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第二節 正常吞咽的生理

一、口腔準備期
口腔準備期(oral preparatory phase)是指攝入食物到完成咀嚼的階段,發生在口腔,主要是攝入食物、對食物進行加工處理,這一時期可以隨意控制,在任何時候都可以停止。

(一)基本生理過程

在口腔準備期,食物被放置在舌上,舌的活動能力及有力的咀嚼肌配合,通過咀嚼改變食物性狀,同時刺激唾液分泌。然后把通過“加工”后的食物放在適當的位置,通過強有力運動推入咽。這一時期,咽與喉處于靜止狀態,呼吸道開放且鼻呼吸持續存在(圖2-17)。口腔準備期和口腔期的持續時間不一致。假如口部的控制和協調能力差,將導致一部分食物在吞咽開始之前就過早滑入了咽,引起誤吸。
圖2-17 口腔準備期吞咽的生理過程

(二)口面部肌肉的作用

在口腔準備期這一階段,口輪匝肌是吞咽系統維持口腔功能的第一道括約肌,唇會維持閉合狀態以防止食物由口漏出;頰肌收縮避免食物滯留于齒齦與面頰之間,起到了保持食團在舌面上和牙齒之間以便咀嚼的作用。周圍的其他肌肉如顳肌、咬肌、翼內肌、翼外肌負責下頜骨、唇及面頰的運動。肌肉的收縮完成咀嚼、吞咽及其他可能的口運動功能。上述肌群活動由三叉神經、面神經、舌下神經支配。

(三)舌的作用

食物的移動及放置通過舌的活動控制,大多數食團的位置和運動由舌肌來完成。舌肌包括4對舌內肌和4對舌外肌,其功能和神經支配見本章第一節表2-2、表2-3。在吞咽活動中,舌內肌主要完成食物的攪拌及輸送。在舌外肌群中,以頦舌肌較為重要,兩側頦舌肌同時收縮,舌向前下方,即伸舌;一側收縮使舌尖伸向對側。舌內肌和頦舌肌的作用可改變食物的形狀,其余3塊舌外肌調節舌對于口腔和咽的位置。
舌面密集的機械刺激感受器決定了舌是感覺食團大小的重要區域。舌前2/3的感覺由三叉神經分支舌神經傳入延髓的吞咽控制中樞,而舌后1/3的感覺由舌咽神經傳入。在口腔準備期,腭舌肌收縮使舌根部抬升接觸軟腭,使口腔后部關閉,以免食團過早地脫離口腔到咽腔。

(四)不同性狀食物的處理

不同性狀食物在口腔準備期有不同處理方法:①液體等不需在口腔內進一步處理加工的食物,原樣經舌背進入食團形成階段;②蜂蜜等高黏度食物和粥、粉等半固體食物是通過舌和腭來擠壓推送;③固體食物則通過咀嚼運動,舌部的協調,臉頰運動引起的攪拌、粉碎、研磨、唾液混合等,被處理成可吞咽的食團。
二、口腔期
口腔期(oral phase)是指咀嚼形成食團后運送至咽的階段,主要是食團的形成和運送到咽的過程。

(一)基本生理過程

吞咽的口腔期一旦開始,舌尖被放置于上頜骨中央切牙后的牙槽嵴處,開始向舌上方運動,舌與硬腭的接觸面擴大至后方,把食團擠壓向后送,幾乎與此同時,軟腭開始提升,舌后部下降,舌根稍稍前移,食團被擠壓開始流入咽。軟腭隨之上升,與向內前方突出的咽后壁相接。封鎖上咽與中咽的間隙,形成鼻咽腔閉鎖狀態。口腔期完成時間一般少1~1.5s,隨著食團黏稠度增加,時間隨之稍微延長。一旦食團到達舌后部并通過咽弓,吞咽動作則變為反射性行為,不再受意志的控制。在舌的驅動力(或稱為舌投入動作或推進動作)作用下將食團推入咽。

(二)肌肉的作用

口腔期有關的代表肌肉包括三個解剖區域的肌群:舌骨提肌群、圍繞腭弓的肌群和關閉鼻咽的肌群。
在吞咽的口腔期,面部肌群(特別是唇肌、頰肌)、舌肌、咽上縮肌、莖突舌肌、莖突舌骨肌、頦舌骨肌、下頜舌骨肌肌群放松,隨后是腭舌肌群和腭咽肌群收縮運動,二腹肌也參與了舌骨和喉的抬升活動。
腭的抬升是由于腭提肌收縮的結果,腭提肌由迷走神經的咽叢支配。由舌下神經支配的舌骨舌肌和莖突舌肌控制舌后部的下降。舌前部快速地從上頜骨后的牙槽嵴向硬腭前部擠壓,把食團移至舌面上。此時,口輪匝肌和頰肌收縮避免壓力向前、向口腔外及向兩側面分散。
軟腭的抬升使食團通過腭弓。一旦軟腭抬升完全,與咽后壁接觸,則像閥門一樣關閉鼻咽,阻止食物進入鼻咽。鼻咽側壁由咽上縮肌組成,也是關閉鼻咽的重要組織。迷走神經運動纖維的咽叢支配咽上縮肌及腭肌。接著,在進入咽期前三叉神經運動支支配的下頜舌骨肌收縮,使舌骨輕度抬升。

