กล่องเสียง (Laryngeal) เป็นอวัยวะที่อยู่บริเวณใต้คอหอย ทำหน้าที่หลายอย่าง อาทิ การกลืนอาหาร การหาย การป้องกันระบบทางเดินหายใจ และที่สำคัญ คือ ทำหน้าที่เป็นแหล่งเกิดเสียงให้คนเราสามารถเปล่งเสียงออกมาได้ โดยมีสายเสียง (Vocal Cords) เป็นอวัยวะสำคัญที่ทำให้เกิดเสียง
กล่องเสียง เป็นอวัยวะที่เจริญมาจาก brachial arch derivative มีการเจริญเต็มที่ตั้งแต่ยังเป็นตัวอ่อนในครรภ์มารดาเมื่ออายุได้ 7 เดือน ลักษณะภายนอกโดยทั่วไปของกล่องเสียงจะอยู่ในแนวกลางด้านหน้าของลำคอ มีกล้ามเนื้อ (strap muscle) คลุมอยู่ทางด้านหน้า สามารถคลำได้ส่วนนูนชัดเจนของกระดูก hyoid และ cricoids
หน้าที่ของกล่องเสียง
กล่องเสียงมีหน้าที่เกี่ยวข้องกับหลายอย่าง ได้แก่ การเกิดเสียงที่เป็นเสียงแท้ การหายใจเข้า-ออก การกลืนอาหาร และทำหน้าที่ป้องกันท่อลมในระบบทางเดินหายใจ
โครงสร้างกล่องเสียง
โครงสร้างของกล่องเสียง ประกอบด้วยกระดูกอ่อน 9 ชิ้น คือ กระดูกอ่อนที่เป็นชิ้นเดี่ยว (single costilage) 3 ชิ้น คือ กระดูกอ่อน thyroid จะป้องกันช่องทางเข้าของทางเดินหายใจและช่วยการเสริมยึดของเนื้อเยื่ออ่อนของกล่องเสียง กระดูกอ่อน cricoid เป็นส่วนที่สำคัญมาก มีลักษณะหนา และแข็งแรงกว่ากระดูกอ่อน thyroid และ epiglottis คือ ฝาปิดกล่องเสียง ต่อมาเป็นกระดูกอ่อนที่เป็นชิ้นคู่ (paired cartilage) มี 3 คู่ คือ กระดูกอ่อน arytenoids เป็นที่ยึดของ vocal ligament และเป็นส่วนหลัง 1/3 ของเสาเสียงมีกล้ามเนื้อที่ยึดจากกระดูกอ่อน cricoids มายัง arytenoid ทำหน้าที่ให้สายเสียงมีการเคลื่อนกางออก (abduction) และหุบเข้า (adduction) ได้ corniculate cartilage of santorini และ cuneiform cartilage of wrisberg เป็นกระดูกอ่อนชนิด elastic ฝังอยู่ใน aryepiglottic fold ช่องทางของกล่องเสียง (mucosal surface anatomy) อยู่ระหว่างส่วนของช่องคอ (pharynx) และหลอดลมใหญ่ (trachea) แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ
1. Glottic region ประกอบด้วยสายเสียงแท้ (true vocal cord) , anterior และ posterior commissure มี stratified squamous epithelium คลุมอยู่
2. Supraglalottic region (vestibule) ประกอบด้วย ventricle, false vocal cord (ventricular), laryngeal surface of mepiglottis และ aryepiglottic fold ส่วนนี้ปกคลุมด้วย straitified squamous epithelium ยกเว้นส่วนของ ventricle ที่บุด้วย pseudostratified ciliated epithelium
