Как звукът влиза в ухото. слухов анализатор

Охлюве гъвкава тръба, образувана от три пълни с течност камери. Течността е практически несвиваема, така че всяко движение на стъпалото на стремето в овалния отвор трябва да бъде придружено от движение на течността другаде. При слухови честоти изпълнената с течност кохлеа, вестибуларният акведукт и други свързващи пътища между кохлеята и CSF са практически затворени и това се отразява в кръглата мембрана на прозореца, която позволява на стъпалото да се движи.

Кога плоча за кракатастремето се движи навътре, кръглият прозорец се отклонява навън. (Подложката и кръглият прозорец имат приблизително еднаква пространствена скорост, но се движат в противоположни посоки.) Именно това взаимодействие на кръглите и овалните прозорци, както и несвиваемостта на кохлеарните течности, определят важната роля на разликата в звуковото налягане, упражнявано върху двата кохлеарни прозорци за стимулиране на вътрешното ухо.

Охлювразделен на камери от базиларната мембрана, кортиевия орган, кохлеарния канал и мембраната на Райснер. Механичните свойства на кохлеарните камери до голяма степен зависят от механичните свойства на базиларната мембрана; последният е тесен, твърд, дебел в основата и по-широк, подвижен и тънък на върха. Тъй като течността по своята същност е несвиваема, движението навътре на стремето причинява мигновено предаване на движение през течностите на кохлеята, което води до изпъкване на кръглия прозорец.

По този начин, с движението на течности, има почти мигновено разпределение на налягането в различни отдели на кохлеята. Реакцията на различни участъци на кохлеята с техните различни механични свойства по отношение на разпределението на налягането води до появата на пътуваща вълна и изместване на кохлеарните камери. Максималното изместване на тази вълна зависи от тона и съответства на определени области, където има разлика в механичните свойства. Високочестотните звуци произвеждат максимално изместване близо до твърда и дебела основа, докато нискочестотните звуци произвеждат максимално изместване при мека и тънка горна част.

Тъй като вълназапочва пътя си от основата към върха и също спира непосредствено след мястото на максимално изместване, има асиметрия в движението на различни участъци на кохлеята. Всички звуци предизвикват известно изместване на базалната мембрана, докато нискочестотните звуци предизвикват преобладаващо изместване на върха. Тази асиметрия засяга нашето възприемане на сложни звуци (където нискочестотните звуци могат да повлияят на способността ни да възприемаме високочестотни звуци, но не и обратното) и се смята, че влияе върху чувствителността на основата на кохлеята, която е отговорна за високочестотните звуци в звукова травма или пресбиакузис. Движението на вътрешните структури на кохлеята стимулира космените клетки в органа на Корти, осигурявайки повече стимул при силно движение.

Анатомия на ухото в три части.
външно ухо: 1 - ушна мида; 2 - външен слухов проход; 3 - тимпанична мембрана.
Средно ухо: 4 - тимпанична кухина; 5 - слухова тръба.
вътрешно ухо: 6 и 7 - лабиринт с вътрешен слухов канал и вестибулокохлеарен нерв; 8 - вътрешна каротидна артерия;
9 - хрущял на слуховата тръба; 10-мускул, който повдига палатинното перде;
11 - мускул, напрягащ палатинното перде; 12 - мускул, който напряга тъпанчето (мускул на Toynbee).

а) Фазова разлика на звуковата вълна на кохлеарните прозорци. Както беше отбелязано по-рано, кохлеята реагира на разликата в звуковото налягане между кохлеарните прозорци, където звуковото налягане, упражнено върху овалния прозорец, е сумата от налягането, генерирано от осикуларната система и акустичното налягане в кухината на средното ухо. Важно е да се разбере как тази разлика (най-важният стимул за вътрешното ухо) зависи от относителната амплитуда и фаза на отделните звукови налягания в двата прозореца.

Със значително разликаамплитуди на звуковото налягане между овалния отвор и овалния отвор (както в здравото ухо, така и в ухото след успешна тимпанопластика, когато осикуларната система увеличава натиска, упражняван върху овалния отвор), фазовата разлика има малък ефект при определяне на налягането разлика между прозорците.

