Строение голосового аппарата человека

Введение

Голосовой аппарат человека имеет строение, напоминающее удивительный музыкальный инструмент, одновременно духовой и струнный. Духовая часть голосового аппарата человека имеет мехи, нагнетающие воздух. Это - наши лёгкие. От того, насколько мы используем эти мехи, зависит громкость звука нашего голоса. Лёгкие и грудная клетка могут играть и роль нижнего резонатора (тогда возникает глубокий грудной голос).

Через воздухопроводные трубки (бронхи и трахею), воздух подаётся на «струны» генератора звука - гортани. Строению гортани посвящена отдельная статья данного реферата. Здесь же только стоит отметить, что в спокойном состоянии, когда человек молчит, голосовая щель открыта, а во время разговора или пения голосовые складки сближаются и, натягиваясь при прохождении выдыхаемого из лёгких воздуха, вибрируют, производя звуковые колебания. Тогда и появляется звук голоса.

Будучи частью своеобразного музыкального инструмента, гортань, вместе с тем, построена по принципу аппарата движения: с помощью мышц и связок меняются величина голосовой щели и степень натяжения голосовых складок, определяя высоту тона. Механизмы гортани позволяют нам также говорить шёпотом, петь фальцетом или издавать гортанные звуки.

Третья часть голосового аппарата человека - резонаторы. Основное усиление звука, производится в полостях глотки, рта, носа и носовых пазух, играющих роль верхних резонаторов. Здесь же основной тон обогащается обертонами, что и создаёт индивидуальную окраску - присущий каждому из нас тембр голоса.

В механизме артикуляции, создании звуков речи, участвуют нижняя челюсть, мягкое нёбо, язык, губы и щёки, пассивно помогают артикуляции твёрдое нёбо, зубы, носовая полость и глотка. Все они позволяют нам не только произносить гласные и согласные, но и специфические звуки хохота, рыдания, свиста, цоканья, чмоканья и другие, у кого насколько хватает фантазии.

Когда мы говорим, то слышим не совсем так, как слышат нас окружающие, так как череп тоже резонирует, когда человек говорит. Костный путь проведения звука к рецепторным клеткам внутреннего уха дополняет и искажает издаваемые нами звуки. Это объясняет, почему в записи свой голос кажется чужим.

Это не все уникальные особенности строения и возможностей нашего голосового аппарата. Если во время звукопроизнесения смыкание голосовых складок происходит не на всем своём протяжении, то в задней части между ними остается щель в форме маленького треугольника, через которую проходит выдыхаемая струя воздуха. Голосовые складки при этом не колеблются, но трение струи воздуха о края треугольной щели вызывает лёгкий шум, который воспринимается в виде шёпота. Обычно, звуки мы издаём на выдохе. Говоря же шёпотом, мы можем не менять дыхание. Это означает, что, в отличие от обычной голосовой речи, шёпотное произнесение может осуществляться не только на выдохе, но и на вдохе.

Строение голосового аппарата человека

Итак, голосовой аппарат – это система органов, служащая для образования звуков голоса и речи. К нему у человека относятся: органы дыхания, гортань с голосовыми складками, артикуляционный аппарат и резонаторы.
Органы дыхания (их строение и функционирование, за исключением подробностей, имеющих отношение к гортани, нами уже изучались), создающие воздушное давление под голосовыми складками, – источник звуковой энергии.

Гортань с заключенными в ней голосовыми складками – источник звуковых колебаний. Рассмотрим подробно строение гортани.
Человеческая гортань расположена на уровне IV–VI шейных позвонков и связана с подъязычной костью. Вверху гортань переходит в полость глотки, внизу – в трахею. Снаружи ее положение заметно по выступу, называемому «кадыком» («адамовым яблоком»), более развитому у мужчин и образованному соединением обеих пластинок щитовидного хряща.

