Talfærin
Góðan dag. Í þessum fyrirlestri er fjallað um talfærin, einkum talfæri í barkakýli og starfsemi þeirra, og um röddun. Lítum fyrst hérna á mynd af þeim líffærum og líkamshlutum sem taka þátt í hljóðmyndun. Forsenda fyrir hljóðmyndun er loftstraumur, yfirleitt við útöndun þó sum, stundum séu málhljóð reyndar mynduð við innöndun, mynduð á innsoginu eins og sagt er, en venjuleg málhljóð mynduð við útöndun. Það sem að gerist er að magavöðvar og brjóstholsvöðvar, þeir hérna, þrýsta lungunum saman. Þindin lyftist upp, þrýstir lungunum saman, þannig að loftið í lungunum, það, það pressast upp, upp um barkann og í gegnum barkakýlið og þar getur orðið hindrun á vegi þess sem við komum að núna á eftir. Nú, síðan fer loftið áfram upp um, upp í kok og svo út úr líkamanum, annað hvort um eins og það gerir venjulega við útöndun, eða þá um munn, eins og það gerir við myndun tals, þó það fari reyndar stundum um nefið líka. Það sem að stjórnar því hvort að loftið fer um, út um nefhol og nef eða út um munnhol og munn er staða gómfillunnar sem er hér aftast í, í munnholinu, við komum að henni síðar. En sem sé, fyrsta hindrunin í, á vegi loftsins getur orðið í barkakýlinu, og þar þarf loftstraumurinn sem sagt að fara upp á milli hinna, sem nefnast raddbönd, og raddböndin liggja upp með hliðarveggjum barkakýlisins og, og slímhúð þeirra rennur saman við slímhúð barkans. Við skulum nú skoða þessa mynd hérna af barkakýlinu, og sjáum margar betri myndir á eftir. Hér er, er sem sagt skjaldbrjósk. Þetta er, hér vinstra megin er horft á barkakýlið að framan og, og hér er skjaldbrjóskið sem er stór, stórt brjósk, sem er það sem við getum, og hérna hornið hérna á því er það sem við getum fundið fyrir ef við þreifum hérna á barkakýlinu að framan, þetta er nú miklu meira áberandi á karlmönnum en konum. En síðan hér fyrir neðan er svo kallað hringbrjósk og svo eru hér við, myndin hérna hægra megin sýnir barkakýlið séð aftan frá, eins og sé horft inn í hálsinn að aftan, og þar, þar sér maður fleiri brjóskflögur, könnubrjósk, sem eru tvær hérna, þríhyrningslaga brjóskflögur, sem liggja ofan á hringbrjóskinu, brjóskinu, og efst á þeim, efst á könnubrjóskunum, eru, eru litlir þríhyrningar sem nefna, nefnast hnýfilbrjósk. Hér er barkalokið sem leggst yfir barkann við kyngingu þannig að matur fari ekki ofan í, ofan í barkakýlið og barkann. En þetta má svo allt saman skoða miklu betur á hreyfimyndum, sem við gerum núna á eftir. Hér er svo langsnið af barkakýlinu, annað sjónarhorn á þetta. Það sem við sjáum hér er, hér, barkann og barkabrjósk semsagt brjóskið, brjóskhringina í barkanum. Hér er hringbrjóskið og hér má svo sjá raddböndin, sjáið, þau eru sitthvorum megin, tvær örvar hér, og loftið kemur hér upp frá lungunum, þrýstist hér upp á milli raddbandanna. Þetta er, hér er sýnt, þetta er þröng loftrás en það er hægt að víkka hana og það er líka hægt að loka henni algerlega vegna þess að raddböndin eru hreyfanleg. Og hér fyrir ofan eru svo aðrar annað par af slímhimnum, svokölluð fölsku raddbönd, barkalokið sést hér og svo framvegis. Það er nú miklu betra að átta sig á þessu á, á hreyfimyndum, gerum það rétt á eftir. En hér er bara svona, aðeins fleiri myndir, svona kyrrmyndir, og dregin saman meginatriðin. Raddböndin eru himnur eru sem eru, sem liggja upp með hliðarveggjum barkakýlisins, fastar við veggina að neðan eins og sést á myndinni hér á undan þessari hérna að raddböndin eru í beinu framhaldi í raun og veru af slímhúðinni innan í barkanum að framan eru þau svo fest á innan á skjaldbrjóskið. Þetta er skjaldbrjóskið hér, raddböndin eru fest þar innan á. Að aftan eru þau hins vegar fest á þríhyrndar brjóskflögur, könnubrjóskin, sem eru tvö, tvær brjóskflögur, og, sem eru hreyfanlegar. Þess vegna er hægt að hreyfa raddböndin, víkka