упадък важност на фазатас разлика в големината е показано на фигурата по-долу, показваща хипотетична ситуация, при която големината на звуковото налягане на овален прозорец е десет пъти (20 dB) по-голяма от звуковото налягане на кръгъл прозорец. Диапазонът на възможните разлики в налягането в прозорците е показан с две криви, едната от които с амплитуда 9 представлява разликата, когато наляганията на прозорците са във фаза (фазова разлика 0°), а другата крива (с амплитуда от 11), показваща разликата в налягането, когато прозорецът е напълно извън фаза (180° фазова разлика). Дори при максимален ефект от промяна на фазовата разлика, двете криви, показани на фигурата по-долу, са подобни по големина, в рамките на 2 dB.

Със значително разликапри величини около 100 и 1000 (40-60 dB), срещащи се в нормално ухо и в уши, които са претърпели успешна тимпанопластика, фазовата разлика има малък ефект.

Въпреки това, фазова разликаможе да бъде значително при условия, при които величините на звуковото налягане в областта на овалните и кръглите прозорци са сходни (например, когато осикуларната верига е повредена). При подобна амплитуда и фаза на прозорците на налягането има тенденция към взаимно неутрализиране и създаване само на малка разлика в налягането. От друга страна, ако наляганията на прозореца са с подобна амплитуда, но противоположни фази, те ще се потенцират взаимно, което ще доведе до разлика в налягането на прозореца, подобна на големината на приложеното налягане.

Ако има значителна разлика в големината между наляганията в прозорците на кохлеята, тогава фазовата разлика е от малко значение при определяне на разликата между двете звукови налягания.
В конкретния представен случай звуковото налягане при овалния прозорец е 10 пъти (20 dB) по-голямо от това при кръглия прозорец.
Представен е един цикъл на вълната на налягането на прозореца (P WD) за две състояния.
Пунктираната линия показва P WD, когато налягането при овалните и кръглите прозорци е във фаза, което води до пикова амплитуда на промяна на налягането от 9 = 10-1.
Плътната линия показва P WD при липса на фазово съвпадение и в резултат на това амплитудата на P WD е 11 = 10-(-1).
Имайте предвид, че и двете пикови амплитудни разлики се различават с по-малко от 2 dB (20log 10 11/9= 1,7 dB), въпреки че фазовата разлика се дължи на максималната възможна амплитудна разлика.
По този начин, в нормалното ухо и в успешната тимпанопластика на ухото, когато звуковото налягане в овалния отвор е по-голямо поради по-голямата проводимост на звука по осикуларната верига, разликата във фазата на звуковото налягане между овалния отвор и кръглия прозорец има малък ефект при определяне на резултата от слуха.

б) Начини за звукова стимулация на вътрешното ухо. Приносът на средното ухо към разликата в налягането в прозореца, която стимулира вътрешното ухо, може да бъде разделен на няколко стимулиращи пътя. В предишния раздел беше описано как осикуларната система трансформира звуковото налягане във външния слухов канал, предавайки го на овалния отвор. Този път се нарича осикуларно предаване.Има друг механизъм, наречен акустично предаване, чрез който средното ухо може да стимулира вътрешното ухо.

Движение тъпанчев отговор на звука, който възниква в, създава звуково налягане в кухината на средното ухо. Няколко милиметра разстояние между кохлеарните прозорци е причината акустичното звуково налягане при овалните и кръглите прозорци да е сходно, но не и идентично. Малките разлики между величините и фазите на звуковото налягане от външната страна на двата прозореца водят до малка, но измерима разлика в звуковото налягане между тях. В нормално ухо големината на разликата в налягането, осигурена от акустичното предаване, е малка, около 60 dB, което е по-малко от предаването през осикулите. Следователно осикуларното предаване доминира в здравото средно ухо и акустичното предаване може да бъде игнорирано.

Въпреки това, по-долу ще показаноче акустичното предаване може да бъде от голямо значение в случай на дефект на осикуларната верига, който възниква при определени заболявания, както и в реконструираното ухо.

звук на околната средаможе да достигне и до вътрешното ухо, чрез вибрациите на цялото тяло или главата, така наречената звукопроводимост на тялото. Това е по-общ процес от костната проводимост, при който само мастоидният процес се влияе от вибрации. Вибрациите, предизвикани от звука на цялото тяло и главата, могат да стимулират вътрешното ухо:
(1) генериране на натиск във външния слухов канал или средното ухо чрез упражняване на натиск върху стените им,
(2) създаване на реципрочни движения между слуховите костици и вътрешното ухо, и
(3) директно компресиране на вътрешното ухо и неговото съдържание чрез компресиране на околната течност и кост.

