Лит обзор. Влияние ротовой полостии на функции гортани

Введение (в разработке)

В работе Daniela Galva˜o de Almeida Prado проанализированы речевые характеристики людей с зубочелюстными деформациями и оценены различия по сравнению с нормой. В исследовании принимали участие 60 человек, из которых 30 имели зубочелюстные деформации (19 с аномалиями прикуса скелета класса III и 11 -класса II, 18 женщин и 12 мужчин, возрастная группа 18-40 лет) и 30 человек из контрольной группы, соответствующей по полу и возрасту. Оценка диадохокинеза проводилась с использованием эмиссии / pa /, / ta /, / ka /, / pataka / и / i /.По результатам данного исследования люди с зубочелюстными деформациями производили меньше эмиссий в секунду: на слог «ка» и последовательность «патака» для всех участвовавших людей; слог «па» и последовательность «патака» для женщин, лиц с нарушениями прикуса II и III класса. Параметры, связанные с нерегулярностью циклов, были выше для группы с зубочелюстными деформациями, чем для контроля, а также эмиссия слога «па» для всех лиц, группы с неправильным прикусом III класса и женщин во время производства слогов. «та» и «ка» для всех лиц и группы III класса и во время испускания гласного «ï» для женщин.[1]

Распространенность неправильного прикуса III класса варьируется в зависимости от различных географический районов. Было проведено много исследований влияния неправильного прикуса III класса на артикуляцию и звучание речи говорящего.

Так, авторы данного исследования сравнивали конфигурацию голосового тракта у говорящих мужчин с аномалиями прикуса III класса и их нормально развивающихся ровесников и исследовали сопутствующие акустические изменения, вызванные изменениями конфигурации голосового тракта. В исследовании приняли участие восемь молодых пациентов мужского пола с аномалиями прикуса III класса (группа исследования) и 8 мужчин, без аномалий развития (контрольная группа). Технология акустического отражения использовалась для измерения размеров речевого тракта в обеих группах. Образец непрерывной речи и 4 устойчивых гласных (/ a /, / æ /, / i / и / u /) были записаны от каждого участника для получения основной частоты и первых трех формантных частот (F1, F2 и F3). Результаты показали, что длина и объем полости рта у молодых пациентов мужского пола с аномалиями прикуса III класса значительно больше, чем у здоровых мужчин. F1 гласного / u / оказался значительно выше у пациентов мужского пола с аномалиями прикуса III класса. Пространство 4-ех записанных гласных было уменьшено, и карта формант F1-F2 для / u / была относительно более разбросана у пациентов мужского пола с аномалиями прикуса III класса, чем у контрольных говорящих. Это исследование предоставило предварительную информацию о влиянии морфологических эффектах неправильного прикуса III класса на конфигурацию голосового тракта и сопутствующие акустические изменения у молодых пациентов мужского пола.[2]

Так, в более современном исследовании, авторы оценивали частоту основной (F0) и первые три форманты (F1, F2, F3) 7-ми гласных португальского языка у мужчин с аномалиями прикуса III класса и сравнивали эти показатели с контрольной группой лиц с I классом по классификации Энгля. Логопеды и стоматологи отобрали 60 мужчин в возрасте 18-40 лет, 20 из которых с аномалиями прикуса III класса и 40 с аномалиями прикуса I класса. Речевые сигналы были получены из устойчивых гласных, и были оценены значения F0 (частота основного тона) и частоты первых трех формант F1, F2 и F3. По результатам данного исследования в группе III класса более острые значения f0 наблюдались во всех гласных, более высокие значения F1 в гласных [a] и [ε] и в F2 в гласных [a], [e] и [i] и нижние значения F1 и F3 гласной [u].Так, более острые значения f0 были обнаружены во всех исследованных гласных в группе III класса, что показало более высокое положение гортани при воспроизведении этих звуков. Частоты первых трех формант показали точечные различия, с более высокими значениями F1 в гласных [a] и [ε] и F2 в [a], [e] и [i] и более низкими значениями F1 и F3 у гласной [u] в экспериментальной группе. Таким образом, был сделан вывод, что основная частота голоса была основным параметром, отличавшим исследуемую группу от контрольной.[3]

В случаях коррекции зубочелюстных изменений по средствам ортогнатической операции в сочетании с ортодонтическим лечением является не только исправление положения челюстей и пропорций лицевого черепа, а так же положение подъязычной кости и гортани, что в свою очередь непосредственно может влиять на артикуляцию, речеобразование и характеристики голоса. (LaBanc, Epker, 1984) (Glass et al., 1977; Witzel et al., 1980). Как и, произношение гласных дает четкое представление о взаимосвязи артикуляции и размерами голосового тракта.

