Грудная клетка и диафрагма
Грудная клетка (рис. 61) образуется позвоночником, ребрами и грудной костью. Она имеет приблизительно форму усеченного конуса. Промежутки между ребрами заполнены мышцами, расположенными в два слоя, — внутренними и наружными реберными мышцами. Грудная клетка выстлана изнутри, как и снаружи, тонкой серозной оболочкой — плеврой. Листки плевры увлажнены серозной жидкостью, которая играет роль смазки, уменьшающей трение. Между листками плевры, покрывающей легкие и стенки грудной клетки, образуется герметически замкнутое щелевидное пространство, называемое плевральной полостью. Фактически здесь никакой полости нет, так как в межплевральной щели существует отрицательное давление и легкие всегда плотно прижаты к стенкам грудной клетки.
Рис. 61. Грудная клетка: 1 - позвоночник; 2 - ребра; 3 - реберные хрящи; 4 - грудная кость
Диафрагма, или грудобрюшная преграда, представляет собой массивную плоскую мышцу, которая отделяет грудную полость от полости живота. Она прикрепляется к нижним ребрам, позвоночнику и грудной кости. Диафрагма имеет куполообразную форму. При сокращении она становится более плоской, купол ее несколько опускается, и объем грудной полости увеличивается. При возвращении диафрагмы в спокойное состояние купол ее вновь становится выпуклым, и объем грудной полости соответственно уменьшается.
Глава 2. ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ РЕЧИ
Периферический речевой аппарат в функциональном отношении обычно сравнивают с язычковой органной трубой, которая, как известно, состоит из трех частей: нагнетающего меха; пружинных язычков, являющихся прерывателем воздушной струи, поступающей из меха; надставной трубы, служащей резонатором.
Роль нагнетающего меха выполняют легкие с системой дыхательных мышц и дыхательными путями (бронхами, трахеей). Роль язычкового прерывателя исполняют истинные голосовые связки. Надставной трубой служат надсвязочная часть гортани, глотка, полость рта и носовая полость.
Соответственно такому делению речевого аппарата и в речевом акте можно рассматривать три связанные друг с другом функции:
1. образование воздушной струи;
2. голосообразование (фонация);
3. образование звуков речи (артикуляция).
Воздушная струя, необходимая для образования голоса и звуков речи, возникает в процессе дыхательного акта, именно в фазе вдоха. В связи с этим описание деятельности речевых органов целесообразно начинать с процесса дыхания.
Дыхание
Основным назначением дыхательного аппарата является осуществление газового обмена, т. е. доставка в ткани организма кислорода и выведение из них углекислого газа. Этот обмен совершается благодаря периодическому обновлению воздуха в легких, которое происходит при попеременном чередовании дыхательных фаз — вдоха и выдоха.
При вдохе происходит расширение грудной клетки вперед, в стороны, вверх и вниз. Это расширение осуществляется благодаря действию вдыхательных мышц, главным образом наружных межреберных мышц и диафрагмы.
При расширении грудной клетки происходит также увеличение объема легких, так как в силу наличия отрицательного давления в плевральной полости легкие пассивно следуют за стенками грудной клетки. При этом легочные альвеолы наполняются воздухом, поступающим из атмосферы через дыхательные пути.
Для осуществления спокойного выдоха достаточно одного лишь расслабления вдыхательных мышц. Стенки грудной клетки при этом спадаются, диафрагма поднимается, а легкие в силу эластичности стенок альвеол уменьшаются в объеме и выталкивают содержащийся в них воздух через дыхательные пути наружу. Форсированный (усиленный) выдох происходит при участии выдыхательных мышц, т. е. мышц брюшной стенки и внутренних межреберных мышц.
При обычном спокойном дыхании вдох и выдох производятся через нос. Проходя через полость носа, вдыхаемый воздух, благодаря извилистости носовых ходов и наличию ворсинок в мерцательном эпителии слизистой оболочки носовой полости, очищается от пыли и микробов, увлажняется и согревается.
Для обеспечения нормального носового дыхания необходима свободная проходимость носовых ходов. При наличии в носу каких-либо препятствий для воздушной струи (увеличение носовых раковин, носовые полипы, искривление носовой перегородки, набухлость слизистой оболочки при насморке, аденоидные разращения в носоглотке и др.) дыхание осуществляется через рот. В этом случае защитная функция слизистой оболочки носа выключается, и воздух поступает в нижележащие дыхательные пути и в легкие недостаточно согретым и увлажненным, а также мало очищенным от пылевых частиц и микроорганизмов.
Свободная проходимость носовых ходов необходима и для осуществления обонятельной функции носа. Мельчайшие частицы пахучих веществ, находящиеся во вдыхаемом воздухе, попадая в верхние отделы носовой полости, раздражают обонятельные клетки и вызывают обонятельное ощущение. Оно играет известную защитную роль, сигнализируя о наличии вредных примесей во вдыхаемом воздухе, и, кроме того, имеет некоторое значение для оценки пищи и питья.
Типы дыхания. Различают три основных типа дыхания (рис. 62): ключичное, реберное (грудное) и диафрагмальное (брюшное).
При ключичном дыхании поднимаются плечевой пояс и верхние ребра, в результате чего происходит расширение преимущественно верхней части грудной клетки.
При реберном, или грудном, дыхании грудная клетка расширяется главным образом вперед и в стороны.
В диафрагмальном дыхании, как показывает само название, наиболее активное участие принимает диафрагма. Сокращаясь и уплощаясь, диафрагма опускается, вследствие чего увеличивается в объеме главным образом нижняя часть грудной клетки; брюшная стенка при этом выпячивается. Чистого процесса дыхания в действительности не наблюдается, в частности, при любом его типе в большей или меньшей степени активно действует диафрагма. Поэтому практически можно говорить лишь о преимущественно грудном, преимущественно брюшном или преимущественно ключичном дыхании.
