§ 19. шар и сфера
§ 19. Шар и сфера
19.1. Определения шара, сферы и их элементов
С шаром и сферой мы уже знакомы. Напомним их определения.
Определение. Шаром называется множество всех точек пространства, находящихся от данной точки на расстоянии, не большем данного R (R > 0). Данная точка называется центром шара, а данное расстояние R — радиусом шара.
Определение.Сферой называется множество всех точек пространства, находящихся от данной точки на расстоянии, равном данному R. Данные точка и расстояние R называются соответственно центром и радиусом сферы.
На рисунке 193 изображён шар с центром О и радиусом R = OА.
Из определений шара и сферы следует, что шар с центром О и радиусом R является объединением двух множеств точек: 1) множества точек M пространства, для которых OM < R (они называются внутренними точками шараи образуют его внутренность); 2) множества всех М, для которых ОМ = R (эти точки являются граничными точками шара, а их объединение составляет границу шара, которая называется шаровой поверхностью и является сферой c центром О и радиусом R).
Радиусом шара называют также всякий отрезок, соединяющий центр шара с точкой шаровой поверхности. Отрезок, соединяющий две точки шаровой поверхности и проходящий через центр шара, называется диаметром шара. Концы любого диаметра шара называются диаметрально nротивоположными точками шара. Отрезок, соединяющий две любые точки шаровой поверхности и не являющийся диаметром шара, называют хордой шара (сферы). На рисунке 193 отрезки ОА, ОВ, ON, OS — радиусы шара; отрезки АВ, NS — диаметры шара; A и B — диаметрально противоположные точки шара. Из определения диаметра шара следует, что он равен удвоенному радиусу шара.
Покажем, что шар — тело вращения. Для этого рассмотрим полукруг F с центром О и радиусом R (рис. 194, а). При вращении полукруга F вокруг прямой, содержащей его диаметр NS, образуется некоторое тело F1(рис. 194, б). Так как вращение вокруг прямой — движение и точка О принадлежит оси l вращения, то каждая точка тела F1 удалена от точки O на расстояние, не большее R (движение сохраняет расстояния между точками). Это означает, что тело F1 есть шар с центром О и радиусом R. Кроме того, при вращении границы полукруга — полуокружности — вокруг прямой l образуется сфера. Прямая, содержащая любой диаметр шара, может быть рассмотрена как ось вращения. Следовательно, сечением шара плоскостью, перпендикулярной его оси вращения l и пересекающей шар, является круг, а сечением сферы такой плоскостью — окружность этого круга; центр круга (окружности) есть точка пересечения секущей плоскости с осью l.
Плоскость, проходящая через центр шара (сферы), называетсядиаметральной плоскостью шара (сферы). Сечением шара диаметральной плоскостью является круг, радиус которого равен радиусу шара. Такой круг называется большимкругом, а его окружность — большой окружностью;большая окружность является пересечением сферы и её диаметральной плоскости.
19.2. Изображение сферы
Рассмотрим сферу, диаметр NS которой проведён вертикально (рис. 195, а). Большая окружность, по которой сферу пересекает диаметральная плоскость, перпендикулярная диаметру (оси) NS, называется экватором, а точки N и S —полюсами сферы. Окружность, ограничивающая круг — изображение сферы, — называетсяабрисом или очерковой линией.
Типичная ошибка (!) при изображении сферы (рис. 195, б) в том, что, изображая её экватор эллипсом, полюсы изображают расположенными на абрисе.
Для верного и наглядного изображения сферы вспомним, как в курсе черчения изображают фигуру на комплексном двухкартинном чертеже (эпюре) посредством ортогонального её проектирования на две взаимно перпендикулярные плоскости, одну из которых называютфронтальной (обозначают V), а другую — профильной (обозначают W)плоскостями проекций.
Сферу расположим так, чтобы её ось N′S′была параллельна профильной (W), но не параллельна фронтальной (V) плоскостям проекций. Тогда ортогональные проекции сферы на плоскости V и W имеют вид, изображённый на рисунке 196. На нём: равные круги — проекции сферы на плоскости V и W; отрезки A1B1 и N1S1 — профильные проекции соответственно экватора и оси сферы; точки N, S — фронтальные проекции полюсов (строятся с помощью линий связи); точки А, В — фронтальные проекции концов диаметра экватора, параллельного фронтальной плоскости (строятся с помощью линий связи); отрезок CD — фронтальная проекция диаметра C′D′сферы, перпендикулярного профильной плоскости; эллипс с осями АВ и CD — фронтальная проекция экватора. При таком расположении относительно плоскостей проекций сфера изображается так, как показано на рисунках 195, a;196, a.
Обратите внимание!Полюсы N и S не лежат на абрисе, и экватор изображается эллипсом. При этом положение полюсов N и S и положение вершин А и В эллипса-экватора взаимосвязаны.
Действительно, из равенства △ ОBF =△ ЕNО (см.рис. 196, а) следует: OВ = EN, BF = NO. Это означает: а) если изображены полюсы N и S сферы, то вершины А и В эллипса — изображения экватора определяются из равенств OВ = ОА = NE, где NE || OD; б) если изображён экватор (т. е. дана малая ось AB эллипса-экватора), то положение полюсов N и S определяется из равенств ON = OS = BF, где BF || OD.
На рисунке 197, а — верное и наглядное изображение сферы, на рисунке 197, б — изображение сферы верное (почему?), но не наглядное; на рисунке 197, в — неверное изображение (почему?).
ЗАДАЧА(3.106). Найти в пространстве множество вершин всех прямых углов, опирающихся на данный отрезок АВ.
Решение. Если ∠ АМВ = 90°, то точка М принадлежит окружности с диаметром АВ (рис. 198, a).
Проведём произвольную плоскость α, содержащую отрезок АВ. В этой плоскости множество всех точек М, из которых отрезок AB виден под прямым углом, есть окружность, для которой отрезок AB — диаметр. Точки А и В этому множеству точек не принадлежат. (Почему?) Таким образом, искомое множество вершин прямых углов, опирающихся на отрезок AB, есть сфера с диаметром AB. Точки А и В этому множеству точек-вершин не принадлежат.
19.3. Уравнение сферы
Составим уравнение сферы с центром А (a; b; с) и радиусом R в декартовой прямоугольной системе координат Oxyz.
Пусть М(x; у; z) — любая точка этой сферы (рис. 199). Тогда MA = R или MA2 = R2. Учитывая, что MA2 = (x – a)2 (у – b)2 (z – c)2, получаем искомое уравнение cферы
(x – a)2 (у – b)2 (z – c)2 = R2.
Если начало системы координат совпадает с центром A сферы, то a = b = c = 0, а сфера в такой системе координат имеет уравнение
x2 y2 z2 = R2.
Из полученных уравнений следует, что сфера — поверхность второго порядка.
Так как для любой точки М(х; у; z) шара с центром А (a; b; с)и радиусом R выполняется МА ⩽ R, то этот шар может быть задан неравенством
(x – a)2 (у – b)2 (z – c)2⩽R2.
При этом для всех внутренних точек М шара выполняется условие МА2 < R2, т. е.
(х – a)2 (у – b)2 (z – c)2 < R2,
для точек М шаровой поверхности — условие
МА = R,
т. е. (х – a)2 (у – b)2 (z – c)2 = R2,
для точек М вне шара — условие
МА > R,
т. е. (х – a)2 (у – b)2 (z – c)2 > R2.
19.4. Пересечение шара и сферы с плоскостью
Рассмотрим подробнее вопрос о пересечении шара и сферы с плоскостью. Имеет место следующая теорема.
Теорема 30(о пересечении шара и сферы с плоскостью).1) Если расстояние от центра шара до данной плоскости меньше радиуса шара, то пересечением шара с плоскостью является круг. Центром этого круга является основание перпендикуляра, проведённого из центра шара на плоскость, или сам центр шара, если плоскость проходит через этот центр. Пересечением сферы с плоскостью является окружность указанного круга. Радиус r сечения в этом случае равен r = 
,где R — радиус шара, a d — расстояние от центра шара до плоскости сечения. 2) Если расстояние от центра шара до данной плоскости равно радиусу шара, то плоскость имеет с шаром и ограничивающей его сферой только одну общую точку. 3) Если расстояние от центра шара до данной плоскости больше радиуса, то плоскость не имеет с шаром общих точек.
Доказательство. Пусть точка О — центр шара, R — его радиус; α — данная плоскость, точка A — основание перпендикуляра, проведённого из центра O на плоскость α. Обозначим ρ(О;α) = | ОА | = d — расстояние от центра шара до плоскости α.
Рассмотрим каждый из случаев взаимного расположения шара и данной плоскости α.
1) ρ(O;α) = d < R и плоскость α не проходит через центр О шара (рис. 200). Докажем, что пересечение шара и плоскости есть круг с центром А и радиусом r = 
. Для этого достаточно убедиться, что любая точка пересечения шара и плоскости α есть точка круга с центром А и радиусом r = 
и, обратно, любая точка этого круга есть точка указанного пересечения.
Действительно, пусть М — произвольная точка шара, принадлежащая плоскости α(см. рис. 200). В прямоугольном треугольнике AOM по теореме Пифагора ОM2 = ОА2 АМ2, откуда AM = 
. Так как точка М принадлежит шару, то ОМ⩽R,тогда OM2 – OA2⩽R2 – d2, поэтому АМ⩽
. Это означает, что точка М сечения шара плоскостью α находится от точки А на расстоянии, не большем 
, следовательно, она принадлежит кругу с центром А и радиусом 
.
Обратно, пусть М — произвольная точка плоскости α, принадлежащая кругу с центром А и радиусом r = 
. В прямоугольном треугольнике AOM по теореме Пифагора OM2 = ОA2 AM2. Так как AM⩽r, то OM2⩽ OA2 r2 = d2 R2 – d2 = R2, откуда OM⩽R. Значит, точка М принадлежит данному шару. Учитывая, что точка М принадлежит и плоскости α, приходим к выводу: точка M принадлежит пересечению данного шара и плоскости α.
Если неравенства, которые использовались в предыдущем доказательстве, заменить равенствами, то, рассуждая аналогично, можно доказать, что при d < R пересечением сферы и плоскости является окружность с центром А и радиусом r = 
. Проделайте это самостоятельно.
Если плоскость α проходит через центр O шара, то d = 0, значит, r = R, т. е. сечением шара такой плоскостью является большой круг, а сечением сферы — большая окружность (см. рис. 200).
2) ρ(O;α) = d = OA = R (рис. 201).
Так как ОА = ρ(O;α) = R, то точка А, являющаяся основанием перпендикуляра из центра О шара на плоскость α, принадлежит шаровой поверхности, ограничивающей данный шар.
Пусть M — произвольная точка плоскости α, отличная от точки A (см. рис. 201). Тогда длины наклонной ОМ и перпендикуляра OA, проведённых из точки О к плоскости α, удовлетворяют неравенству OM > ОА = R. Значит, точка М не принадлежит шару. Следовательно, плоскость α имеет только одну общую точку с шаром — точку А.
3) ρ(О;α) = ОА = d > R (рис. 202). Для любой точки М плоскости αвыполняется (почему?) ОМ ⩾d > R. Это означает, что на плоскости α нет точек шара.Теорема доказана. ▼
ЗАДАЧА(3.161). Через середину радиуса шара проведена перпендикулярная к нему плоскость. Радиус шара равен R. Найти: а) площадь получившегося сечения; б) площади боковой и полной поверхностей конуса, основанием которого служит получившееся сечение шара, а вершиной — центр шара; в) площади боковой и полной поверхностей правильной треугольной пирамиды, вписанной в этот конус.
Решение. а) Пусть точка O — центр шара, OD — его радиус, точка С — середина радиуса OD;α — секущая плоскость, проходящая через точку С перпендикулярно OD.
Рассмотрим сечение шара диаметральной плоскостью, проходящей через его радиус OD. Этим сечением является большой круг с центром О и радиусом R (рис. 203); АВ — диаметр круга — сечения данного шара плоскостью α.
Так как АВ ⟂ OD и точка С —середина радиуса OD, то отрезок AB равен стороне правильного треугольника, вписанного в окружность радиуса R, значит, АВ = R
, откуда
АС = r = 
, где r — радиус сечения шара плоскостью α. Тогда площадь этого сечения равна πr2 = 
.
б) Найдём площадь поверхности конуса с вершиной О и радиусом основания r = 
.
Образующая ОЕ конуса (рис. 204) равна радиусу R данного шара. Поэтому площадь боковой поверхности этого конуса равна
πr•R = π•
•R = 
,
а площадь его полной поверхности — 
= 
πR2•(2 
).
в) Найдём площадь поверхности правильной треугольной пирамиды OEFK, вписанной в конус, радиус основания которого СK = r = 
, боковое ребро OE пирамиды равно радиусу R данного шара (см. рис. 204).
Так как △ ЕFK — правильный, вписанный в окружность радиуса r = 
, то сторона этого треугольника равна r 
, т. е. EF = 
. Тогда S△ EFK = 
= 
.
Площадь боковой поверхности пирамиды равна 3S△ EOF = 
EF•ОН, где OH — апофема пирамиды. В прямоугольном треугольнике OHF находим
ОН = 
= 
= 
.
Тогда 
EF•OH = 
— площадь боковой поверхности пирамиды.
Следовательно, площадь полной поверхности пирамиды равна
= 
R2(
).