Так, в Японни, в университете Yamaguchi, проведено исследование о влиянии хирургического вмешательства при прогнатизме нижней челюсти на голосовые характеристики с использованием нелинейной динамики и обычного акустического анализа. Участниками являлись шестнадцать пациентов (8 мужчин и 8 женщин) с нарушением прикуса III класса без расщелины неба, которым была выполнена двусторонняя сагиттальная остеотомия (BSSRO). В качестве контроля были рассмотрены 50 здоровых взрослых (25 мужчин и 25 женщин). Первые LE (одна из используемых характеристик системы, оценивающих возможность будущего отказа системы, mLE1 [4]) вычислялись для каждого односекундного интервала, а частота основного тона (F0) и частоты первой и второй форманты (F1, F2) вычислялись для каждой японской гласной. В результате данного исследования mLE1 для / u / у мужчин и / o / у женщин и F2 для / i / и / u / у мужчин значительно изменились после BSSRO. Голосовые характеристики, у пациентов с прикусом III класса наблюдались в mLE1 для / i / как у мужчин, так и у женщин, в F0 для / a /, / i /, / u / и / o / у женщин, а также в F1 и F2 для / a. / у мужчин, F1 для / u / и F2 для / i / у женщин. Большинство этих характеристик были сохранены после BSSRO. Так, F0 без изменений через 6 месяцев можно отнести к возвращению подъязычной кости в исходное положение , а F0 был ниже в группе пациентов с III классом прикуса, чем в контрольной группе, что можно отнести к длине голосового тракта. Звук / i / может содержать важные речевые характеристики, полученные в результате анализа нелинейной динамики у пациентов с аномалиями прикуса III класса. [5]

Как и подъязычная кость тесно связана с гортанью, так и изменение анатомической структуры и движений нижней челюсти влияет на субъективное и объективное произношение.

В статье Jaemyung Ahn сравнивались суставные структуры и гласные звуки у пациентов с прогнатизмом нижней челюсти до и после двусторонней сагиттальной остеотомии (BSSRO). В этом исследовании участвовали восемь пациентов, которым выполнили BSSRO для коррекции прогнатизма нижней челюсти. Всех пациентов просили читать под запись короткие слова, с акцентом на гласные. Подобная запись повторялась по два раза в четырех различных сеансах: перед операцией, через 6 недель, 3 месяца и 6 месяцев после операции. Данные были проанализированы с помощью Praat (версия 5.1.31), и также были изучены формантные частоты (F1, F2) восьми гласных. PlotFormant (версия 1.0) использовался для построения диаграмм формант. F1 и F2 гласных передних нижних частот были сокращены после проведенной операции. Кроме того, площадь движений нижней челюсти при произношении гласных резко сократилась после BSSRO, но со временем медленно увеличивалась. То есть, движение нижней челюсти с нарушением прикуса III класса не только уменьшало, но и препятствовало движению языка. [6]

Норму функционирования человеческого организма выстраивает целостность и взаимосвязь его органов и структур. Так наличие патологий неба существенно влияет на работу речевого и дыхательного аппарата, а именно на гортань.

Одним из таких примеров является взаимосвязь гортани и неба. В течение жизни гортань постепенно опускается от уровня С2, на котором она находится при рождении человека, до уровня С4-С6 [7] увеличивая расстояние между каудальной стороной мягкого неба и головным концом надгортанника. Механизм защиты дыхательных путей меняется от паттерна, при котором вертикальный надгортанник захватывается неповрежденным небно-глоточным сфинктером, к паттерну, при котором надгортанник сгибается вниз над отверстием гортани и приводимыми голосовыми складками. Был проведен обзор сравнительно-анатомической и антропологической литературы, описывающей опущение гортани. В обзоре используется серия изображений МРТ для иллюстрации нормального опущения гортани человека, которое имеет место у младенцев в первые шесть месяцев жизни. Основываясь на этой информации, авторы выдвинули гипотезу, что расщелина неба, нарушая функцию небно-глоточного сфинктера на высоком неонатальном надгортаннике, вызывает потребность в преждевременном и быстром созревании защитного паттерна дыхательных путей новорожденного, особенно во время кормления. Это может объяснить, почему даже в отсутствие последовательности Робина (микрогнатия, которая вызывает глоссоптоз и далее - обструкция верхних дыхательных путей) некоторые дети с волчьей пастью страдают респираторным расстройством во время кормления.[8]

