Topographische Anatomie: Hals: Kehlkopf

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Der Kehlkopf ist ein schleimhautüberzogenes Aggregat aus Muskeln und Knorpeln. Der Kehlkopf hat mehrere Funktionen: zunächst schützt er die unteren Atemwege vor Fremdkörpern (Nahrung, Flüssigkeiten), weiterhin dient der Regulation der respiratorischen Flusses und der Stimmbildung

Der Kehlkopf befindet sich im Trigonum musculare, und zwar unter dem Zungenbein und direkt über der Trachea. Es handelt sich um ein schleimhautüberzogenes Aggregat aus Knorpeln und Muskeln, das sich von CIII bis CVII auf die Wirbelsäule projiziert.

Der Kehlkopf gliedert sich in einen supra-, einen trans- und einen infraglottischen Teil und besteht aus Knorpeln, Muskeln, Bindegewebe und Schleimhaut

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Der Larynx gliedert sich grob in drei Abschnitte:

• supraglottischer Teil: kranial, verengt sich nach kaudal hin trichterförmig,
• transglottischer Teil: in der Mitte; dies ist der engste Teil, besitzt aber zwischen Taschen- und Stimmfalten eine laterale Ausbuchtung (Ventriculus laryngis, ein Resonanzraum, der bei einigen Tierarten zum "Brüllsack" erweitert ist); die Taschenfalten begrenzen die "falsche Stimmritze" (Rima vestibuli), die Stimmfalten und Stellknorpel begrenzen die "echte Stimmritze" (Rima glottidis).
• infraglottischer Teil: kaudal, erweitert sich nach kaudal hin trichterförmig.

Die Wand des Larynx besteht aus vier Schichten:

1. Respiratorisches Epithel, nur an den Stimmfalten befindet sich wegen der erhöhten Beanspruchung mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel).
2. subepitheliale Schicht mit Gefäßen und mukösen Drüsen.
3. Muskelschicht: 1 äußerer Muskel und mehrere innere Muskeln.
4. Knorpelschicht:
   • aus elastischem Knorpel bestehen Epiglottis, Processus vocales der Stellknorpel und diverse kleine Knorpel,
   • die übrigen Bauteile sind hyaline Knorpel.

	Merke Die Schleimhaut über den Stimmbändern ist kein respiratorisches Epithel, sondern mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel.

Am Kehlkopf unterscheidet man fünf Knorpel und diverse Bänder

Die Knorpelschicht des Larynx wird von 5 Knorpeln gebildet:

• 1 Schildknorpel (Cartilago thyroidea): Er ist der größte Knorpel des Larynx und bedeckt mit seiner Vorderfläche die innere Bereiche des Larynx; hinten ist er offen. Seinen keilförmigen Vorsprung (Prominentia laryngea) kann man am Hals gut tasten. An der dorsalen Seite sitzen oben und unten je 2 Hörner (Cornua superiora und Cornua inferiora), wobei nur die unteren Hörner funktionelle Bedeutung besitzen (Artikulation mit dem Ringknorpel).
• 1 Ringknorpel (Cartilago cricoidea): Er hat die Form eines Siegelrings mit einer dünnen vorderen und einer massiven hinteren Spange; in der Ansicht von lateral hat er daher die Form eines Dreiecks.
• 1 Epiglottis: Dieser löffelförmige elastische Knorpel ist mit seinem "Stiel" (Petiolus epiglottidis) am Schildknorpel befestigt und legt sich beim Schluckakt schützend auf den Larynx.
• 2 Stellknorpel (Cartilagines arytenoideae, "Gießbeckenknorpel") mit aufsitzenden Spitzenknorpeln (Cartilagines corniculatae): Die Stellknorpel sitzen auf dem Ringknorpel, an ihren Stimmfortsätzen ist je ein Stimmband befestigt. Weil sie trotz ihrer Bandfixierung rotieren und sich in der Frontalebene verschieben können, sind sie in der Lage, die Öffnung der Stimmritze zu verstellen.

