Tekst van de film: VOICE PRODUCTION, the vibrating larynx

Deze tekst is ook te downloaden en uit te printen in PDF formaat.
Om het PDF formaat te kunnen lezen heb je Acrobat Reader nodig.

zwart-wit, geluid, 42 min.
door: Jw van den Berg, W. Vennard, D. Burger, en C.C. Sheridan.
Universiteit van Groningen 1960

Nederlandse tekst: G.L.J. Nieboer, 1986, Stem: R.J.Niemeijer.
Electronische versie: P. Pabon, jan 1988, Web: G. Bloothooft 2003

VOORWOORD

Deze introductiefilm behandelt de anatomie, de fysiologie en het functionele gedrag van de normale menselijke larynx, en maakt deel uit van een filmprogramma dat 4 jaar geleden startte en dat gebaseerd is op onderzoek gedurende de laatste 12 jaar (re 1960).

Na enkele inleidende scènes wordt de mannelijke larynx stukje voor stukje opgebouwd, in omgekeerde volgorde van dissectie, te beginnen bij de trachea, tot het punt waarop het preparaat kan foneren. Deze scènes zijn gemaakt met normale belichting. De functie van de verschillende delen wordt gedemonstreerd en toegelicht door de verteller.

Vervolgens wordt een aantal menselijke preparaten tot trillen gebracht onder stroboscopische belichting met behulp van een delta-f generator. Deze generator maakt het mogelijk de trillingen in slowmotion te observeren, onafhankelijk van de eigenlijke trillingsfrequentie. De trillingspatronen zijn dan continu over lange periodes en met synchroon geluid te zien. De invloed van de volgende variabelen wordt gedemonstreerd: luchtstroom, contractie van de interarytenoidspieren, mediale compressie van de processus vocales en spanning in de lengterichting. Het gedrag in borst- en falsetregister en tijdens tussenliggende instellingen wordt getoond, en er wordt uitleg bij gegeven.

Het weer opbouwen van de larynx wordt vervolgens voltooid door toevoeging van de supraglottische structuren tot en met het hyoid been, en de innervatie wordt getoond.

Dit is de basis voor de studie van het functioneren van de levende larynx. Met de delta-f generator en de stroboscopische belichting worden verscheidene scènes getoond waarin een geschoolde zanger en een ongeschoold proefpersoon een paar vocalises en melodieën zingen met synchroon geluid. in deze scènes is voor het eerst langdurige larynxactiviteit te zien; de nieuwe methode heeft een aantal voordelen boven high-speed fotografie.

De realisatie van deze film was mogelijk door de onmisbare medewerking van Prof. W. Vennard, M.M. van de University of Southern California, die een sabattical year in Groningen doorbracht, Drs. D. Burger, assistent, en C.C. Sherivanian, Ph. D., die een jaar in Groningen doorbracht als Fulbright Fellow.



 

DEEL 1: TRACHEA TOT STEMPLOOIEN    

(normaal licht)

1. Inleidende scènes

2. Silhouet van larynx en
    aanzetstuk

Hier is het orgaan wat zichtbaar is in de keelspiegel. Het is een constructie opgebouwd uit kraakbeenderen boven op de trachea of luchtpijp. De er binnenin gelegen structuren vormen een afsluitbare vernauwing waardoor de ademlucht kan passeren. Om te beginnen moeten we een goed inzicht hebben in de bouw en samenhang van deze kraakbeenderen en spieren.

3. Mannelijke larynx Dit is een mannelijke larynx, opgehangen aan het benige tongbeen of hyoid, geplaatst bovenop een gedeelte van de trachea. De belangrijkste kraakbeenderen van de larynx zijn het thyreoid, het cricoid, de twee arytenoiden en de epiglottis. We zullen nu een larynx stukje voor stukje opbouwen om de structuur en de werking ervan te bestuderen.

4. Trachea Dit is een gedeelte van de trachea of luchtpijp; deze bestaat uit kraakbeenringen die er voor zorgen dat er een doorgang blijft voor het passeren van de ademlucht. De trachea is buigzaam en rekbaar. De kraakbeenringen zijn aan de achterkant niet compleet; ze worden gesloten door spier- en bindweefsel [1]. We zullen dit bovenste gedeelte van de trachea op deze houder zetten.

5. Cricoid

 

Dit is het cricoid of ringkraakbeen. Het is het enige kraakbeen van de larynx dat een complete ring vormt. De vorm heeft iets van een zegelring: aan de voorkant is het smalste gedeelte, terwijl zich aan de achterzijde een groot blad bevindt. Van bovenaf gezien heeft het een ovale vorm. Het cricoid bevindt zich boven op de trachea. We hebben het cricoid met twee spelden aan de houder bevestigd. Er zijn vier gewrichtsvlakken waar andere kraakbeenderen aan het cricoid vastzitten. Twee zijn hol. Een...twee. Deze zijn voor het thyreoid. Twee gewrichtsvlakken zijn bol, met een ovale omtrek. Een...twee. Deze zijn voor de arytenoiden.