Также небно-глоточная недостаточность является одной из причин нарушения звуков речи. Небно-глоточная недостаточность является серьезной проблемой как для

пациента, так и для хирурга, занимающегося расщелинами неба. Этот термин объясняется как сбой в механизме небно-глоточного клапана, который отделяет носоглотку от ротоглотки в velofaryngeal port (отверстие или щель позади мягкого неба [9] ) во время речи. Клапан открыт (небо вдавлено) для дыхания и некоторых звуков речи и закрыт (повышен) для глотания и большинства звуков речи. В дополнение к носовым эмиссиям , воздух, выходящий в нос во время речи, может вызвать гиперназальный голосовой резонанс с последующими компенсаторными усилиями, потенциально приводящими к неправильной артикуляции и плохо разборчивой или неразборчивой речи. Хотя во время первичной палатопластики предпринимаются попытки достичь адекватной небно-глоточной состоятельности, многим пациентам требуется вторичное вмешательство.[10]

В случаях серьезных аномалий и деформаций челюстно-лицевой области операции по их разрешению влияют и на гортань, что в свою очередь имеет непосредственное влияние на голосо- и речеробразование.

Так значительные улучшения визуализации гортани во время прямой ларингоскопии были замечены после проведения операции дистракционного остеогенеза нижней челюсти у детей возрастом от 7 до 18 лет в Александрийском университете Каира. До и после оперативного вмешательства пациенты были оценены по шкале Кормака-Лехана [11] , используемой для классификации структур гортани, полученных при визуализации во время прямой ларингоскопии. Имеется четыре степени оценки: 1 степень говорит о возможности увидеть большую часть голосовой щели, 2 степень – визуализируется только задняя часть голосовой щели, 3 степень – ни одна часть голосой щели не визуализируется, но виден надгортанник, 4 степень – голосвая щель и надгортанник вне зоны видимости. Так в постоперационный период балл Кормака-Лехана изменился с 3-4 на 1-2 балла.

Ротовой тип дыхания является причиной развития зубочелюстных деформаций (например, аденоидный тип лица), но также оказывает влияние на голосовые связки и полость рта.

Голосовые связки подвергаются осмотическому воздействию при дыхании через рот во время пения, упражнений и громкой речи. Всего 15 минут обязательного ротового дыхания, чтобы высушить голосовые связки, увеличить пороговое давление фонации  и усилие на выдохе у здоровых говорящих (M. Sivasankar & K. Fisher, 2002). Mahalakshmi Sivasankar, Kimberly V Fisher исследовали является ли оральное дыхание более вредным для фонации у здоровых участников с временным ослаблением голоса. Влияние 15-минутной пероральной или назальной дыхательной нагрузки на пороговое давление фонации и воспринимаемое усилие на выдохе сравнивалось для участников, сообщивших о дисфонии (N = 18, возраст 19-38 лет) и нормальной контрольной группы (N = 20, возраст 19- 33 года). Различия между пороговым давлением фонации (deltaPth) и усилием (deltaEffort) после испытания и до испытания показали, что дыхание через рот, но не через нос, увеличивает пороговое давление фонации (p <0,001) и усилие (p <0,001) на низком, удобном и высоком тонах. deltaPth была значительно выше у участников с дисфонией, чем в нормальной контрольной группе (p <0,001). Носовое дыхание снизило пороговое давление фонации для всех контрольных групп, но не для всех участников, сообщивших о потере голоса. deltaPth значимо и линейно коррелировало с deltaEffort (r вокальное истощение = 0,81, p <0,001; r control = 0,84, p <0,001). Авторы предполагают, что большее увеличение порогового давления фонации у участников, сообщающих о потере голоса, может быть результатом отсроченной или неадекватной компенсаторной реакции на поверхностное обезвоживание гортани. Обязательное оральное дыхание может подвергнуть риску обострения потери голоса (голосового истощения). Истощение слизистого слоя при обязательном оральном дыхании увеличивает пороговое давление фонации и усилие голоса, что подтверждает роль поверхностной гидратации в поддержании легкости фонации.[12]

