Liberté des voies aériennes en anesthésiologie

Liberté des voies aériennes en anesthésiologie 

Brigitte George : Praticien hospitalier

Christian Troje : Praticien hospitalier

Michel Bunodière : Anesthésiste-réanimateur

Clinique Hartman, 92200 Neuilly-sur-Seine France

Benoît Eurin : Professeur des Universités, chef de service

Service d'anaesthésie-réanimation chirurgicale, hôpital Saint-Louis, 1, avenue Claude-Vellefaux, 75475 Paris cedex 10 France

Résumé

Les voies aériennes supérieures ne sont maintenues perméables que par l'action de muscles dilatateurs du pharynx, muscles dont l'action est déprimée par l'anesthésie générale. Pour contrecarrer cet effet de l'anesthésie, plusieurs solutions sont possibles : canules oro- ou nasopharyngées avec ventilation au masque facial, plus ou moins associées à des manoeuvres externes visant à positionner la tête et subluxer la mâchoire ; masque laryngé ; intubation oro- ou nasotrachéale.

L'intubation trachéale est une technique de routine en anesthésiologie mais, chez 1 à 5 % des patients, elle peut être difficile. La reconnaissance préalable de ces difficultés repose sur le test de Mallampati, la mesure de l'ouverture de bouche et de la distance thyromentonnière. Cependant, 20 à 30 % des patients difficiles à intuber ne sont pas dépistés malgré ces tests. Il faut donc que tout anesthésiste maîtrise les diverses techniques de ventilation en cas d'impossibilité d'intubation : masque laryngé, ventilation par cathéter intercricothyroïdien en particulier. Si l'intubation trachéale est prévue difficile, diverses techniques sont utilisables : l'intubation sous fibroscopie, l'intubation rétrograde, l'utilisation de lames spéciales de laryngoscope. L'enfant présente des particularités pour l'intubation : faibles réserves en oxygène, grosse langue, volumineuse épiglotte, larynx haut, larynx conique avec région sous-glottique étroite.

Les méthodes doivent donc être bien connues car elles ont une spécificité et les situations d'hypoxie apparaissent rapidement sur ce terrain.

INTRODUCTION

La liberté des voies aériennes est nécessaire pour permettre le passage de l'air (ou du mélange gazeux respiré) depuis l'extérieur jusqu'aux surfaces d'échange avec le système circulatoire, c'est-à-dire les alvéoles pulmonaires. On distingue les voies aériennes supérieures, s'étendant de la bouche ou du nez à la glotte, et les voies aériennes inférieures, ou arbre trachéobronchique, situées au-dessous de la glotte.

La liberté des voies aériennes supérieures est essentielle pour la vie de toute personne car les réserves en oxygène de l'organisme ne permettent que quelques minutes de vie. Ces réserves sont essentiellement représentées par l'air intrapulmonaire. Or, l'anesthésie générale, de même que toutes les altérations de conscience, perturbe les fonctions permettant le maintien de la perméabilité des voies aériennes supérieures. Il revient donc à l'anesthésiste d'utiliser les manoeuvres appropriées pour maintenir la perméabilité des voies aériennes.

ANATOMIE

L'ouverture sur l'extérieur de l'arbre respiratoire se fait par l'intermédiaire du nez et/ou de la bouche.

Nez et fosses nasales (fig 1 et fig2)

Ils représentent la voie normale de la respiration car leur muqueuse permet une humidification, un réchauffement et une clairance particulaire de l'air inspiré. De plus, dans la partie supérieure de la pyramide nasale, cette muqueuse est dotée de récepteurs olfactifs. La bouche peut participer à la respiration en cas d'effort ou de détresse respiratoire.

Les fosses nasales sont compartimentées en deux parties plus ou moins symétriques autour d'une cloison médiane. Sur les parois latérales se trouvent de chaque côté trois cornets, supérieur, moyen et inférieur, dont la direction est antéropostérieure (fig 1). Le cornet inférieur est le facteur limitant pour le diamètre d'une sonde d'intubation introduite par voie nasale (fig 2). Les sinus sphénoïdaux, ethmoïdaux, maxillaires et frontaux se drainent par des orifices situés sur les parois latérales des fosses nasales au-dessus du cornet supérieur.

