Современные представления об анатомо-физиологической организации речевой функциональной системе.
Центральный речевой аппарат находится в ГМ. Он состоит из коры ГМ (преимущественно левого полушария), подкорковых узлов, проводящих путей, ядер ствола (прежде всего продолговатого мозга) и нервов, идущих к дыхательным, голосовым и артикуляторным мышцам.
Речь, как и другие проявления ВНД, развивается на основе рефлексов. Речевые рефлексы связаны с деятельностью различных участков мозга. Некоторые отделы коры ГМ имеют главенствующее значение в образовании речи. Это лобная, височная, теменная и затылочная доли преимущественно левого полушария мозга (у левшей правого). Лобные извилины (нижние) являются двигательной областью и участвуют в образовании собственной устной речи (центр Брока). Височные извилины (верхние) являются речеслуховой областью, куда поступают звуковые раздражения (центр Вернике). Благодаря этому осуществляется процесс восприятия чужой речи. Для понимания речи имеет значение теменная доля коры мозга. Затылочная доля является зрительной областью и обеспечивает усвоение письменной речи (восприятие буквенных изображений при чтении и письме). Кроме того, у ребенка речь начинает развиваться благодаря зрительному восприятию им артикуляции взрослых.
Подкорковые ядра ведают ритмом, темпом и выразительностью речи.
Проводящие пути. Кора ГМ связана с органами речи (периферическими) двумя видами нервных путей: центробежными и центростремительными. Центробежные (двигательные) нервные пути соединяют кору головного мозга с мышцами, регулирующими деятельность периферического речевого аппарата. Центробежный путь начинается в коре головного мозга в центре Брока.
От периферии к центру, т. е. от области речевых органов к коре ГМ, идут центростремительные пути.Центростремительный путь начинается в проприорецепторах и в барорецепторах.
Проприорецепторы находятся внутри мышц, сухожилий и на суставных поверхностях двигающихся органов. Проприорецепторы возбуждаются под действием мышечных сокращений. Благодаря проприорецепторам контролируется вся наша мышечная деятельность.
Барорецепторы возбуждаются при изменениях давления на них и находятся в глотке. Когда мы говорим, происходит раздражение барорецепторов, которое идет по центростремительному пути к коре ГМ. Центростремительный путь играет роль общего регулятора всей деятельности речевых органов.
В ядрах ствола берут начало черепно-мозговые нервы. Все органы периферического речевого аппарата иннервируются (Иннервация — обеспеченность какого-либо органа или ткани нервными волокнами, клетками.) черепно-мозговыми нервами. Главные из них: тройничный, лицевой, языкоглоточный, блуждающий, добавочный и подъязычный.
Тройничный нерв иннервирует мышцы, приводящие в движение нижнюю челюсть; лицевой нерв — мимическую мускулатуру, в том числе мышцы, осуществляющие движения губ, надувание и втягивание щек; языкоглоточный и блуждающий нервы — мышцы гортани и голосовых складок, глотки и мягкого нёба. Кроме того, языкоглоточный нерв является чувствительным нервом языка, а блуждающий иннервирует мышцы органов дыхания и сердца. Добавочный нерв иннервирует мышцы шеи, а подъязычный нерв снабжает мышцы языка двигательными нервами и сообщает ему возможность разнообразных движений.
Через эту систему черепно-мозговых нервов передаются нервные импульсы от центрального речевого аппарата к периферическому. Нервные импульсы приводят в движение речевые органы.
Но этот путь от центрального речевого аппарата к периферическому составляет только одну часть речевого механизма. Другая его часть заключается в обратной связи — от периферии к центру.
А.Р.Лурия обобщил имеющиеся данные об анатомических структурах ГМ и, показав их физиологическую значимость для развития психических процессов человека, выделил три основныефункциональные блока, осуществляющие психическую деятельность. Каждый блок имеет иерархическое строение и состоит из надстроенных друг над другом уровней нервной системы.
