Голосовые связки у жирафа
Содержание статьи
Голос и голосообразование
Основными носителями информации для человека являются сигналы, которые формируются органами чувств, доставляются в мозг и там обрабатываются. В первую очередь, это акустические речевые сигналы голоса. В этой статье мы подробно рассмотрим механизмы звуковой речи, голоса и голосообразования, а также выясним, почему попугаи могут говорить почти так же, как и человек.
Втечение многих миллионов лет эволюции звуки, издаваемые человеком, превратились в членораздельную речь. Это существенно отличает нас от других живых существ на планете. Результатом осмысленного использования звуков речи становятся слова и предложения, которые делают возможным обмен информацией между людьми посредством языка. Сегодня люди изъясняются на 7111 различных языках, в то время как ни одному животному это не подвластно. Кора больших полушарий головного мозга человека содержит множество зон, которые отвечают за речевую функцию.
Речевой аппарат и речь
Речевой аппарат человека состоит из гортани, языка, губ, а также полостей рта, носа и глотки. Во время говорения воздух движется и вибрирует благодаря направленному взаимодействию мышц, участвующих в этом процессе. Если бы у нас не было гортани, мы могли бы говорить только шёпотом. Если вы положите ваш палец на гортань во время говорения, почувствуете вибрацию, которая не ощущается, когда мы говорим шёпотом. Эта вибрация создаётся благодаря голосовым связкам или складкам, как их ещё иногда называют. Голосовые связки находятся в средней части гортани. При проникновении вдыхаемого воздуха они работают, как органная труба с пружинными язычками.
Голосовые связки — парный орган, они натянуты поперёк трахеи (дыхательного горла) и вместе с тем закрывают её. (Рисунок 1) Таким образом, находящаяся между ними голосовая щель оказывается плотно закрытой.
Рисунок 1: Степень открытия голосовой щели, в зависимости от осуществляемых действий.
При воспроизведении гласных звуков положение языка его форма создают состояние резонанса формантов.
В процессе говорения голосовая щель открывается под давлением воздуха, поступающего из лёгких. Когда голосовая щель открывается, происходит падение давления воздуха, и таким образом щель закрывается (закон Бернулли). И снова под голосовыми складками создаётся воздушное давление. Этот процесс беспрерывно повторяется во время говорения. Голосовые связки испытывают при этом механические колебания.
Существует огромное количество резонансных частот с основным первоначальным тоном и обертонами. Благодаря голосовым мышцам изменяется сила натяжения и толщина голосовых складок. Как следствие — изменение основных резонансных частот. Когда голосовые связки напряжены, воспроизводятся высокие звуки; при расслабленных, напротив, образуются низкие звуки. При воспроизведении низких звуков голосовые складки колеблются медленно, высокие звуки вызывают быстрые колебания.
Мужская гортань значительно больше, и голосовые связки примерно в два раза длиннее, чем у женщин. Поэтому мужской голос звучит где-то на одну октаву ниже. Осиплость голоса, вирусные инфекции, а также курение могут навредить голосовым связкам. Голос простывшего человека похож на низкое карканье. Взрослые курящие мужчины часто говорят низким невнятым голосом, похожим по звуку на хрип.
Звонкие и глухие звуки
Над голосовыми связками находится надставная труба (над гортанью надгортанная). Надставная труба состоит из глоточной полости и полостей рта и носа. Если не брать во внимание полости носа, то надставная труба будет похожа на открытую с одной стороны трубу.
В этой надставной трубе формируется из хриплого, резонансного шума, который проходит через голосовую щель, звуковая окраска гласных звуков. Активное изменение положения языка и губ меняет форму резонансной полости, а также длину надставной трубы. Таким образом, во время говорения появляются типичные резонансные частоты тракта, или форманты. Частоты и амплитуды этих формантов являются определяющими показателями при произнесении гласных звуков. Понаблюдайте когда-нибудь внимательно за движениями губ ведущего новостей. Вы помёте, опираясь на положение рта, как функционирует считывание с губ. При произнесении [а] рот слегка приоткрыт, [о] и [у] произносятся с вытянутыми губами. Согласные формируются благодаря определённому положению губ. В фонетике различают звонкие и глухие звуки. (Рисунок 2)
Рисунок 2: В голосовых связках формируется первоначальный сигнал, который преобразуется благодаря резонансам в надставной трубе, так что в конце концов превращается в языковой сигнал.
