Función de la glotis en la tos

Rev. de Mee!. E. C. Navarra JI: 229, 1958
LABORATORIO DE FISIOPATOLOGIA DE LA ESCUELA
DE MEDICINA DEL ESTUDIO GENERAL DE NA VARRA
Función de la glotis en la tos
']. '}iménez -Vargas, Angela Mouri.z y '], Miranda
RESUMEN
En investigaciones experimentales en perros se estudian las vanac10nes
funcionales de la glotis en la tos. A estos efectos se utiliza un método
propio midiendo la r·esistencia de la glotis aislada. Se comprueba que la
fuerza más importante para la aceleración de la corriente espiratoria en el
golpe de tos es la contracción muscular. La función de la glotis es de importancia secundaria.
La tos ofrece a la investigación experimental numerosos problemas, porque
es un fenómeno insuficientemente conocido en muchos aspectos, como demuestra
el estudio de la bibliografía que no hemos de citar aquí en detalle y puede consultarse en revisiones recientes (Casal 6 ,
Bucher 5). Uno de estos aspectos es la
influencia dinámica del esfinter laríngeo
en el golpe de tos que se conoce realmente poco. La reducción del diámetro
de las vías respiratorias es un factor importante que contribuye a la aceleración
de la corriente respiratoria en coordinación con la fuerza de la espiración activa (Ross, Gramiak y Rahn 24 ), pero la
reducción del diámetro del esfinter intralaríngeo debe ser sólo uno de los componentes del aumento de resistencia de
las vías respiratorias, y de dudosa significación. Según algunos autores el cierre
de la glotis no es condición imprescindible, y para considerar un movimiento
respiratorio como tos basta el aumento
de la contracción muscular (Bucher 5).
Pero faltan datos seguros sobre el comportamiento de la glotis a lo largo del
ciclo respiratorio en el golpe de tos, lo
cual creemos que depende en parte de
los métodos de investigación experimental porque los estudios realizados, por lo
general, no permiten obtener medidas
adecuadas para una valoración precisa
del estrechamiento de la glotis. Por eso,
en un intento de contribuir a esclarecer
el problema de la auténtica significación
funcional de la glotis en el mecanismo
de la tos, hemos realizado una serie de
experiencias -aislando la glotis del resto de las vías respiratorias por el método que después detallaremos- para obtener gráficas que representan lo más
exactamente posible la situación del esfínter laríngeo a lo largo del ciclo respirátorio; y comparamos estos resultádos
con · los que obtenemos en otrás expe-
230
j, .TiMtNEZ-VARGAS, A. MOUHIZ Y
riencias en las cuales conservamos la integridad de las conexiones de la laringe
apreciando las modificaciones del esfínter sólo de modo indirecto.
J. MiRANDA
Vol. II
glotis registramos la resistencia al flujo
de aire, haciendo pasar una corriente de
velocidad constante a través de la glotis
separada de las vías respiratorias, pero
conservando intacta su inervación (fig. 2).
Procedemos del siguiente modo. Incisión
MÉTODOS
Realizamos todas las experiencias e~ i;ierros,
utilizando los aparatos y métodos s1gmentes:
Velocidad de flujo de aire.-Neumotacógrafo de Fleisch. En experiencias con glotis
aislada conectado directamente a la cánula
traqueal. En experiencias con integridad de
las vías respiratorias, un tubo abocado direc·
lamente a la en1rada de la Iaringe, por el extremo contrario comunica con el neumotacógrafo (fig. 1, a). El tubo situado en Ja boca
pasa entre las ramas de un separador especial
Fig.1
--que para simplificar no se ha representado
en el esquema- facilitando la separación de
los maxilares. La epiglotis se mantiene separada con un hilo de sutura. Con una membrana elástica (b), que envuelve por completo
la boca, se consigue un cierre hermético, con
un mínimo de espacio muerto.
Presión traqueal.--Cánula ajustada entre dos
anillos cartilaginosos, en la línea media (figura 1, e).
Presión pleural.-Registro directo por cánula en la cavidad pleural, en la parte superior
del tórax, en unos casos. En otros valoración
indirecta por el registro de la presión intraesofágica (Mead, Me Ilroy y Selverstone 17). El
tubo que comunica el balón esofágico con la
cápsula de registro pasa lateralmente al tubo
del neumotacógrafo, atravesando la membrana
de caucho que cierra la boca.
Registro de presión intraperitoneal.-Por un
pequeño balón. Facilita el análisis de los movimien1os respiratorios (Mouriz 18). No le hemos empleado sistemáticamente.
Resistencia de la glotis.-Para la medida de las variaciones funcionales de la
Fig. 2
longitudinai en ia línea media de laringe
y tráquea que empieza aproximadamente
1,5 a 2 cm. por debajo de las cuerdas vocales. En la parte inferior de la incisión
una cánula traqueal corriente (a), del diámetro justamente necesario para que quede fija en la tráquea por ligera distensión
del tejido, pero sin ligadura. En la parte
superior, una cánula en ángulo recto (b)
se fija herméticamente por un dispositivo
que lleva una membrana elástica y un
resorte de la forma que se indica en el
esquema, y por medio de un tubo lateral
comunica con el manómetro de registro.