Первый блок – блок регуляции тонуса и бодрствования. Для обеспечения полноценного протекания психических процессов человек должен находиться в состоянии бодрствования. Для их поддержания необходим определённый тонус коры ГМ, обеспечивающий приём и переработку информации, возникновение в памяти определённых ассоциаций, планирование деятельности. Аппаратом, обеспечивающим и регулирующим тонус коры ГМ, является ретикулярная (сетевидная) формация. Располагаясь в стволе мозга и поднимаясь вверх до межуточного мозга, она выполняет функцию объединения многих образований, активизируя импульсы, идущие вверх и вниз. Восходящая ретикулярная система выполняет решающую роль в регуляции активности коры. Нисходящая ретикулярная формация контролирует и регулирует структуры среднего мозга, гипоталамуса и мозгового ствола, подчиняя их регулирующей функции коры. Таким образом, ретикулярная формация обеспечивает регуляцию тонуса коры и состояние бодрствования. Однако активизирующая функция ретикулярной формации является неспецифической, отличаясь этим от специфических (сенсорных и моторных) функций систем мозговой коры. Объединяя стволовые образования, средний и межуточный мозг, ретикулярная формация поддерживает регуляцию обменных процессов, обеспечивающих гомеостаз (внутреннее равновесие организма). Таким образом, первый блок объединяет ствол мозга с ядрами черепно – мозговых нервов и системой блуждающего нерва, ретикулярную формацию, средний и межуточный мозг, а также подкорковые образования.
Второй блок – блок приёма, переработки и хранения информации располагается в наружных отделах новой коры, и включают зрительную (затылочную), слуховую (височную), общечувствительную (теменную) области. Аппараты этого блока приспособлены к приёму внешних раздражений, приходящих в головной мозг от периферических рецепторов, к дроблению их на огромное количество компонентов (к анализу сигналов) и к комбинированию их в нужные динамические функциональные структуры (к синтезу раздражителей). Этот блок головного мозга обладает высокой организацией клеточных структур и их связей, чтобы принимать зрительную, слуховую и общечувствительную информацию. Он включает отделы коры, воспринимающие обонятельные и вкусовые раздражения. Основную функцию принимают на себя первичные и вторичные поля коры головного мозга, центральный аппарат модально – специфического анализатора, построенного по единому принципу иерархической организации. Сложную интеграцию задних отделов коры ГМ осуществляют третичные поля. Деятельность третичных зон необходима не только для успешного синтеза наглядной информации, но и для перехода от уровня непосредственного наглядного синтеза к уровню символических процессов, необходимых для оперирования со значениями слов, сложными грамматическими и логическими структурами, системами чисел и отвлечёнными соотношениями, участие которых необходимо для превращения наглядного восприятия в отвлечённое мышление, опосредованное внутренними схемами.
Информация, достигающая нервных клеток первичных полей, обрабатывается, дифференцируется, попадает во вторичные поля гностической области, где сохраняется след приходящих сюда раздражений. Большое значение имеет структура ассоциативных нейронов с короткими аксонами, составляющими вторичные поля, которые обеспечивают объединение различных комбинаций раздражений в блоки, осуществляя синтетическую функцию. Третичные зоны принимают участие в превращении наглядного восприятия в отвлечённое мышление, опосредованное внутренними схемами, и необходимы для сохранения в памяти организованного опыта. Поражение первичных и вторичных полей затрудняет формирование третичных полей, что сказывается на недоразвитии высоких уровней, задерживает формирование высших психических функций. Принцип латерализации высших психических функций в коре головного мозга актуален только на уровне вторичных и третичных зон, которые играют основную роль в функциональной организации доходящей до коры информации, осуществляемой у человека с помощью речи. Таким образом, Второй блок обеспечивает наиболее сложные формы работы мозга, лежащие в основе наиболее высоких видов познавательной деятельности человека, генетически связанных с трудом, а структурно – с участием речи в организации психических процессов.
Третий блок – блок программирования, регуляции и контроля сложных форм деятельности, включающий лобную долю коры ГМ. С ним связаны формирование планов и программ действий, регуляция поведения в соответствии с требованиями среды, а также контроль за сознательной деятельностью. Передняя центральная извилина, или первичное моторное поле, является «выходными воротами», т.к. отсюда начинается пирамидный путь, несущий импульсы к ядрам черепно-мозговых нервов в стволе мозга и к двигательным клеткам спинного мозга. Однако подготовка двигательных импульсов не может быть выполнена самими пирамидными клетками, необходима структура, обеспечивающая сложный двигательный акт. Функцию вторичных полей лобной области выполняют премоторные отделы, которые превращают организованные по соматическому признаку процессы в функционально организованные системы.