Rita R. Patel, Reuben Walker and Preeti M. Sivasankar представили предварительные данные, что поверхностное обезвоживание голосовых связок у здоровых людей приводит к пространственным отклонениям на низком уровне. Коэффициент скорости значительно снижается при низком тоне после 1 часа орального дыхания при низкой влажности воздуха у нормальных, здоровых ораторов. Снижение коэффициента скорости навело на мысль об изменениях скорости открытия и закрытия голосовых складок, что наблюдалось при отсутствии изменений коэффициента амплитуды, процента дрожания, времени начала вибрации и порогового давления фонации.[13]

Ротовое дыхание является так же одной из причин плохой гигиены полости рта. В исследовании проведенном в университете Аквилы ( Mummolo, S., Nota, A., Caruso, S., Quinzi, V., Marchetti, E., & Marzo, G. (2018). Salivary Markers and Microbial Flora in Mouth Breathing Late Adolescents) [14] принимали участие в роли исследуемой группы 20 молодых людей дышащие большую часть времени ртом ( 9 женщин и 11 мужчин возрастом от 18-23 лет). Группу контроля составляло аналогичное количество человек с соответствующими гендерными и возрастными критериями, дышащие через нос. Всем участникам эксперимента была проведена процедура профессиональной чистки зубов и определен индекс налета Silness-Loe plague Index (PI) , где 0 – отсутствие налета; 1 – наличие пленки зубного налета в области кря десны и шейки зуба; 2 – умеренное скопление мягкого налета в десневом кармане или на поверхности зуба, видном невооружённым глазом; 3 – обилие мягкого налета. Так спустя 6 месяцев в группе контроля уровень гигиены PI оценивался в 0 балл в 90% случаев, 1 балл в 10%. В исследуемой группе не было случаев PI равного 0, PI 1 составляло 65%, PI 2 – 35%. Статистический анализ показал, что люди склонные к ротовому дыханию имеют большую предрасположенность к плохой гигиене в следствии наличия большего количества зубного налета.

Низкий уровень гигиены полости рта может так же повлиять на гортань и ее функциональные характеристики. В работе «Laryngeal dysfunction and oral hygiene: Any relation?» Esra Eryaman , Banu Oter Ilhan [15] было исследовано 43 взрослых человека. Исследуемые были поделены на две группы по активности кариеса и гигиене полости рта. Оценка гигиены была произведена по шкале Simplified Oral Hygiene Index of Greene and Vermillion (Упрощенный индекс гигиены полости рта OHI-S, ИГР-У), где:

OHI-S 0 - зубной налет не выявлен

OHI-S 1 – наличие мягкого зубного налета, покрывающего не более 1/3 поверхности зуба или наличие любого количества окрашенных отложений

OHI-S 2 - мягкий зубной налет, покрывающий более 1/3, но менее 2/3 поверхности зуба OHI-S 3 – мягкий зубной налет, покрывающий более 2/3 поверхности зуба.

В соответствии с уровнем гигиены пациенты были разделены на две группы. 18 пациентов с индексом гигиены полости рта OHI-S 0-1 (хороший уровень гигиены) были сгруппированы как контрольная группа. В основную группу вошли 25 пациентов с OHI-S 2-3 ( плохой уровень гигиены). Обеим группам было проведено ларингостробоскопическое обследование, аэродинамические измерения путем определения максимального времени фонации ( в секундах) и отношение одиночных согласных S и Z в двух отдельных вдохах и так же измерение уровня звука. По результатам исследований авторы пришли к выводу, что уровень гигиены имеет серьезное влияние на звукообразование, поскольку показатели максимального времени фонации, количество случаев нормальной фазы закрытия и доля нормального уровня закрытия преобладали в группе людей с хорошим уровнем гигиены, в то время как вовлечение надгортанника было значительно выше в исследуемой группе, чем в контрольной группе.

