Гортань и трахея выполняют дыхательную, защитную и голосообразовательную функции.
Дыхательная функция — гортань проводит воздух в нижерасположенные отделы — трахею, бронхи и легкие. Голосовая щель при вдохе расширяется, причем размеры голосовой щели различны в зависимости от потребности организма. При глубоком вдохе голосовая щель расширяется сильнее, так что нередко бывает видна даже бифуркация трахеи.
Открываниеголосовойщели происходитрефлекторно.Вдыхаемый воздух раздражает многочисленные нервные окончания в слизистой оболочке, от которых импульсация по афферентным волокнам верхнегортанного нерва через блуждающий нерв передается в дыхательный центр на дне IV желудка. Оттуда по эфферентным волокнам поступают двигательные импульсы к мышцам, расширяющим голосовую щель. Под влиянием этого раздражения происходит усиление функции и других мышц, участвующих в дыхательном акте, — межреберных и мышц диафрагмы.
Защитная функция гортани связана с наличием трех рефлексогенных зон слизистой оболочки гортани (рис. 4.9):
• первая из них расположена вокруг входа в гортань (гортанная поверхность надгортанника, слизистая оболочка черпалонадгортанных складок);
• вторая зона — голосовые складки;
• третья зона расположена в подголосовом пространстве на внутренней поверхности перстневидного хряща. Рецепторы, заложенные в этих областях, обладают всеми видами чувствительности — тактильной, температурной, химической. При раздражении слизистой оболочки этих зон наступает спазм голосовой щели, благодаря чему нижележащие дыхательные пути предохраняются от попадания слюны, пищи и посторонних предметов.
Рис. 4.9. Рефлексогенные зоны гортани (указаны стрелками)
Важным проявлением защитной функции гортани является также рефлекторный кашель, возникающий при раздражении рефлексогенных зон гортани и подголосового пространства. С кашлем выталкиваются посторонние предметы, попадающие в дыхательные пути с воздухом.
Наконец, на уровне входа в гортань происходит разделение дыхательного и пищеварительного трактов. Здесь, по образному выражению В.И. Воячека,
имеется слаженно действующий механизм железнодорожной стрелки. Во время акта глотания гортань поднимается вверх и кпереди к корню языка, надгортанник наклоняется кзади и закрывает вход в гортань, приближаясь к задней стенке глотки. Пищевые массы обтекают надгортанник с двух сторон и попадают в грушевидные синусы, а затем в рот пищевода, который в этот момент открывается. Кроме того, при глотательных движениях смыкаются вестибулярные складки и наклоняются вперед черпаловидные хрящи.
Голосообразовательная функция гортани имеет социальное значение в жизнедеятельности человека, так как непосредственно участвует в речевой функции.
В механике воспроизведении звуков и формировании речи участвуют все отдела дыхательного аппарата: 1) легкие, бронхи и трахея (нижний резонатор); 2) голосовой аппарат гортани; 3) полость рта, глотки носа и околоносовых пазух, в которых происходит резонирование звука и которые могут изменять свою форму движениями нижней челюсти, губ, нёба и щек (верхний резонатор).
Для образования звука голосовая щель должна быть закрыта. Под напором воздуха из нижнего резонатора голосовая щель открывается за счет эластичности и упругости голосовых складок. Благодаря этим силам после растяжения и отклонения кверху наступает фаза
возврата, и голосовая щель вновь смыкается. Затем цикл повторяется, при этом происходит вибрация струи воздуха над голосовыми складками и одновременно вибрируют сами голосовые складки. Они совершают колебательные движения в поперечном направлении, кнутри и кнаружи перпендикулярно к струе выдыхаемого воздуха. Частота колебательных движений голосовых складок соответствует высоте издаваемого тона, т.е. создается звук. Желая произнести звук определенной высоты, человек, сокращая определенным образом гортанные мышцы, рефлекторно придает голосовым складкам необходимую длину и напряжение, а верхним резонаторам — определенную форму. Схема колебания голосовых складок похожа на вибрацию стальной пластинки в виде линейки, у которой один конец зажат, а другой свободен. Если отклонить и отпустить ее свободный конец, то она будет колебаться и издавать звук. В гортани та же схема, только вызывающая колебания сила (давление воздуха в трахее) действует произвольно долго. Все это относится к нормальному образованию звука — грудному регистру. Название это происходит от того, что при произнесении звука можно рукой ощутить дрожание передней стенки грудной клетки.
В отличии от этого при фальцете голосовая щель не полностью закрывается, остается узкая щель, через которую с усилением проходит воздух, приводя в колебательные движения лишь края сближенных между собой складок. Таким образом, если при грудном регистре голосовые складки напряжены, утолщены и сомкнуты, то при фальцете они представляются плоскими, сильно растянутыми и несомкнутыми полностью, поэтому звук высокий, но слабее грудного.
При шепоте голосовые складки смыкаются не на всем протяжении, а лишь в передних 2/з. В заднем отделе остается треугольная щель, через которую проходит струя воздуха, образуя шум, называемый шепотным голосом.
Звук имеет свои характеристики и различается по высоте, тембру и силе. Высота звука связана с частотой колебания голосовых складок, а частота, в свою очередь, — с их длиной и напряжением. В период роста человека меняется размер голосовых складок, что приводит к изменению голоса. Перемена голоса, или его перелом (мутация), происходит во время полового созревания (между 12 и 16 годами). У мальчиков голос из дисканта или альта переходит в тенор, баритон или бас, у девочек — в сопрано или контральто. Полости рта и носа,
являясь верхним резонатором, усиливают некоторые обертоны гортанного звука, вследствие чего он приобретает определенный тембр. Меняя положение щек, языка, губ, произвольно можно менять тембр звуков, но лишь в определенных пределах. Характеристика тембра голоса каждого человека, хотя и зависят от пола и возраста, отличается исключительной индивидуальностью, поэтому мы узнаем голоса знакомых людей.
Физиологическая роль пищевода — проведение пищи в желудок. В полости рта пищевой комок предварительно измельчается и смачивается слюной. Язык проталкивает подготовленный комок пищи к корню языка, что вызывает глотательный акт. В это время гортань поднимается кверху. Вход в гортань закрывается надгортанником, возвращение пищи обратно в полость рта преграждается приподнявшимся корнем языка, и пищевой комок, продвигаясь по грушевидным синусам, попадает в пищевод. Прохождение пищи по пищеводу происходит вследствие его перистальтических движений: отдел пищевода, лежащий непосредственно выше пищевого комка, сокращается, а нижележащий отдел расслабляется, комок как бы продавливается в раскрывшийся перед ним отдел пищевода. Это прохождение комка по пищеводу до желудка занимает 4-5 с.
Глотание — это сложнорефлекторный акт. Сокращение мускулатуры глотательного аппарата осуществляется рефлекторно при участии коры головного мозга и блуждающего нерва. Обязательным условием глотания является возбуждение рецепторов глотки и слизистой оболочки пищевода.