 6. Arytenoid Dit is het linker arytenoid of bekerkraakbeen. Het heeft grofweg genomen een piramidevorm met drie uitstekende delen. Het bovenste uitsteeksel heet apex. Het grote stompe uitsteeksel aan de zijkant is de processus muscularis, een aanhechtingspunt voor verschillende spieren, zoals we later zullen zien. Het kleinere, flexibele, puntige uitsteeksel aan de voorzijde is de processus vocalis, zo genoemd omdat het ligamentum vocale en de musculus vocalis eraan hechten. Aan de onderkant van de processus muscularis is een hol, bijna cylindrisch gevormd gewrichtsvlak voor de verbinding met het cricoid. Let wel, dit gewrichtsvlak bevindt zich hier onder de processus muscularis. Laten we het op z'n plaats zetten. Het kan twee bewegingen uitvoeren, die we zullen aanduiden met kantelen en glijden (noot 1). Het wordt op z'n plaats gehouden door een bindweefselkapsel, dat op deze plaats extra stevig is. Dit kapsel verankert het arythenoid hier in het midden op het blad van het cricoid. Dit is de kantelbeweging. Er is ook een glijdende beweging mogelijk langs de helling van de ovaal gevormde bovenkant van het cricoid. Uiteraard hoort er nog een arytenoid bij; laten we deze ook op z'n plaats zetten.

7. Arytenoiden Zo zitten de twee arytenoiden bevestigd: de processus vocalis wijst naar voren, de processus musculares rusten op de bolle gewrichtsvlakken van de gebogen bovenrand van het cricoidblad. ligamenten (banden) zorgen ervoor dat ze beweeglijk en buigbaar vastzitten.

8. Instellende spieren & 
9. Achterste
    cricoarytenoidspieren
Dit zijn de spieren die de arytenoiden in verschillende richtingen bewegen. Deze grote spieren, die een groot gedeelte van het cricoidblad bedekken, zijn de musculi cricoarytenoidei posteriores (PCA). Ze heten posterior omdat ze aan de achterzijde zitten, en cricoarythenoid omdat ze hun oorsprong vinden op het cricoid en hun aanhechtingspunt hebben op de arytenoiden. Wanneer we de draden aan deze spieren vastmaken kunnen we de werking ervan nabootsen. Hetzelfde zullen we doen met alle andere spieren. Wanneer deze achterste cricoarytenoidspieren contraheren (samentrekken), trekken ze de arytenoiden uit elkaar met een complexe, hoofdzakelijk kantelende beweging.

10. Interarytenoidspieren De arytenoiden zijn aan de bovenkant door drie interarytenoid (IA) spieren verbonden. Aan de oppervlakte vinden we twee onopvallende kruiselings lopende spieren: de musculi arytenoidei obliqui. Daaronder bevindt zich een veel grotere en sterkere, horizontaal lopende spier, de musculus arytenoideus transversus. Wanneer deze spieren contraheren worden de arytenoiden naar elkaar toe getrokken.

11. Laterale
     cricoarytenoidspieren
We kunnen nu de musculi cricoarytenoidei laterales (LCA) zien. Ze heten lateraal omdat ze hier aan de zijkant zitten, en cricoarytenoid omdat ze hun oorsprong vinden op het cricoid en, over het cricoid heen, aanhechten op de arytenoiden. Het is belangrijk om in gedachten te houden dat deze spieren vastzitten aan de processus muscularis van de arytenoiden. Wanneer de laterale arytenoidspieren contraheren wordt de processus muscularis van elk arytenoid naar voren getrokken, met als gevolg een interessante instelling van de processus vocalis die we vanuit een ander gezichtspunt beter zullen kunnen zien.

12. Arytenoid instellingen

 

We zullen deze onderdelen eens bekijken vanuit ongeveer dezelfde richting als we doen met een keelspiegel. We kunnen zo de beweging van de arytenoiden bekijken wanneer elk paar spieren contraheert en z'n trekkracht uitoefent. De achterste cricoarytenoidspieren trekken de arytenoiden uit elkaar met een kantelende beweging, en de interarytenoidspieren trekken ze weer naar elkaar toe met een kantelende en omhoogglijdende beweging, zodat de apexen elkaar raken (noot 1). De laterale cricoarytenoidspieren doen dit: kantelen en glijden. De glijdende beweging kan ook een roterende component bevatten om de bovenste of onderste hoeken van het cricoidgewrichtsvlak (noot 1). We kunnen zien dat de processus musculares naar voren worden getrokken en dat de processus vocales elkaar raken. Wanneer zowel de laterale cricoarytenoidspieren als de interarytenoidspieren contraheren resulteert een stevig contact tussen de arytenoiden, zoals hier.

De bedoeling van deze bewegingen wordt duidelijker wanneer we de stemplooien op hun plaats zien. Daarvoor hebben we het thyreoid kraakbeen nodig.

13. Thyreoid

 

Dit is het thyreoid kraakbeen. Het bezit twee vleugels, die aan de voorzijde verbonden zijn. Deze verbinding is er alleen aan het onderste gedeelte; aan de bovenkant is een inkeping. De achterkant is open, en elke vleugel heeft een bovenste en een onderste hoorn. De onderste hoorns zitten vast op de gewrichtsvlakken van het cricoid. We hebben al gezien dat de arytenoiden op het cricoid de mogelijkheid hebben te glijden en te kantelen. Dit gaat ook op voor de verbinding cricoid-thyreoid. Het thyreoid kantelen om het aanhechtingspunt van het gewricht, op deze manier. Het kan ook een beetje glijden.

