ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE DES VOIES AERIENNES Docteur LOPEZ Carlos anesthésiste SAR III SUPERIEURES ANATOMIE DES VOIES AERIENNES SUPERIEURES (VAS). Il est important de connaître l anatomie des différents défilés menant à l arbre trachéobronchique pour le contrôle et le passage des VAS durant l anesthésie. On peut diviser les VAS en 3 segments contigus. - Un segment proximal rigide (os et cartilage) : fosses nasales et rhinopharynx (ou cavum). - Un segment moyen déformable composé de tissus mous : oropharynx se prolongeant par hypopharynx. - Un segment distal rigide (cartilage) : larynx. Anatomie des fosses nasales. La structure osseuse du nez comporte les 2 os propres du nez. Le vestibule narinaire (narine) débute à la pointe du nez de structure cartilagineuse et se prolonge par la fosse nasale proprement dite. La paroi interne est constituée d une armature ostéo-cartilagineuse fixe, avec le cartilage de la cloison (septum) qui sépare les cavités nasales. La paroi externe est constituée d une structure osseuse, les cornets et les méats, appartenant aux différents os du massif facial. Les cornets sont au nombre de 3, avec de bas en haut, le cornet inférieur, le moyen et le supérieur. Chacun des cornets limite, avec la partie correspondante de la paroi externe, une cavité appelée méat (inférieur, moyen et supérieur). Les choanes constituent les orifices postérieurs de chaque fosse nasale. Causes d échecs d intubation nasale : déviation septale, polypes, hypertrophie des cornets. Complications possibles de l intubation nasale : fausse route pharyngée (par un trajet sousmuqueux) avec risque d abcès rétro-pharyngé, traumatisme avec épistaxis par fractures des cornets ou lésion de la tâche vasculaire (zone très richement vascularisée en regard de la partie inférieure du cartilage de la cloison, un peu au-dessus et en arrière de la narine). 1
Le rhino-pharynx est limité en haut par le sphénoïde, en dehors par les éléments musculocartilagineux de la trompe d Eustache et en arrière par le corps vertébral de l axis. Il peut être obstrué par des amygdales pharyngées (végétations adénoïdes) et tubaires (à l orifice de la trompe d Eustache), notamment dans l enfance. Anatomie de la cavité buccale. La langue et l ensemble hyo-lingual forment une masse musculaire et osseuse amarrée à la base du crâne et à la mandibule (de volume très variable). Le palais est composé d une partie osseuse non déformable (palais dur) et d une partie musculo-cartilagineuse souple (palais mou) dont le bord postérieur est libre et mobile (luette). De nombreux muscles composent le palais permettant la fermeture de l orifice intrapharyngien et le passage d une respiration nasale à une respiration buccale. Anatomie de l oropharynx. Il s étend de l isthme du gosier au repli glosso-épiglottique, en regard des 3 premières vertèbres cervicales. Il comprend : - en haut, le bord libre du voile et de la luette. - latéralement, le pilier antérieur du voile se terminant sur la base de langue en formant le repli amygdalo-glosse et la loge amygdalienne avec l amygdale palatine. - en bas, la base de langue recouverte par les amygdales linguales. La vallécule ou repli glosso-épiglottique est la jonction entre la base de langue et l épiglotte. La lame courbe du laryngoscope va se loger dans ce repli pour exposer le larynx. S il s agit d une lame droite, il faut charger l épiglotte. Anatomie de l hypopharynx. En regard des 4 ème, 5 ème et 6 ème vertèbres cervicales, il s'étend du repli glosso-épiglottique à la bouche de l œsophage et forme un conduit musculo-membraneux en forme d entonnoir dans lequel vient s invaginer le larynx en avant. Le larynx forme la paroi antérieure. La paroi postérieure est lisse et les parois latérales comprennent 2 gouttières pharyngo-laryngées appelées sinus (ou recessus) piriformes. Anatomie du larynx. Il forme un conduit cylindrique musculo-cartilagineux situé à la partie antérieure et médiane du cou et placé dans la partie antérieure du pharynx. 2