Ответ:a) 
; б) 
π R2 (2 
); в) 
; 
R2(
).
19.5. Плоскость, касательная к сфере и шару
Из теоремы 30 следует, что плоскость может иметь со сферой (с шаром) только одну общую точку.
Определение.Плоскость, имеющая только одну общую точку со сферой (с шаром), называется касательной плоскостью к сфере (шару), а их единственная общая точка называется точкой касания (рис. 205).
Также говорят, что плоскость касается сферы (шара).
Любая прямая, лежащая в касательной плоскости к сфере и проходящая через точку их касания, называется касательной прямой к сфере; эта прямая имеет со сферой единственную общую точку — точку касания, и радиус сферы, проведённый в точку касания, перпендикулярен касательной прямой.
Заметим, что если прямая a касается сферы в точке М, то эта прямая касается в точке М той окружности большого круга, которая является сечением сферы и диаметральной плоскости, проходящей через прямую a.
Справедливо и обратное: если прямая a касается окружности большого круга сферы в точке М, то эта прямая касается в точке М самой сферы.
Более того, так как прямая a, касающаяся сферы в точке М, имеет со сферой лишь одну общую точку — точку М, то эта прямая касается любой окружности, по которой пересекаются данная сфера и любая (не только диаметральная) плоскость, проходящая через прямую a. А поскольку радиус, проведённый в точку касания прямой и окружности, перпендикулярен касательной прямой, то центры всех этих окружностей — полученных сечений сферы — лежат в плоскости, проходящей через точку М перпендикулярно касательной прямой a. При этом, если точка О — центр данной сферы радиуса R, точка А — центр окружности радиуса r, по которой пересекает сферу одна (любая) из плоскостей, проходящих через касательную в точке М прямую к данной сфере, ϕ — величина угла между этой секущей плоскостью и проходящей через точку М диаметральной плоскостью данной сферы, то справедливо равенство r = R•cos ϕ (△ ОАМ — прямоугольный, так как отрезок ОА перпендикулярен секущей плоскости (почему?)).
Для плоскости, касательной к сфере, справедливы теоремы, аналогичные теоремам о прямой, касательной к окружности на плоскости.
Теорема 31.Если плоскость касается сферы, то она перпендикулярна радиусу, проведённому в точку касания.
Доказательство. Пусть дана сфера с центром O и радиусом R. Рассмотрим плоскость α, касающуюся данной сферы в точке M (см. рис. 205) и докажем, что ОM ⟂ α.
Предположим, что радиус ОM — не перпендикуляр, а наклонная к плоскости α. Значит, расстояние от центра сферы до плоскости α, равное длине перпендикуляра, проведённого из центра О на плоскость α, меньше радиуса. Тогда по теореме 30 плоскость α пересекает сферу по окружности. Но по условию теоремы плоскость α касается сферы и имеет с ней единственную общую точку M. Пришли к противоречию, которое и доказывает, что OM ⟂ α.Теорема доказана. ▼
Справедлива обратная теорема.
Теорема 32.Если плоскость проходит через точку сферы и перпендикулярна радиусу, проведённому в эту точку, то она касается сферы.
Доказательство. Пусть плоскость αпроходит через точку M сферы и перпендикулярна радиусу ОM (см. рис. 205). Значит, расстояние от центра сферы до плоскости равно радиусу ОM. Тогда по теореме 30 плоскость αи сфера имеют единственную общую точку M, следовательно, плоскость α касается сферы (в точке M).Теорема доказана.▼
Так как сечение шара плоскостью есть круг, то можно доказать, что для шара выполняются следующие метрические соотношения:
—диаметр шара, делящий его хорду пополам, перпендикулярен этой хорде;
—отрезки всех касательных прямых, проведённых к шару из одной расположенной вне шара точки, равны между собой (они образуют поверхность конуса с вершиной в данной точке, а точки касания этих прямых — окружность основания этого конуса);
—произведение длин отрезков хорд шара, проходящих через одну и ту же внутреннюю точку шара, есть величина постоянная (равнаяR2 – a2, где R — радиус шара, a — расстояние от центра шара до данной точки);
—если из одной и той же точки вне шара проведены к нему секущая и касательная, то произведение длины отрезка всей секущей на длину отрезка её внешней части равно квадрату длины отрезка касательной (и равно a2 – R2, где R — радиус шара, a — расстояние от центра шара до данной точки).
19.6. Вписанные и описанные шары и сферы
Определение. Шар называется вписанным в цилиндр, если основания и каждая образующая цилиндра касаются шара (рис. 206).
Цилиндр в таком случае называетсяописанным около шара. В цилиндр можно вписать шар тогда и только тогда, когда он равносторонний.
Определение.Шар называется описанным около цилиндра, если основания цилиндра служат сечениями шара (рис. 207).
Цилиндр при этом называют вписанным в шар. Около любого цилиндра можно описать шар. Центром шара служит середина оси цилиндра, а радиус шара равен радиусу круга, описанного около осевого сечения цилиндра.
Определение.Шар называется описанным около конуса, если основание конуса — сечение шара, а вершина конуса принадлежит поверхности шара (рис. 208).
Конус при этом называют вписанным в шар.
Центр шара, описанного около конуса, совпадает с центром круга, описанного около осевого сечения конуса, а радиус шара равен радиусу этого круга.
Определение.Шар называется вписанным в конус, если основание и все образующие конуса касаются шара.
Конус при этом называют описанным около шара(рис. 209). Центр вписанного в конус шара совпадает с центром круга, вписанного в осевое сечение конуса, а радиус шара равен радиусу этого круга.
Определение.Шар называется вписанным в многогранник, если он касается всех граней многогранника.
Многогранник в таком случае называют описанным около шара (рис. 210).
Не во всякий многогранник можно вписать шар. Например, вписать шар можно в любую треугольную или правильную пирамиду. А в прямую призму, в основании которой лежит прямоугольник, не являющийся квадратом, шар вписать нельзя.
При нахождении радиуса r вписанного в многогранник шара (если таковой существует) удобно пользоваться соотношением
Vмногогр = 
•r•Sполн. поверх.
Шар называется вписанным в двугранный угол, если он касается его граней. Центр вписанного в двугранный угол шара лежит на биссекторной плоскости этого двугранного угла. При этом для радиуса r шара, вписанного в двугранный угол, величины α этого угла и расстояния m от центра шара до ребра двугранного угла справедлива формула: r = m•sin 
. Этой формулой часто пользуются при решении задач.
Шар называется вписанным в многогранный угол, если он касается всех граней многогранного угла. При решении задач, в которых рассматриваются вписанные в многогранный угол шары, удобно пользоваться соотношением: r = m•sin 
, где r — радиус шара, вписанного в многогранный угол, m — расстояние от центра шара до ребра многогранного угла, α — величина двугранного угла при этом ребре.
Если все плоские углы трёхгранного угла равны по 60°, то расстояние от вершины угла до центра вписанного в этот угол шара радиуса r равно 3r; если все плоские углы трёхгранного угла прямые, то расстояние от вершины угла до центра вписанного в этот угол шара радиуса r равно r
. Эти соотношения часто используют при решении задач, в которых рассматриваются те или иные комбинации шаров с правильными тетраэдрами или прямоугольными параллелепипедами.
Определение.Шар называется описанным около многогранника, если все вершины многогранника принадлежат поверхности шара (рис. 211). Многогранник при этом называют вписанным в шар.
Не около всякого многогранника можно описать шар. Например, около любой правильной или любой треугольной пирамиды шар описать можно, а около четырёхугольной пирамиды, в основании которой лежит ромб, не являющийся квадратом, шар описать нельзя (около ромба нельзя описать окружность). Более того, нельзя описать шар около любой наклонной призмы.
Вообще, для того чтобы около многогранника можно было описать шар, необходимо, чтобы около любой его грани можно было описать круг. При этом центр описанного шара может лежать как внутри многогранника, так и вне его или на его поверхности (даже на ребре многогранника), и проектируется в центр описанного около любой грани круга. Кроме того, перпендикуляр, опущенный из центра описанного около многогранника шара на ребро многогранника, делит это ребро (как хорду шара) пополам.
Мы уже говорили о пирамидах, все рёбра которых одинаково наклонены к основанию. Около таких пирамид всегда можно описать шар, центр которого лежит на луче, содержащем высоту пирамиды.
Высота h пирамиды, радиус Rк описанного около основания пирамиды круга и радиус R описанного около этой пирамиды шара связаны соотношением:
(R – h)2 
= R2.
Приведём формулы для вычисления радиусов вписанных и описанных шаров для правильных многогранников с ребром a.
В задачах иногда ещё рассматривают шары, касающиеся всех рёбер данного многогранника. Для куба, например, такой шар существует и его радиус равен 
, где a — ребро куба.
19.7. Площади поверхностей шара и его частей
Часть шара, заключённая между секущей плоскостью и одной из двух частей его сферической поверхности, называетсяшаровым сегментом (рис. 212 и 214). Поверхность шарового сегмента называетсясегментной поверхностью: она представляет собой часть шаровой поверхности, отсекаемую какой-нибудь плоскостью. Круг АВ, по которому плоскость пересекает шар, называетсяоснованием шарового сегмента, а окружность этого круга — основанием сегментной поверхности. Отрезок ОС радиуса, перпендикулярного секущей плоскости, называетсявысотой шарового сегмента (сегментной поверхности).
Часть шара, заключённая между двумя параллельными секущими плоскостями, называетсяшаровым слоем (см. рис. 212, 214). Поверхность шарового слоя называетсяшаровым поясом. Шаровой пояс — часть шаровой поверхности, заключённая между двумя параллельными секущими плоскостями. Перпендикуляр, проведённый из точки одного основания к плоскости другого, называется высотой шарового слоя (шарового пояса).
Сегментную поверхность и шаровой пояс можно рассматривать как поверхности вращения: в то время, как при вращении полуокружности CAA1D (см. рис. 212) вокруг диаметра CD образуется шаровая поверхность (сфера), при вращении дуги СА этой полуокружности вокруг того же диаметра образуется сегментная поверхность, а при вращении дуги AA1 — шаровой пояс.
Тело, образованное при вращении кругового сектора с углом ϕ (ϕ < 180°) вокруг прямой, которая содержит диаметр круга, не имеющий с круговым сектором общих внутренних точек, называется шаровым сектором.
Из этого определения следует, что поверхность шарового сектора состоит из сегментной поверхности и боковой поверхности конуса (рис. 213, а, б) или из поверхности шарового пояса и боковых поверхностей двух конусов (рис. 213, в, г).
На рисунке 214 изображены различные элементы шара и сферы (шаровой сектор имеет простейший вид).
Рассмотрим вопрос о вычислении площадей сферы, сегментной поверхности, шарового пояса и шарового сектора.
а) Площадь сферы. Пусть ABCDEF — правильная ломаная линия, вписанная в данную полуокружность; a — длина её апофемы (рис. 215). При вращении полуокружности вокруг её диаметра AF образуется сфера, а при вращении ломаной ABCDEF вокруг этого же диаметра AF образуется некоторая поверхность Ф.
За площадь сферы, образованной вращением полуокружности вокруг её диаметра, принимают предел, к которому стремится площадь поверхности Ф, образованной вращением вокруг того же диаметра правильной n-звенной ломаной линии, вписанной в полуокружность,приn → ∞ (число сторон неограниченно возрастает).
Поверхность Ф является объединением поверхностей, образованных вращением звеньев ломаной линии, вписанной в полуокружность, вокруг её диаметра. Этими поверхностями являются боковые поверхности либо конуса (для первого и последнего звеньев ломаной), либо цилиндра (для звеньев, параллельных оси вращения; их может и не быть), либо усечённого конуса (для всех остальных звеньев ломаной).
При вычислении площадей получившихся поверхностей воспользуемся следствиями из теорем 26, 27, 29. Площадь Si (i = 1, 2, …, n) поверхности, образованной вращением любого звена, равна произведению 2π, расстояния biот середины звена до центра сферы и длины mi проекции этого звена на ось вращения, т. е. Si вращ = 2π•bi•mi.
Так как ломаная — правильная, то все biравны апофеме anданной n-звенной ломаной, а m1 m2 m3 … mn = 2R и S1 S2 S3 … Sn = 4π•an•R. Причём an = 
, где pn — периметр данной ломаной. Поскольку ограниченная переменная величина 
при n → ∞ становится бесконечно малой, то при n → ∞ апофема an стремится к радиусу R полуокружности.
Следовательно, предел площади поверхности Ф при n → ∞ равен 4πR•R = 4πR2. Этот предел и принимается за величину площади сферы радиуса R:
Sсферы = 4πR2.
б) Площади сегментной поверхности и шарового пояса. Если правильная ломаная вписана не в полуокружность, а в некоторую её часть, например в дугу AD (см. рис. 215), при вращении которой образуется сегментная поверхность, то рассуждения, аналогичные предыдущим, приводят к выводу:
Sсегм. поверх = 2πRh,
где h — высота сферического сегмента.
Если же ломаная вписана в дугу ВЕ (см. рис. 215), при вращении которой образуется шаровой пояс, то получим:
Sшар. пояса = 2πRh,
где h — высота шарового пояса.
Проделайте эти рассуждения самостоятельно.
в) Площадь поверхности шарового сектора. Эта площадь может быть получена как сумма площадей поверхности сферического сегмента и боковой поверхности одного конуса (см. рис. 213, а, б) или как сумма площадей поверхности сферического слоя и боковых поверхностей двух конусов (см. рис. 213, в, г).