14. Cricothyreoidligament Dit is het cricothyreoid ligament. Het zorgt ervoor dat de twee kraakbeenderen aan de voorkant niet te ver van elkaar af komen.

15. Cricothyreoidspieren Dit zijn de cricothyreoidspieren, zo genoemd omdat ze hun oorsprong vinden op het cricoid, van voor naar achter uitwaaierend, en aanhechten op de onderste rand van het thyreoid. Ze trekken het thyreoid gedeeltelijk naar beneden en gedeeltelijk naar voren.

16. Stemplooiligamenten

 

Dit zijn de ligamentum vocale of stemplooiligament. Het zijn twee witgekleurde banden tussen de hoek van het thyreoid kraakbeen en de arytenoiden. Elk van de ligamenten is bevestigd aan een processus vocalis. Wanneer de cricothyreoidspieren gerelaxeerd (ontspannen) zijn, zijn de ligamenten slap; ze zijn stijf als deze spieren contraheren (noot 2). Onder deze omstandigheden, bij hoge toonhoogtes, werken de ligamenten bijna onafhankelijk van de musculi vocales, vrijwel vergelijkbaar met snaren (noot 2). We constateren dat door de werking van de cricothyreoidspieren de stemplooiligamenten wel kunnen worden gespannen, maar dat ze er niet door naar elkaar toe worden gebracht (noot 3).

17. Thyreoarytenoidspieren Dit zijn de thyreoarytenoidspieren. Ze vinden hun oorsprong in het thyreoid kraakbeen en hun aanhechtingspunt op de arytenoiden. Het zijn complexe spieren, samengesteld uit meerdere bundels spierweefsel. De bundels die naast de stemplooiligamenten liggen heten de interne thyreoarytenoidspieren; ze zijn losjes met de ligamenten verbonden. Ze hechten gedeeltelijk vast aan de processus vocalis en lopen door naar de processus muscularis; ze vormen het lichaam van de stemplooien. De interne thyreoarytenoidspieren heten ook de musculus vocalis (VOC). In het alledaagse gebruik heten deze structuren, bestaande uit de vocalis spieren, de processus vocales en de stemplooiligamenten de ware stemplooien.

Naast de interne thyreoarytenoidspieren liggen de externe thyreoarytenoidspieren; een gedeelte ervan is verwijderd en is dus momenteel niet zichtbaar. Deze spieren zitten vast aan de processus muscularis en langs de hele buitenrand van de arytenoidkraakbeenderen, tot aan de apex toe (noot 4).

18. Abductie en adductie

 

Laten we de functie van de instellende spieren en hun werking met betrekking tot de stemplooien eens bekijken. Beweging van de stemplooien van de middenlijn af heet abductie, beweging naar de middenlijn toe heet adductie.

Glottis Bij contractie van de achterste (posterior) cricoarytenoidspieren worden de stemplooien van elkaar af bewogen en is de ruimte tussen de stemplooien groot. Deze ruimte heet de glottis of stemspleet. Tijdens de ademhaling is de glottis geopend. De achterste cricoarytenoidspieren zijn de voornaamste abductiespieren. De interarytenoidspieren daarentegen zijn adductiespieren. Wanneer ze contraheren worden de apexen van de arytenoiden naar elkaar toe getrokken.

19. Mediale compressie

Nog eens de achterste cricoarytenoidspieren, en de interarytenoidspieren. De laterale (zijkant) cricoarytenoidspieren brengen de beide processus vocales naar de middenlijn toe (noot 4). Hier is te zien wat er gebeurd wanneer alleen deze spieren werken (noot 5). We zien dat de laterale cricoarytenoidspieren met een soort hefboomwerking de processus vocales naar elkaar toe drukken. We zullen dit mediale compressie noemen (noot 4).

Maar om de glottis geheel te sluiten moeten we zowel de laterale cricoarytenoidspieren als de interarytenoidspieren contraheren. Posterior... lateraal... interarytenoid... posterior... lateraal... interarytenoid... posterior... lateraal... interarytenoid... posterior.

20. Spanning in de
     lengterichting
Wanneer we de thyreoarytenoidspieren contraheren verkleinen ze de afstand tussen de hoek van het thyreoidkraakbeen en de arytenoidkraakbeentjes; zo worden de stemplooiligamenten slap (opm. PP, het zijn de spieren die er "binnen" liggen, die dus niet!). Wanneer echter het thyreoid naar voren beweegt, van de arytenoiden af, worden ze gerekt. Deze beweging komt op rekening van de cricothyreoidspieren. Deze werking rekt de stemplooien; we zullen dit spanning in de lengterichting noemen, We zouden verwachten dat door deze spanning in de lengterichting de glottis sluit, maar wat er gebeurt is dat er juist een kleine opening ontstaat (noot 3), ook wanneer de interarytenoidspieren contraheren. Met de juiste dosis mediale compressie wordt deze spleet gesloten (noot 3).

