Физиология органов речи
Периферический речевой аппарат в функциональном отношении обычно сравнивается с язычковой органной трубой, которая, как известно, состоит из 3 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 3 связанные друг с другом функции:
· образование воздушной струи;
· голосообразование (фонация);
· Образование звуков речи (артикуляция).
Воздушная струя необходиматдля 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 значением дыхательного аппарата 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, верх 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 вдоха 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 наличии ворсинок в мерцательном эпителии слизистой оболочки носовой полости, очищается от пыли и микробов, увлажняется и согревается.
Для обеспечения нормального носового дыхания необходима свободная проводимость 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 ниженележащие дыхательные пути и в легкие недостаточно согретым и увлажненным, а также мало очищенным от пылевых частиц и микроорганизмов.
Свободная проходимость носовых ходов необходима для осуществления обонятельной функции носа. Мельчайшие частицы пахучих веществ, находящихся во вдыхаемом воздухе, попадая в верхние отделы носовой полости, раздражают обонятельные клетки и вызывают обонятельные 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 3 основных типа дыхания: ключистое, 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 диафрагментальном 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 при этом не наблюдается, в частности. При любом его типе в большей или меньшей степени активно действует диафрагма. Поэтому практически можно говорить лишь о преимущественно брюшном или преимущественно ключичном дыхании.
Типы дыхания зависят от пола. Так, у женщин чаще наблюдается грудной тип дыхания, у мужчин – брюшной тип дыхания; у работников физического труда превалирует брюшной тип дыхания; у лиц, занятых канцелярской и вообще сидящей работой, - грудной тип. У детей обычно бывает смешанный тип дыхания, т.е. средний между грудным и брюшным. Глубокое, или полное, дыхание сочетает в себе все 3 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 1:1,25).
Емкость легких. Количество воздуха, вдыхаемое и выдыхаемое при спокойном дыхании, составляет в среднем около 600
Если сделать наиболее глубокий вдох, то можно ввести в легкие 1500-1800см3 дополнительного воздуха. При выходе, даже максимальном, легкие не освобождаются полностью от воздуха. Воздух, оставшийся в легких после усиленного выдоха, называют остаточным. Объем его равен 100-1500см3. при обычном, спокойном выдохе в легких кроме остаточного воздуха содержится ещё так называемый резервный воздух, который выдыхается только при максимальном выдохе. Объем резервного воздуха составляет 1500-1800см3. таким образом, после глубокого вдоха человек может при максимальном выдохе вывести из легких в среднем около 3500-4000см3. Этот объем воздуха, состоящий из дыхательного, дополнительного и резервного воздуха, носит название жизненной емкостью легких.
Дыхание при речи. Во время речи органы дыхания, продолжая выполнять свою основную биологическую функцию газообмена, осуществляют одновременно голосообразующую и артикуляриционную 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.
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. Эта вторая особенность речевого дыхания.
Для того чтобы обеспечить длительный выдох, необходим больший, чем при обычном дыхании, запас воздуха. Объем выдыхаемого воздуха достигает при речи 1000-1500см3вместо 500см3 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 глубоко вдоха обуславливает третью особенность речевого дыхания, которая заключается в том, что вдох 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.
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.
Голосообразование (фонация)
Механизм голосообразования. При обычном дыхании голосовая щель широко раскрыта и имеет форму равнобедренного треугольника, основание которого обращено кзади (к черпаловидным хрящам), а вершина – кпереди (к щитовидному хрящу). Вдыхаемый и выдыхаемый воздух при этом беззвучно проходит через широкую голосовую щель.
При фонации истинные голосовые связки находятся в сомкнутом состоянии. Струя выдыхаемого воздуха, прорываясь через сомкнутые голосовые связки, несколько раздвигает их в сторону. В силу своей упругости, а также под действием мышц, суживающих голосовую щель, связки возвращаются в исходное, т.е. срединное положение, с тем, чтобы в силу продолжающего давления выдыхаемой воздушной струи снова раздвинуться в стороны, и т.д. Таким образом, при фонации происходят колебания голосовых связок. Эти колебания совершаются в поперечном, а не продольном направлении, т.е. связки перемещаются кнутри и кнаружи, а не кверху и книзу.
В результате колебания голосовых складок движение струи воздуха, текущей по трахее под давлением, превращается над голосовыми связками в колебания частиц воздуха. Эти колебания, передаваясь в окружающую среду, воспринимается слуховым органом как звук голоса.