Рассмотрим частный случай (см. рис. 213, а, б). Если R — радиус сферы, h — высота шарового сегмента, то площадь боковой поверхности конуса с вершиной в центре сферы, образующей R, и радиусом основания 
(докажите это) равна πR 
, а площадь сегментной поверхности равна 2πRh. Значит, для площади шарового сектора справедлива формула
Sшар. сект = πR(2h 
).
ЗАДАЧА(3.418). Основанием треугольной пирамиды SABC является равносторонний треугольник АВС, сторона которого равна 4. Известно также, что AS = BS = 
, a SC = 3. Найти площадь сферы, описанной около этой пирамиды.
Решение.Решим эту задачу двумя методами.
Первый метод (геометрический). Пусть точка О — центр сферы, описанной около данной пирамиды; D — точка пересечения медиан правильного △ АВС; точка Е — середина отрезка АВ (рис. 216).
Центр О сферы равноудалён от всех вершин △ АBС, поэтому принадлежит прямой, проходящей через точку D перпендикулярно плоскости АВС.
Так как точка Е — середина отрезка АВ, то SE ⟂ АВ (AS = BS) и СЕ ⟂ АВ (△ АВС — правильный). Значит, по признаку перпендикулярности прямой и плоскости AB ⟂ (CSE), поэтому (CSE) ⟂ (ABC) (по признаку перпендикулярности двух плоскостей). Это означает, что прямая OD, а следовательно, и точка О — центр сферы — лежат в плоскости CSE.
Точка D является центром окружности, описанной около △ АВС. (По этой окружности плоскость АВС пересекает сферу, описанную около данной пирамиды.) Если L — точка пересечения прямой СЕ и упомянутой окружности, то CL — её диаметр. Найдём длину диаметра CL.
В правильном △ AВС имеем: CE = 
= 2
; CD = 
СЕ = 
. Тогда CL = 2CD = 
.
Далее △ BSE (∠ BES = 90°): SE2 = SB2 – BE2 = 19 – 4 = 15 (по теореме Пифагора); △ SEC (по теореме косинусов):
cos C = 
= 
= 
;
△ SLC (по теореме косинусов):
SL2 = SC2 CL2 – 2SC•CL•cos C = 
⇒SL = 
.
Плоскость CSL проходит через центр О сферы, следовательно, пересекает сферу по большой окружности, которая описана около △ CSL. Значит, радиус R этой окружности равен радиусу сферы, описанной около данной пирамиды. Найдём длину радиуса R.
В треугольнике CSL имеем 
= 2R. Так как в этом треугольнике cos C = 
, то sin C = 
= 
. Тогда R = 
= 
: 
= 
.
Находим площадь Q сферы:
Q = 4πR2 = 4π•
= 
π.
Второй метод (координатный).Введём в пространстве декартову прямоугольную систему координат так, чтобы её начало совпадало с вершиной А данной пирамиды, направление оси абсцисс — с направлением луча АС, ось аппликат была перпендикулярна плоскости основания АВС пирамиды (рис. 217).
В этой системе координат вершины основания пирамиды имеют координаты: А(0; 0; 0), B(2; 2 
; 0), C(4; 0; 0).
Обозначив через х, у, z координаты вершины S пирамиды, найдём их из условий: AS = BS = 
, CS = 3.
Имеем
AS2 = x2 y2 z2 = 19,
ВS2 = (x – 2)2 (y – 2 
)2 z2 = 19,
CS2 = (x – 4)2 y2 z2 = 9.
Решая систему уравнений
x2 y2 z2 = 19,(x – 2)2 (y – 2 
)2 z2 = 19,(x – 4)2 y2 z2 = 9,
находим:х = 
, у = 
, z = 
.
Таким образом, вершина S имеет следующие координаты:
S 
.
Пусть центр O сферы имеет координаты a, b, с, а её радиус равен R. Так как сфера описана около пирамиды SABC, то OA2 = OB2 = OC2 = OS2 = R2. Это соотношение в координатном виде равносильно системе уравнений
a2 b2 c2 = R2,(a – 2)2 (b – 2
)2 c2 = R2,
= R2,(a – 4)2 b2 c2 = R2.
Вычитая из первого уравнения четвёртое, получаем a = 2, после чего, вычитая из первого уравнения второе, получаем b = 
.
После вычитания третьего уравнения системы из первого её уравнения получаем:
= 0.
Подставив в это уравнение вместо a и b найденные их значения, получаем с = 
. Отсюда: R2 = a2 b2 c2 = 4 
= 
. Тогда искомая площадь Q сферы равна:
Q = 4πR2 = 
π.
Ответ: 
π (кв. ед.).
19.8. Объёмы шара и его частей
Рассмотрим фигуру, образованную вращением равнобедренного прямоугольного треугольника с гипотенузой 2R вокруг прямой, проходящей через вершину прямого угла параллельно гипотенузе (рис. 218, а). Объём этой фигуры равен разности объёма цилиндра с высотой 2R, радиусом основания R и удвоенного объёма конуса высоты R, радиуса основания R:
V = π•R2•2R – 2•
π•R2•R = 
π•R3.(*)
Шар радиуса R (рис. 218, б) и образованную выше фигуру вращения расположим между двумя параллельными плоскостями, расстояние между которыми равно 2R. Шар при этом будет касаться каждой из данных плоскостей, а фигуру вращения расположим так, чтобы её ось вращения была перпендикулярна этим плоскостям (см. рис. 218). (Плоскость, которая содержит верхнее основание цилиндра и касается сферы в точке N, на рисунке не изображена.)
Будем пересекать наши фигуры плоскостями, параллельными данным плоскостям и удалёнными от центра шара на расстояние x (0 ⩽x⩽R).
При х = 0 площади сечений обеих фигур равны π•R2; при х = R площади сечений равны нулю. В остальных случаях площадь сечения шара равна π•(
)2 = π•(R2 – x2), а площадь сечения другой фигуры (ею является кольцо) равна π•R2 – π•x2. Следовательно, площади равноудалённых от центра шара сечений рассматриваемых фигур равны (относятся, как 1 : 1). Поэтому на основании принципа Кавальери равны и объёмы этих тел. Тогда на основании (*):
Vшара = 
•π•R3,
гдe R —радиус шара.
Для получения объёма шарового сегмента высоты h рассмотрим предыдущую ситуацию для R – h ⩽ x ⩽ R (при h < R) (рис. 218, 219). Применяя принцип Кавальери, получим: объём шарового сегмента равен разности объёма цилиндра высоты h и радиуса основания R и объёма усечённого конуса высоты h и радиусов оснований R и R – h, т. е.
V = π•h•R2 – 
π•h•(R2 R•(R – h) (R – h)2) =
= 
π•h2•(3R – h).
При h > R объём шарового сегмента можно найти как разность объёма шара и объёма шарового сегмента высоты 2R – h (рис. 220): V = 
π•R3 – 
•π•(2R – h)2•(3R – (2R – h)) = 
π•h2(3R – h), т. е. получаем ту же самую формулу. Подставляя в эту формулу h = R, получим V = 
π•R2(3R – R) = 
π•R3, что соответствует объёму полушара.
Мы показали, что в шаре радиуса R объём любого шарового сегмента высоты h может быть вычислен по формуле:
Vшар. сегм = 
π•h2•(3R – h),
или в другом виде
Vшар. сегм = π•h2•
.
Выведем теперь формулу для вычисления объёма шарового сектора.
Сначала рассмотрим шаровой сектор, состоящий из шарового сегмента высоты h и конуса высоты (R – h) с вершиной в центре шара радиуса R (рис. 221). Для него имеем:
Vшар. сект = Vсегм Vкон = 
π•h2•(3R – h)
π•(R – h•R2 – (R – h)2) = 
•π•R2•h.
Докажите самостоятельно, что и для других шаровых секторов (рис. 222, 223) их объём вычисляется по формуле:
Vшар. сект = 
π•R2•h.
Отметим, что объём шарового слоя с радиусами оснований r1 и r2и высотой Н вычисляется по формуле
Vшар. слоя = 
(3
3 
H2).
ЗАДАЧА(3.457). Четыре шара радиуса R и четыре шара радиуса r расположены так, что каждый касается трёх шаров одного радиуса и трёх шаров другого радиуса. Найти отношение объёма шара радиуса R к объёму шара радиуса r (R > r).
Решение. Обозначим V1, V2 — объёмы шаров с радиусами соответственно R и r. Тогда V1 = 
πR3, V2 = 
πr 3, значит, 
= 
.
Пусть А, В, С, Р — центры шаров радиуса R; A1, B1, С1, P1 — центры шаров радиуса r. Тогда:
1) AB = BC = CA = AP = BP = CP = 2R⇒РАВС — правильный тетраэдр с ребром 2R;
2) A1B1 = B1C1 = C1A1 = A1P1 = B1P1 = C1P1 = 2r⇒ Р1А1В1С1 — правильный тетраэдр с ребром 2r.
Обозначим точки A2, B2, C2, P2 — центры граней тетраэдра РАВС (рис. 224) и докажем, что все четыре высоты АA2, BB2, CC2, PP2 пересекаются в одной точке и делятся этой точкой в отношении 3 : 1, считая от вершин.
В самом деле, если М = AА2 ∩ PP2, то из подобия треугольников НАР и НР2А2 следует HP : НA2 = AP : A2P2 = 3 : 1, тогда из подобия треугольников APM и A2P2M следует, что AP : A2P2 = PM : MP2 = AM : MA2 = 3 : 1, т. е. PM = 
PP2.
Аналогично доказывается, что высоты BB2 и CC2 делятся точкой M в отношении BM : MB2 = CM : MC2 = 3 : 1 и, таким образом, точки A2, B2, C2, P2равноудалены от точки М.
Далее, так как шар с центром P1 и радиусом r касается шаров с центрами А, В, C и радиусами R, то P1А = P1B = P1С = R r, т. е. точка P1равноудалена от вершин А, В и С правильного тетраэдра РАВС. Так как (R r) < 2R, то P1 принадлежит высоте РP2 этого тетраэдра: P1 ∈ PP2. Аналогично доказывается, что A1 ∈ АA2, B1 ∈ ВB2, C1 ∈ СC2.
Найдём дважды длину высоты РP2 тетраэдра РАВС: с одной стороны, как длину катета прямоугольного треугольника АPP2, с другой стороны, как сумму длин отрезков РМ, МР1и P1P2.
В правильном △ AВС со стороной 2R имеем:
AP2 = 
AH = 
•
= 
.
Тогда в прямоугольном △ AРP2 :
РР2 = 
= 
= 
.
Найдём длину отрезка PP2иначе. В прямоугольном △ AP1P2 имеем:
Р1P2 = 
= 
=
= 
.
Аналогично можно убедиться, что A1A2 = B1B2 = C1C2 = P1P2 = 
. Тогда, учитывая, что МА2 = МB2 = МC2 = MP2, приходим к выводу: MA1 = MB1 = MC1 = MP1. Это означает, что точка M — общий центр правильных тетраэдров РАВС и Р1А1B1C1и РP2 = РM МP1 P1P2.
Так как в правильном тетраэдре РАВС с ребром 2R для расстояния РМ от вершины Р до центра М этого тетраэдра выполняется РМ = 
РР2 = 
•
= 
, то в правильном тетраэдре P1A1B1C1с ребром 2r для расстояния P1M от вершины P1до его центра М выполняется Р1M = 
.
Подставляя в равенство PP2 = РM MP1 P1P2найденные значения длин отрезков РР2, РM, МP1и P1P2, получаем:
= 
,
или после элементарных преобразований:
R2 – 6Rr r2 = 0.
Разделив это уравнение на r2 и введя новую переменную t = 
, получаем уравнение t2 – 6t 1 = 0, корнями которого являются t1 = 3 – 2 
, t2 = 3 2 
. Так как t1 < 0, то условию задачи удовлетворяет лишь значение t2 = 3 2 
. Это означает, что 
= 3 2 
. Тогда 
= 
= (3 2 
)3.
Ответ:(3 2 
)3.
Задания для работы с интернет-ресурсами
1. Посмотрите в Интернете и отберите рисунки по темам: «Тело вращения», «Поверхность вращения». Они помогут вам при построении рисунков к решению задач.
2. Сравните материалы Интернета и учебника по темам: «Цилиндр», «Конус», «Цилиндрическая и коническая поверхности вращения», «Касательная плоскость к цилиндру и конусу», «Формулы для вычисления площадей боковой и полной поверхностей цилиндра и конуса», «Формулы для вычисления объёма цилиндра и конуса», «Развёртки цилиндра и конуса», «Модели цилиндра и конуса». Что нового вы узнали из Интернета?
3. Вы узнаете много нового и интересного о замечательных кривых, сделав запрос в Интернете по темам: «Сечения цилиндра и конуса плоскостью», «Кривые второго порядка», «Конические сечения».
4. Найдите рисунки по темам: «Призма, вписанная в цилиндр и описанная около цилиндра», «Пирамиды, вписанные в конус и описанные около конуса». Удачные рисунки скопируйте в «Избранное» или в «Картотеку», чтобы можно было ими пользоваться при решении задач.
5. Найдите в Интернете теоремы о параллельных сечениях конуса. Посмотрите рисунки усечённых конусов. Найдите формулы для вычисления площадей боковой и полной поверхностей усечённого конуса и его объёма.
