В связи с бурным ростом новой техники предъявляются все более серьезные требования к возможностям изучения процессов голосообразования в новых, необычных условиях. На разборчивость речи отрицательно влияют как пониженное атмосферное давление (в авиации), так и особенно повышенное (в водолазных и кессонных работах). Речь искажается и становится плохо разборчивой от применения различных масок, изолирующих аппаратов, при употреблении отличных от воздуха дыхательных смесей. Воспроизведение, равно как и восприятие, звуков речи в очень шумной обстановке, особенно сопровождающейся вибрацией, значительно затруднено. Изучение голосообразующего механизма гортани и возможностей корригирования речи в условиях необычной внешней среды является важной проблемой настоящего времени. Дальнейшее улучшение средств связи немыслимо без получения полной ясности о функции гортани и надставной трубки. Это заставляет более углубленно разрабатывать вопросы физиологии и патологии гортани.
Особое значение приобретает физиология гортани в свете учения И. П. Павлова о второй сигнальной системе и ее базисе—кинестезических раздражениях, идущих в кору головного мозга от речевых органов.
Принято различать четыре основные функции гортани: дыхательную, защитную, фонаторную и речевую. Имеется основание предполагать, что гортань обладает также и вкусовой функцией, но она имеет второстепенное значение. Все эти функции находятся в тесной зависимости одна от другой и подчинены регулирующему влиянию коры головного мозга.
Гортань является частью дыхательных путей, к которым относятся также полость носа с придаточными пазухами, глотка, трахея, бронхи (с бронхиолами) и альвеолы.
Гортань участвует в акте регуляции дыхания. Адекватным раздражителем рецепторов слизистой оболочки гортани является воздух, протекающий в том или ином направлении. С. И. Франкштейн наблюдал у трахеотомированных животных совпадение дыхательных движений верхних дыхательных путей с ритмом движений межреберных мышц и диафрагмы. В. А. Буков раздражал слизистую оболочку гортани животных. Это сказывалось на изменении типа дыхания, но эффект прекращался после перерезки верхних гортанных нервов (преимущественно афферентных). Вдувание воздуха в гортань, изолированную от трахеи, но с сохраненными нервами, вызывало торможение дыхания; вдувание воздуха, богатого содержанием углекислого газа, наоборот, стимулировало дыхание.
М. В. Сергиевский продувал воздух в разных направлениях через отрезок трахеи, изолированной от гортани и от нижних дыхательных путей. Обнаружена разная реакция изменения дыхания, что объясняется неодинаковой чувствительностью рецепторов трахеи на вдох и выдох. Воздух на вдохе, обладающий иной температурой и влажностью, протекающий быстрее, чем воздух на выдохе, является более сильным раздражителем. Понижение чувствительности трахеи к этому более сильному раздражителю является приспособительной реакцией.
Известно, что при спокойном дыхании истинные голосовые связки находятся в среднем положении, а при глубоком вдохе голосовая щель предельно раскрывается. Таким образом создается автоматическое регулирование гортанью проходимости воздушной струи. Деятельность расширителя гортани—задней перстне-черпаловидной мышцы—связана с работой других дыхательных мышц. Акт раскрытия голосовой щели может быть непроизвольным, вызванным рефлексом со стороны слизистой оболочки дыхательных путей (К. А. Дреннова, В. А. Буков, М. В. Сергиевский, В. К. Ламан) и раздражением дыхательных центров продолговатого мозга, но он может быть и произвольным благодаря синергизму с работой произвольных дыхательных мышц туловища.
Раздражение высокочувствительных рефлексогенных зон гортани может привести к остановке дыхания. Н. И. Пирогов описывает случай смерти девочки, вызванной остановкой дыхания вследствие внезапного поступления воздуха в гортань во время трахеотомии.
Следовательно, гортань не является простой механической трубой, через которую проходит воздух, а активно участвует в дыхательной функции.
