Механизмы речи

Кинорентгеносъемка модуляций глоточной трубки дает возможность проследить процесс слогообразования, в то время как слогоделение скрадывается вследствие инерции глоточной трубки, которая медленно меняет свою форму в момент спада воздушного давления. На модуляциях же диафрагмы, наоборот, процесс слогообразования заметен хуже, так как на подъемах и опусканиях диафрагмы одновременно отражаются как слоговые колебания, так и колебания динамики каждого из звуков. Слогораздел образуется при наибольшем относительном падении давления. В этот момент подача из источника энергии значительно ослабляется, хотя выдох продолжается. Может продолжаться фонация и резонанс, вот почему глоточная трубка сохраняет определенную форму. Вместе с тем падение давления в слогоразделе будет отчетливо обнаруживаться по характерному вертикальному опусканию диафрагмы.

Те явления слоговых перестроек, которые были зарегистрированы в акустических записях на динамических профилях сценической речи, получили лишь частичное объяснение при исследовании модуляции глоточной трубки. Теперь, разбирая материал о регулировке энергии речевого дыхания, мы снова встречаемся с тем же процессом. На кимограмме движений диафрагмы мы видим аналогичные профили динамических подъемов и спадов, большие и малые вершины, несущую волну и несомую ею зыбь, отставки вершин и их сдвигание. Все это -- единый процесс, каждую из составных частей которого мы до сих пор рассматривали по отдельности, сходство же этих акустических, глоточных и диафрагмальных модуляций бросается в глаза. Разномощность речевых звуков, образование слоговой дуги громкости, слогоразделы, «пропажа» слогов, выделение слога в словесном стереотипе, слоговая фразовая перестройка в потоке речи -- все это явления речевой динамики, для осуществления которой включаются все уровни управления и все три системы речевых органов.

Рассмотрим несколько глубже относящийся сюда материал. На рисунке 77 представлены рентгенокимограммы произнесения слов Ка-т*а (Катя) и кат-ка (кадка). Первый слог ка в слове Катя является .открытым, в слове кадка первый слог кат -- закрытый. На модуляциях диафрагмы это различие отразилось следующим образом. Открытый Слог ка, как и следовало ожидать, дал одну слоговую вершину с подъемом на к и падением на а. В закрытом слоге кат падение диафрагмы на ударном а быстро сменилось подъемом при произнесении. После этого идет слоговое падение диафрагмы и ее стояние на слогоразделе. Таким образом, в первом случае диафрагма дала на одном слоге одну вершину, а во втором случае две, но слогораздел отчетливо заметен по глубине ниспадения края диафрагмы. Этот рубеж разделяет два слога в обоих словах. Второй слог (тя) образовал две вершинки, что можно объяснить тем, что смычка на мягком согласном длительнее, чем на твердом. Диафрагма за это время удерживает столб воздуха до места смычки. Фонация а производится путем подачи энергии, начиная с небольшого подъема диафрагмы и глубокого падения, которое осталось за кадром.

В слоге ка переход диафрагмы на произнесение а не дал подъема, так как смычка на твердом согласном короче, чем иа мягком. Сложность перехода от мягкого согласного к а была отмечена и в акустических записях на кривых динамики слова рада (ряда).

После сделанных замечаний модуляции диафрагмы при произнесении обоих разбираемых слов читаются легко. Следует только иметь в виду, что падение диафрагмы в конце обоих слов осталось за кадром. Из приведенных сопоставлений видна тесная связь между модуляциями глоточной трубки и диафрагмы. Если произнесение ускоряется, например, так, что за то же время произносится не одно слово слогораздельно, а слитно два слова, то диапазон слогоделения сильно сжимается. Слогоделение становится едва заметным по очень малым вершинкам диафрагмальных модуляций. Главные же вершины резко разделяются на границах между слов.

В предшествующем параграфе была приведена томограмма гортани, на которой видно закрытие голосовой щели. Известно, что после вдоха, т. е. после опускания диафрагмы в момент ее нижнего стояния, голосовая щель рефлекторио замыкается. После этого она размыкается то больше, То меньше, в зависимости от особенностей выдыхательного лл фонационного акта. Если к этому добавить только что разобранный случай опускания диафрагмы в момент перекрытия смычкой г ротовой полости, то достаточно вероятным будет предположение о том, что воздухоносный путь рефлекторно перекрывается всякий раз, когда диафрагма совершает слогоделительное опускание. Тогда на мгновение прекращается фонация, возникает слогораздел, но вместо реального вдоха (гири опускании диафрагмы) происходит ложный вдох, так как перекрытие в воздушной трубке не дает возможности воздуху проникнуть з легкие.

Таким образом, в момент парадоксального опускания и слогового стояния диафрагма работает как бы «вхолостую». Она делает вдыхательные движения без вдоха с тем, чтобы занять позицию, необходимую для подачи энергии следующего звука. При разборе работы Стетсона было показано, что выдвинутая им концепция постепенного опускания ребер и подъема диафрагмы встречается с элементарным затруднением. Простой подсчет показывает, что при постепенном опускании ребер на одном выдохе нельзя произнести больше 10-15 слогов. Теперь мы видим, что «холостые», парадоксальные ходы диафрагмы вниз на «мнимом» вдохе чрезвычайно увеличивают проходимый ею путь и тем самым обеспечивают не только произнесение очень многих слогов за один выдох, но и весьма разнообразные градации слогов по силе, длительности и времени слогового перерыва.

Рентгенокимограммы произнесения слогов на разных Динамических уровнях показывают, что увеличение подъема диафрагмы соответствует усилению звука. Однако не нужно думать, что модуляции силы звука находятся в простой линейной зависимости от диафрагмальных колебаний. Дело не только в том, что, например, усиленный «подъем диафрагмы ня и вызывает звук Менее интенсивный, чем малый подъем или даже опускание диафрагмы на а. Если сравнить между собой разную силу произнесения одних и тех же звуков, то и здесь нет простого линейного соотношения. В представленной выше килограмме тихое произнесение происходило на уровне 40 до, громкое -- 80 дБ. Соответственно этому диафрагма на более интенсивном а поднялась по сравнению с тихим а на 3 мм. При усилении и в тех же условиях подъем ее увеличился на 5 мм.

