Фізіологія голосового апарату

Звукове спілкування наявне у деяких комах, амфібій, рептилій, птахів і ссавців. Г.Шеперд (1987) зауважує, що питанням про рухові механізми генерації слухових сигналів фізіологи приділяють недостатню увагу.

У комах (цвіркуни, коники, цикади) структури звукової сигналізації утвори­лись із структур для локомоції. Вони Генерують звуки тертям однієї частини екзоскелета об іншу. Основне призначення цих звуків - сигналізування про різні поведінкові стани.

У вищих хребетних (деякі амфібії, рептилії і ссавці) для створення звуків пристосований дихальний апарат. Звук виникає внаслідок виштовхування з легень повітря через вузький отвір у дихальних шляхах. Такий спосіб Генерації звуків називається вокалізацією.

У птахів органом звукової сигналізації служить сіринкс (нижня гортань). Птахи мають здатність видавати велику гаму звуків, які є певними сигналами. Криком птахи сповіщають про тривогу і небезпеку. Співи, що властиві в основ­ному самцям, сигналізують про готовність до парування. Пісні птахів є видоспецифічними. Деякі птахи (папуги) можуть імітувати звуки, що видають їх люди, і заучувати досить довгі фрази з людської мови.

Особливо складний апарат для створення звуків сформувався у ссавців. Щоправда, звукова сигналізація у них має не абстрактний, а конкретний характер і служить для виявлення емоцій.

У людини голосовий апарат пристосований для мовлення. У голосоутворенні й усному мовленні беруть участь не тільки голосовий апарат, а й органами дихання. Отже, голосовий апарат людини складається з органів дихання, гортані з голосовими зв'язками і повітряних резонаторних порожнин (носової, ротової, носоглотки і глотки). Звуки виникають завдяки стисненому повітрю: повітря набирається в легені, а потім виштовхується з них. Цей процес забезпечує робота дихальних м'язів - діафрагма, міжреберні м'язи і черевний прес.

Вібруючими елементами служать голосові зв'язки, якими управляє складна система м'язів гортані. Гортань перетворює потік повітря через трахею у первин­ний звук, з якого за участю резонаторів формуються звукові сигнали усної мови.

Голосові зв'язки натягнуті між щитоподібним і черпакуватими хрящами. До складу голосових зв'язок входять внутрішні щиточерпакуваті м'язи. Зауважимо, що звуки мови виникають не завдяки пасивній вібрації голосових зв'язок унаслі­док проходження струменя повітря з легень, а за допомогою активного скорочен­ня м'язових волокон голосових зв'язок. Під час вимови звуків (фонації) одночас­но скорочуються м'язові волокна голосових зв'язок у ритмі, рівному частоті зву­ку. За відсутності струменя повітря з легень м'язові волокна голосових зв'язок скорочуються, але звук не виникає. Отже, для вимови звуків мови необхідне скорочення м'язів голосових зв 'язок і потік повітря через голосову щілину.

Вібрація голосових зв'язок є результатом скорочення їхніх м'язових воло­кон, які викликають залпи еферентних імпульсів поворотного нерва гортані. Цей нерв є найважливішим для мовлення. З ураженням його людина може тільки шеп­тати. Для м'язових волокон голосових зв'язок характерні такі якості, як нестомлюваність, стійкість до кисневого голодування, короткий латентний період і велика швидкість скорочення.

Висота звуку залежить від частоти скорочень м'язових волокон голосових зв'язок, а також їхньої довжини. Довжина голосових зв'язок у жінок менша (15-18 мм), ніж у чоловіків (20-24 мм), тому голос у жінок вищий. Сила звуку зале­жить від тиску повітря під голосовими зв'язками: чим він більший, тим сильніший звук.

При звичайному диханні голосова щілина широко відкрита, а при фонації голосові зв'язки напружені, закривають щілину, яка відкривається на короткі проміжки часу.

Первинні звуки, що створюються гортанню, перетворюються резонаторами і артикуляторами в осмислені голосові сигнали. По суті, кожна з анатомічних структур верхніх дихальних шляхів відіграє роль у звучанні голосу. Будь-яка людина знає, що запалення слизової носа позначається на звучанні голосу. Язик є найважливішим артикуляційним органом. Складне розташування м'язових воло­кон і дуже багата іннервація забезпечують його надзвичайну гнучкість. Тому язик тонко і плавно регулює конфігурацію резонуючої порожнини рота. Ця конфігура­ція особливо важлива для вимови голосних звуків. Приголосні ж звуки виникають у результаті створення перепон для проходження повітря через голосовий тракт за участю губ, зубів, твердого і м'якого піднебіння, голосової щілини.

Важливу роль у процесі вокалізації відіграють дихальні м'язи. Встановлено, що у момент фонації тиск повітря під голосовою щілиною підтримується завдяки активності міжреберних м'язів, а також м'язів черевного преса.

Отже, складну регуляцію потоків повітря, що виганяється з легень під час фонації, забезпечують м'язи живота, грудної клітки, гортані, голови і шиї. Вони діють спільно і координовано завдяки нервовій регуляції. Стверджується, що мотонейрони, які мають відношення до вокалізації, утворюють складної форми смужку, що тягнеться від моста до нижніх грудних відділів спинного мозку (Г.Шеперд, 1988). Контролюють діяльність цих мотонейронів коркові центри мови.