Гортань обеспечивает ряд функций (фонаторную, защитную, включающую запирательную, кашлевую, отхаркивающую, опосредованную функцию фиксации плечевого пояса при физическом усилии и оптимизацию дыхательной функции легких), а также дыхательную и выделившуюся в процессе эволюции специфическую для человека речеобразовательную, основанную на фонаторной и дыхательной функциях.
Рис. 18.6. Нервы гортани, вид слева:
1 возвратный нерв; 2 нижний сегмент петли Галена[3]; 3, 6 волокна к щиточерпаловидной мышце; 4 латеральная перстнечерпаловидная мышца; 5 петля Галена; 7 черпаловидный хрящ; 8 продолжение верхнего гортанного нерва; 9 наружная ветвь верхнего гортанного нерва; 10 ствол верхнего гортанного нерва; 11 нервные волокна к надгортаннику; 12, 13 косые и поперечные волокна черпало-черпаловидной мышцы; 14 нервные волокна к черпало-черпаловидной мышце; 15 задняя перстнечерпаловидная мышца
Дыхательная функция гортани заключается не в пассивном пропускании воздуха в легкие и обратно, а в ряде активных рефлекторных актов, совершаемых в гортани и оптимизирующих легочное дыхание. Гортань и, в частности, дыхательная щель, самое узкое место в ВДП, на уровне которого путем рефлекторного изменения расстояния между голосовыми складками автоматически регулируется количество воздуха, поступающего в легкие. При спокойном дыхании голосовая щель находится в состоянии среднего раскрытия и представляет собой просвет треугольной формы с вершиной, обращенной кпереди, и основанием кзади. Изменение просвета дыхательной щели осуществляется за счет сокращения и расслабления мышц, прикрепляющихся к голосовым отросткам черпаловидных хрящей. При спокойном дыхании голосовые складки в фазе вдоха несколько расходятся, при выдохе с такой же амплитудой сходятся. По-видимому, этот феномен является общим для всей воздухопроводной дыхательной системы, поскольку аналогичным образом реагируют и бронхи.
Величина дыхательной щели в 34 раза превышает необходимую для нормального дыхания в покое. Поэтому при срединном положении голосовой складки, возникающем в результате паралича возвратного нерва, когда голосовая щель уменьшается вдвое, больной в покое не испытывает недостатка в кислороде. Необходим лишь некоторый период адаптации к новому состоянию голосовой щели. Во время произвольного глубокого вдоха, при тяжелой физической работе или при патологической гипоксии голосовые складки на вдохе разведены максимально. Такое их разведение осуществляется благодаря сокращению задних перстнечерпаловидных мышц, импульсы к которым могут поступать из пирамидной системы (произвольное сокращение) либо рефлекторно из бульбарного дыхательного центра. В конечном счете дыхательные экскурсии гортани интегрируются физическим актом дыхания как общей моторной функцией дыхательной системы, в основе которой лежит потребность организма в кислороде.
Защитная функция заключается в том, что гортань защищает нижние дыхательные пути от попадания в них инородных тел, жидкости и паров агрессивных химических веществ. Эта функция обеспечивается констрикторами гортани, рефлекторно реагирующими на раздражение ее рецепторов. Физиологический смысл гортанного сфинктера заключается в том, что во время акта глотания, наряду с остановкой дыхания на фазе полувдоха, гортань перекрывается на время прохождения пищевого комка или глотка жидкости по надгортаннику. После соскальзывания пищевого комка, представляющего собой в информационном плане опознанный адекватный объект проглатывания, гортань автоматически раскрывается, вслед за чем неизменно следует рефлекторный выдох, препятствующий аспирации остатков пищи и жидкости, которые могли остаться в гортаноглотке. Сигналом к раскрытию гортани служит прекращение контакта рецепторов надгортанника и слизистой оболочки гортаноглотки с пищевым комком, прошедшим в пищевод. Процесс пересечения пищепроводных и дыхательных путей, происходящий в области гортаноглотки при акте глотания, В. И. Воячек образно назвал механизмом «железнодорожной стрелки».
В отличие от проглатывания естественных продуктов, инородные тела, едкие или горячие жидкости, пары агрессивных веществ распознаются рецепторами гортаноглотки и гортани как объекты угрозы, в результате чего возникает длительный рефлекторный спазм гортани, предохраняющий НДП от попадания в них этих объектов. Однако спазм сам несет в себе угрозу асфиксии. Рефлекторный путь, по которому осуществляется спазм, начинается в чувствительных рецепторах слизистой оболочки нижнего отдела глотки и преддверия гортани. Переключение афферентного пути этого рефлекса на эфферентный происходит в бульбарных моторных центрах, обеспечивающих двигательными нервами констрикторы гортани, диафрагму, межреберные нервы и мышцы брюшного пресса. Поэтому одновременно с сокращением констрикторов гортани, вызывающих закрытие голосовой щели, возникает сокращение указанных мышц и резкое повышение внутригрудного давления с последующим импульсным выдохом (кашлевой рефлекс), в результате чего инородное тело или попавшая в гортань жидкость выталкиваются струей воздуха наружу за пределы гортани. Во время спазма гортани фаза вдоха обычно сопровождается своеобразным стридорозным призвуком.