21. Binnenkant van de larynx

 

Hier zien we de binnenkant van de larynx. Het thyreoidkraakbeen is hier doorgesneden. Hier is de voorzijde van het cricoid ook doorgesneden. Hier is het cricoidblad. Het was nodig het cricoid met twee spelden te fixeren. Dit is het arytenoidkraakbeen.

Dit gebeurt er wanneer de achterste cricoarytenoidspier contraheert. Nu de laterale cricoraytenoidspier. Posterior... lateraal... posterior... lateraal. 

22. Conus elasticus Dit is het ligamentum vocale of stemplooiligament, bestaande uit de verdikte bovenrand van een membraan dat dient ter versteviging van de onderzijde van de thyreoarytenoidspieren. Dit membraan heet conus elasticus. De onderste rand zit vast op de bovenste rand van het cricoid kraakbeen, en ook het cricothreoid ligament maakt er deel van uit.

23. vorm van de stembanden, Borststem & Falset Zo lang als het preparaat nu zichtbaar is, is er geen spanning in de lengterichting; de stemplooien zijn slap en dik. Wanneer de spanning in de lengterichting zeer klein is, wordt de doorsnede van de stemplooien bepaald door de dikte van de musculus vocalis. De toon die met deze instelling wordt geproduceerd zullen we borststem noemen.

Falset instelling Wanneer we nu spanning in de lengterichting toevoegen zien we hoe de stemplooien smaller worden. Deze smalle rand is niets anders dan het stemplooiligament. Wanneer de spanning in de lengterichting groot is wordt de vorm van de stemplooien grotendeels bepaald door het stemplooiligament. We zullen dit falset instelling noemen.

24. Positie van de larynx

 

Over het algemeen neemt men aan dat door de werking van de cricothyreoidspieren het thyreoid kantelt op het cricoid. In onze film is dat zo te zien. Wanneer echter het thyreoid wordt gefixeerd, moet het cricoid kantelen, op deze manier (noot 6). Dit is een betere benadering van wat in feite gebeurt bij een levende larynx. Bij de hoogste tonen van de stem echter, wanneer de keelspieren de larynx omhoogtillen, wordt de larynx als geheel gekanteld.

In alle gevallen echter worden de stemplooien gerekt, alleen het beeld in de keelspiegel is verschillend. Bij de laagste tonen, wanneer de cricothyreoidspieren niet contraheren, wordt het zicht op het achterste gedeelte van de stemplooien belemmerd door de arytenoiden (noot 7). Deze positie geeft het beste beeld.


 

DEEL 2: DE TRILLENDE GEISOLEERDE LARYNX

(stroboscopisch delta-f licht, synchroon geluid)

 

25. Inleidende scènes met
     normaal licht
We gaan nu lucht door ons preparaat blazen om de trillingen van de stemplooien te bestuderen (zie noot 8 voor een beschrijving van de experimentele opstelling). Daarvoor moeten we de hoorns van het thyreoid verwijderen om niet met onze insteldraden in de war te komen.

Er is geen spanning in de lengterichting; de stemplooien zijn slap en dik, en het geluid zal dat van de borststem zijn. De glottis gaat open door contractie van de achterste cricoarytenoidspieren. Nu relaxeren ze. Luister naar de toon wanneer zowel de interarytenoidspieren als de laterale cricoarytenoidspieren contraheren (noot 4). Het is nodig een contactmicrofoon te gebruiken; er zullen dus enkele kleine verschillen zijn in luidheid en kwaliteit tussen het geluid dat u nu hoort en het geluid in de experimenteerruimte (noot 11).

26. Delta-f generator

 

Het is mogelijk deze trilling voor het oog te vertragen met behulp van stroboscopisch licht en een delta-f generator (noot 9), zodat één trillingscyclus op het scherm ongeveer een seconde zal duren. Dit maakt het mogelijk het trillingsverloop van de borststem gedetailleerd te bestuderen.

27. Inleidende scène.
     Borststem met
     stroboscopisch 
     delta-f licht
28. Borststem

Voorwaarden:
- zeer weinig spanning in de lengterichting,
- stemplooien nauwelijks verlengd,

Gevolgen:
- slappe stemplooiligamenten,
- dikke stemplooien,

Kenmerken:
- grote amplitudes,
- glottis stevig gesloten,
- verticale faseverschillen.

Wat zijn de kenmerken van de borststem (noot 10)? We hebben al gezien dat dit trillingspatroon het gevolg daarvan is, dat er weinig of geen spanning in de lengterichting bestaat, en dat er een nauwelijks een verlenging  van de stemplooien is. De stemplooiligamenten zijn slap, en de stemplooien zijn dik. De amplitudes van de trillingen zijn groot, dat wil zeggen: de stemplooien bewegen tamelijk ver van de middenlijn af, en de glottis gaat elke keer wijd open. Dankzij de dikte van de stemplooien wordt de glottis stevig gesloten, en hij blijft ook in elke cyclus aanzienlijke tijd gesloten, waardoor zich onder de glottis luchtdruk kan opbouwen. De lucht kan daardoor in de vorm van explosieve pulsen uit de glottis komen. Eerst drukt de lucht de stemplooien aan de onderzijde van elkaar, om vervolgens naar boven te borrelen. De glottis sluit ook het eerst aan onderzijde. Dit noemen we het verticaal faseverschil. Al deze kenmerken maken de borststem geschikt voor lage frequenties, relatief luid, en rijk aan harmonische boventonen. Laten we er nog eens naar luisteren. We zullen telkens één factor variëren, waarbij we alle andere factoren constant laten.