14. МЕХАНИЗМ ВНЕШНЕГО РЕЧЕВОГО ДЫХАНИЯ

В предшествующем параграфе был установлен прежде всего самый факт парадоксального движения диафрагмы (двух видов) и во-вторых, определены функции этих движений в процессе речи (сжатие Динамического диапазона). Необычайность наблюдаемого явления заставляет искать более глубокого объяснения всего механизма внешнего дывхания.

Традиционное представление иллюстрируется на простой модели Дондерса. В стеклянном сосуде помещены два резиновые баллона (легкие), соединенные трубкой с атмосферой. Полость стеклянного сосуда (плевральная полость) соединена с манометром. При оттягивании резиновой мембраны (диафрагма) вниз в полости сосуда создается разрежение, и в баллоны поступает из атмосферы воздух. Постепенно отпуская мембрану, мы будем увеличивать воздушное давление в сосуде, вследствие чего резиновые баллоны, сжимаясь, будут отдавать воздух обратно в атмосферу.

Вдох производится активным подъемом грудной клетки при помощи иннервации межреберных мышц и опускания диафрагмы. Выдох происходит пассивно. После расслабления наружных межреберных мышц и диафрагмы грудная клетка, повинуясь силе тяжести, возвращается в исходное положение. Выдох может стать активным в тех случаях, когда при некоторых патологических состояниях спадение грудной клетки затрудняется. Тогда усиливается сокращение внутренних межреберных мышц, и вступают в действие вспомогательные экспираторные мышцы, главным образом брюшной.

Эта концепция удовлетворительно объясняет процесс вдоха и выдоха при свободном дыхании, но тотчас же наталкивается на затруднения ори переходе к объяснению таких явлений, как певческое и особенно речевое дыхание. Даже оставаясь в пределах общеизвестных сведений о речевом процессе и временно оставляя в стороне факты, изложенные в предшествующем параграфе, нельзя думать, что выдох на речи происходит пассивно. Действительно, при речи выдох не идет равномерно, /но и не происходит энергичных кашлевых выбросов. Выдох распадается на мелкие; точно рассчитанные по силе слоговые волчки. Если вдох осуществляется одним импульсом, то выдох должен регулироваться многими, постоянно меняющимися по силе импульсами.

Согласно традиционной концепции, объектами управления являются мышцы -- вдыхатели и выдыхатели. Выход воздуха из легких ни чем другим не регулируется, так как предполагается, что воздухоносные пути нигде не перекрываются. Легкие свободно сообщаются с атмосферой через трахею. На вдохе поток воздуха идет в легкие, на выдохе -- из легких, а при слоговой остановке давление в легких и атмосфере уравновешено. При этих условиях слоговой путь диафрагмы ограничен ее максимальным подъемом. Как только диафрагма опустится, хотя бы, например, в момент ротовой смычки, выдох сменится вдохом. Разрежение при расширении грудной клетки не может быть компенсировано ничем, кроме вхождения в легкие атмосферного воздуха. При разборе теории Стетсона было показано, что слоговой путь диафрагмы от минимума до максимума ее подъема безусловно меньше, чем путь, необходимый для произнесения на выдохе средней по величине фравы. Но, независимо от этих фактов или теоретических расчетов, ясно, что всякая регулировка будет более тонкой, если она контролируется не только в одном направлении, но и в противоположном. Так, если мы условимся изменять ряд по пяти ступеням только путем прибавления, то получится 1, 2, 3, 4, 5. Если допустить прибавку нуля, то некоторые числа могут (повторяться -- 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5. После пятой ступени перемены в ряде уже невозможны. Если же регулировка идет одновременно и путем прибавления, и путем убавления, то ряд может быть значительно более разнообразным -- 1, 5, 4, 3, 2, 4, 3 шщ 1, 2, 5, 4 и т. д. Именно такой ряд и получается при возможности движения диафрагмы на выдохе вверх и вниз.

Традиционная концепция внешнего дыхания опровергается документированным выше факсом парадоксального опускания диафрагмы на выдохе. Противоречие с фактами получается потому, что в этой концепции учитываются не все объекты управления при регулировке внешнего дыхания. (Величина воздушного давления может измениться под влиянием двух обстоятельств: а) увеличения (уменьшения) силы экспирации, зависящей от работы мышц, и б) увеличения (уменьшения) (количества подаваемого воздуха. Традиционная концепция признает только первый объект управления, считая, что легочный мешок является всегда открытым и сообщается с атмосферой. Если же допустить, что регулируется также и количество выдаваемого на выдохе воздуха, то ранее показанная схема предстанет в другой форме.

Пусть вместо одного мешка в сосуде будут находиться три мешочка -- 1, 2, 3 (соответственно на симметричной стороне /а, 2а, За), при этом у каждого из «их будет свой сфинктер, управляемый на запирание и отпирание. При оттягивании резиновой мембраны вниз (диафрагмы) и ори открытых сфинктер ах мешочки наполнятся воздухом (вдох). При начале подъема диафрагмы (выдох). Останется открытым только мешочек L Воздух будет выходить с силой давления диафрагмы, которая, допустим, поднимется до отказа. В этот момент откроется сфицктор мешочка 2 который удерживает давление выше атмосферного. Вследствие этого, а также в результате эластической тяги легочной ткани выдох будет продолжаться. Но так как диафрагма опускается, то скорость течения воздуха и его давление будут ослаблены. Так произойдет то, что нами было внимательно прослежено на рентгенокимограммах при произнесении а. После этого диафрагма снова начнет подниматься, но в этот момент откроется сфицктор еще одного мешочка -- 3; количество выводящего воздуха прибавится, и он будет подаваться с усиленным давлением вверх. Так возникнут условия, в точности соответствующие произнесению и и зарегистрированные как файты в виде расширения глоточной- трубки и сильного подъема диафрагмы. После этого трахея будет перекрыта сомкнувшейся на мгновение голосовой щелью, а диафрагма IB тот же момент опустится вниз. Так появится (вертикальное на килограмме) слоговое падение диафрагмы. Разрежение будет компенсировано открытием того или другого сфинктера.

