Anatomia chirurgicala si fiziologia esofagului

ANATOMIA CHIRURGICALA SI FIZIOLOGIA ESOFAGULUI

1. Anatomie chirurgicala

Esofagul este un conduct musculo-membranos cu directie longitudinala destinat sa transmita alimentele de la faringe (pe care-l continua), la stomac.

Este format din fibrele alimentare" class="text">fibre musculare striate si netede si are la adult o lungime de 20-25 cm. Cand masuratoarea se face endoscopic distanta de la arcada dentara si pana la cardia este de 40 cm. Topografic esofagul prezinta trei segmente:

a.    cervical, care corespunde regiunii subhioidiene;

b.    toracic, ce parcurge toata lungimea acestuia,

c.    abdominal,

situat in partea superioara a cavitatii peritoneale.

Pe traiectul sau esofagul prezinta trei zone mai inguste [9]:

jonctiunea faringo - esofagiana sau gura esofagului, situta la aproximativ 16 cm de arcada dentara;

stramtoarea bronho - aortica, la 23 cm. de arcada dentara;

jonctiunea eso - gastrica, la 40 cm.

Esofagul cervical incepe la nivelul palniei faringiene, formata din muschiul constrictor inferior; fibrele muschiului crico-faringian, considerat obisnuit drept sfincter esofagian superior (S.E.S.), sunt orientate transversal peste peretele esofagian si se insera pe cartilagiul tiroid [4,18] la nivelul vertebrelor 6-7 cervicale. S.E.S. este inalt de 1-5 cm in care intra si fibrele cele mai orizontale ale constrictorului inferior al faringelui numita plasa Jackson [12,14]. In momentul deglutitiei, S.E.S. 353h72d se relaxeaza si permite trecerea bolului alimentar in difterie" class="text">alimentar in timp ce unda esofagiana se proa in lungul esofagului facilitand progresia alimentelor.

La acest nivel exista intre muschiul crico-faringian si constrictorul inferior al faringelui zone slabe, determinate de reducerea musculaturii esofagiene; acestea au o forma triunghiulara si sunt cunoscute sub denumirea de zona Laimer-Hakerman, unde este posibil sa se formeze diverticulii esofagieni cervicali [17,29]. In regiunea subhioidiana esofagul, este situat median si posterior fata de trahee si isi mentine aceasta directie pana in torace, cand este deviat la stanga pentru a intra in mediastinul posterior. Cu toate mijloacele de fixare si sustinere, esofagul este un organ extrem de extensibil si deplasabil, atat in sens vertical cat si lateral.

Esofagul toracic are o lungime de 16-l8 cm, un traiect descendent aproape rectiliniu si descrie unele curburi in sensuri diferite:

anterioara, in urma careia organul se plaseaza pe coloana vertebrala si coboara paralel cu ea;

transversala in care conductul este deviat la stanga in dreptul celei de a 4-a vertebre dorsala, pozitie care este modificata de crosa aortei, ce se deplaseaza spre dreapta. Dupa un traiect scurt se plaseaza din nou la stanga, situatie care se mentine pana la nivelul stomacului.

Aceste modificari de pozitie au importanta in abordul chirurgical al esofagului prin mediastinotomie stanga sau dreapta in raport cu pozitia organului. In afara acestei eventualitati, modificarile de directie nu au nici o valoare practica. si nu influenteaza endoscopia sau cateterismul deoarece esofagul este mobil datorita tesutului celular lax care-l inconjoara si care-i permite deplasarea in sensuri diverse [8,7,20]. Examinat in vivo, esofagul este un conduct usor beant, datorita indepartarii peretilor sai prin vidul toracic, variind in functie de timpii respiratiei. La nivelul diafragmului peretii se acoleaza si din cauza tonusului musculaturii [3,4,7] (. 9.1).

Esofagul toracic prezinta doua ingustari fiziologice: stramtoarea bronho-aortica (cea mai importanta, determinata de pensarea esofagului intre crosa aortei si bronhia stanga, diametrul transversal fiind de cca. 17 mm) si retractia diafragmatica. La nivelul stramtorii bronho-aortice, se opresc de obicei corpii straini patrunsi accidental in esofag; de asemenea este locul unde se intalnesc cel mai frecvent cancerele esofagiene si mai putin leziunile cicatriceale [16,17,18].

