Гортань - Larynx

Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Гортань
Наружная гортань en.svg
Анатомия гортани, переднебоковой вид
Подробности
Произношение / L Ae г ɪ ŋ к с /
Идентификаторы
латинский гортань
MeSH D007830
TA98 A06.2.01.001
TA2 3184
FMA 55097
Анатомическая терминология

Гортани ( / л æ г ɪ ŋ к с / ), который обычно называют голосом окно , является органом , в верхней части шеи , участвующих в дыхании, производя звук и защищает трахею от аспирации пищи. Отверстие гортани в глотку, известное как входное отверстие гортани, составляет около 4–5 сантиметров в диаметре . В гортани находятся голосовые связки , которые регулируют высоту звука и громкость , что очень важно для звучания . Он расположен чуть ниже , где тракт глотки расщепляется в трахею и пищевод . Слово гортань (множественное число гортани) происходит от похожего древнегреческого слова ( λάρυγξ lárynx ).

Состав

Основные части гортани человека.

Гортань треугольной формы состоит в основном из хрящей, которые прикреплены друг к другу и к окружающим структурам с помощью мышц или волокнистых и эластичных тканевых компонентов. Он выстлан мерцательной слизистой оболочкой . Полость гортани проходит от треугольной формы входного отверстия , в надгортанник и к круговому выходу на нижней границе перстневидного хряща, где она непрерывна просвет трахеи. Слизистая оболочка, выстилающая гортань, образует две пары боковых складок, которые выступают внутрь в ее полость. Верхние складки называются вестибулярными . Их также иногда называют ложными голосовыми связками по той довольно очевидной причине, что они не участвуют в вокализации. Нижняя пара складок известна как голосовые связки, которые издают звуки, необходимые для речи и других вокализаций. Щелевидное пространство между левой и правой голосовыми связками, называемое голосовой щелью, является самой узкой частью гортани. Голосовые связки и голосовая щель вместе обозначаются как голосовая щель. Полость гортани над вестибулярными складками называется преддверием. Самая средняя часть полости между вестибулярными складками и голосовыми связками - это желудочек гортани, или желудочек гортани. Подгортанная полость - это открытое пространство ниже голосовой щели.

Место расположения

У взрослых людей гортань находится в передней части шеи на уровне шейных позвонков C3 – C6. Он соединяет нижнюю часть глотки (гипофаринкс) с трахеей . Скелет гортани состоит из девяти хрящей : трех одинарных ( надгортанный , щитовидный и перстневидный ) и трех парных ( черпаловидный , роговой и клиновидный ). Подъязычная кость не является частью гортани, хотя гортань подвешена к подъязычной кости. Гортань проходит вертикально от кончика надгортанника до нижней границы перстневидного хряща . Его внутреннюю часть можно разделить на надгортанник, голосовую щель и надгортанник .

Голосовые связки отведены и сведены

Хрящи

Вид на гортань сзади; расчлененные хрящи (слева) и собственные мышцы (справа)

Есть девять хрящей, три непарных и три парных (3 пары = 6), которые поддерживают гортань млекопитающего и образуют его скелет.

Непарные хрящи:

  • Щитовидный хрящ : он образует кадык (также называемый выступом гортани). У самцов он обычно больше, чем у самок. Thyrohyoid мембрана является связка , связанная с щитовидного хряща , который соединяет его с подъязычной костью. Он поддерживает переднюю часть гортани.
  • Перстневидный хрящ : кольцо из гиалинового хряща, которое образует нижнюю стенку гортани. Он прикреплен к верхней части трахеи. Медиана cricothyroid связка соединяет перстневидного хряща до щитовидного хряща.
  • Надгортанник : большой кусок эластичного хряща в форме ложки. Во время глотания поднимаются глотка и гортань. Поднятие глотки расширяет его для приема пищи и питья; Поднятие гортани заставляет надгортанник опускаться и образовывать крышку над голосовой щелью, закрывая ее.

Парные хрящи:

  • Черпаловидные хрящи : из парных хрящей черпаловидные хрящи являются наиболее важными, поскольку они влияют на положение и напряжение голосовых связок . Это треугольные кусочки в основном гиалинового хряща, расположенные на задне-верхней границе перстневидного хряща.
  • Рогообразные хрящи : роговидные кусочки эластичного хряща, расположенные на вершине каждого черпаловидного хряща.
  • Клиновидные хрящи : булавовидные кусочки эластичного хряща, расположенные впереди роговых хрящей.