Haciendo pasar hacia la glotis una corriente de aire de velocidad constante, la
presión medida por el manómetro será
proporcional a la resistencia que oponen
las cuerdas vocales al paso de aire. En
condiciones de reposo, en anestesia muy
superficial o sin anestesia, de ordinario
se registra una ligera oscilación de presión, rítmica con los movimientos respiratorios. Graduamos la velocidad de flujo
de aire aumentando poco a poco hasta
que comienza a registrarse el aumento en
la espiración.
En estas condiciones el registro de la
resistencia al flujo de aire podría estar
alterado por el esfínter superior -la epiglotis- y por otros factores mecánicos
que pueden constituir notables causas de
Diciembre 1958
231
F UN CIÓN DE LA GLOTT S EN LA 1'0 S
error, como, por ejemplo, los movimientos de la lengua y de la boca. Para evitar
esto, mantenemos ampliamente abierta la
boca, inmovilizando la lengua por medio
de un separador especial, y suturando además la epiglotis al extremo del separador
para impedir los movimientos. Una vez
colocado este dispositivo es posible observar directamente las cuerdas vocales - el
verdadero esfínter intralaríngeo- comprobando sus oscilaciones rítmicas con
los movimientos respiratorios sin variaciones de posición de la epiglotis.
Tos.-Para provocar el reflejo de la tos se
han utilizado los más diversos método!> con
fines experimentales. Se ha estudiado el amoníaco en la v_aloración de antitusígenos (Hoglund y Michaelson 13, Trendelenburg 25), pero
Gravestein y colabora-dores 10 lo rechazan. En
cobayas, se ha demostrado que es más seguro
y cuantitativo el anhídrido sulfuroso (Friebel
y Reichle 7; Freibel, Reichle y Graevenitz ª;
Friebel y Reichle 9; Reichle y Frie bel 22). Pero
para nuestro objeto creemos preferible el empleo de jabón en polvo con cuyo método se
han obtenido resultados muy similares a los
que provoca la excitación eléctrica del nervio
laríngeo (Gutekunst 12). Insuflamos una pequeña cantidad de jabón en polvo por medio de
una cánula fina introducida hasta la parte más
baja de la tráquea, atravesando la cánula traqueal o la cán'llla de registro de la presión
traqueal. En algunos casos hemos utilizado
una breve inhalación de humo, aunque esto
último nos· da resultados inseguros. Teniendo
en cuenta que también es posible provocar la
tos por estímulo mecánico directo de las vías
respiratorias, aun en animales anestesiados
(Widdicombe 27), hemos ensayado el efecto de
la insuflación, brusca de aire a través de la
glotis aislada para tener un control de las
1~onsecuencias de los bruscos aumentos de
presión intralaríngea, a efectos de evitar interpretaciones erróneas.
Medidas de resistencia.- En los estudios so-'
bre resistencia de las vías respiratorias se suele
p
tomar el siguiente índice R = - .- donde R
V
es Ja resistencia, P la presión alveolar en ce.
de agua y V el flujo en litros por segundo. En
nuestras experiencias hemos obtenido cálculos
de resistencia bronquial de acuerdo con esta
formulación pero los datos no pueden tener
un valm absoluto por las causas de error en
las medidas muy difíciles de evitar en las condiciones en que se registran las gráficas en
nuestras experiencias, lo cual no invalida las
conclusiones según hacen notar Ross y colaboradores 24.
Para Ja resistencia de la glotis, en glotis
aislada, basta el valor de presión de insufla ción que es proporcional a la resistencia sin
influencia aprecia ble de otros factores en las
condiciones eru que trabajamos. En experiencias con vías respiratorias intactas valoramos
la resistencia de la glot.is por la misma fórmula anterior tomando el valor de presión
traqueal.
Anestesia.-Se efectúan las manipulaciones
operatorias en anestes·ia con tiobarbital, no empezando .[a experiencia hasta que el animal
está compl'"tamente recuperado, o por lo menos en un ligero grado de narcosis, guiándonos
por las contracciones rítmicas de la glotis.
RESULTADOS
Describiremos primero las gráficas co rrespondientes a algunas de las experiencias más demostrativas, y después distinguiremos diferentes · aspectos: accesos de
tos observados en el curso de la respuesta
al estímulo tusígeno; características de algunos movimientos - golpes de tos- que
aparecen intercalados aisladamente en el
curso de la respuesta o en forma de accesos; comportamiento de la glotis, analizando los datos de más interés para detallar las relaciones del estado funcional
del esfínter laríngeo con los movimientos
respiratorios.
Las figuras han sido retocadas con
tinta china para facilitar la reproducción.
Acceso. - Es una descarga de movimientos respiratorios, caracterizados por
la aceleración de la corriente de aire en
la espiración dependiente sobre todo de
la contracción de los músculos espiratorios, con fuerte elevación de la presión
pleural. El volumen inspiratorio con frecuencia aumenta, aunque no siempre, en
los movimientos que siguen inmediatamente a la excitación; y a veces el acceso
se inicia por inspiraciones superficiales
seguidas de espiración violenta, o incluso
comienza con espiración forzada siguiendo a una espiración normal (fig. 5). La
espiración es más rápida con relación a
la inspiración que en los movimientos de
:i. JIM~NEZ·VARGAS.
