Spanish
El papel de las presiones en la deglución y Impacto de la Válvula Passy Muir®
Brett Nickisch, MA, CCC-SLP
MA, CCC-SLP
Speech-Language Pathologist
Kansas City VA Medical Center
Kansas City, MO, USA
La presencia de un tubo de traqueotomía se ha asociado con aspiración y disfagia, pero la prevalencia exacta ha variado en la literatura. Se ha demostrado que los tubos de traqueotomía limitan la elevación laríngea, disminuyen la presión subglótica y alteran mecánicamente la deglución (Suiter, McCullough y Powell, 2003). Los pacientes con cánulas de traqueotomía también tienen otros factores de riesgo, además de la presencia de cánulas de traqueotomía, que pueden predisponerlos a la aspiración o la disfagia. Este artículo discutirá el papel de la presión subglótica y su relación con la deglución.
Volúmenes pulmonares y presiones subglóticas durante la deglución
La transferencia del bolo desde la cavidad bucal al estómago requiere movimientos sucesivos y una presión positiva generada por encima del bolo para impulsarlo hacia las regiones de presión negativa. En la cavidad oral, la lengua proporciona la propulsión del bolo inicial para iniciar la deglución. El bolo se mueve posteriormente en la cavidad bucal con la línea media de la lengua elevándolo secuencialmente, anterior a posterior, contra el paladar duro para impulsar el bolo. El paladar blando se eleva para entrar en contacto con las paredes faríngeas lateral y posterior para cerrar la nasofaringe. Luego, el contacto del velo, la base de la lengua y la faringe crea una presión positiva sobre el bolo. Esto lleva el bolo a la región de presión negativa en la hipofaringe. El hioides y la laringe se empujan hacia arriba y hacia adelante, y la epiglotis se invierte sobre las vías respiratorias. Los cordones verdadero y falso se aducen, y las aritenoides tienden hacia adelante. Las acciones de estas estructuras ayudan a proteger las vías respiratorias del bolo. Cuando el vestíbulo laríngeo se cierra y las cuerdas vocales se aducen, la presión subglótica aumenta inmediatamente antes de la deglución (Wheeler Hegland, Huber, Pitts y Sapienza, 2009).
Una vez que el bolo llega a la faringe, los músculos constrictores de la faringe se contraen, acortando la faringe y generando una onda de extracción para impulsar el bolo a través de la faringe. La excursión hiolaríngea ayuda a relajar el esfínter esofágico superior para abrir el lumen esofágico para el paso del bolo al esófago, que es una región de presión negativa. Una vez en el esófago, el bolo es impulsado por una onda peristáltica hacia el esfínter esofágico inferior y el estómago.
Los receptores sensoriales en la cavidad oral proporcionan al sistema nervioso central información sobre las propiedades del bolo y ajustan los movimientos para preparar el bolo para la deglución. Los receptores faríngeos responden al bolo para provocar la deglución faríngea. La información sensorial de la faringe dirige el movimiento motor para activar la musculatura faríngea para ayudar con la protección de las vías respiratorias durante la deglución (Nishino, 2012). El centro de deglución, ubicado en el tronco cerebral, incluye neuronas sensoriales y motoras que producen una serie o secuencia de actividades para el proceso de deglución (Al-Toubi, Daniels, Huckabee, Corey y Doeltgen, 2016). La información sensorial se recibe de la cavidad oral, faringe, laringe y esófago para organizar los movimientos motores para tragar.
Gross, Atwood, Grayhack y Shaiman (2003a) realizaron un estudio con el fundamento de que el aire presurizado durante la deglución puede desempeñar un papel en la neurorregulación de la función de deglución al estimular los mecanorreceptores subglóticos. El estudio fue diseñado para determinar el efecto del volumen pulmonar en medidas específicas de fisiología de la deglución en individuos sin tubos de traqueotomía, disfagia, enfermedad respiratoria o deterioro neurológico. La presión del aire subglótico se alteró con extremos en el volumen pulmonar. La deglución se completó a la capacidad pulmonar total (TLC), la capacidad residual funcional (FRC) y el volumen residual (RV). La TLC ocurrió al final de la inhalación máxima y antes del inicio de la exhalación, proporcionando la presión de aire subglótica positiva más alta (Psub). La deglución en FRC fue a nivel espiratorio en reposo donde las fuerzas de retroceso están inactivas o menos activas (~ 34% de la capacidad vital) y se equipara a un Psub de rango medio o bajo. Por último, se midió la deglución al volumen residual al final de la exhalación forzada y antes del inicio de la inhalación (~ 0% de la capacidad vital) y demostró la Psub más baja o una presión negativa.
Los resultados de su estudio indicaron una duración de la actividad faríngea (PAD) significativamente más larga para las degluciones que ocurrieron en la condición de baja presión subglótica (durante RV) en comparación con PAD más corta durante las degluciones que ocurrieron a volúmenes pulmonares más altos (durante TLC y FRC) (Gross et al., 2003a).