Мышцы

Мышцы гортани делятся на внутренние и внешние . Внешние мышцы воздействуют на область и проходят между гортани и частями вокруг нее, но берут свое начало в другом месте; внутренние мышцы полностью заключены в гортани и берут свое начало и прикрепляются там.

Собственные мышцы делятся на дыхательные и голосовые мышцы (мышцы фонации ). Дыхательные мышцы раздвигают голосовые связки и служат для дыхания. Голосовые мышцы соединяют голосовые связки вместе и служат для производства голоса. Основными дыхательными мышцами являются задние перстневидные мышцы . Голосовые мышцы делятся на аддукторы ( латеральные перстневидные мышцы , черпаловидные мышцы ) и тензоры ( перстневидные мышцы , тиреоаритеноидные мышцы ).

Внутренний

Внутренние мышцы гортани отвечают за управление звуком.

Примечательно, что единственная мышца, способная разделять голосовые связки для нормального дыхания, - это задний перстневидный хрящ. Если эта мышца выведена из строя с обеих сторон, невозможность развести голосовые связки (отведение) вызовет затруднение дыхания. Двустороннее повреждение возвратного гортанного нерва может вызвать это состояние. Также стоит отметить, что все мышцы иннервируются возвратной гортанной ветвью блуждающего нерва, за исключением перстнещитовидной мышцы, которая иннервируется наружной гортанной ветвью верхнего гортанного нерва (ветвь блуждающего нерва).

Кроме того, внутренние мышцы гортани обладают конститутивным профилем буферизации Ca 2+, который предсказывает их лучшую способность справляться с изменениями кальция по сравнению с другими мышцами. Этот профиль соответствует их функции как очень быстрых мышц с хорошо развитой способностью к длительной работе. Исследования показывают , что механизмы , вовлеченные в оперативное секвестрации Са 2+ (саркоплазматического ретикулума Са 2+ -reuptake белков, плазменные мембранные насосы и цитозольного Ca 2+ -buffering белки) особенно повышается в мышцах гортани, что указывает на их важность для функции миоволокна и защита от болезней, таких как мышечная дистрофия Дюшенна . Более того, различные уровни Orai1 во внутренних мышцах гортани и экстраокулярных мышцах над мышцами конечностей крыс предполагают роль хранилищ управляемых каналов входа кальция в функциональных свойствах и сигнальных механизмах этих мышц.

Внешний

Внешние мышцы гортани поддерживают и позиционируют гортань в средней шейной области. [трахея.]

Внешние мышцы гортани

Нервное питание

Гортань иннервируется ветвями блуждающего нерва с каждой стороны. Сенсорная иннервация голосовой щели и преддверия гортани осуществляется внутренней ветвью верхнего гортанного нерва . Наружная ветвь верхнего гортанного нерва иннервирует перстневидную мышцу . Моторная иннервация всех остальных мышц гортани и сенсорная иннервация подсвязочного нерва осуществляется возвратным гортанным нервом . В то время как сенсорный ввод, описанный выше, представляет собой (общее) висцеральное ощущение (диффузное, плохо локализованное), голосовые связки также получают общую соматическую сенсорную иннервацию (проприоцептивную и осязательную) верхним гортанным нервом.

Травма наружного гортанного нерва приводит к ослаблению фонации, поскольку голосовые связки не сжимаются. Повреждение одного из возвратных гортанных нервов вызывает охриплость голоса , если оба повреждены, голос может сохраниться, а может и не сохраниться, но дыхание затруднено.

Разработка

У новорожденных гортань изначально находится на уровне C2 – C3 позвонков, а затем расположена дальше вперед и выше по сравнению со своим положением в теле взрослого человека. Гортань опускается по мере роста ребенка.

Функция

Генерация звука

Звук генерируется в гортани, и именно здесь регулируются высота звука и громкость . Сила выдоха из легких также способствует громкости.