Глухие звуки возникают при широко раскрытой голосовой щели, так что воздух беспрепятственно может проникнуть до конца голосового тракта.
Разницу между звонкими и глухими звуками можно наглядно увидеть, проведя два опыта: держите свою руку во время говорения на гортани. Если вы почувствуете вибрацию, то звук звонкий; если вибрации нет, то звук считается глухим. Второй опыт заключается в том, чтобы закрыть уши и надавливать на козелок с двух сторон и при этом медленно говорить: «Один, два, три, четыре, пять…». Во время акустической изолированности при закрытом слуховом проходе вы заметите разницу между глухими и звонкими звуками: мягкие шумы и дребезжащие вибрации.
Глухие звуки — шипящие (свистящие) или фрикативные согласные и смычные. Во время шёпота голосовые связки задействованы только косвенно. Поток воздуха, выпускаемый во время шёпота, слабый, и он образует в слегка приоткрытой, находящейся в спокойном состоянии голосовой щели небольшие вибрации. Эти вибрации акустически воспринимаются как тихий шум, полностью лишённый звукового оформления. Силовое и звуковое резонансное усиление голосовых связок в этом случае отсутствует. В надставной трубе точно так же, как при звуковом голосообразовании, формируются те же самые резонансы, только они намного тише.
Спектрограмма
Спектрограмма (сонограмма) или визуализированная речь — трёхмерное, наглядное изображение звуков в двумерном графике. Последовательность сигналов представлена временным показателем (осью абсцисс и ординат) и частотой (осью абсцисс или продольной осью). Интенсивность звука представлена в виде относительного потемнения или масштабирования интенсивности цвета (третье измерение) временного и частотного изображений.
Чтению и интерпретации спектрограммы нужно учиться, поскольку при определённых обстоятельствах появляется переизбыток информации. Таким образом можно распознать процессы установления и затухания колебаний, помехи и уж тем более патологические изменения в работе речевого аппарата (рисунок 3). Сонограмма даёт представление о звуковом исследовании, поле исследования размечено осями абсцисс и ординат. Уровни отражения звука измеряются с помощью акустического зонда, сопряжены с определённым местом в поле исследования, и эти участки в зависимости от интенсивности окрашены в чёрный цвет.
Рисунок 3: Спектрограмма (сонограмма) с положением формантов гласных i, u, a.
Говорливый попугай
После этого научного экскурса в звуковую систему языка и её анализа я хотела бы рассказать вам еще одну историю. Мой хороший друг очень гордился тем, что был владельцем попугая. Птицу из африканских серых попугаев (попугай жако) звали Вальтер и ей было уже больше 30 лет. Вальтер был умный малый. Он мог повторять не только своё собственное имя и имя моего друга, но и ещё достаточно бойко воспроизводил полностью адреса людей. К тому же он мог произносить небольшие предложения, например: «Ты мне нравишься» или «Ты — трус». Наклонив набок голову, смотря своим пленительным взглядом снизу-вверх, он презентовал избранным посетителям свой репертуар.
Своим очень громким и чётким голосом он умел свистеть, так что начинали болеть уши. Он воспроизводил всевозможные звуки, например, пылесоса или бритвенной машинки. Человек и животное способны стать близкими друзьями, и, конечно, Вальтеру это удалось сделать. Он был очень ласковый и прижимался к щеке моего друга, когда они «болтали». Но при этом он был пугливый и создавал адский шум, когда был взволнован. Вальтер жил в очень красивом большом вольере с игрушечным хламом разного рода, иногда вылетал оттуда и качался на люстре.
