Phylogenèse Physiologie de la phonation,

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1 Phylogenèse Physiologie de la phonation,
Dr Guillaume-Souaid Gladys Avril2013

2 VOIX Partie de la personne Unique, signature
Son, parole, support du langage et expression de la pensée Rôle fondamental dans la société: communication « Le propre de l’homme » Fabrication de la voix, son contrôle, son développement,

3 Connaître l’instrument complexe
En optimiser l’utilisation

4 L’étude de l’évolution des êtres vivants
Survie propre est la chose la plus importante du point de vue physiologique: vivre assez longtemps pour assurer sa descendance

5 Larynx: deux fonctions primordiales
Respiration et protection des voies aériennes lors de la déglutition Fonction vocale primordiale pour les primates évolués : dernière fonction apparue selon l’évolution Darwinienne

6 Communication Animaux : codes comportementaux
Gestuels, visuels, chimiques, sonores Les cris des animaux: défense, attaque, intimidation, demande secours ou nourriture, attraction sexuelle

7 Seuls les vertébrés: système anatomique vibration de l’air : voix

8 Insectes: Production sonore par percussion
( vibration des ailes) Sons laryngés : batraciens, oiseaux, mammifères

9 Batraciens Ebauche du larynx par ouverture de l’appareil respiratoire dans l’arrière-bouche puis densification et organisation de la charpente laryngée sons divers, communication sonore riche Appel à l’accouplement, délimitation du territoire et avertissement d’un danger menaçant

10 Oiseaux Syrinx : organe à l’origine des sons, situé au milieu de l’appareil respiratoire entre trachée et division. Conduit vocal large d’où possibilité de moduler les sons et imiter la voix humaine Chant: inné ou par imitation

11 Mammifères Apparition dans l’évolution de l’espèce d’une structure portant les cordes vocales : le cartilage cricoïde

12 Mammifères Voile du palais au contact de d’épiglotte avec langue peu mobile Difficulté de moduler et d’articuler le son laryngé

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14 Notre supériorité vocale humaine
Position dans le cou, et la grande variété de configurations possibles de cavités situées entre le larynx et les lèvres ( possibilités articulatoires surtout)

15 Baleines: chants mélodieux et émissions variées dans leur rythme mais et sans signification particulière sans articulation

16 Plupart des Singes: langue plate, larynx trop haut dans le cou pour pouvoir parler, impossibilité d’articuler différentes voyelles

17 Chimpanzés: larynx presque humain
Gènes similaires à 98%, acquisition d’un langage par signe mais manque la commande corticale pour un langage articulé Système limbique: communication par émotions primaires, par langage des signes

18 Depuis quand parlons nous?
Homo sapiens Néandertaliens: aucune capacité vocale au sens humain malgré des rites funéraires et construction d’outils Parler : compétence anatomique et physiologique au niveau des organes phonatoires Aptitude neurologique centrale pour construire le langage et commander les organes périphériques

19 Depuis quand parlons nous?
Homme de Cro-Magnon ( mille ans) certitude d’un langage verbal articulé

20 Homo sapiens Sapiens L’homme de Néandertal
Crâne arrondi, front redressé, lobe frontal Situation verticale, cou redressé, éloignant le voile du palais du larynx

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22 Augmentation de la mobilité du pharynx et de la langue
modulation du son laryngé avec développement du système nerveux central Enrichissement de la communication et développement du langage verbal Langage parlé

23 Homme L’enfant qui naît: premier son Cri primal
Pleurs, cris ou expression vocale? Douleur de la naissance ou sentiment de déracinement et d’abandon? Et le nouveau né animal? Façon innée d’expression chez l’humain Thérapies du cri primal  Importance de la parole

24 Qu’est ce que la voix Production sonore de l’organisme, de l’air mis en vibration se transmettant dans un milieu porteur Sortie des lèvres pour finir des les oreilles de l’autre après une transformation par le milieu extérieur

25 Production sonore fait intervenir
Acteurs = Anatomie de l’appareil vocal Mise en scène = physiologie Résultat acoustique final = Pièce de théâtre

26 Voix Ensemble de sons et de bruits
Son défini par des caractéristiques acoustiques (physiques) Hauteur ( grave ou aigu) Intensité (faible ou fort) Timbre

