Couche respiratoire des viscères du cou

Le larynx et la trachée, les viscères du plan respiratoire, contribuent à la fonction respiratoire du corps. Les principales fonctions des viscères de la couche respiratoire sont les suivantes :

• Assurer le passage de l'air et des aliments respectivement vers le tractus respiratoire et vers l'œsophage.
• Maintenir la voie aérienne ouverte tout en permettant sa fermeture transitoire.
• Assurer la phonation.

Larynx

Le larynx est l'organe complexe qui produit la voix (la « boîte vocale ») ; il est composé de neuf cartilages connectés par des membranes et des ligaments et contenant les plis vocaux. Situé dans la partie antérieure du cou, il s'étend du corps de la 3e vertèbre cervicale jusqu'au corps de la 6e. Il met en connexion la partie inférieure du pharynx (oropharynx) avec la trachée. Bien qu'il soit surtout connu comme organe de la phonation, pour la production de la voix, la fonction vitale essentielle du larynx est d'assurer le passage de l'air, spécialement pendant la déglutition, lorsqu'il joue le rôle d'un « sphincter » protecteur ou de « valve » vers le tractus respiratoire inférieur tout en maintenant, par conséquent la voie respiratoire perméable.

Squelette du larynx. Le squelette du larynx comprend neuf cartilages : trois cartilages sont impairs (thyroïde, cricoïde et épiglotte) et trois sont pairs (aryténoïdes, corniculés et cunéiformes.

Le cartilage thyroïde est le plus volumineux cartilage du larynx ; son bord supérieur est à la hauteur de la vertèbre C4. Il est constitué de deux lames en forme de plaques dont les deux tiers inférieurs sont fusionnés antérieurement, dans le plan médian, pour former la proéminence laryngée (angle saillant du cartilage thyroïde). Cette projection est bien marquée chez les hommes, mais elle est rarement visible chez les femmes. Au-dessus de cette proéminence (« pomme d'Adam »), les deux lames s'écartent pour former la profonde incisure thyroïdienne supérieure (échancrure thyroïdienne) en forme de « V ». En revanche, l'incisure thyroïdienne inférieure n'est qu'une légère indentation de la partie médiane du bord inférieur du cartilage. Le bord postérieur de chaque lame thyroïdienne se prolonge vers le haut par la corne supérieure et, vers le bas, par la corne inférieure. Le bord supérieur et les cornes supérieures du cartilage thyroïde sont reliés à l'os hyoïde par la membrane thyro-hyoïdienne. L'épaisse partie médiane de cette membrane est le ligament thyro-hyoïdien médian ; ses parties latérales forment les ligaments thyro-hyoïdiens latéraux. Les cornes inférieures du cartilage thyroïde s'articulent avec les faces latérales du cartilage cricoïde par les articulations crico-thyroïdiennes. Les mouvements principaux de ces articulations sont la rotation et le glissement du cartilage thyroïde qui modifient la longueur des plis vocaux (cordes vocales).

Le cartilage cricoïde présente la forme d'une bague à la chevalière dont Yarc (anneau) est orienté vers l'avant. Le diamètre interne du cartilage cricoïde s'adapte à celui d'un doigt de taille moyenne. Sa partie postérieure (chaton ou plaque) est la lame du cartilage cricoïde. Bien qu'il soit plus petit que le cartilage thyroïde, le cartilage cricoïde est plus épais et plus résistant ; il représente l'unique cartilage annulaire entourant complètement la voie respiratoire. Il est uni au cartilage thyroïde par le ligament crico-thyroïdien médian et au 1er anneau de la trachée par le ligament crico-trachéal. Le ligament crico-thyroïdien correspond à la palpation à une zone molle sous-jacente au cartilage thyroïde, à l'endroit où le larynx est le plus proche de la peau et donc le plus accessible.

