Тренажер для дыхания

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА В ОБУЧЕНИИ И ВОСПИТАНИИ ЛИЦ С НАРУШЕНИЯМИ РАЗВИТИЯ

ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ДЫХАНИЯ

Алексеев О. Л., Репина З. А.

Екатеринбург

Современная концепция дошкольного воспитания предполагает необходимость развития детей дошкольного возраста, имеющих расстройства речи. В связи с этим особую значимость приобретают вопросы готовности детей с фонетико-фонематическим недоразвитием речи к овладению программой по родному языку, формирования предпосылок успешного обучения в школе, предупреждения нарушений письма.

В структуре механизма нарушения формирования фонетико-фонематического

компонента особую роль играют дефекты развития дыхания. У детей значительно снижена жизненная емкость легких, поэтому выдыхаемая струя воздуха слабая и не способствует образованию артикуляционных смычек. В потоке речи звуки звучат «смазанно», теряется

их звучность, полетность, мелодика, выразительность. Все это оказывает отрицательное влияние на формирование фонологической системы в целом.

В контексте сказанного особую значимость приобретает работа по формированию дыхания ребенка. С этой целью можно использовать специальный прибор, предназначенный для проведения упражнений по тренировке вдоха и выдоха в различных режимах в процессе организации и проведения логопедических коррекционных занятий в школах и дошкольных учреждениях для детей, страдающих расстройствами речи.

В разработке данного тренажера для дыхания и изготовлении его опытного образца принимал участие А. С. Балахонов.

Рис. 1 . Внешний вид «Тренажера для дыхания»

1 - ручка регулировки длительности вдоха; 2 - переключатель ступенчатой регулировки длительности паузы между вдохом и выдохом; 3- включатель электропитания прибора; 4- ручка регулировки длительности выдоха; 5- гнездо для подключения блока электропитания; 6- переключатель регулировки длительности паузы между выдохом и вдохом

Устройство и принцип работы прибора

Тренажёр для дыхания конструктивно выполнен в виде самостоятельного блока, объединяющего устройство управления режимом работы и динамический транспарант. Внешний вид его показан на рис. 1, а электрическая принципиальная схема приведена на рис. 2.

Основными функциональными узлами схемы являются: формирователь динамической индикации («бегущий огонёк»), формирователь паузы и формирователь сигнала управления.

Формирователь динамической индикации выполнен на микросхемах ББ1.1, ББ2.1, ... ББ2.3, ББ6, ББ7, ББ8, ББ4.2, на транзисторах УТ1, УТ2. Формирователь сигналов управления построен на микросхемах ББ3.1, ББ3.2, ББ4.1.

Работа устройства может быть представлена следующим образом.

Исходное состояние

В исходном состоянии (после включения питания) переключатель 83 подключён к шине +5 В, при этом на входе сброса «И» счётчика ББ6 (вывод 9), на установочных входах триггеров ББ4.1 (вывод 8), ББ4.2 (вывод 4), на входе старшего адресного разряда коммутаторов ББ1 (вывод 9), на входе логического элемента «ИЛИ-НЕ» ББ3.4 (вывод 12) устанавливается уровень логической единицы. При этом счётчик ББ6 задерживается в нулевом состоянии. На выходе триггера ББ4.1 (вывод 13) установлен уровень логической единицы, задающий прямое направление счёта счётчика ББ6. На выходе ББ4.2 (вывод

1) установлен низкий уровень, включающий транзисторный ключ УТ1. Выход ключа ББ1 (вывод 3) подключён к общему проводу, и поэтому генератор ББ2.1...ББ2.3 выключен. Второй выход коммутатора ББ1 (вывод 13) и вход «И» оказываются в состоянии логической единицы, что удерживает счётчик паузы ББ5 в нулевом состоянии. Первый выход дешифратора ББ8 (вывод 1), соответствующий нулевому состоянию счётчика ББ6, соединён с общим проводом, остальные выходы дешифратора разомкнуты. При этом светится светодиод УБ2. а остальные светодиоды выключены.

Режим «вдох»

При включении переключателя 83 («Пуск») состояние логической единицы на выходе переключателя сменяется логическим нулём, что снимает запрет счётчиков ББ6 и ББ5. Начинает работать генератор ББ2.1...ББ2.3, т.к. в его цепи обратной связи включается резистор И9, задающий скорость

переключения светодиодов в прямом направлении (на транспаранте - слева направо). Счетчик ББ6 начинает считать импульсы с генератора, и выходы дешифратора ББ8 поочерёдно подключаются к общей шине. Происходит работа схемы в режиме «вдох».