ОТНОСНО ролята на звукопроводимостта на тялотомалко се знае за нормалната слухова функция. Въпреки това, измерванията на загубата на слуха поради състояния като вродена атрезия на ушния канал предполагат, че цялото тяло може да осигури стимулация на вътрешното ухо, която е с 60 dB по-малка от нормалната осикуларна функция.

Схема на проводните пътища по осикуларната верига и акустична проводимост.
Предаването на слуховите костици се създава от движението на тъпанчевата мембрана, слуховите костици и стъпалото на стремето.
Акустичното предаване се дължи на звуковото налягане в средното ухо, което се създава от звуковото налягане на външния слухов канал и движението на тъпанчевата мембрана.
Тъй като кохлеарните прозорци са пространствено отдалечени, звуковото налягане на средното ухо при овалните и кръглите прозорци (RW) е подобно, но не е идентично.
Малка разлика между амплитудите на фазата на налягането при двата прозореца води до малка, но измерима разлика в звуковото налягане между двата прозореца.
Тази разлика се нарича акустично предаване. В нормалното ухо акустичното предаване е изключително ниско и неговият магнитуд е приблизително 60 dB по-малък от предаването през слуховите костици.

V) Аудиология на костната проводимост. Акустичната енергия, предавана на черепа по време на костна вибрация (камертон или електромагнитна вибрация на аудиометър), задвижва базалната мембрана и се възприема като звук. Извършват се клинични тестове за костна проводимост за диагностициране на кохлеарната функция. Механизмите, чрез които вибрациите на костите стимулират вътрешното ухо, са описани от Tonndorf et al., и са подобни на описаните по-рано за предаване на звук от цялото тяло. Важно е да се разбере, че всички хипотетични механизми на звукопроводимост отчитат относителната подвижност между слуховите костици и вътрешното ухо, както и факта, че чуваемостта по време на костната проводимост зависи от патологичното състояние на външния слухов канал и средното ухо. .

Слуховият анализатор възприема въздушните вибрации и трансформира механичната енергия на тези вибрации в импулси, които се възприемат в мозъчната кора като звукови усещания.

Рецептивната част на слуховия анализатор включва – външно, средно и вътрешно ухо (фиг. 11.8.). Външното ухо е представено от ушна мида (звукоуловител) и външен слухов проход, чиято дължина е 21-27 mm, а диаметърът е 6-8 mm. Външното и средното ухо са разделени от тъпанчевата мембрана - леко гъвкава и леко разтеглива мембрана.

Средното ухо се състои от верига от свързани помежду си кости: чукче, наковалня и стреме. Дръжката на чука е прикрепена към тимпаничната мембрана, основата на стремето е прикрепена към овалния прозорец. Това е един вид усилвател, който усилва вибрациите 20 пъти. В средното ухо освен това има два малки мускула, прикрепени към костите. Свиването на тези мускули води до намаляване на трептенията. Налягането в средното ухо се изравнява от Евстахиевата тръба, която се отваря в устата.

Вътрешното ухо е свързано със средното ухо посредством овален прозорец, към който е прикрепено стреме. Във вътрешното ухо има рецепторен апарат от два анализатора - възприемащ и слухов (фиг. 11.9.). Рецепторният апарат на слуха е представен от кохлеята. Кохлеята с дължина 35 mm и 2,5 извивки се състои от костна и мембранна част. Костната част е разделена от две мембрани: основната и вестибуларната (Reissner) на три канала (горна - вестибуларна, долна - тимпанична, средна - тимпанична). Средната част се нарича кохлеарен проход (мрежест). На върха горният и долният канал са свързани с хеликотрема. Горните и долните канали на кохлеята са пълни с перилимфа, средните с ендолимфа. По йонен състав перилимфата прилича на плазмата, ендолимфата наподобява вътреклетъчната течност (100 пъти повече K йони и 10 пъти повече Na йони).

Основната мембрана се състои от хлабаво опънати еластични влакна, така че може да се колебае. На основната мембрана - в средния канал има звуковъзприемащи рецептори - органът на Корти (4 реда космени клетки - 1 вътрешен (3,5 хиляди клетки) и 3 външни - 25-30 хиляди клетки). Отгоре - текториална мембрана.