6. В Интернете посмотрите материал по темам: «Сфера», «Шар», «Изображение сферы», «Уравнение сферы», «Взаимное расположение сферы и плоскости», «Пересечение шара и сферы с плоскостью», «Плоскость, касательная к сфере и шару», «Шаровой сегмент, его основание и высота; сегментная поверхность», «Шаровой слой, его основания и высота», «Шаровой пояс», «Шаровой сектор и его поверхность».
7. Найдите в Интернете формулы для вычисления площадей сферы, сегментной поверхности, шарового пояса, поверхности шарового сектора, объёмов шара, шарового сегмента, шарового сектора, шарового слоя.
8. Обратите особое внимание на материал: «Шары и сферы, вписанные в двугранный угол и многогранный угол», «Шары и сферы, вписанные в многогранники (особенно в правильные многогранники) и описанные около них», «Шары и сферы, вписанные в цилиндр, конус и описанные около них».
9. Посмотрите рисунки и материалы по темам: «Комбинации геометрических тел», «Комбинации геометрических фигур в окружающем нас мире, в архитектуре». Тем, кто интересуется черчением и графикой, предлагаем найти статьи: «Техническое черчение: цилиндр и конус», «Пересечение двух цилиндров с перпендикулярными осями», «Резьбы и резьбовые соединения», «Цилиндрическая винтовая линия».
Вопросы для самооценки
1. Оцените результаты изучения этой главы. Довольны ли вы ими?
2.Что нового вы узнали в этой главе?
3.Как могут пригодиться вам эти знания в повседневной жизни?
4.Какие задания в этой главе были для вас самыми трудными? Почему?
5.Использовали ли вы при выполнении заданий дополнительные источники: справочники, пособия, интернет-ресурсы?
6.Обращались ли вы за помощью к одноклассникам, родителям, учителю?
Афазия. нейропсихологический подход
Афазия – распад сложившейся речи (речевой, языковой системы) вследствиелокального поражения головного мозга.
Афазия вызывается разнообразными органическими нарушениями корковых зон коры головного мозга. К афазии могут вести травматические поражения коры головного мозга, закупорка мозговых сосудов (образование тромбов – тромбоз или эмболия -закупорка оторвавшимся тромбом), нарушения мозгового кровообращения, кровоизлияния в мозг, опухоли, воспалительные процессы головного мозга, ранения головного мозга, нарушения питания тканей мозга при атеросклерозе, хирургическое вмешательство. Органическое поражение наступает после того, как речь была сформирована. Поражение может охватывать ограниченные участки мозга (очаги) и обширные области (разлитые поражения). При этом поражаться могут как непосредственно речевые зоны мозга, так и смежные (пограничные) неречевые участки коры.
Картина афазии зависит от обширности очага поражения (чем больше очаг, тем более выражена афазия), от локализации поражения (места поражения речевой зоны, речевая или неречевая зона поражена), от сочетания органических и функциональных факторов, от характера поражения головного мозга (этиологический фактор).
При афазии всегда имеется первичный очаг органического поражения головного мозга, имеются также вторичные системные последствия: наступает рассогласование в деятельности мозговых зон, которые анатомически или функционально связаны с первичным очагом поражения (т. н. явления диашиза).
Наличие первичного очага нарушает проводимость нервных импульсов, вследствиечего наступает перерыв, ослабление или прекращение деятельности областей мозга, связанных с первичным очагом. В процессе обратного развития болезни явления диашиза постепенно исчезают, но системность нарушения речевой функции сохраняется.
При афазии всегда имеет место отклонение от нормы в протекании основных нервных процессов (возбуждение – торможение). Вокруг очага поражения образуется торможение, угнетение деятельности мозга. Таким образом, к основному органическому фону будут присоединяться функциональные нарушения.
Бывает трудно определить локализацию очага поражения из-за разнообразности и сложности картины афазии. Ее усложняют: наличие первичного очага, вторичные следствия и явления компенсации. В процессе компенсации сначала восстанавливаются простые, примитивные формы речи, затем – более сложные и тонкие.
Характер повреждения головного мозга при афазии:
Клиническая картина афазии зависит от этиологического фактора. Симптоматикаи течение афазии различны при травмах, опухолях, сосудистых заболеваниях.
Афазия при сосудистых заболеваниях головного мозга:
При сосудистых заболеваниях головного мозга картина афазии может зависеть от характера инсульта (геморрагический и ишемический), а также от распространенности атеросклеротического процесса.
Инсульт – внезапно или очень быстро наступившее прекращение деятельности головного мозга или отдельных его частей вследствие острого расстройства кровообращения мозга.
Геморрагический инсульт – кровоизлияние в вещество мозга (чаще в больших полушариях). Возникает вследствие разрыва мозгового сосуда, развивающегося обычно внезапно, в момент эмоционального или физического напряжения. Сопровождается потерей сознания. Отмечается грубая очаговая симптоматика, зависящаяот локализации кровоизлияния.
Ишемический инсульт – снижение мозгового кровотока, обусловленное атеросклерозом (у больных может отмечаться сахарный диабет, гипертония). Пусковая роль принадлежит психическому и физическому перенапряжению. Чаще характерно постепенное нарастание неврологической симптоматики (от нескольких часов до 2-3 дней).
Ишемический инсульт чаще, чем геморрагический, ведет к развитию афазии. Тяжесть речевого нарушения при ишемическом инсульте также значительно выше.
В целом характер афазии определяется не только видом инсульта, но и величиной очага, его локализацией, общим состоянием мозга и дальнейшим развитием заболевания.
Афазия при травмах головного мозга:
Более всего связана с очаговым поражением головного мозга. В этом случае имеется узко ограниченный очаг. Для травматической афазии характерны на первом этапе проявления тотальной афазии. Тотальное расстройство речи возникает не только при поражении непосредственно речевых зон, но и пограничных с речевыми областей коры. При ранении зон, пограничных с речевыми, речевые расстройства могут исчезать в резидуальном периоде. При ранении речевых зон, хотя и в стертом виде, но, как правило, речевые расстройства остаются. При травматической афазии лишь на поздних этапах после исчезновения общих мозговых симптомов, явлений диашиза, речевое расстройство приобретает черты локального мозгового синдрома, связанного с локализацией поражения.
Афазия при опухолях головного мозга:
Симптоматика и динамика афазии в этом случае определяется целым рядом факторов. Афазия может возникать на разных этапах заболевания, может быть одним из первых неврологических симптомов, если опухоль расположена близко к коре, может появляться позже, когда уже есть другие очаговые симптомы, как следствие прогрессирующего роста опухоли. Она может появляться на поздних стадиях болезни за счет сдавливания головного мозга при росте опухоли, даже расположенной в другом полушарии (не доминантном по речи).
Клиника и динамика афазии может зависеть от характера опухоли: доброкачественная или злокачественная, от темпов ее роста. Афазия также зависит от этапа болезни: дооперационный, послеоперационный, резидуальный и от возможности рецидива опухоли.
Симптоматика афазии:
Комплекс нарушений при афазии охватывает большую группу симптомов как речевых, так и неречевых расстройств. Симптоматика афазии зависит от локализации очага поражения, его массивности, от причины и характера повреждения, от возраста больного, его индивидуальных особенностей. Существуют различные формы афазии, характеризующиеся определенной симптоматикой, но можно выделить и симптомы, характерные для афазии в целом.
Неврологическая симптоматика:
1.Расстройства чувствительности (сенсорные нарушения). У больных с афазией часто наблюдаются расстройства кинестетической чувствительности и различного рода агнозии (нарушения узнавания – зрительные, слуховые, тактильные и др.).
При поражении затылочного отдела коры может возникать зрительная агнозия: при сохранении элементарной чувствительности больной не в состоянии узнать предмет при зрительном восприятии, осмыслить картину в целом. Зрительная агнозия может быть предметной, симультанной (больной не способен воспринимать группу предметов, сюжет картины в целом) и др.
При поражении затылочно-нижнетеменной области может нарушаться ориентация впространстве – пространственная агнозия, которая часто сочетается с пространственной апраксией (больной путает право – лево, вертикально – горизонтально, не может выполнить какие-либо действия (например, придать положение в пространстве) и т. д.). Также может наблюдаться конструктивная апраксия (больной не может сложить фигуру из палочек).
У больных со зрительно-пространственными расстройствами может наблюдаться зеркальное письмо, а также такие тяжелые нарушения, как пальцевая и лицевая агнозия, может наблюдаться буквенная агнозия.
При слуховой агнозии (поражение височных отделов мозга) нарушается понимание речи, а в грубых случаях больной не узнает хорошо знакомые ему звуки (голоса животных и пр.).
При тактильной агнозии больные не могут узнать на ощупь хорошо знакомые предметы (поражение теменных отделов мозга) – астериогноз.
2.Расстройства двигательной сферы:
Наиболее часто у больных с афазией расстройства двигательной сферы проявляются в апраксии (расстройство произвольных целенаправленных движений).
Виды апраксии: моторная апраксия (больной забывает простые действия) – самая грубая, идеоторная апраксия (подражательные действия сохранны, нарушена последовательность действий, входящих в состав сложного действия, двигательной программы, больной не может по представлению показать то или иное действие), конструктивная апраксия (больной не может сложить фигуру из частей, начертить фигуру, нарисовать план знакомого здания), апраксия пространственных соотношений (больной не может найти свою палату, кровать, теряется при передвижении по ранее знакомому пространству), графическая апраксия (часто сочетается с моторной, больному трудно воспроизвести написание тех или иных букв, срисовать буквы), оральная апраксия (нарушение произвольных движений губ, языка), ее частный случай – артикуляторная апраксия, которая может быть:
- кинетическая (трудности переключения от одной артикулеммы к другой, персеверации)
- кинестетическая (нарушение кинестетических ощущений артикуляционных движений, поиск артикуляции, соскальзывание с одной артикуляции на другую, замены звуков).
При сочетании теменно-затылочных нарушений у больных наблюдаются агностико-апраксические расстройства: нарушение схемы тела, распад пространственных представлений, пространственной ориентировки.
У больных с афазией могут наблюдаться патологические рефлексы (хоботковый,сосательный, рефлекс Бабинского) вследствие того, что более низшие структуры мозга могут выходить из под влияния высших структур.
Психологические симптомы афазии:
Афазия не относится к числу психических расстройств, в целом, поведение больных адекватно. Однако, у многих больных с афазией отмечают такие симптомы, как: расстройство мыслительной деятельности, нарушения памяти и внимания. Особенности мышления у больных с афазией изучались многими исследователями, в результате чего был сделан вывод: при афазии нарушены не общие интеллектуальные способности, а речевой механизм, с помощью которого реализуется интеллектуальная деятельность. Речь формулирует и формирует мысли (особое отношение в этом вопросе занимает лобная динамическая афазия).
Особенности нарушения мышления при разных формах афазии:
При лобной динамической афазии интеллектуальный дефект является первичным(что отличает эту форму от других). Речевой дефект отражает интеллектуальную недостаточность. Больные не в состоянии анализировать даже элементарные задачи, выделять существенные связи. Отсутствует мотив интеллектуальной деятельности,общая цель решения задачи.
При семантической афазии затруднены многозвеньевые мыслительные операции, при которых необходима система устойчивых словесных следов, их удержание в процессе решения умственной задачи. У этих больных сужено значение слов, часто нарушено зрительное восприятие, пространственный гнозис и праксис. Они испытывают затруднения при решении задач, требующих симультанного анализа и синтеза (например, составление целого из частей). Нарушено решение задач, требующих оптико-пространственного анализа и синтеза, конструирование. Абстрактное мышление и общая стратегия мышления сохранены.
При эфферентной моторной афазии значительно нарушена интеллектуальная деятельность. Умственные операции замедленны, фрагментарны. Больные с трудом понимают условия задачи, им трудно переключаться в процессе ее решения с одного звена на другое (происходит застревание на отдельных операциях).
При афферентной моторной афазии нарушения мыслительной деятельности менее заметны.
При сенсорной афазии особенности мышления связаны с трудностями восприятия формулировки задачи, с сохранением ее в памяти.
У больных с афазией неустойчивое, быстро истощаемое внимание, часто наблюдаются расстройства памяти, сужение ее объема, нарушение прочности сохранения информации.
Речевая симптоматика афазии:
Афазия – системное нарушение речи, т. е. Страдают все ее компоненты. Можно выделить специфические афазические симптомы, характерные для данного нарушения в целом:
- Речевые эмболы (вставки). Эмбол – осколок, остаток имеющейся у больного речи. На все раздражители он реагирует этим эмболом (или несколькими эмболами). Эмбол – негативный симптом, он мешает восстановлению речи, тормозит его. Причина возникновения эмболов – инертность, застойность нервных процессов.
- Персеверации (упорствование) – навязчивое повторение одних и тех же элементов речи: звуков, слогов, фраз (может сопровождаться навязчивыми движениями). Наиболее стабильны и выражены при моторной афазии. При сенсорной афазии персеверации менее выражены и постоянны. Носят характер соскальзывания с одного звука на другой.
- Парафазии – употребление одних слов или звуков вместо других. Могут быть литеральные (звуки), вербальные (по звуковому или смысловому сходству).
- Параграфии – замены на письме, паралексии – замены на чтении.
- Контаминации (смешение) – ошибочное воспроизведение слова, представляющее собой сочетание, смешение элементов двух и более слов.
Речевые симптомы делятся на негативные и позитивные.