По завершению первого цикла счёта (16 импульсов) импульс переноса с выхода ББ6 переключает триггер ББ4.2 в состояние логической единицы по основному выходу. При этом транзистор УТ1 закрывается, а УТ2 подключает аноды второй группы светодиодов к шине +5 В. Таким образом, во время второго цикла счёта (ББ6) зажигаются поочерёдно светодиоды УБ17 ...УБ33.

Режим «пауза вдох-выдох»

Во время второго цикла счёта появление логического нуля на последнем выходе дешифратора ББ8 (вывод 17) формируется логическая единица на выходе ББ3.2 (вывод 4) и при этом тригер ББ4.1 переключается в состояние логического нуля (режим инверсного счёта), переключаются цепи коммутатора: к генератору ББ2.1...ББ2.3 подключается резистор Ш0 (регулирует скорость выдоха), вход «И» счётчика ББ5 (вывод 15) подключается к движку переключателя 82, а на входе СЕ счётчика ББ5 (вывод 13) логическим элементом ББ3.4 формируется отрицательный перепад. В результате этого счётчик меняет своё состояние и логическая единица переходит с нулевого выхода на первый (ББ5 - вывод 1), вход счетчика ББ6 отключается от генератора логическим элементом ББ2.3, прекращая счёт. Начинается формирование длительности паузы «вдох- выдох».

Логический нуль с выхода ББ5 (вывод

2) подаётся на вход логического элемента ББ3 (вывод 8) и снимает запрет работы генератора импульсов паузы (ББ3.3, ББ3.4, ББ2.4). Счётчик ББ5 начинает считать импульсы, поступающие на его вход (выход 14), при этом на выходах 1.7 счётчика последовательно появляются уровни логической единицы. Импульсы с выхода ББ2.4 (вывод 10) через согласующий элемент ББ7 поступают на резистор И6 и модулируют яркость свечения включенного светодиода во всё время паузы (светодиод мерцает).

Как только высокий уровень появится на входе, подключенном переключателем 82 и коммутатором ББ1 ко входу «И» счётчика ББ5 (вывод 15), происходит сброс счётчика в нулевое состояние. Логический нуль с ББ5 (вывод 2) запрещает работу генератора паузы и подключает генератор ББ2.1...ББ2.3 ко входу счётчика ББ6 (вывод 15). Начинается

обратный ход в режиме выхода. (светодиоды УБ33.УБ18 и УБ17.УБ2).

Режимы «выдоха» и «пауза выдох-вдох»

Обратный (инверсный) счёт счётчика ББ6 включается низким уровнем на его входе (вывод 10), поступающим с выхода триггера ББ4.1 (вывод 13). Обратное переключение группы светодиодов происходит при появлении импульса переноса с выхода ББ6 (вывод 7).

Включение режима «пауза выдох-вдох» происходит при появлении низкого уровня на выходе ББ8 (вывод 1) во время включенной первой группы светодиодов (логический нуль на выходе ББ4.2 - вывод 1). Формирование длительности паузы выдох-вдох происходит аналогично паузе вдох-выдох, но сигнал сброса счётчика ББ5 поступает с переключателя 81.

Рис. 2. Электрическая принципиальная схема прибора «Тренажер для дыхания».

ББ1 - К564КП1; ББ2 - К564ЛА7; ББ3 - К564ЛЕ5; ББ4 - К564ТМ2;

ББ5 - К564ИЕ9; ББ6 - К564ИЕ11; ББ7 - К564ПУ4; ББ8 - К155ИД3;

УТ1, УТ2 - КТ361; УБ1 - КД51ОА; УБ2.. .УБ33 - АЛ307А; С1 - 0,15 мкф;

С2 - 15 пф; С3 - 1,0мкф; С4 - 200,0 мкф; С5..,С9 - 1,0 мкф; С10 - 2000,0 мкф;

Ш - 10 ком; К2 - 10 ком; И3 - 100 ком; И4 - 180 ком; И5 - 510 ом;

И6 - 1 ком; И7 - 22ком; И8 - 22ком; И9 - 820 ком; Ш0 - 820 ком.

