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Hoole, Physiologie - 1 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 2 - Folien Respiration
Aufgaben des respiratorischen Systems beim Sprechen
! Konstanter Hintergrunddruck: Aufbau des subglottalen Drucks
gleichzeitig aber
! Flexibilität für Betonung, Lautstärke
Weitere Aspekte:
! Stabilisierung des respiratorischen Systems gegenüber supraglottalenÄnderungen
! Schnelle Einatmung
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Hoole, Physiologie - 3 - Folien Respiration
Hier im Mittelpunkt:
Sprechen auf pulmonalem egressivem Luftstrom.
Zur Auffrischung:
Bei welchen Lauten findet keine Beteiligung des pulmonalen Systemsstatt?
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Hoole, Physiologie - 4 - Folien Respiration
Anatomischer Aufbau des respiratorischen Systems
vgl. Arbeitsblätter von Perkins & Kent
Die “Endstation” bilden die Lungenbläschen, die Alveolen
º alveolarer Druck º subglottaler Druck
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Hoole, Physiologie - 5 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 6 - Folien Respiration
Schematisch gesehen
Das respiratorische System besteht aus zwei Komponenten:
1. Thorax – mit Luft gefüllt
2. Abdomen – mit Wasser gefüllt
Durch das Zwerchfell voneinander getrennt.
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Hoole, Physiologie - 7 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 8 - Folien Respiration
Volumenänderungen des Brustkorbs übertragen sich (Pleura) auf dieLungen.
º Druckänderung º Luftstrom
Wie schauen die Bewegungen aus?
(a) Zwerchfell Fig. 2.2 (s.o) und 2.10 (s.u)
(b) Rippen Figs. 2.7 und 2.8 (s.u)
(c) Bauch Fig. 2.2 (s.o)
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Hoole, Physiologie - 9 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 10 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 11 - Folien Respiration
Wichtig:
Die aktive Richtung des Zwerchfells ist inspiratorisch
Die Bauchmuskulatur ist für die Atmung relevant, weil sie die Lage desZwerchfells beeinflußt (nur exspiratorisch)
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Hoole, Physiologie - 12 - Folien Respiration
Funktionale Aspekte
Wir brauchen einen Beschreibungsrahmen:
º Einteilung des Gesamtlungenvolumens in Teilvolumina
Vitalkapazität als Bezugsgröße
Vorteil: Aussagen unabhängig von Köpergröße usw.
Beispiel: Beschreibung der Ruheatmung
Hub von 10%VCzwischen 35% und 45% VC (=ca. 0.5l)
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Hoole, Physiologie - 13 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 14 - Folien Respiration
Nichtmuskuläre Kräfte
Die entscheidende Frage bei der Sprechatmung:
Wie werden muskuläre und nichtmuskuläre Kräfte so „ausbalanciert“,daß der gewünschte subglottale Druck entsteht?
Wie setzen sich die nichtmuskulären Kräfte zusammen?
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Hoole, Physiologie - 15 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 16 - Folien Respiration
Die Einatmung führt zu einem exspiratorischen Druckpotential
Zwei Beispiele:
1. Kurze Äußerung, normale Lautstärke
Hier atmet der Sprecher typischerweise nur etwas tiefer ein als bei dernormalen Ruheatmung.
Die Rückstellkräfte reichen nicht aus, um den subglottalen Druckaufzubauen.
ö Exspiratorische Muskelkraft muß hinzugefügt werden.
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Hoole, Physiologie - 17 - Folien Respiration
2. Leises Sprechen nach tiefer Einatmung
Die Rückstellkräfte sind für den passenden subglottalen Druck zustark.
ö “Abbremsen” durch inspiratorische Muskelaktivität
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Hoole, Physiologie - 18 - Folien Respiration
Wir stellen also fest:
Beim Sprechen hängt die erforderliche respiratorische Muskelaktivität(d.h ihre Stärke und und ihr Vorzeichen (inspiratorisch vs exspiratorisch))
nicht nur vom benötigten subglottalen Druck
sondern auch vom momentanen Lungenvolumen ab,
ändert sich also im Laufe der Äußerung.
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Hoole, Physiologie - 19 - Folien Respiration
Auf diesem Hintergrund:
Das klassische Modell der Sprechatmung
Entwickelt an der Edinburgh University, von Draper, Ladefoged u.a.(zusammenfasst in Ladefoged, 1967).
Exspiratorische Muskelaktivität löst inspiratorische Aktivität in demMoment ab, wo die nichtmuskulären Kräfte niedriger als der gewünschtesubglottale Druck werden.
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Hoole, Physiologie - 20 - Folien Respiration
Volume in litres rel. to m
id-resp. 1.0
0
-1.0
-2.0
0
Pressure
Tim e (5 secs)
Diaphragm
External intercostals
Internal intercostals
External obliques
Rectus abdom inis
Latissim us dorsi
speech lung volume
relaxationpressure
subglottalpressure
expiratorymuscles
inspiratorymuscles
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Hoole, Physiologie - 21 - Folien Respiration
Einleuchtend
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Hoole, Physiologie - 22 - Folien Respiration
aber falsch!