Die Bandkonfiguration des Larynx ist komplex:

• Die Stimmbänder (Ligamenta vocalia) spannen sich aus zwischen Schildknorpel und Processus vocales der Stellknorpel. Seitlich liegt ihnen jeweils ein parallel verlaufender Musculus vocalis an, der die Spannung der Stimmbänder einstellt und somit die Frequenz der Stimme festlegt. Die von Schleimhaut bedeckten Stimmbänder bilden die Stimmlippe (Plica vocalis).
• Die Taschenbänder (Ligamenta vestibularia) ziehen ebenfalls vom Schildknorpel zum jeweiligen Stellknorpel, allerdings kranial der Stimmbänder.
• Die Membrana fibroelastica besteht aus einem unteren und einem oberen Teil:
  • Der untere Teil ist der Conus elasticus, der v. a. aus elastischen Fasern besteht. Als Bestandteil der Wand des infraglottischen Raumes zieht dieser von der Innenseite des Ringknorpels hinauf zu den Stimmbändern.
  • Der obere Teil ist die Membrana quadrangularis. Innerhalb der Wand des supraglottischen Raumes zieht sie von den Rändern der Epiglottis zu den Taschenbändern.
• Die Membrana thyrohyoidea spannt sich zwischen Schildknorpel und Os hyoideum aus und besitzt dorsal Durchtrittsstellen für Nerv und Gefäß.
• Das Ligamentum cricothyroideum verbindet Ring- und Schildknorpel und besitzt innen eine Verstärkung (Ligamentum cricothyroideum medianum).
• Ligamenta cricoarytaenoidea verbinden Ring- und Stellknorpel,
• Das Ligamentum thyroepiglotticum bindet die Epiglottis an den Schildknorpel an.

Das Aggregat aus Knorpeln, Muskeln und Bändern ist von einer Schleimhaut überzogen, so dass sich die darunterliegenden Objekte als Höcker und Falten in der Schleimhaut abzeichnen.

• Plica aryepiglottica zwischen Epiglottis und Stellknorpeln; sie bildet zusammen mit der Epiglottis den Eingang in den Larynx, seitlich davon befindet sich der Recessus piriformis (Hauptweg für den Bolus beim Schluckakt). Die Plica aryepiglottica endet dorsal kaudal mit zwei Höckern, und zwar
• Tuberculum cuneiforme (darunter liegt eine Knorpelschuppe) und
• Tuberculum corniculatum (darunter liegt der Spitzenknorpel des entsprechenden Stellknorpels).

Die Stimmritze gliedert sich in zwei Abschnitte und kann verschiedene Formen annehmen

Bereits mehrfach wurde die Stimmritze erwähnt. Sie wird ventral von den Stimmbändern und dorsal von den Stellknorpeln begrenzt und gliedert sich daher in zwei Teile:

• Pars intermembranacea zwischen den Stimmfalten,
• Pars intercartilaginea zwischen den Stellknorpeln.

Die Stimmritze kann theoretisch vier Zustände einnehmen, von denen jedoch nur drei realisiert werden können:

1. Pars intermembranacea und Pars intercartilaginea sind beide offen, die Stimmritze ist also offen.
2. Pars intermembranacea ist geschlossen, Pars intercartilaginea ist noch offen, die Stimmritze ist also immer noch offen.
3. Pars intermembranacea und Pars intercartilaginea sind beide geschlossen, die Stimmritze ist insgesamt verschlossen.
4. Die vierte Möglichkeit - Pars intermembranacea ist offen, Pars intercartilaginea ist verschlossen - ist aufgrund der Anordnung der Larynxmuskeln nicht möglich.

Die Muskeln des Larynx spannen sich zwischen allen Bauteilen aus

Verschiedene Muskeln leisten Bewegungen der Knorpel gegeneinander. Prinzipiell sind Schild-, Ring- und Stellknorpel jeweils miteinander verbunden. Man unterscheidet dabei äußere und innere Muskeln:

