Obsah [Zobrazit/Skrýt]
Vytisknout tuto Wikistránku Vytisknout tuto Wikistránku

Stavba a funkce hlasového ústrojí



Úvod

Lidský hlas je zvukový prostředek lidské komunikace. Vzniká součinností dýchacího, hlasového a artikulačního ústrojí a rezonančních dutin známých jako vokální trakt. Cílem tohoto modulu je seznámit se se stavbou a funkcí hlasového ústrojí a principem tvorby lidského hlasu.

Anatomie lidského hlasového ústrojí

Hlasové ústrojí člověka se skládá čtyř základních částí – z respiračního (dýchacího) ústrojí (plíce, průdušky, průdušnice, mezižeberní svaly a bránice), fonačního ústrojí (hrtan a zde uložené hlasivky), artikulačního ústrojí (mluvidla – měkké patro, dásně, jazyk, zuby, rty) a rezonančních dutin známé jako vokální trakt (hltan, dutina ústní a nosní). Všechna tato ústrojí jsou vzájemně propojena a nemohou existovat ani fungovat nezávisle na sobě.

Respirační ústrojí

Respirační neboli dýchací ústrojí je důležité nejen z hlediska logopedického a fonetického, ale je základním předpokladem fungování lidského organismu. Zajišťuje výměnu plynů mezi organismem a prostředím. Tato výměna plynů se nazývá „plicní ventilace“, (zevní dýchání). Uskutečňuje se nadechnutím (inspiratio) a vydechnutím (exspiratio). Tyto fáze se rytmicky střídají.

Klidný výdech je děj pasivní, dochází k němu vlivem pružnosti plic a hrudníku. Při usilovném dýchání (řeč, zpěv, hra na dechové hudební nástroje, fyzická námaha…) se uplatňují i výdechové svaly (tzv. expiračními svaly) – vnitřními mezižeberními svaly (musculi intercostales interni), břišní svaly (musculi abdominis) i další pomocné výdechové svaly. Vydechovaný vzduch vypuzen z plic  a volně odchází ústy nebo nosem. Při fonaci je vydechovaný vzduch komprimován v průdušnici pod uzavřenou hlasovou štěrbinou. Poměr vdechu a výdechu je při běžném dýchání asi 2:3, kdy se najednou v klidu vdechne a vydechne přibližně asi jen 0,5 litru vzduchu. Při fonaci se vdech zkracuje a výdech prodlužuje na poměr 1:7 až 1:12 a současně se zvětšuje i objem vdechnutého vzduchu na zhruba 1,5 litru. Množství nadechnutého vzduchu i rytmus dýchání se při řeči řídí zčásti i vědomě, zatímco fyziologické dýchání je reflexivní, i když jej dokážeme ovládat (Matug, 2008).

Fonační ústrojí

Fonační ústrojí se skládá z hrtanu, ve kterém jsou uloženy hlasivky neboli hlasivkové řasy (plicae vocales), oddělené hlasivkovou štěrbinou (glottis).

1. Stavba hrtanu

Hrtan je první částí dolních cest dýchacích. Je zavěšen vazivovou membránou na jazylce (os hyoideum) a jejím prostřednictvím bodcojazylkovým vazem na bázi lebky (obr. 1). Hrtan skládá ze tří nepárových chrupavek a chrupavek párových. K nepárových chrupavkám patří chrupavka štítná, chrupavka prstencová, uložená mezi chrupavkou štítnou a první chrupavkou průdušnice, a chrupavka tvořící základ hrtanové příklopky (epiglottis). Chrupavka štítná (cartilago thyroidea) – největší ze všech hrtanových chrupavek. Tvoří ji pravá a levá ploténka, které se vpředu stýkají v ohryzku (prominentia laryngea). U mužů je tato prominece výraznější a je obvykle dobře viditelná na přední straně krku. Chrupavka prstencová (cartilago cricoidea) má tvar prstenu. Je kloubně spojena se štítnou chrupavkou a s chrupavkami hlasivkovými. Hrtanová příklopka (epiglottis) uzavírá vchod do hrtanu při polykání. Párové jsou hlasivkové chrupavky (cartilago arytenoidea), od kterých jsou směrem ke štítné chrupavce napjaty hlasové svaly a vazy. Dále jsou v hrtanu přítomny drobné chrupavky např. párová chrupavka klínovitá.

