Таблица на структурата и функциите на слуховата сензорна система. Местоположение и структура на рецепторните клетки на спиралния орган

Сензорна система (анализатор)- нарича се част от нервната система, състояща се от перцептивни елементи - сензорни рецептори, нервни пътища, които предават информация от рецепторите към мозъка и части от мозъка, които обработват и анализират тази информация

Сензорната система включва 3 части

1. Рецептори – сетивни органи

2. Проводник, свързващ рецепторите с мозъка

3. Участък от кората на главния мозък, който възприема и обработва информация.

Рецептори- периферна връзка, предназначена да възприема стимули от външни или вътрешна среда.

Сензорните системи имат общ структурен план и сензорните системи се характеризират с

Многослойност- наличие на няколко слоя нервни клетки, първият от които е свързан с рецепторите, а вторият с невроните на двигателните зони на мозъчната кора. Невроните са специализирани за обработка различни видовесензорна информация.

Многоканален- наличието на множество паралелни канали за обработка и предаване на информация, което гарантира детайлен анализ на сигнала и по-голяма надеждност.

Различен брой елементи в съседни слоеве, който образува така наречените „сензорни фунии“ (стесняване или разширяване) Те могат да осигурят премахване на излишната информация или, обратно, частичен и сложен анализ на характеристиките на сигнала

Диференциация сензорна системавертикално и хоризонтално.Вертикалната диференциация означава образуването на участъци от сетивната система, състоящи се от няколко невронни слоя (обонятелни луковици, кохлеарни ядра, геникуларни тела).

Хоризонталната диференциация представлява наличието на рецептори и неврони с различни свойства в рамките на един и същи слой. Например пръчиците и колбичките в ретината обработват информацията по различен начин.

Основната задача на сензорната система е възприемането и анализирането на свойствата на стимулите, въз основа на които възникват усещания, възприятия и идеи. Това съставлява формите на сетивно, субективно отражение на външния свят

Функции на сензорните системи

1. Откриване на сигнал.Всяка сетивна система в процеса на еволюция се е приспособила към възприемането на адекватни стимули, присъщи на дадена система. Сетивната система, например окото, може да получи различни - адекватни и неадекватни дразнения (светлина или удар в окото). Сетивните системи възприемат сила - окото възприема 1 светлинен фотон (10 V -18 W). Удар за очите (10V -4W). Електрически ток (10V -11W)
2. Дискриминация на сигнала.
3. Предаване или преобразуване на сигнал. Всяка сензорна система работи като преобразувател. Той преобразува една форма на енергия от активен стимул в енергия нервно раздразнение. Сетивната система не трябва да изкривява сигнала на стимула.

• Може да има пространствен характер
• Временни трансформации
• ограничаване на излишъка на информация (включване на инхибиторни елементи, които инхибират съседни рецептори)
• Идентифициране на съществените характеристики на сигнала

1. Информационно кодиране -под формата на нервни импулси
2. Откриване на сигнал и др.д. идентифициране на признаци на стимул, който има поведенческо значение
3. Осигурете разпознаване на изображения
4. Адаптирайте се към стимули
5. Взаимодействие на сетивните системи,които формират схемата на околния свят и в същото време ни позволяват да се съотнесем към тази схема, за нашата адаптация. Всички живи организми не могат да съществуват, без да получават информация от заобикаляща среда. Колкото по-точно един организъм получава такава информация, толкова по-големи са шансовете му в борбата за съществуване.

Сензорните системи са способни да реагират на неподходящи стимули. Ако опитате клемите на батерията, това причинява вкусово усещане- кисело, това е действието на електрическия ток. Тази реакция на сетивната система на адекватни и неадекватни стимули постави пред физиологията въпроса – доколко можем да се доверим на сетивата си.

Йохан Мюлер формулира през 1840 г законът за специфичната енергия на сетивните органи.

Качеството на усещанията не зависи от природата на стимула, а се определя изцяло от специфичната енергия, присъща на чувствителната система, която се освобождава при действието на стимула.

С този подход можем да знаем само това, което е присъщо на самите нас, а не това, което е в света около нас. Последвалите изследвания показват, че възбужданията във всяка сетивна система възникват на базата на един източник на енергия - АТФ.

Ученикът на Мюлер Хелмхолц създава теория на символите, според който той разглежда усещанията като символи и обекти на околния свят. Теорията на символите отрече възможността да познаваме света около нас.

Тези 2 направления бяха наречени физиологичен идеализъм. Какво е сензация? Усещането е субективен образ на обективния свят. Усещанията са образи на външния свят. Те съществуват в нас и се генерират от действието на нещата върху нашите сетива. За всеки от нас този образ ще бъде субективен, т.е. зависи от степента на нашето развитие, опит и всеки човек възприема околните предмети и явления по свой начин. Те ще бъдат обективни, т.е. това означава, че те съществуват, независимо от нашето съзнание. След като има субективност на възприятието, тогава как да решим кой възприема най-правилно? Къде ще е истината? Критерият за истината е Практически дейности. Провежда се последователно обучение. На всеки етап се оказва нова информация. Детето пробва играчките и ги разделя на части. Именно от тези дълбоки преживявания ние получаваме по-дълбоко познание за света.

Класификация на рецепторите.

1. Първичен и вторичен. Първични рецепторипредставляват рецепторно окончание, което се образува от първия сетивен неврон (телце на Пачини, телце на Майснер, диск на Меркел, телце на Руфини). Този неврон се намира в спинален ганглий. Вторични рецепторивъзприемат информация. Дължи се на специализирани нервни клетки, които след това предават възбуждане на нервното влакно. Чувствителни клетки на органите на вкуса, слуха, равновесието.
2. Дистанционно и контактно. Някои рецептори възприемат възбуждане чрез директен контакт - контакт, докато други могат да възприемат дразнене на известно разстояние - отдалечено
3. Екстерорецептори, интерорецептори. Екстерорецептори- възприемат раздразнение от външна среда- зрение, вкус и др. и осигуряват адаптация към околната среда. Интерорецептори- рецептори на вътрешните органи. Те отразяват състоянието на вътрешните органи и вътрешната среда на тялото.
4. Соматични - повърхностни и дълбоки. Повърхностни - кожа, лигавици. Дълбоко - рецептори на мускули, сухожилия, стави
5. Висцерална
6. рецептори на ЦНС
7. Рецептори на специални сетива - зрителни, слухови, вестибуларни, обонятелни, вкусови

По естеството на възприемане на информация

1. Механорецептори (кожа, мускули, сухожилия, стави, вътрешни органи)
2. Терморецептори (кожа, хипоталамус)
3. Хеморецептори (аортна дъга, каротиден синус, продълговат мозък, език, нос, хипоталамус)
4. Фоторецептори (око)
5. Болкови (ноцицептивни) рецептори (кожа, вътрешни органи, лигавици)

Механизми на възбуждане на рецепторите

При първичните рецептори действието на стимула се възприема от края на сетивния неврон. Активен стимул може да причини хиперполяризация или деполяризация на повърхностните мембранни рецептори, главно поради промени в натриевия пермеабилитет. Увеличаването на пропускливостта за натриеви йони води до деполяризация на мембраната и на рецепторната мембрана възниква рецепторен потенциал. Съществува, докато е в сила стимулът.