Механизми за провеждане на звукови вибрации. Звуковите вълни, преминаващи през външния слухов канал, вибрират тъпанчевата мембрана, като последната задвижва костите и мембраната на овалния прозорец. Перилимфата трепти и към върха трептенията избледняват. Вибрациите на перилимфата се предават на вестибуларната мембрана, а последната започва да вибрира ендолимфата и основната мембрана.

В кохлеята се регистрира: 1) Общият потенциал (между Кортиевия орган и средния канал - 150 mV). Не е свързано с провеждането на звукови вибрации. Дължи се на уравнението на редокс процесите. 2) Потенциал за действие на слуховия нерв. Във физиологията е известен и третият - микрофонен - ​​ефект, който се състои в следното: ако в кохлеата се вкарат електроди и се свържат с микрофон, след усилване и произнасяне на различни думи в ухото на котката, микрофонът възпроизвежда същите думи. Микрофоничният ефект се генерира от повърхността на космените клетки, тъй като деформацията на космите води до появата на потенциална разлика. Този ефект обаче надвишава енергията на звуковите вибрации, които са го предизвикали. Следователно потенциалът на микрофона е трудна трансформация на механичната енергия в електрическа енергия и е свързан с метаболитни процеси в клетките на косата. Мястото на възникване на микрофонния потенциал е областта на корените на космите на космените клетки. Звуковите вибрации, действащи върху вътрешното ухо, налагат възникващ микрофоничен ефект върху ендокохлеарния потенциал.

Общият потенциал се различава от микрофонния по това, че отразява не формата на звуковата вълна, а нейната обвивка и възниква при въздействие на високочестотни звуци върху ухото (фиг. 11.10.).

Потенциалът за действие на слуховия нерв се генерира в резултат на електрическо възбуждане, което възниква в клетките на космите под формата на микрофонен ефект и нетен потенциал.

Между космените клетки и нервните окончания има синапси и се осъществяват както химически, така и електрически механизми за предаване.

Механизмът за предаване на звук с различни честоти.Дълго време физиологията беше доминирана от резонатора Теория на Хелмхолц: струни с различна дължина са опънати върху основната мембрана, като арфа имат различни честоти на вибрации. Под действието на звука тази част от мембраната, която е настроена на резонанс с дадена честота, започва да трепти. Вибрациите на опънатите нишки дразнят съответните рецептори. Тази теория обаче е критикувана, защото струните не са опънати и техните вибрации във всеки един момент включват твърде много мембранни влакна.

Заслужава внимание Теория на Бекеше. В кохлеята има феномен на резонанс, но резониращият субстрат не са влакната на основната мембрана, а течен стълб с определена дължина. Според Бекеше, колкото по-голяма е честотата на звука, толкова по-къса е дължината на осцилиращия течен стълб. Под действието на нискочестотни звуци дължината на осцилиращата течна колона се увеличава, улавяйки по-голямата част от основната мембрана, а не отделни влакна вибрират, а значителна част от тях. Всяка височина съответства на определен брой рецептори.

В момента най-разпространената теория за възприемането на звука с различни честоти е "теория на мястото"”, според който не е изключено участието на възприемащи клетки в анализа на слуховите сигнали. Предполага се, че космените клетки, разположени в различни части на основната мембрана, имат различна лабилност, което влияе върху звуковото възприятие, т.е. говорим за настройка на космените клетки към звуци с различна честота.

Увреждането на различни части на основната мембрана води до отслабване на електрическите явления, които възникват при дразнене от звуци с различна честота.

Според теорията на резонанса различни участъци от основната плоча реагират чрез вибриране на техните влакна на звуци с различна височина. Силата на звука зависи от големината на вибрациите на звуковите вълни, които се възприемат от тъпанчето. Звукът ще бъде толкова по-силен, колкото по-голяма е величината на вибрациите на звуковите вълни и, съответно, тъпанчето.Височината на звука зависи от честотата на вибрациите на звуковите вълни.Колкото по-голяма ще бъде честотата на вибрациите за единица време . възприема се от органа на слуха под формата на по-високи тонове (тънки, високи звуци на гласа) По-ниската честота на вибрациите на звуковите вълни се възприема от органа на слуха под формата на ниски тонове (бас, груби звуци и гласове) .