Topografic esofagul toracic prezinta doua portiuni cu implicatii chirurgicale (Testut-Jacob

segmentul supra-aortic (deasupra bifurcatiei traheei), care se intinde de la prima vertebra dorsala pana la nivelul vertebrelor 4-5 toracice. In aceasta portiune esofagul se afla pe coloana vertebrala inconjurat de un tesut celular lax, continuare a spatiului Henke si are rapoarte cu marea vena azigos, cu recurentul (care devine satelitul esofagului), originea carotidei primitive la dreapta, iar la stanga cu artera subclaviculara si mai jos cu crosa aortei (. 4.2, 9.1);

portiunea subaortica, se intinde de la a 5-a pana la a 1l-a vertebra dorsala si are rapoarte importante cu: aorta descendenta, mica vena azygos, canalul toracic si vasele intercostale. Toate aceste formatiuni vasculare se constituie in obstacole in abordul chirurgical si trebuie cunoscute de chirurg; patrunderea in torace pe partea stanga cu intentia de a descoperi esofagul, intalneste aorta, iar pe dreapta, marea vena azygos. Pe partile laterale, esofagul are rapoarte cu pleura mediastinala si plamanul, cu lanturile ganglionare traheo-bronsice. La acest nivel se formeaza cele doua funduri de sac interaortico-esofagiene, drept si stang. De asemenea, esofagul are rapoarte intinse cu nervii vagi, care pe masura ce coboara, isi schimba pozitia, astfel ca la nivelul portiunii abdominale, vagul drept devine posterior, iar cel stang anterior. (. 9.1)

Ultimii 4 cm ai esofagului toracic prezinta un segment mai dilatat, ampula epifrenica, cu rol functional in complexul eso-cardio-tuberozitar situata intre doua zone mai inguste, superioara si inferioara (zonele von Hacker). Acest aspect reprezinta mai mult o constatare radiologica, fiind mai putin vizibila in vivo [2,8,9]. Trecerea esofagului toracic in cavitatea abdominala are loc la nivelul hiatusului diafragmatic prin asa numitul canal al lui Roux-Delmas, lung de 1,5-2 cm si care are aspectul unei fante cu directie verticala situat in pilierul diafragmatic drept [2,4,12]. La acest nivel diafragmul prezinta o ingrosare considerata de unii autori drept sfincter extern al esofagului [4,15,16].

Trecerea de la o presiune joasa intra-toracica la una ridicata in abdomen ar putea determina fenomene de reflux, daca aceste presiuni nu ar fi intr-un echilibru stabil, in realizarea caruia intervin formatiuni anatomice cu rol antireflux. Esofagul, la nivelul hiatusului, este fixat printr-un sistem de fibre musculo-elastice, care impreuna cu adventicea conductului formeaza membrana Laimer-Bertelli, care separa cele doua cavitati cu presiuni diferite si se comporta ca un manson ce inconjoara portiunea inferioara a esofagului si inchide hiatusul esofagian. Insertia acestei membrane la nivelul ului muscular esofagian este foarte puternica si ca urmare distribuie o tensiune egala pe peretele conductului. Mecanismele functionale care asigura trecerea alimentelor in stomac sunt foarte complicate si inca controversate.

Pilierul diafragmatic drept inconjura esofagul (.9.2) ca o cravata avand rol in controlul refluxului gastro-esofagian, contribuind impreuna cu membrana Bertelli si fibrele oblice descrise de Willis si Helvetius, la mentinerea unei functionalitati corecte a complexului eso-cardio-tuberozitar [2,7,11,16].

Esofagul abdominal este portiunea terminala a conductului. Situata sub diafragm, avand o lungime de 3-5cm si are un traiect oblic de la dreapta la stanga, terminandu-se la nivelul marii tuberozitati gastrice prin orificiul cardial ce are o dispozitie oblica. La acest nivel esofagul si fornixul formeaza un unghi ascutit, unghiul Hiss, care corespunde in profunzime unui pliu de mucoasa numit valvula lui Gubarov. Toate aceste elemente anatomice impreuna cu S.E.I. se opun refluxului gastro-esofagian.

Musculatura esofagiana este constituita din fibre musculare orientate in doua directii [6,7,16,20]:

patura musculara formata din fibre longitudinale, paralele cu axul lung al esofagului;

fibre musculare circumferentiale dispuse in ¹/₃ inferioara esofagului.