3. Subglottic region ตั้งแต่ระดับของ conus elasticus คือ ประมาณ 5 มิลลิเมตร ใต้ระดับของสายเสียงลงไป จนถึงขอบล่างของกระดูกอ่อน cricoid บริเวณนี้บุด้วย pseudostratified ciliated epithelium
กล่องเสียงยังมีระบบการถ่ายเทน้ำเหลืองค่อนข้างมาก ยกเว้นบริเวณของสายเสียงแท้ระบบถ่ายเทน้ำเหลืองของกล่องเสียง ประกอบด้วย
1. Super ficial laryngeal muscosa ถ่ายเทเข้าสู่ระบบน้ำเหลืองไปยังฝั่งตรงข้ามได้ (contralateral node)
2. Submucosal group มีการถ่ายเทน้ำเหลืองไปข้างเดียวกัน (ipsilateral node) โดยขึ้นอยู่กับตำแหน่งต้นกำเนิดของพยาธิสภาพว่าอยู่เหนือหรือใต้สายเสียง (supraglottic หรือ infraglottic)
การเกิดเสียงจากกล่องเสียง
ในลำคอของมนุษย์แบ่งออกเป็นสามส่วน ส่วนล่างสุดมี “กล่องเสียงหรือหลอดเสียง” เรียกว่า Larynx อยู่ด้านหน้าของคอระหว่างโคนลิ้นและขอบบนของหลอดลม กล่องเสียงนี้ประกอบด้วยกระดูกอ่อนยึดด้วยเอ็นและกล้ามเนื้อสายเล็กๆ ที่อยู่บริเวณกล่องเสียงทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของกล่องเสียง ภายในกล่องเสียงมีช่องเล็กเรียกว่า Larynx Cavity จะมีแผ่นเยื่อบางๆ 2 เส้น ยื่นเป็นปีกออกมายาวประมาณ ½ นิ้ว ขึงจากหน้าไปหลัง เรียกว่า “สายเสียง (Vocal Cords)” มีความยืดหยุ่น สามารถปรับให้หย่อน ตึง และเปลี่ยนรูปได้
เสียงเกิดจากอากาศหรือลมภายในที่เราหายใจเข้าไปถูกปล่อยออกผ่านขึ้นมาระหว่างสายเสียงที่ตึง ทำให้สายเสียงนั้นพลิ้วเกิดความสั่นสะเทือนจากแรงลมบังเกิดเป็นคลื่นเสียงต่ำๆ สูงๆ ขึ้น เสียงเกิดจากความสั่นสะเทือนของสายเสียงจะได้รับการปรับแต่งเป็นคำพูด หรือ เสียงอื่นๆ เช่น เสียงร้อง และเกิดความดังกังวานโดยอาศัยอวัยวะอื่นๆ เช่นจมูกและโพงอากาศรอบจมูก ช่องปาก เพดาน ลิ้น ฟัน และริมฝีปาก เป็นต้น
สายเสียงเป็นแหล่งกำเนิดของเสียง ถ้าเกิดการอักเสบจากเชื้อโรคหรือจากการใช้ที่หักโหม เช่น ตะโกนมากเกินไป จะทำให้เกิดอาการเจ็บคอ หรือเสียงแหบแห้ง ถ้าสายเสียงเกิดชำรุดก็อาจจะทำให้ไม่สามารถพูดได้
การออกเสียงของมนุษย์
เสียงเกิดจากการหายใจออก ที่นำเข้าไปโดยผ่านจมูก หรือ ปาก แล้วนำออกมาโดยผ่านกล่องเสียง และเส้นเสียงในลำคอ ทำให้สายเสียงสั่นสะเทือน เกิดเป็นคลื่นเสียง สูงๆ ต่ำๆ เสียงสั่นนี้จะได้รับการปรับแต่งเป็นคำพูดหรือเสียงร้องเพลง โดยอาศัยอวัยวะภายในช่องปาก เช่น โพรงจมูก ช่องปาก เพดาน ลำคอ ปาก ริมฝีปาก ลิ้น และฟัน
ระดับเสียงของมนุษย์โดยทั่วๆ ไป แบ่งออกเป็น 3 ระดับ คือ เสียงสูง เสียงกลาง และเสียงต่ำ โดยระดับเสียงที่เปล่งออกมานั้น ผู้หญิงกับผู้ชายจะไม่เหมือนกัน โดยส่วนใหญ่เสียงผู้หญิงจะมีความถี่สูงกว่าผู้ชาย ทั้งนี้แล้วแต่เสียงของแต่ละคนด้วย เสียงมีตำแหน่งของความก้องกังวานต่างกัน ดังนี้