Манипуляция гортани используется для создания источника звука с определенной основной частотой или высотой тона. Этот исходный звук изменяется по мере прохождения через речевой тракт , конфигурируется по-разному в зависимости от положения языка , губ , рта и глотки . Процесс изменения исходного звука, проходящего через фильтр речевого тракта, создает множество различных гласных и согласных звуков мировых языков, а также тон, определенные реализации ударения и другие типы лингвистической просодии. Гортань также выполняет функцию, аналогичную легким, в создании перепада давления, необходимого для производства звука; суженная гортань может подниматься или опускаться, влияя на объем ротовой полости по мере необходимости в голосовых согласных звуках.

Голосовые связки можно удерживать близко друг к другу (за счет приведения черпаловидных хрящей), чтобы они вибрировали (см. Фонирование ). Мышцы, прикрепленные к черпаловидным хрящам, контролируют степень раскрытия. Длиной и натяжением голосовых связок можно управлять, покачивая щитовидный хрящ вперед и назад на перстневидном хряще (либо напрямую, сокращая перстневидные хрящи, либо косвенно, изменяя вертикальное положение гортани), манипулируя напряжением мышц голосовых связок. , и перемещая аритеноиды вперед или назад. Это вызывает повышение или понижение высоты звука, производимого во время звучания . У большинства мужчин голосовые связки длиннее и с большей массой, чем голосовые связки большинства женщин, из-за чего звук более низкий.

Голосовой аппарат состоит из двух пар складок, вестибулярных складок (ложных голосовых связок) и настоящих голосовых связок . Вестибулярные складки покрыты респираторным эпителием , а голосовые связки - многослойным плоским эпителием . Вестибулярные складки отвечают не за звукопродукцию, а за резонанс. Исключения составляют тибетское пение и каргыра, стиль тувинского горлового пения . Оба используют вестибулярные складки для создания полутона. Эти ложные голосовые связки не содержат мышц, в то время как настоящие голосовые связки имеют скелетные мышцы.

Другой

Изображение эндоскопии

Важнейшая роль гортани - это ее защитная функция; предотвращение попадания посторонних предметов в легкие при кашле и других рефлекторных действиях. Кашель вызывается глубоким вдохом через голосовые связки с последующим подъемом гортани и плотным приведением (закрытием) голосовых связок. Последующий форсированный выдох, которому способствует отдача тканей и мышцы выдоха, разрывает голосовые связки, и высокое давление выталкивает раздражающий объект из горла. Очистка горла менее сильна, чем кашель, но это такое же усиление дыхательного усилия, которому противодействует сжатие мускулатуры гортани. И кашель, и прочистка горла являются предсказуемыми и необходимыми действиями, потому что они очищают дыхательные пути, но в обоих случаях голосовые связки подвергаются значительной нагрузке.

Еще одна важная роль гортани - это фиксация живота, своего рода маневр Вальсальвы, при котором легкие наполняются воздухом, чтобы укрепить грудную клетку, чтобы силы, прикладываемые для подъема, могли передаваться вниз на ноги. Это достигается путем глубокого вдоха с последующим приведением голосовых связок. Кряхтение при поднятии тяжелых предметов - это результат того, что некоторое количество воздуха выходит через приведенные голосовые связки, готовые к звучанию .

Отведение голосовых связок важно при физических нагрузках. Голосовые связки разделены примерно на 8 мм (0,31 дюйма) во время нормального дыхания, но при форсированном дыхании эта ширина увеличивается вдвое.

Во время глотания подъем задней части языка переворачивает (переворачивает) надгортанник над отверстием голосовой щели, чтобы предотвратить попадание проглоченного материала в гортань, ведущую в легкие , и обеспечивает путь для «скольжения» пищевого или жидкого комка. в пищевод; Подъязычно-гортанный комплекс также подтягивается вверх, чтобы способствовать этому процессу. Стимуляция гортани аспирированной пищей или жидкостью вызывает сильный кашлевой рефлекс, защищающий легкие.

Кроме того, внутренние мышцы гортани защищены от некоторых нарушений мышечной атрофии, таких как мышечная дистрофия Дюшенна , что может способствовать разработке новых стратегий профилактики и лечения мышечной атрофии в различных клинических сценариях. ILM имеют профиль системы регуляции кальция, позволяющий предположить лучшую способность справляться с изменениями кальция по сравнению с другими мышцами, и это может дать механистическое понимание их уникальных патофизиологических свойств.