Третичные зоны коры располагаются в префронтальных отделах мозга, имеют богатую систему связей со всеми отделами коры и с нижележащими отделами мозга, особенно с ретикулярной формацией, которая заряжает и тонизирует все отделы мозга. Связи лобной коры двухсторонние. Кора оказывает регулирующее влияние на образования ретикулярной формации, придавая им дифференцированный характер. Таким образом, префронтальные отделы коры играют важную роль в регуляции состояний активности, приводя их в соответствие с формулируемыми с помощью речи намерениями и замыслами. Отличительная черта процессов регуляции сознательной деятельности у человека состоит в том, что она совершается при ближайшем участии речи. Именно префронтальные отделы коры обеспечивают сложнейшие формы программирования, регуляции и контроля сознательной деятельности человека.
Обобщая полученные данные о функционировании трёх блоков, необходимо подчеркнуть их функциональное единство при формировании сложной психической деятельности человека.
Функция голосо- и речеобразования тесно связана с дыхательной функцией, а периферические органы речи являются и дыхательными органами.
В состав периферического аппарата входят:
1. Нос – начало дыхательных путей. Служит органом обоняния и участвует в образовании надставной трубы голосового аппарата.
Состоит: а) наружный нос, крыльями носа. В состав скелета наружного носа входят лобные отростки верхнечелюстных костей, носовые кости и хрящи носа. Мягкие части образуются мышцами и кожей.
б) носовая полость – состоит из двух половин, разделенных носовой перегородкой. Задняя верхняя часть перегородки костная, а передненижняя хрящевая.
2. Рот – начальная часть пищевого тракта. Служит органом речи и вкуса, при затрудненном дыхании – органом дыхания.
Делится на преддверие рта и полость рта. Преддверие рта – щелевидное пространство, ограниченное губами и щеками, а сзади зубами и деснами. Губы – мышечный валик, образованный круговой мышцей рта. Вокруг ротового отверстия расположены мышцы, обеспечивающие движение губ. Щеки – мышечное образование. Мышцы губ и щек иннервируются лицевым нервом. Зубы – располагаются в виде 2-х дуг. Твердое небо – костная стенка, отделяет полость рта от носовой полости, являются крышей полости рта и дном носовой полости. Мягкое небо – продолжение твердого неба кзади. Мышечное образование покрытое слизистой оболочкой, задняя часть – небной занавеской. При расслаблении небных мышц небная занавеска свисает вниз, а при сокращении поднимается. В середине небной занавески – удлиненный отросток – язычок. Язык – массивный мышечный орган. Занимает почти всю ротовую полость. Передняя часть языка подвижна, задняя часть (корень) фиксирована. Различают кончик и передний край, боковые края и спинку. Вдоль языка по срединной линии проходит перегородка языка. При сокращении мышц языка образуется заметная канавка. Мышцы языка делятся на группы: 1) обеспечивающие движение языка: подбородочно-язычная, подъязычно-язычная, шило-язычная; 2) обеспечивающие изменение формы и положения: верхнепродольная, нижнепродольная, поперечная. В слизистой оболочки языка содержатся вкусовые сосочки (концевой аппарат вкусового анализатора). У корня языка – язычная миндалина. Слизистая оболочка нижней поверхности языка образует уздечку языка. Двигательную активность язык получает от подъязычного нерва (12 пара). Чувствительную – от тройничного, вкусовые волокна – от языкоглоточного (9 пара). В полости рта открываются выводные протоки слюнных желез.
3. Глотка – воронкообразная полость с мышечными стенками, переходящая в пищевод. Расположена впереди шейной части позвоночника.
3 отдела: верхний (носоглотка), средний (ротоглотка), нижний (гортаноглотка). Носоглотка – ограничена основанием черепа, заднюю стенку ее составляет позвоночник. В боковых стенках расположены глоточные отверстия евстахиевых труб. Ротоглотка – нижняя граница, проходит через корень языка, заднюю стенку образует позвоночник, спереди средняя часть сообщается с полостью рта, посредством зева. Зев ограничен мягким небом и корнем языка, небными дужками. Между небными дужками находятся небные миндалины. В толще слизистой оболочки заложены скопления лимфоидной ткани, в виде зерен или гранул. Миндалины и лимфоидная ткань образуют глоточный лимфоидный аппарат. Гортаноглотка – воронкообразно суживается книзу и переходит в пищевод. Стенки глотки содержат две группы мышц: круговые – образуют три сжимателя глотки, которые обеспечивают глотательный акт, продольные – поднимают глотку кверху. В глотке скрещиваются два пути – дыхательный и пищеварительный.
