Методы исследования внутренней работы гортани

Если анатомия гортани, строение голосовых связок, анатомия нервов и мышц, участвующих в работе голосовой щели, легко доступны для изучения, то деятельность голосовой щели, невидимой глазом при нормальной речевой или певческой функции, трудна для наблюдения.
Вокальные педагоги могут гордиться тем, что впервые голосовые связки во время голосообразования увидел педагог-вокалист, знаменитый Мануэль Гарсиа (сын). Метод осмотра гортани во время фонации при помощи зеркальца, поставленного под углом, т. е. метод ларингоскопии, до сих пор является основным в медицинской практике. При помощи этого метода было установлено много фактов в работе голосовой щели. В дальнейшем этот метод был дополнен стробоскопией. Если при обычной ларингоскопии быстрые колебания голосовых связок сливаются и глаз различает только общую форму их смыкания, наличие щели или плотности прилегания, задержку слизи по краю и т. п., то стробоскопия позволяет судить о деталях колебательной функции. При стробоскопии голосовые связки видны неподвижными в той или иной фазе, или, чаще всего, медленно смыкающимися и размыкающимися. При таком их медленном движении видны многие детали работы: волнообразные движения краев, их «парусящее» движение в токе воздуха и т. п.
Как же можно остановить или замедлить движение быстро колеблющихся связок? Ведь в действительности никакого замедления движения не происходит-—они колеблются со звуковой частотой и родят звуки соответствующей высоты! Этот своеобразный обман зрения происходит потому, что принцип стробоскопии основан на прерывистом освещении голосовых связок. Если беспрерывно и быстро колеблющиеся голосовые связки освещать лучом, который будет прерываться столько раз, сколько колебаний совершают голосовые связки, то для глаза они замрут в одной позиции. В этом случае свет будет их освещать.каждый раз в один и тот же момент их движения, т. е. всегда в одной и той же фазе, и в этой фазе они будут восприниматься глазом, как неподвижно застывшие. В другие моменты колебательного движения освещения не будет и для глаза весь остальной цикл колебания останется-» незаметным. Свет как бы «вырывает» из беспрерывных колебаний один «миг» их работы: если свет падает каждый раз в момент открытия голосовой щели, то она кажется все время открытой, если в момент закрытия — то всегда закрытой. Однако практически такого абсолютного совпадения числа звуковых колебаний связок и перерывов света достичь на обычном механическом стробоскопе трудно, и потому всегда между ними имеется небольшое расхождение, т. е. освещается не точно один и тот же момент колебания, а с едва заметным смещением. Это создает для глаза впечатление медленных движений голосовой щели через все фазы, т. е. от открытия к закрытию и обратно.
В механическом стробоскопе имеется вращающийся диск, в котором проделано равное количество круглых отверстий для перерыва тока воздуха, 'для создания звука по принципу сирены и такое же количество щелей для перерыва светового пучка. Таким образом, число звуковых колебаний и перерывов света в стробоскопе всегда совпадает. Певец голосом старается воспроизвести Иод звук сирены нужный тон, т. е. число колебаний связок, равное числу перерывов света. Однако слух воспринимает несколько близлежащих колебаний как звук одной и той же высоты. Например, 511, 512, 513 колебаний воспринимается как до второй октавы. Это создает при воспроизведении голосом небольшую неточность в совпадении числа колебаний связок и числа перерывов света. Потому для глаза связки кажутся медленно двигающимися.
В электронном стробоскопе, который теперь входит в практику исследования голосовых связок, при помощи электронного устройства перерывы света подстраиваются автоматически под то количество колебаний, которые дают голосовые связки. Потому голосовые связки выглядят неподвижными в той или иной фазе их колебания. Для того чтобы получить небольшое расхождение и просмотреть все фазы их колебания, т. е. получить медленное движение голосовых связок, имеется специальное приспособление, позволяющее получить некоторое расхождение между числом колебаний связок и перерывов света. Электронная стробоскопия позволила выявить много тонкостей в работе голосовой щели, ускользавших при исследовании при помощи механического стробоскопа.
Однако, хотя стробоскопия как и обычная ларингоскопия, позволила увидеть голосовые связки в процессе их фонационной работы, эти методы больше употребляются в фониатрии, чем при изучении физиологии голосообразования в пении. Как известно, указанные методы используют сидячее положение певца, голова которого несколько приподнята, рот широко открыт и язык сильно высунут. Только это положение, далекое от естественного при пении, позволяет хорошо осмотреть гортань.