Le larynx peut être divisé en 3 compartiments : l étage sus-glottique poursuivant l oropharynx, l étage glottique avec les bandes ventriculaires (ou fausses CV), les ventricules laryngés, les CV, la glotte et l étage sous-glottique, début de la trachée cervicale. L épiglotte (avec une double courbure) se situe à la partie antérieure et isole par son bord libre le larynx de la cavité buccale. Les aryténoïdes forment une saillie sur le rebord postérieur du larynx et reposent sur le cricoïde, maintenue par l articulation crico-aryténoïdienne (mouvements de translation et rotation entraînant l adduction et l abduction des cordes vocales). L épiglotte, les replis ary-épiglottiques et les aryténoïdes constituent la margelle laryngée. Les cordes vocales (CV) forment 2 replis muqueux et musculo-ligamentaires tendus transversalement d avant en arrière au milieu du larynx. Elles sont fixées en avant dans l angle interne du cartilage thyroïde, délimitant la commissure antérieure (structure ligamento-musculaire) et en arrière sur l aryténoïde, délimitant la commissure postérieure (structure ligamento-vasculaire). Le cartilage thyroïde : médian, bouclier protégeant les cordes vocales, avec un angle antérieur saillant chez l homme (pomme d Adam). Le cartilage cricoïde : médian, totalement circulaire, en forme de bague à chaton postérieur, sous le cartilage thyroïde. La sonde d intubation repose sur la commissure postérieure (patient en décubitus dorsal). L anneau du cricoïde est indéformable et détermine le calibre du conduit laryngé et donc la taille des sondes d intubation avec l âge. La manœuvre de Sellick correspond à la pression du cricoïde au cours de l induction anesthésique de patient à l estomac plein (urgences, obstétrique, ). Elle est utilisée pour empêcher les régurgitations passives du contenu gastrique d inonder l arbre bronchique et pour prévenir la distension gastrique lors d une ventilation au masque. La ponction transtrachéale s effectue au niveau de la membrane crico-thyroïdienne entre ces 2 cartilages. PHYSIOLOGIE DES VOIES AERIENNES SUPERIEURES. Nombreux rôles des VAS : respiration, déglutition, phonation, réactivité (protection des VAS), humidification, rôle anti-infectieux, goût et olfaction. 3
L innervation du larynx. L innervation motrice du larynx est assurée par 2 branches du nerf pneumogastrique. Le nerf récurent : tous les muscles (sauf le cricothyroïdien) et notamment muscles cricoaryténoïdiens. Le nerf laryngé supérieur : cricothyroïdien (tenseur CV). La paralysie du nerf laryngé supérieur a peu de conséquence. La paralysie du nerf récurrent unilatérale donne une voix soufflée, rauque de faible intensité avec un essoufflement lors des efforts de phonation. Si la paralysie est bilatérale, les CV sont en position paramédiane, voire médiane avec une dyspnée inspiratoire parfois dramatique. L innervation sensitive du larynx est assurée à la fois par le nerf laryngé supérieur et par le récurrent. L appareil pharyngo-bucco-labial possède une motricité et une sensibilité complexe. La vascularisation du larynx. La vascularisation artérielle est assurée par 3 pédicules : - l artère laryngée supérieure pour la muqueuse et les muscles de l étage supérieur du larynx. - l artère crico-thyroïdienne pour la muqueuse de l étage inférieur du larynx. - l artère laryngée inférieure pour la muqueuse et les muscles postérieurs du larynx. La vascularisation des CV est effectuée par l arcade anastomotique de ces 3 systèmes (vulnérabilité de la commissure postérieure par contact entre la sonde d intubation et l apophyse vocale de l aryténoïde). La vascularisation veineuse est satellite des artères. VAS et respiration. En phase d éveil, la ventilation de repos s effectue surtout par voie nasale. Maintien du calibre des voies aériennes, avec un certain équilibre entre les muscles dilatateurs et constricteurs. A l inspiration, il y a une activation des abducteurs des CV, du génio-glosse, des dilatateurs du pharynx précédant de quelques millisecondes celle du diaphragme et permettant de rigidifier les VAS avant la survenue de la dépression tendant à les collaber. A l expiration, on a le phénomène inverse avec une augmentation de la résistance à l écoulement gazeux, facilitant ainsi les échanges gazeux. Ne pas ventiler avec des pressions d insufflation supérieures à 20cm d eau (risque d insufflation de l estomac). 4