• Der einzige äußere Muskel ist der Musculus cricothyroideus, der aus einer Pars recta und einer Pars obliqua besteht. Er kippt den Schildknorpel gegen den Ringknorpel und spannt dadurch die am Schildknorpel befestigten Stimmbänder (Folge: Frequenzerhöhung der Stimme).
• Bei den inneren Muskeln unterscheidet man Stimmritzen-Öffner und -Schließer sowie Stimmband-Spanner:
  • Einziger Stimmritzenöffner ist der Musculus cricoarytaenoideus posterior ("Postikus"). Er zieht von der dorsalen Seite des Ringknorpels zu den Stellknorpeln hinauf und rotiert diese daher nach außen, wodurch sich die Stimmritze öffnet.
  • Demgegenüber gibt es mehrere Stimmritzenschließer:
    • Der Musculus cricoarytenoideus lateralis zieht jeweils von der Seite des Ringknorpels zu den Stellknorpeln hinauf, rotiert diese bei seiner Kontraktion daher einwärts und verschließt dadurch die Pars intermembranacea der Stimmritze. Synergistisch mit ihm wirkt der Musculus thyroarytaenoideus, seine Hauptaufgabe ist es jedoch, die Stimmbänder zu spannen.
    • Die Musculi arytaenoidei obliqui und der Musculus arytaenoideus transversus verbinden beide Stellknorpel miteinander und verschließen bei Kontraktion die Pars intercartilaginea der Stimmritze.
  • Stimmbandspanner sind
    • Musculus thyroarytaenoideus,
    • Musculus vocalis.

Sensible und motorische Innervation erfolgt durch die Nervi laryngei superior und inferior

Der Larynx wird sowohl sensibel (Schleimhaut) als auch motorisch (Muskeln) innerviert, und zwar von den Nervi laryngei. Sie stammen vom Nervus vagus ab: auf Höhe des Zungenbeins spaltet sich der Nervus vagus in einen Nervus laryngeus superior und einen Ast, der nach kaudal weiterzieht; der letztgenannte gibt auf Höhe der Aorta (links) oder der Arteria subclavia (rechts) einen Nervus laryngeus recurrens ab, während der übrige Anteil weiter nach kaudal zieht.

• Der Nervus laryngeus superior spaltet sich in zwei Anteile auf:
  • der motorische Ramus externus zieht an der Seite des Musculus constrictor pharyngis inferior zum Musculus cricothyroideus; er innerviert beide Muskeln.
  • der sensible Ramus internus durchbricht zusammen mit der Arteria laryngea superior die Membrana thyrohyoidea in deren dorsalem Bereich und innerviert die Larynxschleimhaut oberhalb der Stimmritze.
• Der Nervus laryngeus recurrens windet sich um die Aorta (links) oder um die Arteria subclavia (rechts) und zieht dann als Nervus laryngeus inferior zwischen Trachea und Ösophagus (dabei gibt er Äste an sie ab) in den Larynx ein. Hier innerviert er motorisch alle inneren Kehlkopfmuskeln und sensibel die Larynxschleimhaut unterhalb der Stimmritze.

Ramus internus des Nervus laryngeus superior und Nervus laryngeus inferior anastomosieren miteinander.

Eine Beschädigung beider Nervi laryngei recurrentes (etwa bei Schilddrüsen-Operationen) ist deshalb fatal, weil alle inneren Kehlkopfmuskeln ausfallen; da zudem die Stimmritzenschließer dann überwiegen, kann der Patient ersticken.

	Merke Alle inneren Larynxmuskeln werden vom Nervus laryngeus recurrens innerviert.

Die Blutversorgung des Larynx ähnelt der Blutversorgung der Schilddrüse

Arterielles Blut erhält der Larynx aus zwei Quellen:

• Aus der Arteria carotis externa (kurz nach der Teilung der Arteria carotis communis) entspringt die Arteria thyroidea superior. Diese gibt zwei Äste ab:
  • Arteria laryngea superior: zieht mit dem Ramus internus des Nervus laryngeus superior durch die Membrana thyrohyoidea in den Larynx ein.
  • Ramus cricothyroideus durchbricht das Ligamentum cricothyroideum.
• Aus dem Truncus thyrocervicalis (aus der Arteria subclavia) geht die Arteria thyroidea inferior hervor. Diese gibt die Arteria laryngea inferior ab, die v. a. dorsale Bereiche des Kehlkopfs versorgt.

Das venöse Blut sammelt sich zum großen Teil in einem Geflecht an der dorsalen Wand des Larynx und fließt parallel zu den Arterien ab, also über die Venae laryngeae superior und inferior. Diese münden in die Venae thyoridea superior und media ein, die ihrerseits in die Vena jugularis interna einmünden. Ein Teil des Blutes gelangt auch in den Plexus thyroideus impar, dessen Blut über die Vena thyroidea inferior in die Vena brachiocephalica sinistra abfließt.