Рецепторен потенциалне се подчинява на закона „всичко или нищо“, амплитудата му зависи от силата на стимула. Няма рефрактерен период. Това позволява рецепторните потенциали да бъдат сумирани по време на действието на следващите стимули. Разпространява се меленно, с изчезване. Когато рецепторният потенциал достигне критичен праг, това предизвиква появата на потенциал за действие в най-близкия възел на Ранвие. Във възела на Ранвие възниква потенциал за действие, който се подчинява на закона „Всичко или нищо“ Този потенциал ще се разпространява.

При вторичния рецептор действието на стимула се възприема от рецепторната клетка. В тази клетка възниква рецепторен потенциал, следствието от което ще бъде освобождаването на предавателя от клетката в синапса, който действа върху постсинаптичната мембрана на чувствителното влакно и взаимодействието на предавателя с рецепторите води до образуването на друг, местен потенциал, който се нарича генератор. Свойствата му са идентични с рецепторните. Амплитудата му се определя от количеството освободен медиатор. Медиатори - ацетилхолин, глутамат.

Потенциалите за действие възникват периодично, защото Те се характеризират с рефрактерен период, когато мембраната губи своята възбудимост. Потенциалите за действие възникват дискретно и рецепторът в сензорната система работи като аналогово-дискретен преобразувател. В рецепторите се наблюдава адаптация - приспособяване към действието на дразнители. Има такива, които се адаптират бързо и такива, които се адаптират бавно. По време на адаптацията амплитудата на рецепторния потенциал и броят на нервните импулси, които преминават по чувствителното влакно, намаляват. Рецепторите кодират информацията. Това е възможно чрез честотата на потенциалите, чрез групирането на импулсите в отделни залпове и интервалите между залповете. Възможно е кодиране въз основа на броя на активираните рецептори в рецептивното поле.

Праг на раздразнение и праг на развлечение.

Праг на дразнене- минималната сила на дразнителя, който предизвиква усещане.

Праг на забавление- минималната сила на промяна на стимула, при която възниква ново усещане.

Космените клетки се възбуждат, когато космите се изместят с 10 до -11 метра - 0,1 amstrom.

През 1934 г. Вебер формулира закон, установяващ връзката между първоначалната сила на стимулацията и интензивността на усещането. Той показа, че промяната в силата на стимула е постоянна величина

∆I / Io = K Io=50 ∆I=52,11 Io=100 ∆I=104,2

Фехнер установи, че усещането е право пропорционално на логаритъма на дразненето

S=a*logR+b S-усещане R-дразнене

S=KI в A Степен I - сила на дразнене, K и A - константи

За тактилни рецептори S=9.4*I d 0.52

В сетивните системи има рецептори за саморегулация на рецепторната чувствителност.

Влияние на симпатиковата система - симпатикова системаповишава чувствителността на рецепторите към действието на стимули. Това е полезно в ситуация на опасност. Повишава възбудимостта на рецепторите - ретикуларна формация. В сетивните нерви са открити еферентни влакна, които могат да променят чувствителността на рецепторите. Такива нервни влакна се намират в слуховия орган.

Сензорна слухова система

За повечето хора, живеещи в съвременна затворена среда, слухът им прогресивно намалява. Това се случва с възрастта. Това се улеснява от замърсяване от звуци от околната среда - автомобили, дискотеки и др. Промените в слуховия апарат стават необратими. Човешките уши съдържат 2 сетивни органа. Слух и баланс. Звуковите вълни се разпространяват под формата на компресия и разряд в еластични среди, а разпространението на звуци в плътни среди е по-добро, отколкото в газове. Звукът има 3 важни свойства- височина или честота, мощност или интензитет и тембър. Височината на звука зависи от честотата на вибрациите и човешкото ухо възприема честоти от 16 до 20 000 Hz. С максимална чувствителност от 1000 до 4000 Hz.

Основната честота на звука на мъжкия ларинкс е 100 Hz. Жени - 150 Hz. При разговор се появяват допълнителни високочестотни звуци под формата на съскане и свистене, които изчезват при разговор по телефона и това прави речта по-разбираема.

Силата на звука се определя от амплитудата на вибрациите. Звуковата мощност се изразява в dB. Силата е логаритмична връзка. Шепнеща реч - 30 dB, нормална реч - 60-70 dB. Звукът на транспорта е 80, шумът на двигателя на самолета е 160. Сила на звука от 120 dB причинява дискомфорт, а 140 води до болезнени усещания.

Тембърът се определя от вторичните вибрации на звуковите вълни. Подредените вибрации създават музикални звуци. А произволните вибрации просто причиняват шум. Една и съща нота звучи различно различни инструментипоради различни допълнителни флуктуации.

Човешкото ухо има 3 компонента - външно, средно и вътрешно ухо. Външното ухо е представено от ушната мида, която действа като фуния за събиране на звук. Човешкото ухо улавя звуци по-малко перфектно от заека и конете, които могат да контролират ушите си. Ушната мида се основава на хрущял, с изключение на ушната мида. Хрущялна тъканпридава еластичност и форма на ухото. Ако хрущялът е повреден, той се възстановява чрез нарастване. Външен Ушния канал S-образна - навътре, напред и надолу, дължина 2,5 см. Ушният канал е покрит с кожа с ниска чувствителност на външната част и висока чувствителност на вътрешната част. Външната част на ушния канал съдържа косми, които предотвратяват навлизането на частици в ушния канал. Жлезите на ушния канал произвеждат жълт лубрикант, който също предпазва ушния канал. В края на прохода е тъпанчето, което се състои от фиброзни влакна, покрити отвън с кожа, а отвътре с лигавица. Тъпанчето разделя средното ухо от външното ухо. Вибрира с честотата на възприемания звук.

Средното ухо е представено от тъпанчевата кухина, чийто обем е приблизително 5-6 капки вода и тъпанчева кухинапълно с вода, покрито с лигавица и съдържа 3 слухови костици: малеус, инкус и стреме.Средното ухо се свързва с назофаринкса чрез евстахиевата тръба. В покой луменът на Евстахиевата тръба е затворен, което изравнява налягането. Възпалителни процеси, което води до възпаление на тази тръба, причиняващо усещане за задръстване. Средното ухо е отделено от вътрешното ухо с овална и кръгла дупка. Вибрациите на тъпанчето чрез система от лостове се предават от стремето към овален прозорец, а външното ухо предава звуци по въздуха.

Има разлика в площта на тъпанчевата мембрана и овалния прозорец (площта на тъпанчевата мембрана е 70 мм на кв., а тази на овалния прозорец е 3,2 мм на кв.). Когато вибрациите се прехвърлят от мембраната към овалния прозорец, амплитудата намалява и силата на вибрациите се увеличава 20-22 пъти. При честоти до 3000 Hz, 60% от E се предава на вътрешно ухо. В средното ухо има 2 мускула, които променят вибрациите: тензорен тимпани мускул (прикрепен към централната част на тъпанчето и към дръжката на чука) - с увеличаване на силата на свиване амплитудата намалява; стременен мускул - съкращенията му ограничават вибрациите на стремето. Тези мускули предотвратяват нараняване на тъпанчето. Освен предаване на звук във въздуха има и костен трансфер, но тази звукова сила не е в състояние да предизвика вибрации в костите на черепа.