VAS et déglutition. La déglutition est un phénomène très complexe, initialement volontaire avec une phase préparatoire labio-buccale aboutissant à la formation d un bol alimentaire puis une phase orale propulsant le bol vers le pharynx. Le phénomène est suivi par une phase involontaire avec une phase pharyngo-laryngoœsophagienne permettant l arrivée des aliments jusqu à la bouche œsophagienne. La trachée est protégée par la fermeture de la glotte, l ascension du larynx et la bascule de l épiglotte recouvrant le larynx. Au niveau des VAS, la fonction digestive est prioritaire sur la fonction respiratoire. Réactivité des VAS. Triple protection des VAS : l épiglotte qui ferme le larynx en haut, les fausses cordes vocales (P jusqu à 30mmHg), les cordes vocales (P jusqu à 140mmHg). Pharynx, larynx et trachée possèdent de nombreux récepteurs sensitifs jouant un rôle fondamental dans la protection des VAS. Leurs stimulations déclenchent des réflexes de défense : apnée, expiration forcée, toux et laryngospasme. Réponses à l intubation. Laryngoscopie et intubation constituent une stimulation nociceptive majeure, pouvant déclencher une réponse somatique (en général motrice) ou neurovégétative : - hémodynamique : bradycardie chez l enfant, tachycardie et poussée hypertensive chez l adulte, avec parfois des TDR et/ou une ischémie myocardique. - respiratoire : toux, laryngospasme, bronchospasme. - neurologique : augmentation du débit sanguin et de la consommation d O2 du cerveau. L intubation représente le stimulus le plus important, la laryngoscopie ayant une intensité plus faible comparable à l incision chirurgicale. Suppression ou atténuation de la réactivité des VAS pour l intubation. - Le réflexe d apnée est faible à point de départ nasal par stimulation mécanique ou chimique (fumée, eau, ). - Le réflexe de toux et d expiration forcée à l intubation est difficilement bloqué par l augmentation des doses d agents anesthésiques, contrairement à la réaction motrice. L administration de lidocaïne locale ou IV peut bloquer cette toux. 5
Le bloc laryngé bilatéral permet la suppression des réponses hémodynamiques et respiratoires lors de l intubation. - La réponse hémodynamique au moment de l intubation peut être contrôlée par l association morphinique et hypnotique. - La réponse motrice peut être bloquée par les curares. Tous les agents hypnotiques peuvent déprimer les réflexes des VAS et entraîner des troubles de la déglutition et une augmentation des résistances des VAS. Ils permettent d atténuer la réponse à la stimulation des VAS. Le ML est mieux toléré au niveau laryngo-trachéal. Fumeur : augmentation du seuil de réactivité des VAS. Autres rôles physiologiques. VAS et phonation. L air exhalé (chassé vers l extérieur) est modulé par l effet vibratoire du larynx permettant la phonation. Rôle majeur des CV par des mouvements d abduction adduction et de mise en tension. Cavités de résonance : cavum et cavité oropharyngée. Articulation de la voix par la langue et le voile. VAS et humidification. Rôle très important de la filière nasale participant à l humidification et au réchauffement de l air inspiré. VAS et rôle anti-infectieux. Nombreux organes lymphoïdes au niveau du pharynx, regroupés en amas : amygdales palatines, linguales, pharyngées et tubaires. Tissus directement en contact avec les germes entrant par la bouche et le nez permettant l activation précoce des défenses immunitaires. VAS et goût. Distinction entre caractères sucré, salé, acide et amer par les papilles linguales VAS et odorat. Filets du nerf olfactif à la partie supérieure des fosses nasales. BIBLIOGRAPHIE. - Cros AM, Bourgain JL, Ravussin P. Les voies aériennes : leur contrôle en anesthésieréanimation. Editions Pradel 1999. - Cros AM, Bourgain JL. Formation des référents aux techniques d intubation difficile. Séminaire de Bordeaux 2004. - Houliat T. Anatomie des VAS. Cours aux internes d Anesthésie-Réanimation de Bordeaux. 6
Sinus piriformes Paroi du larynx Paroi de l hypopharynx Oesophage Trachée 7