Реберное дыхание.
В местах присоединения ребер к позвоночнику есть пары мышц, крепящиеся одним концом к ребру, а другим – к позвонку.
Те мышцы, которые крепятся с дорсальной (со стороны спины) стороны тела, называются внешними межреберными мышцами, расположены они прямо под кожей. При их сокращении ребра раздвигаются, раздвигая и приподнимая стенки грудной полости.
Те мышцы, которые расположены с вентральной (брюшной) стороны называются внутренними межрёберными мышцами. При их сокращении стенки грудной полости сдвигаются, уменьшая объем легких. Они используются при аварийном выдохе, так как выдох – явление пассивное. Спадение лёгкого происходит пассивно вследствие эластичной тяги лёгочной ткани.
Брюшное дыхание.
Брюшное или диафрагмальное дыхание выполняется в частности с помощью диафрагмы, которая имеет в расслабленном состоянии форму купола.
Диафрагма – непарная широкая мышца, разделяющая грудную и брюшную полости, служащая для расширения лёгких. Условно её границу можно провести по нижнему краю ребер, образована она системой поперечнополосатых мышц, которые, являются производными системы прямой мышцы живота.
При сокращении мышц диафрагмы купол становится плоским, в результате чего объем грудной полости увеличивается, а объем брюшной полости уменьшается.
При расслаблении мышц диафрагма принимает исходное положение за счет ее упругости, перепада давления и давления органов, находящихся в брюшной полости.
Активный выдох/вдох.
При активном выдохе (например, кашель, чих) используется мускулатура брюшного пресса, диафрагмы и межребёрных мышц. При глубоком вдохе используется мускулатура плечевого пояса.
Регуляция вдоха/выдоха.
Лёгкие обильно снабжены чувствительными, вегетативными нервами (нервные волокна, часть периферической нервной системы, иннервирующие внутренние органы человека) и лимфатическими сосудами. Дыхание регулируется в центрах вдоха и выдоха центральной нервной системы. Одни рецепторные поля находятся в районе дыхательного центра на границе между продолговатым мозгом и задним. Другие рецепторы, с помощью которых происходит регуляция дыхания, располагаются на кровеносных сосудах (хеморецепторы, реагирующие на концентрацию диоксида углерода и, в меньшей степени, кислорода в крови) и на стенках бронх (баррорецепторы, реагирующие на давление в бронхах). Некоторые рецепторные поля находятся в каротидном синусе (место расхождения внешних и внутренних сонных артерий).
Гортань с голосовыми складками, надгортанная артикуляционная система, система воздухоносных полостей:
-
ротовая и носовая полости с придаточными полостями,
-
глотка,
-
гортань с голосовыми связками.
Рис.2. Схема голосового аппарата: гортань с голосовыми складками, надгортанная артикуляционная система, система воздухоносных полостей.
Рот у человека – телесное отверстие, через которое принимается пища, осуществляется дыхание, во рту расположены зубы и язык, принимающие непосредственное участие в резонировании звука и артикуляции.
Полость носа – полость, в которой расположены органы обоняния, начальный (верхний) отдел дыхательных путей. Полость носа разделена перегородкой на две половины и сзади переходит посредством хоан (внутренние носовые отверстия) в верхний отдел полости глотки – носоглотку.
Различают три стенки полости носа:
-
верхняя – сформирована частично лобной костью, решётчатой пластинкой решётчатой кости, клиновидной костью, через отверстия решётчатой пластинки проходят обонятельные нервы,
-
латеральная (боковая) – образована носовой костью, лобным отростком и носовой поверхностью верхней челюсти, слёзной костью, медиальной (срединной) пластинкой крыловидного отростка клиновидной кости, на этой стенке имеются три носовые раковины, ограничивающие три носовых хода: верхний, средний и нижний (нижний ход идёт под нижней раковиной, средний – между нижней и средней раковиной, верхний – между верхней и средней раковинами),
-
нижняя – образована нёбным отростком верхней челюсти и горизонтальной пластинкой нёбной кости.
Добавочными (придаточными) полостями носа являются пазухи:
-
лобная,
-
верхнечелюстная (гайморова)
-
клиновидная,
-
ячейки лабиринта решетчатой кости.