Однажды в непогожий весенний день Вальтер сидел на люстре, и вдруг от сильного порыва ветра распахнулось неплотно закрытая дверь террасы. Вальтер, конечно, запаниковал: он кричал и хрипел, а потом вылетел через открытую дверь террасы. Мой друг, конечно услышал шум, но, к сожалению, пришёл в комнату слишком поздно. Вальтера уже и след простыл…
Попугаи умеют имитировать звуки речи. В дикой природе птицы узнают друг друга по характерным звукам, присущим их виду. Многие птицы умеют не только свистеть и прекрасно петь, но и удивительно достоверно имитировать всевозможные шумы.
Как это возможно?
И у птиц есть гортань, только без голосовых связок и надгортанника. Птицы издают звуки так называемой нижней гортанью (сиринксом), расположенной глубоко в грудной клетке, около того места, где перед входом в лёгкие разделяется дыхательное горло. Здесь находятся колебательные мембраны, которые так же, как голосовые связки, могут менять своё напряжение благодаря мышцам. Поскольку органы голосового аппарата у птиц находятся в двух ветвях дыхательного горла, некоторые певчие птицы могут петь на два голоса. Послушайте, как-нибудь тихим летним вечером, как поёт соловей — вы получите огромное акустическое наслаждение! (Рисунки 4 и 5).
Рисунок 4: Гортань птиц (сиринкс) содержит две голосовых щели. Поэтому некоторые певчие птицы могут петь на два голоса.
Рисунок 5: Серый попугай Вальтер мог превосходно «произносить» не только своё имя.
Попугаи, к примеру, имеют толстый клюв и толстый язык, благодаря этому (меняя положение языка), они могут, как и человек, артикулировать большое количество звуков. Эта особенность помогла Вальтеру. Его нашёл очень милый человек и принёс в полицейский участок. Вальтер сообщил там имя своего хозяина и его адрес. Радость от встречи с хозяином Вальтер выразил очень громко — имитируя звуки сирены.
Подведение итогов
- Люди и многие животные могут образовывать звуки речи.
- Развитие звуковой речи возможно только у человека благодаря его умственным способностям.
- Речевой аппарат человека состоит из гортани, языка, губ, а также сюда относятся полости рта, носа и глотки.
- Звонкие звуки (гласные, умлауты, назальные звуки, плавные согласные, щелевые сонорные и шумные согласные) изначально возникают из колебаний голосовых связок, а потом в надставной трубе оформляется звук (форманты звука).
- Глухие звуки (согласные, шипящие и фрикативные согласные, а также смычные) возникают без участия голосовых связок.
- Спектрограмма (сонограмма, визуализированная речь) — это графическое изображение сигналов, зависящих от частоты колебаний, протекания процесса во времени и интенсивности.
Улла Вогдт
Материал взят из журнала Hörakustik, №1 2019 г.
Источник
Почему жираф большой
Почему у жирафа длинная шея? Казалось бы, ответ очевиден. Его еще в начале XIX века дал выдающийся французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк. Он утверждал, что жираф сотворил себе сам это чудо природы благодаря своему чрезмерному усердию. Животные из поколения в поколение тянулись вверх, чтобы объедать кроны деревьев. Так у них и появилась длинная шея, которая передавалась потомкам.
Вроде бы все логично, но… Ламарк глубоко заблуждался. Вообще шея жирафа — прекрасный пример того, как развивается наука. Главный ее принцип — во всем сомневаться, особенно в очевидном. Поэтому в каждом ответе ученые сразу же ищут новый вопрос. В такой череде «вопрос — ответ — новый вопрос — новый ответ и так далее» наука познает мир. И она доказала, что Ламарк неправ, что сколько бы сотен тысяч лет жирафы ни тянулись к расположенным на высоте листьям, это к их длинной шее никакого отношения не имеет. На самом деле во всем виноваты генетика и естественный отбор. Благодаря мутациям рождались разные животные: с просто длинной шеей, с более длинной, а также с очень длинной. А дальше в дело вступал естественный отбор: из этого множества жирафов с шеями разной длины побеждали длинношеие. Они лучше питались, так как дотягивались до листьев, которые другим были недоступны. Они были здоровее, конкурентоспособнее, плодили больше потомства с такими же длинными шеями.
