Структурата на слуховия отдел на ушния слухов анализатор. Устройство и функции на слуховия анализатор

Слуховият анализатор включва три основни части: орган на слуха, слухови нерви, подкорови и корови центровемозък Малко хора знаят как работи анализаторът на слуха, но днес ще се опитаме да го разберем заедно.

Човек разпознава света около себе си и се адаптира към обществото благодарение на сетивата си. Едни от най-важните са слуховите органи, които улавят звукови вибрации и предоставят на човека информация за случващото се около него. Съвкупността от системи и органи, които осигуряват усещането за слуха, се нарича слухов анализатор. Нека разгледаме структурата на органа на слуха и баланса.

Структурата на слуховия анализатор

Функции слухов анализатор, както бе споменато по-горе, възприемат звук и дават информация на човек, но въпреки цялата простота на пръв поглед, това е доста сложна процедура. За да разберете по-добре как работят отделите на слуховия анализатор в човешкото тяло, е необходимо да разберете задълбочено каква е вътрешната анатомия на слуховия анализатор.

Органите на слуха при деца и възрастни са идентични, те включват три вида рецептори за слухови апарати:

• рецептори, които възприемат вибрации на въздушни вълни;
• рецептори, които дават на човек представа за местоположението на тялото;
• рецепторни центрове, които ви позволяват да възприемате скоростта на движение и неговата посока.

Слуховият орган на всеки човек се състои от 3 части, като разгледате всяка от тях по-подробно, можете да разберете как човек възприема звуците. И така, външното ухо е комбинация от ушната мида и слуховия канал. Черупката е кухина, изградена от еластичен хрущял, която е покрита тънък слойкожата. представлява определен усилвател за преобразуване звукови вибрации. Ушите са разположени от двете страни човешка главаи те не играят роля, защото просто събират звукови вълни. Ушите са неподвижни, дори и да липсват външна част, тогава структурата на човешкия слухов анализатор няма да получи много вреда.

Като се има предвид структурата, можем да кажем, че това е малък канал с дължина 2,5 см, който е облицован с кожа с малки косми. Каналът съдържа апокринни жлези, които са способни да произвеждат ушна кал, която заедно с космите помага за защитата на следните части на ухото от прах, замърсяване и чужди частици. Външната част на ухото помага само за събирането на звуци и провеждането им до централната част на слуховия анализатор.

Тъпанче и средно ухо

Тъпанчето има формата на малък овал с диаметър 10 мм, през него преминава звукова вълна, където създава вибрации в течността, която изпълва тази част от човешкия слухов анализатор. За предаване на въздушни вибрации в човешкото ухо има система слухови костици, именно техните движения активират вибрациите на течността.

Между външната част на слуховия орган и вътрешната част е средното ухо. Този участък от ухото изглежда като малка кухина, с капацитет не повече от 75 ml. Тази кухина е свързана с фаринкса, клетките и слуховата тръба, която е вид предпазител, който изравнява налягането вътре и извън ухото. Бих искал да отбележа, че тъпанчето винаги е изложено на едно и също атмосферно налягане както отвън, така и отвътре, което позволява на органа на слуха да функционира нормално. Ако има разлика между вътрешното и външното налягане, тогава остротата на слуха ще бъде нарушена.

Устройство на вътрешното ухо

Най-сложната част от слуховия анализатор е вътрешното ухо, което също се нарича "лабиринт". Основният рецепторен апарат, който улавя звуци, са космените клетки вътрешно ухоили, както се казва още, „охлюви“.

Отдел окабеляванеСлуховият анализатор се състои от 17 000 нервни влакна, които наподобяват структурата на телефонен кабел с отделно изолирани проводници, всеки от които предава определена информация на невроните. Космените клетки реагират на вибрациите на течността в ухото и предават нервни импулси под формата на акустична информация към периферен участъкмозък. А периферната част на мозъка отговаря за сетивните органи.