1. ระดับเสียงต่ำ
ระดับเสียงต่ำ เป็นเสียงที่ทุ้มใหญ่ ขณะออกเสียงในระดับต่ำ จะรู้สึกคล้ายมีความสั่นสะเทือนบริเวณอก ดังนั้น เมื่อร้องเพลงระดับนี้ จึงต้องใช้ความก้องกังวานบริเวณลำคอ และช่องในทรวงอกเป็นที่ขยายเสียง เรียกว่า Chest Tones
2. ระดับเสียงกลาง
ระดับเสียงกลาง เกิดจากความสั่นสะเทือนของ 2 ส่วน คือ บริเวณช่องปาก และโพรงจมูก โดยขณะที่ออกเสียงระดับกลางจะต้องใช้จมูก แก้ม และช่องปากช่วยขยายช่องเสียง เพื่อเพิ่มความก้องกังวานให้มากขึ้น ซึ่งเรียกว่า Mouth and Throat Tones
3. ระดับเสียงสูง
ระดับเสียงสูง เป็นระดับเสียงที่มีความแหลม สูง ขณะเปล่งเสียงจะรู้สึกก้องกังวานในโพรงกะโหลกศีรษะ และบริเวณหน้าผาก ดังนั้น เมื่อร้องเพลงเสียงระดับนี้ ต้องให้เกิดความรู้สึกก้องกังวานในศีรษะ ซึ่งเรียกว่า Head Tones
กลไกการพูดของผู้คนปกติ
ในการพูดของผู้คนปกติอวัยวะสำคัญที่ใช้ในการพูด ได้แก่ ปอด กล่องเสียง เส้นเสียง ช่องคอ ลิ้นไก่ เพดานอ่อน เพดานแข็ง ปุ่มเหงือก ฟัน ริมฝีปาก ลิ้น ในการเปล่งเสียงพูดครั้งหนึ่งๆ ต้องอาศัยการทำงานที่ประสานกันของอวัยวะต่างๆข้างต้น
ในการเปล่งเสียงพูดของผู้คนปกตินั้น มีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 องค์ประกอบ ได้แก่ แหล่งกำเนิดลม (initiation) การทำงานของเส้นเสียง (phonation) และการออกเสียง (articulation) กล่าวคือ
1. แหล่งกำเนิดลม (initiation) แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่
– แหล่งกำเนิดลมจากปอด (pulmonic initiation) มนุษย์จะใช้ลมจากปอดโดยใช้ลมหายใจ ทำให้เกิดกระแสลม 2 ชนิด คือ กระแสลมเข้า (ingressive air-stream) และกระแสลมออก (regressive air-stream)
– แหล่งกำเนิดลมจากกล่องเสียง (glottalic initiation) แหล่งกำเนิดลมชนิดนี้ ได้แก่ สภาพของเส้นเสียงที่ปิดสนิท ไม่มีลมจากปอดผ่านขึ้นมา แล้วเคลื่อนกล่องเสียงขึ้นลงดันลมออกหรือดึงลมเข้า เสียงที่เปล่งออกมาโดยใช้ลมออก ได้แก่ เสียงหยุด-ลมออก (ejective) ส่วนเสียงแบบลมเข้า ได้แก่ เสียงหยุด-ลมเข้า (implosive)
– แหล่งกำเนิดลมจากเพดานอ่อน (velaric initiiation) แหล่งกำเนิดลมในลักษณะนี้ คือ ลิ้นส่วนหลังยกขึ้นจรดเพดานอ่อน อากาศที่อยู่ในปากจะถูกสูดเข้า เสียงที่เกิด ได้แก่ เสียงเดาะ-ลมเข้า (click)
อย่างไรก็ตามเสียงพูดในเสียงภาษาไทยโดยส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการใช้แหล่งกำเนิดกระแสลมจากปอดแบบลมพุ่งออก โดยอาศัยลมหายใจที่ผ่านออกจากปอดขึ้นไปยังอวัยวะต่างๆ เป็นลำดับ ดังนั้น ปอดจึงเป็นแหล่งกำเนิดลมสำคัญที่ใช้ในการพูด