Вътрешно ухо

Вътрешното ухо е лабиринт от свързани помежду си тръби и разширения. Органът на равновесието се намира във вътрешното ухо. Лабиринтът има костна основа, а вътре има ципест лабиринт и има ендолимфа. Слуховата част включва кохлеята, тя прави 2,5 оборота около централната ос и е разделена на 3 скали: вестибуларна, тимпанична и мембранна. Вестибуларният канал започва с мембраната на овалния прозорец и завършва с кръглия прозорец. На върха на кохлеята тези 2 канала комуникират чрез хеликокрем. И двата канала са пълни с перилимфа. В средния мембранен канал има апарат за приемане на звук - органът на Корти. Основната мембрана е изградена от еластични влакна, които започват от основата (0,04 mm) и достигат до върха (0,5 mm). Към върха плътността на влакната намалява 500 пъти. Кортиевият орган е разположен върху базиларната мембрана. Изградена е от 20-25 хиляди специални космени клетки, разположени върху опорни клетки. Космените клетки лежат в 3-4 реда (външен ред) и в един ред (вътрешен). В горната част на космените клетки има стереоцилии или киноцилии, най-големите стереоцилии. Сетивните влакна се доближават до клетките на косата 8 FCN двойкиот спиралния ганглий. В този случай 90% от изолираните сетивни влакна завършват върху вътрешните космени клетки. До 10 влакна се събират в една вътрешна космена клетка. И в състава нервни влакнаИма и еферентни (оливо-кохлеарен сноп). Те образуват инхибиторни синапси върху сетивните влакна от спиралния ганглий и инервират външните космени клетки. Дразненето на кортиевия орган е свързано с предаването на осикуларни вибрации към овалния прозорец. Нискочестотните вибрации се разпространяват от овалния прозорец към върха на кохлеята (включена е цялата основна мембрана).При ниски честоти се наблюдава възбуждане на косъмчетата, разположени на върха на кохлеята. Бекаши изучава разпространението на вълните в кохлеята. Той установи, че с увеличаването на честотата се включва по-малък стълб течност. Високочестотните звуци не могат да включват целия стълб от течност, така че колкото по-висока е честотата, толкова по-малко вибрира перилимфата. Вибрации на основната мембрана могат да възникнат, когато звуците се предават през мембранния канал. Когато основната мембрана трепти, космените клетки се изместват нагоре, което причинява деполяризация, а ако е надолу, космите се отклоняват навътре, което води до хиперполяризация на клетките. Когато космените клетки се деполяризират, Ca каналите се отварят и Ca насърчава потенциал за действие, който носи информация за звука. Външните слухови клетки имат еферентна инервация и предаването на възбуждане става с помощта на Ach върху външните космени клетки. Тези клетки могат да променят дължината си: скъсяват се с хиперполяризация и се удължават с поляризация. Промяната на дължината на външните космени клетки засяга осцилаторния процес, което подобрява възприемането на звука от вътрешните космени клетки. Промяната в потенциала на космените клетки е свързана с йонния състав на ендо- и перилимфата. Перилимфата прилича на цереброспиналната течност, докато ендолимфата прилича висока концентрацияК (150 mmol). Поради това ендолимфата придобива положителен заряд спрямо перилимфата (+80mV). Космените клетки съдържат много К; те имат мембранен потенциали отрицателно заредени отвътре и положително отвън (MP = -70 mV), а потенциалната разлика прави възможно проникването на K от ендолимфата в клетките на косата. Смяната на позицията на един косъм отваря 200-300 K канали и настъпва деполяризация. Затварянето е придружено от хиперполяризация. В Корти орган отивачестотно кодиране поради възбуждане на различни части на основната мембрана. В същото време беше показано, че нискочестотните звуци могат да бъдат кодирани от същия брой нервни импулси като звука. Такова кодиране е възможно при възприемане на звук до 500Hz. Кодирането на звуковата информация се постига чрез увеличаване на броя на влакната, стрелящи при по-интензивен звук и поради броя на активираните нервни влакна. Сетивните влакна на спиралния ганглий завършват в дорзалните и вентралните ядра на кохлеята на продълговатия мозък. От тези ядра сигналът влиза в ядрата на маслините както от собствената, така и от противоположната страна. От нейните неврони идват възходящи пътищакато част от страничната бримка, която се приближава до долните туберкули на квадригеминала и медиалното геникулатно тяло на зрителния туберкул. От последния сигналът отива към горната темпорална извивка (извивката на Heschl). Това съответства на полета 41 и 42 (основна зона) и поле 22 (вторична зона). В централната нервна система има топотонична организация на невроните, т.е. звуците се възприемат с различни честотии различни интензитети. Кортикален центърима значение за възприятието, звуковата последователност и пространствената локализация. Ако поле 22 е повредено, дефиницията на думите е нарушена (рецептивна опозиция).

Ядрата на горната маслина са разделени на средна и странична част. А страничните ядра определят неравномерния интензитет на звуците, идващи към двете уши. Медиалното ядро ​​на горната маслина открива времеви разлики във входа звукови сигнали. Беше открито, че сигналите от двете уши влизат в различни дендритни системи на един и същи възприемащ неврон. Нарушение слухово възприятиеможе да се прояви като звънене в ушите при раздразнение вътрешно ухоили слухов нерви два вида глухота: кондуктивна и нервна. Първият е свързан с лезии на външното и средното ухо (церумна тапа), вторият е свързан с дефекти на вътрешното ухо и лезии на слуховия нерв. Възрастните хора губят способността да възприемат високочестотни гласове. Благодарение на две уши е възможно да се определи пространствената локализация на звука. Това е възможно, ако звукът се отклонява от средната позиция с 3 градуса. При възприемане на звуци може да се развие адаптация поради ретикуларната формация и еферентните влакна (чрез въздействие върху външните космени клетки.

Визуална система.

Зрението е многовръзков процес, който започва с проекция на изображение върху ретината на окото, след което има възбуждане на фоторецепторите, предаване и трансформация в невронните слоеве зрителна системаи завършва с приемането от висшите кортикални части на решението за визуалния образ.

Устройство и функции на оптичния апарат на окото.Окото има сферична форма, което е важно за обръщането на окото. Светлината преминава през няколко прозрачни среди – роговица, леща и стъкловидно тяло, които имат определени пречупващи сили, изразени в диоптри. Диоптърът е равен на силата на пречупване на леща с фокусно разстояние 100 см. Силата на пречупване на окото при гледане на далечни обекти е 59D, близките обекти са 70,5D. Върху ретината се образува по-малък, обърнат образ.

Настаняване- адаптиране на окото към ясно виждане на обекти на различни разстояния. Лещата играе основна роля в акомодацията. При гледане на близки обекти цилиарните мускули се свиват, лигаментът на Zinn се отпуска и лещата става по-изпъкнала поради своята еластичност. При гледане на далечните мускулите са отпуснати, връзките са напрегнати и разтягат лещата, правейки я по-сплесната. Цилиарните мускули се инервират от парасимпатиковите влакна на окуломоторния нерв. Обикновено най-отдалечената точка на ясно зрение е в безкрайността, най-близката е на 10 см от окото. С възрастта лещата губи своята еластичност, така че най-близката точка на ясно зрение се отдалечава и се развива сенилно далекогледство.

Рефрактивни грешки на окото.

Миопия (късогледство). Ако надлъжната ос на окото е твърде дълга или силата на пречупване на лещата се увеличи, изображението се фокусира пред ретината. Човекът има проблеми с виждането в далечината. Предписват се очила с вдлъбнати стъкла.

Далекогледство (хиперметропия). Развива се при намаляване на пречупващата среда на окото или при скъсяване на надлъжната ос на окото. В резултат на това изображението се фокусира зад ретината и човекът трудно вижда близките обекти. Предписват се очила с изпъкнали стъкла.

