Физиология гортани

Двигательная функция гортани

Двигательная функция гортани обеспечена двусторонней иннервацией. Поскольку корковые центры осуществляют только функцию приведения (аддукции) голосовых складок, то одностороннее поражение двигательного центра гортани не приводит к параличу ее аддукторов. Однако при одностороннем поражении ядер блуждающего нерва возникает односторонний периферический паралич указанных мышц, при котором голосовая складка принимает «трупное» положение (среднее между приведением и отведением).

Видео: 3/9 Понижение голоса: положение гортани

Произвольные движения внутренних мышц гортани обеспечиваются корково-ядерным пирамидным трактом, начинающимся в больших пирамидных клетках коры прецентральной извилины. Кроме пирамидных (произвольных) волокон непроизвольная (рефлекторная) двигательная функция гортани обеспечивается экстрапирамидными волокнами, начинающимися в соответствующих центрах.

Тонус внутренних мышц гортани является важным фактором непрерывной их деятельности, оперативного их включения при выполнении защитной функции, а также реципрокного расслабления и напряжения сжимателей и расширителей гортани, синхронизирующихся с фазами вдоха и выдоха (расширение при вдохе и сужение при выдохе).

Чувствительная иннервация гортани полностью обеспечивается верхним гортанным нервом. Что касается двигательной функции гортанных возвратных нервов, то приблизительно 70-75% их волокон иннервируют сжиматели гортани и лишь 25-30% — единственную пару мышц, расширяющих голосовую щель — перстнечерпаловидную мышцу. Поэтому при поражении волокон возвратного нерва какой-либо стороны могут возникать следующие варианты положения голосовой складки: а) при тотальном поражении возвратного нерва возникает так называемое трупное положение голосовой складки, то есть среднее между приведением и отведением- б) при поражении волокон, иннервирующих расширитель гортани (перстнечерпаловидную мышцу), голосовая складка занимает срединное положение за счет действия мощной системы констрикторов.

Трофические влияния на гортань оказывают симпатические волокна, исходящие из шейного симпатического ствола. Эти же волокна оказывают сосудорасширяющее действие и, по-видимому, участвуют в поддержании тонуса голосовых складок (голосовых мышц Н. П. Симановского).

Дыхательная функция гортани

Дыхательная функция гортани заключается в активной регуляции воздушного потока, поступающего в легкие, и в его выведении. Эта функция обеспечивается рефлекторными экскурсиями голосовых складок, изменяющими просвет голосовой щели и направленными на оптимизацию легочного дыхания. При спокойном дыхании голосовые складки в фазе вдоха несколько расходятся, при выдохе с такой же амплитудой сходятся. Видимо, этот феномен является общим для всей воздухопроводной дыхательной системы, поскольку аналогичным образом реагирует и мышечная система бронхов.

Дыхательная щель в 3-4 раза превышает необходимую величину для нормального дыхания человека, находящегося в состоянии физического покоя. Поэтому при срединном положении голосовой складки, возникающем в результате одностороннего паралича возвратного нерва (голосовая щель уменьшается вдвое), больной в покое не испытывает недостатка в кислороде. Для этого необходим лишь некоторый период адаптации к новому состоянию голосовой щели.

Во время произвольного глубокого вдоха, а также при тяжелой физической работе или патологической гипоксии разведение голосовых складок на вдохе является максимальным, направленным на повышение объема вдыхаемого воздуха. При выдохе голосовая щель несколько суживается, что обусловливает повышение внутрилегочного давления воздуха, в результате чего увеличивается растворимость кислорода в крови. Произвольный выдох через плотно сжатые губы еще больше оптимизирует растворимость кислорода в крови, чем нередко пользуются спортсмены во время длительной физической нагрузки.

Защитная функция гортани

Гортань защищает нижние дыхательные пути от попадания в них инородных тел пищевых продуктов, инородных тел и паров агрессивных химических веществ. Эта функция обеспечивается констрикторами, рефлекторно реагирующими на раздражение рецепторов указанными факторами, и определяется как запирательная функция гортани. Во время акта глотания наряду с остановкой дыхания на фазе полувдоха гортань перекрывается в момент прохождения пищевого комка или жидкости по надгортаннику. После этого гортань автоматически раскрывается, вслед за чем неизменно следует рефлекторный выдох, препятствующий аспирации остатков пищи и жидкости, могущих остаться в гортаноглотке. Сигналом к раскрытию гортани служит прекращение контакта рецепторов надгортанника и слизистой оболочки гортаноглотки с пищевым комком, прошедшим в пищевод.

В отличие от естественных продуктов проглатывания инородные тела, едкие вещества, горячие продукты распознаются рецепторами гортаноглотки и гортани как объекты угрозы, в результате чего возникает рефлекторный спазм гортани, продолжительность которого зависит от времени нахождения инородного объекта в гортани или в гортаноглотке. Одновременно с сокращением констрикторов гортани возникает сокращение мышц диафрагмы и брюшного пресса, что резко повышает внутригрудное давление и вызывает возникновение кашлевого рефлекса. Во время спазма гортани фаза вдоха обычно сопровождается своеобразным стридорозным призвуком.