	Merke Arterielles Blut für den Larynx kommt aus Arterien für die Schilddrüse.

Bei Verschluss der Stimmritze können an verschiedenen Stellen neue Luftwege geschaffen werden

Bei totalem Verschluss der Stimmritze ist Atmen nicht mehr möglich. Dann gilt es, einen alternativen Weg zu schaffen, über den die Luft aus- und einströmen kann. Es gibt hier verschiedene Möglichkeiten, wobei nur die ersten beiden im Notfall relevant sind:

• Koniotomie: Schnitt durch das Ligamentum cricothyoroideum medianum
• Tracheatomia superior: Schnitt durch Isthmus der Schilddrüse und durch die darunterliegenden Trachealknorpelspangen
• Schnitt durch den Schildknorpel
• Tracheatomia inferior: Spaltung der Trachea unterhalb der der Schilddrüse (Tracheotomia inferior)

Die Schilddrüse bildet Hormone und besitzt dorsal Epithelkörperchen

Die Schilddrüse besteht aus zwei miteinander verbundenen Lappen und produziert Schilddrüsenhormone und Calcitonin

Die Schilddrüse ist eine endokrine Drüse mit einer dünnen inneren Kapsel (Capsula fibrosa) und einer dicken äußeren Kapsel, die zur Lamina pretrachealis der Halsfaszie gehört. Lateral dorsal steht sie in direkter Verbindung mit der Vagina carotica. Sie hat eine Masse von etwa 20-50 g und liegt kaudal des Ringknorpels an der Ventralseite der Trachea und reicht bis zur vierten Trachealknorpelspange; sie besitzt die Form eines "H": zwei Seitenlappen werden durch den etwa fingerbreiten Isthmus miteinander verbunden. Vom Isthmus zieht in vielen Fällen ein Lobus pyramidalis zwischen den beiden Musculi cricothyroidei des Larynx nach kranial; dies ist ein ontogenetisches Relikt, das bei der Wanderung der Schilddrüsenanlage vom Zungengrund nach kaudal übriggeblieben ist.

Die Schilddrüse (Glandula thyroidea) besteht aus zwei Teilsystemen: eines zur Bildung von Schilddrüsenhormonen (Schilddrüsenfollikel: mit Kolloid gefüllte "Zellkugeln") und eines zur Bildung von Calcitonin (C-Zellen).

• Schilddrüsenhormone haben vielfältige Funktionen; hauptsächlich stellen sie den Grundumsatz ein, erhöhen die Aktivität der Natrium-Kalium-ATPase und wirken synergistisch mit Katecholaminen. Ihr Mangel und ihre Überproduktion führen zu verschiedenen Krankheitsbildern unterschiedlicher Schwere. Die Herstellung der Schilddrüsenhormone ist komplex:
  1. Iodid (I^-) gelangt mittels eines Natrium-Iodid-Symporters (NIS) in die Schilddrüsenzellen. Dort wird es mittels Iodid-Peroxidase zum Iodonium-Ion (I⁺) aktiviert und an die Positionen 3 und/oder 5 von Tyrosylringen des Thyreoglobulins angeknüpft. Eine aufwändige Kopplungsreaktion verbindet zwei derartige iodierte Tyrosylreste miteinander.
  2. Dieses so modifizierte Thyreoglobulin wird ins Kolloid sezerniert, einem von mehreren Schilddrüsenepithelzellen umschlossenen Lagerraum. Bei hohem Hormonbedarf ist dieses "Lager" klein, während sich die umgebenden Zellen aufgrund erhöhter Stoffwechselleistung vergrößern.
  3. Bei Bedarf endocytiert die Epithelzelle gespeichertes Thyreoglobulin und baut es proteolytisch ab, wobei die Schilddrüsenhormone T4 (Tetrajodthyronin) und/oder T3 (Trijodthyronin) frei werden. Diese gelangen ins Blut, werden dort an Transportproteine (Thyroxin-bindendes Globulin (TBG), Transtyrethin ("Präalbumin"), Albumin) angelagert und somit im Körper verteilt. Oftmals erfolgt in der Peripherie die Umwandlung des weitgehend unwirksamen T4 in das weitaus wirksamere T3 durch Deiodierung. Am Ziel angelangt diffundieren die Schilddrüsenhormone in die Zelle und interagieren mit einem nucleären Hormonrezeptor, wodurch die Expression bestimmter Gene verändert wird.

