Charakterisierung des laryngealen Adduktionsreflexes durch Stimulation mit Mikrotröpfchen-Impulsen (microdroplet impulse testing)

Zusammenfassung

Hintergrund: Der Kehlkopf gilt als Kreuzungsstelle zwischen Atem- und Schluckwegen. Erfolgt die Nahrungsaufnahme, müssen durch geeignete Verschlussmechanismen die Atemwege unterhalb der Glottis sicher gegen ein Eindringen von Nahrungsbestandteilen geschützt werden. Als wesentlicher Verschlussmechanismus gilt der laryngeale Adduktionsreflex (LAR) mit einer frühen, vermutlich di- oder oligosynaptisch verschalteten ipsilateralen LAR1- und einer späten polysynaptischen ipsi- und kontralateralen LAR2-Komponente. Ziel der Studie war es, repetitiv und nicht-invasiv bei gesunden Probanden den LAR zu messen und die empirisch gewonnenen Daten mit Daten, die von invasiven Charakterisierungsstudien gewonnen wurden, zu vergleichen.

Methodik: Im Rahmen einer prospektiven Pilotstudie wurde bei 10 Probanden zwischen 22 und 57 Jahren mit gezielt auf die endolaryngeale Schleimhaut applizierten, sehr kleinen Wassertröpfchen (Microdroplet impulse testing MIT) der LAR provoziert. Durch gleichzeitige Beobachtung der anatomischen Strukturen mit einem Hochgeschwindigkeitsglottografie-System konnte die Zeit zwischen Auftreffen des Mikrotropfens auf der Schleimhaut und dem Beginn der Stimmlippenadduktionsbewegung und somit ein Näherungswert für die Reflexlatenzzeit ermittelt werden.

Ergebnisse: Die Auswertung des Bildmaterials ließ keine frühe Stimmlippenbewegung entsprechend einer LAR1 Komponente erkennen. Die gemessenen Latenzzeiten für LAR2 waren höher, als die per EMG gemessenen/publizierten Werte. Zwischen rechter und linker Larynxstimulation gab es keine signifikanten Unterschiede in den Latenzzeiten.

Diskussion: Möglicherweise ist die per EMG ermittelte LAR1 Komponente als Muskelaktivität nicht ausreichend, um eine sichtbare Adduktionsbewegung herbeizuführen. Dass im Vergleich zu den bisher publizierten EMG Werten die hier gemessene Latenzzeit länger war, erklärt sich möglicherweise aus der Tatsache, dass die visuell detektierbare Muskelaktivität erst verzögert nach einer bereits per EMG feststellbaren Muskelaktivität einsetzt.

Weitere Studien zum LAR erscheinen insbesondere deshalb sehr wünschenswert, weil die hier gewonnenen Ergebnisse auch Fragen zur klinischen Bedeutsamkeit des LAR aufwerfen.

Abstract

Background: The larynx is considered a crossing point between breathing and swallowing pathways. During swallowing, the airway below the glottis must be protected against food components by an appropriate laryngeal closure mechanism. The laryngeal adductor reflex (LAR) with an early, probably di- or oligosynaptic interconnected ipsilateral LAR1- and a late ipsilateral and contralateral LAR2 polysynaptic component is believed to serve as such a mechanism. Here we aimed to measure and characterize the LAR in healthy volunteers and to compare the data obtained with previously published data.

Methods: We designed a prospective pilot study. 10 healthy volunteers (22–57 years) participated. To elicit the LAR we used a newly designed microdroplet impulse testing (MIT) device: very small waterdroplets were shot onto the endolaryngeal mucosa. By simultaneously observing the anatomical structures with a high speed glottography system, the time between impact of the microdroplet on the mucosa and the beginning of the adduction movement and thus an approximate value for the reflex latency could be determined.

Results: An early adduction movement corresponding to LAR1 could not be detected. The measured LAR2 latency time was higher than the EMG LAR2 data. No significant latency difference between right and left stimulation was found.

Discussion: Since we were unable to demonstrate any LAR1 component it may be that muscle activity observable by EMG may not be sufficient to lead to a visible medial vocal cord movement. The longer LAR2 latency compared to EMG data may be explained by the fact that the visually vocal cord movement occurs after a delay although muscle activity already started as evidenced by EMG.

Further studies on LAR are warranted, especially since our results also raise questions about the clinical significance of the LAR.

Schlüsselwörter

Dysphagie - laryngealer Adduktionsreflex - Diagnostik - Kehlkopf - Stimmlippen

Key words

dysphagia - laryngeal adductor reflex - diagnostics - larynx - vocal cords

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