Fonctionnement du larynx et des cordes vocales

Le larynx est un organe que nous utilisons au quotidien pour remplir diverses fonctions. Son fonctionnement varie selon l’objectif pour lequel il est utilisé.

Parler

La production de la voix implique de transformer de l’énergie aérienne (l’air) et énergie acoustique (sons). Cela nécessite une interaction étroite entre le diaphragme, les poumons, le larynx, le pharynx et les muscles du cou.

À savoir :
Trois éléments sont essentiels à la production de la voix :

1. Une source d’énergie : les poumons.
2. Un élément vibratoire : les cordes vocales.
3. Une caisse de résonance : le thorax, le pharynx et la tête.

De plus, le palais, la langue ainsi que les lèvres sont nécessaires pour pouvoir articuler les mots et se faire comprendre.

Étapes de production de la voix

  1. Inspiration:
    Les poumons se remplissent d’air et les cordes vocales se ferment, c’est-à-dire qu’elles se rapprochent l'une de l'autre pour venir se rejoindre au centre, et ainsi fermer le larynx.
  2. Expiration et stimulation de la couche vibratoire des cordes vocales
    L’air contenu dans les poumons est ensuite expulsé à travers les cordes vocales qui sont toujours fermées. La force de l’air expulsé fait bouger la couche vibratoire des cordes vocales (couche superficielle), qui permet alors à de très petites quantités d’air de s’échapper très rapidement entre les cordes vocales. Ceci se fait tellement rapidement que cela est invisible à l’oreille nue (entre 90 et 220 fois par seconde).
  3. Vibration des cordes vocales
    Lorsque l’air s'échappe, cela crée une vibration des cordes vocales qui se transforme en son (onde sonore), un peu comme une corde de guitare qui vibre.
  4. Modification du son par les caisses de résonance
    Une fois le son produit, celui-ci est modifié par les caisses de résonance (thorax, pharynx, crâne) et par notre articulation (bouche, langue, lèvre, palais) pour former des mots ou d’autres sons.

Variation de la voix

Différents mécanismes permettent de faire d’autres variations de la voix. Le volume (force) de la voix peut être augmenté en intensifiant la force de l’air qui est expulsé entre les cordes vocales, ou en serrant les cordes vocales.

La hauteur de la voix (pitch en anglais) peut être augmentée (plus aiguë) en étirant les cordes vocales ou diminuée (plus grave), en raccourcissant les cordes vocales.

Avaler (déglutition)

Le processus de déglutition se fait en cinq grandes phases.

Phase anticipatoire

Cette première étape, qui est inconsciente, se produit bien avant que la nourriture soit placée dans la bouche. Elle consiste à recueillir l’information nécessaire au cerveau pour planifier les mouvements et étapes qui seront nécessaires pour pouvoir avaler.

L’information nécessaire comprend l’apparence de la nourriture, la consistance de celle-ci (liquide, solide, mou, pilule), sa grosseur, sa forme, etc. Cette étape est aussi celle durant laquelle le cerveau fait la différence entre ce qui est de la nourriture et ce qui ne l’est pas, ce qui permet d’éviter de mettre dans la bouche ce qui n’est pas comestible.

Certaines maladies cognitives (comme l’Alzheimer par exemple) peuvent altérer cette étape et rendre la déglutition difficile par mauvaise planification de la suite.

Phase orale préparatoire

Lorsque le plan de déglutition a été fait, la première étape consiste à mettre la nourriture dans la bouche. Celle-ci est alors mastiquée entre les dents et, avec l’aide de la salive, est transformée en une purée qui est plus facile à avaler par la suite. Durant cette étape, le palais mou descend en position verticale et ferme la cavité orale pour empêcher la nourriture d’être avalée trop tôt.

Cette étape peut être plus difficile chez les personnes qui ont une atteinte des mouvements de la bouche, de la langue et du palais, ou ayant des problèmes dentaires.

Pour ce qui est des liquides et des pilules, ceux-ci passent directement à la phase suivante : le transfert oral.

Phase de transfert oral

Une fois la nourriture transformée en purée, celle-ci est poussée par la langue vers l’arrière de la cavité orale jusqu’au palais mou qui est encore en position verticale vers le bas pour fermer la cavité orale. Lorsqu’il y a trop de nourriture dans la bouche, seulement une partie de celle-ci est poussée vers l’arrière de la cavité orale pour être avalée, tandis que le reste est gardé vers l’avant de la bouche ou dans les joues.