Hixon und Mitarbeiter entwickelten eine Reihe von Kritikpunkte.(Weismer, 1985; Hixon & Weismer, 1995)
Hintergründe des Ansatzes von Hixon:
Demo Respitrace (“Respiratory Inductive Plethysmography”)
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Hoole, Physiologie - 23 - Folien Respiration
aber falsch!
Hixon und Mitarbeiter entwickelten eine Reihe von Kritikpunkte.(Weismer, 1985; Hixon & Weismer, 1995)
Hintergründe des Ansatzes von Hixon:
Demo Respitrace (“Respiratory Inductive Plethysmography”)
Wichtige Annahme:Zwei Gürtel reichen aus, um das Verhalten des Gesamtsystems zuerfassen.
Anders ausgedrückt:Wir können die relative Beteiligung der abdominalen undthorakalen Bewegungskomponenten analysieren.
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Hoole, Physiologie - 24 - Folien Respiration
Probleme mit dem klassischen Modell:
“speech breathing as an efficient process” nicht ausreichendberücksichtigt
abdominale Aktivität unterschätzt
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Hoole, Physiologie - 25 - Folien Respiration
Vorteil der abdominalen Aktivität?
Stabilisierung des respiratorischen Systems für kurzzeitigeLautstärkeunterschiede
Bringt das Zwerchfell in eine günstige Position für schnelle, effektiveEinatmung
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Hoole, Physiologie - 26 - Folien Respiration
Wie kann man die abdominale Aktivität “sehen”?
1. Ermittlung der “relaxation characteristic”
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Hoole, Physiologie - 27 - Folien Respiration
Illustrationofrelaxationcharacteristic.Adapted fromHixon, 1987.
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Hoole, Physiologie - 28 - Folien Respiration
Sprechatmung von der Relaxation-Kennlinie nach links verschoben
abdominales Volumen kleinerthorakales Volumen größer
als zu beobachten wäre bei vollständiger muskulärer Entspannung beimgleichen Lungenvolumen
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Hoole, Physiologie - 29 - Folien Respiration
Wie kann man die abdominale Aktivität “sehen”?
2. Durch “prephonatory chest-wall posturing”
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Hoole, Physiologie - 30 - Folien Respiration
−4
−2
0
2
4
audi
o (V
)
−2
−1
0
1
thor
ax (
V)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20−2
−1
0
1
abdo
men
(V
)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Time (s)
jh1cut: Cut 3 of 120. "l08ol" (Type 0) 23.27 s.
Illustration of thoracic and abdominal movement for quiet breathing followed by a longutterance (approx. 30 syllables).
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Hoole, Physiologie - 31 - Folien Respiration
−4
−2
0
2
4
audi
o (V
)
−2
−1
0
1
thor
ax (
V)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20−2
−1
0
1
abdo
men
(V
)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Time (s)
jh1cut: Cut 3 of 120. "l08ol" (Type 0) 23.27 s.
Illustration of thoracic and abdominal movement for quiet breathing followed by a longutterance (approx. 30 syllables).
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Hoole, Physiologie - 32 - Folien Respiration
−4
−2
0
2
4
audi
o (V
)
−2
−1
0
1
thor
ax (
V)
9.5 10 10.5 11 11.5−2
−1
0
1
abdo
men
(V
)
9.5 10 10.5 11 11.5Time (s)
jh1cut: Cut 3 of 120. "l08ol" (Type 0) 23.27 s.
Detail of same utterance showing ‘prephonatory chest-wall posturing’
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Hoole, Physiologie - 33 - Folien Respiration
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Hoole, Physiologie - 34 - Folien Respiration
Fazit
Die Sprechatmung unterscheidet sich von der Ruheatmung (vegetativenAtmung)
nicht nur durch
! schnellere Einatmungsphase! oft sehr stark gedehnte Ausatmungsphase
sondern auch durch
! Verschiebung der relativen Beteiligung von Abdomen und Thorax.
ö Eine sprechspezifische Gesamteinstellung des respiratorischenSystems
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Hoole, Physiologie - 35 - Folien Respiration
Das Edinburgh-Modell
muß jetzt als überholt gelten
(aber immer noch in vielen Lehrbüchern zu finden!)
trotzdem ein Meilenstein in unserem Verständnis der Sprechatmung:
wies als erstes auf die entscheidende Rolle desWechselspiels zwischen muskulären und nicht-muskulären Kräften hin.
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Hoole, Physiologie - 36 - Folien Respiration
Ausblick
Die Sprechatmung
motorisch interessantkeine stereotypen Muskelaktivierungsmuster möglich
psycholinguistisch interessantPlanung in Hinblick auf Dauer, Lautstärke, Pausen
Die motorische Flexibilität ist sicher für das Sprechen insgesamtcharakteristisch.
Untypisch ist die viel größere Masse der anatomischen Strukturen.Schwerkraft spielt eine viel größere Rolle.