Възприемането на височината, интензитета на звука и местоположението на източника на звука започва с навлизането на звукови вълни във външното ухо, където привеждат тъпанчето в движение. Вибрациите на тимпаничната мембрана се предават през системата от слухови осикули на средното ухо до мембраната на овалния прозорец, което причинява колебания на перилимфата на вестибуларната (горната) скала. Тези вибрации се предават през хеликотремата към перилимфата на тимпаничната (долната) скала и достигат до кръглия прозорец, измествайки мембраната му към кухината на средното ухо. Вибрациите на перилимфата се предават и на ендолимфата на мембранния (среден) канал, което води до осцилаторни движения на основната мембрана, състояща се от отделни влакна, опънати като струни на пиано. Под действието на звука влакната на мембраната влизат в колебателно движение заедно с разположените върху тях рецепторни клетки на кортиевия орган. В този случай космите на рецепторните клетки са в контакт с текториалната мембрана, ресничките на космените клетки се деформират. Първо се появява рецепторен потенциал, а след това потенциал за действие (нервен импулс), който след това се пренася по слуховия нерв и се предава на други части на слуховия анализатор.

И морфолозите наричат ​​тази структура органел и баланс (organum vestibulo-cochleare). Има три отдела:

• външно ухо (външен слухов канал, ушна мида с мускули и връзки);
• средно ухо (тимпанична кухина, мастоидни придатъци, слухова тръба)
• (мембранен лабиринт, разположен в костния лабиринт вътре в костната пирамида).

1. Външното ухо концентрира звуковите вибрации и ги насочва към външния слухов отвор.

2. В слуховия канал провежда звукови вибрации към тъпанчето

3. Тъпанчето е мембрана, която вибрира, когато е изложена на звук.

4. Чукът с дръжката е прикрепен към центъра на тимпаничната мембрана с помощта на връзки, а главата му е свързана с наковалнята (5), която от своя страна е прикрепена към стремето (6).

Малките мускули помагат за предаването на звук, като регулират движението на тези кости.

7. Евстахиевата (или слуховата) тръба свързва средното ухо с назофаринкса. Когато налягането на околния въздух се промени, налягането от двете страни на тъпанчето се изравнява през слуховата тръба.

Кортиевият орган се състои от множество чувствителни космати клетки (12), които покриват базиларната мембрана (13). Звуковите вълни се улавят от космените клетки и се преобразуват в електрически импулси. Освен това тези електрически импулси се предават по слуховия нерв (11) към мозъка. Слуховият нерв се състои от хиляди най-фини нервни влакна. Всяко влакно започва от определен участък на кохлеята и предава специфична звукова честота. Нискочестотните звуци се предават по влакната, излизащи от върха на кохлеята (14), а високочестотните звуци се предават по влакната, свързани с нейната основа. Така функцията на вътрешното ухо е да преобразува механичните вибрации в електрически, тъй като мозъкът може да възприема само електрически сигнали.

външно ухое шумоабсорбатор. Външният слухов канал провежда звукови вибрации към тъпанчето. Тимпаничната мембрана, която разделя външното ухо от тъпанчевата кухина или средното ухо, е тънка (0,1 mm) преграда, оформена като насочена навътре фуния. Мембраната вибрира под действието на звукови вибрации, които идват към нея през външния слухов канал.

Звуковите вибрации се улавят от ушните миди (при животните те могат да се обърнат към източника на звук) и се предават през външния слухов канал до тъпанчевата мембрана, която разделя външното ухо от средното ухо. Улавянето на звука и целият процес на слушане с две уши - така нареченият бинаурален слух - е важен за определяне посоката на звука. Звуковите вибрации, идващи отстрани, достигат до най-близкото ухо няколко десетхилядни от секундата (0,0006 s) по-рано от другото. Тази незначителна разлика във времето, през което звукът достига до двете уши, е достатъчна, за да се определи посоката му.

Средно ухое звукопроводимо устройство. Представлява въздушна кухина, която чрез слуховата (евстахиевата) тръба е свързана с назофарингеалната кухина. Вибрациите от тъпанчевата мембрана през средното ухо се предават от 3 свързани помежду си слухови костици - чукче, наковалня и стреме, а последното през мембраната на овалното прозорче предава тези вибрации на течността във вътрешното ухо - перилимфата .