Это один из самых знаменитых примеров, как работает естественный отбор, и жирафы с их удивительными шеями попали во все учебники. Казалось бы, здесь можно ставить точку, но наука и на этот раз не успокоилась. Она задалась новым вопросом: только ли в недосягаемых листьях причина? Были предложены самые разные версии. Скажем, такая: длинная шея в первую очередь нужна была самцам жирафов. «Рекордсмен» легче побеждал соперника в схватке за самку, а, может, слабый пол почему-то предпочитал более длинношеих самцов. Иными словами, длина шеи жирафов была признаком, по которому работал половой отбор.
Еще одна гипотеза: длинная шея защищает от перегрева. Ведь температурный баланс зависит от соотношения поверхности тела к его объему. Чем больше поверхность, тем быстрее тепло уходит, чем больше объем тела, тем больше тепла в нем задерживается. Для большого животного в жарком климате важно избавляться от избытка тепла, чтобы не перегреться. Возможно, длинная шея вместе с длинными ногами у жирафов увеличивают поверхность тела относительно объема, помогая им охлаждаться. Ученые из ЮАР сделали расчеты и показали, что соотношение поверхность — объем у жирафа примерно такое же, как многих других животных. А значит гипотезу «шеи-холодильника» придётся отбросить. Но авторы тут же выдвинули новую версию: жираф может спасаться от перегрева, располагаясь головой всегда к Солнцу. Так они уменьшают площадь тела, освещаемую его лучами, — на шею свет просто не попадает. Вполне возможно.
Таких уникальных генов, кроме жирафа, нет больше ни у каких животных
Изучая феномен жирафа, ученые пришли к выводу, что длинная шея «потянула» за собой изменения во многих его органах. Чтобы качать кровь на высоту 5-6 метров, природа снабдила животное очень мощным сердцем. Оно пропускает 60 литров крови в минуту, весит 12 кг и создает давление, которое в три раза выше, чем у человека. Это большая работа даже в покое, но жирафы еще и любят побегать, они развивают скорость до 60 км/ч, что при их росте просто поразительно. И для этого им пришлось сильно изменить свою конституцию: зад скошен, туловище укорочено, а ноги сильно удлинены. Значит, над строением жирафа поработали не только «шейные» мутации, но множество других. Какие? На этот вопрос ответила международная группа ученых. Они сравнивали геномы жирафа и его ближайшего родича окапи, совсем на него не похожего. Несмотря на то что по эволюционным меркам они разошлись сравнительно недавно, всего 11-12 миллионов лет назад, окапи больше напоминает зебру — у него нет ни вытянутой шеи, ни сильного сердца, позволяющего качать кровь на большую высоту. Также изучались гены нескольких десятков других животных, от мыши до коровы. В итоге оказалось, что около 70 генов, которые есть и у человека, и у других млекопитающих, у жирафа «настроены» иначе. Таких специфических вариантов нет больше ни у каких животных. Причем именно эти гены отвечают за развитие скелета и сердечно-сосудистой системы.
Сейчас ученые намерены пойти дальше, понять, какие конкретно из этого ансамбля из 70 генов стали причиной появления длинной шеи. Для этого гены жирафа будут вводить в геном мыши. Когда родятся длинношеие грызуны, станет ясно, какой ген превратил жирафа в уникума природы.
Источник
Опасная потеря голоса. Возможные причины и лечение связок
Проблемы с голосовыми связками часто встречаются у людей, чья профессия напрямую связана с общением. Чтобы сохранить голос, необходимо придерживаться простых правил, а при нарушениях важно своевременно обращаться к специалисту.