Исследования показывают, что и инфекционные заболевания, которые локализуются в ротовой полости, при дальнейшей прогрессии могут привести к нарушениям функций гортани.

При несвоевременном лечение лейшманиоза, поражения слизистой оболочки могут повлечь за собой осложнения, такие как нарушение глотания, дыхания, изменение голосовых и речевых процессов. В исследовании «Voice Disorders in Mucosal Leishmaniasis» Ana Cristina Nunes Ruas, Márcia Mendonça Lucena, and Claudia Maria Valete-Rosalino [16] в котором приняло участие 26 человек с лейшманиозом слизистых, среди которых 21 мужчина и 5 женщин, возрастной категории 15 – 78 лет (54.5±15.0 лет), 23 пациента сообщили о жалобах на заложенность носа (73,1%), дисфонию (38,5%), одинофагию (30,8%) и дисфагию (26,9%). При этом у 88,3% (n = 23) в полости носа определялись деструктивные изменения слизистой, у 38,4% (n = 10) в полости рта, у 34,5% (n = 9) в глотке и 19,2% (n = 5) в гортани. Оценка речи показала, что у 88,5% было нарушение качества голоса. В ходе наблюдений авторами было замечено, что повреждения слизистой оболочки полости рта превалировали над поражениями гортани и глотки, тем самым первостепенно влияли на дисфонию, которая являлась второй жалобой у пациентов после жалобы на заложенность носа.

Редкое воспалительное аутоиммунное заболевание пемфигоид, так же поражает слизистые оболочки полости рта в 90% случаев. [17] В работе «Laryngeal involvement in a patient with bullous pemphigoid» Mobeen Iqbal, Raees Ahmed, Sayed H Kashef, and Peter S Bahame [18] приводятся данные, о том, что у 50% пациентов, больных оральным пемфигоидом, заболеванием может прогрессировать и распространятся в такие области как глаз, гортань, глотка и пищевод. Так в исследование описан случай буллезного пемфигоида у мужчины, проявлением которого является отек гортани и последующее критическое сужение дыхательных путей. При первом обращении пациента были зафиксированы многочисленные язвы на слизистой оболочке полости рта и гортани. Через три месяца при повторном обращении, мужчина жаловался на отдышку и охриплость голоса. По итогам проведенного КТ шеи, был выявлен отек надгортанника и слышен громкий инспираторный стридор. По динамике заболевания можно сделать вывод, что со временем буллезный пемфигоид, проявившийся на слизистой оболочке рта прогрессировал, достиг гортани и привел к ее отеку.

Помимо инфекционной этиологии заболеваний полости рта, есть случаи аллергического характера, влекущие за собой изменения в работе гортани и ее структур.   Spantideas, N., Bougea, A., Drosou, E., & Assimakopoulos, D. “ The Role of Allergy in Phonation. Journal of Voice.» [19] описывают синдром оральной аллергии (СОА). Это особая контактная аллергия, поражающая полость рта (слизистую оболочку полости рта, губ, языка) и горло после потребления определенных аминокислот в пище. Обычно возникает у атопических людей, которые страдают ринитом, бронхиальной астмой. Симптомы зачастую развиваются быстро, затрагивая в основном исключительно анатомические области, которые входят в контакт с пищей, а именно ротоглотку. Изменения, которым может быть подвергнут голос, в следствии оральной аллергии,  имеют два различных варианта происхождения. Первый, это непосредственно отек гортани, который происходит в следствии иммунологической ответной реакции на попадание аллергена в организм, либо изменения голоса являются последствием аллергического ринита, при котором заложенность носа или выделения меняют фонетику голоса. Так же возможно косвенное влияние на речь при местном аллергическом отеке губ, языка, которые влияют на артикуляцию и звучание.

Заключение (в разработке)

Работу составили студентки Каграманян А. и Тычкина И.