Les cartilages aryténoïdes sont pairs ; ils ont la forme d'une pyramide à trois faces et s'articulent avec les parties latérales du bord supérieur de la lame du cartilage cricoïde. Chacun d'eux présente un apex dirigé vers le haut, un processus vocal orienté vers l'avant et un gros processus musculaire qui prolonge latéralement la base du cartilage. L'apex est surmonté par le cartilage corniculé (de Santorini) et se fixe au pli ary-épiglottique ; le processus vocal est le site d'insertion postérieur du ligament vocal ; le processus musculaire fonctionne comme un levier auquel sont fixés les muscles crico-aryténoïdiens postérieur et latéral.

Les articulations crico-aryténoïdiennes mettent de chaque côté en présence la base du cartilage aryténoïde et la surface articulaire supéro-latérale de la lame du cartilage cricoïde. Elles permettent aux cartilages aryténoïdes d'exécuter des mouvements de glissement qui les rapprochent ou les écartent l'un de l'autre, de basculer vers l'avant et vers l'arrière et de pivoter autour d'un axe vertical. Ces mouvements jouent un rôle essentiel dans le rapprochement, la tension et le relâchement des plis vocaux (cordes vocales). De constitution élastique, les ligaments vocaux s'étendent de la zone de jonction des lames du cartilage thyroïde (angle rentrant), en avant, jusqu'au processus vocal du cartilage aryténoïde, en arrière. Les ligaments vocaux constituent le substrat squelettique sous-muqueux des plis vocaux (cordes vocales) ; ils forment aussi le bord supérieur libre et épaissi du cône élastique ou membrane crico-vocale. Les parties de la membrane qui s'étendent latéralement, entre les plis vocaux et le bord supérieur du cartilage cricoïde sont les ligaments crico-thyroïdiens latéraux. Le cône fibro-élastique se confond, en avant, avec le ligament crico-thyroïdien médian. Le cône élastique et la muqueuse qui le recouvre ferment l'entrée de la trachée à l'exception de la fente glottique centrale (ouverture entre les plis vocaux).

Le cartilage épiglottique, constitué de cartilage élastique, confère sa flexibilité à l'épiglotte, un relief cartilagineux en forme de cœur, recouvert par la muqueuse. Situé derrière la base de la langue et l'os hyoïde et en avant de l'entrée du larynx (aditus laryngé), le cartilage épiglottique forme le bord supérieur et la partie supérieure de la paroi antérieure de l'entrée du larynx (aditus laryngé). Sa large extrémité supérieure est libre et son extrémité inférieure effilée (pétiole de l'épiglotte) est fixée par le ligament thyro-épiglottique à l'angle (rentrant) formé par les lames thyroïdiennes.

Le ligament hyo-épiglottique relie la face antérieure du cartilage épiglottique à l'os hyoïde. La membrane quadrangulaire est un mince feuillet sous-muqueux de tissu conjonctif qui relie le bord latéral du cartilage épiglottique à la face latérale du cartilage aryténoïde. Son bord inférieur libre constitue le ligament vestibulaire (lig. thyro-aryténoïdien supérieur), qui est lâchement revêtu par la muqueuse du pli vestibulaire (fausse corde vocale, bande ventriculaire). Ce pli surplombe le pli vocal (corde vocale) et s'étend du cartilage thyroïde au cartilage aryténoïde. Le bord supérieur libre de la membrane quadrangulaire forme le ligament ary-épiglottique qui, revêtu par la muqueuse, correspond au pli ary-épiglottique. Les cartilages corniculé (de Santorini) et cunéiforme (de Wrisberg ou de Morgagni) sont de petits nodules inclus dans la partie postérieure des plis ary-épiglottiques. Les cartilages corniculés se fixent sur l'apex des cartilages aryténoïdes ; les cartilages cunéiformes n'ont aucune connexion directe avec les autres cartilages. La membrane quadrangulaire et le cône élastique sont les parties supérieure et inférieure de la sous-muqueuse de la membrane fibroélastique du larynx.