Схема строения голосового аппарата человека: 1 – гортань; 2 – надгортанная полость; 3 – подгортанная полость; 4 – трахея и бронхи; 5 – полость рта; 6 – носовая полость; 7 – мягкое нёбо; 8 – твердое нёбо; 9 – язык; 10 – задняя стенка глотки; 11 – второй (певческий) рот

Имеются значительные возрастные и половые особенности гортани. Рост и функция гортани связаны с развитием половых желез. У детей гортань расположена выше, чем у взрослых (нормальное положение устанавливается к 13–14 годам жизни), а у стариков ниже; у женщин несколько выше, чем у мужчин, причем в среднем длина гортани мужчины (44 мм) на 1/3 больше женской (35 мм). У новорожденного ребенка гортань относительно велика. В течение первых 4–5 лет жизни ребенка она растет несколько медленнее трахеи. После шести лет рост гортани замедляется, но перед наступлением половой зрелости у мальчиков рост ее ускоряется и размеры стремительно увеличиваются. В это время изменяется голос мальчиков (мутация голоса).

Гортань является важнейшей составной частью голосового аппарата, т.к. в ней расположены голосовые складки. Рассмотрим подробности ее строения.
Скелет гортани образован несколькими подвижно соединенными между собой хрящами. Самый крупный из хрящей гортани – щитовидный, в котором различают две четырехугольные пластинки, соединяющиеся между собой (упомянутый выступ гортани – «адамово яблоко») под прямым (или почти прямым) углом у мужчин и тупым углом (около 120°) у женщин.

От задних краев отходят две пары рогов – верхние и нижние.
Наиболее важны в функциональном отношении черпаловидные хрящи, от основания которых вперед отходит голосовой отросток, состоящий из эластического хряща; назад и кнаружи – мышечный отросток. К последнему прикрепляются мышцы, двигающие черпаловидный хрящ в перстнечерпаловидном суставе. При этом изменяется положение голосового отростка, к которому прикрепляются голосовые связки.

Хрящи, связки и суставы гортани: А (вид сбоку); Б (вид сзади); В (вид сбоку в разрезе). 1 – щитовидный хрящ; 2 – верхний рог щитовидного хряща; 3 – подъязычная кость; 4 – щитоподъязычная связка; 5 – выступ гортани («адамово яблоко»); 6 – нижний рог щитовидного хряща; 7 – надгортанник и надгортанный хрящ; 8 – перстнещитовидный сустав; 9 – вырезка щитовидного хряща; 10 – щитонадгортанная связка; 11 – перстневидный хрящ; 12 – перстнетрахеальная связка; 13 – первый хрящ трахеи; 14 – черпаловидный хрящ; 15 – голосовой отросток; 16 – перстнечерпаловидный сустав

Сверху гортань покрыта надгортанником, состоящим из эластического хряща. Надгортанник расположен впереди входа в гортань и прикреплен к щитовидному хрящу с помощью щитонадгортанной связки. В основании гортани лежит перстневидный хрящ, его дуга обращена вперед, а пластинка – назад. Перстнетрахеальная связка соединяет нижний край хряща с первым хрящом трахеи.

Хрящи соединяются между собой посредством связок и суставов. Важнейший из них – перстнечерпаловидный сустав расположен между основанием черпаловидного хряща и соответствующей поверхностью перстневидного. Черпаловидный хрящ в этом суставе вращается вокруг вертикальной оси, а также немного в стороны. Перстнещитовидный сустав образован суставными поверхностями нижних рогов щитовидного хряща и соответствующими площадками перстневидного. Правый и левый суставы объединяются в один комбинированный, в котором щитовидный хрящ наклоняется вперед, удаляясь своей вырезкой от пластинки перстневидного и черпаловидных хрящей, или выпрямляется, приближаясь к последним.

Органом, в котором возникает звук, является гортань. Полость гортани кроме голосовых связок выстлана слизистой оболочкой, образованной реснитчатым эпителием с большим количеством бокаловидных клеток, а голосовые связки покрыты многослойным плоским неороговевающим эпителием. Передняя и задняя части задней поверхности надгортанника также покрыты многослойным плоским неороговевающим эпителием, большая часть задней – реснитчатым эпителием.
Полость гортани подразделяется на три отдела:

– верхний – преддверие гортани;

– средний суженный – собственно голосовой аппарат;

– нижний – подголосовая полость.