Среди методов, позволяющих сохранить естественность пения и в то же время увидеть деятельность гортани, надо назвать рентгеновский метод и (метод исследования работы голосовой щели при помощи аппарата Фабра. Это основные современные методы изучения работы гортани во время пения.
Рентгеновский метод применяется для исследования работы гортани в виде моментальных профильных и фронтальных снимков, в форме томографии (послойной рентгенографии) и в форме кино рентгеносъемки.
Профильные рентгеновские снимки, сделанные во время естественного пения, позволяют судить о размерах и форме гортани, длине голосовых связок, взаимоотношении гортани с окружающими органами, о положении и форме надгортанника (см. рис. 53, 47, 50). Сами связки при снимке в профиль, накладываются друг на друга и видны в виде двух теней той или иной толщины. О функции голосовой щели этот метод не дает возможности судить.
При фронтальных снимках гортани на тени голосовых связок накладываются позвонки, и потому, хотя голосовая щель и контуры голосовых связок видны, они недостаточно хорошо различаются на фоне плотных теней позвонков, поэтому этот метод не нашел достаточного распространения.
Для изучения работы голосовой щели значительно больше дают фронтальные томограммы гортани, показывающие голосовые связки во время работы в поперечном сечении. Томография — это послойная рентгенография, когда на рентгеновском снимке может быть получен определенный слой тканей, в то время как обычно все тени от органов и тканей наслаиваются друг на друга. Томографические снимки голосовой щели во время пения, большое количество которых сделано французскими исследователями Юссоном и Джианом, показали работу голосовой щели во время произношения всех гласных, в разных регистрах, у разного типа профессиональных голосов при forte и piano, на предельных верхних звуках и т. п. (см. рис. 54 и 67).
Как ни важны рентгеновские снимки, отражающие точную картину гортани при тех или иных звуковых заданиях, они всегда дают представление только об одном моменте работы, но не отражают ее движений. Современная техника позволяет получать рентгено-кинематографическое изображение работы гортани и других органов во время пения. Рентгеновское изображение с едва светящегося экрана усиливается специальным электронно-оптическим преобразователем и затем уже подается на кинокамеру. Это дает возможность пользоваться крайне малыми дозами рентгеновского облучения и снимать певца в течение нескольких минут. Первая рентгенокиносъемка работы гортани и дыхания певцов проведена в нашей стране в 1965 году автором этой книги совместно с фониатром М. В. Нозадзе и оператором, инженером И. Н. Гоуфманом.

Чрезвычайно важным открытием для изучения колебательной работы голосовой щели во время пения явилось изобретение аппарата, позволяющего следить за деталями смыкания и размыкания голосовых связок.
В 1957 году профессор университета в Лилле (Франция) Филипп Фабр1 сконструировал аппарат, позволяющий видеть на экране катодного осциллографа кривую, отражающую работу голосовых связок в процессе естественной фонации. Не
большие электроды на легком ошейничке помещаются на шее на уровне голосовых связок и не стесняют певца при пении.

Рис. 56. Схема расположения электродов (Е—Е1) аппарата Фабра на гортани.

Мы кратко описали те методы, которыми пользуются современные исследователи для изучения работы гортани во время пения. Благодаря этим методикам наука в настоящее время обогатилась целым рядом новых фактов о деятельности гортани певцов.
Рис. 57. Кривая работы голосовых связок, полученная при помощи аппарата Фабра в лаборатории института им. Гнесиных. А — отражение фаз работы голосовых связок ла кривой. Б — вид кривой при пении forte в грудном регистре. Видно, что фаза раскрытия мала, удаление связок невелико, фаза контакта большая. В — вид кривой при пенни фальцетом, piano. Видно, что фаза раскрытия велика, удаление связок (амплитуда) большое, фаза контакта — мала.

Рис. 58. Фаброграммы при разных вокальных заданиях у баритона. Сняты в лаборатории
института им. Гнесиных. 1 — придыхательная атака, 2 — фальцет в верхнем регистре, 3 — мягкая атака, 4 — грудное звучание форте в средней части диапазона.
Ток ультравысокой частоты, как ток УВЧ, употребляемый в физиотерапии, подается на эти электроды от специального генератора. Проходя через гортань, он меняет свою силу в соответствии с работой связок. Смыкание связок понижает сопротивление току, размыкание — усиливает. Эти изменения силы тока затем улавливаются и подаются на экран осциллографа. В нашей стране подобный аппарат создан доцентом Московского университета Ю. М. Отряшенковым.