232
A. MOUHIZ Y J. MIRANDA
Vol. j¡
control. En los movimientos inmediatos, En el curso del acceso se intercalan, aisa veces se percibe un ruido de estenosis ladamente o en breves series, algunos moespiratorio, coincidiendo precisamente con vimientos de aspecto especial que por sus
la relajación de la glotis, que más adelan- características, que más adelante detallate detallaremos, y, por lo tanto, debe de remos, vienen a representar los golpes de
ser de origen bronquial. Estas series de tos más típicos y diferenciados. Aunque
movimientos se repiten, con intervalos el aspecto de estos gólpes de tos varía de
irregulares, durante un tiempo variable.
unos animales a otros, en un mismo caso
El curso de la respuesta, pasado el primer
suelen
ser muy parecidos. En algunas exacceso, suponemos que está condicionado
en gran parte por la presencia de secre- periencias se caracterizan porque el final
ción en las vías respiratorias porque se de la inspiración se prolonga con relajasuele modificar muy favorablemente por ción lenta de la musculatura inspiratoria
aspiración o por arrastre espontáneo al (figura 4, 6 y fig. 7, 3); en otros casos son
exterior. La variabilidad de la respuesta simplemente inspiraciones de mayor amde unos animales a otros debe depender plitud seguidas de espiraciones de volumen aumentado en la misma proporción
mucho del grado de anestesia.
Movimientos respiratorios modificados. (figura 6, 3).
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Figura 3.-De arriba abajo: presión traqueal,
neumotacograma (inspiración hacia abajo) y
presión esofágica.
1, respiración tranquila inmediatamente antes de la insuflación de jabón. La introd:ucción
dei catéter practicada a continuación provoca
unos golpes de tos cuyas gráficas se representan en la figura 9.
2, insuflación de jabón en el punto donde
marca la flecha. El resto de la gráfica corresponde al registro de todos los movimientos
respiratorios del acceso provocado por este
estímulo. Después de este acceso se registran
algunas descargas de dos a cuatro movimientos del mismo tipo, espaciadas las descargas
con intervalos de menos de un minuto, y a los
pocos minutos del estímulo la gráfica se ha
normalizado por completo.
En todos los ensayos se obtienen gráficas de
este tipo, con fuertes contracciones espiratorias y aceleración de la frecuencia, con reducción proporcionalmente mayor de la fase espiratoria. La influencia de la contracción de
la glotis sólo es apreciable en el movimiento
inicial de algunos accesos, parecidos al que
se detalla en la figura 9.
Diciembre i9S8
233
FUNCIÓN DE LA GLOTIS EN LA TOS
Figura 4.-D~ arriba abajo: pres10n pleural,
presión traqueal, espirograma (1ínea de trazos),
neumotacograma (inspiración hacia arriba), y
presión abdominal (cánula en la cavidad peritoneal). !, respiración de control antes de la
inhalación de humo. 2 a 10, serie de movimientos respiratorios al comienzo de la r·espuesta. Es evidente el aumento de volumen
inspiratorio en los primeros movimientos inmediatos al estímulo. La contracción de la glotis - 6 - aparece interrumpiendo bruscamente
la inspiración, y al iniciarse la relajación rápida de la musculatura inspiratoria -como se
aprecia en la presión pleural que rápidamente
2
vuelve al nivel de reposo espiratorio- la presión traqueal súbitamente aumenta, relajándose
al mismo tiempo la glotis con una aceleración
que registra el neumotacognima precediendo a
la contracción espiratoria. Las sacudidas de la
glotis se repiten de una m¡¡nera irregular en
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na fase inspiratoria manifestándose en descensos bruscos de la velocidad de flujo, hasta
cero en algunos puntos, y como la contracción
inspiratoria se mantiene y aun se refuerza en
estos momentos se producen evidentes descensos de presión traqueal.
3
4
5
Figura 5.-De arriba abajo: pres10n esofági·
ca, presión traqueal y neumotacograma. 1, control. Insuflación de jabón donde marca la flecha. 2, espiración forzada inicial. Reproducimos sólo los primeros movimientos del acce
so porque lo demostrativo de la gráfica es el
comienzo con una contracción espiratoria. Los
valores de resistencia de la figura 11 corresponden a esta experiencia.
J. JIMÉNEZ-VARGAS, A. i\10URIZ Y J. MiRANDA
Vol. ll
3
Figura 6.-De arriba abajo: resistencia de la
glotis, presión pleural y neumotacograma (inspiración hacia abajo). 1, 1e.spiración espontá.-
nea de control. 2, registro inmediato a la insuflación de jabón. Es evidente la rdajación de
la glotis. Todo el resto de la gráfica corresponde al registro sin interrupción hasta que los
movimientos respiratorios vuelven a ser aproximadamente como el de control. Es característico el movimiento amplio - 3 - con acusada contracción de la glotis y con una contrae-
Figura 7.-De arriba abajo: resistencia de la
glotis, presión pleural y neumotacograma (inspiración hacia abajo). 1, regis,tro de control
previo a la insuflación de jabón. 2, registro
inmediato al estímulo tusígeno (en unos momentos no se registra el nenmotacograma por
haber separado el aparato para insnflar el ja-
c10n espiratoria menos fuerte que en el movimiento anterior. Cuando el registro ya se ha
normaiizado, todavía se registran durante algunos minutos aisladamente movimientos de
estas mismas característicaB. En esta experien'
cia se percibe un ruido de es,tenosis bronquial
coincidiendo con las fuertes contracciones espiratorias, precisamente en momentos en los
cuales la gráfica de la glotis registra una evidente disminución de resistencia.
bón). El resto de la gráfica corresponde al registro sin interrupción desde el estímulo. 3, cierre de la glotis al final de una inspiración, con
el característico efecto de prolongación de la
fase inspiratoria, seguido de espiración menos
violenta que las anteriores.