Полость гортани: А (вход в гортань); Б (вид сбоку в разрезе). 1 – голосовая щель; 2 – голосовая складка; 3 – подголосовая полость; 4 – желудочек гортани; 5 – четырехугольная мембрана; 6 – голосовая связка

Наиболее сложно устроен средний отдел, где на боковых стенках имеются две пары складок, между которыми образуются углубления – желудочки гортани. Верхние складки называются преддверными, а нижние – голосовыми. В толще последних лежат голосовые связки, образованные эластическими волокнами, и мышцы. Голосовые связки натянуты между щитовидным и черпаловидными хрящами.

Голосовые связки могут смыкаться и размыкаться, натягиваться. Образование звука происходит при сомкнутых голосовых связках. Строение голосовых связок дает им возможность колебаться как целиком, так и отдельными участками, от чего зависит характер звучания голоса. Просвет между правой и левой голосовыми складками называется голосовой щелью.
В результате изменения положения хрящей под действием мышц гортани могут меняться ширина голосовой щели и натяжение голосовых связок. Расширяет голосовую щель одна мышца – задняя перстнечерпаловидная, а сужают ее несколько мышц: боковая перстнечерпаловидная, щиточерпаловидная и др. При молчании голосовая щель широко раскрыта, при разговоре или пении – сужается. Размеры голосовых связок определяют тип голоса. У людей с низкими голосами складки более длинные и толстые, а с высокими – короткие и тонкие.

К голосовому аппарату, помимо органов дыхания и места возникновения звуков – гортани, относятся артикуляционный аппарат и резонаторы.
Артикуляционный аппарат служит для образования звуков членораздельной речи. Артикуляция (от лат. articulo – расчленяю) – это работа органов речи. К активным органам артикуляционного аппарата относятся:

– голосовые складки, которые, вибрируя на выдохе, создают звук;
– язык, состоящий из поперечно-полосатых мышечных волокон, которые имеют различное направление; язык способен к самым разнообразным изменениям своей формы и положения; он прикрепляется своим корнем к подъязычной кости, непосредственно связанной с гортанью;
– губы;
– мягкое нёбо с маленьким язычком – подвижное мышечное образование, расслабленное при дыхании, благодаря чему имеется свободный проход из глотки в носоглотку и далее в нос; во время речи и пения мягкое нёбо поднимается и перекрывает ход в носоглотку;
– глотка – полость, расположенная за зевом, сообщающаяся при дыхании с носовой полостью и гортанью; во время речи и пения отделяется от носовой полости поднятым мягким нёбом; ее объем может сильно меняться благодаря перемещению языка и опусканию или поднятию гортани; при пении глотка должна быть свободно и широко открыта; сложное отверстие ротоглотки называют еще вторым (певческим) ртом, подчеркивая этим факт формирования при пении звука именно в этом месте.

К пассивным органам артикуляционного аппарата относятся:

– зубы;
– твердое нёбо;

– верхняя челюсть.

Резонаторы – это полости, резонирующие на возникающий в голосовой щели звук и придающие ему силу и окраску (тембр). Резонанс (от лат. resono – звучу в ответ, откликаюсь) – явление усиления собственных колебаний резонаторов под воздействием внешних колебаний той же частоты. Сверху и снизу к гортани непосредственно примыкают трубообразные полости, составляющие с ней единое целое. Различают головной и грудной резонаторы.

Нижняя подгортанная труба переходит в трахею и бронхи. Верхняя надгортанная труба – переходит в полость ротоглотки и далее в ротовую и носовую полости. Головное резонирование ощущается как вибрация в голове (зубы, темя). Грудное резонирование ощущается как вибрация в груди (трахея, бронхи). Таким образом, гортань вместе с надгортанной и подгортанной трубами представляет собой единую рупорную систему.