Астигматизмът е неравномерно пречупване на лъчите в различни посоки, поради неточно сферичната повърхност на роговицата. Те се компенсират от стъкла с повърхност, доближаваща се до цилиндричната.

Ученик и зеничен рефлекс. Зеницата е дупката в центъра на ириса, през която светлинните лъчи преминават в окото. Зеницата подобрява яснотата на изображението върху ретината, като увеличава дълбочината на полето на окото и елиминира сферична аберация. Ако покриете окото си от светлина и след това го отворите, зеницата бързо се свива - зеничният рефлекс. На ярка светлина размерът е 1,8 мм, на средна - 2,4, на тъмно - 7,5. Увеличаването води до лошо качество на изображението, но увеличава чувствителността. Рефлексът има приспособително значение. Зеницата се разширява от симпатикуса и се свива от парасимпатикуса. U здрави размерии двете зеници са еднакви.

Устройство и функции на ретината.Ретината е вътрешният светлочувствителен слой на окото. Слоеве:

Пигментиран - серия от разклонени епителни клетки с черен цвят. Функции: скрининг (предотвратява разсейването и отразяването на светлината, повишавайки яснотата), регенерация на зрителния пигмент, фагоцитоза на фрагменти от пръчици и конуси, хранене на фоторецепторите. Контактът между рецепторите и пигментния слой е слаб, така че тук се получава отлепване на ретината.

Фоторецептори. Колбите отговарят за цветно зрение, те са 6-7 млн. Пръчки за здрач, има 110-123 млн. Те са разположени неравномерно. IN фовеа- само колби, тук - най-голяма зрителна острота. Пръчиците са по-чувствителни от колбите.

Структурата на фоторецептора. Състои се от външна рецептивна част - външен сегмент, със зрителен пигмент; свързващ крак; ядрена част с пресинаптичен край. Външната част се състои от дискове - структура с двойна мембрана. Външните сегменти се актуализират постоянно. Пресинаптичният терминал съдържа глутамат.

Визуални пигменти.Пръчиците съдържат родопсин с абсорбция в областта на 500 nm. В колбите - йодопсин с абсорбции 420 nm (синьо), 531 nm (зелено), 558 (червено). Молекулата се състои от протеин опсин и хромофорна част - ретинал. Само цис изомерът възприема светлина.

Физиология на фоторецепцията.Когато се абсорбира квант светлина, цис-ретиналът се трансформира в транс-ретинал. Това причинява пространствени промени в протеиновата част на пигмента. Пигментът се обезцветява и се превръща в метародопсин II, който е способен да взаимодейства с близкия до мембраната протеин трансдуцин. Трансдуцинът се активира и се свързва с GTP, активирайки фосфодиестераза. PDE разгражда cGMP. В резултат на това концентрацията на cGMP пада, което води до затваряне на йонните канали, докато концентрацията на натрий намалява, което води до хиперполяризация и появата на рецепторен потенциал, който се разпространява в клетката до пресинаптичния терминал и причинява намаляване на освобождаване на глутамат.

Възстановяване на първоначалното тъмно състояние на рецептора.Когато метародопсинът загуби способността си да взаимодейства с трансдуцин, се активира гуанилат циклазата, която синтезира cGMP. Гуанилат циклазата се активира чрез спад в концентрацията на калций, освободен от клетката от обменния протеин. В резултат концентрацията на cGMP се повишава и той отново се свързва с йонния канал, отваряйки го. При отваряне натрият и калцият навлизат в клетката, деполяризирайки рецепторната мембрана, прехвърляйки я в тъмно състояние, което отново ускорява освобождаването на трансмитера.

Неврони на ретината.

Синапс на фоторецептори с биполярни неврони. Когато светлината действа върху предавателя, освобождаването на предавателя намалява, което води до хиперполяризация на биполярния неврон. От биполярния сигналът се предава към ганглия. Импулсите от много фоторецептори се събират в един ганглионен неврон. Взаимодействието на съседните неврони на ретината се осигурява от хоризонтални и амакринни клетки, чиито сигнали променят синаптичното предаване между рецепторите и биполярно (хоризонтално) и между биполярно и ганглийно (амакринно). Амакринните клетки упражняват странично инхибиране между съседни ганглийни клетки. Системата съдържа и еферентни влакна, които действат върху синапсите между биполярни и ганглийни клетки, регулирайки възбуждането между тях.

Нервни пътища.

Първият неврон е биполярен.

2-ри - ганглийни. Техните процеси са част от оптичен нерв, направете частична пресичане (необходимо за осигуряване на всяко полукълбо с информация от всяко око) и отидете до мозъка като част от зрителния тракт, завършвайки в латералното геникуларно тяло на таламуса (3-ти неврон). От таламуса - до проекционната зона на кората, поле 17. Ето 4-тия неврон.

Зрителни функции.

Абсолютна чувствителност.За да възникне визуално усещане, светлинният стимул трябва да има минимална (прагова) енергия. Пръчката може да бъде възбудена от един квант светлина. Пръчиците и колбите се различават малко по отношение на възбудимостта, но броят на рецепторите, изпращащи сигнали към една ганглийна клетка, е различен в центъра и в периферията.

Зрителна алармация.

Адаптация на зрителната сензорна система към условия на ярка светлина - светлинна адаптация. Обратното явление е тъмна адаптация. Увеличаването на чувствителността на тъмно е постепенно, поради тъмното възстановяване на зрителните пигменти. Първо, йодопсинът на колбите се възстановява. Това има малък ефект върху чувствителността. След това се възстановява пръчковиден родопсин, което значително повишава чувствителността. За адаптацията са важни и процесите на промяна на връзките между елементите на ретината: отслабване на хоризонталното инхибиране, което води до увеличаване на броя на клетките, изпращане на сигнали към ганглиозния неврон. Влиянието на централната нервна система също играе роля. Когато едното око е осветено, това намалява чувствителността на другото.

Диференциална зрителна чувствителност.Според закона на Вебер човек ще различи разлика в осветеността, ако е с 1-1,5% по-силна.

Контраст на яркосттавъзниква поради взаимно странично инхибиране на зрителните неврони. Сива ивица на светъл фон изглежда по-тъмна от сива на тъмен фон, тъй като клетките, възбудени от светъл фон, инхибират клетки, възбудени от сива ивица.

Ослепителна яркост на светлината. Прекалено ярката светлина причинява неприятно усещанеслепота. Горен лимитотблясъците зависят от адаптацията на окото. Колкото по-дълга е тъмната адаптация, толкова по-малко яркост причинява заслепяване.

Инерция на зрението.Визуалното усещане не се появява и изчезва веднага. От дразнене до възприятие са необходими 0,03-0,1 s. Раздразненията, които бързо следват едно след друго, се сливат в едно усещане. Минимална честота на светлинни стимули, при които се получава сливане индивидуални усещания, се нарича критична честота на сливане на трептене. На това е базиран филмът. Усещания, които продължават след спиране на дразненето - последователни образи (образ на лампа в тъмното, след като е изключена).

Цветно зрение.

Целият видим спектър от виолетов (400nm) до червен (700nm).

Теории. Трикомпонентната теория на Хелмхолц. Цветово усещане, осигурено от три вида крушки, чувствителни към една част от спектъра (червено, зелено или синьо).

Теорията на Херинг. Колбите съдържат вещества, чувствителни към бяло-черно, червено-зелено и жълто-синьо излъчване.

Последователни цветни изображения.Ако погледнете боядисан предмет и след това към бял фон, тогава фонът ще придобие допълнителен цвят. Причината е цветовата адаптация.