Проводимите пътища на слуховия анализатор осигуряват бързо предаване на нервните импулси. Казано по-просто, пътищата на слуховия анализатор свързват слуховия орган с централната нервна система на човека. Вълнение слухов нервактивирате двигателни пътища, които са отговорни например за потрепване на очите поради силен звук. Кортикалната секция на слуховия анализатор свързва периферните рецептори от двете страни и при улавяне на звукови вълни тази секция сравнява звуците от двете уши едновременно.

Механизмът на предаване на звука в различни възрасти

Анатомичните характеристики на слуховия анализатор изобщо не се променят с възрастта, но бих искал да отбележа, че има определени характеристики, свързани с възрастта.

Органите на слуха започват да се формират в ембриона на 12-та седмица от развитието.Ухото започва да функционира веднага след раждането, но начални етапиЧовешката слухова дейност е по-скоро като рефлекси. Звуците с различна честота и интензивност предизвикват различни рефлекси при децата, това може да бъде затваряне на очите, треперене, отваряне на устата или учестено дишане. Ако новороденото реагира по този начин на различни звуци, тогава е ясно, че слуховият анализатор е развит нормално. При липса на тези рефлекси са необходими допълнителни изследвания. Понякога реакцията на детето се възпрепятства от факта, че първоначално средното ухо на новороденото е пълно с определена течност, която пречи на движението на слуховите костици; с течение на времето специализираната течност изсъхва напълно и вместо това въздухът изпълва средното ухо.

Бебето започва да различава различни звуци от 3 месеца, а на 6-тия месец от живота започва да различава тоновете. На 9 месеца от живота детето може да разпознае гласовете на родителите си, звука на кола, пеенето на птица и други звуци. Децата започват да разпознават познат и чужд глас, разпознават го и започват да крещят, да се радват или дори да търсят с очи източника на техния роден звук, ако не е наблизо. Развитието на слуховия анализатор продължава до 6-годишна възраст, след което прагът на слуха на детето намалява, но в същото време се увеличава остротата на слуха. Това продължава до 15 години, след което работи в обратна посока.

В периода от 6 до 15 години можете да забележите, че нивото на развитие на слуха е различно, някои деца улавят звуците по-добре и могат да ги повторят без затруднения, успяват да пеят добре и да копират звуци. Други деца са по-малко успешни в това, но в същото време чуват отлично; такива деца понякога се наричат ​​„мечката е в ухото им“. Общуването между деца и възрастни е от голямо значение, то формира речта и музикалното възприятие на детето.

Относно анатомични особености, тогава при новородените слуховата тръба е много по-къса, отколкото при възрастните и по-широка, поради това инфекцията от респираторен тракттолкова често засяга техните слухови органи.

Промени в слуховия апарат през целия живот

Възрастови характеристикиСлуховият анализатор се променя леко през целия живот на човек, например в напреднала възраст слуховото възприятие променя честотата си. В детството прагът на чувствителност е много по-висок, той е 3200 Hz. От 14 до 40 години сме на честота 3000 Hz, а на 40-49 години сме на 2000 Hz. След 50 години, само при 1000 Hz, именно от тази възраст горната граница на чуваемост започва да намалява, което обяснява глухотата в напреднала възраст.

Възрастните хора често имат замъглено възприятие или прекъсване на говора, тоест чуват с известни смущения. Чуват добре част от речта, но пропускат няколко думи. За да чува човек нормално, са му необходими и двете уши, едното от които възприема звука, а другото поддържа равновесие. С напредване на възрастта структурата на човек се променя тъпанче, тя може да стане по-плътна под въздействието на определени фактори, което ще наруши баланса. Що се отнася до половата чувствителност към звуци, мъжете губят слуха много по-бързо от жените.