Глотка – мышечная трубка, образованная сильными мышцами, идущими в продольном и циркулярном направлении, которая верхним расширенным отделом слепо оканчивается под сводом черепа. Книзу, суживаясь, глотка переходит спереди в гортань, а сзади в пищевод (на её передней поверхности располагаются хоаны и зев).
Глотка условно разделена на три части:
-
верхнюю – носоглотку,
-
среднюю – ротоглотку,
-
нижнюю – гортаноглотку.
В глотке имеются миндалин – скопления железистой (т.н. лимфатической) ткани:
-
глоточная миндалина – на верхней стенке глотки, на её своде,
-
миндалины между передней и задней нёбными дужками.
Миндалины выполняют защитную функцию.
Мышцы глотки имеют возможность многообразно изменять её форму, их работу контролируют центральной нервной системой.
Гортань – орган зарождения голоса, соединяет глотку с трахеей, в ней располагаются голосовые складки. Гортань расположена на уровне 4-6 шейных позвонков и соединена мышечными связками с подъязычной костью.
Выполняет тройную функцию – дыхательную, защитную и голосовую.
Каркас гортани – подвижно (при помощи суставов и связок, прикрепленных снаружи и изнутри мышцами) соединённые гиалиновые хрящи.
Внутренняя поверхность выстлана слизистой оболочкой.
Хрящи:
непарные (большие) –
-
перстневидный,
-
щитовидный,
-
надгортанный (овальный хрящ, спереди образует вход в гортань; при дыхании вход в гортань открыт, при глотании свободный край надгортанника наклоняется назад, закрывая его отверстие, при пении вход в гортань суживается и прикрывается надгортанником).
парные (малые) –
-
черпаловидные,
-
рожковидные,
-
клиновидные.
Голосовые складки – симметричные выступы слизистой оболочки. В гортани их две пары, находящиеся одна над другой. Между ними – небольшие симметрические углубления – морганиевы желудочки.
Верхние выступы – ложные (или желудочковые) складки. Такого же цвета, как и вся слизистая гортани, состоят из рыхлой соединительной ткани, желёз, слабо развитых мышц, сближающих эти складки). Железы увлажняют истинные складки, в которых желёз нет.
Нижние – истинные (или голосовые складки). Поверхность их покрыта плотной эластичной тканью перламутрового цвета, внутри них находятся внутренние и внешние щиточерпаловидные мышцы (внутренние называют вокальными мышцами). Края голосовой щели, образуемой складками, обрамляют голосовые связки, представляющие собой ленточнообразные утолщение эластичной ткани покрова.
Голосовые складки начинаются с каждой стороны гортани в углу щитовидного хряща (под местом крепления стебля надгортанника) и тянутся назад, где прикрепляются к боковой поверхности черпаловидных хрящей (отсюда название внутренних вокальных мышечных волокон голосовых складок – щиточерпаловидные).
Мышечные волокна в вокальных мышцах располагаются параллельно внутреннему краю складки и в косом направлении (веерообразно в латеральной части складок), благодаря чему голосовая складка может многообразно изменять не только свою длину и толщину, но и колебаться по частям. Кроме того, при сокращении и утолщении голосовых складок, голосовые связки укорачиваются, а при расслаблении голосовых складок – наоборот вытягиваются, что и определяет возможность звукообразования на различной высоте.
Сокращение продольных мышечных волокон (щиточерпаловидных) вызывает замыкание голосовой щели, сокращение косых поперечных (щитосвязочных) – приводит к размыканию голосовой щели, косые мышечные волокна (черпалосвязочные), идущие от голосового отростка черпаловидных хрящей по направлению к свободным краям голосовых складок при сокращении влияют на высоту звукового тона.
Полость гортани напоминает песочные часы: голосовые складки делят её на два пространства: надскладочный и подскладочный отделы.
Все мышцы гортани делятся на внутренние и внешние.
Внутренние – смыкают голосовую щель и являются фониаторными (непосредственно осуществляющими голосообразование).
Наружные – соединительные, соединяют гортань с лежащей выше подъязычной костью и с лежащей ниже грудной костью. Эти мышцы опускают и поднимают всю гортань, фиксируют её на определённой высоте.
