La physiologie de la phonation (Orthodontie)

La physiologie de la phonation (Orthodontie)

Introduction

Le langage articulé, objet de construction logique, organisé en discours exprimant la pensée, est un caractère spécifiquement humain. C’est la résultante de mécanismes complexes, permettant de transformer l’air expiré en séquences de phonèmes sonores assemblés suivant certaines règles.

Comme toute fonction orale, la phonation nécessite une étude appropriée de sa physiologie, de ses troubles ainsi que de son degré d’implication dans la morphogenèse bucco-faciale.

Définitions

Selon le Larousse Médical :

• La phonation : Ensemble des phénomènes qui concourent à la production d’un son par les organes de la voix.
• Le phonème : La plus petite unité discrète ou distinctive que l’on puisse isoler par segmentation dans la chaîne parlée, par exemple : /a/, /t/, /r/, etc. Exemple : X:/ks/ VS GN:/ɲ/.

Rappel anatomique

Pour comprendre l’appareil phonatoire et ses possibilités articulatoires dans l’émission des phonèmes, nous devons tenir compte des différents organes qui le constituent et de leurs actions respectives. La fonction phonatoire intéresse trois étages :

• Niveau sous-glottique : Comprend les poumons, le diaphragme et la trachée.
• Niveau glottique : Constitué par le larynx.
• Niveau supraglottique : Représenté par les caisses de résonance : cavité pharyngale, nasale et orale.

Larynx

• Élément essentiel de la phonation.
• Situé dans la partie antérieure et médiane du cou, en avant du pharynx, sous l’os hyoïde, sur la trachée.
• Constitué d’un squelette cartilagineux dont certains éléments interviennent dans la phonation :
  • Cricoïde : Région inférieure, en anneau.
  • Thyroïde : Supérieur, en livre ouvert en arrière.
  • Aryténoïde : Pair et symétrique, de forme pyramidale.
• Pièces reliées entre elles par des ligaments, mobilisées par un système musculaire (muscles tenseurs des cordes vocales, muscles constricteurs et dilatateurs de la glotte).

Physiologie de la phonation

Temps pré-phonatoire

La ventilation phonatoire

Quand on parle, chante ou émet un son, il faut d’abord de l’air. La ventilation phonatoire revêt un caractère volontaire. Pour des raisons de rapidité, l’inspiration phonatoire s’effectue plus souvent par la bouche que par le nez. Dans ce cas, le cycle respiratoire est modifié avec un allongement du temps expiratoire au détriment du temps inspiratoire. Le locuteur contrôle son expiration par la mise en jeu simultanée de muscles antagonistes inspiratoires et expiratoires, impliquant le diaphragme, les muscles intercostaux internes, les muscles abdominaux et certains muscles du dos. Cette soufflerie pulmonaire est le moteur de la vibration vocale.

Vibration vocale

Au niveau du larynx, les cordes vocales sont en position pré-phonatoire dite d’adduction, au cours de laquelle elles sont positionnées de part et d’autre de la ligne médiane avec une tension appropriée. À son arrivée, l’air expiratoire rencontre l’obstacle des cordes vocales. La pression sous-glottique augmente, l’air fait pression, appuie et finit par s’échapper. Les forces de rappel provoquent un nouvel accolement. Les cordes vocales s’entrouvrent et se referment une centaine de fois par seconde, sonorisation ainsi l’expiration par vibration.

La production du son primaire n’est rien d’autre qu’une transformation d’un mouvement aérodynamique continu, l’expiration active, en un phénomène acoustique alternatif, le son.

Temps phonatoire

Résonance

L’air arrive ensuite au niveau du pharynx où il est amplifié par les organes résonateurs, principalement la cavité buccale et la cavité nasale, et modulé par le mouvement des mâchoires, de la langue, des lèvres et du voile du palais. Cela produit le timbre, propre à chaque individu.

Articulation

Dans cette dernière étape de l’émission phonétique, nous devons distinguer les articulations vocaliques des articulations consonantiques. Celles-ci se font selon des critères.

Critères articulatoires des voyelles

Les voyelles résultent du passage libre, sans bruit de frottement, du flux laryngé à travers les cavités supraglottiques, dont les variations de forme selon les mouvements de la langue, des lèvres, des joues, des mâchoires et du voile du palais produisent des modifications de timbre.

Les principaux critères articulatoires classant les voyelles sont :

• Lieu d’articulation (localisation de la masse de la langue) : antérieures, moyennes ou postérieures.
• Aperture (écartement entre l’organe et le lieu d’articulation) : fermées ou ouvertes.
• Nasalisation (voile du palais relevé ou non) : orales ou nasales.
• Labialisation (degré d’arrondissement des lèvres) : labialisées ou écartées.
• Durée : brèves ou longues.
• Tension (tension articulatoire) : tendues ou relâchées.
• Stabilité (des organes pour conserver le timbre vocalique) : monophtongues ou diphtongues.

