Анатомия и физиология дыхательной системы. Речевое дыхание

      ВВЕДЕНИЕ

      Звучный, гибкий, красивый голос — это  прежде всего правильно поставленное дыхание. С одной стороны, дыхание  — рефлекторный акт и совершается  без вмешательства человеческого  сознания, выполняя главную свою физиологическую  функцию газообмена в человеческом организме. Но, с другой стороны, дыхание  процесс управляемый, когда оно  непосредственно связано с произнесением  речи. Такое дыхание называется речевым (фонационным, или звуковым) дыханием, и оно требует специальной  тренировки.

      Современный человек зачастую утратил ритм естественного  дыхания, которым в совершенстве владели наши предки. Их простой  образ жизни на свежем воздухе, охота, рыбная ловля, земледелие, длительная ходьба, рубка леса и т.п. обеспечивали естественные упражнения для мышц, участвующих в дыхательном процессе.

      В век научно-технического прогресса, механизации, автоматизации труда  и быта, человек часто не получает достаточного количества естественных упражнений для дыхательных мышц, что ведет к ослаблению функций  некоторых органов, а в результате — поверхностное дыхание. Кроме  того, напряженный умственный труд вынуждает ученых, научных работников, учащихся много часов подряд находиться в закрытых, душных помещениях, сидя за столом, что плохо сказывается  на физическом развитии (узкие плечи, сутулость, впалая грудь), приводит к  нарушению дыхательного процесса и, как следствие последнего, — к  болезням верхних дыхательных путей, легких, к бронхиальной астме, атеросклерозу  и т.п.

      Итак, социальные факторы вызвали биологические  изменения в организме человека. Физиология не успевает приспосабливаться  к изменениям окружающей среды, и  поэтому мы должны искусственно помочь себе, тем более, что дыхание —  одна из главных функций организма, важнейшее условие жизни. Поскольку  же дыхание связано также и  с голосообразованием и формированием речи, то овладение правильным дыханием необходимо для каждого преподавателя, лектора, чья работа связана с большой нагрузкой на речевой аппарат, тем более в условиях монологической речи. 
 
 
 
 
 
 
 

      1. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА.

      1.1.АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

      Дыханием  называется обмен газов между  человеком и окружающей средой. У  человека, как и у всех млекопитающих, этот обмен осуществляется специальными органами дыхания - лёгкими. Через легкие организм получает кислород из вдыхаемого воздуха и отдает в него углекислый газ. В этом нетрудно убедиться, если сравнить состав вдыхаемого, т.е. атмосферного, воздуха с выдыхаемым (Вдыхаем/Выдыхаем кислорода 21% / 16,4% и углекислого газа 0,03% / 4,1%).

      Задача  органов дыхания - обеспечение органов  жизненно необходимым кислородом и  выделение в окружающую среду  углекислого газа как конечного  продукта обмена веществ . В результате той роли, которую играют лёгкие в процессе газообмена, лёгкие становятся важным регулирующим органом и в  кислотно-щелочном балансе. Так при  кислородной недостаточности наступает  переокисление крови и тем самым нарушается обмен веществ в клетках, - процесс, который наблюдается в продвинутой стадии в лёгких при данной патологии.

        Дыхательные пути, прежде всего нос, служат и для обогрева, увлажнения и очищения вдыхаемого воздуха.

      Дыхательные пути - это путь воздуха от ротового и носового отверстий до лёгочных пузырьков (альвеол). Воздухоносные  пути расположены вне грудной  полости (внеторакально) и в грудной  полости (внутриторакально). К дыхательным  путям, расположенным вне грудной  полости, относятся рот, носо- и ротоглотка, гортань, трахея. Трахея делится на два ствола бронхов, ведущих к  левому и правому лёгкому. Отсюда бронхи разветвляются справа на три, слева - на два долевых бронха, потому что правое лёгкое состоит из трёх, левое - из двух долей. От них отходят  сегментарные бронхи, снабжающие более  мелкие участки лёгких (сегменты).

      После последующего 22-разового деления (разветвления бронхиального дерева) терминальный бронх впадает в лёгочные пузырьки (альвеолы). Они состоят из тонкого  клеточного слоя, под которым находятся  кровеносные сосуды (капилляры), с  помощью которых происходит газообмен. Большие и мелкие бронхи выстланы слизистой оболочкой, покрытой ресничками (цилии), которые отсутствуют в  концевых бронхах и в альвеолах.

      Бронхи  окружены слоем мышц и стабилизированы  хрящевыми кольцами, препятствующими  спаданию бронхов при выдохе. И  только"после 12-го деления (это уже  бронхиолы) - без хрящей. С помощью  мускулатуры бронхи могут сужаться (например, при астме) или расширяться (лекарства, стимулирующие дыхание, воздействие адреналина при чувстве  радости).

