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Eine ökonomische Atemsteuerung wird in der Gesangspädagogik als wichtiger Baustein einer effektiven Phonation beschrieben. Unterschiede in der Steuerung der Phonationsatmung zwischen Sängerinnen und Sängern werden dabei jedoch kontrovers diskutiert: Während eine Befragung von McCoy und Mitarbeitern an 55 GesangspädagogInnen ergab, dass Sängerinnen ihre Atemarbeit weiter kaudal (hypogastrisch vs. epigastrisch) im Körper wahrnehmen als Sänger [1], konnten Watson und Hixon mittels Magnetometrie keine geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Atembewegung feststellen [2], [3]. Bisherige Untersuchungen waren auf die äußere Untersuchung der Atembewegung z.B. mittels Ateminduzierter Plethysmographie (Respitracte) oder Magnetometrie reduziert [2], [3], [4], [5]. Da die dynamische Bildgebung der Lunge, welche eine Innenansicht des Körpers ermöglicht, aufgrund von technischen oder ethischen Limitationen bisher nur begrenzt möglich war, mangelt es an quantitativen Untersuchungen, welche die Phonationsatembewegung dynamisch abbilden können. Es ist bisher nur unzureichend bekannt, ob geschlechtsabhängige Unterschiede in der Steuerung der Phonationsatmung bei der Gesangsphonation eine Rolle spielen.

Die vorliegende Studie beschreibt die Analyse der Atembewegung von Thorax und Zwerchfell während der Phonation von 7 professionellen Sängerinnen und Sängern (3 ♀, 4 ♂). Diese wurden mittels eines 1.5T MRT (Tim Symphony, Siemens, Erlangen, Germany) in sagittaler und coronarer Schnittbildgebung mit 3 Bildern/Sek. dargestellt. Die Sängerinnen und Sänger wurden gebeten, ausgehaltenen Töne auf verschiedenen Tonhöhen zu phonieren und diese jeweils maximal lange auszuhalten. Des Weiteren wurden sie gebeten, Oktavsprünge auf- und abwärts in verschiedenen Tonhöhenbereichen zu singen.

In jedem Bild wurden dann Distanzen zwischen anatomischen Landmarken vermessen, um die Phonationsatembewegung zu charakterisieren. Dies erfolgte analog zu [6]. Parallel erfolgte die elektroglottographische Kontrolle von Grundfrequenz (ƒ_o) und Offenquotient (OQ), wie in [7] beschrieben. Zusätzlich wurde die Bestimmung des subglottischen Drucks (p_sub) und der Lautstärke (SPL) in einer separaten Untersuchung durchgeführt, da dies aus technischen Gründen nicht simultan mit der MRT Untersuchung möglich ist.

Bei der Phonation ausgehaltener Töne zeigte sich eine differenzierte Steuerung, wobei Thorax und vordere Zwerchfellanteile zu Beginn der Phonation stärker in inspiratorischer Position gehalten wurden, während sich v.a. hintere Zwerchfellanteile nach kaudal bewegten. Dieses Bewegungsmuster kehrte sich am Ende der Phonation um. Hierbei gab es keine geschlechtsspezifischen Unterschiede. Die Analyse der Oktavsprünge zeigte eine kurzfristige Zwerchfell Kontraktion für Abwärtssprünge ebenfalls unabhängig vom Geschlecht (F(6, 391)=0,62, p=0,73, d=0,31) (Abbildung 1 [Abb. 1]), wobei p_sub and SPL in den durchgeführten Übungen nicht differierten (F(1,69)=0,004, p=0,95, ɳ²<0,01 resp. F(1,69)=,49; p=0,49, ɳ²=0,01). Der OQ unterschied sich jedoch signifikant zwischen Sängerinnen und Sängern (F(1,69)=45,8; p<0,001, ɳ²=0,40, größer bei Sängerinnen) und korrelierte bei Sängerinnen mit der Grundfrequenz (mit zunehmender ƒ_o, steigend) jedoch bei Sängern nicht (r=0,56; p=0,001 resp. r=0,126, p=0,44).

Unterschiede zeigten sich dagegen im Ausmaß der Thorax- und Zwerchfellbewegung in Relation zur individuellen Ausatembewegung: Hier schöpften Sänger einen größeren Anteil ihrer individuellen Thorax-Bewegung für die Phonation aus, während Sängerinnen dagegen einen größeren Anteil Ihrer Zwerchfellbeweglichkeit ausnutzten (Abbildung 2 [Abb. 2]).

Grundsätzliche Phonationsatmungsmuster (differenzierte Steuerung von Thorax-Bewegung und Zwerchfellhebung [6], Zwerchfellkontraktion bei Tonsprüngen abwärts [8]) unterscheiden sich nicht signifikant zwischen Sängerinnen und Sängern. Im Kontrast dazu zeigen die Ergebnisse jedoch auch, dass männliche Sänger bei der Phonation maximaler Tonhaltedauern einen, in Relation zu ihrer Zwerchfellbewegung bei maximaler Exspiration, größeren Bewegungsradius im Thorax aufwiesen. Im Vergleich dazu zeigten Sängerinnen wiederum v.a. in ihrem vorderen und mittleren Zwerchfell Anteil eine stärkere Bewegung. Da die Zwerchfellbewegung durch die weitgehende Inkompressibilität der Abdominalorgane häufig auch mit einer Bewegung der Bauchdecke korreliert [9], sollte dies weiter kaudal im Körper wahrgenommen werden als eine Bewegung des Thorax. Damit wären die Ergebnisse kongruent mit der Fragebogenstudie von McCoy [1], welche eine weiter kaudal gelegene Projektion der Atembewegung bei Sängerinnen im Vergleich zu Sängern postulierten.

Ob die beschriebenen Unterschiede auf das Geschlecht oder andere Einflussfaktoren wie Stimmfach oder Köperphysionomie zurückzuführen sind, kann jedoch anhand der hinsichtlich der Anzahl der Sängerinnen und Sänger limitierten Stichprobe noch nicht abschließend evaluiert werden.