กายวิภาคของกล่องเสียงและการทำงานของเสียง
กล่องเสียงเป็นอวัยวะที่ประกอบด้วยกระดูกอ่อนและกล้ามเนื้อที่อยู่ส่วนบนของหลอดลม ทำหน้าที่ป้องกันทางเดินหายใจส่วนล่าง ควบคุมการไหลเวียนของอากาศ และเปลี่ยนอากาศที่หายใจออกให้เป็นเสียง ส่วนนี้จะช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจโครงสร้างของกล่องเสียงและหน้าที่สามประการที่เกี่ยวพันกันของกล่องเสียง ได้แก่ การป้องกันทางเดินหายใจขณะกลืน การควบคุมการหายใจ และการออกเสียง ซึ่งเป็นรากฐานสำหรับหัวข้อที่มีรายละเอียดมากขึ้นต่อไป
Definition
กายวิภาคของกล่องเสียงและการทำงานของเสียง หมายถึง การศึกษาโครงสร้างของกล่องเสียงและวิธีที่โครงสร้างนั้นสนับสนุนการออกเสียง การป้องกันทางเดินหายใจ และการควบคุมการหายใจ
Scope
ส่วนนี้จะสำรวจกายวิภาคศาสตร์มหัพภาคและจุลภาคของกล่องเสียง (กระดูกอ่อน กล้ามเนื้อภายในและภายนอก เส้นเสียงที่มีชั้นต่างๆ) การรับรู้ทางประสาทสัมผัสและการสั่งการ และสรีรวิทยาของการสร้างเสียง การป้องกันการสำลัก และการควบคุมทางเดินหายใจ เป็นภาพรวมเชิงอ้างอิงและการศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานปกติของกล่องเสียง ไม่ใช่แนวทางในการวินิจฉัยหรือจัดการความผิดปกติของกล่องเสียง
Sub-topics
Core questions
- กระดูกอ่อน กล้ามเนื้อ และชั้นเนื้อเยื่อหลักของกล่องเสียงมีอะไรบ้าง และแต่ละส่วนมีส่วนช่วยในการทำงานอย่างไร?
- กล่องเสียงเปลี่ยนการไหลเวียนของอากาศที่หายใจออกให้เป็นเสียงได้อย่างไร?
- กล่องเสียงป้องกันทางเดินหายใจส่วนล่างขณะกลืนได้อย่างไร ในขณะที่ยังคงอนุญาตให้มีการไหลเวียนของอากาศขณะหายใจ?
- การทำงานของกล่องเสียงได้รับการประสานงานโดยการรับรู้ทางประสาทสัมผัสและการสั่งการอย่างไร?
Key concepts
- กระดูกอ่อนกล่องเสียง (กระดูกไทรอยด์, กระดูกคริคอยด์, กระดูกแอริทีนอยด์, ฝาปิดกล่องเสียง)
- กล้ามเนื้อกล่องเสียงภายในและภายนอก
- โครงสร้างแบบชั้น (body-cover) ของเส้นเสียง
- ช่องโหว่ของกล่องเสียง (glottis) และช่องว่างระหว่างเส้นเสียง (rima glottidis)
- เส้นประสาทกล่องเสียงส่วนบนและเส้นประสาทกล่องเสียงกลับ
- หน้าที่สามประการ: การออกเสียง, การป้องกันทางเดินหายใจ, การหายใจ
Key theories
- ทฤษฎีกล้ามเนื้อ-อากาศพลศาสตร์ของการออกเสียง
- การออกเสียงอธิบายได้ว่าเป็นการทำงานร่วมกันของความดันอากาศใต้ช่องโหว่ของกล่องเสียงและการไหลเวียนของอากาศ (แรงอากาศพลศาสตร์) กับคุณสมบัติยืดหยุ่นและกล้ามเนื้อของเส้นเสียง ซึ่งทำให้เส้นเสียงเกิดการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องด้วยตัวเอง แทนที่จะถูกกระตุ้นด้วยระบบประสาทในแต่ละรอบ
Mechanisms