16.11.20

Литература

1. Daniela Galva˜o de Almeida Prado, PhD, Hugo Nary Filho, MD,y Gie´dre Berretin-Felix, MD,z and Alcione Ghedini Brasolotto, MD. Speech Articulatory Characteristics of Individuals With Dentofacial Deformity. 2015

2. Steve An Xue, PhD, MCM, Connie W.-Y. Lam, BSc, Tara L. Whitehill, PhD, and Nabil Samman, FRCS, FDSRCS. Effects of Class III Malocclusion on Young Male Adults’ Vocal Tract Development: A Pilot Study. 2011

3. Flávia Viegasa, b Danieli Viegasc, Glaucio Serra Guimarãesd Fabio Rittoe,Marcia Simões-Zenaria, Katia Nemra. Acoustic Analysis of Voice and Speech in Men with Skeletal Class III Malocclusion: A Pilot Study. February 7, 2020

4. Hegger R., Kantz H., Schreiber T. (1999) Practical implementation of nonlinear time series methods: The TISEAN package. Chaos 9: 413–435. Harry L. SWINNEY and John A. VASTANO

5. Katsuaki Mishima, Norifumi Moritani, Hiroyuki Nakano, Asuka Matsushita, Seiji Iida, Yoshiya Ueyama.Voice characteristics before versus after mandibular setback surgeryin patients with mandibular prognathism using nonlinear dynamics and conventional acoustic analyses

6. Jaemyung Ahn , Gunjong Kim, Young Ho Kim, Jongrak Hong. Acoustic analysis of vowel sounds before and after orthognathic surgery.2014

7. Hans Behrbohm, Tadeus Nawka, Oliver Kaschke, Andrew C. Swift. Ear, Nose and Throat Diseases: With Head and Neck Surgery. 2009

8. Catherine de Blacama, Laura Duggana, David Reab, Peter Beddyc, David J.A. Orr. Descent of the human larynx: An unrecognized factor in airway distress in babies with cleft palate? 2018.

9. Jamie L. Perry, Ph.D. Anatomy and Physiology of the Velopharyngeal Mechanism. Semin Speech Lang 2011;32:83–92.

10. Masoud Saman, MD; Sherard A. Tatum III, MD. Recent Advances in Surgical Pharyngeal Modification Procedures for the Treatment of Velopharyngeal Insufficiency in Patients With Cleft Palate. Arch Facial Plast Surg. 2012;14(2):85-88

11. Ola Zanaty, Shahira El Metainy, Doaa Abo Alia & Ahmed Medra. Improvement in the airway after mandibular distraction osteogenesis surgery in children with temporomandibular joint ankylosis and mandibular hypoplasia.2016

12. Mahalakshmi Sivasankar, Kimberly V Fisher. Oral breathing challenge in participants with vocal attrition. 2003 Dec;46(6):1416-27

13. Rita R. Patel, Reuben Walker, and Preeti M. Sivasankar. Spatiotemporal Quantification of Vocal Fold Vibration After Exposure to Superficial Laryngeal Dehydration: A Preliminary Study.July 17, 2015.

14. Mummolo, S., Nota, A., Caruso, S., Quinzi, V., Marchetti, E., & Marzo, G. Salivary Markers and Microbial Flora in Mouth Breathing Late Adolescents. 2018

15. Esra Eryaman , Banu Oter Ilhan «Laryngeal dysfunction and oral hygiene: Any relation?».2012 Jun;39(3):284-7.

16. Ana Cristina Nunes Ruas, Márcia Mendonça Lucena,  and Claudia Maria Valete-Rosalino. Voice Disorders in Mucosal Leishmaniasis.2014 Jul 23;9(7):e101831.

17. Massimo Petruzzi. Mucous membrane pemphigoid affecting the oral cavity: short review on etiopathogenesis, diagnosis and treatment.2012

18. Mobeen Iqbal, * Raees Ahmed, Sayed H Kashef, and Peter S Bahame. «Laryngeal involvement in a patient with bullous pemphigoid» Mar-Apr 2006;26(2):152-4.

19. Spantideas, N., Bougea, A., Drosou, E., & Assimakopoulos, D. “ The Role of Allergy in Phonation. Journal of Voice.»2019 Sep;33(5):811.e19-811.e27.

ТЗ: В общем мы изучаем как влияют заболевания ротовой полости на различные функции гортани ( голосообразование , глотание и т.д.) Со стороны стоматологов нужно: написать о шкалах и критериях оценки состояния полости рта ,и какие заболевания полости рта и как влияют на гортань (+ подобрать статьи)