raddglufuna og þrengja hana eftir því sem þörf krefur, og þetta er sem sagt þannig að við venjulega öndun þá glenna könnubrjóskin raddböndin sundur að aftan þannig að loft á greiða leið um raddglufuna. Og þetta getum við séð hér til dæmis, á þessari mynd, hér er í raun og veru horft, eins og sé horft ofan í barkakýlið og raddglufan galopin við öndun, hér, þetta, þessi, þetta dökka svæði hér sýnir sem sagt opna loftrás, raddböndin hér til hliðar. Þegar við myndum svokölluð rödduð hljóð Þá eru könnubrjóskin hreyfð, reyndar ekki bara könnubrjóskin en, þetta er flóknara en það, en til einföldunar getum við sagt að það séu fyrst og fremst könnubrjóskin sem eru hreyfð, þannig að raddglufan lokast að nokkru leyti eða algerlega, sem sagt raddböndin sem eru, sem eru glennt sundur að aftan hér á myndinni lengst til hægri. Að framan liggja þau alltaf saman af því að þar eru þau fest í skjaldbrjóskið en að aftan eru þau fest í könnubrjóskin sem eru hreyfanleg, þannig að það er hægt að glenna raddglufuna sundur hér að aftan. Við myndun raddaðara hljóða þá er það gert, þá færa könnubrjóskin raddböndin þannig að þau liggi saman að aftan, og síðan opnast þau og lokast til skiptis við röddun, eins og við komum að í, í næsta fyrirlestri. Við kyngingu liggja raddböndin hins vegar þétt saman. Hér er sem sagt lokað fyrir loft frá lungun, lungum og lokað fyrir loft, loftrásina niður í lungu líka. Barkalokið leggst yfir barkann, lokar því, raddböndin eru lokuð, það er ekkert loft á ferðinni. Þannig að, að, að á þennan hátt geta raddböndin haft mismunandi stöðu eftir því hvað við erum að gera, hvort við erum að anda að okkur og frá, tala eða neyta fæðu. Það er hægt að skoða þetta miklu betur og átta sig miklu betur á þessu með alls konar myndefni. Hér er til dæmis líkan, þrívíddarlíkan af barkakýlinu og það sem að við sjáum hér, skjaldbrjóskið, og það er hægt ef við förum á þetta, hérna, höldum vinstri músarhnappnum niður og færum þetta til, þá getum skoðað raddböndin líka, skoðað barkakýlið fyrirgefið þið, líka frá hlið og síðan getum við snúið lengra, skoðað þetta aftan frá. Hér fáum við upp heiti á, á ýmsum hlutum þess, epiglottis er sem sagt barkalokið og arytenoid cartilage er, er, er sem sagt könnubrjósk og corniculate cartilage er hnýfilbrjósk, cricoid cartilage er hringbrjósk, sem er þarna undir, esophagus er, er vélinda, og svo getum, svo getum við haldið sem sagt áfram að snúa þessu lengra og lengra, snúa því hring eftir hring til þess að átta okkur betur á hvernig þetta virkar allt saman. Hér er svo heilmikið efni sem er um að gera að skoða vel til þess að átta sig á þessu. Þetta er, er sem sagt um barkakýlið og ef við bara rennum aðeins í gegnum þetta, byrjum á þessu hérna, location and functions, þá er, eins og þið sjáið, það er, hérna hægt að, að, það sem er dökk blátt, hægt að smella á það og þá fær maður skýringar inn á myndirnar. Og hér er, þetta er sem sagt bent hér á barkakýlið, larynx, og hér er málbeinið, tungan og vélinda, og síðan er hér sem sagt loftrásin milli, milli koks og barka. Hér sést, þessi lýsing er fleiri en ein síða, við getum haldið hér áfram og lesið okkur til áfram um, um þetta. Síðan getum farið til baka hérna í larynx menu og skoðað næsta þarna. Þar sem er haldið áfram að, farið svona í nánari atriði í lýsingu barkakýlisins og starfsemi þess. Hér, ef þið sem sagt smellið hérna á walls of the larynx þá sjáum við svona þversnið af, af barkakýlinu. Og hér eru brjóskin í hinum ýmsu, hinar ýmsu brjóskflögur merktar, epiglottið, sem sagt barkalok, og, og síðan er hérna hringbrjósk og könnubrjósk, hnýfilbrjósk og, og hérna, svo að lokum skjaldbrjósk. Þessi brjósk hér, cuneiform, veit ég ekki hvað heita á íslensku. Og svo eru sýndar svona, sýnd bönd, og, ýmis bönd og himnur sem eru þarna í barkakýlinu. Og