32. Interarytenoidspieren

33. Laterale
     cricoarytenoidspieren

34. Samen
35. Mediale compressie
36. Luchtstroom Allereerst contraheren alleen de interarytenoidspieren: we nemen geen trillingen waar, maar wanneer we een extra luchtstoot toevoeren begint de trilling. Laten we nu eens alleen de laterale cricoarytenoidspieren contraheren (noot 4): de toon is nogal hees, omdat er lucht ontsnapt tussen de arytenoiden (noot 11). De werking van de interarytenoidspieren zal deze spleet sluiten; omdat de efficiëntie van de glottis is toegenomen kunnen we nu de luchtstroom verminderen. De interarytenoidspieren contraheren nu; laten we nu eens de mediale compressie vergroten, terwijl de andere factoren constant blijven. Nu verkleinen we de mediale compressie en we vergroten vervolgens de luchtstroom, terwijl andere factoren constant blijven. We verkleinen nu de luchtstroom en vergroten vervolgens de spanning in de lengterichting.

37. Spanning in de
      lengterichting
We kunnen waarnemen dat het intensiveren van een factor terwijl de andere constant blijven als gevolg heeft dat de toonhoogte hoger wordt en dat de luidheid toeneemt. Het is echter niet mogelijk bij de borststem de spanning in de lengterichting flink op te voeren, tenzij tegelijkertijd de mediale compressie groter wordt (noot 3).

38. Falsetstem.
     Inleidende scène. 
     Normaal licht
We moeten bedenken dat we tot nu toe het gedrag van de glottis hebben gezien met dikke stemplooien, zoals hier; wanneer we nu spanning in de lengterichting gaan opvoeren worden de stemplooien dun en strak. Het geluid dat ze zo zullen voortbrengen is de falsettoon. Als de spanning in de lengterichting groot is kunnen we kleine bewegingsamplitudes verwachten. Het is moeilijk de stemplooien in deze toestand van de middenlijn af te bewegen. Laten we een juiste dosis mediale compressie toevoegen en de trillingen eens met een normale belichting bekijken.

39. Stroboscopisch 
     delta-f licht
Dit is wat de stroboscoop laat zien. De frequentie lijkt hier dezelfde als bij de borststem, maar dat is een gevolg van de delta-f generator. In feite is deze toon twee oktaven hoger dan de borststem.

40. Falsetstem
Voorwaarden:
- grote spanning in de lengterichting,
- mediale compressie,
- smalle stemplooien

Gevolgen:
- stemplooiligamenten strak,
- stemplooien sterk verlengd,

Kenmerken:
- kleine amplitudes,
- onvolledige glottissluiting,
- verwaarloosbare verticale faseverschillen.

Dit zij de onderscheidende kenmerken van de falset (noot 10). Zowel een grote spanning in de lengterichting als mediale compressie (noot 3) zijn nodig. Door de spanning in de lengterichting worden de stemplooien langer. Als gevolg daarvan zullen de stemplooien strak zijn. We kunnen nog meer spanning toevoegen in dit register nadat de ligamenten tot hun maximale lengte zijn uitgerekt. Zoals we gezien hebben zijn de stemplooien dun. Als gevolg van de grote spanning zijn de amplituden klein, dat wil zeggen dat de glottis zelf niet zo wijd opengaat als bij de borststem. De glottis is ook niet in elke cyclus stevig gesloten; vaak is bij de falset de glottissluiting onvolledig. Omdat de stemplooien dun zijn is het verticale faseverschil te verwaarlozen; de glottis gaat aan de onderkant niet eerder open dan aan de bovenkant.

41. Interarytenoidspieren

42. Laterale
     cricoarytenoidspieren

43. Samen
44. Invloed van mediale
     compressie
45. Invloed luchtstroom
46. Invloed spanning 
     in de lengterichting
Laten we nog eens luisteren. Eerst contraheren alleen de interarytenoidspieren: we nemen geen trillingen waar (noot 3), ook al voeren we een extra luchtstoot toe. Laten we nu alleen de laterale cricoarytenoidspieren contraheren (noot 4). Nu contraheren we daarbij de interarytenoidspieren: we zien dat voor de beste falset zowel contractie van de interarytenoidspieren als mediale compressie nodig zijn. Op dit moment zijn alleen de interarytenoidspieren gecontraheerd; we zullen geleidelijk meer mediale compressie gaan uitoefenen totdat de toon begint (noot 3), en daarna steeds luider en hoger wordt. Nu verminderen we mediale compressie en vergroten de luchtstroom, terwijl de andere factoren constant blijven. Nu verminderen we de luchtstroom; daarna houden we de luchtstroom constant en vergroten we de spanning in de lengterichting, die overigens al groot is.