Sur la paroi interne, près de l'orifice narinaire, existe une zone très richement vascularisée appelée tache vasculaire. Celle-ci, traumatisée, peut être à l'origine d'épistaxis abondantes. La direction des fosses nasales est, pour le passage d'une sonde, à considérer comme antéropostérieure, c'est-à-dire parallèle au palais osseux.

L'innervation sensitive des fosses nasales est assurée par le nerf sphénopalatin, branche du nerf maxillaire supérieur, lui-même étant une branche du trijumeau (Ve paire crânienne).

Pharynx (fig 3)

On le divise en trois parties : le rhinopharynx, l'oropharynx et le pharyngolarynx.

Le rhinopharynx (ou nasopharynx) s'étend des orifices postérieurs des fosses nasales, ou choanes, jusqu'au voile du palais. Les trompes d'Eustache débouchent sur les parois latérales du rhinopharynx. Elles joignent l'oreille moyenne au rhinopharynx et permettent l'équilibre de pression entre la caisse du tympan et la pression atmosphérique régnant dans le pharynx.

Au niveau de l'oropharynx, sur les parois latérales, se trouvent les amygdales palatines bordées en avant par le pilier antérieur (ou muscle glossostaphylin) et en arrière par le pilier postérieur (ou muscle pharyngostaphylin). Le pilier antérieur contient aussi la branche linguale du glossopharyngien (IXe paire crânienne). Les piliers antérieurs et le bord libre du voile du palais auquel est appendue la luette séparent l'oropharynx de la bouche et forment l'isthme du gosier.

À un étage inférieur, c'est le laryngopharynx qui répond en avant de haut en bas à l'épiglotte, à l'orifice laryngé puis à la face postérieure du larynx marquée parles saillies dues aux cartilages aryténoïdes et cricoïdes. Le laryngopharynx a, sur une coupe horizontale, une forme en fer à cheval entourant le larynx. Les extrémités latérales forment les gouttières laryngopharyngées. Le pharynx est fermé en arrière sur toute sa hauteur par une paroi musculaire concave en avant, attachée en haut à la partie médiane de la base du crâne et latéralement à l'os hyoïde, aux cartilages thyroïdes et cricoïdes. Ces muscles sont les constricteurs supérieurs, moyens et inférieurs du pharynx. D'autres muscles ont une action élévatrice tel le stylopharyngien. Les muscles constricteurs sont innervés par des branches du vague et du glossopharyngien. Le constricteur inférieur reçoit aussi des rameaux du récurrent. Le stylopharyngien est innervé par le glossopharyngien.

L'innervation sensitive du pharynx provient du plexus pharyngien anastomosant des branches du glossopharyngien, du pneumogastrique et du sympathique.

Le voile du palais reçoit son innervation sensitive des branches du nerf maxillaire supérieur (branche du V).

Le nasopharynx fait faire aux courants gazeux un angle de 90° entre les fosses nasales à axe antéropostérieur et l'oropharynx à axe céphalocaudal. Cet angle explique les difficultés que l'on peut rencontrer pour faire progresser au-delà du voile du palais une sonde d'intubation introduite par le nez.

Les formations lymphoïdes sont assez développées au niveau du pharynx et peuvent, en cas d'hypertrophie, gêner l'intubation. Les végétations adénoïdes sont situées sur la paroi postérieure du rhinopharynx et autour de l'orifice des trompes d'Eustache, les amygdales palatines se trouvant sur les parois latérales de l'oropharynx.

Bouche

La bouche est souvent utilisée pour la laryngoscopie et comme voie d'introduction des sondes d'intubation. Son degré d'ouverture est ainsi un élément important pour la réussite d'une intubation sous vision directe. En ouverture maximale, un espace de 50 à 60 mm sépare normalement les incisives.

La cavité buccale elle-même est limitée en haut par la voûte palatine, prolongée en arrière par le palais membraneux, latéralement par les dents et les joues et en bas par le plancher de la bouche qui supporte la langue. Celle-ci est un organe musculaire jouant un rôle dans la parole, la déglutition et la gustation. Les muscles de la langue prennent leurs attaches sur l'os hyoïde, le maxillaire inférieur et l'apophyse styloïde. Ils sont aussi reliés au voile du palais et aux parois du pharynx.

L'innervation sensitive de la langue est assurée pour les deux tiers antérieurs par le nerf lingual (branche du V) et pour le tiers postérieur par le glossopharyngien.