Configuration interne du larynx

La cavité laryngée s'étend depuis Ventrée du larynx (aditus laryngé), qui la met en communication avec le laryngopharynx, jusqu'au bord inférieur du cartilage cricoïde où elle communique avec la cavité de la trachée. La cavité laryngée est divisée en trois parties :

• Le vestibule du larynx : entre l'entrée du larynx et les plis vestibulaires (fausses cordes vocales, bandes ventriculaires).
• La partie moyenne de la cavité du larynx : la cavité centrale (voie aérienne), entre les plis vestibulaires et vocaux.
• Le ventricule du larynx (ventricule de Morgagni) : récessus s'étendant latéralement de la partie moyenne de la cavité du larynx, entre les plis vestibulaires et les plis vocaux (cordes vocales). Le saccule laryngé est une poche aveugle s'ouvrant dans chaque ventricule et bordé de glandes muqueuses.
• La cavité infraglottique (étage sous-glottique) : la partie inférieure de la cavité laryngée qui s'étend des plis vocaux jusqu'au bord inférieur du cartilage cricoïde où elle entre en continuité avec la lumière de la trachée.

Les plis vocaux (« vraies » cordes vocales) contrôlent la production du son. Taillé en forme de coin, chaque pli vocal présente un apex qui se projette médialement dans la cavité laryngée. Chaque pli vocal renferme :

• Un ligament vocal constitué par un épaississement de tissu élastique formant le bord médial libre du cône élastique.
• Un muscle vocal constitué par des fibres musculaires exceptionnellement fines situées dans la partie la plus latérale du ligament vocal, à des intervalles relatifs à la longueur de ce ligament.

Les plis vocaux sont à l'origine des sons produits par le larynx. Ils provoquent des vibrations audibles lorsque leurs bords libres sont étroitement, mais pas fermement, apposés au cours de la phonation et que l'air est expulsé par des expirations forcées intermittentes. Les plis vocaux peuvent également jouer le rôle de principal sphincter respiratoire du larynx lorsqu'ils sont hermétiquement apposés. L'adduction complète des plis vocaux forme en effet un sphincter efficace, capable d'empêcher le passage de l'air.

La glotte (l'appareil vocal du larynx) comprend les plis vocaux, les processus vocaux et la fente glottique, l'ouverture interceptée par les plis vocaux. La forme de la fente glottique varie selon la position des plis vocaux. Pendant la respiration ordinaire, la fente est étroite et triangulaire ; pendant la respiration forcée (ou profonde), elle est large et losangique. La fente glottique est étroite lorsque les plis vocaux sont rapprochés lors de la phonation. Les modifications de la hauteur de la voix résultent des variations dans la tension et la longueur des plis vocaux, la largeur de la fente glottique et l'intensité de l'effort expiratoire. La hauteur moins élevée de la voix des garçons en période postpubertaire résulte d'une augmentation de la longueur des plis vocaux.

Les plis vestibulaires (fausses cordes vocales, bandes ventriculaires) s'étendent du cartilage thyroïde aux cartilages aryténoïdes ; ils ne jouent pratiquement aucun rôle dans la production de la voix, mais exercent une fonction protectrice. Ce sont deux épais replis de la muqueuse qui contiennent les ligaments vestibulaires. L'espace compris entre ces plis est la fente vestibulaire. Les prolongements latéraux de la cavité laryngée compris de chaque côté entre les plis vestibulaire et vocal sont les ventricules du larynx.

Muscles du larynx

Les muscles du larynx sont répartis en deux groupes : extrinsèques et intrinsèques.

• Les muscles extrinsèques du larynx (ils ont été envisagés précédemment, dans ce chapitre) mobilisent le larynx dans son ensemble. Les muscles infra-hyoïdiens abaissent l'os hyoïde et le larynx, tandis que les muscles suprahyoïdiens (et le stylo-phaiyngien, un muscle du pharynx, décrit plus loin dans ce chapitre) sont des élévateurs de l'os hyoïde et du larynx.
• Les muscles intrinsèques du larynx mobilisent les différentes parties du larynx de façon à modifier la longueur et la tension des plis vocaux (cordes vocales) ainsi que la forme de la fente glottique. À une seule exception près, tous les muscles intrinsèques du larynx sont innervés par le nerf laryngé récurrent, une branche du nerf vague (NC X) ; le muscle crico-thyroïdien est innervé par le nerf laryngé externe, l'une des deux branches terminales du nerf laryngé supérieur.