 

Obr. 1 - Stavba hrtanu, pohled zboku a zepředu.

 

Prostornější a větší hrtan u muže a tím také delší hlasivkové řasy podmiňují hluboký hlas. Rozdíl vzniká v pubertě, kdy se u chlapců zvětšuje hlasivková štěrbina 2x a u dívek 1,5x. (Hajn 1996).

2. Svaly hrtanu

Svaly hrtanu se dělí na vnější a vnitřní. Vnitřní svaly spojují chrupavky hrtanu a kontrolují napětí a pozici hlasivek (tj. základní frekvenci hlasu) během dýchání a fonace  a také uzavírání epiglottis  při polykání. Vnější svalstvo tvoří oporu hrtanu a kotví ho k ostatním strukturám – zejména ke kosti hrudní (sternum) a jazylce (os hyoideum). Tyto svaly kontrolují pozici jak hrtanu tak i jazylky a ovlivňují tak velikost rezonančních dutin vokálního traktu a tím i kvalitu hlasu. Všechny svaly hrtanu jsou tvořeny příčně pruhovanou svalovinou.

Vnitřní svaly hrtanu patří především mezi svaly, které se podílí na fonaci. Jsou adduktory a abduktory hlasové štěrbiny a vlastní hlasivkový sval. Adduktory způsobují uzavírání hlasové štěrbiny, neboli addukci, abduktory naopak otevírají, abdukují, hlasovou štěrbinu.  Hlasivkový sval tvoří podklad hlasivek a ovlivňuje tak jejich napětí (obr. 2).

Přehled svalů (obr. 2):

Obr. 2 - Vnitřní svaly hrtanu, pohled dorsální a vertikální.

Vnější svaly hrtanu připojují hrtan k okolním strukturám a ovlivňují jeho polohu – způsobují depresi či elevaci hrtanu, popř. jazylky. Nastavení určité polohy hrtanu výrazně ovlivňuje především kvalitu hlasu při zpěvu.

Přehled svalů (obr. 3):

Obr. 3 – Vnější svaly hrtanu a jazylky, pohled zepředu.

3. Stavba hlasivek

Uložení hlasivek

Hlasivky jsou v hrtanu uloženy vodorovně, vpředu jsou uchyceny těsně vedle sebe na chrupavku štítnou, vzadu se upínají na chrupavky hlasivkové (obr. 4). Průchod mezi hlasivkami je jediný volný průchod hrtanem. Při dýchání a tvorbě hlásek [f], [s], [š] a [ch] jsou hlasivky klidně rozevřeny. Znělé souhlásky jsou vytvářeny kmity hlasivek při lehkém přiblíženi hlasivkových řas. Při jejich těsném sblížení bez kmitů vzniká vzduchový proud při výslovnosti [p], [t], [c], [ť] a [k]. Pro vznik samohlásek je potřeba těsného sblížení a kmitů hlasivkových řas (Krčmová, 2007).

Při přiblížení hlasivek k sobě dochází k jejich periodickému zavírání a otvírání, proud vzduchu se tak opakovaně přerušuje a vzniká zvuk, tzv. primární akustický signál. Průchodem zvuku modifikačním ústrojím, vokálním traktem s mluvidly, dochází k úpravám zvuku a tvorbě řeči, zvuk zároveň získává individuální zabarvení. Délka hlasivek se liší podle věku i pohlaví. U dospělého člověka činí průměrná délka hlasivky 1,5 až 2,5 cm (Hajn 1996).

Obr. 4 – Schematický pohled na hlasivky shora včetně jejich postavení při fonaci a dýchání.