47. Tussenliggende
      instellingen

Tussen deze extreme instellingen, borststem en falset, kunnen we tussenliggende trillingstypes voortbrengen, die corresponderen met de tussenliggende maten van spanning in de lengterichting. Dit is te zien in de geëxciteerde larynx, en natuurlijk ook in de levende larynx. Laten we beginnen het bovenste gedeelte van de borststem, zonder spanning in de lengterichting, en deze spanning geleidelijk opvoeren. Nu gaan we weer terug.


 

DEEL 3: SUPRAGLOTTISCHE STRUCTUREN EN INNERVATIE

(normaal licht)

 

48. Recapitulatie van deel 1 Voordat we naar de levende larynx gaan kijken moeten we eerst een beter idee krijgen van een paar andere onderdelen van de larynx. Tot nu toe heeft onze studie zich beperkt tot die strukturen die voor de fonatie het meest van belang zijn: trachea, cricoid, thyreoid, cricothyreoidspieren, arytenoiden, achterste cricoarytenoidspieren, interarytenoidspieren, laterale cricoarytenoidspieren, en de thyreoarytenoidspieren, bestaande uit de interne thyreoarytenoidspieren of musculus vocalis en de externe thyreoarytenoidspieren. Boven deze structuren bevinden zich andere, voor het fonatieproces minder belangrijke, structuren met een andere functie. Deze onderdelen moeten we nu toevoegen.

49. Ventriculaire plooien De externe cricoarytenoidspieren reiken wat hoger dan de interne, en sommige vezels ervan bevinden zich in een weefselplooi erboven, die over de stemplooien heen hangt en aan beide zijden een holte vormt. Deze holtes heten de ruimtes of ventrikels van Morgagni, en de plooien waardoor ze gevormd worden de ventriculaire plooien, of, in het alledaagse gebruik, de valse stemplooien.

52. Epiglottis

 

Hier bevindt zich een bladvormig kraakbeen, de epiglottis of het strotteklepje. Het is net onder de inkeping op het thyreoid bevestigd en functioneerd als een deksel voor de glottis. Bij slikken wordt het over de glottis getrokken. Deze beweging wordt veroorzaakt door spieren tussen de epiglottis en de arytenoiden.

53. Kraag

Dit heet de kraag van de larynx. Deze wordt gevormd door de epiglottis aan de voorzijde en de arytenoiden aan de achterzijde, met daartussen de aryepiglottische plooien, waarin zich spiervezels bevinden. In feite zijn deze vezels een voortzetting van de musculi arytenoidei obliqui.

Het sluitingsmechanisme boven op de larynx is vergelijkbaar met  een tabakszaksluiting, en heeft het doel vreemd materiaal uit de luchtpijp te houden.

Hier in de aryepiglottische plooien, vlak bij de arytenoiden, zitten twee kleinere kraakbeentjes; ze hebben geen speciale functie, behalve misschien dat ze de kraag wat stevigheid geven. Ze heten de kraakbeentjes van Wrisberg.

54. Binnenkant van de larynx

 

Dit is de binnenkant van ons preparaat zoals die er nu uitziet. De epiglottis is doorgesneden. Hier is de aryepiglottische plooi  met de kraakbeentjes van Wrisberg. Hier is de valse stemplooi met daaronder de ruimte van Morgagni. De verbinding tussen al deze onderdelen wordt gevormd door een membraan dat een aantal klieren bevat om de larynx te smeren. Het heet het quadrangulair of vierhoekig membraan; met deze naam is ongeveer aangegeven hoe het er uit ziet.

55. Hyoidbeen Boven de kraakbeenderen die we tot nu toe hebben gezien bevindt zich het hyoid been. Het is U-vormig, met een centraal lichaam en twee hoorns, aan elke kant een. Het hyoid been wordt tongbeen genoemd, omdat de tong er op ontspringt. Het tongbeen is met een groot aantal spieren aan de schedelbasis en het kraakbeen opgehangen, terwijl er ook spieren lopen van het tongbeen naar het borstbeen en andere aanhechtingspunten onder de larynx.

56. Hyoidspieren Deze spieren bepalen de positie van het tongbeen in de keel: hoog laag, naar voren of naar achteren, en aangezien de larynx is opgehangen aan het tongbeen kunnen deze spieren die het tongbeen bewegen onder bepaalde omstandigheden spanning uitoefenen op de larynx en op de daarin liggende stemplooien. De larynx hangt op deze manier aan het hyoidbeen. Aan de voorzijde is een ligament, het hyothyreoid ligament. Aan beide zijden bevindt zich een tamelijk grote spier, de hyothyreoidspier, en tussen het hyoid been en het thyreoid bevindt zich een membraan, het hyothyreoid membraan.

57. Innervatie Aan elke zijde zijn twee hoofdzenuwen die de larynx verzorgen; ze komen allebei van de nervus vagus. De bovenste heet nervus laryngus superior, de onderste nervus laryngus inferior. De nervus laryngus superior splitst zich aan elke kant in een externe en een interne tak. De externe tak verzorgt de cricothyreoidspieren. De interne tak heeft verscheidene kleinere vertakkingen die door het hyothyreoidmembraan heen gaan. Ze bestaan hoofdzakelijk uit sensorische vezels met uiteinden in de bovenste slijmvliezen van de larynx.