Изложенная здесь схема есть не что иное, как наиболее вероятный вывод из фактов, которые были установлены и которые оказались несовместимыми с традиционной схемой. Она согласуется и с другими общеизвестными положениями физиологии. Подчеркнем основные аргументы излагаемой концепции. При парадоксальном опускании диафрагмы воздух продолжает с определенным давлением выходить из трахеи, так как при этих условиях происходит фонация а. Спрашивается, какая сила может заставить его выходить из легких в тот момент, когда выдыхатели не только не способствуют этому, но, наоборот, .превратились во вдыхатели. Ясно, что, кроме механизма поперечнополосатых мышц, существуем другой механизм, влияющий на выдыхание.

Никто не отрицает, что и при обычном пассивном выдохе воздух выходит не только под влиянием тяжести спадающейся грудной клетки, но и в силу эластической тяги легочной ткани, расширившейся при вдохе. Эта сила остается и в том случае, когда грудная клетка не спадается в целом. Необходимо только открыть выход для действия этой силы. Если часть долек легких перекрыта запорами, а некоторая группа альвеол остается с открытыми воздухоносными путями, то воздух из этой части .альвеол будет выходить вследствие сжимания ткани, хота грудная клетка в целом расширяется. При определенных соотношениях расширение грудной клетки вызовет лишь ослабление давления в трахее и подсвязочном пространстве, что и приведет к необходимому ослаблению звука. Однако колебания диафрагмы и ребер вверх и вниз не могут быть при этом очень глубокими, что и подтверждается фактами. Выше было показано, что слоговые модуляции диафрагмы происходят при ее относительно высоком положении и очень ограничены по диапазону колебаний и порциям регулируемого воздуха. С излишком забранный воздух перед речью выбрасывается. Известно, что при форсированном дыхании, например в момент бега, речевое произнесение становится затруднительным.

Таким образом, вторая сила, принимающая участие в речевой фонации, найдена -- это эластическая тяга тех частей легких, проходы к которым остаются открытыми. Однако сама эта сила является производной от работы все тех же поперечнополосатых вдыхательных мышц. Потенциальная энергия для речевой фонации накапливается только в период вдоха за счет подъема грудной клетки и опускания диафрагмы. Физически это и есть единственная сила, энергия которой расходуется при фонации на вдохе. Однако регулировка этой накопленной энергии идет при выдохе двумя путями -- отпиранием и запиранием воздухоносных путей, с одной стороны, и подъемами и опусканиями грудной клетки и диафрагмы, с другой стороны. Эти разные механизмы взаимно дополняют друг друга. Отпирание и запирание воздухоносного пути само по себе не является силой. При этом только освобождается или консервируется ранее накопленная энергия. Регулировка достигается включением большего или меньшего числа запертых или отпертых альвеолярных элементов. Наоборот подъемы и опускания грудной клетки и диафрагмы являются результатом реальной мышечной силы. Регулировка здесь достигается определением момента и величины опусканий и подниманий.

Так как в процессе произнесения все время расходуется воздух и легкие сжимаются, то диафрагма в конце отрезка речи стоит выше, чем в начале. Иначе говоря, диафрагма во время речи совершает сложное движение. Общее направление главного движения -- подъем, вполне соответствующий обычному выдыхательному подъему. На фоне этого общего движения наслаиваются движения второго порядка, в состав которых входят подъемы и опускания, -- это собственно речевые модуляции диафрагмы. Таким образом, здесь происходит то же самое, что и в других местах эффекторного конца речедвигательного анализатора. Как в ротоглоточной трубке, так и здесь специфически речевые движения наслаиваются как вторичные, используя все возможности анатомо-физиологического субстрата. Следует думать, что для обеспечения речевого процесса вступают в действие, наряду с новыми, филогенетически более древние формации, в частности гладкая мускулатура трахеобронхиального дерева, при помощи которой происходит перекрытие воздухоносных трубок в тех или других местах.

В конце концов отличие концепции, вытекающей из документированных фактов, от традиционного представления о механизме внешнего дыхания может быть сведено к одному пункту. В основе традиционной схемы лежит допущение о том, что легкие работают как один целый и нерасчлененный на отсеки мешок, постепенно и равномерно наполняющийся воздухом и так же постепенно и равномерно эвакуирующий его. Факты же заставляют признать, что легкие функционально включаются в процесс движения воздуха то полностью, то по отдельным частям, каждая из которых может то запираться, то отпираться. В целом выдыхаемый поток составляет как бы алгебраическую сумму, все время меняющуюся в речевой фонации. Часть величин воздушного давления прибавляется, часть вычитается, некоторые величины входят с обратным знаком (в момент парадоксального опускания диафрагмы). Эта концепция вполне согласуется с гистологическими данными о структуре легочной ткани, альвеолярных ходов и бронхиальных веточек. В работе Бальтисбергера подробно описаны разные виды альвеолярных и бронхиальных сфинктеров, при помощи которых происходит запирание и отпирание воздухоносных трубок трахеобронхиального дерева.

Вопрос о роли гладкой мускулатуры трахеобронхиального дерева в процессе дыхания высших млекопитающих является спорным и не решенным окончательно, главным образом вследствие неполноты фактического материала. Вот почему привлечение данных речевого дыхания представляет не только узкоспециальный, но и общенаучный интерес. Мысль об активной рефлекторной сократимости гладкой мускулатуры легких появилась еще в начале XIX в., но после работ Дондерса она была оставлена и совершенно забыта. Наиболее радикально стал отстаивать эту мысль в 1932 г. Л.Д. Работнов, но, как указывалось, его аргументация осталась мало убедительной и шаткой. Мысль о том, что гладкая мускулатура является в процессе фонации главной силой и что эта мускулатура может производить движения, никем не была признана и не опиралась на убедительные факты. В 1936--1937 гг. к вопросу о рефлекторной сократимости легких с новой стороны подошли фтизиатры, в первую очередь Ф.А. Михайлов и целый ряд других авторов (Л.Р. Перельман, Я.Г. Ужанский, Ю.П. Фролов, М.Я. Бабицкий). Из рентгенологов С.А. Рейнберг и Н.Ф. Першина и др. Выдвинутая проблема считается дискуссионной. Еще продолжают доказывать наличие самого явления рефлекторной сократимости легкого и требуют его признания. Об этом можно судить по работам недавнего времени (1954 г.)