Critères articulatoires des consonnes

On a une consonne quand le passage de l’air au niveau des organes supraglottiques est entravé. Le classement des consonnes se fait selon des critères articulatoires, à savoir :

• Mode articulatoire (fermeture et/ou rétrécissement du canal vocal) : occlusives, constrictives.
• Organe articulatoire (organe utilisé) : labiales, linguales ou glottales.
• Lieu d’articulation (localisation, point où l’organe articulatoire obstrue le passage du canal d’air) : labiales, dentales, alvéolaires, palatales, vélaires, uvulaires ou pharyngales.
• Nasalisation (voile du palais relevé ou non) : orales ou nasales.
• Source sonore (vibration ou non des cordes vocales) : voisées ou non voisées.
• Intensité (intensité du courant d’air) : fortes ou douces.

Bien que nécessaires à une description précise, seuls certains de ces critères sont utiles pour l’établissement du système consonantique d’une langue donnée.

Nous ne pouvons parler de langues sans citer l’arabe. D’abord, c’est une langue très riche avec une phonétique articulatoire particulièrement développée. De plus, c’est la langue la plus utilisée par la quasi-totalité des patients qui se présentent au service.

Contrôle nerveux de la phonation

La production vocale est le résultat d’une coordination neuromotrice des muscles de tous les organes impliqués dans la phonation, depuis les muscles de la posture et de la respiration jusqu’aux muscles du larynx et à l’appareil articulatoire pharyngo-bucco-labial.

Innervation sensitive du larynx

Elle est assurée par le nerf laryngé supérieur et inférieur, qui reçoivent des fibres provenant du vestibule laryngé, de la corde vocale et de la région sous-glottique. Il existe également des capteurs sensoriels spécialisés localisés au niveau de la muqueuse laryngée, les mécano-récepteurs, qui renseignent sur le niveau des tensions musculaires, et les baro-récepteurs, qui mesurent la valeur de la pression d’air exercée sous la glotte. Ces informations sont acheminées à travers le nerf récurrent aux centres nerveux, qui adapteront en conséquence les caractéristiques mécaniques des cordes vocales en fonction du processus d’expiration.

Centres nerveux

Une mise en évidence expérimentale a révélé deux zones cérébrales motrices du pharyngolarynx, à savoir la partie basse de la circonvolution frontale ascendante, dite aire de Broca. Lors de la stimulation de tout ou partie de ces zones, on observe une réponse laryngée globale avec vocalisation.

Contrôles réflexes

La rapidité du flux de la parole et la précision des points d’articulation nécessitent des adaptations à la fois très rapides et très fines. Ces dernières sont assurées grâce à des arcs réflexes reposant sur la sensibilité tactile et proprioceptive de la langue, du palais et des lèvres.

Maturation de la phonation

Au cours des deux premiers mois de la vie, les productions vocales du nouveau-né se caractérisent par des sons végétatifs ou réactionnels, qui se manifestent par des cris et des pleurs. Ces sons ont une fonction communicative, car ils témoignent de l’état physiologique et émotionnel du nouveau-né. Ils sont principalement vélaires et laryngés, car émis en position couchée. C’est vers l’âge de 5 mois que le bébé commence à moduler ces sons, aboutissant à l’émission des premières vocalisations (A, ai, e), marquant le stade du babillage.

On comprend donc que les premières émissions sont extrêmement limitées, ce qui s’explique par la morphologie du conduit vocal du bébé, qui contraint fortement la motricité des articulateurs :

• La taille du conduit vocal est diminuée chez le nouveau-né, avec une distance pharynx-lèvre de 8 cm et une cavité pharyngale plus courte que la cavité buccale. Chez l’adulte, cette distance atteint 17 cm, et le rapport entre les deux cavités s’inverse en faveur de la cavité pharyngale.
• Le canal oropharyngé présente une courbure à angle droit chez l’adulte, alors qu’il offre une configuration en pente douce chez le nouveau-né. C’est aux environs de 8-10 mois que cette courbure apparaît avec l’émergence de la station debout.
• La masse linguale, située en avant de la cavité buccale, est relativement imposante pour le volume buccal du bébé, ce qui limite et contraint ses déplacements.
• La position du larynx est plutôt haute chez le bébé. L’épiglotte entre en contact avec le palais mou, donnant au bébé la faculté de déglutir et de respirer simultanément. Cette perte de contact survient vers l’âge de 12-18 mois.