Las correlaciones positivas significativas entre la duración de EMG (electromiografía), BTT (tiempo de tránsito del bolo) y PAD estuvieron presentes solo para las degluciones que ocurrieron en la TLC. Si la TLC se aproxima más al inicio del programa motor más eficiente, entonces estas correlaciones pueden ser indicativas de la condición más cercana al programa de deglución (es decir, los pulmones están llenos y es probable que Psub sea suficientemente positivo). La EAP de las degluciones que se produjeron en FRC no fue significativamente diferente de la TLC, quizás porque el potencial para generar presión positiva todavía estaba presente. PADFRC era significativamente más corto que PAD-RV (Gross et al., 2003a p. 2215).
No se encontraron diferencias significativas en PAD entre las degluciones que ocurren en FRC y TLC. Se pensó que este hallazgo se debía a la generación de presión positiva en ambas condiciones. La duración de la actividad faríngea en las degluciones de FRC fue significativamente más corta que en las degluciones de RV (Gross et al., 2003a). Estas diferencias pueden indicar una relación entre los volúmenes pulmonares, la presión subglótica y la deglución.
Gross y col. (2003a) también ofrecieron la teoría de los sistemas dinámicos como otra explicación del control motor. Los patrones de movimiento para tragar, el sistema respiratorio y los sustratos neurales coordinan el control motor para tragar. La presión dentro de las vías respiratorias durante la secuencia de deglución puede indicar los mecanismos neurales dentro del tronco del encéfalo para la respiración y la deglución. El "estado atractor" es la condición de mayor equilibrio, que el sistema dinámico busca para un funcionamiento óptimo. El estado atractor podría verse como deglución a volúmenes pulmonares más altos y Psub positivo (FRC y TLC). Un Psub bajo (RV) durante la deglución puede en realidad aplicar una restricción a las estructuras de deglución.
Con base en los resultados de este experimento que muestran una influencia del sistema respiratorio en la deglución, la laringe y la faringe, junto con sus sustratos neurales, pueden servir como estructuras de coordinación. En el modelo dinámico, los mecanorreceptores de la laringe subglótica pueden haber inducido un nuevo estado atractor no establecido, o haber aplicado una restricción a las estructuras de deglución, cuando se reveló un Psub (RV) bajo durante la deglución como el verdadero pliegue vocal en aducción. Para asegurar el cumplimiento exitoso del objetivo de movimiento general (es decir, tragar sin aspiración), las estructuras coordinativas cambiaron sus movimientos sinérgicos a través de ajustes compensatorios que prolongaron la EAP (págs. 2215-2216). Los hallazgos de este estudio sugieren que el sistema respiratorio proporciona una parte de la información aferente al patrón motor de la deglución para generar su producción motora (Gross et al., 2003a).
Con base en los resultados de este experimento que muestran una influencia del sistema respiratorio en la deglución, la laringe y la faringe, junto con sus sustratos neurales, pueden servir como estructuras de coordinación. En el modelo dinámico, los mecanorreceptores de la laringe subglótica pueden haber inducido un nuevo estado atractor no establecido, o haber aplicado una restricción a las estructuras de deglución, cuando se reveló un Psub (RV) bajo durante la deglución como el verdadero pliegue vocal en aducción. Para asegurar el cumplimiento exitoso del objetivo de movimiento general (es decir, tragar sin aspiración), las estructuras coordinativas cambiaron sus movimientos sinérgicos a través de ajustes compensatorios que prolongaron la EAP (págs. 2215-2216). Los hallazgos de este estudio sugieren que el sistema respiratorio proporciona una parte de la información aferente al patrón motor de la deglución para generar su producción motora (Gross et al., 2003a).
Swallowing Pressures with Placement of a Tracheostomy Tube and Use of a Passy Muir® Valve
When a tracheostomy tube is present, airflow escapes through it and below the level of the vocal folds despite vocal fold adduction during the swallow. This open tracheostomy tube disrupts the pressures discussed in the previous section regarding the normal swallow. When the cuff is deflated, placement of a Passy Muir Valve restores airflow to the upper airway (Suiter, 2014).
Logemann, Pauloski y Colangelo (1998) estudiaron los efectos de la oclusión digital ligera del tubo de traqueotomía versus la ausencia de oclusión en la deglución orofaríngea en pacientes con cáncer de cabeza y cuello. Cuatro de los siete sujetos que ingirieron un líquido fino aspiraron cuando el tubo no estaba ocluido. En dos de estos cuatro sujetos, se eliminó la aspiración con oclusión digital. Con la oclusión digital ligera, cambiaron cinco medidas biomecánicas de la deglución, incluida la mejora en el movimiento hioides y laríngeo. Los investigadores postularon que esta mejora puede deberse a la capacidad de generar presión subglótica con el tubo ocluido, lo que aumenta la resistencia en comparación con el tubo de traqueotomía que no se ocluye.