27 Son ou bruit Son : production par le larynx (voyelles)
Bruit : production entendue instable dans le temps (echelle des msec): vague, vent.. Bruit dans la voix: Claquements de langue contre les dents (t), sifflements avec vibration laryngé(z) Production d’un son ou bruit: Vibration d’une matière première:air expiré stocké dans les poumons au préalable au travers d’un rétrécissement larynx : sons voisés(voyelles et cts consonnes(b) ) ou plus haut(consonnes non voisés(p,s))

28 Aucun organe responsable de la phonation
Appareil vocal : différents acteurs Poumons Larynx Voies aériennes supérieures Langue, lèvres Muscles Aucun n’est dédié qu’à la voix

29 Anatomie et physiologie
Inséparables Matière première de la voix: AIR fourni par les poumons Mis en vibration par le larynx Transformé jusqu’à sa sortie au niveau des lèvres Cerveau , posture générale , émotions..

30 Phonation TROIS Parties Appareil respiratoire = Soufflerie pulmonaire
Larynx = Vibrateur Cavités de résonance buccopharyngées

31 Respiration Le même air que pour respirer et oxygéner ses tissus
Parler siffler tousser cracher Phonation : Air expiratoire Organes en jeu Contenants Thorax, bronches, trachée et poumons Éléments mobilisateurs Muscles respiratoires

32 Naissance du son Larynx Tube avec de nombreux replis
Changement de forme intérieure Surface interne recouverte de muqueuse Acteurs principaux: les muscles intrinsèques Relient les cartilages entre eux Internes au larynx Mobilisation des cartilages

33 Déplacements rapides et précis
Innervation particulière avec des cellules très fines avec des réserves énergétiques considérable car riches en mitochondries (glucose et O2)

34 Deux branches du pneumogastrique
Laryngé supérieur : muscles crico-thyroidien Récurrent : tous les autres muscles

35 Glotte: espace entre les cordes vocales:
Rapprochement des CV grâce aux aryténoides Fermeture au cours de la déglutition, effort violent, préalable nécessaire à la phonation

36 Larynx= armature solide contenant des structures mobiles lui permettant d’assumer ses fonctions, toutes basées sur ouverture et fermeture

37 Deux petits cartilages : les aryténoides
S’articulent avec le chaton cricoidien S’écartent et se rapprochent le long de leur surface articulaire cricoïdienne ouvrant et fermant la lumière laryngée

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39 Muscles intrinsèques: 3 groupes

40 Muscles intrinsèques -1-
Muscle dilatateur de la glotte ABDUCTION Muscle Crico-arytenoidien postérieur Fait pivoter en dehors le cartilage aryténoide (position de repos) La paire de muscles crico-aryténoïdiens postérieures ouvre les CV

41 Muscles intrinsèques -2-
Les muscles constricteurs ADDUCTION Inter-arytenoidien (oblique et transverse), rapproche les 2 cartilages arytenoïdes Crico-aryténoidein latéral, Thyro-aryténoidien moyen et supérieur

42 Les Constricteurs Muscles inter-arytenoidiens
Oblique et transverse Rapprochement des aryténoides Crico-aryténoidien latéral Traction en dhs de la partie postérieure (pivot) Rapprochement de l’insertion postérieure (ary) des CV Synergie nécessaire car si mouvement brutal de l’un, relâchement de l’autre ---Fuite postérieure

43 Muscles intrinsèques -3-
2 Muscles tenseurs de la corde vocale: 1/ Crico-thyroïdien bascule le cartilage thyroïde sur le cricoïde, tendant la corde vocale Inconstant (50%) Le seul ne prenant pas insertion sur le cartilage aryténoïde

44 Le muscle crico-thyroïdien
Contraction jamais isolée Mobilise peu le cartilage aryténoïde fixé sur le cricoïde par d’autres muscles Muscle isométrique, se raidit sans changer de taille,avec des changement des propriétés vibratoires ajustant la fréquence su son émis

45 2/ Muscle thyro-aryténoïdien inférieur Muscle vocal
Horizontal entre le processus vocal du cart.aryténoïde en AR et le 1/3 inf de l’angle rentrant du C Thyroïde Principal élément constitutif du pli vocal (en dds du ligament vocal)

46 Muscle thyro-aryténoidien inferieur
Principal élément constitutif du pli vocal (+ligament et muqueuse) Contraction Mobilise peu le cartilage aryténoïde fixé sur le cricoïde par d’autres muscles Muscle isométrique, se raidit sans changer de taille, avec des changement des propriétés vibratoires ajustant la fréquence du son émis

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48 Les muscles extrinsèques
Bretelles musculaires Soutien Maintien de l’axe laryngo-trachéal Mobilisation du larynx