hér er svo um vöðva barkakýlisins, alls konar vöðvar hér sýndir sem að stjórna hreyfingum raddbandanna og, og svo er, hérna, sýnd þessi, svona, slímhimna sem, sem er hér innan í barkakýlinu. Förum áfram í yfirlitið, hér getum við skoðað þessi, þessa, þetta brjósk, brjóskflögurbetur. Hér sem sagt er skjaldbrjóskið og hérna er þessi, hérna, fremsti hluti þess, sem að við sem sagt getum fundið fyrir ef við þreifum á barkakýlinu að framan, að minnsta kosti karlmenn, og hérna fyrir ofan er málbeinið, sem er tengt við barkakýlið með himnum, þetta er eina beinið í líkamanum sem er ekki tengt við beinagrindina. Hér er svo hringbrjóskið. Og það er hægt að snúa þessu hérna, smella hérna á rotate og snúa barkakýlinu, svona til þess að átta sig betur á því. Áfram í yfirlitið. Hér er sem sagt, erum við komin að barkalokinu og, sem er hér, sem sagt sem að leggst yfir barkakýlið, lokar barkakýlinu, þegar, við kyngingu. Og það er, hérna, getum séð þetta hér á þessu, þessari hreyfimynd. Ef þið fylgist með barkalokinu þá sjáið þið hvernig það ýmist lokar fyrir barka kýlið eins og núna eða opnar. Þarna fer sem sagt fæða niður vélindað og af því að barkalokið lokar barkakýlinu lendir hún ekki ofan í barkakýlinu. En síðan þegar er, kyngingu er lokið þá má opna aftur fyrir loftrásina. Áfram hér. Hér er yfirlit yfir þessar brjóskflögur hérna, könnubrjóskin hér og hnýfilbrjóskin, sem eru svona efsti hluti þeirra, og hér sem sagt eru raddböndin sem eru, eru tengd þarna við könnubrjóskin að aftan en við skjaldbrjóskið að framan. Og hér eru svo alls konar vöðvar sem eru tengdir þarna við þessi brjósk og við raddböndin, eða stjórna hreyfingu raddbandanna, og, og hér er sem sagt sýnt hvernig raddböndin hreyfast á mismunandi hátt. Þið sjáið mjög mismunandi hreyfingar hérna. Hér sem sagt liggja könnubrjóskin saman, þrenn, þar sem raddböndin eru tengd við þau. Ef Ef þið ýtið hér á þá færast þau í sundur, en af því þau eru þríhyrningslaga og bara fest svona hér að neðan þá geta þau hreyfst á mjög margvíslegan hátt og, og þar af leiðandi geta raddböndin hreyfst á margvíslegan hátt, sem að skiptir máli í, í hljóðmynduninni. Nú, áfram. Hérna sjáum við inn í barkakýlið og þar sem eru þessi, þessi tvö pör af himnum, annars vegar raddböndin hér, þessi neðri, og svo fölsku raddböndin þarna efri. Og það er sýnt hvernig, hvernig þessar himnur ná frá könnubrjóskunum hérna að aftan yfir í, yfir í, hér að aftan, yfir í skjaldbrjóskið að framan, og þetta eru sem sagt raddböndin. Og það er sem sagt svona stoðband í hvoru raddbandi. Og svo er hér, fölsku raddböndin. Nú, áfram með yfirlitið hér. Hér er sýnt hvernig spegli er brugðið þarna fyrir ofan barkakýlið til þess að sjá stöðu raddbandanna í því og hér er sem sagt horft ofan í barkakýlið. Glottis er, heitir raddglufa á íslensku. Það er sem sagt opið á milli, loftrásin á milli raddbandanna og, og hér sést þetta sem við höfum verið að tala um, mismunandi brjósk og, og himnur. Þetta er staða raddbandanna við öndun og þetta er sem sagt með þessu móti, við þessa stöðu, þá á loftið greiða leið upp og niður. En til þess að mynda rödduð hljóð þá þrengist loftrásin, raddglufan, og verður bara sem sagt ör, örmjó, örmjó rás. Og það er það sem að gerist sem sagt við hljóðmyndun, við röddun, er að loftið frá lungunum kemur raddböndunum á hreyfingu, þau fara að titra og mynda hljóð. Það sem gerist er að raddböndin loka fyrir loftstreymið en lungun halda áfram að dæla lofti upp, en loftið kemst ekki lengra, það kemst ekki upp í kokið, kemst ekki upp úr barkakýlinu, vegna þess að raddglufan er lokuð. Raddböndin liggja saman. Og þá er alveg augljóst hvað gerist, sem sé. Það byggist upp loftþrýstingur neðan lokunarinnar í barkanum, neðan lokunarinnar, og verður meiri þrýstingur en fyrir ofan af því að loftið heldur áfram