Gross, Mahlmann y Grayhawk (2003b) estudiaron los efectos fisiológicos de los tubos de traqueotomía abiertos y cerrados en la deglución faríngea. Sugirieron que el aire presurizado puede desempeñar un papel subglótico al estimular los mecanorreceptores. Los pacientes con traqueotomía ventilan bien, pero evitan la laringe; por lo tanto, el papel de los receptores de presión subglótica se considera mínimo en el control respiratorio. Se postuló que la estimulación de los receptores de presión subglótica puede indicar al sistema nervioso central que la laringe está lista (protegida) para que pase un bolo y esto, a su vez, influye en las motoneuronas inferiores que inervan los músculos de la faringe. Además, la retroalimentación de los receptores subglóticos también puede influir en el reclutamiento de las motoneuronas inferiores en la faringe durante la deglución debido al vínculo neuroanatómico entre los receptores de presión subglótica y las motoneuronas inferiores que sirven a los músculos de la faringe y la laringe. Se pensó que la fuerza, la velocidad y la duración de la contracción muscular se alterarían con la oclusión traqueal. Para abordar esta pregunta, estudiaron la profundidad de la penetración laríngea, la velocidad del bolo y la duración de la contracción del músculo faríngeo durante la deglución en individuos con tubos de traqueotomía mientras sus tubos estaban abiertos y cerrados.
Los resultados de Gross et al. (2003b) indicó que la fisiología de la deglución faríngea puede ser considerablemente diferente en ausencia de flujo de aire y presión de aire subglótica (tubo abierto) en comparación con la condición de tubo cerrado, en la que el flujo de aire se redirige a través de la glotis y la presión subglótica aumenta. Sus hallazgos indicaron una deglución más eficiente con una disminución de la duración de la actividad faríngea y una disminución del tiempo de tránsito del bolo en la condición cerrada en tres de los cuatro participantes. Una escala de calificación utilizada para caracterizar la profundidad y gravedad de la penetración laríngea aumentó en la condición abierta en tres de los cuatro participantes en comparación con la condición cerrada, lo que indica una mejor protección de las vías respiratorias en la condición cerrada.
Gross y col. (2003b) encontraron que cuando el sistema está cerrado, la musculatura faríngea puede estar óptimamente “programada” debido a un arco reflejo segmentario consecuente que es estimulado. El número de neuronas motoras inferiores reclutadas puede aumentar con esta estimulación. Esto, a su vez, puede aumentar la velocidad del bolo, disminuir el tiempo de contracción faríngea y fortalecer la acción de los músculos faríngeos. Una pérdida de la estimulación del componente reflejo puede prolongar el tiempo de tránsito del bolo y la duración de la actividad faríngea en la condición abierta debido a una pérdida de presión subglótica y al fracaso para estimular los receptores subglóticos. La presión del aire traqueal puede estimular un reflejo de deglución segmentario específico en el tronco del encéfalo. Esto puede influir en el reclutamiento de la musculatura de deglución faríngea o puede indicar a la cavidad oral y la faringe que la laringe ha protegido suficientemente las vías respiratorias. Cuando la presión subglótica disminuye de manera significativa o se elimina, es posible que este reflejo no se produzca.
Suiter, McCullough y Powell (2003) estudiaron los efectos de la deflación del manguito y la colocación de la válvula de habla unidireccional en la fisiología de la deglución. Los resultados encontraron que la colocación de la válvula unidireccional redujo significativamente las puntuaciones en la escala de penetración-aspiración para el bolo de líquido en comparación con la condición de inflado y desinflado del manguito. La mayoría de los pacientes (8 de 10) pudieron tragar líquidos delgados con seguridad con la válvula unidireccional colocada, pero aspiraron líquidos delgados con los manguitos inflados o desinflados y sin válvula colocada. El desinflado del manguito por sí solo no redujo ni evitó la aspiración porque la presión de aire subglótica no se puede restaurar con el desinflado del manguito solo. La presión de las vías respiratorias subglóticas se mejora con el uso de una válvula de habla unidireccional.
Prigent, Lajaille, Terzi, Annane, Figere, Orlikowski, and Lofaso (2012) studied the effect of a tracheostomy speaking valve on breathing-swallowing interaction. It was found that without a speaking valve, a significant part of the expiratory flow leaked through the tracheostomy tube. Leaks occurred during all expirations. Leakage through the tube occurred before, during, and after swallowing. When swallows were followed by expiration, there was considerably lower volume expired through the upper airway after expiration without a speaking valve compared to with speaking valve use. After swallowing, there was increased expired volume through the upper airway with use of the speaking valve. The authors concluded that in patients with a tracheostomy, protective expiration toward the upper airway after swallowing is restored with use of a Passy Muir Tracheostomy & Ventilator Swallowing and Speaking Valve.
