Образование звуков речи происходит благодаря одновременному сокращению всех мышечных волокон голосовых связок в ритме, равном частоте голоса. При среднем голосе из продолговатого мозга по возвратным нервам к мышцам голосовых связок поступают залпы центробежных импульсов с частотой 500 в 1 сек, но эта частота может возрастать— до 1000 в 1 сек.

Строение органов дыхания и голосового аппарата. Придыхании с закрытым ртом воздух поступает в носовую полость, а с открытым— в ротовую полость. В образовании носовой полости участвуют кости и хрящи, из которых также состоит скелет носа. Большая часть слизистой оболочки носовой полости покрыта многорядным мерцательным цилиндрическим эпителием, в котором находятся слизистые железы, а меньшая часть содержит обонятельные клетки. Благодаря движению ресничек мерцательного эпителия пыль, попадающая с вдыхаемым воздухом, выводится наружу. Полость носа делится носовой перегородкой пополам. В каждой половине имеется по три носовые раковины — верхняя, средняя и нижняя.

Сокращения дыхательных мышц вызываются двигательными нервами, выходящими из спинного мозга. Нейроны грудобрюшного нерва, вызывающие сокращение диафрагмы, находятся у человека в 3-м и 4-м шейных сегментах спинного мозга, а нейроны межреберных нервов — в грудных сегментах. Но деятельность всех нейронов двигательных нервовдыхательных мышц координируется особой группой нейронов, расположенных: в продолговатом мозге на дне IV желудочка и в верхней части варолиева моста. Эта группа нейронов входит в состав дыхательного центра. После отделения спинного мозга от дыхательного центра дыхание прекращается.

В акте дыхания легкие участвуют пассивно; они не могут расширяться и сжиматься активно, так как в них нет мускулатуры. Поступление воздуха в легкие при вдохе и удаление его при выдохе происходит в результате увеличения и уменьшения объема грудной клетки благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц, играющих в акте дыхания активную роль. Спокойный вдох вызывается сокращением вдыхательных мышц: диафрагмы, наружных межреберных и межхрящевых. Усиленный вдох вызывается сокращением диафрагмы, трех пар лестничных мышц, грудино-ключично-сосцевидных, поднимателей ребер, наружных межреберных и межхрящевых, задних верхних зубчатых, поднимателей лопаток, широких мышц спины, трапециевидных, большой и малой грудных.

У взрослого человека частота дыхательных движений грудной клетки в покое в среднем равна 16 в минуту (от 12 до 24). В покое взрослый человек вдыхает и выдыхает около 500 см3 воздуха, из которых в альвеолы поступает примерно 350 см3, а 150 см3 остаются в так называемом мертвом пространстве— носоглотке, ротовой полости, гортани, трахее и бронхах, а следовательно, не участвуют в газообмене с кровью. После спокойного вдоха можно сделать максимальный усиленный вдох и набрать в легкие еще примерно 1500 см3, а если до этого максимального (резервного) вдоха сделать максимальный выдох, то в легкие поступит еще примерно 1500 см3 (резервный объем выдоха).

Органы дыхания осуществляют газообмен между атмосферным воздухом и организмом. В легких кислород из воздуха, поглощаемого при вдохе, переходит в кровь и доставляется в клетки. Здесь большая часть кислорода связывается с углеродом и водородом, которые выделяются в процессе обмена веществ из высокомолекулярных органических соединений, входящих в состав клеток. Образующиеся при этом углекислый газ и водяные пары удаляются из легких при выдохе. Меньшая часть кислорода входит в состав клеток организма. Энергия, освобождающаяся при расщеплении органических веществ, используется для жизнедеятельности, для восстановления разрушающихся клеток и развития организма.

Интенсивный обмен веществ в сокращающихся мышцах приводит к накоплению в них кислот (угольной, молочной и фосфорной), а следовательно, к возбуждению дыхательного центра. Поэтому вентиляция легких увеличивается при мышечной деятельности во много раз и тем больше, чем выше ее интенсивность. У тренированных взрослых спортсменов минутный объем дыхания при интенсивной работе может достигать 100—120 дм3, например во время плавания, и до 150 дм3 при беге на средние дистанции.

Во время вентиляции воздуха в легких происходит изменение химического состава и физических свойств поступающего в них атмосферного воздуха. В сухом воздухе при температуре 0° С и давлении 760 мм рт. ст., выдыхаемом взрослым человеком при спокойном дыхании, содержится 16,4% кислорода, 4,1% углекислого газа и 79,5% азота. Однако при температуре 37° С альвеолярный воздух насыщен водяными парами, давление которых при этой температуре составляет 50 мм рт. ст. Поэтому давление газов в альвеолярном воздухе равно 710 мм (760—50), содержание в нем кислорода 14—14,5%, углекислого газа 5,3—6% и азота 80—80,5%.