Цветна слепота.Цветната слепота е заболяване, при което е невъзможно да се разграничат цветовете. Протанопията не различава червения цвят. С деутеранопия - зелено. За тританопия - синьо. Диагностицирани с помощта на полихроматични таблици.

Пълната загуба на цветоусещане е ахромазия, при която всичко се вижда в нюанси на сивото.

Възприемане на пространството.

Зрителна острота- максималната способност на окото да различава отделни детайли на обектите. Нормалното око различава две точки, видими под ъгъл от 1 минута. Максимална острота в зоната на макулата. Определя се от специални таблици.

Звукови вълни- това са механични трептения на средата различни честотии амплитуди. Ние възприемаме тези вибрации като звуци, които се различават по височина и сила.

Нашият слухов анализатор е способен да възприема звукови вибрации в честотния диапазон от 16 Hz до 20 000 Hz. проба нисък звук(125 Hz) е бръмчене на хладилник, а високият звук (5000 Hz) е писък на комар. Честоти под 16 Hz (инфразвук) и над 20 000 Hz (ултразвук) не ни карат да изпитваме звукови усещания. И инфразвукът, и ултразвукът обаче влияят на нашия организъм. Ние възприемаме интензитета на звуковите вълни като силата на звуците. Тяхната мерна единица е бел (децибел): силата на звука на тих шепот е 10 децибела, силен писък е 80 - 90 децибела, а звук от 130 децибела предизвиква силна болкав ушите.

Въздушната кухина се намира на тъпанчето - средно ухо. Свързва се с помощта на евстахиева тръбас фаринкса, а през него - с устната кухина. Тези канали свързват външната среда със средното ухо и действат като предпазна мрежа, която го предпазва от нараняване. Обикновено входът на евстахиевата тръба е затворен, отваря се само при преглъщане. Ако средното ухо изпитва прекомерно налягане поради действието на звуковите вълни, просто отворете устата си и отпийте: налягането в средното ухо ще бъде равно на атмосферното.

Средното ухо е усилвател, който може да променя амплитудата на звуковите вълни, които се предават от тъпанчето към вътрешното ухо. как става това От тъпанчето се простира верига от малки костици, подвижно свързани една с друга: чукче, наковалня и стреме. Дръжката на чука е прикрепена към тъпанчето, а стремето лежи върху друга мембрана. Тази мембрана на отвора, наречена овален прозорец, е границата между средното и вътрешното ухо.

Вибрации на тъпанчетопредизвикват движение слухови костици, които избутват мембраната на овалното прозорче и то започва да вибрира. Тази мембрана е много по-малка по площ от тъпанчето и затова вибрира с по-голяма амплитуда. Повишените вибрации на мембраната на овалния прозорец се предават на вътрешното ухо.

Вътрешното ухо е разположено дълбоко темпорална костчерепи Именно тук, в специално устройство, наречено кохлея, се намира рецепторният апарат на слуховия анализатор. Кохлеята е костен канал, съдържащ две надлъжни мембрани. Долната (базалната) мембрана е образувана от плътна съединителна тъкан, а горната - от тънка еднослойна тъкан. Мембраните разделят кохлеарния канал на три части - горен, среден и долен канал. Долният и горният канал в горната част на къдриците се комбинират един с друг, а средният е затворена кухина. Каналите са изпълнени с течности: долните и горните са изпълнени с перилимфа, а средният е изпълнен с ендолимфа, която е вискозна спрямо перилимфата. Горният канал започва от овалния прозорец, а долният завършва със заоблен прозорец, който се намира под овалния прозорец. Вибрациите на мембраната на овалния прозорец се предават на перилимфата и в нея възникват вълни. Те се разпространяват през горния и долния канал, достигайки до мембраната на заобленото прозорче.

Структурата на рецепторния апарат на слуховия анализатор

Какви са последствията от вълновите движения в перилимфата? За да разберем това, нека разгледаме структурата на рецепторния апарат на слуховия анализатор. Върху базалната мембрана на средния канал по цялата му дължина има така нареченият кортоиден орган - апарат, съдържащ рецептори и поддържащи клетки. Всяка рецепторна клетка съдържа до 70 израстъка - косми. Покриващата мембрана е разположена над космените клетки и е в контакт с космите. Органът на Корти е разделен на секции, всяка от които е отговорна за възприемането на вълни с определена честота.

Течността, съдържаща се в спиралните канали, е предавателна връзка, която пренася енергията на звуковите вибрации в покривната мембрана на кортовия орган. Когато вълната се движи по перилимфата в горния канал, тънката мембрана между него и средния канал се огъва, действа върху ендолимфата и притиска покривната мембрана в космените клетки. В отговор на механично въздействие – натиск върху космите – в рецепторите се образуват сигнали, които те предават на дендритите на сетивните неврони. В тези неврони възникват нервни импулси, които се изпращат по аксони, обединени в слуховия нерв до централен отделзвуков анализатор. Височината на звука, който възприемаме, се определя от това от коя част на кортиевия орган идва сигналът.

Централна част на слуховия анализатор

Нервни импулси сензорни невронислуховите нерви влизат в множество ядра на мозъчния ствол, където първична обработкасигнали, след това към таламуса и от него към темпоралната област на кората (слухова зона). Тук с участието на асоциативни зони на кората се извършва разпознаване на слухови стимули и ние изпитваме звукови усещания. На всички нива на обработка на сигнала има водещи пътища, по които се осъществява постоянен обмен на информация между симетрично разположени ядра, които принадлежат към централните структури на лявото и дясното ухо.

Слухът е важен в човешкия живот, който е свързан преди всичко с възприемането на речта. Човек не чува всички звукови сигнали, а само тези, които имат биологично и социално значение за него. Тъй като звукът е разпространяване на вълни, чиито основни характеристики са честота и амплитуда, слухът се характеризира със същите параметри. Честотата субективно се възприема като тоналност на звука, а амплитудата като неговата интензивност и сила. Човешкото ухо е способно да възприема звуци с честота от 20 Hz до 20 000 Hz и интензитет до 140 dB (праг на болка). Най-чувствителният слух е в диапазона 1–2 хиляди Hz, т.е. в областта на говорните сигнали.

Периферният отдел на слуховия анализатор - органът на слуха, се състои от външно, средно и вътрешно ухо (фиг. 4).

Ориз. 4. Човешко ухо: 1 – ушна мида; 2 – външен слухов канал; 3 – тъпанче; 4 – Евстахиева тръба; 5 – чук; 6 – наковалня; 7 – стреме; 8 – овален прозорец; 9 – охлюв.

Външно уховключва ушната мида и външния слухов канал. Тези структури действат като клаксон и концентрират звуковите вибрации в определена посока. Ушната мида също участва в определянето на локализацията на звука.

Средно уховключва тъпанчето и слуховите костици.

Тъпанчето, което разделя външното ухо от средното ухо, е преграда с дебелина 0,1 mm, изтъкана от влакна, вървящи в различни посоки. По своята форма тя прилича на фуния, насочена навътре. Тъпанчето започва да вибрира, когато звуковите вибрации преминават през външния слухов канал. Вибрациите на тъпанчето зависят от параметрите на звуковата вълна: колкото по-високи са честотата и силата на звука, толкова по-висока е честотата и по-голяма амплитуда на вибрациите на тъпанчето.