(三)不同性狀食物的處理

吞入食團的量隨著食物的黏稠度而改變。①稀流質食物,可從1ml(唾液量)到17~20ml(用杯子喝水量)。②當食團黏性增加時,吞咽的最大量隨之下降。果凍平均可吞入5~7ml,較濃稠的馬鈴薯泥則為3~5ml,肉則平均為2ml。如果大量濃稠食物放在口中,經舌攪拌后再細分,把細分出來的部分先形成要被吞咽的食團,其他部分則放在口內一側,等待稍后的吞咽。當食物黏稠度增加時,需要較大的擠壓力和較多的肌肉參與活動。③降低食物的黏稠度能使食團較容易通過咽,特別是通過食管上括約肌。

(四)唾液的分泌及其作用

唾液對食物的濕潤和稀釋作用能夠調節食物的黏稠度使之適合吞咽,因此唾液對食物的混合作用是使食物能夠成功地從口腔進入食管的重要保證。唾液包含兩種主要的蛋白質成分,即消化淀粉酶和潤滑液。正常的唾液分泌每天約為1.0~1.5L。唾液的分泌由腦干的涎核控制,發出的神經沖動經副交感神經系統的神經纖維傳出支配腮腺、下頜下腺和舌下腺等唾液腺的分泌。
總而言之,正常的口腔期:①需要完好的雙唇肌肉力量,確保適當的密閉,阻止食物從口腔流出;②需要很好的舌運動,將食團往后推送;③需要完好的兩側頰肌運動,以控制食物不殘留于兩側頰溝;④需要正常的腭肌確保順暢的呼吸。如果上述某一個功能結構異常,將會產生不同程度的口腔期吞咽障礙。
三、咽期
咽期(pharyngeal stage)是指吞咽動作開始于食團進入咽,結束于環咽肌松弛,食團進入食管。咽期是吞咽的最關鍵時期,呼吸道必須閉合以防止食團進入呼吸系統。許多功能活動在此期以同步的方式極快地發生,食團通過咽僅持續約0.8~1s,此期運動由于是不受隨意控制的非自主性運動,一旦啟動,則是不可逆的。如果沒有完好的喉保護機制,此期最容易發生誤吸。

(一)吞咽的啟動

舌根與下頜骨相交的任一點均可視為咽期的吞咽啟動點(initiation of swallow)。所有年齡層次的人,在口腔期舌推動食團,食團的頭部到達此點時,口腔期隨即結束,咽期吞咽即啟動。
口腔里要有食物、液體或是唾液,才能誘發咽期吞咽的啟動點產生吞咽,否則無法產生吞咽。如連續的干吞咽后,很難再繼續吞咽。正常的咽期吞咽需要主動吞咽意識與啟動咽期吞咽的參與,兩者缺一不可,若僅有一種機制存在,是無法產生正常經口進食過程中所出現的規律與即時的吞咽動作。只有啟動咽期吞咽,才可能產生咽期生理活動。如果只有咽部把食團往后推送,而沒有啟動咽期吞咽,那么,食團將會被舌推到咽,停留在會厭谷和梨狀隱窩:食物如果是液體,將會進入開放的呼吸道;如果是濃稠食物,將會從會厭谷流出,到杓狀會厭襞,進入梨狀隱窩,或進入呼吸道,此時要靠咳嗽才能咳出食物。