Ainsi constitué, le conduit vocal du nourrisson ne lui permet pas de produire des sons articulés. Durant les premiers mois de vie, les organes articulateurs tels que la langue, les lèvres, la mandibule et le voile du palais subissent une maturation, permettant le passage au stade des premiers mots vers l’âge de 12-18 mois. Dans la littérature récente, un lien étroit a été établi entre cette maturation et l’oralité alimentaire. Enfin, la spécialisation de la perception et celle des productions en fonction de l’environnement linguistique signent l’acquisition de la parole, vers l’âge de 30-33 mois.

Démarche diagnostique

Examen clinique

L’examen est effectué sur un enfant assis, mis en confiance, regardant l’horizon. Il faut prêter une grande attention à l’installation de l’enfant sur le fauteuil :

• Le dossier doit être redressé au maximum, la têtière légèrement avancée.
• Dans certains cas, il peut être préférable de l’asseoir transversalement, les jambes pendantes, le dos non soutenu, pour pouvoir l’examiner sous différents angles.

L’inspection

Elle révèle :

• Le caractère des lèvres (hauteur, épaisseur), le rapport des lèvres entre elles (stomion), le rapport des lèvres avec les dents.
• Le caractère de la partie antérieure de la langue : volume, posture de repos, rapport avec les dents.
• Le caractère des bords de la langue.
• Le voile du palais.

La palpation

La palpation des lèvres, des joues et de la sangle orojugale permet d’apprécier le tonus, en se gardant de confondre une hypertonie avec des muscles contractés.

Les examens complémentaires

Une téléradiographie de profil peut s’avérer utile pour observer la position de la langue ou la taille des cavités de résonance orale et pharyngale.

L’examen phonétique

Il faut arriver à faire parler ou lire l’enfant suffisamment longtemps pour détourner son attention.

L’audition

L’audition suffit pour mettre en évidence l’articulation défectueuse de certains phonèmes, comme le « S », responsable du zézaiement ou du chuintement. Cependant, cet examen s’avère insuffisant, étant donné le caractère inaudible de certains troubles de phonation. On pousse alors les investigations par d’autres examens.

La palatographie

La palatographie statique a longtemps été un moyen privilégié pour l’étude des interactions langue/palais lors de la production de parole. La méthode consiste à enduire la langue d’un mélange coloré, à demander au locuteur la production de parole étudiée (par exemple /na/), puis à analyser l’empreinte laissée par la langue sur le palais. Aujourd’hui, l’analyse des empreintes est principalement qualitative, on dit par exemple qu’une production est « plutôt vélaire ou vélaire/alvéolaire, sans asymétrie notée ». Un outil supplémentaire, les photographies numériques de palais dites palatogrammes, a été proposé, mais ces derniers sont aujourd’hui rejetés, car ils présentent un biais lié à la méthode (analyse en 2D d’un palais non plat).

Les jauges d’extensométrie

Le dispositif est composé de deux minuscules jauges d’extensométrie (plus petites que des boîtiers orthodontiques), collées l’une du côté vestibulaire, l’autre du côté lingual de la même dent. Ces jauges sont montées dans un pont de Wheatstone, relié à un ordinateur qui crée une courbe représentative des forces opposées exercées sur les dents. Le sujet parle et déglutit spontanément sa salive. Chez un sujet normal, la courbe reste sur zéro pendant toute la durée de l’expérimentation, qui peut durer de 30 à 60 minutes.

Examen en cinématographie sous amplificateur de brillance de Fieux

Cet examen permet d’étudier la cinétique de la phonation et de montrer si la langue et les lèvres se rapprochent ou s’écartent des incisives par des mouvements exactement opposés.

Les troubles phonétiques

La dyslalie est un trouble moteur de l’articulation, qui rend difficile la prononciation de certains phonèmes. Elle peut être organique ou fonctionnelle. Nous éliminerons les troubles liés à une atteinte du système nerveux central (SNC), à des maladies congénitales (fentes vélaires notamment), aux retards de langage, ou aux troubles en rapport avec des atteintes psychologiques graves (comme le bégaiement).

Les troubles qui nous intéressent sont essentiellement les troubles de l’articulation de la parole ou anomalies des appuis linguaux. Ils portent presque toujours sur l’articulation des consonnes et peuvent être audibles ou non audibles.