Тези вибрации се предават на слуховите костици - малеус, инкус и стреме. Повърхността на стремето е в съседство с мембраната на овалния прозорец. Слуховите костици образуват система от лостове помежду си, която усилва вибрациите, предавани от тъпанчето. Съотношението на повърхността на стремето към тъпанчевата мембрана е 1:22, което увеличава налягането на звуковите вълни върху мембраната на овалния прозорец със същото количество. Това обстоятелство е от голямо значение, тъй като дори слаби звукови вълни, действащи върху тъпанчето, са в състояние да преодолеят съпротивлението на мембраната на овалния прозорец и да задвижат колона от течност в кохлеята. Така вибрационната енергия, предадена на вътрешното ухо, се увеличава приблизително 20 пъти. Въпреки това, при много силни звуци, същата система от кости, с помощта на специални мускули, отслабва предаването на вибрации.

В стената, разделяща средното от вътрешното ухо, освен овалното има и кръгло прозорче, също покрито с мембрана. Флуидните колебания в кохлеята, възникнали в овалния прозорец и преминали през проходите на кохлеята, достигат кръглия прозорец без затихване. Ако този прозорец с мембрана не съществуваше, поради несвиваемостта на течността, нейните вибрации биха били невъзможни.

Кухината на средното ухо комуникира с външната среда чрез евстахиева тръба, което осигурява поддържането на постоянно налягане в кухината, близко до атмосферното, което създава най-много благоприятни условияза вибрация на тъпанчето.

Вътрешно ухо(лабиринт) включва слуховия и вестибуларния рецепторен апарат. Слуховата част на вътрешното ухо - кохлеята - представлява спирално усукан, постепенно разширяващ се костен канал (при човека 2,5 оборота, дължина на удара около 35 mm) (фиг. 5).

По цялата си дължина костният канал е разделен от две мембрани: по-тънка вестибуларна (Reissner) мембрана и по-плътна и еластична основна (базиларна, базална) мембрана. В горната част на кохлеята двете мембрани са свързани и в тях има отвор - хеликотрема. Вестибуларната и базиларната мембрана разделят костния канал на три пълни с течност прохода или стълба.

Горният канал на кохлеята, или scala vestibular, започва от овалния прозорец и продължава до върха на кохлеята, където се свързва чрез helicotrema с долния канал на кохлеята, scala tympani, който започва в областта на кохлеята. кръгъл прозорец. Горният и долният канал са изпълнени с перилимфа, която по състав наподобява цереброспиналната течност. Средният мембранен канал (scala cochlea) не комуникира с кухината на други канали и е изпълнен с ендолимфа. На базиларната (главна) мембрана в кохлеята на скалата е разположен рецепторният апарат на кохлеята - Кортиев органсъстоящ се от космени клетки. Над космените клетки има текториална мембрана. Когато звуковите вибрации се предават през системата от слухови осикули към кохлеята, последната вибрира течността и съответно мембраната, върху която са разположени космените клетки. Косъмчетата се допират до текториалната мембрана и се деформират, което е пряката причина за възбуждането на рецепторите и генерирането на рецепторен потенциал. Рецепторният потенциал предизвиква освобождаване на медиатор, ацетилхолин, в синапса, което от своя страна води до генериране на потенциали за действие във влакната на слуховия нерв. След това това възбуждане се предава на нервните клетки на спиралния ганглий на кохлеята, а оттам в слуховия център на продълговатия мозък - кохлеарните ядра. След включване на невроните на кохлеарните ядра, импулсите достигат до следващия клетъчен клъстер - ядрата на горния оливарен понтинен комплекс. Всички аферентни пътища от кохлеарните ядра и ядрата на комплекса горна маслина завършват в задния коликулус или долния коликулус, слуховия център на средния мозък. Оттук нервните импулси навлизат в геникуларното тяло на таламуса, чиито клетъчни процеси са насочени към слуховата кора. Слуховият кортекс се намира в горната част на темпоралния лоб и включва зони 41 и 42 (по Бродман).

В допълнение към възходящия (аферентен) слухов път, има и низходящ центробежен или еферентен път, предназначен да регулира сензорния поток

.Принципи на обработка на слухова информация и основи на психоакустиката

Основните параметри на звука са неговата интензивност (или ниво на звуково налягане), честота, продължителност и пространствена локализация на източника на звук. Какви механизми са в основата на възприемането на всеки от тези параметри?

Интензивност на звукана рецепторно ниво се кодира от амплитудата на рецепторния потенциал: колкото по-силен е звукът, толкова по-голяма е амплитудата. Но тук, както и в зрителната система, има не линейна, а логаритмична зависимост. За разлика от зрителната система, слуховата система също използва друг метод - кодиране чрез броя на възбудените рецептори (поради различните прагови нива в различните космени клетки).

В централните части на слуховата система, с увеличаване на интензивността, като правило, честотата на нервните импулси се увеличава. За централните неврони обаче най-важното е не абсолютното ниво на интензивност, а естеството на промяната му във времето (амплитудно-времева модулация).

Честота на звуковите вибрации.Рецепторите на базалната мембрана са разположени в строго определен ред: в частта, разположена по-близо до овалния прозорец на кохлеята, рецепторите реагират на високи честоти, а тези, разположени на мембраната по-близо до върха на кохлеята, реагират на ниски. честоти. Така честотата на звука се кодира от местоположението на рецептора върху базалната мембрана. Този метод на кодиране се запазва и в надлежащите структури, тъй като те са своеобразна „карта“ на базалната мембрана и относителното разположение на нервните елементи тук точно съответства на това на базалната мембрана. Този принцип се нарича топичен. В същото време трябва да се отбележи, че на високи нива на сетивната система невроните вече не реагират на чист тон (честота), а на неговата промяна във времето, т.е. към по-сложни сигнали, които по правило имат едно или друго биологично значение.

Продължителност на звукасе кодира от продължителността на разреждането на тоничните неврони, които могат да се възбудят по време на цялата продължителност на стимула.

Пространствена локализация на звукасе постига предимно чрез два различни механизма. Тяхното активиране зависи от честотата на звука или неговата дължина на вълната. При нискочестотни сигнали (приблизително до 1,5 kHz) дължината на вълната е по-малка от междуушното разстояние, което при хората е средно 21 см. В този случай източникът е локализиран поради различното време на пристигане на звуковата вълна на всяко ухо в зависимост от азимута. При честоти, по-големи от 3 kHz, дължината на вълната очевидно е по-малка от разстоянието между ушите. Такива вълни не могат да обикалят главата, те се отразяват многократно от околните предмети и главата, губейки енергията на звуковите вибрации. В този случай локализацията се извършва главно поради междуушни разлики в интензитета. В честотния диапазон от 1,5 Hz до 3 kHz механизмът за временна локализация се променя в механизма за оценка на интензитета и преходният регион се оказва неблагоприятен за определяне на местоположението на източника на звук.

Когато определяте местоположението на източник на звук, е важно да прецените разстоянието до него. Интензитетът на сигнала играе важна роля при решаването на този проблем: колкото по-голямо е разстоянието от наблюдателя, толкова по-нисък е възприеманият интензитет. На големи разстояния (повече от 15 м) вземаме предвид спектралния състав на звука, който е достигнал до нас: високочестотните звуци затихват по-бързо, т.е. „бягайте“ на по-късо разстояние; нискочестотните звуци, напротив, затихват по-бавно и се разпространяват по-нататък. Ето защо звуците, издавани от далечен източник, ни изглеждат по-ниски. Един от факторите, които значително улесняват оценката на разстоянието, е реверберацията на звуковия сигнал от отразяващи повърхности, т.е. възприемане на отразения звук.