(二)正常吞咽活動

咽期吞咽以吞咽的啟動為開始標志。吞咽啟動后,將帶動一系列的生理活動,包括:
1.軟腭后縮上抬可完全閉鎖腭咽,阻止食物進入鼻腔。正常吞咽者腭咽閉鎖和舌骨與喉的上抬前移幾乎是同時發生的。腭咽閉鎖可增加咽的壓力,若其他所有吞咽生理(特別是舌根和咽壁的移動與接觸)皆正常,即使沒有腭咽閉鎖,功能性的吞咽亦可完成。
2.舌骨和喉部上抬并且前移,這項活動有2個生理活動:①上抬可關閉呼吸道入口,正常人舌骨上抬約2cm;②前移可使食管上括約肌打開。喉部的上抬并且前移使會厭基部增厚協助喉前庭閉合,擴大咽腔,在下咽產生真空,向下推進食團,使環咽肌松弛。
3.喉部閉合。喉部閉合始于聲帶,繼而延伸至喉前庭。閉合的產生由下到上,可將漏入喉部內的食物由喉前庭推至咽,預防誤吸的發生(例如食物、液體等進入呼吸道真聲帶上方)。當呼吸道的前庭閉合時,杓狀軟骨會有向下、往前及內縮的搖擺動作,促使喉部的通道縮小。同一時間,喉部將上抬并且往前伸,上抬會使會厭基部增厚,協助喉前庭的閉合。正常人單次吞咽,呼吸道閉合時間約0.3~0.6s,用杯子連續飲水,呼吸道閉合時間可超過5s。
4.舌根下降和后縮與前突的后咽壁接觸,閉鎖上咽腔,增加咽推動食團的動力,防止食物重新進入口中。
5.咽縮肌上下規律的收縮,使食物向下運動。控制食團前進的三個因素包括:①“咽舌部”的推進作用;②咽縮肌的擠壓作用,吞咽時咽縮肌呈最大強度收縮,這些肌肉收縮的速度和啟動時間比收縮的力量更為重要;③咽呈現負壓,與食團中或其上方正壓相比,食管內壓力應更低,一旦上段食管括約肌開放,這將使食物直接進入食管內。
6.會厭反轉,覆蓋喉前庭,這樣可以:①保護呼吸道;②在會厭兩側形成“滑道“使食物向下滑落;③使食團繞道進入梨狀隱窩。有些人認為,由舌產生的推進力(也稱為舌驅動力)是其中的最重要因素,因其在上咽產生壓力。
7.環咽肌開放,使食團進入食管。環咽肌與下方的頸段食管環行肌共同構成UES,是長度為3~5cm的高壓帶。環咽肌在咽的縮肌中是獨特的。生理狀態下,在其他咽縮肌休息放松時,環咽肌保持連續張力性收縮,其作用是關閉食管入口,防止食物由食管反流入咽,當在咽期無食團通過時,噯氣(打嗝)或嘔吐期間可呈正常生理性放松狀態。盡管目前對此過程不甚明了,但下列三個因素會影響環咽肌的開放:①受迷走神經支配;②通過喉部的上抬以及前移牽拉肌肉使其開放;③咽縮肌收縮,形成咽縮窄壓力擠壓食團,啟動環咽肌。
如果咽縮肌無力,咽推進食團的力量下降,食團較難通過UES,如果咽肌不協調,當UES在吞咽過程中處于緊張狀態而無法放松(失弛緩)時,將會發生吞咽的協同困難,食物容易反流。如果吞咽時喉部的上抬以及前移運動不足或不能,將導致環咽肌開放不完全或完全不開放。如果支配環咽肌的迷走神經功能障礙,也會嚴重影響環咽肌的開放。這幾種情況都可導致全部或部分食團滯留在咽并且在吞咽后引起誤吸。
四、食管期
食管期(esophageal phase)是指食物通過食管進入胃的過程。此期是食物通過時間最長的一個期,它起于喉部下降,環咽肌開放開始,食物經賁門進入胃內結束,持續約6~10s。

(一)基本生理過程

這是由食管肌肉的順序收縮實現的。食管肌肉的順序收縮又稱蠕動(peristalsis),它是一種向前推進的波形運動。在食團的下端為一舒張波,上端為一收縮波,加上重力作用,食團就很自然地被推送前進運送到胃內。食管的蠕動波在速度和強度上都有比較大的變化,一旦啟動,并不是“全和無”現象,它可以在到達食管下括約肌前消散。依賴于食物的特性,感覺反饋在調節蠕動波的速度和強度中起到了重要的作用。食管下段是一高壓力區,源自組成括約肌的平滑肌緊張性收縮。括約肌壓力的增加有助于防止食物從胃部反流入食管。吞咽時食管下括約肌放松,使食物能夠通過到達胃部。次級食管蠕動是指不伴隨吞咽的口咽期前的蠕動,食管擴張對食管感受器的刺激出現反應時才發生,在收縮強度和速度上有別于初級蠕動。食管的三級蠕動是指食管括約肌部分平滑肌蠕動,與外在的神經支配無關。

(二)神經調節

吞咽的食管期需要食管肌肉的興奮和抑制的輸入。安靜時,食管呈電靜息狀態。在吞咽的口咽期,所有的食管神經元活動被抑制,而食管收縮波在食管期通過抑制的輸入被提前。一旦食團進入食管,食團的移動與食管的括約肌和橫紋肌有關。食管的橫紋肌由腦干的運動細胞控制,而平滑肌收縮則由自主神經系統控制,由迷走神經運動核發出的節前纖維支配。像口咽的肌肉一樣,食管肌肉運動神經元的抑制和興奮由與吞咽中樞相連的中間神經元控制。目前對這些中間神經元的定位知之甚少,它們起到調節食管和協調吞咽的口咽期與食管期活動的作用。
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