Негативные (симптомы распада, патологической деятельности мозга):
- эмболы
- контаминации
- невозможность выполнить языком, губами отдельные артикуляционные движения по инструкции, по подражанию
- невозможность выполнять серии артикуляционных движений
- невосприятие и непонимание чужой речи
- распад письма и чтения
- невозможность запомнить несколько слов и т. д.
Позитивные симптомы (основа восстановительного обучения):
- возможность, пусть с ошибками, выполнить отдельные движения языком, губами по инструкции, по подражанию
- поиски артикуляции при произнесении слова
- возможность воспроизводить автоматизированную ранее речь (пение любимых песен и пр.)
- сохранность экспрессивной речи (частичная)
- сохранность импрессивной речи
- сохранность “угадывающего” чтения
- стремление записывать слова для их запоминания
- прислушивание к чужой речи и т. д.
Формы афазии:
А. Р. Лурия различает шесть форм афазий: акустико-гностическая и акустико-мнестическая афазии, возникающие при поражении височных отделов коры головного мозга; семантическая и афферентная моторная афазии, возникающие при поражении нижних теменных отделов коры головного мозга; эфферентная моторная и динамическая афазии, возникающие при поражении премоторных и заднелобных отделов коры головного мозга (слева у правшей).
1.Акустико-гностическая сенсорная афазия:
На раннем этапе после инсульта или травмы при сенсорной афазии наблюдается полная утрата понимания речи: чужая речь воспринимается как нечленораздельный поток звуков. Непонимание речи окружающих и отсутствие явных двигательных нарушений приводит к тому, что больные не всегда сразу осознают у себя наличие речевого расстройства. Они могут быть возбуждены, подвижны, многоречивы. Наболее поздних этапах и при менее выраженных расстройствах наблюдается лишь частичное непонимание речи, подмена точного восприятия слов догадками: различные слова звучат для такого человека одинаково. В связи с тем, что звуковой состав флексий, приставок и суффиксов однороден и они являются в потоке речи более частотными, чем звуковой состав разнокорневых слов, при сенсорной афазии с трудом улавливается на слух корневая, т. е. лексико-семантическая часть слова, в результате чего обнаруживается потеря его предметной отнесенности. Однако, категориальная отнесенность слова может быть воспринята.
В некоторых случаях при поражении обеих височных долей мозга возникает картина тяжелой акустико-гностической афазии в сочетании с акустической агнозией. Нарушается не только фонематический слух, но не различаются на слух тембр голоса, интонация речи, не дифференцируются неречевые звуки.
В связи с нарушением фонематического восприятия слышимой речи при акустико-гностической сенсорной афазии расстраивается слуховой контроль над своей речью. В результате этого в речи возникает множество литеральных и вербальных парафазий. На раннем этапе после инсульта или травмы речь больного может быть абсолютно непонятной для окружающих, так как она состоит из случайного набора звуков, слогов и словосочетаний, что получило название “жаргонафазии” или “речевого салата”.
Из-за нарушения фонематического восприятия вторично страдает повторение слов, причем нередко первоначально слово автоматизировано, глобально повторяется верно, но при вслушивании в него и при очередных попытках его повторить человек теряет не только звуковые компоненты слова, но и его ритмико-мелодическую основу.
Период жаргонафазии держится не более 1,5-2 месяцев, постепенно уступая место логорее (многоречивости) с выраженным аграмматизмом. На среднем этапе восстановления речи литеральные парафазии наблюдаются реже, однако отмечаются обильные вербальные парафазии.
В номинативной функции при сенсорной акустико-гностической афазии наряду с правильным называнием наблюдаются попытки объяснить значение слова или найти его через фразеологический контекст.
На позднем этапе восстановления на первый план выступает специфический для сенсорной афазии аграмматизм, проявляющийся в отсутствии согласования между членами предложения в роде и числе, в незаконченности высказывания, в пропусках слов, в заменах существительных личными местоимениями. Менее расстроено при сенсорной афазии использование предлогов и флексий существительных.
При чтении в речи человека с сенсорной афазией появляется множество литеральных парафазий, возникает затруднение в нахождении места ударения в слове, в связи с чем осложняется и понимание прочитанного. Однако чтение остается наиболее сохранной речевой функцией при сенсорной афазии, так как оно осуществляется путем привлечения оптического и кинестетического контроля.
Письменная речь при акустико-гностической афазии в отличие от чтения нарушается в большей степени и находится в прямой зависимости от состояния фонематического слуха.
На раннем этапе после инсульта при грубой акустико-гностической афазии нарушено не только письмо под диктовку, но и списывание слов. Привлечение сохранного оптического контроля постепенно приводит к точному копированию буквенного состава слова, однако в слуховых диктантах длительное время наблюдаются литеральные параграфии.
Грубые нарушения счета при сенсорной акустико-гностической афазии наблюдаются лишь на самом раннем этапе, так как счет требует проговаривания слов, входящих в счетные операции.
2.Акустико-мнестическая афазия:
Для акустико-мнестической афазии характерна диссоциация между относительно сохранной способностью повторить отдельные слова и нарушением возможности повторения трех – четырех не связанных по смыслу слов. Обычно больные повторяют первое и последнее слово, в более тяжелых случаях – лишь одно слово из заданной серии, объясняя это тем, что не запомнили все слова. При повторном прослушивании они также не удерживают либо их последовательность, либо опускают одно из них.
Нарушение слухоречевой памяти наблюдается и при других формах афазий, однако при акустико-мнестической афазии это нарушение речевой памяти является основным дефектом, так как оказываются сохранными фонематический слух, артикуляторная сторона речи. У больных наблюдается повышенная речевая активность, компенсирующая трудности коммуникации.
Нарушение объема удержания речевой информации, ее тормозимость приводят к трудностям понимания длинных многосложных высказываний, состоящих из пяти – семи слов: человек может указать или дать не тот предмет, о котором идет речь, возникает его акустико-мнестическая дезориентированность, не может посещать доклады, лекции, утомляется при восприятии музыки и радиопередач.
При другом варианте акустико-мнестической афазии, так называемой оптической афазии, трудности удержания на слух смысловой стороны речи заключаются в ослаблениии обеднении зрительных представлений о предмете, в соотношении воспринятого на слух с его зрительными представлением. Объясняется эта слабость зрительных представлений тем, что задневисочные отделы являются смежными с затылочными, оптико-гностическими отделами. Снижение оптико-мнестических процессов приводитк тому, что зрительное представление о предмете становится неполным. При рисовании тех или иных предметов опускаются, недорисовываются значимые для их опознания детали.
При этой форме афазии экспрессивная речь характеризуется трудностями подбора слов, необходимых для организации высказывания. Речь при акустико-мнестической афазии, как и при акустико-гностической, сохраняет свой выраженный предикативный характер.
Трудности нахождения слов объясняются обеднением зрительных представлений о предмете, слабостью оптико-гностического компонента. Семантическая размытость значения слов приводит к возникновению обильных вербальных парафазий, редких литеральных замен, слияния двух слов в одно.
Нарушение номинативной функции речи при акустико-мнестической афазии проявляется не только в трудностях при назывании, но и в подборе слов в собственной речи, в рассказах по картинкам и т. д. При рассказе по серии сюжетных картинок, пересказе текста, в спонтанной речи существительные замещаются местоимениями. Аграмматизм при акустико-мнестической афазии характеризуется смешением флексий глаголов и существительных в роде и числе.
В отличие от акустико-гностической афазии высказывание при акустико-мнестической афазии отличается большей законченностью, в речи нет”речевой окрошки”.
При акустико-мнестической афазии в письменной речи больше, чем в устной, выступают явления экспрессивного аграмматизма, т. е. смешение предлогов, а также флексий глаголов, существительных и местоимений, главным образом, в роде и числе. Номинативная сторона письменной речи оказывается более сохранной, изредка наблюдаются литеральные парафазии по акустическому типу (смешение звонких и глухих фонем). При записи текста под диктовку больные испытывают значительные трудности в удержании в слухоречевой памяти даже фразы, состоящей из трех слов. Возникают значительные трудности в понимании читаемого текста. Это объясняется тем, что печатный текст состоит из предложений значительной длины, и тем, что удерживание в памяти читаемого текста тоже требует сохранности слухоречевой памяти.
Дефекты слухоречевой памяти сказываются и в решении арифметических примеров.
3.Семантическая афазия:
Амнестико-семантическая афазия возникает при поражении теменно-затылочной области доминантного по речи полушария. При этом сохраняется плавная синтагматическая организация речи, не отмечается никаких поисков звукового состава слова, отсутствуют явления снижения слухоречевой памяти или нарушения фонематического восприятия.
Наблюдаются специфические амнестические трудности при поисках нужного слова или произвольном назывании предмета, когда больные при трудностях нахождения лексического значения не заменяют одно слово другим, а заменяют слово целой фразой, а с другой стороны имеется характерный для этой формы афазии сложный импрессивный аграмматизм (нарушение понимания сложных смысловых и грамматических взаимоотношений слов, выраженных предлогами и флексиями).
При семантической афазии сохраняется понимание обычных фраз, передающих “коммуникацию событий”. Больные хорошо понимают значение отдельно предлогов, свободно размещают два предмета относительно друг друга, но затрудняются в расположении трех предметов по инструкции. Еще большие трудностиони испытывают при расположении геометрических фигур, трудности возникают и при решении логико-грамматических задач, в понимании сравнительных словосочетаний с наречиями больше – ближе, слева – справа и т. п.
Наибольшие трудности возникают при семантической афазии в решении логико-грамматических словосочетаний, передающих “коммуникацию отношений” типа “брат отца”, “отец брата”, которые можно решить, лишь соотнося с определенными смысловыми категориями “дядя -брат – отец”.
Больные затрудняются и в понимании сложных синтаксических конструкций, выражающих причинно-следственные, временные и пространственные отношения, деепричастных и причастных оборотов.
При семантической афазии затруднено понимание метафор, пословиц, поговорок, крылатых слов, переносного смысла.
Бедность лексики выражается в редком употреблении прилагательных, наречий, описательных оборотов, причастных и деепричастных оборотов.
Письменная речь при этой форме афазии отличается бедностью, стереотипностью синтаксических форм, в ней мало сложносочиненных и сложноподчиненных предложений, сокращается употребление прилагательных.
При семантической афазии наблюдаются грубые нарушения счетных операций. Больные смешивают направления действий при решении арифметических примеров, испытывают трудности при действии с переходом через десяток. Нарушается понимание текста задач.
4.Афферентная моторная афазия:
Афферентная кинестетическая моторная афазия возникает при поражениивторичных зон постцентральных и нижнетеменных отделов коры головного мозга, расположенных сзади от центральной (Роландовой) борозды.
А. Р. Лурия отмечает, что существуют два варианта афферентной кинестетической моторной афазии. Первый характеризуется нарушением пространственного, симультанного синтеза движений различных органов артикуляционного аппарата и полным отсутствием ситуативной речи при грубой выраженности расстройства. Второй вариант, носящий в клинике название “проводниковой афазии”, отличается значительной сохранностью ситуативной, клишеобразной речи при грубом распаде повторения, называния и других произвольных видов речи. Этот вариант афферентной кинестетической моторной афазии характеризуется преимущественно нарушением дифференцированного выбора способа артикуляций и симультанным синтезом звуковых и слоговых комплексов, входящих в слово.
При первом варианте афферентной кинестетической моторной афазии выраженная апраксия артикуляционного аппарата может привести к полному отсутствию спонтанной речи. Попытки произвольного повторения звуков приводят к хаотичным движениям губ, языка, к литеральным заменам.
Для афферентной кинестетической моторной афазии характерны трудности ванализе структуры сложных слогов. Больные дробят закрытый слог на два открытых, дробят стечения согласных в слоге, опускают согласные звуки.
По мере восстановления произносительной стороны речи выявляется сохранность синтагматической стороны речевого высказывания. В некоторых случаях могут оставаться легкие артикуляционные призвуки, напоминающие в одних случаях дизартрию, в других – легкий иностранный акцент, выражающийся не в изменении интонации, а в замедленности и искусственности произнесения слов, оглушении звонких и отсутствии мягких согласных, в редких литеральных парафазиях.
На раннем этапе после травмы или инсульта при афферентной афазии может наблюдаться грубое нарушение понимания речи.
Период значительного непонимания речи у больных с афферентной кинестетической моторной афазией непродолжителен (от одного дня до нескольких суток после инсульта), после чего у них отмечается быстрое восстановление понимания ситуативной разговорной речи.
Длительное время у больных наблюдаются специфические особенности нарушения понимания. Они заключаются во вторичных нарушениях фонематического слуха. Возникают трудности в распознавании на слух слов со звуками, имеющими общие признаки по месту и способу артикуляции. Эти трудности фонематического анализа сказываются в письме больных. Нарушение понимания слова утяжеляется в тех случаях, если больной пытается его проговорить, т. е. включает первично нарушенный кинестетический контроль.
Наряду с артикуляторными нарушениями, приводящими к нечеткости восприятия на слух речи при афферентной кинестетической моторной афазии наблюдаются трудности понимания лексических средств языка, передающих различные сложные пространственные отношения. К ним относится прежде всего характерный для этой формы афазии предложный импрессивный аграмматизм: при сохранности понимания значения отдельных предлогов нарушается возможность расположения в пространстве трех предметов.
Значительные трудности понимания вызывают глаголы с приставками, которые, кроме пространственного признака, отличаются и многозначностью. Особыетрудности испытываются в понимании значений личных местоимений, употребляемых в косвенных падежах.