Основная сущность новых наблюдений состоит в следующем. В практике лечебного пневмоторакса постоянно наблюдаются случаи, когда при вдувании в полость плевры небольшого количества воздуха, через некоторое время в полости образуется газовый пузырь значительно большего размера, чем можно было ожидать, исходя из количества первоначально введенного газа. Больше того, газовый пузырь образуется даже тогда, когда газа не вводят, а только орошают плевральную полость малыми дозами оливкового масла, раствора глюкозы, риванола и другими жидкостями. Наконец, газовый пузырь может появиться в результате осмотра плевральной полости. Эти явления всеми авторами; единодушно объясняются рефлекторным спаданием части легкого. Легкое реагирует активным сокращением на самые различные возбуждающие агенты.

Более осторожно и сдержанно к проблеме сократительной способности легких относится В.А. Равич-Щербо. Однако и он признает, что некоторые явления це могут быть объяснены ничем, кроме самопроизвольного сокращения легкого. В.А. Равич-Щербо решительно отвергает рефлекторную сократимость самих альвеол, так как, по его мнению, в норме они лишены гладкой мускулатуры. Рефлекторное спадение или расширение участков легкого можно объяснить, по мнению В.А. Равичк Щербо, сужением или расширением отводящих бронхов, действительно обладающих гладкой мускулатурой. Кроме того, может иметь место ангиоспастическое сокращение легкого, т. е. сокращение легкого в результате спазма кровеносных сосудов. Вполне понятно, что второй случай для процесса речевого дыхания не имеет значения.

Рефлекторная сократительность бронхов убедительно показана в работе В В. Гучкова, К.Н. Тараканова и Л.А. Эмдина. Наблюдения проводились на больных с наличием у них в легких так называемой блокированной каверны. При вливании в бронх контрастного вещества -- йодолипола оно не могло проникнуть и заполнить каверну. Следует допустить, что бронх больного находился в спазматическом состоянии. Если же контрастное вещество вливалось непосредственно в самую каверну, то в дренирующих бронхах возникала бурная перистальтика и контрастное вещество выходило из каверны по бронхам за 15 минут. Таким образом, бронх был закрыт для вдоха и открыт для выдоха.

Несмотря на резкое отличие дыхания, осложненного патологическим процессом, от нормального речевого дыхания, кратко изложенные факты помогают понять общую основу механизма дыхания. Можно с, достаточным основанием говорить о том, что сложная система воздухоносных путей трахеобронхиального дерева обладает запорными приспособлениями, позволяющими то рефлекторно включить, то выключить группы легочных элементов. В патологии возникает длительный спазм бронхиальных веточек, трудно преодолимый даже при помощи сильных воздействий. При нормальном же речевом дыхании происходят быстрые изменения просвета бронхиальных трубочек, тонко координированные с артикуляционными движениями. То, что в патологии длится днями, часами и изредка наблюдается минутами, то в речи должно происходить за доли секунды. Это различие между патологией и нормой все же настолько велико, что ссылка на явления патологии в лучшем случае может служить лишь косвенным доказательством правильности общего-направления толкования вышеизложенных фактов речевого дыхания.

Бронхография проводится на больных при наличии соответствующих показаний и, при соблюдении необходимых условий, является совершенно безопасным приемом. У нас объектами наблюдений были дети в возрасте 13--15 лет. Они в полной мере могли понять и легко выполнить задание, состоящее в том, чтобы произнести в нужный момент несколько слогов или слов. Подбирались пациенты, которым os контрольных целях необходимо было произвести бронхографию здорового легкого. Таким образом, вся/кий раз получалась рентгенограмма здорового легкого. Испытуемому при помощи солянокислого дикаина последовательно анестезировались слизистая носа, задняя стенка глотки, задняя спинка языка и гортань. Далее шприцем через катетер, капельным способом, проводилась анестезия трахеи и главного бронха с исследуемой стороны. Под рентгеноскопическим контролем катетер продвигался несколько глубже, и через него шприцем вводили контрастное вещество -- йодолипол (30% йода в растительном масле). Контрастное вещество задерживалось в легких около 30 минут. За это время производилось несколько рентгенокимограмм.

Как и при исследовании движений диафрагмы, рентгенокимограф устанавливался так, чтобы была видна диафрагма и вся заполненная контрастным веществом область трахеобронхиального дерева. Испытуемый, находясь в стоячем положении, произносил по сигналу те или Другие слова и слоги. В этих опытах применялись только ступенчатые кимотраммы, как более точные. Двигалась пленка, а не решетка, через каждую щель регистрировалось движение только одной точки бронха.

Изучение бронхорентгенокимограмм встречает ряд трудностей. Бронхиальные веточки малы, их контуры не всегда очерчены точно, на пленке в одной плоскости фиксируются бронхи, расположенные на разной глубине и в разном ракурсе. Движение каждого бронха комбинированно, он движется по сложному пути вместе со всем бронхиальным деревом и, кроме того, перистальгирует индивидуально. Все это, в конечном счете, образует сложную картину, из которой приходится выбирать наиболее отчетливые и понятные детали. На приведенных ниже фото, кроме общих обзорных полос кинограммы, будут представлены вырезки, фиксирующие внимание только на одной какой-нибудь детали. Материал отражает произнесение аи и иа двумя испытуемыми. Так как слизистая глотка анестезировалась, то фонация и ,все произнесение были несколько ослаблены. Кроме того, в некоторых случаях вместо а произносилось прерывистое а-а-а, что зафиксировалось на контуре диафрагмы в виде мелких зубчиков. Это обстоятельство является благоприятным для интерпретации материала, так как дает возможность учесть очень тонкие движения бронхиальных веточек.