Conclusiones
Research suggests that there may be an optimal subglottic pressure range corresponding with improved swallowing parameters (Gross, 2009). However, individuals with tracheostomy tubes frequently have respiratory variables to consider, including diminished or absent subglottic air pressure. To address restoration of pressures, which impact bolus transit, pharyngeal activity, upper esophageal opening, and airway protection, a closed system is needed. Occluding the tracheostomy tube with a Passy Muir Valve may improve subglottic air pressure and have an overall impact on improving the safety and effectiveness of the swallowing mechanism
Este artículo es de la edición del protocolo de otoño de 2019 sobre salud aerodigestiva. Haga clic aquí para ver Los protocolos ayudan a mejorar la comunicación de los pacientes con traqueotomía y dependencia del ventilador. Click here to view The Role of Pressures in Swallowing and Impact of the Passy Muir® Valve.
Referencias:
Al-Toubi, A., Daniels, S. K., Huckabee, M., Corey, D. M., & Doeltgen, S. H. (2016).
Behavioural and neurophysiological disruption of corticobulbar motor systems and their effects on sequential pharyngeal swallowing. Physiology & Behavior, 165, 69-76. doi:10.1016/j.physbeh.2016.06.039
Gross, R. D. (2009). Subglottic air pressure and swallowing. Perspectives on Swallowing and Swallowing Disorders (Dysphagia SIG 13), 18(1), 13-19.
Gross, R. D., Atwood, C. W., Grayhack, J. P., & Shaiman, S. (2003a). Lung volume effects on pharyngeal swallowing physiology. Journal of Applied Physiology, 95(6), 2211-2217. doi:10.1152/japplphysiol.00316.2003 Gross, R. D., Mahlmann, J., & Grayhack, J. P. (2003b). Physiologic effects of open and closed tracheostomy tubes on the pharyngeal swallow. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology,112(2), 143-152. doi:10.1177/000348940311200207
Gross, R. D., Steinhauer, K. M., Zajac, D. J., & Weissler, M. C. (2006).
Direct Measurement of Subglottic Air Pressure While Swallowing. The Laryngoscope, 116(5), 753-761. doi:10.1097/01.mlg.0000205168.39446.12
Hegland, K. M., Huber, J. E., Pitts, T., & Sapienza, C. M. (2009). Lung volume during swallowing: Single bolus swallows in healthy young adults. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 52(1), 178-187. doi:10.1044/10924388(2008/07-0165)
Logemann, J. A., Pauloski, B. R., & Colangelo, L. (1998). Light digital occlusion of the tracheostomy tube: A pilot study of effects on aspiration and biomechanics of the swallow. Head & Neck, 20(1), 52-57. doi:10.1002/(sici)10970347(199801)20:13.3.co;2-9
Nishino, T. (2012). The swallowing reflex and its significance as an airway defensive reflex. Frontiers in Physiology, 3(489), 1-6.
Prigent, H., Lejaille, M., Terzi, N., Annane, D., Figere, M., Orlikowski, D., & Lofaso, F. (2011). Effect of a tracheostomy speaking valve on breathing–swallowing interaction. Intensive Care Medicine, 38(1), 85-90. doi:10.1007/s00134-011-2417-8
Suiter, D. M. (2014). Tracheotomy and swallowing. Perspectives on Swallowing and Swallowing Disorders (Dysphagia SIG 13), 23(3), 100. doi:10.1044/ sasd23.3.100
Suiter, D. M., McCullough, G. H., & Powell, P. W. (2003). Effects of cuff deflation and one-way tracheostomy speaking valve placement on swallow physiology. Dysphagia, 18(4), 284-292. doi:10.1007/s00455-003-0022-x
Wheeler Hegland, K. M., Huber, J. E., Pitts, T., & Sapienza, C. (2009). Lung volume during swallowing: Single bolus swallows in healthy adults. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 52 (1), 17-87. doi:10.1044/1092-4388 (2008/07-0165)
Article Summary
Kristin King, PhD, CCC-SLP
Use of the Passy Muir Valve (PMV) in line with the ventilator
Cameron, T., Zaga, C., Rautela, L., Chao, C., Ross, J., & Marchingo, E. (2017). Scheduled use of the Passy Muir Valve (PMV) in line with the ventilator. Austin Health: Australia.
This procedure was developed by Austin Health and is designed for use by various facilities and healthcare professionals. It provides step-by-step guidelines for placing a Valve in-line with mechanical ventilation. The development of this procedure was based on the rationale that patients should have access to the benefits that the Valve provides in the areas of voicing, coughing, swallowing, return of sensation, and smell.