При афферентной кинестетической моторной афазии степень нарушения чтения и письма зависит от тяжести апраксии артикуляционного аппарата. Наиболее грубо нарушены чтение и письмо при тяжелой апраксии всего артикуляционного аппарата. Восстановление чтения и письма происходит параллельно с ее преодолением. Восстановление внутреннего чтения может опережать восстановление письменной речи. При записи слов под диктовку, при письменном назывании предметов, при попытках письменного общения с окружающими сказываются все артикуляционные трудности, т. е. появляется множество литеральных параграфий, отражающих смешение гласных и согласных фонем, близких по месту и способу артикуляции, пропускаются согласные.
При втором варианте афферентной кинестетической моторной афазии больные струдом сохраняют порядок букв в слове, представляют слова зеркально, пропускают гласные или пишут сначала все согласные, а затем гласные.
В некоторых случаях при грубой афферентной кинестетической моторной афазии наблюдается диссоциация между полным отсутствием устной речи и некоторой сохранностью письменной речи, служащей средством общения с окружающими.
5.Эфферентная моторная афазия:
Линейная, временная организация движения осуществляется премоторными зонами коры головного мозга. Образуются синтагматические цепочки звуков и слогов в слове, слов в предложении, подчиненных жесткому закону соподчинения.
Эфферентная моторная афазия возникает при поражении передних ветвей левой средней мозговой артерии. Она сопровождается, как правило, кинетической апраксией, выражающейся в трудностях усвоения и воспроизведения двигательной программы.
Поражение премоторных отделов мозга вызывает патологическую инертность речевых стереотипов, приводящих к звуковым, слоговым и лексическим перестановкам и персеверации.
При грубой эфферентной моторной афазии на раннем этапе после поражения может полностью отсутствовать собственная речь.
Апраксия артикуляционного аппарата при этой форме афазии проявляется не в трудностях повторения отдельных звуков, а в утрате способности повторить серию звуков или слогов. При самом тяжелом варианте полностью отсутствует функция называния, а при подсказке первого слога происходит либо автоматизированное его заканчивание, либо соскальзывание на другое слово, начинающееся с того же слога.
Вследствие инертности артикулирования отдельных слов, могут наблюдаться контаминации, обусловленные переносами слога предыдущего слова.
При другом варианте при спонтанном восстановлении речи нередко формируется выраженный экспрессивный аграмматизм: больные пропускают глаголы, с трудом употребляют предлоги, флексии существительных. В более легких случаях глаголы переносятся в конец предложений.
При третьем варианте не наблюдается столь грубого аграмматизма, а выявляется крайняя инертность в выборе слов, в высказывании отмечаются длительные паузы, персеверации, вербальные парафазии, произнесение слов становится растянутым.
При эфферентной моторной афазии наблюдается выраженная аграфия: запись слова или фразы возможна лишь при проговаривании слов по слогам. В более тяжелых случаях при правильном повторении слова невозможна не только его запись, но и складывание из уже выбранных букв разрезной азбуки. Возникает безуспешная перестановка букв слова, даже очень короткого, с трудом находится нужный порядок букв. В более легких случаях больные могут записать слово со слуха, пропуская гласные и согласные в стечениях согласных, переставляя буквы и слоги.
На поздних этапах восстановления при самостоятельном составлении текста выявляется аграмматизм, выражающийся в трудностях согласования слов в предложении. Смешиваются флексии, как падежные, так и указывающие род. Аграмматизмы в письменной речи больные с такой формой афазии преодолевают с большим трудом.
Чтение в наиболее грубых случаях носит угадывающий характер, доступен показ того или иного написанного слова, подкладывание подписей к картинкам. Этиг рубые нарушения письма и чтения обусловлены распадом способности программирования звуко-буквенного состава слова.
В более легких случаях возможно чтение отдельных слов и коротких предложений, но затруднено понимание прочитанного, особенно предложений со сложной синтаксической структурой.
В основе расстройства понимания при эфферентной моторной афазии лежит инертность протекания всех видов речевой деятельности, нарушения так называемого”чувства языка” и предикативной функции внутренней речи.
При грубой эфферентной афазии персеверации проявляются уже при выполнении простых инструкций. Показ отдельных частей тела может быть доступен, если между произносимыми словами сделаны большие паузы. Однако при незначительном убыстрении темпа заданий по показу картинок, частей тела или лица возникают персеверации. Вторично нарушается слухоречевая память.
Плохо понимается переносный смысл метафор, пословиц, отмечается нарушение понимания многозначности слов.
6.Динамическая афазия:
Возникает при поражении заднелобных отделов левого доминантного по речи полушария, т. е. отделов третьего функционального блока – блока активации, регуляции и планирования речевой деятельности.
Основным речевым дефектом при этой форме афазии является трудность, а иногдаи полная невозможность активного развертывания высказывания. При грубой выраженности расстройства отмечаетсяне только речевая, но и общая аспонтанность, безынициативность, возникает выраженная эхолалия, а иногда и эхопраксия.
Существует несколько вариантов динамической афазии, характеризующихся разной степенью нарушения коммуникативной функции, от полного отсутствия экспрессивной речи до некоторой степени нарушения речевой коммуникации. В основе динамической афазии лежит нарушение внутреннего программирования высказывания, проявляющегося в трудностях его планирования при составлении отдельных фраз. Больные нуждаются в постоянной стимуляции речи. Их речь отличается примитивностью синтаксической структуры, наличием речевых шаблонов, при этом нет аграмматизмов.
Центральным звеном при динамической афазии является нарушение спонтанного развернутого высказывания. При рассказе произносятся отдельные, не связанные между собой фрагменты, не выделяются основные смысловые звенья.
При более массивных поражениях левой лобной доли выявляется глубокое нарушение порождения сложных мотивов, замыслов и программ поведения, не проявляется интерес к окружающему, не формулируются никакие просьбы, не задаются вопросы. Спонтанная речь может отсутствовать. Диалогическая речь грубо нарушена и характеризуется эхолалическим повторением вопросов.
В более легких случаях эхолалично заимствуется часть вопроса собеседника,при этом ей придается правильная грамматическая форма. В речи наблюдается много персевераций.
При легкой степени динамической афазии понимание элементарной ситуативной речи, особенно предъявляемой в несколько замедленном темпе, с паузами между инструкциями, остается сохранным. Однако при убыстрении предъявляемых заданий, при показе предметных картинок, частей лица могут наблюдаться персеверации, трудности быстрого нахождения предмета, возникает псевдоотчужденность смысла слова.
При выраженной динамической афазии, как и при эфферентной моторной афазии, обнаруживается нарушение чувства языка, возникают затруднения в понимании сложных фраз, особенно инвертированных, требующих для своего понимания перестановки элементов предложения.
Эти трудности в понимании сложных высказываний связаны с недостаточной активностью больных, инертной фиксацией их внимания на значении отдельных элементов, с нарушением понимания грамматических средств языка.
При динамической афазии чтение и письмо остаются сохранными и служат задаче восстановления плана высказывания.
Элементарный счет при динамической афазии остается сохранным даже при грубом распаде экспрессивной речи. Однако при этой форме афазии резко нарушается решение арифметических задач, требующих построения плана действия.
Нередко встречаются больные с так называемыми “комплексными афазиями”: афферентно-эфферентной, эфферентной с динамическим компонентом, сенсомоторной афазией и т. п., обусловленными тем, что при травме или нарушении мозгового кровообращения страдают рядом лежащие речевые зоны или имеется несколько очагов поражения. При “комплексных” афазиях прежде всего следует преодолевать расстройства более низкого уровня.
Афазия – распад сложившейся речи (речевой, языковой системы) вследствиелокального поражения головного мозга.
Афазия вызывается разнообразными органическими нарушениями корковых зон коры головного мозга. К афазии могут вести травматические поражения коры головного мозга, закупорка мозговых сосудов (образование тромбов – тромбоз или эмболия -закупорка оторвавшимся тромбом), нарушения мозгового кровообращения, кровоизлияния в мозг, опухоли, воспалительные процессы головного мозга, ранения головного мозга, нарушения питания тканей мозга при атеросклерозе, хирургическое вмешательство. Органическое поражение наступает после того, как речь была сформирована. Поражение может охватывать ограниченные участки мозга (очаги) и обширные области (разлитые поражения). При этом поражаться могут как непосредственно речевые зоны мозга, так и смежные (пограничные) неречевые участки коры.
Картина афазии зависит от обширности очага поражения (чем больше очаг, тем более выражена афазия), от локализации поражения (места поражения речевой зоны, речевая или неречевая зона поражена), от сочетания органических и функциональных факторов, от характера поражения головного мозга (этиологический фактор).
При афазии всегда имеется первичный очаг органического поражения головного мозга, имеются также вторичные системные последствия: наступает рассогласование в деятельности мозговых зон, которые анатомически или функционально связаны с первичным очагом поражения (т. н. явления диашиза).
Наличие первичного очага нарушает проводимость нервных импульсов, вследствиечего наступает перерыв, ослабление или прекращение деятельности областей мозга, связанных с первичным очагом. В процессе обратного развития болезни явления диашиза постепенно исчезают, но системность нарушения речевой функции сохраняется.
При афазии всегда имеет место отклонение от нормы в протекании основных нервных процессов (возбуждение – торможение). Вокруг очага поражения образуется торможение, угнетение деятельности мозга. Таким образом, к основному органическому фону будут присоединяться функциональные нарушения.
Бывает трудно определить локализацию очага поражения из-за разнообразности и сложности картины афазии. Ее усложняют: наличие первичного очага, вторичные следствия и явления компенсации. В процессе компенсации сначала восстанавливаются простые, примитивные формы речи, затем – более сложные и тонкие.
Характер повреждения головного мозга при афазии:
Клиническая картина афазии зависит от этиологического фактора. Симптоматикаи течение афазии различны при травмах, опухолях, сосудистых заболеваниях.
Афазия при сосудистых заболеваниях головного мозга:
При сосудистых заболеваниях головного мозга картина афазии может зависеть от характера инсульта (геморрагический и ишемический), а также от распространенности атеросклеротического процесса.
Инсульт – внезапно или очень быстро наступившее прекращение деятельности головного мозга или отдельных его частей вследствие острого расстройства кровообращения мозга.
Геморрагический инсульт – кровоизлияние в вещество мозга (чаще в больших полушариях). Возникает вследствие разрыва мозгового сосуда, развивающегося обычно внезапно, в момент эмоционального или физического напряжения. Сопровождается потерей сознания. Отмечается грубая очаговая симптоматика, зависящаяот локализации кровоизлияния.
Ишемический инсульт – снижение мозгового кровотока, обусловленное атеросклерозом (у больных может отмечаться сахарный диабет, гипертония). Пусковая роль принадлежит психическому и физическому перенапряжению. Чаще характерно постепенное нарастание неврологической симптоматики (от нескольких часов до 2-3 дней).
Ишемический инсульт чаще, чем геморрагический, ведет к развитию афазии. Тяжесть речевого нарушения при ишемическом инсульте также значительно выше.
В целом характер афазии определяется не только видом инсульта, но и величиной очага, его локализацией, общим состоянием мозга и дальнейшим развитием заболевания.
Афазия при травмах головного мозга:
Более всего связана с очаговым поражением головного мозга. В этом случае имеется узко ограниченный очаг. Для травматической афазии характерны на первом этапе проявления тотальной афазии. Тотальное расстройство речи возникает не только при поражении непосредственно речевых зон, но и пограничных с речевыми областей коры. При ранении зон, пограничных с речевыми, речевые расстройства могут исчезать в резидуальном периоде. При ранении речевых зон, хотя и в стертом виде, но, как правило, речевые расстройства остаются. При травматической афазии лишь на поздних этапах после исчезновения общих мозговых симптомов, явлений диашиза, речевое расстройство приобретает черты локального мозгового синдрома, связанного с локализацией поражения.
Афазия при опухолях головного мозга:
Симптоматика и динамика афазии в этом случае определяется целым рядом факторов. Афазия может возникать на разных этапах заболевания, может быть одним из первых неврологических симптомов, если опухоль расположена близко к коре, может появляться позже, когда уже есть другие очаговые симптомы, как следствие прогрессирующего роста опухоли. Она может появляться на поздних стадиях болезни за счет сдавливания головного мозга при росте опухоли, даже расположенной в другом полушарии (не доминантном по речи).
Клиника и динамика афазии может зависеть от характера опухоли: доброкачественная или злокачественная, от темпов ее роста. Афазия также зависит от этапа болезни: дооперационный, послеоперационный, резидуальный и от возможности рецидива опухоли.
Симптоматика афазии:
Комплекс нарушений при афазии охватывает большую группу симптомов как речевых, так и неречевых расстройств. Симптоматика афазии зависит от локализации очага поражения, его массивности, от причины и характера повреждения, от возраста больного, его индивидуальных особенностей. Существуют различные формы афазии, характеризующиеся определенной симптоматикой, но можно выделить и симптомы, характерные для афазии в целом.
Неврологическая симптоматика:
1.Расстройства чувствительности (сенсорные нарушения). У больных с афазией часто наблюдаются расстройства кинестетической чувствительности и различного рода агнозии (нарушения узнавания – зрительные, слуховые, тактильные и др.).