Diciembre 1958
FU NC IÓ N DE LA GLOTIS EN LA TOS
23 5
Figura 8.- De arriba abajo: resistencia de la
glotis, presión pleural, espirograma (línea de
puntos) y neumotacograma (inspiración hacia
arriba). Donde marcan las flechas se ha aumentado súbitamente la presión por debajo d'e la
glotis con• el objeto de observar su efecto sobre
el movimiento respiratorio. 1, aumento de pres.jón subglótica al iniciarse la inspiración que
la prolonga. 2, aumento de presión más fuerte
que el an1erior que produce un efecto más intenso, observándose al terminar esta inspiración una contracción espasmódica espontánea
de la glotis con fu.erte elevación de la presión
subglótica. Es un golpe de tos que resulta provocado inicialmente por un aumento de presión subglótica - al nivel de la segunda flecha- el cual se inicia por una inspiración . de
más volumen que las anteriores, y va seguido
de una inspiración aún más amplia. 3, registro
obtenido antes de insuflar ja bón. En esta serie
de movimientos en respiración tranquila es
bien manifiesto el contraste entre Ia uniformidad del volumen de las inspiraciones y las
marcada s variaciones de resistencia de la glotis, prueba de que en estas condiciones no hay
relación entre volumen inspiratorio y resistencia espiratoria de la glotis. Al comienzo de la
gráfica - 2- , la inspiración que sigue al golpe
de tos de volumen considerablemente mayor
que estas últimas va seguida de una contracción
e·s piratoria de la glotis ligeramente más acen-
1uaua, y en cambio la con tracción .inmediatamente anterior algo menos amplia va seguida
de una contracción espasmódica de la glotis,
que lógicamente no podemos atribuir a la
amplitud de la expansión pulmonar precedente, sino a la excitación mecánica producida por
el aumento de presión provocado al comienzo
de esta inspiración. 4, efecto inmediato a la
insuflación de jabón. Es evidente la relaj ación
de la glotis durante los primeros movimientos.
La amplitud de las cuatro o cinco primeras
inspiraciones de la respues·ta, mayor que en la
respiración tranquila , va disminuyendo, y justamente cuando la amplitud es aproximadamente como en las de control, se presenta la
contracción espasmódica de la glotis dando a
la gráfica las características de un golpe de tos,
con contracción espiratoria notablemente menos
acusad:a que en los · movimientos anteriores, seguida de una inspin¡~ión de gran amplitud. Al
mismo tiempo se reanudan las contracciones
espiratorias de la glotis, al principio apenas
apreciables. 5, unos segundos después, hacia
el final del ·acceso, con1inúa el aumento progresivo de resistencia de la gloti ~. que ya se
registra aproximadamente como en la gráfica
de con•trol, con la particularidad de que a la
vez que va aumentando la resistencia de la
glotis va disminuyendo la intensidad de la espiración fo rza da. 6, registro una vez pasado el
acceso.
Compol'famiento de la glotis.- Al aplicar el estímulo tusígeno suele observarse
un momentáneo aumento de resistencia
espiratoria de la glotis. Pero lo característico y más constante es la disminución,
tanto que llega a desaparecer del todo el
aumento espiratorio normal (figs. 6, 7 y8).
Es posible que el aumento transitorio inmediato a la excitación sea resultado de
la acción mecánica, lo que estaría de
acuerdo con otras observaciones en condiciones análogas (Widdicombe 27 ). En
236
J. JIMÉ NEZ-VARCAS, A. MÓU liI Z \' J. M IR AN DA
/! ol. )I
cambio la consecutiva disminución de resistencia podría ser resultado de la acción
específica del estímulo sobre las mucosas.
Como la resistencia disminuye tan marcadamente coincidiendo con los movimientos de mayor amplitud, hemos registrado la resistencia de la glotis en la respiración amplia provocada por respiración de mezclas de C0 2, con el objeto de
obteper resultados comparativos (fig. 10).
En estas condiciones se produce una amplia relajación de la glotis, que permanece totalmente dilatada durante la espiración hasta que se normalizan los movimientos respiratorios.
La relajación de la glotis al comienzo
del acceso es evidente y fácil de medir
en experiencias con glotis aislada. En experiencias conservando la normalidad de
Figura 10. De arriba abajo, pres10n pleural y resistencia de la glotis. 1, efecto de Ja
respiración en mezcla de C02.
b
Figura 9.-Corresponde a la misma experiencia que Ja figura 3. Es. el registro de Jos
golpes de tos prov<;>cados por el estímulo mecánico de Ja introducción del catéter antes de
insuflar jabón. En a el neumotacograma evi·dencia Ja pausa inspiratoria qué correspond'e
al cierre de Ja glotis. La aceleración de la co1Ti·ente espiratoria en Ja primera fase se registra antes de q_ue Ja gráfica de presión pleural permita apreciar Ja espiración forzada, manifestándose Ja contracción cuando ya Ja aceleración eficaz se ha producido sólo por Ja fuerza elástica, Ja contracción espiratoria acentúa
el efecto. En b no es apreciable la sacudida
de la glotis, y Ja aceleración espiratoria aparece desde el primer momento como efecto de
la actividad muscular. La diferencia de actividad espiratoria entre Jos dos movimientos sugiere que en a el aumento de pre's ión traqueal
provocado por el cierre de Ja glotis actúa disminuyendo Ja intensidad de Ja contracción espiratoria siguiente con efecto comparable al
que se regi5'tra en la figura 7, 3.