Поради особеностите на геометрията на слуховите осикули, вибрациите на тимпаничната мембрана с намалена амплитуда, но повишена сила, се предават на стремето. В допълнение, повърхността на стремето е 22 пъти по-малка от тъпанчевата мембрана, което увеличава нейния натиск върху мембраната на овалния прозорец със същото количество. В резултат на това дори слаби звукови вълни, действащи върху тъпанчевата мембрана, са в състояние да преодолеят съпротивлението на мембраната на овалния прозорец на вестибюла и да доведат до колебания в течността в кохлеята.

При силни звуци специални мускули намаляват подвижността на тъпанчето и слуховите костици, адаптирайки слуховия апарат към такива промени в стимула и предпазвайки вътрешното ухо от разрушаване.

Благодарение на връзката през слуховата тръба на въздушната кухина на средното ухо с кухината на назофаринкса, става възможно да се изравни налягането от двете страни на тимпаничната мембрана, което предотвратява нейното разкъсване при значителни промени във външното налягане среда - при гмуркане под вода, изкачване на височина, стрелба и др. Това е барофункцията на ухото.

В средното ухо има два мускула: тензорната тимпанична мембрана и стремето. Първият от тях, свивайки се, увеличава напрежението на тимпаничната мембрана и по този начин ограничава амплитудата на нейните трептения по време на силни звуци, а вторият фиксира стремето и по този начин ограничава движението му. Рефлексното съкращение на тези мускули настъпва 10 ms след началото на силен звук и зависи от неговата амплитуда. По този начин вътрешното ухо автоматично се предпазва от претоварване. При моментни силни дразнения (удари, експлозии и др.) Този защитен механизъм няма време да работи, което може да доведе до увреждане на слуха (например сред експлозиви и стрелци).

вътрешно ухое устройство за приемане на звук. Разположен е в пирамидата на слепоочната кост и съдържа кохлеята, която при човека образува 2,5 спирални спирали. Кохлеарният канал е разделен от две прегради от основната мембрана и вестибуларната мембрана на 3 тесни прохода: горен (scala vestibularis), среден (мембранен канал) и долен (scala tympani). В горната част на кохлеята има дупка, свързваща горния и долния канал в един, преминаващ от овалния прозорец към върха на кохлеята и по-нататък към кръглия прозорец. Неговата кухина е изпълнена с течност - перилимфа, а кухината на средния мембранен канал е изпълнена с течност с различен състав - ендолимфа. В средния канал има звуковъзприемащ апарат - органът на Корти, в който има механорецептори на звукови вибрации - космени клетки.

Основният път на предаване на звука до ухото е въздухът. Приближаващият се звук вибрира тимпаничната мембрана и след това вибрациите се предават през веригата от слухови осикули към овалния прозорец. В същото време възникват въздушни вибрации на тимпаничната кухина, които се предават на мембраната на кръглия прозорец.

Друг начин за доставяне на звуци в кохлеята е тъканна или костна проводимост . В този случай звукът директно действа върху повърхността на черепа, което го кара да вибрира. Костен път за предаване на звук става от голямо значение, ако вибриращ обект (например стебло на камертон) влезе в контакт с черепа, както и при заболявания на системата на средното ухо, когато предаването на звуци през осикуларната верига е нарушено. В допълнение към въздушния път, провеждането на звукови вълни, има тъканен или костен път.

Под въздействието на въздушни звукови вибрации, както и когато вибратори (например костен телефон или костен камертон) влязат в контакт с обвивката на главата, костите на черепа започват да се колебаят (започва и костният лабиринт да осцилира). Въз основа на най-новите данни (Bekesy - Bekesy и други) може да се предположи, че звуците, разпространяващи се през костите на черепа, възбуждат кортиевия орган само ако, подобно на въздушните вълни, причиняват издуване на определен участък от основната мембрана.

Способността на костите на черепа да провеждат звук обяснява защо самият човек, неговият глас, записан на лента, при възпроизвеждане на записа изглежда извънземен, докато другите лесно го разпознават. Факт е, че записът на лентата не възпроизвежда напълно гласа ви. Обикновено, когато говорите, чувате не само онези звуци, които чуват вашите събеседници (т.е. тези звуци, които се възприемат поради проводимостта въздух-течност), но и онези нискочестотни звуци, чийто проводник са костите на вашия череп. Въпреки това, когато слушате запис на собствения си глас, вие чувате само това, което може да бъде записано - звуци, които се носят от въздуха.