Les actions des muscles intrinsèques du larynx sont plus faciles à comprendre si l'on considère qu'ils appartiennent à des groupes fonctionnels : sphinctérien, adducteurs et abducteurs, tenseurs et relâcheurs.

Les adducteurs et les abducteurs :

Ces muscles mobilisent les plis vocaux de façon à ouvrir ou fermer la fente glottique. Les principaux adducteurs sont les muscles crico-aryténoïdiens latéraux, qui attirent les processus vocaux vers l'avant et font pivoter les cartilages aryténoïdes de façon à porter leurs processus vocaux médialement. Lorsque cette action est combinée à celle des muscles aryténoïdiens transverses (qui rapprochent les aryténoïdes l'un de l'autre), l'air chassé dans la fente glottique provoque des vibrations des ligaments vocaux (phonation). Lorsque les ligaments vocaux sont portés en adduction, mais que les muscles aryténoïdiens transverses (mm. interaryténoïdiens) ne se contractent pas (permettant aux cartilages aryténoïdes de rester écartés l'un de l'autre), l'air peut franchir la partie intercartilagineuse de la fente glottique ; c'est ce qui se produit lors du chuchotement, lorsque la respiration se transforme en voix dépourvue de tonalité. Les seuls abducteurs sont les muscles crico-aryténoïdiens postérieurs, qui attirent les processus musculaires vers l'arrière, font pivoter les processus vocaux latéralement et élargissent donc la fente glottique.

Les sphincters :

Les contractions conjointes de la plupart des muscles de l'entrée du larynx (aditus laryngé) concourent à produire une action sphinctérienne qui ferme l'entrée du larynx, ce qui constitue un mécanisme de protection au cours de la déglutition. La contraction des muscles crico-aryténoïdiens latéraux, des aryténoïdiens transverse et obliques et des ary-épiglottiques rapproche les plis ary-épiglottiques et attirent les cartilages aryténoïdes vers l'épiglotte. Cette action se produit de manière réflexe, en réponse à la présence de liquide ou de particules qui s'approchent ou rentrent dans le vestibule du larynx. Il s'agit peut-être de notre plus violent réflexe, ne diminuant seulement qu'après la perte de conscience, comme dans la noyade.

Tenseurs :

Les principaux tenseurs sont les muscles crico-thyroïdiens ; ils attirent et font basculer la proéminence laryngée ou l'angle du cartilage thyroïde vers l'avant et le bas, en direction de l'arc du cartilage cricoïde. Ceci augmente la distance qui sépare la proéminence thyroïdienne des cartilages aryténoïdes. Étant donné que les extrémités antérieures des ligaments vocaux se fixent sur la face postérieure de la proéminence (angle rentrant du cartilage thyroïde), les ligaments vocaux s'allongent et se tendent, ce qui élève la tonalité de la voix.

Relâcheurs :

Les principaux muscles assurant la relaxation des plis vocaux sont les muscles thyro-aryténoïdiens, dont la fonction est d'attirer les cartilages aryténoïdes vers l'avant, en direction de l'angle (rentrant) du cartilage thyroïde ; ce mécanisme relâche les ligaments vocaux et diminue la hauteur de la voix. Les muscles vocaux se trouvent au côté médial des muscles thyro-aryténoïdiens et latéralement aux ligaments vocaux, dans les plis vocaux. Certains auteurs les considèrent comme la partie médiale des muscles thyro-aryténoïdiens mais ils sont distincts, étant formés de fibres plus courtes, de fibres musculaires plus fines et ne s étendant seulement que sur une partie des ligaments vocaux. Les muscles vocaux ne produisent que de petits ajustements des ligaments vocaux dont ils tendent sélectivement ou relâchent les parties respectivement antérieures et postérieures, lors de la parole animée et du chant.