49 AVANT Muscles sus hyoidiens Suspension du larynx à la mâchoire
Hyoglosse Génioglosse Mylo-hyoidien Partie antérieur du digastrique Thyro-hyoidien Suspension du larynx à la mâchoire

50 HAUT et ARRIERE Suspension vers le crâne Muscle stylo-hyoidien
Partie postérieure du digastrique

51 BAS Muscles sous-hyoïdiens Solidarisent le larynx à la cage thoracique
Sterno-thyroïdien Omo-hyoïdien Sterno-cléido-hyoïdien.. Solidarisent le larynx à la cage thoracique

52 Comprendre leur rôle Positionnement du larynx dans le cou
Rôle indirect dans la phonation Par exemple: Evitent la remontée du larynx lors des sons aigus

53 Mouvements laryngés Respiration Phonation Dans l’effort musculaire
Dans la déglutition

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55 Respiration Inspiration calme
glissement sur la surface articulaire vers l’extérieur des aryténoïdes Les m crico-ary latéral et post stabilisent la position de l’ary horizontalement : ouverture triangulaire Inspiration forcée: Ary s’inclinent en AR en pivotant autour de l’axe de la surface articulaire augmentant l’ouverture glottique : ouverture pentagonale Deplissement des cordes vocales est d’autant plus grand que l’inspiration est plus ample. Ouverture Maximale : bâillement

56 Phonation Contraction du muscle inter-ary
Contact des deux aryténoïdes= adduction Contact accentué par l’action du muscle crico-ary latéral

57 Effort musculaire, toux défécation
Plicature des bandes ventriculaires et du vestibule laryngé Blocage hermétique de la lumière laryngée

58 Déglutition Fermeture hermétique Importante remontée du larynx se logeant sous la BDL Simultanément, abaissement de l’épiglotte en AR

59 Anatomie de la corde vocale
Replis horizontaux, plis vocaux plutôt que cordes Protégés au sein du larynx Longueurs variables 2 cm homme (18 à 25 cm) 1,5 cm femme (14 à 20 cm) Poids 1g Instrument à vent : soufflerie

60 Profondeur : muscle Espace de Reinke: glissement Ligament vocal: structure interne complexe lamina propria Couche profonde (f collagènes inextensibles) intermédiaire (f élastiques)/ superficielle (lâche), Muqueuse : Epithélium et couche superficielle (épithélium malpighien)

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63 Vibrateur inconscient
Rapprochement grâce aux adducteurs Début du cycle sonore commence avec un larynx fermé Ajustement de la masse vibrante en fonction de leur raideur et leur élongation Ecartement des cordes par la pression sous glottique: passage d’air et production d’un tourbillon aérien Effet Bernoulli (retro-aspiration de la muqueuse) et élasticité des cordes vocales les referment

64 Naissance de l’onde acoustique
Parcours du conduit vocale et sortie au niveau des lèvres Rapidité du cycle = hauteur de la voix humaine (80 à plus de 1500 fois) Naissance d’une vague au niveau de la corde vocale par le glissement de la muqueuse sur les plans profonds De bas en haut et de dedans en dehors à la face supérieure de la corde vocale CV s’écarte de 1mm latéralement et 0,2 à 0,5 mm vers le haut: Vibrations de faible amplitude

65 Mouvements de fermeture et d'ouverture des CV
Mouvements de fermeture et d'ouverture des CV. Le mouvement se propage de bas vers le haut [mucosal wave]. Le mouvement est symétrique.

66 Classer une voix Selon la façon dont elle est fabriquée : aspect Physiologique Selon la façon dont elle est entendue: aspect Acoustique Selon le sentiment qu’elle transporte: mode expressif Selon le message qu’elle véhicule: langage, parole Selon l’intention d’agir sur autrui: mode d’action

67 Paramètres acoustiques du son émis
Hauteur, intensité et timbre Dépendance exclusive de la pression sous glottique et de la tension des cordes vocales Vibration des cordes vocales selon théorie myo-élastique aérodynamique

68 Respiration Le même air que pour respirer et oxygéner ses tissus
Parler siffler tousser cracher Phonation : Air expiratoire Organes en jeu Contenants Thorax, bronches, trachée et poumons Éléments mobilisateurs Muscles respiratoires

69 Thorax Partie supérieure du tronc
Cage osseuse pour les poumons (cœur et gros troncs) En Avant 12 côtes, forme d’un C Attachées en AR sur une vertèbre = Cage thoracique 10 premières : en AV le sternum ( directement ou par un cartilage) 2 dernières « flottantes » protègent les reins