Слуховата система е в състояние да определи не само местоположението на неподвижен, но и движещ се източник на звук. Физиологичната основа за оценка на локализацията на източник на звук е активността на така наречените неврони на детектора на движение, разположени в горния оливариен комплекс, дорзалния коликулус, вътрешното геникуларно тяло и слуховата кора. Но водещата роля тук принадлежи на горните маслинови дървета и задните хълмове.

Въпроси и задачи за самоконтрол

1. Помислете за структурата на слуховия орган. Опишете функциите на външното ухо.

2. Каква е ролята средното ухо при предаването на звукови вибрации?

3. Помислете за структурата на кохлеята и органа на Корти.

4. Какво представляват слуховите рецептори и каква е непосредствената причина за тяхното възбуждане?

5. Как звуковите вибрации се превръщат в нервни импулси?

6. Опишете централните части на слуховия анализатор.

7. Опишете механизмите за кодиране на интензитета на звука различни ниваслухова система?

8. Как се кодира звуковата честота?

9. Какви механизми за пространствена локализация на звука познавате?

10. В какъв честотен диапазон човешкото ухо възприема звуците? Защо най-ниските прагове на интензитет при хората са в областта на 1–2 kHz?

Звукови сигнали (звуково излъчване) от външната среда (предимно въздушни вибрации с различна честота и сила), включително речеви сигнали. Тази функция се реализира с помощта на - съществен компонент, преминала през труден път на еволюция.

Слуховата сензорна система се състои от следните части:

• периферната част, която е сложен специализиран орган, състоящ се от външно, средно и вътрешно ухо;
• проводна секция - първият неврон на проводящата секция, разположен в спиралния ганглий на кохлеята, получава от рецепторите на вътрешното ухо, оттук информацията тече по неговите влакна, т.е. по слуховия нерв (включен в 8 двойки черепни нерви) към втория неврон в продълговатия мозък и след пресичане част от влакната отиват към третия неврон в задния коликулус, а част към ядрата - вътрешното геникулно тяло;
• кортикален участък - представен от четвъртия неврон, който се намира в първичното (проективно) слухово поле и кортикалната област и осигурява възникването на усещане, а по-сложната обработка на звуковата информация се извършва в близкото вторично слухово поле, което отговаря за формиране на възприемане и разпознаване на информация. Получената информация навлиза в третичното поле на долната париетална зона, където се интегрира с други форми на информация

Слухът е човешки сетивен орган, който е способен да възприема и разграничава звукови вълни, състоящи се от редуващи се уплътнявания и разреждания на въздуха с честота от 16 до 20 000 Hz. Честота от 1 Hz (херц) е равна на 1 трептене за 1 секунда). Човешкият слухов орган не е способен да възприема инфразвуци (честота под 20 Hz) и ултразвук (честота над 20 000 Hz).

Човешкият слухов анализатор се състои от три части:

Рецепторният апарат, съдържащ се във вътрешното ухо;

Нервни пътища (осма двойка черепномозъчни нерви);

Центърът на слуха, който се намира в темпоралните лобове на мозъчната кора.

Слуховите рецептори (фонорецептори или орган на Корти) се съдържат в кохлеята на вътрешното ухо, която се намира в пирамидата на темпоралната кост. Звуковите вибрации, преди да достигнат до слуховите рецептори, преминават през система от звукопроводими и звукоусилващи устройства на органа на слуха, който е ухото.

Ухото от своя страна се състои от 3 части:външен, .

Външното ухо служи за улавяне на звуци и се състои от ушна мида и външен слухов канал. Ушната мида е образувана от еластичен хрущял, отвън е покрита с кожа, а отдолу е допълнена от гънка, която е изпълнена с мастна тъкан и се нарича лоб.

Външният слухов проход е дълъг до 2,5 cm, покрит с кожа с фини косми и видоизменен потни жлези, които произвеждат ушна кал, която се състои от мастни клетки и изпълнява функцията да предпазва ушната кухина от прах и вода. Външният слухов проход завършва с тъпанчето, което е способно да приема звукови вълни.

Състои се от тимпанична кухина и слухова (евстахиева) тръба. На границата между външното и средното ухо се намира тъпанчето, което отвън е покрито с епител, а отвътре с лигавица. Звуковите вибрации, приближаващи се до тъпанчето, го карат да вибрира със същата честота. СЪС вътреТъпанчето съдържа тъпанчевата кухина, вътре в която има свързани помежду си слухови костици: чукче (прикрепя се към тъпанчето), накрайник и стреме (затваря овалния прозорец на вестибюла на вътрешното ухо). Вибрациите от тъпанчето се предават през осикуларната система към вътрешното ухо. Слуховите костици са разположени така, че образуват лостове, които намаляват обхвата на звуковите вибрации, но допринасят за тяхното усилване.

Сдвоените евстахиеви тръби свързват кухините на вътрешното ляво и дясно ухо с назофаринкса, което спомага за балансирането на атмосферата и звука (с отворена уста) налягане извън и вътре в тъпанчето.

Вътрешното ухо е разположено в кухината на пирамидата на темпоралната кост и е разделено на костен и мембранен лабиринт.Първата е костна кухина и се състои от вестибюла, три полукръгли канала (местоположението на вестибуларния апарат на органа на равновесието, което ще бъде обсъдено по-късно) и спиралата на вътрешното ухо. Мембранният лабиринт се образува от съединителна тъкан и представлява сложна система от тубули, съдържащи се в кухините на костните лабиринти. Всички кухини на вътрешното ухо са пълни с течност, която в средата на ципестия лабиринт се нарича ендолимфа, а отвън - перилимфа. В преддверието има две мембранни тела: кръгла и овална торбичка. От овалната торбичка (плодник), с пет отвора, започват ципестите лабиринти на трите полукръгли канала, образуващи вестибуларния апарат, а ципестият кохлеарен канал е свързан с кръглата торбичка.

Спиралата на вътрешното ухо е междукостният лабиринт на кохлеята с дължина до 35 mm, който е разделен от надлъжните базални и синхронни (Reisner) мембрани на вестибуларната или вестибуларната скала (започваща от овалния прозорец на вестибюла), scala tympani (завършваща с кръглия прозорец или вторичната тимпанична мембрана, която прави възможни вибрациите на перилимфата) и средните стъпала или мембранния кохлеарен канал от съединителната тъкан. Кухините на вестибуларната и тимпаничната скали в горната част на кохлеята (които са на 2,5 оборота около оста си) са свързани помежду си чрез тънък канал (gechikotrema) и са изпълнени, както е посочено, с перилимфа, а кухината на мембранозният кохлеарен канал е изпълнен с ендолимфа. В средата на мембранния кохлеарен канал има апарат за приемане на звук, наречен спирала или орган на Корти (орган на Корти). Този орган има основна (базална) мембрана, състояща се от приблизително 24 хиляди фиброзни влакна. Върху главната мембрана (плоча), по нейното протежение има множество поддържащи и 4 реда космени (чувствителни) клетки, които са слухови рецептори. Втората структурна част на кортиевия орган е покривката или фиброзната плоча, надвиснала върху космените клетки и която се поддържа от стълбовидни клетки или пръчки на Корти. Специфична характеристикакосмените клетки е наличието на върха на всяка от тях до 150 косъма (микроворси). Има един ред (3,5 хиляди) вътрешни и 3 реда (до 20 хиляди) външни космени клетки, които се различават по нивото на чувствителност (за възбуждане вътрешни клеткиизискват повече енергия, тъй като космите им почти нямат контакт с покривната плоча). Космите на външните космени клетки се измиват от ендолимфата и са в пряк контакт с и частично потопени в субстанцията на покривната пластина. Основите на космените клетки са покрити от нервните процеси на спиралния клон на слуховия нерв. Продълговатият мозък (в зоната на ядрото на VIII двойка черепни нерви) съдържа втория неврон на слуховия тракт. След това този път отива до долните туберкули на chotirigorbi тялото (покрива) на средния мозък и, частично пресичайки на нивото на медиалните геникуларни тела на таламуса, отива до центровете на първичната слухова кора (първични слухови полета), съдържащи се в областта на Силвиевата фисура на горната част на ляво и дясно темпорални дяловемозъчната кора. Асоциативните слухови полета, които разграничават тоналността, тембъра, интонацията и други нюанси на звуците, а също така сравняват текущата информация с това, което е в паметта на човека (осигуряват „споменаване“ на звукови изображения), са в непосредствена близост до основните и покриват значителна площ.