las vías respiratorias el efecto de dilatación también es apreciable, aunque con
menos seguridad, debido a que en el índice que tomamos como resistencia de la
glotis pueden influir otros factores como
es el estrechamiento pasivo de las vías
respiratorias altas a consecuencia del aumento de presión intratorácica_ En la figura 11 se representan los índices obtenidos en las experiencias correspondientes a las figuras 9, 4 y 5.
Pasada la fase inicial de dilatación de
la glotis reaparecen las contracciones rítmicas espiratorias con toda claridad, aumentando progresivamente para alcanzar
valores incluso más altos que en la respiración de control. En algunas experiencias el aumento de resistencia de la glotis
es sólo espiratorio, acentuándose considerablemente en aquellos movimientos más
amplios, pero conservando siempre las
contracciones de la glotis su sincronismo
normal, es decir, rítmicas con la espiración. En otros casos no solamente se acentúa en la espiración, sino que también
Diciembre 1958
llega a presentarse bruscamente antes del
final de la inspiración, determinando la
prolongación de la fase inspiratoria, como
se a precia claramente en la fig. 7, 3, en la
cual se ve que a medida que va disminuyendo la fuerza de las contracciones espiratorias, va aumentando la resistencia espiratoria de la glotis, registrándose contracciones espiratorias irregulares y rápidas que aumentan progresivamente hasta
que aparece una contracción violenta antes del final de la correspondiente inspiración, con alargamiento de esta fase que
no va seguida de espiración forzada. Detalle este último nada favorable a admitir que el aumento de presión traqueal sea
factor desencadenante de la brusca contracción espiratoria.
La aceleración de la corriente espiratoria -la fuerza de arrastre de material
extraño de las vías respiratorias- es efecto, sobre todo, de la fuerza de la espiración activa, y sólo en algunos golpes de
tos podemos apreciar la parte que corresponde a la relajación de la glotis en
la aceleración inicial de la espiración (figura 9, a). La contracción de la glotis al
terminar la inspiración cuando todavía no
se ha iniciado la espiración, origina fuerte resistencia al flujo de aire, frente a la
retracción elástica pulmonar, con el consiguiente aumento de presión en las vías
respiratorias; y así en el momento de la
apertura de la glotis, el gradiente de presión es suficiente ·para causar una aceleración eficaz sin esfuerzo muscular espi-
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FUNCIÓN DE LA GLOTIS EN LA TOS
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Figura 11.-Gráficas de resistencia de la
glotis con los valores calculados de la manera
indicada.
!.-Experiencia de la figura 3. 1, control
correspondiente a la figura 3, 1; a y b, corresponde a la tos provocada por excitación
mecánica que se representa en la figura 9.
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J
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II.-Experiencia de la figura 4. Los números de la gráfica corresponden a los mismos
números de la figura 4.
III.-Experiencia de la figura 5. Los números corresponden con los de la figura, y los
números 6 a 9 corresponden a los movimientos inmediatos no representados en la figura 5.
238
Vol . 11
J. JTMÉ NEZ -VARGAS, A. MOURIZ Y J . MIRANDA
ratorio, sólo por la fuerza de retracción
elástica pulmonar, pero - como puede
apreciarse en la figura 9, a- la contracción espiratoria refuerza el efecto de la
fuerza elástica y mantiene la aceleración .
La contracción espiratoria más brusca,
como tiene lugar en la mayoría de los
golpes de tos, sin influencia evidente del
cierre de la glotis, es un factor de aceleración más eficaz (fig. 9, b). Pero siempre
encontramos insuficientemente explicada
la relación que pueda tener la sacudida
de la glotis con el efecto de la contracción
espiratoria sobre las vías respiratorias,
factor este último que debe ser de importancia fundamental. El aumento espiratorio de la presión intratorácica, al reducir
la luz de las vías-respiratorias, ha de contribuir notablemente a aumentar la · aceleración y, por lo tanto, la eficacia de
arrastre. Pero no podemos precisar si la
apertura brusca de la glotis, después de
la oclusión momentánea, favorece la reducción de luz de las vías respiratorias,
como se ha supuesto (Ross y colab. 2'1).
Aunque fuese así, y la descompresión
brusca facilitara la acción de la presión
intratorácica actuando desde fuera, tal
efecto quedaría en parte neutralizado por
la disminución de contracción espiratoria
determinada por el aumento de presión
traqueal, seguramente por vía refleja.
El estudio de la resistencia bronquial
en la tos no era objeto nuestro en este
trabajo y nuestros resultados a este respecto los expondremos en una comunicación posterior. Sin embargo nos parece interesante citar algunos datos porque completan Ja exposición de lo que se
observa en nuestras gráficas. En el momento inicial de la respuesta, en aquella
fase del acceso que se caracteriza por la
dilatación de la glotis es evidente el aumento de resistencia de las vías respira torias. En una fase más avanzada del
acceso, a medida que aparecen de nuevo
las contracciones espiratorias de la glotis,
disminuye la resistencia. En la figura 12
representamos los valores obtenidos en
una experiencia típica.