Artères du larynx

Le larynx est irrigué par les artères laryngées, branches des artères thyroïdiennes supérieures et inférieures. L'artère laryngée supérieure accompagne la branche interne du nerf laryngé supérieur et traverse avec lui la membrane thyro-hyoïdienne pour se distribuer à la face interne du larynx. L'artère crico-thyroïdienne, une petite branche de l'artère thyroïdienne supérieure, irrigue le muscle crico-thyroïdien. L'artère laryngée inférieure, une branche de l'artère thyroïdienne inférieure, accompagne le nerf laryngé inférieur (partie terminale du nerf laryngé récurrent) et se distribue à la muqueuse et aux muscles de la partie inférieure du larynx.

Veines du larynx

Les veines laryngées accompagnent les artères homonymes. Habituellement, la veine laryngée supérieure est un affluent de la veine thyroïdienne supérieure qui elle-même se jette dans la VJI. La veine laryngée inférieure rejoint soit la veine thyroïdienne inférieure, soit le plexus des veines thyroïdiennes qui se trouve sur la face antérieure de la trachée et est drainé par la veine brachio-céphalique gauche.

Lymphatiques du larynx

Les vaisseaux lymphatiques laryngés qui drainent le territoire sus-jacent aux plis vocaux (étage sus-glottique) accompagnent l'artère laryngée supérieure à travers la membrane thyro-hyoïdienne et aboutissent aux nœuds lymphatiques cervicaux profonds supérieurs (ganglions supérieurs de la chaîne jugulaire interne). Les collecteurs qui drainent le territoire sous-jacent aux plis vocaux (étage sousglottique) rejoignent les nœuds lymphatiques prétrachéaux ou paratrachéaux dont les vaisseaux efférents aboutissent aux nœuds lymphatiques cervicaux profonds inférieurs.

Nerfs du larynx

Les nerfs du larynx sont, de chaque côté, les nerfs laryngés supérieur et inférieur, issus du nerf vague (NC X). Le nerf laryngé supérieur naît du ganglion vagal inférieur (ganglion plexiforme), au niveau de l'extrémité supérieure du triangle carotidien. Le nerf se divise, au sein de la gaine carotidienne, en deux branches terminales : le nerf laryngé interne (sensitif et autonome) et le nerf laryngé externe (moteur). Le nerf laryngé interne, la plus grosse de ces deux branches terminales, traverse la membrane thyro-hyoïdienne, en compagnie de l'artère laryngée supérieure, et ses fibres sensitives se distribuent à la muqueuse sus-jacente aux plis vocaux, y compris à celle qui revêt la face supérieure de ces plis. Le nerf laryngé externe, la plus petite branche terminale du nerf laryngé supérieur, descend à la face profonde du muscle sterno-thyroïdien en compagnie de l'artère thyroïdienne supérieure. Au début de son trajet, le nerf laryngé externe chemine au contact du muscle constricteur inférieur du pharynx puis il traverse ce muscle, en contribuant à son innervation (avec le plexus pharyngien) et continue son trajet pour innerver le muscle crico-thyroïdien.

Le nerf laryngé inférieur, la continuation du nerf laryngé récurrent, une branche du nerf vague, pénètre dans le larynx en passant à la face profonde du bord inférieur du muscle constricteur inférieur du pharynx, médialement par rapport à la lame du cartilage thyroïde. Il se divise en branches antérieure et postérieure qui accompagnent l'artère laryngée inférieure dans le larynx. La branche antérieure innerve les muscles cricothyroïdien latéral, thyro-aryténoïdien, vocal, ary-épiglottique et thyro-épiglottique. La branche postérieure se distribue aux muscles crico-aryténoïdien postérieur et aux aryténoïdiens transverse et oblique (mm. interaryténoïdiens transverse et oblique). Comme il innerve tous les muscles intrinsèques du larynx, à l'exception du crico-thyroïdien, il est le principal nerf moteur du larynx. Toutefois, il fournit également des fibres sensitives à la muqueuse de la cavité infraglottique.

