กายวิภาคและโครงสร้างจุลภาคของสายเสียง

สายเสียง (vocal folds) เป็นโครงสร้างเนื้อเยื่ออ่อนคู่ในกล่องเสียงที่สั่นสะเทือนเพื่อสร้างเสียง โครงสร้างจุลภาคแบบเป็นชั้นที่โดดเด่นของสายเสียง ซึ่งประกอบด้วยส่วนหุ้มที่ยืดหยุ่นอยู่เหนือส่วนแกนที่แข็งกว่า เป็นสิ่งที่ช่วยให้สายเสียงสามารถสั่นได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงระดับเสียงและความดังที่หลากหลาย และเป็นข้อเท็จจริงสำคัญของกายวิภาคของสายเสียง

Definition

สายเสียงเป็นแถบเนื้อเยื่อบุผิว (mucosa), lamina propria และกล้ามเนื้อที่ทอดยาวข้ามกล่องเสียงจากกระดูกอ่อนไทรอยด์ด้านหน้าไปยังกระดูกอ่อนอะริทีนอยด์ด้านหลัง ซึ่งมีโครงสร้างจุลภาคแบบเป็นชั้นที่ช่วยให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องได้เองในระหว่างการออกเสียง

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการจัดเรียงโดยรวมของสายเสียง การยึดติดกับกระดูกอ่อนไทรอยด์และอะริทีนอยด์ กล้ามเนื้อที่ประกอบเป็นส่วนแกนของสายเสียง (thyroarytenoid/vocalis) และโดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างเป็นชั้นของเยื่อบุผิวและ lamina propria เป็นคำอธิบายอ้างอิงของกายวิภาคและเนื้อเยื่อวิทยาของสายเสียงปกติ ไม่ใช่แนวทางทางคลินิกสำหรับรอยโรคของสายเสียง

Core questions

• สายเสียงประกอบด้วยเนื้อเยื่อชั้นใดบ้าง ตั้งแต่เยื่อบุผิวไปจนถึงกล้ามเนื้อ?
• แบบจำลอง body-cover คืออะไร และมีความสำคัญต่อการสั่นสะเทือนอย่างไร?
• ส่วนประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์ของ lamina propria มีผลต่อกลไกของสายเสียงอย่างไร?

Key concepts

• เยื่อบุผิวชนิด stratified squamous epithelium ของขอบด้านใน
• Lamina propria ชั้นตื้น (ช่องว่างของ Reinke)
• Lamina propria ชั้นกลางและชั้นลึก (เอ็นเสียง)
• กล้ามเนื้อ Thyroarytenoid (vocalis) เป็นส่วนแกนของสายเสียง
• เมทริกซ์นอกเซลล์: คอลลาเจน, อีลาสติน, กรดไฮยาลูโรนิก
• คลื่นเยื่อบุผิว (Mucosal wave)

Key theories

แบบจำลอง body-cover (แบบเป็นชั้น) ของสายเสียง

Hirano อธิบายสายเสียงว่าเป็นโครงสร้างแบบเป็นชั้นซึ่งมีส่วนหุ้มที่ยืดหยุ่น (เยื่อบุผิวและ lamina propria ชั้นตื้น) คลุมอยู่เหนือส่วนแกนที่แข็งกว่า (lamina propria ชั้นลึกและกล้ามเนื้อ vocalis); ความแข็งสัมพัทธ์ของชั้นเหล่านี้ ซึ่งปรับโดยการทำงานของกล้ามเนื้อ ควบคุมคลื่นเยื่อบุผิวและรูปแบบการสั่นสะเทือน