V hrtanu se nad hlasivkami nachází na obou stranách hrtanová výchlipka (ventriculus laryngis), která odděluje hlasivky od ventrikulárních řas (plicae ventriculares), jež jsou někdy nazývány nepravými hlasovými vazy. Sliznice hrtanu je pokryta především řasinkovým epitelem (stejně tak jako sliznice průdušnice a průdušek), jenž obsahuje velké množství mukózních žlázek. Povrch hlasivek i ventrikulárních řas je však tvořený vícevrstevným dlaždicovým epitelem, jenž je velmi odolný vůči mechanickému namáhání (Hirano, 1977) (obr. 5).

Obr. 5 – Frontální řez hlasivkami a hrtanem včetně schematického rozložení typů epitelu v hrtanu.

Histologické vrstvy hlasivek

Hlasivky jsou složeny ze tří tkáňových vrstev – epitel, podslizniční vrstva, která přechází v hlasivkový vaz a vrstva svalová (Hirano, 1974; Hirano, 1975; Titze, 1994; Min, Titze, & Alipour, 1994). Povrch hlasivky je tvořen vrstevnatým dlaždicovým epitelem (Hirano, 1977), (obr. 6).  Tento epitel vytváří tenké, ale zároveň pevné pouzdro, které určuje tvar hlasivek. Pod ním je uložena podslizniční vrstva, jež se nazývá lamina propria. Obyčejně se dělí na tři vrstvy: povrchovou, střední a hlubokou. Povrchová vrstva laminea propriae je tvořena neorganizovaně uspořádanými elastinovými vlákny obklopenými tkáňovou tekutinou a tvoří tzv. Reinkeho prostor. Střední vrstva je také primárně tvořena elastinovými vlákny uspořádanými v předozadním (podélném) směru. Tato vrstva obsahuje rovněž menší množství kolagenních vláken. Hloubková vrstva laminy proprii je tvořena primárně z kolagenních vláken, která jsou, na rozdíl od elastinových vláken, téměř nepoddajná (Colton, 1988). Tato vrstva přechází v hlasivkový vaz (ligamentum vocalis). Nejhlouběji uvnitř hlasivky je uložen thyroarytenoidní sval neboli (m. thyroarytenoideus). Jeho funkce je popsána v kapitole – vnitřní svaly hrtanu.

Obr. 6 – Frontální řez hlasivkou, schematické rozložení epitelu, lamina propria a hlasivkového svalu.

Artikulační ústrojí (mluvidla) a rezonanční dutiny vokálního traktu

Termínem vokální trakt označujeme soubor dutin nad hrtanem, kde dochází k finální úpravě zvuku.  Mezi hlavní dutiny vokálního traktu patří – dutina nosní (cavum nasi), dutina ústní (cavum oris) a dutina hltanová (pharynx). Velikost a tvar těchto dutin je modifikován mluvidly (např. rty, jazyk, měkké patro a čelisti se zuby). U hltanové dutiny jsou to navíc ještě svaly stěny hltanu. Tyto svaly pak společně s mluvidly nastavují konfiguraci vokálního traktu pro určitou hlásku při řeči i zpěvu (obr. 7).

Obr. 7 - Vokální trakt a mluvidla u člověka, pohled sagitální.

1. Rezonanční dutiny vokálního traktu

A) Dutina nosní (cavum nasi)

Nosní dutina je rezonanční prostor, který se využívá při výslovnosti nosových hlásek, v češtině to jsou zejména souhlásky [m] a [n]. Při většině hlásek je průchod do nosní dutiny uzavřen měkkým patrem (velum), které se zvedá a přiklápí k zadní stěně nosohltanu. Velum je orgán, jehož primární funkcí je zavírat vstup do nosní dutiny při polykání potravy. Při dýchání je naopak spuštěno a vzduch tak volně prochází mezi plícemi a chřípím nosu.

B) Dutina ústní (cavitas oris)

Dutina ústní se uplatňuje u realizace každé hlásky a to jak při řeči tak při zpěvu. Vpředu je ohraničena rty a vzadu přechází do dutiny hltanové. Objem dutiny ústní je proměnlivý a pozměňuje se jak pohybem jazyka, tak pohybem rtů a čelistí (obr. 8). Těchto změn spolu se změnami dutin hltanu a hrtanu se využívá pro vytváření samohlásek. Taktéž spolupracují i při tvorbě souhlásek. Přehrada v dutině ústní, kterou se souhláska tvoří, člení prostor úst a důsledkem je pak charakteristická výška šumu.