4. Гортань – широкая короткая трубка, состоящая из хрящей и мягких тканей. Сверху гортань переходит в гортанную часть глотки. Снизу переходит в дыхательное горло (трахею). С боков к гортани прилежат крупные шейные сосуды и нервы, сзади – нижняя часть глотки, переходящая в пищевод. Снаружи гортань прикрыта щитовидной железой, шейными мышцами и кожей.
Остов гортани – 9 хрящей: непарные – щитовидный, перстневидный, надгортанник; парные – черпаловидный, санториниевый и врисбергиевый. Мышечный аппарат гортани – состоит из наружных и внутренних мышц. Все мышцы гортани парные, кроме поперечной мышцы. Наружные мышцы фиксируют гортань.
Внутренние мышцы делятся на 3 группы:
1) Мышцы натягивающие голосовые связки ( щито-черпаловидныая или голосовая мышца, которая образует голосовые связки , имеет форму треугольника). При сокращении щито-черпаловидной мышцы связки натягиваются и увеличиваются в поперечнике, суживая щель. Перстне-щитовидная мышца наклоняет щитовидный хрящ и способствует натяжению голосовых связок.
2) Мышцы, расширяющие голосовую щель. Задняя перстне-черпаловидная (задняя мышца). Она при сокращении поворачивает черпаловидные хрящи вокруг вертикальной оси, впоследствии чего голосовые связки расходятся в стороны и раскрывают голосовую щель.
3) Мышцы суживающие голосовую щель. Боковая перстне-черпаловидная ( при сокращении тянет мышечный отросток вперед, а голосовой отросток при этом перемещается к средней линии и замыкает голосовую щель); поперечная черпаловидная ( непарная мышца, соединяет между собой черпаловидные хрящи и при сокращении сближает их между собой; косая черпаловидная мышца.
Полость гортани выстлана слизистой оболочкой. На боковых стенках гортани слизистая оболочка образует складки (ложные голосовые связки). Между истинными и ложными голосовыми связками образуются мешковидные углубления – морганиевые желудочки. У мужчин гортань крупнее, а голосовые связки длиннее. Иннервация гортани осуществляется двумя ветвями блуждающего нерва (чувствительный – верхнегортанный и дыхательный – нижнегортанный).
5. Трахея, бронхи и легкие
Трахея – продолжение гортани книзу, представляет цилиндрическую трубку, состоящую из отдельных хрящевых колец. На уровне 5-го позвонка трахея делится на 2 трубки – первичные (главные бронхи). Бронхи имеют такое же строение, только хрящи не так правильны по форме и меньше по размерам. Первичные бронхи направляются к легким и делятся на вторичные бронхи. Правый бронх делится на 3 ветви, левый на 2, соответственно числу долей легкого. Вторичные бронхи, войдя в легкое, начинает разветвляться, образуя третичные бронхи, а затем мелкие веточки. Конечные разветвления бронхов переходят в альвеолярные ходы, окруженные легочными пузырьками или альвеолами. Легочные пузырьки вместе с разветвлениями бронхов составляют ткань легких. Снаружи легкие покрыты серозной оболочкой – плеврой.
Грудная клетка, диафрагма.
Грудная клетка – образуется позвоночником, ребрами и грудной костью. Промежутки между ребрами заполнены мышцами, расположенными в 2 слоя. Диафрагма – грудобрюшная преграда. Массивная плоская мышца, которая отделяет грудной полость от полости живота. Имеет куполообразную форму. При сокращении становится более плоской, купол опускается, объем грудной полости увеличивается.
Физиология органов речи
Периферический речевой аппарат в функциональном отношении обычно сравнивают с языковой органной трубой, которая состоит из 3-х частей:
1. нагнетающего меха
Выполняют легкие с системой дыхательных мышц и дыхательными путями (бронхи и трахея).
2. пружинных язычков, являющихся прерывателем воздушной струи
Истинные голосовые связки
3. надставной трубы, служащей резонатором
Надсвязочная часть гортани, полость рта, глотка, носовая полость.
Функции: - дыхание, голосообразование (фонация), образование звуков речи (артикуляция).