Клиническое значение

Расстройства

Эндоскопическое изображение воспаленной гортани человека

Есть несколько причин, по которым гортань может не функционировать должным образом. Некоторые симптомы включают охриплость голоса, потерю голоса, боль в горле или ушах и затрудненное дыхание.

  • Острый ларингит - это внезапное воспаление и отек гортани. Это вызвано простудой или чрезмерным криком. Это несерьезно. Хронический ларингит вызывается курением, пылью, частым криком или длительным пребыванием в загрязненном воздухе. Это намного серьезнее, чем острый ларингит.
  • Пресбиларинкс - это состояние, при котором возрастная атрофия мягких тканей гортани приводит к ослаблению голоса и ограничению вокального диапазона и выносливости. При ларингоскопии выявляется искривление переднего отдела голосовых простуд.
  • Язвы могут быть вызваны длительным присутствием интубационной трубки .
  • Полипы и узелки голосовых связок - это небольшие шишки, вызванные длительным воздействием табачного дыма и неправильным вокалом соответственно.
  • Два родственных типа рака гортани , а именно плоскоклеточная карцинома и бородавчатая карцинома , тесно связаны с многократным воздействием сигаретного дыма и алкоголя.
  • Парез голосовых связок - это слабость одной или обеих голосовых связок, которая может сильно повлиять на повседневную жизнь.
  • Идиопатический спазм гортани .
  • Ларингофарингеальный рефлюкс - это состояние, при котором желудочная кислота раздражает и обжигает гортань. Подобные повреждения могут возникнуть при гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ).
  • Ларингомаляция - очень распространенное состояние младенчества, при котором мягкий незрелый хрящ верхней части гортани разрушается внутрь во время вдоха, вызывая обструкцию дыхательных путей.
  • Перихондрит гортани , воспаление надхрящницы гортанного хряща, вызывающее обструкцию дыхательных путей.
  • Паралич гортани - это состояние, наблюдаемое у некоторых млекопитающих (включая собак ), при котором гортань больше не открывается так широко, как требуется для прохождения воздуха, и затрудняет дыхание . В легких случаях это может привести к учащенному или «хрипящему» дыханию или одышке , а в серьезных случаях может потребоваться значительное лечение.
  • Мышечная дистрофия Дюшенна , внутренние мышцы гортани (ILM) избавлены от недостатка дистрофина и могут служить полезной моделью для изучения механизмов сохранения мышц при нервно-мышечных заболеваниях . Дистрофический ILM показал значительное увеличение экспрессии кальций-связывающих белков . Увеличение количества кальций-связывающих белков в дистрофической ILM может способствовать лучшему поддержанию гомеостаза кальция с последующим отсутствием мионекроза . Результаты также подтверждают идею о том, что аномальная буферизация кальция участвует в этих нервно-мышечных заболеваниях.

Лечение

Пациентам, потерявшим способность использовать гортань, обычно назначают электроглоточный аппарат. Пересадка гортани - редкая процедура. Первая в мире успешная операция была проведена в 1998 году в клинике Кливленда , а вторая - в октябре 2010 года в Медицинском центре Дэвиса при Калифорнийском университете в Сакраменто.

Другие животные

Новаторская работа по строению и эволюции гортани была проведена в 1920-х годах британским анатомом-сравнительным анатомом Виктором Негусом и завершилась его монументальной работой «Механизм гортани» (1929). Негус, однако, указал, что опускание гортани отражает изменение формы и опускание человеческого языка в глотку. Этот процесс не завершается до достижения возраста шести-восьми лет. Некоторые исследователи, такие как Филип Либерман , Деннис Клатт , Барт де Бур и Кеннет Стивенс, используя методы компьютерного моделирования, предположили, что видоспецифический человеческий язык позволяет голосовым трактам (дыхательным путям над гортани) принимать формы, необходимые для воспроизведения речи. звуки, повышающие устойчивость человеческой речи. Звуки, такие как гласные в словах see и do, [i] и [u], (в фонетической записи), как было показано, менее подвержены путанице в классических исследованиях, таких как исследование Петерсона и Барни 1950 года о возможностях компьютеризованного распознавание речи.