Таким образом, наблюдения за перистальтикой бронхов при свободном дыхании скорее говорят в пользу механической концепции, чем рефлекторной. Само явление бронхиальной перистальтики общеизвестно. Возникает лишь вопрос о том, происходит ли она вследствие сокращения гладких мышц по специальным нервным импульсам, или в результате перемещения бронхиальных веточек при вдохе и выдохе, производимом, согласно традиционным представлениям, только дыхательными мышцами. Точки бронхов колеблются просто потому, что грудная клетка поднимается и опускается при работе дыхательных мышц, а все легкое в целом расширяемся и спадается.

Однако такой вывод все же не может быть сделан с безусловной уверенностью. Зафиксированные на кимограмме бронхиальные веточки имеют разные калибры, поэтому уменьшение амплитуды колебания верхних веточек может зависеть не от удаления их от диафрагмы, а от разницы в величине. Параллелизм же в направлении перистальтики бронхов и движений диафрагмы может быть обусловлен разными причинами, а не только механической тягой диафрагмы. Мы получали бронхокимограмму свободного дыхания как контрольный, сравнительный материал заранее допуская, что на этом материале едва ли (получатся какие-либо доказательства рефлекторной природы бронхиальной перистальтики. Теперь обратимся к бронхокимограммам, фиксирующим речевую фонацию. Здесь представлено прерывистое произнесение аи. Первые два зубчика на диафрагме соответствуют а-я, вторые два более высоких зубчика -- и-и. Параллелизм бронхиальных и диафрагмальных движений сохраняется. Зубчики на диафрагме и особенно на бронхиальных веточках очень малы. Последние в большинстве не превышают 1 мм. Каждому из четырех зубчиков диафрагмы в точности соответствуют четыре же зубчика на бронхиальных трубках.

Совершенно невозможно допустить, чтобы механическая тяга диафрагмы, передаваясь по мягким, лишенным упругости тканям вверх, не потеряла энергии и вызвала тождественные, Такие же тонкие и малоамплитудные колебания бронхиальных трубок. Да и на бронхограмме свободного дыхания амплитудные колебания, гораздо большие по размеру, уменьшились в верхней части не очень значительно. Среда между диафрагмой и верхними бронхами неоднородна. Сюда входят заполненные воздухом альвеолы, легочная ткань, бронхиальные трубки разных калибров, по-разному оснащенные хрящевыми образованиями, а также разной величины кровеносные сосуды. Точная механическая передача через такую среду малых колебаний с амплитудой в 1 мм невозможна. Параллелизм в движениях диафрагмы и бронхов трудно объяснить чем-либо иным, как только тем, что в обоих случаях как на диафрагму, та к и на бронхи действовала одна общая причина. Один и тот же нервный импульс, переданный по разным путям, вызвал одинаковые, одновременные и координированные движения диафрагмы и бронхов.

В разбираемом случае за 3 секунды произошло 4 перемены в колебаниях бронхов. Следовательно, каждое из них совершалось примерно за время 0,75 сек. Если бы бронхиальные веточки колебались с такой частотой пассивно, под влиянием механической силы, то могли бы произойти перегибы, закупорки трубок, вздутия и т. п. вне всякой зависимости от хода дыхательного и фонационного процессов. ,

Самый факт совпадения бронхиальной перистальтики с диафрагмальными речевыми модуляциями в полной мере соответствует другим установленным выше фактам. Ведь и глоточные модуляции совпадают с ротовой артикуляцией, а оба эти вида движений совпадают с диафрагмальными, которые в свою очередь находятся в соответствии с движениями ребер. При этих совпадениях не остается ничего другого, как признать, что на все эффекторные звенья речедвигательного анализатора одинаково распространяется одно общее центральное управление. Теперь в систему этих звеньев следует включить также и все трахеобронхиальное дерево. Весь механизм речи в целом останется непонятым, если упустить из изучения хотя бы одно из этих основных звеньев.

Если выделить детали той же бронхокимограммы, то можно заметить некоторые изменения просвета бронхиальной трубки на разных звуках. На этой таблице под буквой А выделен один из бронхов, получившийся наиболее удачно, так как контрастное вещество, покрывшее внутреннюю поверхность трубки, обозначило ее достаточно хорошо. Просвет трубки (внутренняя белая линия) сравнительно небольшой при фонации а, при переходе на фонацию и расширяется. Это« значит, что пропускная способность трубки при произнесении а снижается и количество выходящего воздуха уменьшается. При фонации же и количество проходящего по этой Трубке воздуха увеличивается.

При всей сложности и тонкости наблюдаемых явлений, представленный материал дает все же достаточные основания для того, чтобы признать установленным не только общее положение о рефлекторной регулировке бронхов, но и более специальное, относящееся к речевому процессу. Итог изложенной выше аргументации сводится к следующему.

1. Диафрагмальный парадокс состоит в том, что на выдохе происходят движения вдоха. Так как реального вдоха в данном случае нет, то, помимо дыхательных движений, должна существовать сила, заставляющая воздух выходить из легких. Такой силой является эластическая тяга легких, накопленная как потенциальная энергия, в момент вдоха. Освобождение этой энергии и регулировка ее поступления возможны лишь путем рефлекторного включения запорных и отпорных механизмов бронхиальных трубок. Это последнее положение подтверждается анализом бронхокимограмм, из которых видно, что бронхи, кроме механических смещений, перистальтируют в полном соответствии с движениями всех остальных речевых систем, вплоть до движения губ.

Ошибка Л.Б. Работнова состоит в том, что гладкую мускулатуру бронхов он рассматривал как дыхательную и полагал, что выдох может быть обеспечен силой этой мускулатуры. В действительности гладкие мышцы трахеобронхиального дерева следует рассматривать как регулирующую мускулатуру. Эта мускулатура не обладает силой, достаточной для вдоха или выдоха, но путем перекрытия воздухоносных путей при ее участии происходит регулировка процесса (внешнего дыхания, парирование реактивных сил при быстро сменяющихся аэродинамических условиях и смена режимов воздушного давления. При свободном и спокойном дькхании нет необходимости в такого рода сложной регулировке дыхания, но она становится неизбежной в речевом процессе.