Бих искал да отбележа, че със специално обучение, дори и в напреднала възраст, можете да постигнете повишаване на прага на слуха. По същия начин, излагането на силен шум в постоянен режим, което може да повлияе негативно слухова системадори в млада възраст. За да избегнете негативни последици от постоянното излагане на силен звук върху човешкото тяло, трябва да наблюдавате. Това е набор от мерки, насочени към създаване нормални условияза функциониране слухов орган. В хората младКритичната граница на шума е 60 dB, а за деца в училищна възраст критичният праг е 60 dB. Достатъчно е да останете в стая с това ниво на шум за един час и Отрицателни последициняма да ви накара да чакате.

Друга свързана с възрастта промяна в слуховата система е фактът, че с времето ушната кал се втвърдява, което предотвратява нормалната вибрация на въздушните вълни. Ако човек има склонност към сърдечно-съдови заболявания. Вероятно кръвта ще циркулира по-бързо в увредените съдове и с възрастта човек ще може да чува външни шумове в ушите си.

Съвременната медицина отдавна е разбрала как работи слуховият анализатор и работи много успешно слухови апарати, които позволяват на хора над 60 години и дават възможност за пълноценен живот на деца с дефекти в развитието на слуховия орган.

Физиологията и работата на слуховия анализатор е много сложна и е много трудно за хора без необходимите умения да я разберат, но във всеки случай всеки човек трябва да е теоретично запознат.

Сега знаете как работят рецепторите и отделите на слуховия анализатор.

Тема 3. Физиология и хигиена на сетивните системи

Цел на лекцията– разглеждане на същността и значението на физиологията и хигиената на сетивните системи.

ключови думи -физиология, сетивна система, хигиена.

Основни въпроси:

1 Физиология зрителна система

Възприятието като сложен системен процес на получаване и обработка на информация се осъществява въз основа на функционирането на специални сензорни системи или анализатори. Тези системи трансформират стимулите от външния свят в нервни сигнали и ги предават към центровете на мозъка.

Анализаторите като единна система за анализ на информация, състояща се от три взаимосвързани отдела: периферен, проводящ и централен.

Играят зрителните и слуховите анализатори специална роляв познавателната дейност.

Свързаната с възрастта динамика на сензорните процеси се определя от постепенното съзряване на различни части на анализатора. Рецепторните апарати узряват пренатален периоди са по-зрели към момента на раждането. Проводната система и възприемащият апарат на проекционната зона претърпяват значителни промени, което води до промяна в параметрите на реакцията към външен стимул. През първите месеци от живота на детето има подобрение в механизмите за обработка на информация, извършвани в проекционната зона на кората, в резултат на което способността за анализ и обработка на стимул става по-сложна. По-нататъшните промени в процеса на обработка на външни сигнали са свързани с образуването на сложни нервни мрежи, които определят формирането на процеса на възприятие като психична функция.

1. Физиология на зрителната система

Визуалната сензорна система, както всяка друга, се състои от три части:

1 Периферен участък – очната ябълка, по-специално ретината (получава светлинна стимулация)

2 Проводник - аксони на ганглиозни клетки - зрителен нерв - зрителна хиазма - зрителен тракт - диенцефалон(геникулирани тела) - среден мозък(квадригеминален) - таламус

3 Централен отдел- тилен лоб: областта на calcarine sulcus и съседните гируси

Периферен отдел на зрителната сетивна система.

Оптична система на окото, структура и физиология на ретината

Оптичната система на окото включва: роговицата, воден хумор, ирис, зеница, леща и стъкловидно тяло

Очната ябълка има сферична формаи се поставя в костната фуния – орбитата. Отпред е защитена от векове. По свободния ръб на клепача растат мигли, които предпазват окото от навлизането на прахови частици в него. В горния външен ръб на орбитата има слъзна жлеза, която отделя слъзна течност, която измива окото. Очната ябълка има няколко мембрани, една от които е външната - склера, или tunica albuginea ( бяло). Пред очна ябълкапреминава в прозрачната роговица (пречупва светлинните лъчи)