De nervus laryngus inferior is het bovenste uiteinde van een grote tak van de nervus vagus, de nervus recurrens. Aan elke kant zit er een, langs de trachea naar boven lopend; ze splitsen zich om alle spieren van de larynx te verzorgen, met uitzondering van de cricothyreoidspieren. Deze zenuwen bevatten ook sensorische vezels. Tussen de nervus laryngus superior en de inferior zit een verbinding.


 

DEEL 4: DE LEVENDE LARYNX

(stroboscopisch delta-f licht, synchroon geluid)

 

58. Beeld in de keelspiegel

59. Larynx van een 
     geschoolde zanger

We zullen nu de larynx van een geschoolde zanger gaan bekijken. Dit is wat we zien in de keelspiegel. Hier zijnde stemplooien; aan de voorkant wordt de rand gevormd door de stemplooiligamenten, en aan de achterkant door de processus vocales. Parallel aan de stemplooien zitten de ventriculaire plooien, hier en hier. De bovenste delen, die de kraag vormen, zijn het dichtst bij de camera; daardoor lijken ze groter en zijn ze niet geheel scherp. Dit is de apex van een van de arytenoiden; hier is de andere. De uitstulpingen aan beide zijden in de rand van de kraag worden veroorzaakt door de kraakbeentjes van Wrisberg. Hier is de epiglottis, met daarboven de tongbasis. Laten we eens de borststem en de middenstem bekijken.

60. Borst- en middenstem

61. Larynx van een
     ongeschoold proefpersoon

62. Falset
Nu een paar beelden van een ongeschoold, nogal gevoelig proefpersoon, met asymetrische trillingen.

64. Larynx van een 
     geschoolde zanger

65. Afsluitende scène En dan nu weer de geschoolde zanger.


 

NOTEN BIJ DE TEKST

1)  Het is een controversieel onderwerp geweest wat de bewegingsmogelijkheden zijn van de arytenoiden op het cricoid. Een historisch overzicht is te vinden bij Sonnesson.

De film laat de mogelijke bewegingen van deze typische verbinding zien: een kantelende beweging om de as van de bijna cylindrische gewrichtsvlakken, parallel aan de randen van het cricoid, en een glijdende beweging omhoog of omlaag, langs deze as. Rotatie rondom een verticale as, van de apex naar de processus muscularis, welke mogelijkheid wordt geopperd door de meeste tekstboeken, is onmogelijk.

De glijdende beweging is heel beperkt door toedoen van het bindweefselkapsel. Zo is de opwaartse beweging door een contractie van de interarytenoidspieren in het geheel niet voldoende om de arytenoiden over hun gehele lengte bij elkaar te brengen. Wel komen de apexen bij elkaar, maar tussen de onderste gedeeltes blijft een spleet bestaan, die overbrugd wordt door spierweefsel. In andere scènes is dat duidelijk zichtbaar. De neergaande glijdende beweging is ook beperkt.

In de extreem hoge en lage posities bestaat nog een bewegingsmogelijkheid, die in de literatuur blijkbaar verwaarloosd is. De arytenoiden kunnen in deze posities een klein beetje roteren om de bovenste en onderste hoeken van de cricoidgewrichtsvlakken. Deze rotatie lijkt op de rotatie die in de vorige paragraaf genoemd is, en de verteller noemt hem in de scène waar de beweging van de arytenoiden wordt behandeld.

De posities van de arytenoiden onder verschillende omstandigheden, gezien vanaf de bovenkant, zijn geschetst in figuur 3 van Jw van den Berg: Vocal ligaments etc.

2)

De eigenschappen en condities van de stemplooiligamenten zijn uiterst belangrijke parameters bij het bepalen van het type respons. Zie voor een bespreking: Jw van den Berg en T.S. Tan, en de laatste referentie van noot 1.

3)

Het is belangrijk dit te constateren, aangezien de tekstboeken en de gangbare literatuur dit incorrect weergeven door aan te nemen dat de glottis sluit. Voor meer details en literatuur, zie de laatste referentie van noot 1.

Dit verklaart waarom een zekere minimumcontractie van de laterale cricoarytenoidspieren vereist is om een falsetstem respons te krijgen. Is de contractie te gering, dan is de falsetstem onmogelijk.

4)

Deze aanhechting van de externe (of laterale) thyreoarytenoidspieren is zeer belangrijk. De werking van deze spieren met betrekking tot de instelling van de arytenoiden is grotendeels hetzelfde als die van de laterale cricoarytenoidspieren. Daarom brengen we ze samen onder één noemer: laterale cricoarytenoidspieren (in de Engels gesproken versie: laterals). Deze spieren zorgen voor de mediale compressie op de stemplooien.

Er zijn natuurlijk wel verschillen, maar deze zijn niet van principiële aard. Ze hebben betrekking op de hoek waarmee de vezels op de processus muscularis vasthechten, gezien vanuit de cylindrische as van het gewrichtsvlak, en op de afstand tot deze as. Deze hoek bepaald de grootte van de component van de spierkracht in de richting van deze as, die zorgt voor een glijdende beweging, en in de richting loodrecht daarop, die zorgt voor een kantelende beweging. De afstand tussen het aanhechtingspunt en de as is uiterst belangrijk, en moet niet buiten de bespreking blijven, zoals gewoonlijk gebeurt. Het gaat hier om de afstand in de verticale richting, aangezien deze het moment van de spierkracht ten opzichte van de as bepaalt. Die bundels van de laterale thyreoarytenoidspieren die hoog vasthechten, in de buurt van de apex, bezitten met die grote afstand een relatief groot moment, en zijn zeer effectief bij het veroorzaken van een kantelende beweging.