      Мелкие  дыхательные пути заканчиваются  в лёгочных пузырьках. Мелкие пустые мешочки, имеющие форму сот или  шариков диаметром от 0,1 до 0,3 мм, покрыты поверхностно-активным веществом (сурфактант). Вместе с эластичными  волокнами, окружающими альвеолы, оно  предотвращает спадание ткани.

      Примерно  через два месяца после рождения ребёнка альвеолы в функциональном отношении достаточно развиты. Новые  альвеолы лёгких наиболее интенсивно образуются примерно до трёх лет. После  этого прекращается образование  новых альвеол, увеличивается только их размер пока грудная клетка не достигнет  окончательного объёма.

      Альвеолы  лёгких покрыты тончайшими кровеносными сосудами (капиллярами). Кислород, вдыхаемый  с воздухом, в альвеолах поглощается  эритроцитами, углекислый газ попадает из крови в альвеолы.

      Грудная или торакальная полость состоит  из костного каркаса, рёбер и позвоночного столба. Рёбра подвижно соединены  с позвоночным столбом. Внизу  грудная полость заканчивается  куполообразной мышечной перегородкой - диафрагмой.

        Рёбра связаны между собой мышцами и активно участвуют в процессе дыхания. Лёгкие покрыты висцеральной плеврой, и с внутренней стороны плотно прилегают к грудной полости. Грудная полость тоже покрыта тонкой слизистой плёнкой - пристеночной или париетальной плеврой. Слой жидкости, находящийся в узкой щели между двумя слизистыми оболочками, препятствует образованию трения при движении лёгких, и способствует прочному сцеплению висцеральной плевры с рёберной плеврой. Таким образом лёгкие подвешены в грудной полости и следуют движениям грудной клетки, и наоборот, грудная клетка следует эластичной тяге лёгких при выдохе.

      Вдох  и выдох воздуха происходят благодаря  ритмичным движениям органов  дыхания. Это лёгкие, грудная клетка с относящейся к ней мускулатурой, диафрагма и брюшная стенка.

      Эластичная  ткань лёгких обладает свойством  сокращаться, в то время как грудная  клетка скорее тяготеет к тому, чтобы  оставаться в положении вдоха. Вдох происходит благодаря тому, что дыхательная  мускулатура поднимает и расширяет грудную клетку, диафрагма опускается; при этом должно быть преодолено эластичное сопротивление грудной клетки и лёгких.

        При потоке воздуха во время вдоха и выдоха через систему труб дыхательных путей различного диаметра возникает сопротивление, так называемое противодействие току воздуха. Итак, вдох - это активный процесс.

        При вдохе в дыхательных путях возникает более низкое давление по сравнению с атмосферным давлением. Благодаря этому воздух может пройти в дыхательные пути. Выдох происходит потому, что лёгкое, расширенное во время вдоха, сжимается. Следовательно, при дыхании в покое вдох активный, выдох - пассивный процесс.

        Во время выдоха в результате сжатия лёгких поднимается давление в бронхах и альвеолах по сравнению с атмосферным давлением и воздух устремляется наружу.

        Самая главная дыхательная мышца - диафрагма. Она движется вниз в направлении живота, как поршень с возвратно-поступательным движением в автомашине, и расширяет при этом лёгкие.  При выдохе диафрагма движется вверх. При напряжённом дыхании или сильном выдохе выдох поддерживается мышцами живота.

      Кровь, притекающая к легким, богата углекислотой, но бедна кислородом, а в воздухе  легочных пузырьков, наоборот, мало углекислоты  и много кислорода. По закону диффузии через стенки легочных капилляров углекислота  устремляется из крови в легкие, а кислород — из легких в кровь. Этот процесс может происходить  лишь при условии вентиляции легких, что и осуществляется путем дыхательных  движений, т.е. попеременного увеличения и уменьшения объема грудной клетки. Когда объем грудной клетки увеличивается, легкие растягиваются, и в них  устремляется наружный воздух. При  уменьшении объема грудной полости  легкие сжимаются, а избыток находящегося в них воздуха выходит наружу. Попеременное увеличение и уменьшение объема грудной полости заставляет воздух то входить в легкие, то выходить из них. Грудная полость может  увеличиваться как в длину (сверху вниз), так и в ширину (по окружности). 