Под tunica albuginea е хороидеята, състояща се от голям брой съдове. В предната част на очната ябълка хороидеята преминава в цилиарно тялои ириса (ириса). Съдържа пигмент, който придава цвят на окото. Има кръгъл отвор - зеницата. Ето мускулите, които променят размера на зеницата и в зависимост от това в окото влиза повече или по-малко светлина, т.е. светлинният поток се регулира. Зад ириса в окото се намира лещата, която е еластична, прозрачна двойноизпъкнала леща, заобиколена от цилиарния мускул. Оптичната му функция е пречупване и фокусиране на лъчите, освен това отговаря за настаняването на окото. Лещата може да промени формата си - да стане повече или по-малко изпъкнала и съответно да пречупва светлинните лъчи по-силно или по-слабо. Благодарение на това човек може ясно да вижда обекти, разположени на различни разстояния. Роговицата и лещата имат способност за пречупване на светлината

Зад лещата очната кухина е изпълнена с прозрачна желеобразна маса - стъкловидното тяло, което пропуска светлинни лъчи и е пречупваща светлината среда.

Светлопроводимите и светлопречупващите среди (роговица, воден хумор, леща, стъкловидно тяло) също изпълняват функцията на филтриране на светлината, предавайки само светлинни лъчи с дължина на вълната от 400 до 760 микрона. При което ултравиолетови лъчисе задържат от роговицата, а инфрачервените - от вътреочната течност.

Вътрешна повърхностОчите са покрити с тънка, структурно сложна и най-важна във функционално отношение мембрана - ретината. Има два раздела: заден отделили визуална часта предната част - сляпата част. Границата, която ги разделя, се нарича назъбена линия. Сляпата част е съседна отвътре на цилиарното тяло и на ириса и се състои от два слоя клетки:

Вътрешен слой от кубични пигментни клетки

Външният слой е слой от призматични клетки без пигмент меланин.

Ретината (нейната зрителна част) съдържа не само периферната част на анализаторно - рецепторните клетки, но и значителна част от нейната междинна част. Фоторецепторните клетки (пръчици и колбички), според повечето изследователи, са специфично модифицирани нервни клетки и следователно принадлежат към първичните сензорни или невросензорни рецептори. Нервните влакна, идващи от тези клетки, се събират, за да образуват зрителния нерв.

Фоторецепторите са пръчици и колбички, разположени във външния слой на ретината. Пръчките са по-чувствителни към цвета и осигуряването здрачно зрение. Конусите възприемат цвят и цветно зрение.

1.1 Възрастови характеристики на зрителния анализатор

В процеса на постнаталното развитие зрителните органи на човека претърпяват значителни морфофункционални промени. Например, дължината на очната ябълка при новородено е 16 mm, а теглото му е 3,0 g, до 20-годишна възраст тези цифри се увеличават съответно до 23 mm и 8,0 g. По време на развитието цветът на очите също се променя. При новородени през първите години от живота ирисът съдържа малко пигмент и има сиво-синкав оттенък. Окончателният цвят на ириса се формира едва на възраст 10-12 години.

Процесът на развитие и усъвършенстване на зрителния анализатор, подобно на други сетивни органи, протича от периферията към центъра. Миелинизация зрителни нервизавършва до 3-4 месеца от постнаталната онтогенеза. Освен това развитието на сензорните и двигателните функции на зрението става синхронно. В първите дни след раждането движенията на очите са независими едно от друго. Координационните механизми и способността за фиксиране на обект с поглед, образно казано „механизъм за фина настройка“, се формират на възраст от 5 дни до 3-5 месеца. Функционалното съзряване на зрителните области на мозъчната кора, според някои данни, настъпва още преди раждането на дете, според други, малко по-късно.

Акомодацията при децата е по-изразена, отколкото при възрастните, еластичността на лещата намалява с възрастта и съответно акомодацията намалява. При децата в предучилищна възраст, поради повече плоска формалеща, далекогледството е много често. На 3-годишна възраст далекогледство се наблюдава при 82% от децата, а късогледство при 2,5%. С възрастта това съотношение се променя и броят на късогледите се увеличава значително, достигайки 11% към 14-16-годишна възраст. Важен факторТова, което допринася за появата на късогледство, е лошата зрителна хигиена: четене в легнало положение, писане на домашни в лошо осветена стая, повишено напрежение на очите и др.