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71 Thorax Rachis en AR : cyphose dorsale, conditionne le redressement du thorax

72 Orientation d’une côte
Fondamentale explique les mouvements possibles pour ouvrir la cage thoracique Bord latéral un peu + bas plus bas que ses deux attaches ant et post Extrémité antérieure plus basse que post Face sup regarde vers l’avant et l’extérieur

73 Poumons Réservoir de stockage de l’air destiné à la phonation
Echanges gazeux permettant d’oxygéner la sang « l’hématose » Air aspiré par dépression Poumons collées à la cage thoracique par la plèvre

74 Deux membranes qui glissent l’une contre l’autre
La première fixée au poumon La deuxième fixée à la cage thoracique Entre les deux: vide Lors de l’inspiration: plèvre extérieure soulevée par la cage thoracique entraîne la profonde avec le tissu pulmonaire Augmentation du volume des alvéoles avec aspiration de l’air inspiré exterieur Pneumothorax: effondrement poumon autour des bronches

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77 Lors d’une respiratoin
Mobilisation des muscles Expirateurs Inspirateurs, dont le diaphragme Un muscle ne travaille jamais seul: couple de muscles agonistes / antagonistes Une action / un relâchement

78 Diaphragme: retarde l’expiration évitant à l’air de partir d’un coup
Muscle en forme de dôme Passage d’éléments importants au centre et sommet: aorte, veine cave inférieure, œsophage, nerfs Insertions:

79 Insertions du diaphragme
En arrière : rachis, En avant et latéralement: à la base du thorax Base plus haute en avant et en arrière elle descend jusqu’aux vertèbres lombaires Coeur et poumons au dessus, viscères abdominaux en dessous

80 Fibres tendues entre sommet et base du dôme Inspiration
Contraction Aplatissement, repoussant vers le bas le contenu de l’abdomen Appui sur les viscères Augmentation du volume de la cage thoracique 3D

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82 Mouvement du diaphragme
Verticale: abaissement Sagittal =antéro-postérieur paroi abdominale en avant Frontale =latéral: élévation des côtes Au centre 1 cm à 10 cm si efforts vocaux importants

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84 Action d’un piston provoquant un appel d’air
Muscle inspirateur principal Son Mouvement : réflexe Sa Commande: involontaire pour la respiration, automatique Volontaire lors de la phonation Lors de la phonation s’opposant à l’action des expirateurs = rôle antagoniste primordial

85 Muscles thoraciques Thoraciques: entre deux côtes (travers)
Intercostaux externes inspirateurs, relèvent les côtes en anse de seau Intercostaux internes expirateurs

86 Muscles abdominaux Parois de l’abdomen
Entre la partie inférieure des dernières côtes et la bord supérieur du bassin Se recouvrent

87 Muscles abdominaux Abdominaux: muscles plats
Parois de l’abdomen, sangle enveloppant les viscères Nom donné par la direction Expirateurs Contraction: rétrécissement de la ceinture abdominale, refoulant les viscères vers le haut et referme le thorax

88 Muscles abdominaux Grands obliques Grands droits
abaissent bords latéraux des côtes Grands droits tirent le sternum vers le bas Fonction non respiratoire

89 Torsion du tronc Action phonatoire non forcée, par un rôle antagoniste au diaphragme car compriment les viscères et repoussent le diaphragme vers le haut. Action forcée de ces muscles est inutile sur le plan phonatoire

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91 Muscles du rachis et du cou
Elévation de l’orifice supérieur du thorax: cts muscles du cou Muscles scalènes entre le rachis en AR et HT et descendent vers les premières côtes SCM: puissant, ratation de la tête soulève l’orifice supérieur du thorax :base du crâne vers le sternum et la clavicule Rôle nuisible en rigidifiant l’axe cervical empêche la libre mobilité du larynx

92 Respiration Pénétration de l’air dans les poumons si on fait de la place Donc nécessité d’augmenter son volume Mobilisation de la cage thoracique par 2 mécanismes Sternum monte Elévation de la partie latérale des côtes

93 Sternum monte Pivotement de la côte en AR au niveau du rachis autour d’un axe horizontal Remontée de la partie antérieure des côtes Remontée du sternum Horizontalisation dans le sens antéro- postérieur