      Увеличение  в длину происходит благодаря  сокращению грудобрюшной преграды, или  диафрагмы. Эта мышца, сокращаясь, тянет  купол диафрагмы книзу и делает его более плоским. Объем грудной  полости зависит от положения  не только диафрагмы, но и ребер. Ребра  отходят от позвоночника в косом  направлении сверху вниз, направляясь  сначала в сторону, а затем  вперед. Они соединены с позвонками подвижно и при сокращении соответствующих  мышц могут подниматься и опускаться. Поднимаясь, они тянут грудину  вверх, увеличивая окружность грудной  клетки, а, опускаясь, уменьшают ее. Объем грудной полости меняется под влиянием работы мышц. Наружные межреберные, поднимая грудную клетку, увеличивают объем грудной полости. Это — вдыхательные мышцы. К ним  же относится диафрагма. Другие, а  именно внутренние межреберные мышцы  и брюшные мышцы, опускают ребра. Это — выдыхательные мышцы.

      1.2. РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ

      В продолговатом мозгу находится  дыхательный центр - участок центральной  нервной системы, при разрушении которого дыхание тотчас прекращается. От этого центра по нервным волокнам через спинной мозг идут импульсы к дыхательным мышцам, причем в  строго определенном порядке возбуждаются то вдыхательные, то выдыхательные  мышцы. При покойном дыхании, когда  вдох совершается активно, а выдох  — пассивно, импульсы идут только к  вдыхательным мышцам. Ритмическая активность вдыхательного и выдыхательного отделов дыхательного центра поддерживается центростремительными импульсами, поступающими в него как с легких, так и  с дыхательных мышц. В легких находятся  рецепторы, которые возбуждаются и  посылают импульсы в дыхательный  центр при растяжении легочной ткани (иными словами, при вдохе). Рецепторы  дыхательных мышц, чувствительные к  изменению напряжения, тоже посылают импульсы, которые поочередно то возбуждают вдыхательный и тормозят выдыхательный  центр, то, наоборот, тормозят вдыхательный и возбуждают выдыхательный центр. Таким образом, происходит рефлекторная саморегуляция дыхательных движений: вдох вызывает выдох, а выдох, вызывает вдох. К саморегуляции дыхательной  системы следует отнести защитные реакции, возникающие в ответ  на раздражение слизистой оболочки дыхательных путей. Так, поднесение к носу ватки, смоченной нашатырным спиртом, раздражает окончания обонятельного  нерва, что вызывает рефлекторную остановку  дыхания; при этом голосовая щель закрывается, и вредные вещества не могут проникнуть в органы дыхания. Более слабое,   раздражение  слизистой оболочки носа вызывает чихание. Попадание раздражающих веществ  на слизистую оболочку гортани, трахеи или бронхов вызывает рефлекторный кашель.

      Как при чихании, так и при кашле  голосовая щель после предварительного глубокого вдоха закрывается  и выдыхательные мышцы сокращаются, что ведет к сжатию находящегося в легких воздуха; затем голосовая  щель сразу широко раскрывается, и  сжатый воздух с силой устремляется наружу. При чихании он проходит через нос, а при кашле через  рот. Приспособление частоты и силы дыхательных движений к потребностям организма происходит в основном как реакция на изменение содержания в крови кислорода и углекислоты. При усиленной физической работе в крови накопляется углекислота, которая возбуждает дыхательный  центр, и в результате дыхательные  движения совершаются чаще и глубже. Наоборот, при пониженном содержании углекислоты возбудимость дыхательного центра уменьшается, и дыхание становится реже и слабее. Не меньшее значение имеют импульсы, идущие с рецепторов, чувствительных к содержанию кислорода. Они расположены в стенках  кровеносных сосудов. Чем меньше в крови кислорода, тем больше импульсов поступает в дыхательный  центр, что ведет к рефлекторному  учащению и усилению дыхательных  движений. 

      1.3. ПАТАЛОГИИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ  СИСТЕМЫ.

      Все элементы системы взаимосвязаны, при  нарушении любого из них развивается  патология внешнего дыхания.

      ДЫХАТЕЛЬНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

      Недостаточность внешнего дыхания — патологическое состояние, развивающееся вследствие нарушения внешнего дыхания, при  котором не обеспечивается нормальный газовый состав артериальной крови  или он достигается в результате компенсаторных механизмов, приводящих к ограничению резервных возможностей организма.

      Механизм  развития может заключаться в  нарушении любого из компонентов  системы дыхания, в связи с  чем выделяют: центральные, обструктивные, рестриктивные формы дыхательной  недостаточности, альвеолярно-капиллярный  блок, реберно-плевральные, миогенную, мионевральную формы дыхательной  недостаточности и др.

      МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ. ОБСТРУКТИВНЫЕ  НАРУШЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ

      В сущности обструктивных (от лат. obstructio — препятствие) нарушений лежит  сужение суммарного просвета бронхов  в результате:

      1)повышения  тонуса гладкой мускулатуры бронхов  (бронхоспазм);