Рис. 59. Контуры хрящей гортани и схема прикрепления голосовых связок (по Р. Юссону). I—вид сзади, II — вид сбоку. III — вид сверху, П — перстневидный хрящ, Ч — черпаловидный хрящ, Щ — щитовидный хрящ, М — мышечный отросток черпаловидного хряща, В — переднее прикрепление голосовых связок ж щитовидному хрящу, А — заднее.прикрепление голосовых связок к вокальному отростку черпаловидных хрящей. Связки схематически изображены в виде черных полосок.

Рис. 60. Механизм натяжения Колосовых связок за счёт наклона щитовидного хряща. Обозначения те же, что и в предыдущем рисунке. I — волокна передней щитоперстневидной мышцы, 2 — перстне-черпаловидное сочленение, где находится ось движения. На рисунке справа видно, что при наклоне щитовидного хряща расстояние В—А увеличивается В>—А, т. е. концы прикрепления связок расходятся.

Наверху печатки перстневидного хряща находятся два черпаловидных хрящика сложной формы, которую условно можно сравнить с пирамидой. Эти хрящи играют особенно важную
роль в вокальной функции, так как к вокальным отросткам этих хрящей прикрепляются задние концы голосовых связок. Черпало-видные хрящи могут поворачиваться вокруг вертикальной оси, а кроме того, наклоняться и прижиматься друг к другу.
В основании каждого из этих хрящей имеются два отростка: вокальный, направленный вперед, и мышечный, смотрящий наружу. К мышечному отростку прикрепляются мышцы, заведующие поворотом черпаловидных хрящей вокруг фронтальной оси. Между и сзади черпаловидных хрящей расположены межчерпаловидные мышцы, сближающие черпаловидные хрящи между собой.
Голосовая щель образуется краями голосовых связок, идущих от места схождения пластин щитовидного хряща к вокальным отросткам черпаловидных хрящей, и межчерпаловидным пространством. Таким образом в голосовой щели различаются ее связочный и межчерпаловидный (хрящевой) отделы (см. рис. 63, 65 и 66).

Голосовые связки представляют собой сложные образования. Большинство певцов знают их вид через ларингоскопическое зеркало. На фоне красной слизистой оболочки гортани они выглядят перламутрово-белыми, иногда у мужчин — слегка розовыми, блестящими полосками. Однако в зеркальце видна лишь их верхняя поверхность. Между тем голосовые связки имеют значительную толщину (немецкие авторы называют их голосовыми губами).
Толщу голосовых связок образуют голосовые (вокальные) мышцы. Голосовые мышцы покрыты со стороны просвета гортани соединительнотканной эластичной оболочкой, имеющей белый блестящий вид. Она носит название эластического конуса гортани. Эта часть соединительнотканной оболочки, которая покрывает верхнюю поверхность голосовых мышц и придает голосовым связкам вид блестящих белых полосок.
Внутренний край соединительнотканной оболочки (эластического конуса) утолщен и растянут между вокальным отростком черпаловидных хрящей и щитовидным хрящом. Он образует края голосовой щели. Со стороны просвета гортани голосовые связки, как и все воздухоносные пути, покрыты слизистой оболочкой.
Вокальные мышцы, как и остальные внутренние мышцы гортани, принадлежат к поперечнополосатым, т. е. произвольным мышцам. Но по своему строению они резко отличаются от них. Если в остальных внутренних мышцах гортани мышечные волокна располагаются параллельно друг другу или несколько веерообразно, то в вокальных мышцах, которые называются также внутренними щито-черпаловидными мышцами, волокна идут в различных направлениях. Подобно языку, их причисляют к разряду так называемых «ловких» мышц. Это дает им совершенно особые функциональные возможности. Как показали анатомические исследования Курта Гёртлера М. С. Грачевой и др., в голосовых мышцах можно хорошо различить две системы косых волокон, вплетающихся в соединительнотканный край голосовых связок. Одна из этих систем волокон идет к краю голосовой связки от щитовидного хряща — это щито-связочная порция. Другая — от черпаловидного хряща — это черпалосвязочная порция. Как отмечает Р. Юссон, при одновременном сокращении этих косых систем волокон края связки оттягиваются к наружной стороне и голосовая щель раскрывается. Кроме
этих систем, в голосовых мышцах имеются еще волокна других направлений.