Полости над голосовыми складками – верхний отдел гортани, глоточная, ротовая, носовая называют надставной трубой.
Нервные центры головного мозга с двигательными и чувствительными нервами, соединяющими эти центры с другими частями голосового аппарата.
Л.Б. Дмитриев утверждает: «Пение является одной из функций организма, одним из видов его деятельности, и поэтому оно подчинено тем же основным закономерностям, которые характерны для всех других его функций, т.е. организма в целом. Управление всей жизнедеятельностью человеческого организма, всеми его функциями лежит на нервной системе. Поэтому знание её строения и принципов деятельности является необходимым для понимания всех явлений, происходящих в организме». [3;202].
Функциональная нагрузка нервной системы человека в управлении его жизнедеятельностью, в первую очередь, определяется строением самой нервной системы и спецификой строения её элементарной части – нейрона. Подразделяя всю нервную систему человека на центральную (далее – ЦНС: головной и спинной мозг) и периферическую (далее – ПНС: нервы, нервные сплетения, нервные узлы и стволы), при этом в ПНС выделяют афферентный (чувствительный) и эфферентный (двигательный: соматический – иннервация кожных покровов и двигательного аппарата (кости, суставы, мышцы) и вегетативный – иннервация внутренних органов, кровеносных сосудов и желёз) отделы, – мы можем утверждать, что в процессе голосообразования принимает участие вся нервная система человека, хотя номинально в процессе голосообразования участвуют лишь некоторые нервные центры ЦНС, нервы и ганглии (нервные узлы) ПНС.
Рис.3. Нервная система
человека: схема.
Однако пение как одна из разновидностей голосообразования является физиологическим процессом организма, имеющим множественную анатомо-физиологическую иерархию, в которую укладываются как сугубо специфические акты голосообразования, так и обще физиологические акты поддержания положения и координация тела в пространстве, сохранение гомеостаза (внутреннего постоянства организма) и некоторые другие.
Таким образом, практикоориентированные утверждения многих выдающихся вокалистов о том, что в процессе голосообразования участвует весь организм, оказываются верными.
Функциональные системные свойства нервной системы в целом определяются, в первую очередь, старением её элементарной единицы – нейрона.
Нейрон – нервная клетка, характерное строение которой определяется наличием отростков, с помощью которых они соединяются между собой и с иннервируемыми структурами (мышечными волокнами, кровеносными сосудами и т.д.). Длина (в некоторых случаях до 1,5 м.) и количество отростков очень различно. Однако все отростки можно разделить на две функциональные группы: одни отростки проводят раздражение к телу нейрона – дендриты, другие (как правило, у каждой отдельной клетки он один) – аксоны – проводят раздражение от нервной клетки либо на другие нейроны, либо на эффекторные структуры. На своём окончании аксон имеет множественные разветвления, в результате возбуждение передаётся одновременно многим нервным клеткам, что обеспечивает распределение поступающей в виде сигнала-раздражения информации между многими нейронами и является одним из элементов аналитической деятельности нервной системы. В свою очередь функциональная разнородность отростков нервной клетки обеспечивает направленную передачу нервного возбуждения.
Рис.4. Нейрон: схема.
Для нервных клеток характерны также специфические образования – нервные окончания и синапсы.
Среди нервных окончаний различают чувствительные (сенсорные) и двигательные (моторные).
Чувствительные (аффекторы) – концевые разветвления дендритов сенсорных нейронов в коже, мышцах и внутренних органах, которые непосредственно воспринимают раздражение.
Двигательные (эффекторы) – специальные структурные образования конечных разветвлений аксона на рабочих клетках органов
Синапс – функциональное взаимодействие или контакт одного нейрона с другим. Как правило, формируется при взаимодействии аксона одного нейрона с дендритом или сомой (телом) другого. Посредством синапса нервный импульс передаётся от одного нейрона другому. Передача осуществляется при помощи специальных веществ нейромедиаторов.
В целом проведение нервного импульса представляет собой электрохимический процесс, в основе которого лежит деполяризация мембраны нейрона, распространяющаяся с определённой скоростью по его отросткам. Деполяризация связана с изменением электрического заряда внутри клетки и на её поверхности, возникающим в результате направленного перемещения положительно и отрицательно заряженных ионов через плазматическую мембрану клетки.