Типы дыхания зависят от пола, возраста, профессии. Так, у женщин чаще наблюдается грудной тип дыхания, у мужчин — брюшной; у работников физического труда превалирует брюшной тип дыхания; у лиц, занятых канцелярской и вообще сидячей работой, — грудной тип. У детей обычно бывает смешанный тип дыхания, т. е. средний между брюшным и грудным. Глубокое, или полное, дыхание сочетает в себе все три типа дыхания.
В течение 1 минуты происходит 16—20 полных дыхательных движений (вдохов и выдохов). Длительность вдоха почти равна длительности выдоха (отношение времени вдоха и времени выдоха составляет приблизительно 1:1,25).
Емкость легких. Количество воздуха, вдыхаемое и выдыхаемое при спокойном дыхании, составляет в среднем около 600 см3. Этот объем называют дыхательным воздухом (рис. 63). Если сделать наиболее глубокий вдох, то можно ввести в легкие еще 1500—1800 см3 дополнительного воздуха. При выдохе, даже максимальном, легкие не освобождаются полностью от воздуха. Воздух, остающийся в легких после усиленного выдоха, называют остаточным. Объем его равен 1000—1500 см3. При обычном, спокойном выдохе в легких кроме остаточного воздуха содержится еще так называемый резервный воздух, который выдыхается только при максимальном выдохе. Объем резервного воздуха составляет 1500—1800 см3. Таким образом, после глубокого вдоха человек может при максимальном выдохе вывести из легких в среднем около 3500—4000 см3. Этот объем воздуха, состоящий из дыхательного, дополнительного и резервного воздуха, носит название жизненной емкости легких. Приведенные цифры являются средними для мужчин. У женщин соответственные величины несколько меньше. При тренировке жизненная емкость легких может значительно увеличиваться, доходя до 5000 и даже до 6000 см3. Емкость легких у детей, естественно, зависит от возраста. У новорожденного жизненная емкость легких составляет около 222 см3, у детей от 1 до 3 лет — 300—400 см3, от 4 до 7 лет — 440—900 см3, от 8 до 12 лет - 1100-1600 см3, от 13 до 16 лет - 1900-2400 см3.
Рис. 63. Емкость легких
Дыхание при речи. Во время речи органы дыхания, продолжая выполнять свою основную биологическую функцию газообмена, осуществляют одновременно голосообразующую и артикуляционную функции.
Дыхание при речи, или так называемое речевое дыхание, по сравнению с обычным спокойным дыханием имеет существенные отличия, обусловленные особыми требованиями, предъявляемыми к дыхательному акту во время речи.
Как известно, речь образуется в фазе выдоха. Для слитного произношения целых смысловых отрезков (фраз, синтагм), облегчающего восприятие связной речи, необходим удлиненный выдох. Вдох же, напротив, должен быть как можно более коротким, чтобы сократить обусловленные им паузы между отрезками речи. Первая особенность речевого дыхания и состоит в том, что, в отличие от обычного дыхания, фаза выдоха в 5—8 раз продолжительнее фазы вдоха. Удлинение выдоха происходит не только за счет перераспределения времени внутри дыхательного цикла (вдох — выдох), но и за счет увеличения продолжительности всего цикла (рис. 64). При обычном дыхании число дыхательных движений, т. е. циклов, составляет 16—20 в минуту, а на один цикл соответственно приходится 3—4 секунды. Во время речи число дыхательных движений уменьшается вдвое и составляет 8—10 в минуту. Следовательно, на каждый дыхательный цикл отводится вдвое больше времени. Это вторая особенность речевого дыхания.
А Б
Рис. 64. Кривые дыхания: А — при обычном дыхании; Б — при речи
Для того чтобы обеспечить длительный выдох, необходим больший, чем при обычном дыхании, запас воздуха. Объем выдыхаемого воздуха достигает при речи 1000—1500 см3 вместо 500 см3 при обычном дыхании. Увеличение объема воздуха, используемого при речи, достигается введением дополнительного воздуха посредством более глубокого вдоха, а также путем расходования части резервного воздуха. Необходимость быстрого и глубокого вдоха обусловливает третью особенность речевого дыхания, которая заключается в том, что вдох при речи производится главным образом через рот, а не через нос, как при обычном дыхании, так как быстрому и глубокому вдоху через нос препятствует узость носовых ходов.
Четвертой особенностью речевого дыхания является то, что выдох во время речи осуществляется при активном участии выдыхательных мышц. Это оказывается необходимым для того, чтобы, во-первых, обеспечить более глубокий выдох и, во-вторых, чтобы образовалось достаточное давление воздушной струи, без чего невозможна звучная речь.
Особенности речевого дыхания представлены более наглядно в таблице 9.
Таблица 9. Особенности речевого дыхания
| Показатели | При обычном (спокойном) дыхании | При речевом дыхании |
| Отношение длительности вдоха к длительности выдоха | 1:1,25 | 1:5-1:8 |
| Число дыханий в 1 мин | 16-20 | 8-10 |
| Объем выдыхаемого воздуха | 500 см3 | 1500-2000 см3 |
| Вдох производится | Через нос | Через рот |
| Участие выдыхательных мышц | Не участвуют | Участвуют |
Нормальное речевое дыхание вырабатывается у ребенка одновременно с развитием речи. У детей, лишенных слуха и не обученных речи (глухонемых), нередко наблюдаются дефекты речевого дыхания: либо чрезмерное наполнение легких воздухом, либо, наоборот, недостаточно глубокий вдох, а также неэкономное расходование воздуха при речи.