По време на развитието цветовите възприятия на детето се променят значително. При новородено в ретината функционират само пръчици, конусите са все още незрели и техният брой е малък. Елементарни функцииНовородените очевидно имат цветово възприятие, но пълното включване на конусите в тяхната работа се случва едва в края на 3-тата година от живота. Въпреки това, на този възрастов етап той все още не е завършен. Чувството за цвят достига максималното си развитие към 30-годишна възраст и след това постепенно намалява. Обучението е важно за формирането на тази способност. С възрастта зрителната острота също се увеличава и стереоскопичното зрение се подобрява. Стереоскопичното зрение се променя най-интензивно до 9-10-годишна възраст и достига оптималното си ниво към 17-22-годишна възраст. От 6-годишна възраст момичетата имат по-висока стереоскопична зрителна острота от момчетата. Нивото на очите на момичетата и момчетата на възраст 7-8 години е значително по-добро от това на децата в предучилищна възраст и няма разлики по пол, но е приблизително 7 пъти по-лошо от това на възрастните.

Зрителното поле се развива особено интензивно при предучилищна възраст, а до 7 години е приблизително 80% от размера на зрителното поле на възрастен. Сексуалните белези се наблюдават в развитието на зрителното поле. В следващите години се сравнява размерът на зрителното поле, като от 13-14-годишна възраст размерът му при момичетата е по-голям. Посочените възрастови и полови характеристики на развитието на зрителното поле трябва да се вземат предвид при организиране на обучението на деца и юноши, тъй като зрителното поле определя обема образователна информациявъзприемана от детето, т.е. честотната лента на зрителния анализатор.

Слуховият анализатор се състои от три части:

1. Периферна секция, включваща външно, средно и вътрешно ухо

2. Провеждащ участък - аксони на биполярни клетки - кохлеарен нерв - ядра продълговатия мозък- вътрешно геникуларно тяло - зона на слуховата кора мозъчни полукълба

3. Централен отдел – темпорален лоб

Устройство на ухото. Външно уховключва ушната мида и външните Ушния канал. Функцията му е да улавя звукови вибрации. Средно ухо.

Ориз. 1. Полусхематично изображение на средното ухо: 1 - външен слухов проход", 2 - тимпанична кухина; 3 - слухова тръба; 4 - тимпанична мембрана; 5 - малеус; 6 - инкус; 7 - стреме; 8 - прозорец на вестибюл (овал); 9 - кохлеарен прозорец (кръгъл); 10 - костна тъкан.

Средното ухо е отделено от външното ухо от тъпанчето, а от вътрешното ухо от костна преграда с два отвора. Един от тях се нарича овален прозорец или прозорец на вестибюла. Основата на стремето е прикрепена към ръбовете му с помощта на еластичен пръстеновиден лигамент.Другият отвор, кръгъл прозорец или кохлеарен прозорец, е покрит с тънка съединителнотъканна мембрана. Вътре тъпанчева кухинаСъществуват три слухови костици - малеус, инкус и стреме, свързани чрез стави.

Въздушните звукови вълни, навлизащи в ушния канал, причиняват вибрации в тъпанчето, които се предават чрез системата от слухови костици, както и през въздуха в средното ухо, до перилимфата на вътрешното ухо. Съчленените една с друга слухови костици могат да се разглеждат като лост от първи вид, чието дълго рамо е свързано с тъпанчевата мембрана, а късото рамо е фиксирано в овалния прозорец. При прехвърляне на движение от дълга към къса ръка обхватът (амплитудата) намалява поради увеличаване на развитата сила. Значително увеличаване на силата на звуковите вибрации се получава и поради това, че повърхността на основата на стремето е многократно по-малка от повърхността на тъпанчето. Като цяло силата на звуковите вибрации се увеличава поне 30-40 пъти.