ความจุของปริมาตรอากาศของแต่ละคนจะมีขนาดไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับสรีระ สภาพร่างกาย และสุขภาพ แต่โดยปกติแล้ว ปริมาตรอากาศจากปอดไปจนถึงริมฝีปากของผู้พูดปกติจะมีปริมาตรเฉลี่ย 2,000 – 4,500 cm3 และใช้ปริมาตรอากาศในการพูดต่อการเปล่งเสียง 1 ครั้ง เฉลี่ยประมาณ 3,000 cm3 โดยมีปริมาตรอากาศบริเวณเหนือกล่องเสียง (จากคอหอยไปจนถึงช่องปาก) ประมาณ 120 – 160 cm3 ทั้งนี้ แคทฟอร์ดยังได้กล่าวถึงปริมาตรอากาศที่ใช้ในการออกเสียงพยัญชนะระเบิด โดยในการออกเสียงที่ฐานริมฝีปากจะใช้ปริมาตรอากาศเฉลี่ยมากที่สุดคือ 120 – 160 cm3 รองลงมา คือ ฐานเสียงปุ่มเหงือกใช้ปริมาตรอากาศเฉลี่ย 70 – 100 cm3 และเสียงที่ฐานเพดานอ่อนใช้ปริมาตรอากาศเฉลี่ยน้อยที่สุดคือ 30 – 50 cm3
2. การทำงานของเส้นเสียง (phonation)
การทำงานของเส้นเสียง เป็นการดัดแปลงกระแสลมขั้นตอนหนึ่ง ซึ่งเป็นการทำงานของเส้นเสียงภายในกล่องเสียง โดยหลังจากการหายใจเข้า เส้นเสียงจะอยู่ในลักษณะปิด หลังจากนั้นลมจากปอดจะผ่านขึ้นมาทางหลอดลม และผ่านมายังกล่องเสียง ซึ่งตั้งอยู่บริเวณส่วนบนของหลอดลม ภายในกล่องเสียงมีเส้นเสียง มีลักษณะเป็นเส้นเอ็นบางๆ ยืดหยุ่นได้มี 2 เส้น สามารถเคลื่อนมาติดกันหรือห่างจากกันเพื่อเปิดเป็นช่องว่าง ซึ่งในขณะเปล่งเสียง เส้นเสียงจะมีสภาพต่างกันทำให้เกิดเสียงต่างกัน เช่น หากเส้นเสียงมีลักษณะเปิดกว้าง (open glottis) ลมจากปอดจะผ่านช่องระหว่างเส้นเสียงได้สะดวก ไม่มีการสั่นสะเทือน เสียงที่เกิดจะเป็นเสียงอโฆษะ (voiceless sound) หากเส้นเสียงตึงตัวเข้าชิดกัน และเปิดออกหลายๆ ครั้ง เป็นสภาวะของเส้นเสียงสั่น (glottis in vibration) เสียงที่เกิดขึ้นจะเป็นเสียงโฆษะ ( voiced sound) หรือหากเส้นเสียงเคลื่อนตัวเข้ามาหากัน (narrowed glottis) แต่ไมชิดมากพอที่จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนได้ แรงดันลมที่ผ่านช่องระหว่างเส้นเสียงนี้จะลดลง เสียงที่เกิดขึ้นจะเป็นเสียงกระซิบ เป็นต้น
3. การออกเสียง (articulation)
เป็นการดัดแปลงกระแสลมอีกขั้นตอนหนึ่ง ต่อเนื่องจากการดัดแปลงกระแสลมโดยการทำงานของเส้นเสียง การออกเสียงเป็นการบังคับกระแสลม (stricture) โดยใช้ฐานกรณ์ภายในช่องปากให้อยู่ในสภาพต่างๆ กัน เช่น การเคลื่อนไหวของริมฝีปาก ฟัน ลิ้น เพดานอ่อน ลิ้นไก่ ซึ่งมีผลทำให้ลมที่มาจากแหล่งกำเนิดลม มีทางเดินของกระแสลมที่ต่างกัน ทำให้เกิดเป็นเสียงพูดต่างๆ ได้ เช่น เสียงระเบิด (plosive) เสียงเสียดแทรก (fricative) เสียงลิ้นรัว (trill) เป็นต้น