Musculatura esofagiana este diferita in raport cu specia si localizarea pe esofag. Astfel, in ¹/₃ superioara este formata din fibre musculare striate, iar in ¹/₃ inferioara, din fibre musculare netede. Exista o zona de tranzitie intre aceste doua categorii de fibre, mai evidenta pe cele circulare [16].

Ultimii 2,5 cm, difera anatomic si functional de restul esofagului constituind sfincterul esofagian inferior (S.E.I.) [2,16,13]. In structura acestuia se intalnesc trei elemente importante: fibre musculare, elemente nervoase si celule endocrine. Tonusul S.E.I. este o proprietate a fibrelor musculare circulare care la acest nivel dezvolta o tensiune mai mare decat restul esofagului si sunt mai sensibile la agonistii colinergici si adrenergici [9,12].

Numeroase cercetari efectuate in aceasta zona a esofagului nu au putut pune in evidenta structuri specializate care sa corespunda S.E.I. functional. Histologic s-a constatat ca fibrele musculare sunt mai dezvoltate decat cele de la nivelul stomacului. Se noteaza o conuratie aparte a fibrelor musculare, care la acest nivel nu sunt circulare ci semicirculare sau spiralate, intersectandu-se cu fibrele musculare oblice ale stomacului [1,3,18].

Libermann [15], considera ca cele doua categorii de fibre se contracta intr-o maniera circulara. Grosimea S.E.I. este inegala, fiind mult mai evidenta spre marea curbura gastrica, orientata oblic si acoperita de mucoasa gastrica si/sau esofagiana.

In repaus S.E.I. este contractat dar se relaxeaza la trecerea bolului alimentar. Petterson [17], confirma importanta fibrelor proximale oblice si a demonstrat ca esofagul si fundusul gastric se relaxeaza simultan in momentul deglutitiei. Aceasta demonstreaza ca segmentul functioneaza ca o singura entitate, avand un control neuro-endocrin comun. Cert este ca S.E.I. isi indeplineste functia doar daca esofagul terminal se afla in abdomen. Functionalitatea lui dispare in momentul ascensionarii in torace, cum se intampla in herniile hiatale.

Multi autori [3,7,18], considera S.E.I. ca o entitate aparte fata de restul esofagului, fapt sustinut si de constatarea ca fibra musculara are la acest nivel, un numar de mitocondrii si un consum de oxigen mai mare.

Cercetari recente ale lui Code si Ingerfinger [11] au demonstrat ca la nivelul esofagului inferior exista o zona de inalta presiune, pe o distanta de 3-5 cm, care actioneaza ca un sfincter fiziologic intrinsec, chiar daca anatomic nu exista un corespondent.

Esofagul este acoperit cu o mucoasa squamoasa, iar delimitarea fata de mucoasa gastrica se face printr-o linie neregulata numita linia Z [4,6,19]. Epiteliul este pluristratificat de tip malpighian nekeratinizat, iar cel gastric este cilindric de tip glandular. Aceste particularitati ale mucoasei explica aspectele histologice diferite ale cancerului de esofag. Linia de unire a celor doua mucoase nu corespunde intotdeauna cardiei anatomice, existand uneori insule de mucoasa gastrica [14] la nivelul esofagului terminal sau chiar in 1

/ medie a acestuia.

1.1. Vascularizatia esofagului

Circulatia arteriala - cele trei segmente ale esofagului au surse vasculare diferite in raport cu situatia lor anatomica:

a.    Segmentul cervical: La acest nivel sursele arteriale sunt simetrice si provin din artera tiroidiana inferioara si ramuri mici din carotida comuna si subclaviculara.

b.    Segmentul toracic: Desi ramurile arteriale nu au calibru mare, sursele sunt diferite: din arterele bronsice, arterele esofagiene ramuri din aorta precum si din arterele intercostale. Studiile efectuate asupra circulatiei arteriale au stabilit ca zonele din imediata vecinatate a traheei ca si partea inferioara sunt mai slab vascularizate; ca urmare eliberarea circulara a esofagului in timpul interventiilor chirurgicale poate determina leziuni ischemice.

c.    Segmentul abdominal: Sursele arteriale sunt multiple, aceasta parte fiind cea mai bine vascularizata; arterele provin din coronara gastrica, diafragmaticele inferioare si cateva ramuri din trunchiul celiac si artera hepatica.