Obr. 8 – Stavba dutiny ústní

C) Dutina hltanová (hltan - pharynx)

Hltan je trubice asi 12 cm dlouhá, má tvar nálevky a navazuje na dutinu ústní. Je uložena pod spodinou lebky před krční páteří. Funkce hltanu je primárně spojena především s posunem potravy do jícnu během trávení. Funkce hltanu při fonaci není zatím ještě podrobně prozkoumána. Je však jisté, že hltan vytváří rezonanční prostor, jenž výrazně ovlivňuje akustické vlastnosti vokálního traktu a modifikuje distribuci energie primárního akustického signálu vznikajícího činností hlasivek. Velikost, průměr a tvar hltanové dutiny jsou ovlivněny jednak pohybem jazyka, měkkého patra a pozicí hrtanu, a jednak  svaly, které se nachází ve stěně hltanu.

Dutina hltanu se skládá ze tří hlavních části:

a) nosohltan (nasopharynx nebo epipharynx) je nejkraniálněji položená část hltanu. Ventrálně komunikuje s dutinou nosní choanami (vnitřními nozdrami).

b) ústní část hltanu (oropharynx nebo mesopharynx) - kraniálně navazuje na nasopharynx v oblasti měkkého patra,vede za kořenem jazyka a kaudálně zasahuje až k jazylce. S ústní dutinou  komunikuje oropharynx pomocí hltanové úžiny. Nejvýznamnějšími strukturami této části hltanu jsou patrové oblouky. Zatímco nosohltan je relativně statická struktura, je oropharynx poměrně dynamický díky měkkému patru a kořenu jazyka, který může se při artikulaci může posouvat do dutiny hltanu.

c) hrtanová část hltanu (laryngopharynx nebo hypopharynx) – kraniálně navazuje na oropharynx, vede od jazylky kaudálně do výšky obratle C6, kde navazuje na jícen. Ventrálně komunikuje s hrtanem prostřednictvím vchodu do hrtanu (auditus laryngis), tento vchod je kraniálně ohraničen epiglottis .

Svaly hltanu se nachází v jeho stěně. Obecně se dají rozdělit na svěrače hltanu (mm. constrictores pharyngis) – ty kontrolují průměr trubice a zdvihače hltanu (mm. levatores pharyngis) – ty kontrolují jeho pozici, tj. přitažení hltanu k lebeční bázi. Z hlediska fonace jsou důležité především svěrače hltanu, které se podílí na konstrikci popř. dilataci trubice v určitých úsecích a tím ovlivňují její rezonanční vlastnosti. Svěrače hltanu jsou celkem tři. Probíhají cirkulárně, šikmo vzestupně (u dolního konstriktoru i sestupně) a to vždy tak, že kaudálněji položený sval kryje část kraniálněji uloženého svalu. Všechny tři konstriktory se upínají do vazivového švu – raphe pharyngis, který sestupuje od tuberculum pharyngeum v zadní stěně hltanu ve střední čáře.

Přehled svalů (obr. 9):

Obr. 9 – Svaly hltanu se zaměřením na konstriktory hltanu, pohled dorsální a laterální.

2. Mluvidla

Mluvidla neboli artikulační orgány jsou orgány, které se účastní tvoření hlásek.  Dělí se na aktivní artikulační orgány, kam patří dolní a horní ret pro uzavírání ústní dutiny, dolní čelist (čelistní úhel a její protrakce či retrakce), jazyk (jeho hrot, hřbet i kořen), měkké patro s čípkem a hlasivky. Pasivní artikulační orgány pak zahrnují horní a dolní zuby, dáseň (artikulační základna) a tvrdé patro. Tato kapitola se zaměří  se pouze na aktivní artikulační orgány člověka, především jazyk a měkké patro, hlasivky již byly diskutovány v samostatné kapitole.