Напротив, хотя у других видов гортани низкие, их языки остаются закрепленными во рту, а их голосовые тракты не могут воспроизводить диапазон звуков речи человека. Способность временно опускать гортань у некоторых видов увеличивает длину их голосового тракта, что, как показал Фитч, создает акустическую иллюзию того, что они больше. Исследования, проведенные в лабораториях Хаскинс в 1960-х годах, показали, что речь позволяет людям достичь скорости голосового общения, превышающей частоту слияния слуховой системы, путем объединения звуков в слоги и слова. Дополнительные звуки речи, которые человеческий язык позволяет нам издавать, в частности [i], позволяют людям бессознательно делать выводы о длине речевого тракта говорящего человека, что является важным элементом в восстановлении фонем , составляющих слово.

Не млекопитающие

У большинства видов четвероногих есть гортань, но ее структура обычно проще, чем у млекопитающих. Хрящи, окружающие гортань, по-видимому, являются остатками оригинальных жаберных дуг у рыб и являются общей чертой, но не все они всегда присутствуют. Например, щитовидный хрящ встречается только у млекопитающих. Точно так же только млекопитающие обладают настоящим надгортанником , хотя лоскут нехрящевой слизистой оболочки обнаруживается в аналогичном положении во многих других группах. У современных амфибий скелет гортани значительно уменьшен; у лягушек есть только перстневидный и черпаловидный хрящи, а у саламандр - только черпаловидные.

Голосовые связки встречаются только у млекопитающих и некоторых ящериц . В результате многие рептилии и земноводные практически лишены голоса; лягушки используют гребни в трахее для модуляции звука, в то время как у птиц есть отдельный орган, производящий звук, сиринкс .

История

Древнегреческий врач Гален первым описал гортань, назвав ее «первым и наиболее важным инструментом голоса».

Дополнительные изображения

Смотрите также

Рекомендации

Заметки

Источники

  • Лайтман, Дж. Т.; Ноден, DM; Ван Де Уотер, TR (2006). «Формирование гортани: от генов гомеобокса до критических периодов». В Рубине, JS; Sataloff, RT; Коровин, Г.С. (ред.). Диагностика и лечение нарушений голоса . Сан-Диего: Множественное число. С. 3–20. ISBN   9781597560078 . OCLC   63279542 .
  • Лайтман, Дж. Т.; Рейденберг, JS (1993). «Специализации верхних дыхательных путей и верхних отделов пищеварительного тракта человека через сравнительную анатомию и анатомию развития». Дисфагия . 8 (4): 318–325. DOI : 10.1007 / BF01321770 . PMID   8269722 . S2CID   23308320 .
  • Лайтман, Дж. Т.; Рейденберг, JS (1997). «Человеческий дыхательно-пищеварительный тракт и гастроэзофагеальный рефлюкс: эволюционная перспектива». Являюсь. J. Med . 103 (Дополнение 5A): 3–11. DOI : 10.1016 / s0002-9343 (97) 00313-6 . PMID   9422615 .
  • Лайтман, Дж. Т.; Рейденберг, JS (2009). «Эволюция гортани человека: великий эксперимент природы». In Fried, депутат; Ферлито, А. (ред.). Гортань (3-е изд.). Сан-Диего: Множественное число. С. 19–38. ISBN   978-1597560627 . OCLC   183609898 .
  • Либерман, П. (2006). К эволюционной биологии языка . Издательство Гарвардского университета. ISBN   0-674-02184-3 . OCLC   62766735 .
  • Lipan, M .; Рейденберг, JS; Лайтман, Дж. Т. (2006). «Анатомия рефлюкса: растущая проблема со здоровьем, затрагивающая структуры головы и шеи» . Анат Рек Б Новый Анат . 289 (6): 261–270. DOI : 10.1002 / ar.b.20120 . OCLC   110307385 . PMID   17109421 .
  • Romer, AS; Парсонс, Т.С. (1977). Тело позвоночного . Филадельфия, Пенсильвания: Holt-Saunders International. ISBN   0-03-910284-X .
  • Seikel, JA; King, DW; Драмрайт, Д.Г. (2010). Анатомия и физиология речи, языка и слуха (4-е изд.). Делмар, штат Нью-Йорк: Cengage Learning. ISBN   978-1-4283-1223-4 .