За органа на слуха звуковите вълни, произтичащи от вибрациите на еластичните тела, са адекватен стимул. Звуковите трептения във въздух, вода и други среди се делят на периодични (които се наричат ​​тонове и биват високи и ниски) и непериодични (шум).Основната характеристика на всеки звуков тон е дължината на звуковата вълна, която съответства на определена честота (брой) вибрации за 1 секунда. Дължината на звуковата вълна се определя, като пътят, изминат от звука за I секунда, се раздели на броя на пълните трептения, извършени от тялото, което звучи за същото време. Както е казано, човешко ухоспособни да възприемат звукови вибрации в диапазона 16-20000 Hz, чиято сила се изразява в децибели (dB). Силата на звука зависи от диапазона (амплитудата) на вибрациите на въздушните частици и се характеризира с тембър (цвят). Ухото е най-възбудимо към звуци с честота на трептене от 1000 до 4000 Hz. Под и над този показател възбудимостта на ухото намалява.

В съвременната физиология се приема резонансната теория за слуха, което веднъж беше предложено от K. L. Helmholtz (1863). Въздушните звукови вълни, навлизащи във външния слухов канал, причиняват вибрации на тъпанчето, които след това се предават на системата от слухови костици, които механично усилват тези звукови вибрации на тъпанчето 35-40 пъти и през стремето и овалния прозорец на вестибюла ги предават към перилимфата, съдържаща се във вестибуларната кухина и тимпаничните стъпала на спиралата. Флуктуациите в перилимфата от своя страна причиняват синхронни флуктуации в ендолимфата, съдържаща се в кухината на кохлеарния канал. Това предизвиква съответна вибрация на базалната (основната) мембрана, чиито влакна са с различна дължина, настроени са на различни тонове и всъщност представляват набор от резонатори, вибриращи в унисон с различни звукови вибрации. Най-късите вълни се възприемат в основата на основната мембрана, а най-дългите на върха.

По време на вибрациите на съответните резониращи участъци на основната мембрана, базалните и чувствителните космени клетки, разположени върху нея, също вибрират. Крайните микровили на космените клетки се деформират от покривната плоча, което води до възбуждане на слуховото усещане в тези клетки и по-нататъшно провеждане на нервни импулси по влакната на кохлеарния нерв към централната нервна система. нервна система. Тъй като няма пълна изолация на фиброзните влакна на основната мембрана, космите на съседните клетки започват да вибрират едновременно, което създава обертонове (звукови усещания, причинени от броя на вибрациите, които са 2, 4, 8 и т.н. пъти по-голям от броя на трептенията на основния тон). Този ефект определя силата на звука и полифонията на звуковите усещания.

При продължително излагане на силни звуци възбудимостта на звуковия анализатор намалява, а при продължително излагане на тишина се увеличава, което отразява адаптацията на слуха. Най-голяма адаптация се наблюдава в зоната на по-високите звуци.

Прекомерният и продължителен шум води не само до загуба на слуха, но може да причини и психични разстройства на хората. Има специфични и неспецифични ефекти на шума върху човешкото тяло. Специфичен ефект се проявява при увреждане на слуха различни степении неспецифични - при различни нарушения на автономната реактивност, функционално състояниесърдечно-съдовата система и храносмилателен тракт, ендокринни нарушенияи др. При хора на млада и средна възраст при ниво на шума от 90 dB, което продължава един час, възбудимостта на клетките на мозъчната кора намалява, координацията на движенията, зрителната острота, стабилността на ясното зрение са нарушени, удължава се латентен период на зрителни и слухово-моторни функции.реакции. За същата продължителност на работа при условия на излагане на шум на ниво от 95-96 dB, дори повече внезапни нарушениядинамика на мозъчните задръствания, развива се екстремно инхибиране, засилват се нарушенията на автономните функции и показателите за мускулна ефективност (издръжливост, умора) и показателите за ефективност значително се влошават. Продължителният престой в условия на излагане на шум, чието ниво достига 120 dB, в допълнение към горното причинява смущения под формата на неврастенични прояви: раздразнителност, главоболие, безсъние, появяват се разстройства ендокринна система. При такива условия настъпват значителни промени в състоянието на сърдечно-съдовата система: съдовият тонус и сърдечната честота се нарушават, кръвното налягане се повишава.

Шумът има особено негативно въздействие върху децата и юношите. Влошаване на функционалното състояние на слуховите и други анализатори се наблюдава при деца, които вече са под въздействието на „училищен“ шум, чиято интензивност в основните помещения на училището варира от 40 до 50 dB. В класната стая нивото на интензитета на шума е средно 50-80 dB, а по време на междучасията и фитнес залии работилници могат да достигнат 95-100 dB. важноза намаляване на „училищния“ шум има хигиенни правилно местоположениекласни стаи в сградата на училището, както и използването на звукоизолиращи материали при довършване на помещения, където се генерира значителен шум.

Кохлеарният орган функционира от деня на раждането на детето, но новородените изпитват относителна глухота, свързана със структурните особености на ушите им: тимпанът е по-дебел, отколкото при възрастните и е разположен почти хоризонтално. Кухината на средното ухо при новородените е пълна с амниотична течност, което затруднява вибрирането на слуховите костици. През първите 1,5-2 месеца от живота на детето тази течност постепенно се разтваря и вместо нея въздухът прониква от назофаринкса през слуховите (евстахиеви) тръби. евстахиева тръбапри деца е по-широк и по-къс (2-2,5 см), отколкото при възрастни (3,5-4 см), което създава благоприятни условия за навлизане на микроби, слуз и течност в кухината на средното ухо по време на регургитация, повръщане, хрема, което може да причини възпаление на средното ухо (отит на средното ухо).

Става в края на 2-ри в началото на 3-ти месец. През втория месец от живота детето вече започва да различава различни тонове на звуци, на 3-4 месеца започва да различава височината на звуците от 1 до 4 октави, а на 4-5 месеца звуците се превръщат в условнорефлексни стимули. . Децата на 5-6 месеца придобиват способността да реагират по-активно на звуците на родния си език, докато отговорите на неспецифичните звуци постепенно изчезват. На възраст 1-2 години децата могат да различават почти всички звуци.

За възрастен прагът на чувствителност е 10-12 dB, за деца на 6-9 години е 17-24 dB, за деца на 10-12 години е 14-19 dB. Най-голяма острота на слуха се постига при средни и по-големи деца училищна възраст. Децата възприемат по-добре ниските тонове.