A) Rty

Rty se podílí na tvorbě řeči dvojím způsobem. Postavení rtů může být neutrální nebo zaokrouhlování a zaostřování. Dle typu postavení rtů při artikulaci se rozlišují hlásky zaokrouhlené a nezaokrouhlené. Dále se pomocí rtů vytváří samostatné zvuky šumové povahy, tzv. hlásky retné (Palková, 1994).

B) Zuby a čelisti

Zuby, především řezáky, slouží při artikulaci jako pasivní protějšek činnosti rtů a hrotu jazyka. Alveolární výstupek je pasivním protějškem při artikulaci horní části jazyka. Tvrdé patro, které navazuje na alveolární výběžek a tvoří strop dutiny ústní je pasivním protějškem při artikulaci přední části jazyka.

Spodní čelist aktivním pohybem ve směru vertikálním mění velikost čelistního úhlu a tím míru otevření dutiny ústní. Tento pohyb probíhá při artikulaci souběžně s pohybem jazyka. Pohyb dolní čelisti ve směru předozadním ovlivňuje vzájemnou polohu horních a dolních řezáků a tím průchod vydechovaného vzduchu mezi nimi a jazykem.

C) Jazyk (lingua)

Jazyk je svalový orgán  nacházející se v ústní dutině. Svaly jazyka vytvářejí vlastní hmotu jazyka (intraglosální svaly) a zároveň ho kotví k okolním strukturám (extraglosální svaly) (Obr. 10). Primární funkcí jazyka je jeho účast na zpracování potravy v ústech během trávení a polykání sousta a detekce chuti. Během fonace fungije jazyk jako hlavní artikulační orgán, který modifikuje a výrazně ovlivňuje tvar rezonančních dutin vokálního traktu. Právě jeho velká ohebnost ve spojení s jeho přesným nervovým řízením umožňuje vytvářet širokou škálu zvuků.

Intraglosální svaly v jazyku začínají i končí, jsou uspořádány ve třech navzájem kolmých směrech a mění tvar jazyka (Obr. 10):

Extraglosální svaly začínají na útvarech v okolí jazyka, vnořují se do jazyka a pohybují jím jako celkem:

 

Obr. 10 – Intraglosální a extraglosální svaly jazyka, sagitální a frontání řez.

D) Měkké patro (velum)

Měkké patro je tvořené svalovinou a vazivem. Navazuje dorsálně na tvrdé patro (palatum durum) a společně s ním vytváří strop dutiny ústní. Uprostřed zadního okraje měkkého patra vyčnívá do dutiny ústní uvula palatina (čípek). Při polykání se měkké patro zvedá, uzavírá patrovohltanový uzávěr, což zabraňuje tomu, aby sousta pronikala nahoru nosní dutinou.

Při artikulaci může mít měkké patro funkci jak pasivní, tak aktivní. Pasivně slouží jako protějšek při artikulaci zadní části jazyka. Aktivní činnost měkkého patra spočívá v jeho zdvižení do horizontální polohy za současného uzavírání dutiny nosní proti hltanu. Tento závěr je vytvářen u většiny hlásek kromě tzv. nosovek. Měkké patro je tedy během řeči velmi aktivním orgánem vyjma čípku, který je většinou pasivně rozkmitáván pohyby měkkého patra (Palková, 1994). V relaxované pozici velum visí volně dolů do dutiny oropharyngu.

Svaly měkkého patra

Celkem 5 skupin svalů je zodpovědných za pohyb měkkého patra. Tyto svaly buď měkké patro zvedají, snižují anebo v něm zvyšují napětí (Obr. 11). Jsou velmi těsně spojeny se svaly hltanu.

Obr. 11: Svaly měkkého patra a jejich vliv na pozici měkkého patra v dutině ústní.

Přehled svalů:

 

Použitá literatura a literatura k dalšímu studiu:

 

Zpracovala RNDr. Vlasta Lungová, Ph.D., Katedra zoologie a ornitologie, PřF UP Olomouc




Autor příspěvku: lungovav dne 16.11.2012 Chcete-li příspěvek editovat, musíte se přihlásit do systému.
Rubriky: Komunikace, řeč
Komunikace, řeč

Nejnovější příspěvky