бинаурален слух . Човекът и животните имат пространствен слух, т.е. способността да определят местоположението на източника на звук в пространството. Това свойство се основава на наличието на бинаурален слух или слух с две уши. За него е важно и наличието на две симетрични половини на всички нива. Остротата на бинауралния слух при хората е много висока: позицията на източника на звук се определя с точност до 1 ъглов градус. Основата за това е способността на невроните в слуховата система да оценяват междуушните (интерауралните) разлики във времето на достигане на звука до дясното и лявото ухо и интензитета на звука във всяко ухо. Ако източникът на звук е разположен далеч от средната линия на главата, звуковата вълна пристига в едното ухо малко по-рано и има по-голяма сила, отколкото в другото ухо. Оценката на разстоянието на източника на звук от тялото е свързана с отслабването на звука и промяната в неговия тембър.

При отделно стимулиране на дясното и лявото ухо през слушалки, забавяне между звуците до 11 μs или разлика в интензитета на два звука с 1 dB води до очевидно изместване на локализацията на източника на звук от средната линия към по-ранен или по-силен звук. В слуховите центрове има рязко приспособяване към определен диапазон от междуушни разлики във времето и интензивността. Открити са и клетки, които реагират само на определена посока на движение на източника на звук в пространството.

Ушната мида, външният слухов канал, тъпанчевата мембрана, слуховите костици, пръстеновидният лигамент на овалния прозорец, мембраната на кръглия прозорец (вторична тъпанчева мембрана), лабиринтната течност (перилимфа), основната мембрана участват в провеждането на звукови вибрации.

При хората ролята на ушната мида е относително малка. При животни, които имат способността да движат ушите си, ушните миди помагат да се определи посоката на източника на звук. При хората ушната мида, подобно на мундщука, събира само звукови вълни. В това отношение обаче неговата роля е незначителна. Следователно, когато човек слуша тихи звуци, той поставя ръката си на ухото си, поради което повърхността на ушната мида се увеличава значително.

Звуковите вълни, проникнали в ушния канал, предизвикват вибриране на тимпаничната мембрана, която предава звуковите вибрации през осикуларната верига към овалния прозорец и по-нататък към перилимфата на вътрешното ухо.

Тимпаничната мембрана реагира не само на онези звуци, чийто брой вибрации съвпада с нейния собствен тон (800-1000 Hz), но и на всеки звук. Такъв резонанс се нарича универсален, за разлика от острия резонанс, когато второ звучащо тяло (например струна на пиано) реагира само на един специфичен тон.

Тъпанчевата мембрана и слуховите костици не само предават звуковите вибрации, влизащи във външния слухов канал, но ги трансформират, т.е. преобразуват въздушните вибрации с голяма амплитуда и ниско налягане в колебания на лабиринтната течност с малка амплитуда и високо налягане.

Тази трансформация се постига поради следните условия: 1) повърхността на тимпаничната мембрана е 15-20 пъти по-голяма от площта на овалния прозорец; 2) чукът и наковалнята образуват неравномерен лост, така че екскурзиите, направени от стъпалото на стремето, са приблизително един и половина пъти по-малки от екскурзиите на дръжката на малеуса.

Общият ефект от трансформиращото действие на тъпанчевата мембрана и лостовата система на слуховите костици се изразява в повишаване на силата на звука с 25-30 dB.

Нарушаването на този механизъм при увреждане на тимпаничната мембрана и заболявания на средното ухо води до съответно намаляване на слуха, т.е. с 25-30 dB.

За нормалното функциониране на тъпанчевата мембрана и осикуларната верига е необходимо налягането на въздуха от двете страни на тъпанчевата мембрана, т.е. във външния слухов проход и в тъпанчевата кухина, да бъде еднакво.

Това изравняване на налягането се дължи на вентилационната функция на слуховата тръба, която свързва тъпанчевата кухина с назофаринкса. При всяко преглъщане въздухът от назофаринкса навлиза в тъпанчевата кухина и по този начин въздушното налягане в тъпанчевата кухина се поддържа постоянно на атмосферното ниво, т.е. на същото ниво като във външния слухов канал.

Звукопроводящият апарат включва и мускулите на средното ухо, които изпълняват следните функции: 1) поддържат нормалния тон на тимпаничната мембрана и осикуларната верига; 2) защита на вътрешното ухо от прекомерна звукова стимулация; 3) настаняване, т.е. адаптиране на звукопроводящия апарат към звуци с различна сила и височина.