При мощни звуци, поради свиване на мускулите на тимпаничната кухина, напрежението на тъпанчето се увеличава и подвижността на основата на стремето намалява, което води до намаляване на силата на предаваните вибрации.

Рецепторна (периферна) част на слуховия анализатор,преобразуване на енергията на звуковите вълни в енергия нервна възбуда, представена от рецепторни космени клетки на кортиевия орган (орган на Корти)разположени в кохлеята. Слуховите рецептори (фонорецептори) принадлежат към механорецепторите, вторични са и са представени от вътрешни и външни космени клетки. Хората имат приблизително 3500 вътрешни и 20 000 външни космени клетки, които са разположени върху базиларната мембрана вътре в средния канал на вътрешното ухо.

Ориз. 2.6. Орган на слуха

Вътрешното ухо (звуковъзприемащ апарат), както и средното ухо (звукопредавателен апарат) и външното ухо (звуковъзприемащ апарат) се обединяват в концепцията орган на слуха (фиг. 2.6).

Външно ухоБлагодарение на ушната мида, той осигурява улавяне на звуци, концентрацията им по посока на външния слухов канал и увеличаване на интензивността на звуците. В допълнение, структурите на външното ухо изпълняват защитна функция, предпазвайки тъпанчето от механични и температурни влияния на външната среда.

Средно ухо(звукопроводим участък) е представена от тъпанчевата кухина, където са разположени три слухови костици: малеус, инкус и стреме. Средното ухо е отделено от външния слухов канал чрез тъпанчето. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето, другият му край е съчленен с инкуса, който от своя страна е съчленен със стремето. Стремето е в съседство с мембраната овален прозорец. Средното ухо има особен защитен механизъм, представен от два мускула: мускулът, който стяга тъпанчето и мускулът, който фиксира стремето. Степента на свиване на тези мускули зависи от силата на звуковите вибрации. При силни звукови вибрации мускулите ограничават амплитудата на вибрациите на тъпанчето и движението на стълбите, като по този начин предпазват рецепторния апарат във вътрешното ухо от прекомерно стимулиране и разрушаване. При мигновено силно дразнене (удар на звънец) този защитен механизъм няма време да задейства. Свиването на двата мускула на тъпанчевата кухина се извършва по механизма безусловен рефлекс, който се затваря на нивото на мозъчния ствол. Налягането в тъпанчевата кухина е равно на атмосферното налягане, което е много важно за адекватното възприемане на звуците. Тази функция се изпълнява от евстахиевата тръба, която свързва кухината на средното ухо с фаринкса. При преглъщане тръбата се отваря, вентилирайки кухината на средното ухо и изравнявайки налягането в него с атмосферното. Ако външен натискпроменя се бързо (бързо изкачване на височина), но не се случва преглъщане, тогава разликата в налягането между атмосферен въздухи въздух в тъпанчевата кухина води до напрежение на тъпанчето и появата дискомфорт, намалено възприемане на звуци.

Вътрешно ухопредставена от кохлеята - спираловидно усукан костен канал с 2,5 навивки, който е разделен от основната мембрана и мембраната на Reissner на три тесни части (стълбища). Горният канал (scala vestibularis) започва от овалния прозорец и се свързва с долния канал (scala tympani) през helicotrema (отвор на върха) и завършва с кръглия прозорец. И двата канала са едно цяло и са изпълнени с перилимфа, сходна по състав с гръбначно-мозъчна течност. Между горния и долния канал има среден (средно стълбище). Той е изолиран и изпълнен с ендолимфа. Вътре в средния канал на основната мембрана има същинският апарат за приемане на звук - органът на Корти (орган на Корти) с рецепторни клетки, представляваща периферната част на слуховия анализатор.

Основната мембрана в близост до овалния прозорец е с ширина 0,04 mm, след което към върха постепенно се разширява, достигайки 0,5 mm при хеликотрема.