2. Речевое дыхание, так же как и другие звенья саморегулирующегося механизма речи, состоит из двух разделов. К одному из них относятся дыхательные поперечнополосатые мышцы, которые на выдохе непосредственно обеспечивают требуемые артикуляцией перемены скорости движения воздуха. К другому разделу относятся гладкие мышцы трахеобронхиального дерева, которые обеспечивают регулировку количества подаваемого на выдохе воздуха. Тем самым совместная работа обеих частей механизма определяет перемены воздушного давления при производстве речевых звуков и равносильных слогов. Одновременное действие обеих частей механизма позволяет производить тончайшую и многостепенную регулировку аэродинамических условий речевой фонации, так как объектами регулировки являются как количество воздуха, так и сила его сжатия. Вот почему, несмотря на кажущуюся громоздкость дыхательного аппарата, он является наиболее совершенным пневматическим прибором, обеспечивающим саморегулировку подачи энергии при речевой фонации.

Слова обладают довольно большой силой, которую они сохраняют даже тогда, когда обозначаемые ими понятия уже перестроились. Это положение применимо, например, к такому термину, как «органы речи». Никто не сомневается в том, что язык, губы, нёбная занавеска могут быть отнесены к органам речи, но применить это словосочетание к межреберным мышцам, бронхам, диафрагме, брюшному прессу кажется мало подходящим. Дело не только в том, что выражение «человек говорит языком» привычно, а фраза «человек говорит межреберными мышцами» совершенно не употребительна. Со словами «органы речи» связана определенная научная концепция. Она и мешает применять этот термин за пределами очень ограниченной номенклатуры того, что обычно называется активными и пассивными органами речи. Но даже если бы было доказано, что в номенклатуру органов речи необходимо добавить еще несколько названий, то и тогда принципиальный подход к изучению речевого процесса не изменился бы, так как в основе традиционного учения об органах речи лежит представление о том, что можно изучать их работу, не ставя вопрос об управлении. Не важно, как происходит управление языком, достаточно лишь знать, в каком положении находится язык, когда производится один звук и в каком положении, когда производится другой звук. Потребность узнать точные положения органов во время речи возникла из практической задачи -- обучать языку и исправлять неправильности произношения. Оптимизм при решении этой задачи возник из убеждения в том, что всякие движения органов (речи являются произвольными. Действительно, если определены положения языка к других активных органов речи при произнесении того или другого звука, то практически достаточно поместить язык в соответствующее положение, и требуемый звук возникнет. Однако никому лучше не известно, чем практикам этого дела, каких значительных усилий требует от ученика овладение именно произношением незнакомого языка, хотя количество усваиваемых звуков редко превышает 40--50. Если же к этому добавить, что движения некоторых речевых органов являются непроизвольными, тогда теоретическая концепция, удовлетворяющаяся описанием положения активных органов речи, теряет всякий практический смысл. Возникает настоятельная нужда в исследовании путей управления речевым процессом.

Из области смежной дисциплины и независимо от истории понятия «органы речи» пришло другое понятие, которое трудно рассматривать иначе, как заменитель первого, -- это понятие о речедвигательном анализаторе. Новое понятие обладает множеством очевидных преимуществ перед старым. Теперь во всей полноте может быть поставлен вопрос об управлении, об анализе и синтезе речевых элементов, о системности любых речедвижений, где бы они ни происходили и как бы ни был велик их номенклатурный список. Однако, при всей обширности и привлекательности новой концепции ее фактический багаж оказался чрезвычайно бедным. Основная масса фактов, относящихся к явлениям речи, -- образование звуков, слогов, звуковой оболочки слова, интонации и т. п. -- должна быть взята из прежнего багажа, добытого под флагом «органов речи». Больше того, методика, при помощи которой могли бы быть найдены новые факты, проверены и уточнены старые, не может быть иной, чем та, которая применяется для изучения звуков речи, слогов и т. п. Вот почему старое понятие «органы речи», обладая, кроме традиции, силой фактов, продолжает удерживать свои позиции.

Сопоставление этих двух понятий, естественно, приводит к выводу, который можно сформулировать так. Надо изучать органы речи так, чтобы в конечном счете был раскрыт полностью весь механизм речедвигательного анализатора. Так как оба понятия сложились независимо друг от друга и в разных дисциплинах (хотя изучаемые явления во многом остаются общими), то необходимо изъять из каждого понятия то, что мешает их сближению, и выделить то, что помогает этому. Для решения такой задачи следует обратить внимание на третий термин -- «речевые эффекторы», от правильного понимания которого зависит очень, многое.

До И.П. Павлова существовало представление о том, что анализ и синтез, начинающиеся в рецепторах, осуществляются главным образом в высших отделах центрального управления. Тогда на долю эффекторовостаются чисто исполнительские функции. Эффектор в точности выполняет движение, заданное из центра. В этой концепции понятие «речевые эффекторы» будет в значительной мере совпадать с понятием «органы речи». Получая импульсы из центра, органы речи приходят в движение, и получается речевое произнесение. Эта простая и, казалось бы, очевидная концепция встречается с непреодолимым затруднением в тот момент, когда ставится вопрос о том, откуда, и каким образом центральное управление могло бы накопить правила, по которым происходит верный запуск движений речевых эффекторов. Никто не думает, что такие правила готовы уже с момента рождения человека, -- тогда не существовал бы вопрос об обучении языку и языкам. Следует признать, что правила формируются в процессе осуществления самих речедвижений. Это значит, что речевые эффекторы являются не только исполнителями, но в такой же мере и участниками формирования аналитико-синтетической системы. В таком случае органы речи целесообразнее рассматривать не только как эффекторы, но и как часть анализатора, что позволяет не только проследить конец процесса, но и его формирование.