Нервные клетки образуют нервную ткань, однако кроме нейронов в ней присутствуют ещё т.н. глиальные клетки, которые выполняют вспомогательное значение (опорная, защитная, трофическая функции). Кроме того, оболочка мозга образована соединительной тканью, а полости мозга – особым видом эпителиальной.
Тела нейронов (сомы) и дендриты покрыты тонкими оболочками, которые относятся к серому веществу. Аксоны нейронов покрывают особые глиальные клетки – олигодендроциты, которые выполняют роли изоляторов и увеличивают скорость проведения нервных импульсов вдоль мембраны отростка нейрона – миелиновые оболочки. Их мембраны имеют белый цвет, так как в состав входят жироподобные вещества. Таким образом, белое вещество нервной системы – миелинизированные нервные волокна, основная функция которых – передача информации от рецепторов в ЦНС, от одних частей нервной системы к другим. Серое вещество – сомы и дендриты нервных клеток – основное строительное вещество центральной нервной системы.
В ходе рассмотрения процесса голосообразования необходимо остановиться подробнее на двух основных свойствах нервных клеток, описанных ещё в начале XX века академиков И.П. Павловым.
Для нервных клеток свойственны два состояния – возбуждение и торможение.
Возбуждение – деятельное состояние нервной системы, вызывающее активную деятельность соответствующих мышц, желёз и т.д. на периферии.
Торможение – процесс понижения деятельной способности нервной клетки, который на периферии приводит к прекращению работы мышц и желез.
И.П. Павлов вводит также ряд следующих понятий: иррадиация и концентрация возбуждения и торможения, внутреннее (охранное, угасательное, условное, дифференциоровочное).
По мнению И.П. Павлова, возбуждение и торможение, а также принципы образования условных и безусловных рефлексов лежат в основе процесса памяти, а соответственно – образования и воспитания.
Безусловные рефлексы – это врожденная видоспецифическая реакция организма, рефлекторно возникающая в ответ на специфическое воздействие раздражителя, на воздействие биологически значащего (боль, пища, тактильное раздражение и т.д.) стимула, адекватного для данного вида деятельности.
Условные рефлексы – это индивидуально приобретенная реакция организма на ранее индифферентный раздражитель, воспроизводящая безусловный рефлекс.
И.П. Павлов считал, что для высшей нервной деятельности характерны два явления: образование условных рефлексов и механизм анализаторов.
Под анализатором И.П. Павлов понимал всю сложную систему нервных образований, по которым происходит анализ явлений внешней среды, то есть ту часть рефлекторной дуги (по Н.А. Бернштейну), по которой раздражение достигает мозга и клетки коры головного мозга, принимающие участие в анализе раздражения: рецепторы, периферический афферентные нервные волокна, ряд промежуточных образований, клетки коры – ядро анализатора.
Разные виды чувствительности передаются в отдельные центры коры головного мозга. Слуховой анализатор – в височной доле, зрительный - в затылочной, центр двигательной активности – в лобной доле коры больших полушарий, это анализатор мышечной активности, в который поступают сигналы от суставов, связок и мышц, сообщающие о состоянии и работе двигательного аппарата.
Однако постоянство внутренней среды организма – гомеостаз, также обеспечивается нервной системой, её вегетативным отделом, который контролирует работу внутренних органов и их систем, в частности дыхательной системы.
Таким образом, головной мозг получает сигналы как извне, так и о внутреннем состоянии и формирует общую картину, согласно которой выстраивает деятельности всего организма.
Данной системой обладает как человек, так и животные, стоящие на более низких ступенях развития, поэтому И.П. Павлов назвал эту систему первой сигнальной системой.
Вторую сигнальную систему, которую И.П. Павлов, считал «чрезвычайной прибавкой» к механизмам нервной деятельности, составляют речь и связанное с речью мышление. Слова, обозначающие понятия, слова, позволяющие мыслить отвлеченными образами, слова, сигнализирующие о явлениях внешнего мира, позволяют познать этот самый мир более полно.