  Die Sekretion von T3 und T4 unterliegt der Kontrolle der Hypophyse (Freisetzungssignal: TSH, hat zudem einen wachstumsfördernden Effekt), die ihrerseits vom Hypothalamus (TRH) kontrolliert wird; m. a. W. TRH stimuliert die TSH-Freisetzung, TSH stimuliert T3/T4-Freisetzung. Es existieren Feedbackschleifen, die die Freisetzung der stimulierenden Hormone (TSH, TRH) regulieren. Bei Jodmangel wird zu wenig T3 und T4 hergestellt, so dass der hemmende Effekt dieser Hormone auf Hypophyse und Hypothalamus wegfällt. Daher erhöht sich die Sekretion von TRH und TSH, was zwar die Schilddrüsenhormonherstellung nur wenig steigert, die Schilddrüse aufgrund des wachstumsfördernden Effekts des TSH jedoch anschwellen lässt. Es bildet sich daher ein Struma ("Kropf"), das mitunter zu weiteren Komplikationen führt: die vergrößerte Schilddrüse kann die Trachea zusammendrücken ("Säbelscheidentrachea") oder den Nervus laryngeus recurrens komprimieren (Ausfall der inneren Kehlkopfmuskeln).

• Die parafollikulär gelegenen C-Zellen sind Derivate der Neuralleiste und bilden Calcitonin, eines von drei entscheidenden Hormonen zur Regelung des Blut-Calciumspiegels (die beiden anderen sind Parathormon und Calcitriol). Calcitonin setzt Prozesse in Gang, die die Menge an freiem Calcium absenken (v. a. fördert es den Einbau von Calcium in die Knochen); es wird daher bei erhöhtem Calciumspiegel sezerniert.

Die Epithelkörperchen sitzen der Schilddrüsen-Innenkapsel dorsal auf und produzieren Parathormon

An der dorsalen Seite der beiden Schilddrüsen-Seitenlappen befinden sich jeweils zwei Epithelkörperchen (Nebenschilddrüsen, Glandulae parathyroideae), und zwar zwischen innerer und äußerer Schilddrüsenkapsel. Sie bestehen aus zwei Typen von Zellen, die sich durch von Bindegewebe getrennte Knäuel zusammenlagern:

• Die kleinen Hauptzellen bilden das Parathormon (PTH), welches antagonistisch zum Calcitonin wirkt, deshalb bei Calciummangel freigesetzt wird und über Osteoblasten-vermittelte Stimulation der Osteoklasten und Steigerung der Calciumresorption bei gleichzeitiger Hemmung der Phosphatresorption den Spiegel an freiem Calcium erhöht. Zudem stimuliert es die Umwandlung von Calcidiol in Calcitriol, das die intestinale Calciumresorption steigert. Aktive Hauptzellen sind kleiner und erscheinen aufgrund der vielen Granula dunkler als inaktive Hauptzellen.
• Die oxyphilen Zellen sind größer als die Hauptzellen.

	Merke Calcitonin senkt die Konzentration an freiem Calcium im Blut, PTH steigert sie.

Die Blutversorgung der Schilddrüse erfolgt oftmals aus drei verschiedenen Stämmen, das venöse Blut gelangt vor allem in die Vena jugularis interna

Die arterielle Versorgung erfolgt wie beim Larynx aus verschiedenen Quellen:

• Arteria thyroidea superior (aus der Arteria carotis externa)
• Arteria thyroidea inferior (aus dem Truncus thyrocervicalis)
• Selten: Arteria thyroidea ima (unpaare Arterie aus dem Truncus brachiocephalicus oder aus dem Arcus aortae)

Das venöse Blut fließt ebenfalls wie beim Larynx ab:

• Vena thyroidea superior (mündet in die Vena jugularis interna)
• Vena thyroidea media (mündet ebenfalls in die Vena jugularis interna)
• die Vena thyroidea inferior ist eine unpaare Vene, die Blut aus dem Plexus thyroideus impar des Isthmus in die Vena brachiocephalica sinistra leitet