กล่องเสียงตั้งอยู่ระหว่างคอหอยด้านบนและหลอดลมด้านล่าง โครงสร้างกระดูกอ่อนของกล่องเสียงรองรับเส้นเสียงสองเส้น ซึ่งตำแหน่งถูกกำหนดโดยกล้ามเนื้อภายในที่ทำงานบนกระดูกอ่อนแอริทีนอยด์ การกางออกจะเปิดช่องโหว่ของกล่องเสียงสำหรับการหายใจ และการหุบเข้าจะปิดช่องโหว่สำหรับการออกเสียงและการป้องกันทางเดินหายใจ ในระหว่างการออกเสียง เส้นเสียงที่หุบเข้าจะถูกทำให้สั่นสะเทือนโดยการไหลเวียนของอากาศที่หายใจออกตามหลักการของกล้ามเนื้อ-อากาศพลศาสตร์ (myoelastic-aerodynamic principles) (Titze, 1994) ในระหว่างการกลืน การยกตัวของกล่องเสียงและการปิดช่องโหว่ของกล่องเสียงจะช่วยป้องกันทางเดินหายใจเมื่อก้อนอาหารผ่านไป (Matsuo & Palmer, 2008) ตลอดวงจรการหายใจ กล่องเสียงจะปรับความต้านทานการไหลเวียนของอากาศ และเป็นตัวกลางในการสะท้อนกลับเพื่อป้องกัน เช่น การไอและการหดเกร็งของกล่องเสียง (laryngospasm) (Bartlett, 1989) การควบคุมการเคลื่อนไหวและการรับรู้ส่วนใหญ่มาจากเส้นประสาทกล่องเสียงส่วนบนและเส้นประสาทกล่องเสียงกลับ (recurrent laryngeal branches) ของเส้นประสาทเวกัส (vagus nerve) (Sanders et al., 1993)
Clinical relevance
ความเข้าใจกายวิภาคและสรีรวิทยาปกติของกล่องเสียงเป็นรากฐานของสาขาวิชาต่างๆ ตั้งแต่การดูแลเสียงและพยาธิวิทยาการพูดและภาษา ไปจนถึงศัลยกรรมศีรษะและคอ และการจัดการทางเดินหายใจ เนื่องจากขั้นตอนและความผิดปกติจำนวนมากส่งผลกระทบต่อโครงสร้างชุดเล็กๆ ชุดเดียวกัน ภาพรวมนี้อธิบายโครงสร้างและการทำงานปกติเพื่อการอ้างอิงและการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
History
การศึกษาอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับการทำงานของกล่องเสียงเติบโตมาจากการส่องกล่องเสียงในศตวรรษที่สิบเก้า และงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์เสียงและสรีรวิทยาการหายใจในศตวรรษที่ยี่สิบ ความเข้าใจแบบกล้ามเนื้อ-อากาศพลศาสตร์ของการออกเสียงและแบบจำลองชั้นของเส้นเสียงได้ปรับเปลี่ยนมุมมองของกล่องเสียงให้เป็นเครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนที่ละเอียดอ่อน ในขณะที่การทบทวนทางสรีรวิทยาได้รวมบทบาทในการป้องกันและการหายใจเข้าด้วยกัน (Bartlett, 1989; Titze, 1994)
Key figures
- Ingo Titze
- Minoru Hirano
- Dudley Bartlett
Related topics
Seminal works
- titze-1994
- bartlett-1989
- sanders-1993
Frequently asked questions
- หน้าที่หลักสามประการของกล่องเสียงคืออะไร?
- การป้องกันทางเดินหายใจส่วนล่างขณะกลืน การควบคุมการไหลเวียนของอากาศขณะหายใจ และการสร้างเสียง (การออกเสียง)
- กล่องเสียงเหมือนกับสายเสียงหรือไม่?
- ไม่ กล่องเสียงคืออวัยวะทั้งหมด — กระดูกอ่อน กล้ามเนื้อ และเยื่อบุ — ในขณะที่เส้นเสียง (สายเสียง) เป็นโครงสร้างคู่ที่อยู่ภายในซึ่งสั่นสะเทือนเพื่อสร้างเสียง