að streyma að neðan. Að endingu gefa raddböndin eftir, þau eru teygjanleg, þau eru teygjanlegar himnur, og þau standast ekki þennan þrýsting endalaust, þau gefa eftir, glennast sundur og hleypa loftinu upp og þá kemur heilmikil loftgusa. Loftið streymir milli raddbandanna á miklum hraða og það sem þarna á þessum mikla hraða til þess að lækka þrýstinginn, það er að þrýstingurinn í þessum hraða straumi, þarna á milli raddbandanna upp um raddglufuna, þrýstingurinn þar lækkar. Þetta er eðlisfræðilegt lögmál, svokallað Bernoulli-lögmál eða Bernoulli-kraftur, sem segir að þrýstingurinn lækki þegar, þegar hraði loftstraumsins eykst þarna. Og vegna þess að þrýstingurinn þarna á milli raddba, í loftstraumnum milli raddbandanna lækkar, þá kemur að því að teygjan í raddböndunum verður aftur yfirsterkari, nær aftur að loka fyrir loftstrauminn þegar þrýstingurinn ofan og neðan raddbanda hefur jafnast. Þá endurtekur sama sagan sig. Það fer aftur að byggjast upp þrýstingur neðan raddbanda þegar lokunin kemur aftur og þegar sá þrýstingur er orðinn nægur þá brýtur loft sér leið upp og svo framvegis. Og þetta ferli er kallað ein sveifla, sem sé ferlið frá því að raddböndin lokast og loftþrýstingur neðan þeirra eykst, lokunin rofnar, loftþrýstingur fellur aftur vegna þess að loftið sem hafði safnast saman fyrir neðan raddböndin það kemst burt og svo lokast raddböndin á ný. Þetta ferli kallast ein sveifla. Þetta ferli er svo sýnt á annan hátt hér á þessari mynd sem sýnir loftstrauminn millli raddbandanna upp um raddglufanna. Hér er lárétti ásinn sem sýnir tíma í millisekúndum. Það er að segja þúsundustu hlutum úr sekúndu. Lóðrétti ásinn sýnir aftur á móti loft streymið um raddglufuna í rúmsentimetrum á sekúndu. Við sjáum hér, hér í upphafi er, er sem sagt raddglufan lokuð, en, en lokunin rofnar, og um leið og hún rofnar þá kemur mikið loft þarna upp, sem sagt örstutt sekúndubrot þangað til það er komið hér í hámark. Svo sem sagt lækkar það hægar heldur en það jókst. Kúrfan er ekki, ekki eins brött hérna á leiðinni niður en hér er sem sagt teygjan í raddböndunum að ná yfirhöndinni, raddglufan að þrengjast og, og loftstraumurinn að minnka, hérna, þar sem brotalínan er, hefur raddglufan lokast alveg aftur og er lokuð hér um stund meðan loftþrýstingur er að byggjast upp. Og svona endurtekur þetta sig aftur og aftur. það er hægt að mæla það að, hér, að hver sveifla tekur átta komma fimm millisekúndur Það þýðir að það eru um það bil hundrað og tuttugu sveiflur á sekúndu, sem er svona meðal karlmannsrödd, komum að því síðar. Hér sjáum við þetta teiknað á tvennan hátt, vinstra megin, þar sem er merkt A, er eins og sé horft niður í barkakýlið, hér er sem sagt algjör lokun og svo opnast raddböndin hér aðeins og meira, síðan fara þau, og, og, og fara svo aftur að lokast og lokunin hefur svo, er svo orðin algjör hér. Er eins og sé horft aftan frá inn í hálsinn eða barkakýlið að aftan. Hér eru raddböndin algjörlega lokuð, liggja saman á löngum kafla. Hérna á næstu mynd hér neðst Er lokunin að rofna, þrýstingurinn að neðan er í þann veginn að brjóta sér leið upp. Búinn að færa raddböndin sundur hér neðst en það er aðeins lokun efst ennþá. Hérna hefur lokunin algjörlega rofnað og hér er raddglufan galopin. Svo á myndinni hér efst uppi þá er raddglufan að byrja lokast aftur vegna þess að þrýstingur hefur þá jafnast að ofan og neðan raddbanda. Þau eru að færast, koma mjög nálægt hvort öðru hér að neðan er ennþá nokkuð opin að ofan. Hérna eru þau komin alveg saman að neðan af því hér er sem sagt búið að loka algjörlega fyrir oftstrauminn en, en raddböndin hefur samt ekki fallið alveg saman hér að ofan Og svo liggja þau saman alla leiðina, komin ein sveifla og þar með látum við lokið þessum fyrirlestri um talfærin í barkakýli og raddbandasveiflur.