Circulatia venoasa - venele corespund de obicei teritoriilor arteriale. Isi au originea in portiunea submucoasa si mucoasa unde formeaza plexuri, mai dezvoltate in partea inferioara. Venele mucoasei si submucoasei sunt conectate cu plexurile similare gastrice, iar in partea superioara cu reteaua venoasa submucoasa faringiana. Drenajul venos se face in venele laringiene, tiroidiene superioare si inferioare, precum si in plexul venos faringian superficial si venele vertebrale.

La nivelul segmentului toracic al esofagului exista o retea venoasa musculara si ramuri care strabat peretele si ajung la nivelul adventicei unde formeaza plexul venos periesofagian ce acompaniaza nervul vag.

Venele azygos colecteaza sangele din jumatatea superioara a esofagului, iar in partea inferioara sangele este drenat prin venele coronare gastrice si diafragmatice catre sistemul port. In acest fel se stabileste o importanta cale de derivatie porto-cava [8,9,17,20].

Circulatia limfatica - Canalele limfatice formeaza o retea bine dezvoltata la nivelul stratului mucos si o alta la nivelul stratului muscular; ambele se continua cu cea faringiana si gastrica. Vasele limfatice au o directie ascendenta avand relatie cu ganglionii regionali, la nivelul carora in cazul tumorilor maligne vor apare metastaze. Segmentul cervical si toracic superior dau metastaze in ganglionii cervicali, tumorile esofagului toracic vor determina localizari secundare in ganglionii traheo-bronsici, mediastinali si diafragmatici, iar neoplaziile segmentului inferior in ganglionii coronari, diafragmatici si celiaci.

1.2. Inervatia esofagului:

Intreaga activitate esofagiana este sub control nervos, hormonal si farmacologic. Inervatia extrinseca a esofagului toracic si S.E.I. este autonoma, prin fibre ce provin din nervii vagi, simpatici si filete din nervul laringian pentru portiunea cervicala. Majoritatea nervilor cranieni trimit ramuri catre esofag, dar mai ales nervii IX si XI , a caror penetrare in conduct este strans legata de tipul de muschi pe care-l inerveaza: striat sau neted. In segmentul unde predomina fibrele musculare netede ramurile ce inerveaza sunt dependente de receptori adrenergici [2,11,16,18]. Intramural acestea formeaza plexurile mienterice Meissner si Auerbach, care contin fibre mielinice si amielinice situate mai ales in zona musculara circulara. Majoritatea nervilor sunt sensibili la actiunea acetilcolinei, deci sunt colinergici si mediaza excitatii pentru ambele tipuri de fibre musculare: longitudinale si circulare, prin intermediul receptorilor M₃; altii sunt capabili sa medieze impulsurile nervoase noncolinergice, nonadrenergice, inhiband, in principal, stratul muscular circular. Neurotransmitatorul este considerat a fi oxidul nitric sau un nitrozo-component, desi exista si alte substante implicate (V.I.P. polipeptid etc.). Excitatia colinergica pentru neuronul intramural este de tip nicotinic, in timp ce, pentru celelalte forme, este de tip muscarinic. Ambele tipuri de neuroni inerveaza fibrele musculare netede si S.E.I. [2,16,18].

Mecanismele de control ale activitatii motorii esofagiene sunt localizate in sistemul nervos central, periferic, in nervii intramurali si muschi. Activitatea nervoasa la nivelul esofagului este caracterizata de prezenta mecanismelor voluntare si involuntare care actioneaza impreuna in raport cu cele doua categorii de fibre musculare.

Aceasta activitate nervoasa poate fi influentata de diferiti factori care vor determina din punct de vedere fiziopatologic, tulburari de motilitate cu expresie clinica uneori importanta.

2. Fiziologie

Rolul important al esofagului este de a transporta bolul alimentar de la faringe la stomac, iar prin mecanisme anatomo-functionale sa previna refluxul gastro-esofagian.

Existenta S.E.S. si S.E.I. previne aceasta tulburare datorita existentei unui tonus bazal prin contractie musculara, a carui determinare manometrica arata o presiune ridicata. In repaus, esofagul este inchis prin mecanisme sfincteriene de tip functional. S.E.S. se contracta si impiedica patrunderea aerului in esofag in timpul respiratiei [2,3,11,16] iar tonusul este de 10-l3 mmHg [16].