Phase pharyngée

Cette étape commence par le palais mou qui se relève en position horizontale pour permettre à la nourriture de passer de la cavité orale vers le pharynx.

Durant cette étape, les voies respiratoires sont protégées par l’épiglotte qui descend en position horizontale par-dessus le larynx, et par les bandes ventriculaires et les cordes vocales qui viennent se toucher au centre pour fermer le larynx. Il n’est donc pas possible de respirer durant cette étape vu la fermeture du larynx.

Par la suite, la partie supérieure de l’œsophage s’ouvre (sphincter œsophagien supérieur) pour permettre le passage des aliments du pharynx vers l’œsophage. Durant toute cette phase, c’est la langue ainsi que les muscles du pharynx qui poussent la nourriture de la cavité orale vers l’entrée de l’œsophage.

Phase œsophagienne

Finalement, une fois les aliments dans l’œsophage, le sphincter œsophagien supérieur se referme et ceux-ci descendent vers l’estomac à l’aide des muscles de l’œsophage et de la gravité.

Pour entrer dans l’estomac, un autre muscle doit s’ouvrir, le sphincter œsophagien inférieur. Une fois la nourriture dans l’estomac, ce sphincter se referme aussi. La fermeture des sphincters après le passage des aliments permet d’éviter que la nourriture ne remonte vers le haut après son passage.

Plusieurs maladies du larynx et d’autres systèmes peuvent affecter le processus de déglutition, ce que l’on appelle la dysphagie.  Permis celles-ci, on retrouve la dysfonction du muscle cricopharyngé, le diverticule de Zenker et le reflux laryngo-pharyngé.

Respirer

La respiration implique la participation de plusieurs systèmes : cavité orale et nasale, pharynx, larynx, trachée, poumons et muscles du thorax.

Inspiration

Lorsqu’on inspire, l’air entre par le nez ou par la bouche. La cavité nasale permet de réchauffer, humidifier et filtrer l’air inspiré. L’air passe ensuite par le pharynx puis le larynx. Au niveau du larynx, les cordes vocales doivent être en position ouverte pour que l’air puisse passer vers la trachée et les poumons.

Lors d’une inspiration profonde, les cordes vocales s’ouvrent encore plus qu’à l’habitude pour permettre un plus grand passage d’air. L’air passe ensuite par la trachée pour se rendre aux poumons.

Lors de l’inspiration, le diaphragme (le principal muscle de la respiration, en forme de dôme, situé sous les poumons) se contracte et descend, ce qui fait entrer l’air dans les poumons. D’autres muscles participent aussi à cette entrée d’air, dont les muscles intercostaux.

Expiration

Lorsqu’on expire, l’air parcourt le chemin inverse. Le diaphragme se relaxe et retourne dans sa position initiale, ce qui fait ressortir l’air des poumons. L’air passe ensuite dans la trachée, puis vers le larynx et le pharynx.

D’autres muscles peuvent aussi participer à l’expiration lors d’un effort augmenté pour faire sortir l’air plus rapidement des poumons.

Au niveau du larynx, les cordes vocales sont toujours en position ouverte pour que l’air expiré puisse sortir. L’air ressort par la suite par le nez ou par la bouche.

Certaines maladies du larynx peuvent affecter la respiration, entre autres le mouvement paradoxal des cordes vocales et les sténoses glottiques et sous glottiques.

Tousser

La toux est un réflexe normal du corps humain, qui permet de protéger les voies respiratoires et les poumons contre l’entrée de substances indésirables (nourriture, liquide) dans les poumons, et de faire sortir le mucus et les sécrétions produites par les poumons.

Au niveau du larynx, la toux se fait en trois étapes.

  1. La première est une inspiration profonde et rapide qui permet une entrée d’air dans les poumons. Durant cette étape, les cordes vocales sont en position ouverte.
  2. La deuxième est la fermeture serrée des cordes vocales et des bandes ventriculaires, pendant que les muscles expiratoires (dont le diaphragme) sont contractés. Cette pression des muscles expiratoires contre un larynx fermé permet de générer une pression qui permettra de tousser.
  3. Finalement, la troisième étape est l’ouverture soudaine du larynx (cordes vocales et bandes ventriculaires) qui permet à l’air sous pression de sortir et d’expulser le mucus ou ce qui se serait retrouvé par inadvertance dans les voies respiratoires.

Pour en savoir plus sur les structures qui permettent de parler, avaler, respirer et tousser, consultez notre page sur l’anatomie des cordes vocales et du larynx.