Chaque nerf laryngé inférieur est anastomosé avec le nerf laryngé interne par l'intermédiaire de l'anse de Galien.

Trachée

La trachée prolonge le larynx jusque dans le thorax où elle se termine en se divisant en bronches principales droite et gauche. Elle achemine l'air de et vers les poumons et son épithélium assure la propulsion vers le pharynx des débris enrobés de mucus pour être expulsés par la bouche. La trachée est un tube fibrocartilagineux, renforcé par des anneaux cartilagineux incomplets, les anneaux trachéaux ; elle occupe le plan médian du cou. Ces anneaux maintiennent la trachée béante ; ils sont interrompus postérieurement, là où la trachée entre en contact avec l'œsophage. L'interruption postérieure des anneaux trachéaux est sous-tendue par le muscle trachéal, muscle lisse unissant les extrémités des anneaux. La paroi postérieure de la trachée est donc plane.

Chez l'adulte, le diamètre approximatif de la trachée est de 2,5 cm, alors que chez le petit enfant il est comparable à celui d'un crayon. La trachée commence au niveau de l'extrémité inférieure du larynx, à la hauteur de la 6e vertèbre cervicale. Elle se termine au niveau de l'angle sternal ou du disque intervertébral T4/T5, en se divisant en bronches principales droite et gauche. Les artères carotides communes et les lobes de la glande thyroïde se trouvent sur les côtés latéraux de la trachée. Sous l'isthme de la glande thyroïde, la face antérieure de la trachée est en rapport avec les veines thyroïdiennes inférieures et avec l'arc veineux jugulaire. À la base du cou, le tronc brachio-céphalique entre en rapport avec le flanc droit de la trachée. La déviation de la trachée du plan médian, visible superficiellement ou sur de radiographies, signifie souvent la présence d'un processus pathologique. Un traumatisme de la trachée affecte souvent l'œsophage qui lui adhère intimement.

Le larynx est la partie supérieure du tractus respiratoire inférieur, modifiée pour réguler ou pour fermer l'entrée de l'air dans le tractus respiratoire inférieur. Le larynx modifie également la sortie de l'air du tractus pour produire les sons de la vocalisation. Avec le diaphragme, il contrôle la pression intra-abdominale par rétention d'air ainsi que la force et la soudaineté avec laquelle l'air est expulsé du tractus (par ex., exhaler, tousser ou éternuer). Le larynx consiste en un squelette cartilagineux articulé, assemblé par des ligaments, des membranes et des muscles et recouvert d'une membrane muqueuse. Tous les muscles du larynx, à l'exception d'un seul (le crico-aryténoïdien postérieur) participent à la fermeture de la glotte. L'ouverture active de la fente est requise uniquement lors de l'inspiration profonde. Sinon, l'ouverture se produit passivement par le flux d'air, avec les autres muscles contrôlant la quantité et la nature de la résistance fournie à la fente glottique pour produire le son et contrôler sa hauteur. En plus des mouvements produits intrinsèquement entre ses constituants, la musculature extrinsèque (les muscles hyoïdiens) peut mouvoir le larynx dans son ensemble pour la déglutition et pour modifier davantage la hauteur du son. Le nerf laryngé interne, une branche du nerf laryngé supérieur, est le nerf sensitif du larynx. Le nerf laryngé récurrent (via sa branche terminale, le nerf laryngé inférieur) est le nerf moteur ; il se distribue à tous les muscles sauf un. Le nerf laryngé externe, la branche plus petite du nerf laryngé supérieur, innerve le muscle crico-thyroïdien.
La trachée est le tube médian, fibrocartilagineux, qui s'étend entre le cartilage cricoïde, à la hauteur de la vertèbre C6, et sa bifurcation en bronches principales à la hauteur du disque T4-T5 (niveau de l'angle sternal).