При каждом расхождении голосовых связок во время их колебаний при фонации прорывается очень небольшое количество воздуха. Поэтому давление поступающей в окружающей среду звуковой волны ничтожно по сравнению с давлением свободно выдыхаемой воздушной струи.
Механизм шепота. Если во время звукопроизнесения смыкание голосовых складок происходит без участия поперечной черпаловидной мышцы, то голосовые складки смыкаются не на всем своем протяжении: в задней части между ними остается щель в форме маленького равностороннего треугольника, через которую проходит выдыхаемая струя воздуха.
Голосовые складки при этом не колеблются, но трение струи воздуха о края треугольной щели вызывает шум, который воспринимается в виде шёпота. Следует отметить, что, в отличие от обычной голосовой речи, шепотное произнесение может осуществляться не только на входе, но и на выходе.
Сила, высота и тембр голоса. Как и звуки другого происхождения, голос обладает силой, высотой и тембром.
Сила голоса зависит в основном от амплитуды (размаха) колебаний голосовых связок, которая определяется величиной воздушного давления, т.е. силой выдоха. При большем наполнении легких воздухом и при большей интенсивности выдыхания получается и более громкий голос. Однако во всех случаях голос, возникающий в гортани, относительно слаб. Значительное влияние на силу голоса оказывают резонаторные полости надставной трубы (глотка, полость рта, носовая полость), которые являются усилителями голоса.
Высота голоса зависит от частоты колебаний голосовых связок, которая, в свою очередь, находится в зависимости от длины, толщины и напряжения голосовых связок. Чем длиннее голосовые связки, чем они толще и сем меньше напряжены, тем ниже звук голоса. Изменение высоты голоса обеспечивается работой мышечного аппарата гортани. При произнесении (или пении) низких звуков натяжение голосовых связок невелико (натягивающая голосовую связку перстне-щитовидная мышца не работает); активна голосовая (щиточерпаловидная) мышца, которая при своем сокращении становится толще и тем самым увеличивает толщину голосовой связки. Повышение звука достигается увеличения натяжения голосовых связок посредством сокращения перстне-щитовидной мышцы. Этот механизм действует, однако, лишь до известного предела. После максимального сокращения перстне-щитовидной мышцы дальнейшее увеличение голосовых связок невозможно. Тогда начинает действовать другой механизм - укорочение колеблющейся части голосовых связок. Это достигается посредством сокращения поперечной мышцы, которая плотно прижимает черпаловидные хрящи друг к другу, вследствие чего задние концы голосовых связок лишаются возможности колебаться. Колеблется только передняя часть голосовых связок, которые, укоротившись, как прижатые пальцем струны скрипки, начинают издавать более высокий звук. Для дальнейшего повышения голоса вновь начинает усиливаться натяжение уже укороченных голосовых связок. Когда же наступает предел натяжению и укорочению колеблющихся отрезков голосовых связок, вступает в действие механизм фальцета.
Частота колебаний голосовых связок обуславливает высоту основного тона. Наряду с основным тоном в гортани образуются и добавочные тоны, или обертоны, количество и сила звучания которых зависят от особенностей строения гортани, а также от величины и формы резонаторных полостей надставной трубы (глотки, полости рта, носовой полости). Определение сочетаний обертонов и обуславливает индивидуальную «окраску» голоса, или тембр, наличие которого позволяет узнавать людей по голосу.
Диапазон голоса. Голос человека может изменяться по высоте приблизительно в пределах двух октав. Для обычной разговорной речи достаточно 4-6 тонов. Диапазоны голоса, т.е. пределы возможных изменений голоса по высоте, у разных людей различны.
Диапазон голоса у детей значительно меньше, чем у взрослых. С возрастом диапазон детского голоса увеличивается.
Как у мальчиков, так и у девочек встречаются более высокие голоса (дискант), и более низкие (альт).
Ограниченность диапазона детского голоса необходимо учитывать при подборе репертуара для исполнения детьми на уроках пения и во время детских самодеятельных выступлений.
Регистры голоса. Ряд звуков, сходных по механизму образования и характеру звучания, наз. регистром. Различают три регистра голоса: грудной, головной, и смешанный (микст). При грудном регистре резонирует грудная клетка, стенки которой дают ясно ощутимую рукой вибрацию.
Головной регистр характеризуется головным резонансом, который можно обнаружить в виде вибрации черепа, положив руку на темя.
Смешанный голос (микст) богаче обертонами, чем фальцет, но беднее, чем грудной голос. Например, в пении используются все три регистра голоса, в разговорной же речи (у взрослых) – преимущественно микст.