S.E.I. mentine un tonus bazal care este inhibat de unda persistaltica primara permitand astfel trecerea alimentelor ingerate in stomac. Este de remarcat faptul ca tonusul sfincterian se adapteaza variatiilor presiunii intragastrice, a carui valoare este de 10-l4 mmHg. In general, dupa deglutitie apare o relaxare completa a S.E.I cu o durata de 5-l0 sec. urmata de o contractie de 7-l0 sec. [3,18]. Refluxului gastro-esofagian i se opune complexul anatomo-functional eso-cardio-tuberozitar, iar daca totusi acesta se produce apare o unda de contractie secundara care va propulsa materialul refluat in stomac, esofagul fiind astfel pastrat liber de orice continut.

Tranzitul esofagian este determinat de contractia musculara si de interventia gravitatiei. Aceste doua forte intervin in functie de pozitia individului si de tipul alimentelor ingerate: ingestia de alimente solide determina o unda de contractie initiala de deglutitie numita contractie peristaltica primara care incepe la faringe si se termina la nivelul cardiei, propulsand bolul alimentar in stomac.

In faza orofaringiana a deglutitiei bolusul este impins de contractia limbii prin miscari voluntare, iar faringele se contracta; concomitent glota si nazofaringele sunt inchise.

Se creeaza astfel o presiune crescuta faringiana cu diminuarea presiunii S.E.S., fenomen care creeaza posibilitatea patrunderii alimentelor in esofagul superior. Odata cu trecerea acestuia musculatura faringiana se relaxeaza, iar tonusul S.E.S. creste. Patruns in esofag, bolusul este propulsat involuntar catre stomac, apoi o noua contractie progresiva, circulara, este initiata in esofagul superior. In timpul activitatii de propulsie a bolusului alimentar, esofagul se scurteaza cu aproximativ 10% din lungimea sa [7,16,18].

Undele peristaltice secundare sunt determinate de distensia esofagului prin prezenta refluxului gastro-esofagian (iritanti chimici si mecanici) [8] si nu sunt induse de deglutitie. Aceste unde se produc numai in esofag desi iau nastere la nivelul stomacului si sunt mediate de centrul deglutitiei [2,18,19].

In cazul in care nu exista conexiuni cu centrul deglutitiei apare un mecanism intramural de rezerva (autonom) care preia controlul asupra contractiei muschiului neted esofagian si determina unda peristaltica tertiara. Aceste unde survin independent de deglutitie, sunt necoordonate sau simultane la nivelul esofagului si nu trebuie confundate cu contractiile secundare [16,18,19].

Viteza undelor peristaltice este de 3 cm/sec in esofagul cu musculatura striata si de 5 cm/sec in segmentul cu musculatura neteda. Undele peristaltice secundare previn leziunile de reflux gastro-esofagian realizand clearance-ul esofagian. [2,8,16].

Nivelurile diferite de control pentru peristaltica normala, determina numeroase consecinte cand aceste mecanisme sunt alterate. Unele dintre ele au caracter tipic, iar altele apar ca forme intricate; in cadrul formelor tipice exista doua aspecte importante:

hipomotilitatea, caracterizata prin descresterea amplitudinii contractiilor sau absenta acestora;

hipermotilitatea, cand undele sunt de amplitudine inalta, prelungite sau repetitive. Aceste modificari se intalnesc la corpul esofagian si S.E.I. cu mentiunea ca, pentru S.E.I. hipomotilitatea inseamna presiune scazuta si contractii diminuate, iar hipermotilitatea inseamna diminuarea sau absenta relaxarii in fazele deglutitiei, manifestandu-se ca un sfincter hipertensiv.

Incompetenta sfincterului gastro-esofagian apare in mod deosebit in timpul varsaturilor, care reprezinta o modalitate prin care stomacul isi elimina continutul din cauza unei iritatii sau distensii excesive. In timpul varsaturii, jonctiunea gastro-esofagiana se ridica la nivelul hiatusului esofagian datorita contractiilor fibrelor longitudinale ale esofagului cu stergerea rozetei mucoase care obisnuit inchide jonctiunea si continutul gastric este expulzat prin contractiile antrului gastric si peretelui abdominal. Dupa expulzie totul reintra in normal. Aceste manifestari sunt controlate de nervii VII, IX, XI, XII.