Кашлевая и отхаркивающая функции не принадлежат только гортани, а являются результатом действия всего двигательного аппарата дыхательной системы. Кашлевой рефлекс может исходить из чувствительных рецепторов гортани, трахеи, бронхов и плевры. Гортани в кашлевом рефлексе принадлежит запирательная функция, обеспечивающая накопление потенциальной энергии путем увеличения внутригрудного давления. При внезапном раскрытии голосовой щели кашлевой рефлекс способствует выделению вместе с воздушным потоком мокроты, пылевых частиц и других объектов, являющихся неадекватными раздражителями дыхательных путей.

Голосовая функция

Голосовая функция обеспечивается колебаниями голосовых складок. Исследования в области физиологии голосового аппарата позволили ответить на вопрос, как колеблются голосовые складки, однако вопрос о том, что колеблет голосовые складки, нельзя считать окончательно решенным, поскольку все еще остаются неисследованными многие центральные механизмы регуляции голосовой функции. Нет окончательной ясности и в вопросе о том, являются ли колебания голосовых складок процессом активным, задаваемым специальным «генератором», или это процесс пассивный, наподобие тех колебаний, которые генерируют звуки в духовых музыкальных инструментах, например в трубе.

Энергоносителем звука, издаваемого духовым музыкальным инструментом, является давление воздушной струи, поступающей в него из грудной клетки. Резонатором служат стенки трубы и столб воздуха, находящийся в ее полостях, колеблющийся с частотой вибрации губ трубача (которые могут служить аналогом голосовых складок). При данном механизме звукообразования губы (голосовые складки) настраиваются на определенную частоту колебаний, однако само их колебание является пассивным, генерируемым энергией внутригрудного давления. Диапазон тональности звука зависит от статического напряжения губ (от их миоэластических свойств), сила звука — от величины барометрического давления, которое создается в воздухоносных путях музыканта. Таким образом, рассматривая принцип пассивной генерации звука на приведенном примере, можно заключить, что образование звука в трубе (гортани) основано на четырех компонентах: силе, колеблющей звукообразующий элемент (губы, голосовые складки)- носителе энергии звуковых колебаний (столб воздуха в трубе и дыхательных путях)- функции звукообразующего элемента, обладающего собственным адаптационным аппаратом (натяжение и расслабление губ или голосовых складок)- акустических свойствах системы резонаторов (столб воздуха в трубе или дыхательных путях, стенки трубы или биорезонаторы дыхательных путей и головы).

Все указанные компоненты звукообразования на первый взгляд удовлетворяют положению так называемой миоэластической теории голосообразования И. Мюллера (1839).

Эта теория господствовала вплоть до середины XX в., когда были опубликованы труды французского физиолога Р. Юссона, показавшего, что колебания голосовых складок — явление отнюдь не пассивное, а имеющее в своей основе так называемые нейрохронаксические процессы, обеспечивающие центральную регуляцию функции голосовых складок. На этом основании была сформулирована новая теория голосообразования, получившая название нейромоторной теории Юссона.

В специальных исследованиях было выявлено, что громкость голоса определяется способом произношения (шепот, тихий голос, громкий голос и т. д.) и в значительной степени является качеством индивидуальным.

Тональность голоса определяется основным тоном, или частотой звука, образующегося только колебаниями голосовых складок. В отличие от основного тона, образование обертонов, определяющих индивидуальную окраску голоса, зависит от структуры всех воздухоносных путей, резонирующих своими собственными частотами в ответ на действие основного тона. Индивидуальная окраска голоса определяется понятием «тембр голоса». Различают голоса низкие, средние и высокие.

Тембр голоса зависит от множества факторов, характеризующихся структурными и функциональными особенностями голосового и артикуляционного аппарата, резонаторными свойствами воздухоносных полостей черепа, верхних и нижних дыхательных путей, грудной клетки и др. Тембром голоса можно произвольно управлять, чем широко пользуются профессиональные актеры и певцы. Тембр голоса определяется составом обертонов — дополнительных «призвуков», возникающих на основе резонанса, приводящего в колебания различные части источников звука. По тональности обертоны расположены выше основного тона, то есть обладают более высокой частотой, характеризующейся определенной кратностью к основному тону. Например, основной тон образуется при колебании всей струны, а обертоны возникают при одновременных, как бы встроенных в движение всей струны колебаниях ее частей — 1/2, 1/3, 1/4 и т. д. долей струны. Указанные закономерности имеют свои аналогии в голосообразующем аппарате человека.

Видео: Дыхательная система человека. Строение, функции, процесс дыхание

Разговорный голос в процессе полного периода жизни человека проходит пять стадий: голос новорожденных и грудных детей, голос детей ясельного, дошкольного и школьного возраста, голос взрослых и стариков.

Голос человека и его речь являются не только средством информационного общения, но в определенных случаях и средством профессиональной деятельности (певцы, драматические артисты, педагоги, ораторы).

Оториноларингология. В.И. Бабияк, М.И. Говорун, Я.А. Накатис, А.Н. Пащинин