5) De werking van de laterale cricoarytenoidspieren kan niet louter in termen van abductie en adductie beschreven worden. Het effect ervan hangt daarvan af of de interarytenoidspieren actief of passief zijn, zoals beschreven door Jw van den Berg en Joh. Moll.

Het effect op het voorste deel van de arytenoiden, de processus vocales, is altijd adductie; zijn de interarytenoidspieren passief, dan is het effect op de achterste gedeelten daarentegen abductie, als gevolg van de (benedenwaartse) glijdende beweging.

6)

Aangezien een groot aantal spieren op het thyreoid vastzit is dit kraakbeen veel steviger gefixeerd in de hals dan het cricoid.

Dit verklaart waarom we, afgezien van de soms in de weg zittende epiglottis, de larynx beter vue krijgen bij oplopende toonhoogte, beginnend bij de laagste tonen in het borstregister. Het omgekeerde zou het geval zijn wanneer het thyreoid naar voren zou kantelen.

7) De spieren die aan het thyreoid vastzitten veroorzaken een kantelbeweging van het thyreoid en cricoid.
Zie voor een bespreking van spierfactoren ook A. Zenker en W. Zenker.

8) 

Zie Jw van den Berg en T.S. Tan.

9)  Zie: Jw van de Berg: A delta-f generator etc.

De delta-f generator veroorzaakt een slow-motion effect van de trillingen: een trilling van f Hz is zichtbaar als een trilling van delta-f Hz. Deze delta-f is onafhankelijk van de eigenlijke frequentie f, en met de hand instelbaar tussen 0.5 en 2 Hz. d.w.z. tussen 1 (zichtbare) trilling in 2 seconden en 2 in 1 seconde. Echter: de grove bewegingen blijven zichtbaar met normale snelheid. Dit biedt het grote voordeel dat deze bewegingen, die gepaard gaan met instellingen van de larynx voor fonatie en voor toonhoogte- en volume veranderingen, gezien kunnen worden zoals ze in werkelijkheid plaatsvinden. Zodra een nieuwe trillingsconfiguratie is bereikt kan deze in ultra-slow-motion worden geanalyseerd. Het instrument is speciaal geschikt voor directe inspectie van de larynx.

Met high-speed films, bijvoorbeeld met de Fastax camera, worden alle bewegingen vertraagd zodat subtiele verschillen tussen trillingscycli bekeken kunnen worden. De eigenlijke bewegingen duren echter maar ongeveer 1 seconde, en de waargenomen beweging is tamelijk snel bij de hoge toonhoogtes, bijvoorbeeld 4 per seconde bij een toonhoogte van 1000 Hz, vergeleken met 1 per 2 seconden met de delta-f generator. Bovendien zijn de beelden verkregen met behulp van de stroboscoop bij hoge toonhoogtes veel scherper dan die van een high-speed-film, dankzij de zeer geringe duur van de stroboscoopflitsen.

De delta-f generator werkt in de bereiken 50-150, 100-300, 200-600 of 400-800 Hz van de grondtoonfrequentie van de stem. In een paar scènes was het daarom nodig het bereik te veranderen. Dit is soms te zien als een snelle sprong.

Het apparaat wordt nu geproduceerd door N.V. Hans van Gogh, Langsom 26, Amsterdam 18, Nederland.

10)  Voor een bespreking van de theoretische aspecten, zie Jw van den Berg: myoelastic-aerodynamic theory etc., met referenties naar andere literatuur.

11)

Deze verschillen zijn het meest uitgesproken bij variaties in luidheid. Bij ineffici‰nte trillingen van de stemplooien, bijvoorbeeld bij een steeds aanwezige spleet tussen de arytenoiden, kan het geluid extreem hees en bijna onhoorbaar zijn, maar een contactmicrofoon pikt een groot signaal op, aangezien de trillingsamplitudes zelfs onder deze omstandigheden behoorlijk groot kunnen zijn.

Het verwaarlozen van deze omstandigheid heeft soms geleid tot de veronderstelling dat de stemplooien kunnen trillen zonder luchttoevoer, zie noot 10.

 

 

REFERENTIES

B.Sonnesson: Die funktionelle Anatomie des Cricoarytenoidgelenkes, Z. Aant. Entwickl. Gesch. 121, 292-303, 1959.

W. Zenker en A. Zenker: über die regelung der Stimmlippenspannung durch von aussen eingreifenden Mechanismen. Folia Phoniatrica, 12, 1-36, 1960.


[1] Deze zachte wand laat een uitstulping toe van de slokdarm binnen het gebied van de luchtpijp. Deze komt dan wel in de verdrukking. Door deze zachte wand is het mogelijk met een ballonnetje dat ingeslikt wordt de druk onder de stembanden te meten.