Вторая сигнальная система возникает на основе деятельности первой сигнальной системы – сигнал сигналов. Слово становится условным раздражителем.
Известно, что некоторые животные могут с поразительной точностью имитировать звуки человеческой речи. Однако, имитируя речь, животные не способны придавать словам новые значения. Поэтому произносимые животными слова нельзя назвать речью. При этом лишь некоторые животные обладают речевым аппаратом, необходимым для имитации звуков человеческой речи.
С другой стороны, невербальная коммуникация присуща не только животным, но также и человеку.
По некоторым данным, в процессе общения информация, передаваемая словом, занимает лишь 7% от общего объема, 38% приходится на долю интонационных компонентов, 55% занимают невербальные коммуникативные сигналы. Считают, что с помощью слов передается в основном информация, а с помощью жестов – различное отношение к этой информации, при этом иногда жесты могут заменять слова.
Теория И.П. Павлова получила дальнейшее развитие в трудах современных учёных. Согласно их исследованиям, речь – это исторически сложившаяся форма общения людей посредством языка. У каждого участника речевого общения механизм речи обязательно включает три основных звена:
-
восприятие речи,
-
ее продуцирование
-
и центральное звено, именуемое «внутренней речью».
При этом Т.Н. Ушакова выделяет три иерархически организованных уровня в строении внутренней речи, разделение которых четко прослеживается уже в онтогенезе.
Первый уровень связан с механизмами действия и владения отдельными словами, обозначающими события и явления внешнего мира. Этот уровень реализует так называемую номинативную функцию языка и речи и служит в онтогенезе основой для дальнейшего развития механизмов внутренней речи.
Второй уровень соотносится с образованием множественных связей между базовыми элементами и материализованной лексикой языка, так называемой «вербальной сетью».
Третий уровень состоит из быстро сменяющихся активаций отдельных узлов «вербальной сети», так, что каждому произносимому человеком слову предшествует активация соответствующей структуры внутренней речи, переходящая путем перекодирования в команды артикуляционным органам. Поскольку речь человека всегда динамична и индивидуальна, то «вербальная сеть» в силу своих особенностей, таких как статичность и стандартность, может составлять лишь предпосылку и возможность речевого процесса.
Вербальные сети фактически представляют собой морфофункциональный субстрат второй сигнальной системы.
Таким образом, речь является разноэлементным и многозвенным психофизиологическим процессом.
Этот процесс основан на работе различных анализаторов (слухового, зрительного, тактильного и двигательного), с помощью которых происходит опознание и порождение речевых сигналов.
В свою очередь речевое общение опирается на законы конкретного языка, которые диктуют систему фонетических, лексических, грамматических и стилистических правил.
Важно подчеркнуть, что речевая деятельность это не только восприятие речевых сигналов и произнесение слов. Полноценное речевое общение предполагает также и понимание речи для установления смысла сообщения.
Среди когнитивных процессов речь занимает особое место, поскольку, включаясь в разнообразные познавательные акты (мышление, восприятие, ощущение), она способствует «оречевлению» информации, получаемой человеком.
Однако до сих пор не ясны до конца механизмы того, как один человек материализует свою мысль в поток звуков, а другой, восприняв этот звуковой поток, понимает обращенную к нему мысль. Тем не менее, естественнонаучный подход к изучению речи имеет свою историю. Видное место здесь принадлежит представлениям, сложившимся в русле физиологии ВНД.
Мозговые центры речи.
Клинические данные, полученные при изучении локальных поражений мозга, а также результаты электростимуляции структур мозга, позволили четко выделить те специализированные структуры коры и подкорковых (нервные центры в толще подкоркового белого вещества проводящих импульсы путей) образований, которые ответственны за способность произносить и понимать речь.
Так установлено, что локальные поражения левого полушария различной природы у правшей приводят, как правило, к нарушению функции речи в целом, а не к выпадению какой-либо одной речевой функции.
Способность человека к анализу и синтезу речевых звуков, тесно связана с развитием фонематического слуха, т.е. слуха, обеспечивающего восприятие и понимание фонем данного языка.
Главная роль в адекватном функционировании фонематического слуха принадлежит такому центральному органу речи как слухоречевая зона коры больших полушарий – задняя треть верхней височной извилины левого полушария, т.н. центр Вернике.