94 Elévation de la partie latérale des côtes par un mouvement de rotation autour d’un axe antéro-post passant par le rachis et l’attache sternale Horizontalisation des côtes et élargissement latéral (au niveau de sa partie basse surtout) Mouvement « en anse de seau »

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96 Mouvements d’ouverture lors de l’inspiration
Puis retour spontané en position de repos par l’expiration Cycle respiratoire: une inspiration et une expiration L’air utilisé lors de la phonation : Air expiratoire qu’il faut inspirer

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98 Inspiration Air Poumons Deux voies : nez ou bouche,
Pharynx, larynx puis trachée Trachée : tube rectiligne derrière le sternum Division de la trachée en deux Bronche souche vers chaque lobe pulmonaire Ramification de plus en plus petites bronches jusqu’à des petits culs de sacs dits alvéoles pulmonaires: lieu des échanges gazeux vers le sang

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100 Inspiration Agrandissement de la cage thoracique dans toutes dimensions Dilatation du poumon solidaire de la paroi de la cage thoracique grâce à la plèvre

101 Muscle Diaphragme: principale force musculaire inspiratoire
Abaissement et refoulement du contenu abdominal Il dilate les six dernières côtes agrandissant le diamètre transversal et antéro-postérieur du thorax Contraction des muscles intercostaux externes et cts m du cou ( inspirateurs accessoires)

102 Expiration Trajet inverse de l’Air expiratoire
Poumons, bronches, trachée Concentration de l’air vers le larynx et les cordes vocales puis traversée du conduit vocal pharynx, bouche +-fosses nasales

103 Expiration D’abord passivement
Retour à une position de repos des structures élastiques de la cage thoracique (tissu pulm + cartilages costaux) Donc fermeture des côtes et remontée diaphragmatique Entrée des muscles expirateurs si mouvement plus rapides

104 Expiration: muscles expirateurs
Contraction des muscles abdominaux Abaissement des côtes Elévation de la pression intra-abdominale Provoquant une remontée diaphragmatique Muscles intercostaux internes Fermeture costale

105 Inspiration nasale ou buccale
Humidification et réchauffement de l’air mais rendement inférieur quantité d’air moindre mais permet une respiration calme et mise au repos des autres organes Air de meilleur qualité Buccale débit plus important meilleur rendement

106 Mouvements respiratoires
Respiration différente selon l’utilité vocale Mobilisation d’une partie du volume pulmonaire lors de la phonation Respiration de repos Vie courante, volume courant 0,4 à 0,5 litre de volume courant Inspiration: abaissement de 1,5 cm du diaphragme+++ Expiration passive Capacité résiduelle fonctionnelle: fin exp

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110 Mouvements respiratoires
Expiration forcée contraction des muscles expirateurs st abdominaux Air qui sort = volume de réserve expiratoire (1200 ml)VRE Inspiration forcée Contraction du diaphragme, intercostaux, inspirateurs accessoires et extenseurs de la colonne vertébrale Air qui pénètre = volume de réserve inspiratoire (3000ml)VRI

111 Mouvements respiratoires
Capacité vitale= VC+VRI+VRE Volume résiduel : air qui reste dans les poumons à la fin d’une expiration forcée (1200 ml) Rôle des muscles respiratoires dans le phonation Homme = 3,5 à 5 litres Femme = 1,8 à 3,7 litres Âge ,50 ans

112 Respiration: Apport d’oxygène au sang Automatique , apnée une minute
Contrôle de centres nerveux au niveau du bulbe Capteurs chimiques sanguins sensibles au taux d’O2 et CO2 : rythme et ampleur de la respiration selon les besoins de l’organisme Absence d’efforts musculaires lors d’une respiration calme

113 Respiration simple Durées Inspiration =Expiration VC
11 à 17 fois par minute 3-7 litres d’air par minute Volumes variables selon effort ou activité

114 Respiration Diaphragme et intercostaux externes: respiration simple
Scalènes et SCM lors de l’inspiration si respiration plus csquente Muscles extenseurs de la colonne V (D+L) Phonation: Elasticité de la cage thoracique (comme la soupir) Expulsion de l’air

115 Phonation Air expiratoire
Rarement air inspiratoire : rendement médiocre, mobilisation d’air * 2-3 Allongement de l’expiration, du rythme I-E Inhibition du cycle automatique respiratoire, oxygénation secondaire Mobilisation de %de la CV

116 Volume d’air nécessaire pour parler 1.5 l et le double pour chanter
Restituer l’air avec un débit et une pression suffisante Différentes manières de mobilisation du souffle phonatoire Respiration Phonation