Примечание: если будет использоваться нестабилизированный источник питания, то для более надежной работы прибора желательно обеспечить более качественную фильтрацию напряжения питания. Для этого параллельно электрическому конденсатору С10 необходимо подключить электрический конденсатор С4 (с меньшей емкостью) и пять керамических конденсаторов С5 - С9 по 1,0 мкф каждый (см. схему подключения в правом нижнем углу рис.2).

Инструкция по эксплуатации тренажёра для дыхания

Подготовка к работе тренажера осуществляется просто. В зависимости от задания ученику выбирается параметр каждого режима и устанавливается с помощью органов управления (см. рис.1): скорости вдоха и выдоха (ручки 1 и 4 соответственно), длительность паузы между вдохом и выдохом (переключатель 2) и длительность паузы между выдохом и вдохом (переключатель 6).

Затем подключают источник питания, используя гнездо 5. Источник питания используется тот же, что и для индикатора вибраций (См. «Специальное образование», №7, 2006).

При готовности ученика выполнять задание включают тумблер «Пуск»(3). Тренажер начинает работать в заданных режимах.

Для остановки работы тренажёра следует выключить тумблер «Пуск».

В качестве источника электропитания может быть использован любой блок питания с выходом напряжения +5 вольт с соответствующим штекером для подключения к приборам.

Методика использования тренажера для дыхания

У детей с врождённым расщеплением губы и нёба отсутствует нёбно-глоточное замыкание, что мешает развитию нормальной функции речевого дыхания с момента рождения ребёнка. Выдыхаемая струя воздуха, выходя одновременно через рот и нос, быстро ослабевает. Воздух в полости рта не имеет давления, необходимого для образования различных артикуляционных смычек, что становится одной из причин тяжёлого нарушения произношения.

При данной аномалии у детей также значительно снижена жизненная ёмкость лёгких. Так, если у 6-летнего ребёнка объём лёгких в норме составляет 1,4 литра, то у его ровесника с такой патологией он составляет 0,4 литра.

Поэтому основной задачей является научение детей осуществлять глубокий вдох с последующим, достаточно сильным, длительным и экономным выдохом.

Для этого рекомендуются статические упражнения по тренировке выдоха.

Задание 1. Полунаклон вперёд, короткий вдох.

Возвращение в исходное положение выдох. Выдох, фиксированный через небольшое отверстие в сомкнутых губах (0,5 сек).

Повторить 5 раз.

Задание 2. Откинуть корпус назад, короткий вдох. Возврат в исходное положение, короткий выдох (1 сек).

Задание 3. Наклон вправо, короткий вдох. Возврат в исходное положение, фиксированный выдох (2 сек).

Задание 4. Наклон влево, короткий вдох. Возврат в исходное положение, фиксированный выдох (3 сек).

Задание 5. Поставить ногу (правую) на носок, вдох. Возврат в исходное положение, фиксированный выдох (3 секунды).

Упражнение по тренировке выдоха на гласных звуках

Эти упражнения выполняются аналогично предыдущим, только без каких-либо исходных положений, но при произнесении на выдохе заданных звуков: а, э,о,у с длительностью звучания 0,5 сек (или комбинации звуков: аэ, а э о, аэоу с длительностью 0,5; 1 и 2 сек соответственно).

Упражнения по тренировке выдоха с текстом

Такие упражнения проводятся тоже с заданной длительностью выдоха, в момент которого происходит чтение заданного текста.

Упражнения по тренировке пауз между вдохом и выдохом

Эти упражнения выполняются с заданным текстом и заданным интервалом между вдохом и выдохом.

Примечание: в процессе работы с тренажером заранее программируется (устанавливается) скорость вдоха и выдоха, а также длительность пауз между вдохом и выдохом, между выдохом и вдохом (в индивидуальном порядке для учеников в зависимости от необходимых условий тренировки). Индикация заданных режимов динамическая.

Описанные здесь упражнения приведены в качестве примеров использования данного тренажерного устройства и не претендуют на полное обеспечение работы по коррекции дыхания у детей с тяжелыми нарушениями речи. Каждый логопед, творчески работающий в этой области, безусловно найдет гораздо более широкие возможности использования предложенного прибора в своей работе.

© О. Л. Алексеев,

З. А. Репина, 2007