При поражении затылочного отдела коры может возникать зрительная агнозия: при сохранении элементарной чувствительности больной не в состоянии узнать предмет при зрительном восприятии, осмыслить картину в целом. Зрительная агнозия может быть предметной, симультанной (больной не способен воспринимать группу предметов, сюжет картины в целом) и др.
При поражении затылочно-нижнетеменной области может нарушаться ориентация впространстве – пространственная агнозия, которая часто сочетается с пространственной апраксией (больной путает право – лево, вертикально – горизонтально, не может выполнить какие-либо действия (например, придать положение в пространстве) и т. д.). Также может наблюдаться конструктивная апраксия (больной не может сложить фигуру из палочек).
У больных со зрительно-пространственными расстройствами может наблюдаться зеркальное письмо, а также такие тяжелые нарушения, как пальцевая и лицевая агнозия, может наблюдаться буквенная агнозия.
При слуховой агнозии (поражение височных отделов мозга) нарушается понимание речи, а в грубых случаях больной не узнает хорошо знакомые ему звуки (голоса животных и пр.).
При тактильной агнозии больные не могут узнать на ощупь хорошо знакомые предметы (поражение теменных отделов мозга) – астериогноз.
2.Расстройства двигательной сферы:
Наиболее часто у больных с афазией расстройства двигательной сферы проявляются в апраксии (расстройство произвольных целенаправленных движений).
Виды апраксии: моторная апраксия (больной забывает простые действия) – самая грубая, идеоторная апраксия (подражательные действия сохранны, нарушена последовательность действий, входящих в состав сложного действия, двигательной программы, больной не может по представлению показать то или иное действие), конструктивная апраксия (больной не может сложить фигуру из частей, начертить фигуру, нарисовать план знакомого здания), апраксия пространственных соотношений (больной не может найти свою палату, кровать, теряется при передвижении по ранее знакомому пространству), графическая апраксия (часто сочетается с моторной, больному трудно воспроизвести написание тех или иных букв, срисовать буквы), оральная апраксия (нарушение произвольных движений губ, языка), ее частный случай – артикуляторная апраксия, которая может быть:
- кинетическая (трудности переключения от одной артикулеммы к другой, персеверации)
- кинестетическая (нарушение кинестетических ощущений артикуляционных движений, поиск артикуляции, соскальзывание с одной артикуляции на другую, замены звуков).
При сочетании теменно-затылочных нарушений у больных наблюдаются агностико-апраксические расстройства: нарушение схемы тела, распад пространственных представлений, пространственной ориентировки.
У больных с афазией могут наблюдаться патологические рефлексы (хоботковый,сосательный, рефлекс Бабинского) вследствие того, что более низшие структуры мозга могут выходить из под влияния высших структур.
Психологические симптомы афазии:
Афазия не относится к числу психических расстройств, в целом, поведение больных адекватно. Однако, у многих больных с афазией отмечают такие симптомы, как: расстройство мыслительной деятельности, нарушения памяти и внимания. Особенности мышления у больных с афазией изучались многими исследователями, в результате чего был сделан вывод: при афазии нарушены не общие интеллектуальные способности, а речевой механизм, с помощью которого реализуется интеллектуальная деятельность. Речь формулирует и формирует мысли (особое отношение в этом вопросе занимает лобная динамическая афазия).
Особенности нарушения мышления при разных формах афазии:
При лобной динамической афазии интеллектуальный дефект является первичным(что отличает эту форму от других). Речевой дефект отражает интеллектуальную недостаточность. Больные не в состоянии анализировать даже элементарные задачи, выделять существенные связи. Отсутствует мотив интеллектуальной деятельности,общая цель решения задачи.
При семантической афазии затруднены многозвеньевые мыслительные операции, при которых необходима система устойчивых словесных следов, их удержание в процессе решения умственной задачи. У этих больных сужено значение слов, часто нарушено зрительное восприятие, пространственный гнозис и праксис. Они испытывают затруднения при решении задач, требующих симультанного анализа и синтеза (например, составление целого из частей). Нарушено решение задач, требующих оптико-пространственного анализа и синтеза, конструирование. Абстрактное мышление и общая стратегия мышления сохранены.
При эфферентной моторной афазии значительно нарушена интеллектуальная деятельность. Умственные операции замедленны, фрагментарны. Больные с трудом понимают условия задачи, им трудно переключаться в процессе ее решения с одного звена на другое (происходит застревание на отдельных операциях).
При афферентной моторной афазии нарушения мыслительной деятельности менее заметны.
При сенсорной афазии особенности мышления связаны с трудностями восприятия формулировки задачи, с сохранением ее в памяти.
У больных с афазией неустойчивое, быстро истощаемое внимание, часто наблюдаются расстройства памяти, сужение ее объема, нарушение прочности сохранения информации.
Речевая симптоматика афазии:
Афазия – системное нарушение речи, т. е. Страдают все ее компоненты. Можно выделить специфические афазические симптомы, характерные для данного нарушения в целом:
- Речевые эмболы (вставки). Эмбол – осколок, остаток имеющейся у больного речи. На все раздражители он реагирует этим эмболом (или несколькими эмболами). Эмбол – негативный симптом, он мешает восстановлению речи, тормозит его. Причина возникновения эмболов – инертность, застойность нервных процессов.
- Персеверации (упорствование) – навязчивое повторение одних и тех же элементов речи: звуков, слогов, фраз (может сопровождаться навязчивыми движениями). Наиболее стабильны и выражены при моторной афазии. При сенсорной афазии персеверации менее выражены и постоянны. Носят характер соскальзывания с одного звука на другой.
- Парафазии – употребление одних слов или звуков вместо других. Могут быть литеральные (звуки), вербальные (по звуковому или смысловому сходству).
- Параграфии – замены на письме, паралексии – замены на чтении.
- Контаминации (смешение) – ошибочное воспроизведение слова, представляющее собой сочетание, смешение элементов двух и более слов.
Речевые симптомы делятся на негативные и позитивные.
Негативные (симптомы распада, патологической деятельности мозга):
- эмболы
- контаминации
- невозможность выполнить языком, губами отдельные артикуляционные движения по инструкции, по подражанию
- невозможность выполнять серии артикуляционных движений
- невосприятие и непонимание чужой речи
- распад письма и чтения
- невозможность запомнить несколько слов и т. д.
Позитивные симптомы (основа восстановительного обучения):
- возможность, пусть с ошибками, выполнить отдельные движения языком, губами по инструкции, по подражанию
- поиски артикуляции при произнесении слова
- возможность воспроизводить автоматизированную ранее речь (пение любимых песен и пр.)
- сохранность экспрессивной речи (частичная)
- сохранность импрессивной речи
- сохранность “угадывающего” чтения
- стремление записывать слова для их запоминания
- прислушивание к чужой речи и т. д.
Формы афазии:
А. Р. Лурия различает шесть форм афазий: акустико-гностическая и акустико-мнестическая афазии, возникающие при поражении височных отделов коры головного мозга; семантическая и афферентная моторная афазии, возникающие при поражении нижних теменных отделов коры головного мозга; эфферентная моторная и динамическая афазии, возникающие при поражении премоторных и заднелобных отделов коры головного мозга (слева у правшей).
1.Акустико-гностическая сенсорная афазия:
На раннем этапе после инсульта или травмы при сенсорной афазии наблюдается полная утрата понимания речи: чужая речь воспринимается как нечленораздельный поток звуков. Непонимание речи окружающих и отсутствие явных двигательных нарушений приводит к тому, что больные не всегда сразу осознают у себя наличие речевого расстройства. Они могут быть возбуждены, подвижны, многоречивы. Наболее поздних этапах и при менее выраженных расстройствах наблюдается лишь частичное непонимание речи, подмена точного восприятия слов догадками: различные слова звучат для такого человека одинаково. В связи с тем, что звуковой состав флексий, приставок и суффиксов однороден и они являются в потоке речи более частотными, чем звуковой состав разнокорневых слов, при сенсорной афазии с трудом улавливается на слух корневая, т. е. лексико-семантическая часть слова, в результате чего обнаруживается потеря его предметной отнесенности. Однако, категориальная отнесенность слова может быть воспринята.
В некоторых случаях при поражении обеих височных долей мозга возникает картина тяжелой акустико-гностической афазии в сочетании с акустической агнозией. Нарушается не только фонематический слух, но не различаются на слух тембр голоса, интонация речи, не дифференцируются неречевые звуки.
В связи с нарушением фонематического восприятия слышимой речи при акустико-гностической сенсорной афазии расстраивается слуховой контроль над своей речью. В результате этого в речи возникает множество литеральных и вербальных парафазий. На раннем этапе после инсульта или травмы речь больного может быть абсолютно непонятной для окружающих, так как она состоит из случайного набора звуков, слогов и словосочетаний, что получило название “жаргонафазии” или “речевого салата”.
Из-за нарушения фонематического восприятия вторично страдает повторение слов, причем нередко первоначально слово автоматизировано, глобально повторяется верно, но при вслушивании в него и при очередных попытках его повторить человек теряет не только звуковые компоненты слова, но и его ритмико-мелодическую основу.
Период жаргонафазии держится не более 1,5-2 месяцев, постепенно уступая место логорее (многоречивости) с выраженным аграмматизмом. На среднем этапе восстановления речи литеральные парафазии наблюдаются реже, однако отмечаются обильные вербальные парафазии.
В номинативной функции при сенсорной акустико-гностической афазии наряду с правильным называнием наблюдаются попытки объяснить значение слова или найти его через фразеологический контекст.
На позднем этапе восстановления на первый план выступает специфический для сенсорной афазии аграмматизм, проявляющийся в отсутствии согласования между членами предложения в роде и числе, в незаконченности высказывания, в пропусках слов, в заменах существительных личными местоимениями. Менее расстроено при сенсорной афазии использование предлогов и флексий существительных.
При чтении в речи человека с сенсорной афазией появляется множество литеральных парафазий, возникает затруднение в нахождении места ударения в слове, в связи с чем осложняется и понимание прочитанного. Однако чтение остается наиболее сохранной речевой функцией при сенсорной афазии, так как оно осуществляется путем привлечения оптического и кинестетического контроля.
Письменная речь при акустико-гностической афазии в отличие от чтения нарушается в большей степени и находится в прямой зависимости от состояния фонематического слуха.
На раннем этапе после инсульта при грубой акустико-гностической афазии нарушено не только письмо под диктовку, но и списывание слов. Привлечение сохранного оптического контроля постепенно приводит к точному копированию буквенного состава слова, однако в слуховых диктантах длительное время наблюдаются литеральные параграфии.
Грубые нарушения счета при сенсорной акустико-гностической афазии наблюдаются лишь на самом раннем этапе, так как счет требует проговаривания слов, входящих в счетные операции.
2.Акустико-мнестическая афазия:
Для акустико-мнестической афазии характерна диссоциация между относительно сохранной способностью повторить отдельные слова и нарушением возможности повторения трех – четырех не связанных по смыслу слов. Обычно больные повторяют первое и последнее слово, в более тяжелых случаях – лишь одно слово из заданной серии, объясняя это тем, что не запомнили все слова. При повторном прослушивании они также не удерживают либо их последовательность, либо опускают одно из них.
Нарушение слухоречевой памяти наблюдается и при других формах афазий, однако при акустико-мнестической афазии это нарушение речевой памяти является основным дефектом, так как оказываются сохранными фонематический слух, артикуляторная сторона речи. У больных наблюдается повышенная речевая активность, компенсирующая трудности коммуникации.
Нарушение объема удержания речевой информации, ее тормозимость приводят к трудностям понимания длинных многосложных высказываний, состоящих из пяти – семи слов: человек может указать или дать не тот предмет, о котором идет речь, возникает его акустико-мнестическая дезориентированность, не может посещать доклады, лекции, утомляется при восприятии музыки и радиопередач.
При другом варианте акустико-мнестической афазии, так называемой оптической афазии, трудности удержания на слух смысловой стороны речи заключаются в ослаблениии обеднении зрительных представлений о предмете, в соотношении воспринятого на слух с его зрительными представлением. Объясняется эта слабость зрительных представлений тем, что задневисочные отделы являются смежными с затылочными, оптико-гностическими отделами. Снижение оптико-мнестических процессов приводитк тому, что зрительное представление о предмете становится неполным. При рисовании тех или иных предметов опускаются, недорисовываются значимые для их опознания детали.
При этой форме афазии экспрессивная речь характеризуется трудностями подбора слов, необходимых для организации высказывания. Речь при акустико-мнестической афазии, как и при акустико-гностической, сохраняет свой выраженный предикативный характер.
Трудности нахождения слов объясняются обеднением зрительных представлений о предмете, слабостью оптико-гностического компонента. Семантическая размытость значения слов приводит к возникновению обильных вербальных парафазий, редких литеральных замен, слияния двух слов в одно.
Нарушение номинативной функции речи при акустико-мнестической афазии проявляется не только в трудностях при назывании, но и в подборе слов в собственной речи, в рассказах по картинкам и т. д. При рассказе по серии сюжетных картинок, пересказе текста, в спонтанной речи существительные замещаются местоимениями. Аграмматизм при акустико-мнестической афазии характеризуется смешением флексий глаголов и существительных в роде и числе.
В отличие от акустико-гностической афазии высказывание при акустико-мнестической афазии отличается большей законченностью, в речи нет”речевой окрошки”.