В силу своей профессиональной деятельности педагоги и дикторы сильно зависят от возможностей своего голосового аппарата. Он целиком и полностью отвечает за их работоспособность. Важно понимать, что от того, насколько правильно и умело человек пользуется своим голосом, будет зависеть здоровье его голосовых связок и отсутствие форс-мажоров в профессиональной деятельности.
У человека, профессия которого напрямую связана с общением, голосовой аппарат обязательно должен быть устойчивым к звучным, динамичным и достаточно интенсивным нагрузкам. Если не овладеть этими качествами, пренебрегать обучением, тренировками и закаливанием — будет повышаться утомляемость связок и снижаться работоспособность.
Как потерять голос знает каждый, а вот как сохранить или вернуть его звучание в случае утраты — это вопросы более сложные.
Нарушения голоса из-за профессиональных болезней
Голосовые нарушения — это распространенная проблема, которая встречается среди воспитателей, педагогов, тренеров, работающих с детьми, а также дикторов и других людей, работа которых связана с общением. Если рассмотреть этот вопрос с научной точки зрения, проблемы с голосом можно квалифицировать следующим образом: изменение тембра, нарушения резонансного звучания, громкости или высоты тональности.
Проблемы голосового аппарата являются сложными и требуют особого внимания специалистов. Чтобы поставить четкий диагноз, провести лечение и реабилитацию, нужны время, знания и терпение. Как показывает практика, большинство из функциональных нарушений — это приобретенные проблемы, которые связаны с родом профессиональной деятельности человека.
Чаще всего встречаются: фонастения, хронические дисфонии, ларингит, узелки певца (т.е. образования, которые появляются на голосовых складках человека, сильно напрягающего свой голос) или кровоизлияние.
В зависимости от того, насколько тяжелая и запущенная ситуация, можно выделить несколько групп профзаболеваний.
В первую группу входят расстройства, не представляющие собой видимых смещений гортани. Они проявляются исключительно неприятными ощущениями, а также субъективным восприятием действительности. В медицине эти проблемы называются фонастения.
Эти нарушение могут перейти в более острую фазу. Тогда они характеризуется неприятным и дискомфортным ощущением, низким качеством звучания голоса и плохим смыканием голосовых связок, что приводит к их вялости и недостаточному приливу крови к поверхности. В медицине чаще всего это называется «катар усталости».
К третьей группе относятся заболевания, влекущие за собой серьезные изменения голосового аппарата. Сюда входят узелки певцов, доброкачественные и злокачественные образования на голосовых складках, отслоения оболочки и даже кровоизлияния.
Если для людей, которые уже попали в третью группу необходимо срочное обращение к врачу и серьезное, длительное лечение, то в первых двух случаях вполне возможно справиться с проблемой голосовой функции своими силами.
Для решения проблемы разработано много препаратов, которые смогут вернуть голос и избавиться от неприятных последствий, одним из которых является «Гомеовокс». Это средство разработано специально для эффективной борьбы с хроническими ларингитами, осиплостью, хрипотой, потерей эластичности и усталостью голосовых связок. Препарат уникален тем, что начинает эффективно работать с первых дней приема, а также действует как при остром, так и при хроническом состоянии.
Кому чаще всего необходимо лечение воспаления голосовых связок
Для того чтобы приступить к непосредственному лечению, изначально нужно определить группу риска, в которой находится человек. После этого обязательно продиагностировать, в каком состоянии находится его голосовой аппарат, и какая идет на него нагрузка. Только после этого провести анализ полученных показателей и проведенных исследований.
По данным статистики, из 100 исследуемых педагогов у 61 наблюдаются проблемы с голосовым аппаратом. У них чаще, чем у других, возникают острые респираторные болезни, инфекционные процессы в гортани и воспаление голосовых связок. Также педагоги, которые имеют определенные болезни нервной системы или патологии дыхательной системы, находятся в особой группе риска.