Однако для решения поставленной задачи необходимо соблюсти некоторые условия. Во-первых, надо учесть весь состав речедвигательного анализатора -- как его начальную, периферическую часть, так и центральные уровни и приспособления для регулировки речедвижений. Во-вторых, надо не упустить из виду, что выдача речи невозможна, если нет приема, так как правила управления могут быть накоплены лишь через прием и контроль выдачи. Это- значит, что речедвигательный анализатор должен изучаться как слухо-речедвигательный. И, наконец, если не приурочить аналитико-синтетическую системность к определенному нервному субстрату, то она «повиснет в воздухе». Соблюдение этих условий позволит уничтожить пропасть между старой концепцией органов речи и еще не сложившейся теорией слухо-речедвигательного анализатора.

В науке установлено достаточно фактов о мышечных связях, нервных путях и образованиях, регулирующих движения, о функциях органов и их взаимной связи, но эти факты не собраны в законченную систему и концепцию, применительно к речевому процессу. В .задачу этой главы входит объединение установленных фактов и восполнение их некоторыми новыми наблюдениями с тем, чтобы выдвинуть предварительную концепцию механизма управления речевым произнесением.

15. ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ СИНТЕЗ ЗВУКОВ НА ПЕРИФЕРИИ РЕЧЕДВИГАТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Первоначально следует напомнить общеизвестные положения. Язык иннервируют три пары нервов -- язычный, подъязычный и языкоглоточный. Язычный нерв является вкусовым и к процессу речи не имеет отношения. Подъязычный нерв принадлежит к XII паре черепно-мозговых. нервов и является чисто двигательным. Ядро этого нерва, расположенное в продолговатом мозгу, соединяется при помощи вставочного нейрона с корой большого мозга в нижней трети передней центральной извилины (противоположного полушария). Область этой извилины относится к так называемой двигательной коре, в глубоких слоях которой (5--6 слои преимущественно) от гигантских пирамидных клеток Беца начинается множество эффекторных волокон, связывающих кору с подкорковыми узлами, с ядрами двигательных черепномозговых нервов и с клетками передних рогов спинного, мозга (мотоневронами). От моторной коры начинается пирамидный путь ко всем органам произвольного управления. Это значит, что, например, язык может принимать разные позиции в ротовой полости, определенные по чужой словесной инструкции или по самоинструкции.

Кпереди от центральной передней извилины довольно широко распространяется премоторная зона коры. В пределах этой зоны, в задней части нижней лобной извилины, (область Брока), сосредоточена премоторная речевая зона. От нее и от других лобных областей коры нервные волокна идут не только к другим зонам коры полушария, но и к нижележащим образованиям. Они направляются к зрительному бугру, от него в подбугровую область и к другим подкорковым образованиям. Следует заметить, что подбугровая область входит в состав механизма управления дыханием. Импульсы от подбугровой области передаются по блуждающим нервам на гладкую мускулатуру бронхов, просвет которых меняется при их перистальтике.

Мощная система нервных путей, идущая в разных направлениях от премоторной области к нижележащим образованиям ближней и дальней подкорки, образует экстрапирамидный путь. Движения, осуществляемые при передаче сигналов по этим путям, как самостоятельные, так и входящие как компонент в комплекс других движений, являются непроизвольными. К ним относится, например, бронхиальная перистальтика и модуляции глоточной трубки.

Таким образом, в премоторной речевой зоне сходятся пирамидный и экстрапирамидный пути, чем обеспечивается включение в произвольные движения весьма разнообразной гаммы непроизвольных компонентов. Однако произвольная иннервация сосредоточивается лишь в некоторых органах -- язык, губы и мышцы нижней челюсти, тогда как непроизвольная распространяется во всех внутренних областях обширной периферической части речедвигательного анализатора.

Функции премоторной области в полной мере не исследованы. Опыты над животными показывают, что при двустороннем удалении лобных долей у животного возникают не только вегетативные расстройства, но и наблюдается дезинтеграция двигательных навыков, недостаточность в организованности движений, которые становятся неловкими; сильно страдает выработка условных рефлексов, теряются цепи рефлексов, приобретенные в дрессировке; животное не учитывает предыдущий опыт, нарушается синтез временной последовательности.

Нарушение области нижней лобной извилины у человека вызывает известные явления моторной афазии, потерю в той или другой форме условно-рефлекторной выучки произнесения слов, затруднения в отборе слов, при этом нарушается разборчивость речи и появляется монотон. Так как моторная кора при нарушении речевой премоторной зоны может остаться сохранной, то разовые произвольные движения языка, не требующие предварительной выучки, производятся нормально.

Таким образом, есть основания предполагать, что речевая премоторная область является такой аналитико-синтетической инстанцией, которая получает обратные импульсы от всех нижележащих пунктов речедвигательного анализатора и тем самым приобретает возможность синтезировать их в одном цельном импульсе запуска. Этим достигается упреждение и удержание входящих в состав словесного стереотипа элементов. Произвольным движением может быть отобрано слово только как единый комплекс, запускаемый только одним импульсом. Минимальной и неделимой далее частью, в этом случае, является слог.

Весь аналитический материал для синтеза слова в одном импульсе доставляется от множества мышечных синергии, участвующих в произнесении. Однако этот материал не является, так сказать, сырым. Он проходит свои этапы первичного синтеза, основным из которых является синтез слога. Речевой прибор устроен так, что может производить только слоли. Из этого первично оформленного материала синтезируются на высшем уровне слова.

Слог возникает в иной системе, чем образуемые из слогов значимые слова. Это система непроизвольного управления. Так как речевой прибор в конечном счете есть не что иное, как пневматическая система аэродинамических трубок, в состав которых входят резонаторы и звуковые генераторы,, то необходим строгий учет постоянно меняющихся в процессе речи местных аэродинамических условий. Система, сохраняющая определенное постоянство в своей работе на основе учета меняющихся условий, может быть названа саморегулирующейся системой. Такой является вегетативная нервная система. Характерная ее особенность состоит в том, что трегацглионарное волокно, идущее от центра, прерывается в ганглиях вегетативного сплетения, которое выполняет функцию как бы местной подстанции, учитывающей местные условия. Из вегетативного сплетения отходит поеттанглионартюе волокно, которое ивнервирует рабочий орган.