При акустико-мнестической афазии в письменной речи больше, чем в устной, выступают явления экспрессивного аграмматизма, т. е. смешение предлогов, а также флексий глаголов, существительных и местоимений, главным образом, в роде и числе. Номинативная сторона письменной речи оказывается более сохранной, изредка наблюдаются литеральные парафазии по акустическому типу (смешение звонких и глухих фонем). При записи текста под диктовку больные испытывают значительные трудности в удержании в слухоречевой памяти даже фразы, состоящей из трех слов. Возникают значительные трудности в понимании читаемого текста. Это объясняется тем, что печатный текст состоит из предложений значительной длины, и тем, что удерживание в памяти читаемого текста тоже требует сохранности слухоречевой памяти.
Дефекты слухоречевой памяти сказываются и в решении арифметических примеров.
3.Семантическая афазия:
Амнестико-семантическая афазия возникает при поражении теменно-затылочной области доминантного по речи полушария. При этом сохраняется плавная синтагматическая организация речи, не отмечается никаких поисков звукового состава слова, отсутствуют явления снижения слухоречевой памяти или нарушения фонематического восприятия.
Наблюдаются специфические амнестические трудности при поисках нужного слова или произвольном назывании предмета, когда больные при трудностях нахождения лексического значения не заменяют одно слово другим, а заменяют слово целой фразой, а с другой стороны имеется характерный для этой формы афазии сложный импрессивный аграмматизм (нарушение понимания сложных смысловых и грамматических взаимоотношений слов, выраженных предлогами и флексиями).
При семантической афазии сохраняется понимание обычных фраз, передающих “коммуникацию событий”. Больные хорошо понимают значение отдельно предлогов, свободно размещают два предмета относительно друг друга, но затрудняются в расположении трех предметов по инструкции. Еще большие трудностиони испытывают при расположении геометрических фигур, трудности возникают и при решении логико-грамматических задач, в понимании сравнительных словосочетаний с наречиями больше – ближе, слева – справа и т. п.
Наибольшие трудности возникают при семантической афазии в решении логико-грамматических словосочетаний, передающих “коммуникацию отношений” типа “брат отца”, “отец брата”, которые можно решить, лишь соотнося с определенными смысловыми категориями “дядя -брат – отец”.
Больные затрудняются и в понимании сложных синтаксических конструкций, выражающих причинно-следственные, временные и пространственные отношения, деепричастных и причастных оборотов.
При семантической афазии затруднено понимание метафор, пословиц, поговорок, крылатых слов, переносного смысла.
Бедность лексики выражается в редком употреблении прилагательных, наречий, описательных оборотов, причастных и деепричастных оборотов.
Письменная речь при этой форме афазии отличается бедностью, стереотипностью синтаксических форм, в ней мало сложносочиненных и сложноподчиненных предложений, сокращается употребление прилагательных.
При семантической афазии наблюдаются грубые нарушения счетных операций. Больные смешивают направления действий при решении арифметических примеров, испытывают трудности при действии с переходом через десяток. Нарушается понимание текста задач.
4.Афферентная моторная афазия:
Афферентная кинестетическая моторная афазия возникает при поражениивторичных зон постцентральных и нижнетеменных отделов коры головного мозга, расположенных сзади от центральной (Роландовой) борозды.
А. Р. Лурия отмечает, что существуют два варианта афферентной кинестетической моторной афазии. Первый характеризуется нарушением пространственного, симультанного синтеза движений различных органов артикуляционного аппарата и полным отсутствием ситуативной речи при грубой выраженности расстройства. Второй вариант, носящий в клинике название “проводниковой афазии”, отличается значительной сохранностью ситуативной, клишеобразной речи при грубом распаде повторения, называния и других произвольных видов речи. Этот вариант афферентной кинестетической моторной афазии характеризуется преимущественно нарушением дифференцированного выбора способа артикуляций и симультанным синтезом звуковых и слоговых комплексов, входящих в слово.
При первом варианте афферентной кинестетической моторной афазии выраженная апраксия артикуляционного аппарата может привести к полному отсутствию спонтанной речи. Попытки произвольного повторения звуков приводят к хаотичным движениям губ, языка, к литеральным заменам.
Для афферентной кинестетической моторной афазии характерны трудности ванализе структуры сложных слогов. Больные дробят закрытый слог на два открытых, дробят стечения согласных в слоге, опускают согласные звуки.
По мере восстановления произносительной стороны речи выявляется сохранность синтагматической стороны речевого высказывания. В некоторых случаях могут оставаться легкие артикуляционные призвуки, напоминающие в одних случаях дизартрию, в других – легкий иностранный акцент, выражающийся не в изменении интонации, а в замедленности и искусственности произнесения слов, оглушении звонких и отсутствии мягких согласных, в редких литеральных парафазиях.
На раннем этапе после травмы или инсульта при афферентной афазии может наблюдаться грубое нарушение понимания речи.
Период значительного непонимания речи у больных с афферентной кинестетической моторной афазией непродолжителен (от одного дня до нескольких суток после инсульта), после чего у них отмечается быстрое восстановление понимания ситуативной разговорной речи.
Длительное время у больных наблюдаются специфические особенности нарушения понимания. Они заключаются во вторичных нарушениях фонематического слуха. Возникают трудности в распознавании на слух слов со звуками, имеющими общие признаки по месту и способу артикуляции. Эти трудности фонематического анализа сказываются в письме больных. Нарушение понимания слова утяжеляется в тех случаях, если больной пытается его проговорить, т. е. включает первично нарушенный кинестетический контроль.
Наряду с артикуляторными нарушениями, приводящими к нечеткости восприятия на слух речи при афферентной кинестетической моторной афазии наблюдаются трудности понимания лексических средств языка, передающих различные сложные пространственные отношения. К ним относится прежде всего характерный для этой формы афазии предложный импрессивный аграмматизм: при сохранности понимания значения отдельных предлогов нарушается возможность расположения в пространстве трех предметов.
Значительные трудности понимания вызывают глаголы с приставками, которые, кроме пространственного признака, отличаются и многозначностью. Особыетрудности испытываются в понимании значений личных местоимений, употребляемых в косвенных падежах.
При афферентной кинестетической моторной афазии степень нарушения чтения и письма зависит от тяжести апраксии артикуляционного аппарата. Наиболее грубо нарушены чтение и письмо при тяжелой апраксии всего артикуляционного аппарата. Восстановление чтения и письма происходит параллельно с ее преодолением. Восстановление внутреннего чтения может опережать восстановление письменной речи. При записи слов под диктовку, при письменном назывании предметов, при попытках письменного общения с окружающими сказываются все артикуляционные трудности, т. е. появляется множество литеральных параграфий, отражающих смешение гласных и согласных фонем, близких по месту и способу артикуляции, пропускаются согласные.
При втором варианте афферентной кинестетической моторной афазии больные струдом сохраняют порядок букв в слове, представляют слова зеркально, пропускают гласные или пишут сначала все согласные, а затем гласные.
В некоторых случаях при грубой афферентной кинестетической моторной афазии наблюдается диссоциация между полным отсутствием устной речи и некоторой сохранностью письменной речи, служащей средством общения с окружающими.
5.Эфферентная моторная афазия:
Линейная, временная организация движения осуществляется премоторными зонами коры головного мозга. Образуются синтагматические цепочки звуков и слогов в слове, слов в предложении, подчиненных жесткому закону соподчинения.
Эфферентная моторная афазия возникает при поражении передних ветвей левой средней мозговой артерии. Она сопровождается, как правило, кинетической апраксией, выражающейся в трудностях усвоения и воспроизведения двигательной программы.
Поражение премоторных отделов мозга вызывает патологическую инертность речевых стереотипов, приводящих к звуковым, слоговым и лексическим перестановкам и персеверации.
При грубой эфферентной моторной афазии на раннем этапе после поражения может полностью отсутствовать собственная речь.
Апраксия артикуляционного аппарата при этой форме афазии проявляется не в трудностях повторения отдельных звуков, а в утрате способности повторить серию звуков или слогов. При самом тяжелом варианте полностью отсутствует функция называния, а при подсказке первого слога происходит либо автоматизированное его заканчивание, либо соскальзывание на другое слово, начинающееся с того же слога.
Вследствие инертности артикулирования отдельных слов, могут наблюдаться контаминации, обусловленные переносами слога предыдущего слова.
При другом варианте при спонтанном восстановлении речи нередко формируется выраженный экспрессивный аграмматизм: больные пропускают глаголы, с трудом употребляют предлоги, флексии существительных. В более легких случаях глаголы переносятся в конец предложений.
При третьем варианте не наблюдается столь грубого аграмматизма, а выявляется крайняя инертность в выборе слов, в высказывании отмечаются длительные паузы, персеверации, вербальные парафазии, произнесение слов становится растянутым.
При эфферентной моторной афазии наблюдается выраженная аграфия: запись слова или фразы возможна лишь при проговаривании слов по слогам. В более тяжелых случаях при правильном повторении слова невозможна не только его запись, но и складывание из уже выбранных букв разрезной азбуки. Возникает безуспешная перестановка букв слова, даже очень короткого, с трудом находится нужный порядок букв. В более легких случаях больные могут записать слово со слуха, пропуская гласные и согласные в стечениях согласных, переставляя буквы и слоги.
На поздних этапах восстановления при самостоятельном составлении текста выявляется аграмматизм, выражающийся в трудностях согласования слов в предложении. Смешиваются флексии, как падежные, так и указывающие род. Аграмматизмы в письменной речи больные с такой формой афазии преодолевают с большим трудом.
Чтение в наиболее грубых случаях носит угадывающий характер, доступен показ того или иного написанного слова, подкладывание подписей к картинкам. Этиг рубые нарушения письма и чтения обусловлены распадом способности программирования звуко-буквенного состава слова.
В более легких случаях возможно чтение отдельных слов и коротких предложений, но затруднено понимание прочитанного, особенно предложений со сложной синтаксической структурой.
В основе расстройства понимания при эфферентной моторной афазии лежит инертность протекания всех видов речевой деятельности, нарушения так называемого”чувства языка” и предикативной функции внутренней речи.
При грубой эфферентной афазии персеверации проявляются уже при выполнении простых инструкций. Показ отдельных частей тела может быть доступен, если между произносимыми словами сделаны большие паузы. Однако при незначительном убыстрении темпа заданий по показу картинок, частей тела или лица возникают персеверации. Вторично нарушается слухоречевая память.
Плохо понимается переносный смысл метафор, пословиц, отмечается нарушение понимания многозначности слов.
6.Динамическая афазия:
Возникает при поражении заднелобных отделов левого доминантного по речи полушария, т. е. отделов третьего функционального блока – блока активации, регуляции и планирования речевой деятельности.
Основным речевым дефектом при этой форме афазии является трудность, а иногдаи полная невозможность активного развертывания высказывания. При грубой выраженности расстройства отмечаетсяне только речевая, но и общая аспонтанность, безынициативность, возникает выраженная эхолалия, а иногда и эхопраксия.
Существует несколько вариантов динамической афазии, характеризующихся разной степенью нарушения коммуникативной функции, от полного отсутствия экспрессивной речи до некоторой степени нарушения речевой коммуникации. В основе динамической афазии лежит нарушение внутреннего программирования высказывания, проявляющегося в трудностях его планирования при составлении отдельных фраз. Больные нуждаются в постоянной стимуляции речи. Их речь отличается примитивностью синтаксической структуры, наличием речевых шаблонов, при этом нет аграмматизмов.
Центральным звеном при динамической афазии является нарушение спонтанного развернутого высказывания. При рассказе произносятся отдельные, не связанные между собой фрагменты, не выделяются основные смысловые звенья.
При более массивных поражениях левой лобной доли выявляется глубокое нарушение порождения сложных мотивов, замыслов и программ поведения, не проявляется интерес к окружающему, не формулируются никакие просьбы, не задаются вопросы. Спонтанная речь может отсутствовать. Диалогическая речь грубо нарушена и характеризуется эхолалическим повторением вопросов.
В более легких случаях эхолалично заимствуется часть вопроса собеседника,при этом ей придается правильная грамматическая форма. В речи наблюдается много персевераций.
При легкой степени динамической афазии понимание элементарной ситуативной речи, особенно предъявляемой в несколько замедленном темпе, с паузами между инструкциями, остается сохранным. Однако при убыстрении предъявляемых заданий, при показе предметных картинок, частей лица могут наблюдаться персеверации, трудности быстрого нахождения предмета, возникает псевдоотчужденность смысла слова.
При выраженной динамической афазии, как и при эфферентной моторной афазии, обнаруживается нарушение чувства языка, возникают затруднения в понимании сложных фраз, особенно инвертированных, требующих для своего понимания перестановки элементов предложения.
Эти трудности в понимании сложных высказываний связаны с недостаточной активностью больных, инертной фиксацией их внимания на значении отдельных элементов, с нарушением понимания грамматических средств языка.
При динамической афазии чтение и письмо остаются сохранными и служат задаче восстановления плана высказывания.
Элементарный счет при динамической афазии остается сохранным даже при грубом распаде экспрессивной речи. Однако при этой форме афазии резко нарушается решение арифметических задач, требующих построения плана действия.
Нередко встречаются больные с так называемыми “комплексными афазиями”: афферентно-эфферентной, эфферентной с динамическим компонентом, сенсомоторной афазией и т. п., обусловленными тем, что при травме или нарушении мозгового кровообращения страдают рядом лежащие речевые зоны или имеется несколько очагов поражения. При “комплексных” афазиях прежде всего следует преодолевать расстройства более низкого уровня.