Mechanisms

สายเสียงแต่ละข้างสร้างขึ้นเป็นชั้นๆ พื้นผิวด้านในถูกปกคลุมด้วยเยื่อบุผิวชนิด stratified squamous epithelium ซึ่งอยู่ใต้ lamina propria ซึ่งโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นชั้นตื้น (superficial), ชั้นกลาง (intermediate) และชั้นลึก (deep); ชั้นกลางและชั้นลึกรวมกันเป็นเอ็นเสียง (vocal ligament) ชั้นที่ลึกที่สุดคือกล้ามเนื้อ thyroarytenoid (vocalis) ซึ่งประกอบเป็นส่วนแกนของสายเสียง แบบจำลอง body-cover ของ Hirano จัดกลุ่มเหล่านี้เป็นส่วนหุ้มที่ยืดหยุ่นและส่วนแกนที่แข็งกว่า ซึ่งเป็นความแตกต่างที่อธิบายว่า lamina propria ชั้นตื้นที่มีการจัดเรียงอย่างหลวมๆ ช่วยให้เยื่อบุผิวพื้นผิวเคลื่อนที่เป็นคลื่นเหนือเนื้อเยื่อที่ลึกกว่าและแข็งกว่าได้อย่างไรในระหว่างการออกเสียง (Hirano, 1974; Titze, 1994) พฤติกรรมทางกลของแต่ละชั้นขึ้นอยู่กับเมทริกซ์นอกเซลล์ (extracellular matrix) ของมัน — อีลาสตินและกรดไฮยาลูโรนิกให้ความยืดหยุ่นในขณะที่คอลลาเจนให้ความต้านทานแรงดึง — และการศึกษาที่วัดปริมาณส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยให้เข้าใจว่าทำไมชั้นตื้นจึงมีความยืดหยุ่นสูง (Hahn et al., 2006; Hahn, Teply, et al., 2006)

Clinical relevance

โครงสร้างแบบเป็นชั้นอธิบายว่าทำไมรอยโรคที่ผิวเผินของสายเสียงจึงสามารถรบกวนคลื่นเยื่อบุผิว (mucosal wave) ได้ และทำไมการรักษา lamina propria จึงเป็นเป้าหมายในการผ่าตัดเสียง (phonosurgery) ข้อมูลนี้อธิบายโครงสร้างปกติเพื่อการอ้างอิงและการศึกษา และไม่ได้ให้คำแนะนำสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาโรคของสายเสียง

History

ก่อนทศวรรษ 1970 สายเสียงมักถูกมองว่าเป็นแถบเนื้อเยื่อที่สม่ำเสมอ คำอธิบายของ Hirano เกี่ยวกับโครงสร้างแบบเป็นชั้นและแนวคิด body-cover ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจเกี่ยวกับการออกเสียงและการผ่าตัดสายเสียง และการศึกษาเชิงปริมาณของเมทริกซ์นอกเซลล์ในภายหลังได้วางรากฐานทางชีวเคมีให้กับแบบจำลองนี้ (Hirano, 1974; Hahn et al., 2006)

Key figures

• Minoru Hirano
• Ingo Titze
• Steven Zeitels

Seminal works

• hirano-1974
• titze-1994
• hahn-biomaterials-2006

Frequently asked questions

สายเสียงเป็นเส้นเชือกจริงหรือ?

ไม่เชิง สายเสียงเป็นรอยพับของเยื่อบุผิว เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน และกล้ามเนื้อ มากกว่าที่จะเป็นเส้นเชือก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้เชี่ยวชาญหลายคนจึงนิยมใช้คำว่า 'vocal folds' (สายเสียง) มากกว่า

แบบจำลอง body-cover คืออะไร?

เป็นแนวคิดที่ว่าสายเสียงทำหน้าที่เหมือนส่วนหุ้มที่ยืดหยุ่น (เยื่อบุผิวและ lamina propria ชั้นตื้น) ที่เลื่อนอยู่เหนือส่วนแกนที่แข็งกว่า (ชั้นที่ลึกกว่าและกล้ามเนื้อ) ซึ่งช่วยให้เยื่อบุผิวพื้นผิวเคลื่อนที่เป็นคลื่นในระหว่างการออกเสียง