Larynx (fig 4)

Cet organe situé au carrefour aérodigestif a deux fonctions essentielles. La première consiste en un rôle de barrière s'opposant au passage de tout solide ou liquide dans les voies aériennes. La seconde est la phonation.

Le larynx possède une structure cartilagineuse évitant son collapsus lors des pressions négatives inspiratoires. Celle-ci est constitutée de trois cartilages impairs et médians, le cartilage épiglottique, le cartilage thyroïde, le cartilage cricoïde, et de deux cartilages pairs et symétriques, les aryténoïdes prolongés en haut par les cartilages corniculés.

Le cartilage épiglottique (fig 5) ferme en haut le larynx lors de la déglutition.

Plan, il a une forme de coeur dont l'extrémité supérieure libre et arrondie estmarquée par une échancrure médiane. Son extrémité inférieure est pointue et reliée au cartilage thyroïde par le ligament thyroépiglottique. La partie moyenne du cartilage épiglottique, sur sa face antérieure, est reliée à la base de langue et à l'os hyoïde par les ligaments glossoépiglottique et hyoépiglottique. Ces ligaments forment un repli glossoépiglottique saillant entouré de chaque côté de deux dépressions appelées vallécules. L'extrémité de la lame de Macintosh doit être placée dans ce repli ou sillon glossoépiglottique.

Le cartilage thyroïde (fig 4) est constitué de deux lames reliées entre elles sur la ligne médiane en formant un angle dièdre ouvert en arrière. Cet angle est plus aigu chez l'homme que chez la femme, ce qui explique la proéminence masculine de l'échancrure thyroïdienne ou « pomme d'Adam ». Aux extrémités postérieures, on trouve de chaque côté des prolongements, ou cornes supérieures et inférieures. Les cornes inférieures s'articulent avec le cartilage cricoïde. Le bord supérieur du cartilage thyroïde est relié par une membrane au bord inférieur de l'os hyoïde (membrane thyrohyoïdienne).

Le cartilage cricoïde a une forme de bague dont le chaton est postérieur. Il s'articule en haut avec le cartilage thyroïde et en arrière avec les aryténoïdes. Il est relié en avant au cartilage thyroïde par la membrane cricothyroïdienne, voie d'accès privilégiée aux voies aériennes en cas d'impossibilité d'intubation.

Les aryténoïdes sont de petits cartilages ayant la forme de pyramides triangulaires dont la base inférieure s'articule sur le chaton postérieur du cricoïde. Leur face interne lisse est recouverte d'une muqueuse tandis que les faces latérales servent aux insertions musculaires. L'extrémité inféro-interne sert d'attache aux cordes vocales, ou ligaments thyroaryténoïdiens, reliées en avant à la partie médiane de la face interne du cartilage thyroïde (fig 6). Ainsi, la rotation interne des aryténoïdes tend les cordes vocales et ferme la glotte alors que la rotation externe les relâche et ouvre la glotte.

L'orifice glottique, ou glotte (fig 7), est délimité par les cordes vocales. Lorsque celles-ci sont en abduction, la glotte a une forme triangulaire à pointe antérieure.

En arrière, l'orifice glottique est limité par un repli joignant les deux aryténoïdes.

Les bandes ventriculaires ou fausses cordes vocales (fig 6) sont constituées par le repli inférieur du ligament aryépiglottique. Ces bandes ventriculaires sont parallèles aux cordes vocales et séparées de celles-ci par des recessus appelés ventricules.

La glotte sépare le larynx en deux parties : l'une supérieure ou vestibule et l'autre inférieure étendue entre le plan glottique et le bord inférieur de l'anneau cricoïdien.

L'ensemble du larynx est recouvert par un épithélium cilié de type respiratoire à l'exception des cordes vocales recouvertes d'un épithélium malpighien non kératinisé. Ceci explique la couleur blanche, voire nacrée, des cordes vocales, ce qui les différencie des autres structures laryngées.

L'innervation du larynx est assurée par deux branches du vague (ou Xe paire), le nerf laryngé supérieur et les récurrents.

Le nerf laryngé supérieur naît du pneumogastrique au cours de son trajet cervical. Il passe entre la grande corne de l'os hyoïde et le cartilage thyroïde (passage où il est facile à bloquer) puis se divise en une branche interne sensitive et une branche externe motrice. La branche interne véhicule la sensibilité de la base de la langue, du pharynx, de l'épiglotte et du vestibule laryngé. La branche motrice innerve les seuls muscles tenseurs des cordes vocales : les cricothyroïdiens.