Рис. 5. Кора больших полушарий. Зоны Брока и Вернике.
К другому центральному органу речи принадлежит т.н. зона Брока (в некоторых источниках – Брюка), которая у лиц с доминированием речи по левому полушарию, находится в нижних отделах третьей лобной извилины левого полушария. Зона Брока обеспечивает моторную организацию речи.
В 60-е гг. широкую известность получили исследования В. Пенфилда, который во время операций на открытом мозге с помощью слабых токов раздражал речевые зоны коры (Брока и Вернике) и получал изменения речевой активности пациентов. В более поздних работах было установлено, что с помощью электростимуляции можно выделить все зоны и участки коры, включающиеся в выполнение той или иной речевой задачи, и эти участки весьма специализированы по отношению к особенностям речевой деятельности.
Кроме частей центральной нервной системы в голосообразовании активное участие принимают периферические системы обеспечения речи, регуляция которых осуществляется, соответственно, периферическим отделом нервной системы.
Процесс речи (в том числе и вокальной) можно рассматривать как результат работы периферических органов, основанный на генерации дифференцированных акустических последовательностей (звуков) и являющийся высоко-координированной произвольной моторной активностью фонационного и артикуляционного аппаратов.
Артикуляция регулируется речевыми зонами коры и подкорковыми образованиями. Для правильной артикуляции необходима определенная система движений органов речи, формирующаяся под влиянием слухового и кинестизического (двигательного) анализаторов.
Вопросы и задания
-
Назовите и охарактеризуйте основные физиологические функции голосового аппарата.
-
Назовите основные части голосового аппарата, кратко осветите принципы их анатомо-физиологического строения.
-
Осветите подробно принципы работы системы органов дыхания.
-
Назовите основную функцию нервной системы человека.
-
Объясните, как особая функциональность нервной системы человека определяет её строение.
-
Постарайтесь самостоятельно схематически воссоздать схему голосового аппарата, обозначив все функциональные связи.
Рекомендуемая литература
Основная
-
Ефимова, И.В. Основы нейрофизиологии и физиология высшей нервной деятельности: [Учебное пособие] / И.В. Ефимова; Моск. гор. пед. ун-т. - Москва: МГПУ, 2006. - 81 с.
-
Карулина, З.В. Основы вокальной безопасности. – М.: Компания Спутник+, 2007. – 64 с.
-
Лаврова, Е.В. Основы Фониатрии / Е.В. Лаврова. – М., 2007. – 178 с.
-
Попова, Н.П., Якименко, О.О. Анатомия центральной нервной системы: [Учебное пособие для вузов]. – 5-е изд. – М.: Академический проект; Трикста, 2009. – 111 с.
-
Рудин, Л.Б. Основы голосоведения. – М.: Граница, 2009. – 104 с.
Дополнительная
-
Бернштейн, Н.А. Биомеханика и физиология движений: [Избранные психологические труды] / Н.А. Бернштейн; Под. Ред. В.П. Зинченко. – 3-е изд., стер. – М.: Издательство Московского психолого-социального института; Воронеж: Издательство НПО «МОДЭК», 2008. – 688 с.
-
Данилова, Н.Н. Физиология высшей нервной деятельности: Учебник для студ. вузов / Н. Н. Данилова, А. Л. Крылова. – Ростов- н/Д: Феникс, 2005. - 478 с. : ил. - (Высшее образование).
-
Дмитриев, Л.Б. Основы вокальной методики / Л.Б. Дмитриев. - М.: Музыка, 2004. – 366 с. : ил., нот.
-
Ермолаев, Л.А. Руководство по фониатрии / Л.А. Ермолаев, В.П. Морозов, Н.Ф. Лебедева. – Л.: Медицина, 1970. – 369 с.
-
Жинкин, Н.И. Язык. Речь. Творчество /Н.И. Жинкин. – М.: Лабиринт-К, 1998. – 368 с.
-
Козлов, В.И., Цехмистренко, Т.А. Анатомия нервной системы: [Учебное пособие для студентов]. – М.: Мир, 20087. – 208 с.
-
|