Със свиването на мускула, разтягащ тъпанчето, се повишава слуховата чувствителност, което дава основание да се счита този мускул за "тревожен". Мускулът на стапедия играе обратната роля - по време на свиването си той ограничава движението на стремето и по този начин заглушава твърде силните звуци.

Външното ухо включва ушната мида, ушния канал и тъпанчевата мембрана, която покрива вътрешния край на ушния канал. Ушният канал има неправилна извита форма. При възрастен е около 2,5 см дължина и около 8 мм в диаметър. Повърхността на ушния канал е покрита с косми и съдържа жлези, които отделят ушна кал, която е необходима за поддържане на влажността на кожата. Слуховият канал също така осигурява постоянна температура и влажност на тъпанчевата мембрана.

• Средно ухо

Средното ухо е пълна с въздух кухина зад тъпанчето. Тази кухина се свързва с назофаринкса чрез евстахиевата тръба, тесен хрущялен канал, който обикновено е затворен. При преглъщане се отваря евстахиевата тръба, която позволява на въздуха да навлезе в кухината и изравнява налягането от двете страни на тъпанчето за оптимална подвижност. Средното ухо съдържа три миниатюрни слухови костици: чука, наковалня и стреме. Единият край на чука е свързан с тимпаничната мембрана, другият му край е свързан с наковалнята, която от своя страна е свързана със стремето, а стремето с кохлеята на вътрешното ухо. Тъпанчевата мембрана непрекъснато трепти под въздействието на звуци, уловени от ухото, а слуховите костици предават нейните вибрации на вътрешното ухо.

• вътрешно ухо

Вътрешното ухо съдържа няколко структури, но само кохлеята, която получава името си от спираловидната си форма, е от значение за слуха. Кохлеята е разделена на три канала, пълни с лимфна течност. Течността в средния канал се различава по състав от течността в другите два канала. Органът, пряко отговорен за слуха (органът на Корти), се намира в средния канал. Органът на Корти съдържа около 30 000 космени клетки, които улавят колебанията в течността в канала, причинени от движението на стремето, и генерират електрически импулси, които се предават по слуховия нерв към слуховата кора на мозъка. Всяка космена клетка реагира на специфична звукова честота, като високите честоти се улавят от клетки в долната кохлея, а клетките, настроени на ниски честоти, се намират в горната кохлея. Ако космените клетки умрат по някаква причина, човекът престава да възприема звуците на съответните честоти.

• слухови пътища

Слуховите пътища са колекция от нервни влакна, които провеждат нервните импулси от кохлеята към слуховите центрове на мозъчната кора, което води до слухово усещане. Слуховите центрове се намират в темпоралните дялове на мозъка. Времето, необходимо на слуховия сигнал да премине от външното ухо до слуховите центрове на мозъка, е около 10 милисекунди.

Как работи човешкото ухо (чертеж с любезното съдействие на Siemens)

Звукоусещане

Ухото последователно преобразува звуците в механични вибрации на тимпаничната мембрана и слуховите костици, след това във вибрации на течността в кохлеята и накрая в електрически импулси, които се предават по пътищата на централната слухова система до темпоралните лобове на мозъка. за разпознаване и обработка.
Мозъкът и междинните възли на слуховите пътища извличат не само информация за височината и силата на звука, но и други характеристики на звука, например интервала от време между моментите, когато звукът се улавя отдясно и отляво уши - това е основата за способността на човек да определи посоката, в която идва звукът. В същото време мозъкът оценява както информацията, получена от всяко ухо поотделно, така и комбинира цялата получена информация в едно усещане.

Нашите мозъци съхраняват модели за звуците около нас - познати гласове, музика, опасни звуци и т.н. Това помага на мозъка в процеса на обработка на информация за звука, за да различи бързо познатите звуци от непознатите. При загуба на слуха мозъкът започва да получава изкривена информация (звуците стават по-тихи), което води до грешки в интерпретацията на звуците. От друга страна, увреждането на мозъка поради стареене, травма на главата или неврологични заболявания и разстройства може да бъде придружено от симптоми, подобни на тези при загуба на слуха, като невнимание, откъсване от околната среда и неадекватна реакция. За правилното чуване и разбиране на звуци е необходима координирана работа на слуховия анализатор и мозъка. Така без преувеличение можем да кажем, че човек чува не с ушите си, а с мозъка си!