Les récurrents sont aussi des branches des pneumogastriques qui, après avoir fait une boucle sous la crosse de l'aorte à gauche et l'artère sous-clavière à droite, remontent derrière la thyroïde et innervent tous les muscles intrinsèques du larynx, à l'exception des cricothyroïdiens. En sus, ils apportent l'innervation sensitive du larynx au-dessous du plan glottique.

Ainsi, en cas de paralysie récurrentielle bilatérale, l'action des nerfs laryngés supérieurs n'est plus contrecarrée et on assiste à une adduction des cordes vocales avec obstruction des voies aériennes. L'atteinte simultanée des récurrents et des laryngés supérieurs laisse les cordes vocales en position intermédiaire, telle celle observée après curarisation.

Trachée

Elle fait suite au larynx au-dessous de l'anneau cricoïdien. Elle est longue d'environ 15 cm chez l'adulte et possède un diamètre d'environ 2,5 cm. À la coupe, elle possède une forme en D majuscule dont la partie droite est postérieure. Elle se dirige en bas et en arrière d'où la nécessité chez l'individu couché d'adopter une position à 15° de déclive pour horizontaliser la trachée.

PHYSIOPATHOLOGIE DE L'OBSTRUCTION DES VOIES AÉRIENNES SUPÉRIEURES

L'inspiration génère dans les voies aériennes une pression négative qui tend à les collaber [149]. Certaines parties sont maintenues ouvertes par une structure osseuse ou cartilagineuse : fosses nasales, larynx, trachée. Elles se maintiennent donc ouvertes spontanément. D'autres, de structure essentiellement musculaire (naso- et oropharynx) doivent, pour être maintenues ouvertes, subir l'action inspiratoire des muscles dilatateurs du pharynx. Certains muscles agissent sur le voile du palais, libérant par leur action l'espace nasopharyngien ; d'autres entraînent une protrusion de la langue comme le génioglosse. Enfin, un groupe musculaire agit sur l'os hyoïde en le déplaçant vers l'avant par une action combinée des muscles élévateurs et des muscles sous-hyoïdiens tendant à l'abaisser. Il en résulte une dilatation et une stabilisation de l'oropharynx. Ces activations musculaires précèdent de quelques millisecondes l'activation du diaphragme stabilisant ainsi les voies aériennes avant qu'elles soient soumises à la dépression inspiratoire intraluminale [161]. De plus, les voies aériennes contiennent des récepteurs sensibles aux pressions négatives pouvant déclencher une activation des muscles dilatateurs du pharynx [111]. L'anesthésie locale topique peut donc diminuer cette activation musculaire [115] et aussi favoriser l'obstruction des voies aériennes.

L'hypercapnie et l'hypoxie ont aussi une action facilitatrice sur l'activité de ces muscles [76].

L'anesthésie générale et la sédation diminuent la commande centrale de la ventilation et l'activité des muscles des voies aériennes supérieures [85, 120].

Ainsi l'anesthésie générale, si elle déprime la commande ventilatoire, a aussi une action sur les voies aériennes tendant à les collaber.

L'origine de l'obstruction des voies aériennes chez le patient comateux ou sous anesthésie a été très longtemps considérée comme due à une chute de la langue en arrière contre la paroi pharyngée [144]. Cependant, plusieurs travaux récents consacrés à ce sujet remettent en cause la zone d'obstruction et la situent au niveau du voile du palais ou de l'épiglotte qui viennent au contact du mur pharyngé postérieur [1, 82, 112, 122]. Cette absence de rôle de la gravité sur la langue explique que ces phénomènes d'obstruction des voies aériennes s'observent tant en décubitus dorsal qu'en décubitus latéral [57].

Il faut cependant souligner que le décubitus dorsal est responsable par lui-même d'une réduction du volume pharyngé [64].

La conformation anatomique intervient dans la perméabilité des voies aériennes supérieures : les « ronfleurs » ou les patients souffrant d'apnée du sommeil ont une réduction du volume pharyngé [27]. De même, l'âge et la surcharge pondérale s'accompagnent d'une reduction du volume pharyngé et ceci de façon plus importante chez l'homme que chez la femme [166].