Рис. 62. Расположение волокон в голосовой мышце (схема по Прессману): А — общий внд соотношения вокальной мышцы с наружной щито-черпаловидной мышцей: 1 — щитовидный хрящ, 2 — волокна вокальной (внутренней щито-черпаловидной) мышцы, 3 — волокна наружной щито-черпаловидной мышцы, 4 — мышечный отросток черпаловидного хряща, 5 — черпаловидный хрящ, 6 — край голосовой связки. Б — расположение шито-связочных волокон. В — расположение черпало-связочных волокон, Г — система коротких связочных Волокон.

В результате деятельности комплекса внутренних мышц гортани голосовые связки могут быть сближены или разведены поворотами черпаловидных хрящей, растянуты наклоном щитовидного хряща в перстне-щитовидном сочленении,, а также напряжены в той или иной степени в зависимости от работы щито-черпаловидных наружных и внутренних (вокальных) мышц. Надо сказать, что кроме одной (задней перстне-черпаловидной) мышцы, все остальные в своем действии н а-правлены на замыкание голосовой щели, т. е. осуществляют функцию затвора-сфинктера.
Мышечные волокна в небольшом количестве имеются и в толще ложных связок, а также у входа в гортань в толще черпало-надгортанных складок. Эти мышцы при своем сокращении также сжимают просвет гортани. Таким образом, дыхательные пути перекрываются в гортани на трех уровнях: на уровне истинных связок, ложных связок и на уровне входа в гортань. Вся эта мускулатура выполняет роль сжимателя, сфинктера, перекрывающего дыхание, что осуществляется в ряде жизненных актов: натуживание, кашель, глотание, поднятие тяжестей, когда надо создать прочную опору для мышц брюшного пресса и грудной клетки и т. д. Главная задача гортанного сфинктера — задержка дыхания, чтобы ничто ненужное не попало в воздушные пути.
Как показывают рентгенологические наблюдения, гортанный сфинктер активно включен в работу и во время певческой фонации. Оказывается, что он сокращается не только на уровне голосовой щели, где вследствие сближения связок происходит фонация, но и на уровне входа в гортань.
Мышечная работа гортани управляется при помощи нижнегортанного и верхнегортанного нервов. Нижне-гортанный нерв является ветвью возвратного (реккурентного) нерва, в свою очередь происходящего от блуждающего (n. vagus) нерва. От блуждающего нерва отходит и верхнегортанный нерв. Блуждающий нерв снабжает своими окончаниями все внутренние органы нашего тела и принадлежит к вегетативному отделу нервной системы. Но в составе нервов, идущих к гортани, имеются также волокна, которые принадлежат произвольной системе управления.
Каждый человек может произвольно сомкнуть голосовые связки (атака) или перекрыть воздушные пути на уровне гортани (задержка дыхания). С другой стороны голосовые связки, например, непроизвольно сходятся и расходятся в процессе движения вдоха — выдоха. Можно считать, что работа голосовых связок имеет, как и дыхание, произвольно-непроизвольное управление.
Кроме двигательных волокон в составе гортанных нервов идут и чувствительные. Как показали исследования М. С. Грачевой, слизистая оболочка гортани, как и двигательный аппарат гортани, сухожилия, хрящи обильно снабжены чувствительными нервными окончаниями. Через эти чувствительные нервные окончания мозг получает информацию о воздушном давлении под связками, в межсвязочном пространстве, в полости гортани, во входе в гортань и т. п., а также сообщения о степени сокращения мышц, состояния связок, их положении, характере работы и т. п. Обширные обратные связи позволяют контролировать работу гортани, координировать ее деятельность с остальными частями голосового аппарата. На основе этих нервных путей вырабатываются рефлекторные связи, необходимые для координированной работы голосового аппарата во время пения. Не все из этих обратных связей фиксируются сознанием, т. е. осознаются. О роли сознания в управлении работой гортани мы скажем в специальном разделе.

Рис. 63. Схема устройства гортани: 1 — вид хрящей гортани сверху (обозначения те же, что и рис.59). Утолщенный край эластического;конуса (свободный край истинной голосовой связки) выделен в виде I черных полосок. II—две системы косых мышечных волокон. голосовой мышцы, вплетающиеся в край связки: I — система щитосвязочных волокон, 2 — система черпалосвязочных 'волокон, III —вид гортани сверху, 3 — надгортанник, 4 — ложная голосовая связка, 5 — истинная голосовая связка, 6 — связочный отдел голосовой щели, 7 — вокальный отросток черпаловидного хряща, 8 — хрящевой отдел голосовой щели, 9 — верхушки черпаловидных хрящей.

Дата добавления: 2015-08-17