Del estudio de nuestras gráficas se desprenden las siguientes conclusiones. En
la tos el factor de aceleración de la corriente espiratoria más eficaz y constante
es la espiración forzada. La función de
la glotis resulta de importancia secunda-
1
E
1
E
1 E
1
E
1
E
Figura 12. -Valores de resistencia obtenidos
en una experiencia con glotis aislada. Por las
condiciones de la experiencia los cálculos represen tan sólo Ja resistencia de las vías res piratorias sin influencia de las v·a riaciones de
la glotis. 1 y 2, control. 3 y 4, registros inmediatos al comienzo del acceso, coincidiendo
con amplia relación de la glotis y fuerte elevación de presión pleural en Ja espiración. 5,
registro hacia el final del acceso cuando reaparecen las contracciones espiratorias de ·Ja
glotis y tienden a normalizarse las conüacciones espiratorias, con presión pleural poco más
positiva que en Jos controles.
ria, si bien puede contribuir en cierta medida facilitando la utilización de la fuerza
de retracción elástica pulmonar. El auténtico significado de la actividad funcional en la glotis queda todavía sin precisar.
Se comprueba que el aumento de presión
subglótica, consecuencia de la elevación
de resistencia, aumenta el tono de la musculatura inspiratoria y disminuye la contracción espiratoria. El estudio de las variaciones funcionales del esfínter laríngeo
por el registro de la resistencia de la glotis aislada es más seguro y cuantitativo
que la valoración indirecta por los diferentes registros obtenidos conservando las
condiciones fisiológicas; y las investigaciones en glotis aislada, con nuestro método, aportan datos de precisión suficiente susceptibles de generalizar a la interpretación de las observaciones en condiciones estrictamente fisiológicas. Por eso
en nuevas experiencias con nuestra técnica, modificando además artificialmente
Diciembre 1958
FUNCIÓN DE LA GLOTIS EN LA TOS
la resistencia, creemos que los datos utilizables serán muy apropiados para interpretar la influencia dinámica de la glotis
en el golpe de tos.
239
pasmódica -por medio de los cambios
de presión endotraqueal que ocasionasobre el curso de la inspiración y la espiración. Analizando posibilidades podríamos suponer una relación del grado de
expansión pulmonar con la contracción
DISCUSIÓN
de la glotis, en el sentido de que su inLos resultados expuestos sugieren que tensidad dependiese de la amplitud de
la sacudida de la glotis es característica la inspiración precedente. Según trabajos
del golpe de tos más definido y lo que recientes, la inspiración que precede a la
espiración brusca es parte integrante del
más le diferencia de una simple espiragolpe
de tos, admitiéndose una relación
ción forzada, contribuyendo a su eficacia
directa
entre la fuerza de la contracción
de arrastre. Pero las condiciones que se
de la inspiración
requieren para que la contracción del es- espiratoria y la amplitud
15
precedente
(Kroepfli
Bucher 4 , Weis,
finter intralaríngeo sea eficaz a estos efec26
19
5
tos se cumplen con tal variabilidad e in- ser , Muller y Bucher ); y se ha observado
también
que
la
excitación
fuerte
costancia en la respuesta al estímulo tude
los
receptores
de
distensión
pulmonar
sígeno, que no permiten considerar este
fenómeno como imprescindible, con lo puede provocar tos (Josenhans l!). En las
cual destaca la eficacia de la contraccióri gráficas obtenidas por nosotros no teneespiratoria en la función de protección. mos datos para confirmar la relación consNuestros resultados confirman así la in- tante entre amplitud inspiratoria e intenterpretación de los autores que resaltan la sidad de la contracción espiratoria, pero
eficacia de la espiración activa (Bucher 5). sí tenemos datos que sugieren la existenPor otra parte, Bucher 5 indica que real- cia de otros factores capaces de provocar
mente se desconoce hasta qué punto la la contracción espiratoria forzada sin refuerza elástica puede influir por sí sola lación con la expansión inspiratoria preen el efecto de arrastre, pero nuestras con- cedente: el primer efecto de la respuesta
clusiones no confirman tal apreciación, al excitante tusígeno es a veces una espipuesto que en determinados momentos de ración forzada siguiendo a una inspirala espiración en algunos movimientos la ción superficial.· Este dato coincide con
aceleración que medimos corresponde sólo los resultados de Widdicomb 27 en los que
a la fuerza elástica. La utilidad de la parece evidente que el movimiento de tos
fuerza elástica ya había sido comprobada es inicialmente un esfuerzo espiratorio.
por otros autores trabajando con insufla- Este autor pone de manifiesto la discorción (Barach 2) con control radiológico de dancia de sus resultados con los de Bula eficacia de arrastre de material (Bic- cher y colab. 4 sin encontrar explicación,
si bien indica la posibilidad de explicar
kerman, Beck, Gordon y Barach 3).