К языку, кроме указанных выше нервов, подходит языкоглоточный, относящийся к системе вегетативного управления. Этот нерв принадлежит к IX паре черепно-мозговых нервов. Подходя к периферии, языкоглоточный нерв разветвляется на две веточки -- одна идет к корню языка, другая опускается в глотку и входит в состав так называемого вегетативного глоточного сплетения. Все признают, что языкоглоточный нерв является афферентным, но многие исследователи уверенно приписывают ему также и двигательные функции. В дальнейшем мы увидим, что это утверждение достаточно обосновано. Сейчас важно подчеркнуть, что язык, сам по себе являющийся, конечно, цельным органом, разделен на две сферы нервного управления. Его передняя часть, средняя и спинка получают иннервации по пирамидному пути через подъязычный нерв, корень же языка иннервируется по экстрапирамидному пути. Однако только одна из ветвей языкоглоточного нерва входит как преганглиопарное волокно в глоточное сплетение, другая разветвляется прямо в корне языка. Таким образом, рот и глотка, составляющие два разных резонатора, объединенные в общую надставную трубу, с одной стороны, разделены по системе нервного управления, с другой стороны, связаны не только по пространственному расположению, но и проводниками взаимной обратной связи. В дальнейшем на фактическом материале будет показано, как именно осуществляется эта связь и где проходит граница двух разных: систем иннервации.

В системе вегетативной иннервации находится и глоточная трубка. Доминирующее значение в глоточном сплетении приобретает одна из ветвей блуждающего нерва (п. vagus), составляющего X пару черепно-мозговых нервов Кроме того, в состав этого сплетения входят ветвь языкоглоточного и симпатического нервов. Следует отметить некоторые особенности иннервации глотки. Как правило, вегетативные волокна подходят к железам и к гладкой мускулатуре внутренних органов. К поперечнополосатой же скелетной мускулатуре идут соматические двигательные волокна от мотонейронов передних рогов спинного мозга. Можно сказать, что сердце и глоточная трубка составляют исключение. Глоточная трубка снабжена поперечнополосатой мускулатурой и вместе с тем получает вегетативную иннервацию. В отличие же от мышц скелетной мускулатуры, мышцы глотки не имеют антагонистов. Она обладает только (тремя) сжимателями. При ослаблении импульса сжиматели тонически расширяются и новым импульсом глотка удерживается в соответствующей форме, определяющей ее объем. Эти особенности обеспечивают, с одной стороны, ступенчатость изменений воздушного объема при образовании разных звуков речи, а с другой стороны, плавные и непрерывные модуляции при квантовании равносильных слогов. Так как глоточные сжиматели удерживают определенное воздушное давление, то интерорецепторы (барорецепторы) глотки постоянно учитывают силу этих воздушных давлений при слоговых переменах и потоками импульсов по обратной связи афферентируют вышестоящие инстанции. Эту связь следует рассматривать как одно из звеньев авторегулировки единого процесса слогообразования, в котором принимают участие движения, происходящие в разных местах, широко распространяющегося во внутренних органах речедвигательного анализатора.

Гортань иннервируется также за счет блуждающего нерва. Перечень нервных путей, подходящих к тем или другим органам речи, не может дать ясного представления о их совместной работе. Необходимо выделить такие Элементы мышечных и нервных связей, которые позволили бы определить пути соединения органов в систему, способную участвовать в анализе и синтезе основной произносительной единиц -- слога. Вначале рассмотрим вопрос об управлении языком, глоткой и гортанью, в дальнейшем присоединим к этому комплексу трахеобронхиальное дерево.

Гортань и ротоглоточный резонатор теснейшим образом связаны между собой мышечными и нервными соединениями и представляют единую конструкцию, участвующую в анализе и синтезе речевого звука. Как гортань, так и глотка иннервируются по блуждающим нервам. Однако гортань получает постганглионарные волокна от симпатического Шейного узла. Таким образом, можно сказать, что в иннервации глотки преобладает парасимпатическое влияние, а в иннервации гортани -- симпатическое. Этим как бы уравновешиваются оба влияния двух отделов вегетативной иннервации.

Наиболее существенными для фонационного процесса являются нервные и мышечные связи между глоткой и гортанью. К гортани подходят , Две ветви блуждающего нерва -- верхний гортанный нерв и нижний (возвратный). Вначале рассмотрим верхний гортанный нерв. Этот нерв делится на две части -- внутреннюю и наружную. Внутренняя ветвь является чувствующим нервом. Наружная ветвь, двигательная, иннервирует передний перстнещитовидный мускул. Благодаря действию этой мышцы щитовидный хрящ делает движение вперед и несколько вниз, что вызывает натяжение истинных голосовых связок. От наружной ветви верхнегортанного нерва идет веточка к нижнему сжимателю глоточной трубки. Это и есть внутренняя взаимнообратная связь между голосовым генератором и глоточным резонатором.

Если принять во внимание вышеизложенный рентгенографический материал, то авторегулировку генераторной и резонаторной систем можно представить следующим образом. Натяжение голосовых связок при определенном воздушном подсвязочном давлении вызовет усиление звука. Величина этого натяжения тотчас же передается по указанной взаимной связи нижнему сжимателю глоточной трубки. Мы знаем, что глоточная трубка, расширяясь, работает как глушитель (демфер). Таким образом, чрезмерное усиление звука может быть компенсировано расширением глоточной трубки. Происходит тонкая двусторонняя регулировка силы звука: а) со стороны натяжения голосовых связок и увеличения подсвязочного давления и б) со стороны расширения глоточной трубки; при этом регулировка обеспечена противоположной направленностью действующих сил. Одна из них усиливает звук, другая -- ослабляет. Решающим являются модуляции резонаторной полости, так как именно здесь формируется речевой звук. Подсвязочное давление приспосабливается к требованиям резонаторных полостей.