В той же категории исследуемых педагогов были определены и другие нарушения. У 20% присутствовал хронический насморк, першение в горле — у 10%, трудное дыхание носом — у 9%. Также у 7% была отмечена невозможность плавно переходить на тон выше. При этом чаще всего голос либо резко повышается до шепота, либо резко срывается на крик.
Из этого можно сделать вывод, что педагоги — люди в группе риска и им необходимо проводить профилактику относительно нарушений работы голосового аппарата.
Фото: Shutterstock.com
Гигиена голосового аппарата и упражнения для голоса
Голос нужно беречь всем, а людям, чья профессия непосредственно связана с его качеством, стоит позаботиться о специальной гигиене. Ни в коем случае нельзя переохлаждать организм. В холодное время года не рекомендуется разговаривать на улице или ходить с открытым горлом. После того как связки разогреются, а это бывает после пения или длительной декламации, не следует сразу выходить на мороз. Например, после уроков вокала нужно дать связкам отдохнуть минимум 15-20 минут. Категорически запрещено кричать, шептать или петь на морозе. Также важно стараться свести к минимуму риск респираторных заболеваний, не посещать места скопления людей во время сезонных простуд и гриппа.
Специалисты рекомендуют вести активный образ жизни, соблюдать правильный режим сна и не пренебрегать закаливанием. Эти моменты очень важны для организма. Если голос перетрудился или вы почувствуете, что немного приболели — главное больше молчать, и не напрягать связки.
Распевки — также важный момент для всех людей, чья работа напрямую зависит от голоса. Распевки для вокала призваны разогреть связки, а также настроить и помочь сконцентрироваться на работе. Но их нужно делать правильно.
Распевка для голоса — это своего рода разминка, которую преподаватели, дикторы и ораторы должны делать ежедневно. Именно упражнения для голоса и тренировка дикции позволяют уберечь связки от перегрузок. Форсирование звуков точно недопустимо. Не нужно брать высокие ноты самостоятельно, если вы не занимаетесь с педагогом.
Также к общим рекомендациям относятся оптимальная влажность воздуха в помещении, где вы живете и работаете. Сухой воздух — главный враг голосовых связок, и с ним нужно бороться. Разнообразные увлажнители помогут быстро решить эту проблему.
Восстановление севшего голоса
Нагрузки на голос должны быть посильными для человека. Никогда не начинайте работать сразу после сна. Пока организм не проснулся, а это примерно 2-3 часа после подъема, голос не имеет нужной силы и будет звучать тихо и сипло. Дайте организму настроиться на работу, не забудьте про распевки для разогрева связок.
Увеличивайте нагрузки на голос постепенно. Сначала одного часа интенсивных занятий будет достаточно. В дальнешем нагрузка может постепенно возрастать, но голосовой аппарат ни в коем случае не нужно перенапрягать.
Правильным также должно быть и питание. Перед работой ни в коем случае нельзя употреблять в пищу мороженое, семечки, шоколад, газированные напитки. В рационе обязательно должны быть белковые продукты, а также продукты насыщенные витаминами группы В. Лучше всего, если последний прием пищи перед работой будет примерно за два или три часа — это позволит не ощущать дискомфорта.
В случае повышенной нагрузки на голосовые связки, рекомендуется использовать специальные препараты, которые помогут справиться с малейшими признаками хрипоты, устранят основные причины потери голоса, такие как ларингиты, воспаление гортани, помогут лечить осипший голос и будут эффективны в случае перенапряжения голосовых связок. Таким, например, может быть Гомеовокс. Врачи и пациенты отмечают улучшение качества голоса (звучность, звонкость) уже в первые дни приема данного препарата.
Подведя итоги, отметим, что все специалисты, чья работа непосредственно связана с использованием голоса, должны следить за своим главным инструментом. Нужно избегать волнения и стрессовых ситуаций, не пренебрегать дыхательной гимнастикой для вокала и распевкой, отказаться от алкоголя и курения, исключить газированные напитки и еду, раздражающую горло. Эти простые советы помогут оставаться здоровым и быть всегда на вершине ораторского искусства.
Источник