El comportamiento del esfinter en la las observaciones de estos autores por la
tos, como hemos visto, es complejo, y en técnica del jabón en polvo, suponiendo
ocasiones el aumento de tono se produce que la insuflación del agente excitante
de tal forma que no se explica bien su ocasionaría el aumento de amplitud inssignificación en relación con el efecto me- piratorio, reconociendo, sin embargo, que
cánico de la tos, apareciendo más bien Weísser 24 no comprueba esta influencia.
como una reacción superpuesta a la res- Nosotros nos inclinamos a suponer que
puesta propia de las contracciones coordi- el jabón insuflado si influye es más bien
nadas de la musculatura torácica. Se nos en sentido contrario, puesto que hemos
plantea así el interés de estudiar los fac- observado el comienzo de la tos por una
tores causales de la contracción de la glo- sacudida espiratoria, precedida o no de
tis, y la influencia de la contracción es- inspiración superficial, en algunos casos
240
J. JIMÉNEZ-VARGAS, A. MOURIZ Y J. ~!!RANDA
en los que por las condiciones de aplicación del estímulo podríamos pensar que
había alcanzado profundamente las vías
respiratorias.
En cuanto a la relación de la contracción de la glotis con el volumen inspiratorio ,hemos de tener en cuenta una serie
de aportaciones de interés. Las variaciones de la glotis son fenómenos activos
que obedecen a una contracción muscular, tanto en el cierre como en la apertura (Negus 20), reacciones reflejas que
evidentemente guardan alguna relación
con el desplazamiento pulmonar, demostrando el electromiograma de los músculos abductores del aritenoides que se inhiben por la insuflación pulmonar (Green
y Neil 11 ). Hay, además, observaciones sobrt: la cuusLricciún de las vías respiratorios -que nos interesan en relación con
este comentario, puesto que se admite un
cierto paralelismo entre la contracción de
la glotis y la constricción bronquialcomo son las observaciones de Widdicombe 28 , según las cuales la hiperinflación del
pulmón relaja la tráquea, lo cual ha sido
confirmado por Loofbourrow 16. Hay,
pues, razones suficientes para aceptar que
la distensión inspiratoria del pulmón influye facilitando la apertura de la glotis,
y en el mismo sentido hemos de tomar
aquellos resultados nuestros en los que la
contracción espasmódica de la glotis aparece justamente al disminuir la amplitud
de la inspiración. También es un argumento en el mismo sentido el hecho de
que en la tos, como hemos visto, la relajación de la glotis aparece bien manifiesta
precisamente en aquella fase del acceso
en la cual las inspiraciones son muy amplias. Sin embargo, en nuestras condiciones experimentales no interviene sólo el
aumento de volumen pulmonar porque
siempre actúa el excitante tusígeno, y la
gran amplitud inspiratoria y la relajación
de la glotis pudieran ser respuestas simultáneas de la misma excitación. En
este sentido son demostrativos los efectos de la excitación química por C0 2 que,
como hemos podido comprobar, llegan a
Vol. J1
r~lajar ampl~amente la glotis, efecto que
viene a confirmar la eficacia del empleo
de CO, como antitusígeno (Banyai 1). Es
como si la activación del centro inspiratorio irradiara a los núcleos de la glotis
determinando la relajación. Comparando
este efecto con la relajación de la glotis
en la fase inicial del acceso de tos podríamos suponer que determinados tipos
de estímulos -estímulos tusígenos, por
ejemplo, excitación de la mucosa traqueobronquial por jabón en polvo- modifican profundamente el ritmo respiratorio
det-::rminando una descarga de movimientos de amplitud inspiratoria exagerada,
constituyendo parte de la respuesta la
dilatación de la glotis.
Para explicar la influencia del cierre
dt: la glotis en la tos se han supuesto algunas explicaciones, considerando que
puede reforzar la sacudida espiratoria por
diversos mecanismos (Bucher 5). El cierre
de la glotis podría facilitar la duración
suficiente para lograr el máximo esfuerzo
espiratorio. Supone también que el cierre
de la glotis puede reforzar la contracción
espiratoria p o r reflejos propioceptivos
aunque hace notar la duda de que las observaciones sobre el aumento del esfuerzo
espiratorio, por repentina resistencia en
las vías respiratorias, sean aplicables a
las condiciones de la tos, y -reconocen
también que las primitivas investigaciones
sobre el problema se han discutido posteriormente (Riedstra y Dirken 23 ) En nuestras observaciones no encontramos datos
que permitan sostener esta influencia del
aumento de presión laríngea -por cierre
de la glotis- reforzando la contracción
espiratoria forzada. Encontramos con frecuencia que en la espiración que sigue a
la breve pausa determinada por el cierre
de la glotis la presión pleural se eleva
menos que en los movimientos respiratorios inmediatos, como si realmente el aumento de presión laríngea provocara disminución de la actividad espiratoria.
Revisando los conocimientos actuales
sobre la regulación respiratoria encontraríamos diferentes interpretaciones posi-
Diciembre 1958
FUNCIÓN DE LA GLOTIS EN LA TOS
bles, pero sin suficiente comprobación experimental y puramente hipotéticas, aunque servirían para confirmarnos en la necesidad de nuevos estudios experimentales sobre los reflejos que afectan la actividad funcional del esfinter laríngeo. Y
con esta finalidad continuamos nuestras
experiencias registrando la resistencia de
la glotis aislada.