Sigmatismes

Les sigmatismes sont des troubles audibles de la prononciation des consonnes, facilement décelables et caractéristiques, orientant souvent l’entourage du jeune enfant vers une consultation orthophonique plutôt qu’orthodontique. Ils sont généralement dus à :

• Sigmatisme antérieur interdental (zozotement ou zézaiement, S, Z) : Interposition de la langue dans l’articulé dentaire entre les incisives.
• Sigmatisme latéral (chuintement, S, CH, J) : Latéralisation de l’air.
• Sigmatisme dorsal : Le point d’articulation devient trop postérieur. Au lieu de creuser la langue sur la ligne médiane tout en relevant la pointe, le sujet la relève en dôme, l’air étant poussé dans un orifice étalé entre la langue et le palais dur.
• Sigmatisme nasal : Le sujet obture par erreur la voie buccale, l’air ne pouvant s’écouler que par le nez.

Les troubles non audibles, décelables uniquement par le contrôle des points d’appui linguaux, concernent les consonnes palatales (T, D, N, GN, L).

Phonation et morphogenèse

S’il est bien établi qu’une fonction ou dysfonction oro-faciale contribue à la morphogenèse maxillo-faciale, tous les auteurs ne sont pas unanimes en ce qui concerne la phonation. La brièveté des appuis linguaux (1/10e de seconde contre 1 seconde pour la déglutition) a suscité des doutes quant au rôle étiologique de certaines articulations phonétiques anormales dans la genèse des malocclusions. Cependant, la grande fréquence de ces appuis lors de l’élocution a été avancée pour étayer cette théorie.

Fernex et Martinelli ont effectué une étude sur des enfants sourds-muets, montrant que les « parlants » et les « non-parlants » présentaient des différences morphologiques au niveau des mâchoires, attribuables à des différences de fonction. L’utilisation des jauges d’extensométrie a également mis en évidence que les articulations de la parole pouvaient générer des forces allant jusqu’à 40 g.

Courants de pensée

École française (Rix, Ballard, Cauhépé)

« S’il existe un équilibre entre les différents groupes musculaires, on aura une croissance harmonieuse du crâne et de la face. Par contre, s’il y a un déséquilibre, celui-ci va retentir sur la morphogenèse des bases osseuses et des arcades dentaires. »

Répercussions d’une phonation perturbée :

Dans le sens vertical :

• Infra-alvéolie incisive : Due à l’interposition de la partie antérieure de la langue, au repos ou en fonction, ou à des pressions concomitantes de la langue et des lèvres au moment de la déglutition et de la phonation, entraînant un défaut de croissance alvéolaire incisive. La résultante des forces est dirigée vers le haut.
• Infra-alvéolie molaire : L’interposition des bords de la langue au repos entre les arcades entraîne un défaut de croissance alvéolaire, constaté par l’augmentation de l’espace libre molaire.

Dans le sens sagittal :

• Proalvéolie incisive supérieure : Due à l’appui de la langue sur les incisives supérieures au repos et en fonction, alors que les lèvres exercent des pressions moindres, généralement pour des raisons constitutionnelles. La résultante des forces est dirigée en avant.
• Proalvéolie incisive inférieure : Plus souvent due à des anomalies constitutionnelles qu’à un appui de la langue en fonction sur les incisives inférieures.

Dans le sens transversal :

• Endoalvéolie supérieure : Due à l’interposition des bords de la langue entre les molaires en fonction, avec une contraction des muscles buccinateurs augmentant la pression des joues de dehors en dedans. La résultante des forces est dirigée en dedans.

Les anomalies alvéolaires suivantes sont plutôt d’origine constitutionnelle :

• Endoalvéolie inférieure.
• Exoalvéolies supérieure et inférieure (isolées ou associées : biproalvéolie, birétroalvéolie, etc.).

École anglo-saxonne (Tulley, Profit)

« Une fonction perturbée n’est qu’une adaptation à un cadre anatomique défavorable. »

Un diastème entre les incisives, une hypodontie ou une béance antérieure peuvent causer un zézaiement lors de l’émission du S et Z. Le prognathisme mandibulaire est responsable d’une distorsion labiodentaire lors de l’émission des consonnes fricatives telles que F et V.

Conclusion

La phonation, parmi d’autres fonctions, doit faire l’objet d’un examen judicieux. Le diagnostic et la rééducation de ses troubles, notamment articulatoires, prennent désormais une place de plus en plus importante dans le traitement des dysmorphoses squelettiques et dento-alvéolaires. Ceci est justifié pour réduire les échecs et récidives des thérapeutiques basées uniquement sur le diagnostic morphologique.

La mise en évidence des troubles phonétiques, notamment articulatoires, présente un intérêt d’abord diagnostique, isolant souvent une évidente implication étiologique dans l’installation de malocclusions.

La physiologie de la phonation (Orthodontie)

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La physiologie de la phonation (Orthodontie)