance of vocal folds closure. Arq Gastroenterol. 2010 Jan-Mar;47(1):42-8
Nishino T. The swallowing reflex and its significance as an airway defensive reflex. Front Physiol. 2012;3:489.
Van Daele DJ, McCulloch TM, Palmer PM, Langmore SE. Timing of glottic closure during swallowing: a combined electromyographic and endoscopic analysis. Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 2005 Jun;114(6):478-87. Функции глотания
DOTY RW, BOSMA JF. An electromyographic analysis of reflex deglutition. J. Neurophysiol. 1956 Jan;19(1):44-60.
Clavé P, de Kraa M, Arreola V, Girvent M, Farré R, Palomera E, Serra-Prat M. The effect of bolus viscosity on swallowing function in neurogenic dysphagia. Aliment. Pharmacol. Ther. 2006 Nov 01;24(9):1385-94.
Cook IJ, Dodds WJ, Dantas RO, Massey B, Kern MK, Lang IM, Brasseur JG, Hogan WJ. Opening mechanisms of the human upper esophageal sphincter. Нарушение функции глотания. Am. J. Physiol. 1989 Nov;257(5 Pt 1):G748-59
Richter JE, Wu WC, Johns DN, Blackwell JN, Nelson JL, Castell JA, Castell DO. Esophageal manometry in 95 healthy adult volunteers. Variability of pressures with age and frequency of "abnormal" contractions. Dig. Dis. Sci. 1987 Jun;32(6):583-92.
Lind CD. Dysphagia: evaluation and treatment. Gastroenterol. Clin. North Am. 2003 Jun;32(2):553-75. Функции жевания глотания
Cook IJ. Diagnostic evaluation of dysphagia. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 2008 Jul;5(7):393-403.

^Наверх