Finalmente tenemos algunos datos, que
no detallamos en la exposición de los resultados, sugestivos de conclusiones interesantes. Así, por ejemplo, observamos
que la resistencia a la salida de aire por
la glotis no se modifica sensiblemente
cuando, a juzgar por los fenómenos acús-
241
ticos, se produce contracción de las verdaderas cuerdas, lo cual confirma los conceptos sobre la función de las cuerdas
falsas en el sentido de su acción específica
para oponerse a la salida de aire con la
finalidad de aumentar la presión intrapulmonar (Pressman 21 ). Y la comparación
de neumotacogramas del mismo animal
registrados directamente conectado a la
tráquea y conectado en la boca sugiere
manifiesta influencia de la oscilación rítmica de la glotis a lo largo del ciclo respiratorio sobre el tipo de curva de flujo
de aire. También esto último lo detallaremos en comunicación aparte.
SuMMARY
The function of the glottis when coughing
An experimental study with dogs has been
carried out to investigate the functional changes of the glottis when coughing. The most
importan! results have been obtained by using
a new method which permits the changes of
resistence in the separate glottis to be recorded.
This method consists in passing a constant
flow of air through the glottis, measuring the
resistance (fig. 2). In the lower part of the
!rachea an ordinar tracheal canula (a) of the
exact diameter necesary so that it remains steady by the light expansion of the tissue without
ligating. In de upper part a canula at right ang]es (b) is ligat.ed by a device consisting of
e]astic membrane and a spring as shown in the
scheme. The tube (b) connects with the record:ng manometre by a side tube. A constan!
f!ow of air is passed through this canula being
directed at the glottis the pressure being recorded. The oressure is always in proportion to
the resistance of the air passing through cords.
Wbile resting, with light anesthesia or without
it, generally a rhythmical occilation is recorded
increasing with expiration and decreasing with
inspiration. On beginning the experiment the
flow is graduated, increasing gradually until
the increase of pressure in the expiration begins to be recorded.
The results obtained in the separated glottis
are compared with those obtained keeping the
physiological conditions of the respiratory tract
according to the scheme in fig. l. In this latter case the resistance is calculated by the rela tion tracheal pressure/flow of air. The re-
2
sults are described distinguishing different
aspects coughing seizure; characteristics of sorne respiratory rnovements which are considered as the most typical coughs function of the
glottis.
Fig. 3. Tracheal pressur·e, pneumotachograrn
(inspiration dounwards) and esophageal pressure. 1, quiet breathing inmediately befare the
blowing in of powered soap at the point indicated by the arrow.
Fig. 6. From top to bottom, resistance of
the g]ottis, pleural pressure, pneumotachograrn
(inspiration dounwards). 1, control. 2, irnmediately after blowing in soap.
Fig. 7. 1, control. 2, immediately after blowing soap. The pneumotachogram does not
appear at first because the apparatus -far the
blowing in of soap- has been disconected. 3,
the glottis clases when an inspiration is coming to end and the respiratory phase is
prolonged and a weaker espiration fallows.
Fig. 8. When the arrows indicate the flow
of air which passes the glottis is suddenly increased with the object of increase of pressure. The elevation of the pressure where the
second arrow indicates produces a cough. 3,
imrnediately befare the blowing in of soap. 4,
immediately after blowing in soap. 5, sorne seconds after, towards the end of the seizure. 6,
record after the animal becomes normal.
The first respiratory movements of the seizure produced by the excit.ernent, often, but not
always, are of greater inspiratory volume than
the control. Sometimes the seizure begins with
242
V nl. Il
J. JIMÉNEZ·VARGAS, A. MOURIZ Y J. MIRANDA
a forced expiration, which follows a normal expiration (fig. 5). At times in the first respiratory movements immediately after stimulation
an estenose noise is heard, which coincides
with the phase of dilation of the glottis.
In sorne experiences respiratory movements
are recorded which are charactericed because
the end of the inspiration is prolonged slow
relaxation of inspiratory muscles (fig. 4, (6) y
fig. 7, (3). This aspect at the end of inspiration
corresponds to the contraction of the glottis.
Changes in the glottis. On application of stimulus it is usual to observe a momentory increase of resistance of the glottis during espiration .After this a marked decrease of resistance is produced so marked that the normal
increase disappears (figs. 6, 7 y 8).
The initial increase is attributed to the mechanical action produced on the application of
excitement. The dilation can be attributed to
the action of the mucose stimulation.
The decrease of resistance of the glottis coincides with the widest resoiratorv movements.
Therefore, supposing a possible · relation between wideness of movements and dilation of
the glottis, very wide movements have been
studied in breathing with CO. (fig. 10).
During the breathing in C02 a wide relaxation of the glottis js produced.
After the initial phase of the relaxation of
the glottis when coughing the rhythmical res•
piratory contractions are seen again, increasing progressively even more than 111 the
control.
Sometimes the contraction of the glottis appears suddenly befare the end of inspiration.
In this case the inspiratory phase is prolonged
and the espiration is weaker.
The study of the graphs indicates that the
acceleration of the espiratory flow -the drawing force of foreign matter- is effected above ali by the force of the contraction of the
espiratory muscles. In sorne movements it is
quite clear the effectiveness of the contraction
of the glottis.
The following conclusion is reached: the
contraction of the espiratory muscles is the
most efficatives force of acceleration, the contraction of the glottis being of secondary importance.
The results show the usefulness of the described method for the separated glottis.
New study are mentioned which will soon
be published. In these experiences the study
of the influence of the glottis when coughing,
will be explaned. Its relation with the bronchoconstriction will be studied.
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