Отдел окабеляванеСлуховият анализатор е представен от периферен биполярен неврон, разположен в спиралния ганглий на кохлеята (първият неврон). Влакна на слуховия (или кохлеарния) нерв, образувани от аксониневроните на спиралния ганглий завършват върху клетките на ядрата на кохлеарния комплекс на продълговатия мозък (втори неврон). След това, след частично пресичане, влакната отиват в медиалното геникуларно тяло на метаталамуса, където отново се случва превключване (трети неврон), оттук възбуждането навлиза в кората (четвърти неврон). В медиалните (вътрешни) геникуларни тела, както и в долните туберкули на квадригемината, има центрове на рефлексни двигателни реакции, които възникват при излагане на звук.

централен,или кортикален, отделслуховият анализатор се намира в горната част на темпоралния лоб голям мозък(горен темпорален гирус, зони 41 и 42 според Бродман). Важни за функцията на слуховия анализатор са напречните темпорални извивки(навивки на Хешл).

Слухова сензорна системадопълнени от механизми за обратна връзка, които осигуряват регулиране на дейността на всички нива на слуховия анализатор с участието на низходящи пътища. Такива пътища започват от клетките на слуховата кора, превключвайки последователно в медиалните геникуларни тела на метаталамуса, задния (долния) коликулус и в ядрата на кохлеарния комплекс. Като част от слуховия нерв центробежните влакна достигат до космените клетки на Кортиевия орган и ги настройват да възприемат определени звукови сигнали.

Човешкият слух е проектиран да улавя широк спектър от звукови вълни и да ги преобразува в електрически импулси, които да бъдат изпратени до мозъка за анализ. За разлика от тези, свързани с органа на слуха вестибуларен апарат, работещ нормално почти от раждането, слухът се развива дълго време. Формирането на слуховия анализатор завършва не по-рано от 12-годишна възраст, а най-голямата острота на слуха се постига на възраст 14-19 години. слуховият анализатор има три секции: периферен или орган на слуха (ухо); проводими, включително нервни пътища; кортикален, разположен в темпорален лобмозък. Освен това в кората на главния мозък има няколко слухови центъра. Някои от тях (долните темпорални гируси) са предназначени да възприемат по-прости звуци - тонове и шумове, други са свързани с най-сложните звукови усещания, които възникват, когато човек говори, слуша реч или музика.

Структурата на човешкото ухо Човешкият слухов анализатор възприема звукови вълни с честота на трептене от 16 до 20 хиляди в секунда (16-20 000 херца, Hz). Горният звуков праг за възрастен е 20 000 Hz; долен праг – варира от 12 до 24 Hz. Децата имат по-високи горен лимитслух в областта на 22000 Hz; при възрастните хора, напротив, обикновено е по-ниска - около 15 000 Hz. Ухото е най-чувствително към звуци с честоти от 1000 до 4000 Hz. Под 1000 Hz и над 4000 Hz възбудимостта на органа на слуха е силно намалена. Ухото е сложен вестибуло-слухов орган. Както всички наши сетивни органи, човешкият слухов орган изпълнява две функции. Той възприема звуковите вълни и отговаря за позицията на тялото в пространството и способността да поддържа баланс. Това чифтен орган, който се намира в темпоралните кости на черепа, ограничен отвън от ушните миди. Рецепторният апарат на слуховата и вестибуларната система се намира във вътрешното ухо. Структурата на вестибуларния апарат може да се разглежда отделно, но сега нека преминем към описание на структурата на частите на слуховия орган.

Органът на слуха се състои от 3 части: външно, средно и вътрешно ухо, като външното и средното ухо играят ролята на звукопроводящ апарат, а вътрешното ухо - на звукоприемащ апарат. Процесът започва със звука - осцилаторно движение на въздуха или вибрация, при което звуковите вълни се придвижват към слушателя, като в крайна сметка достигат до тъпанчето. В същото време ухото ни е изключително чувствително и може да усети промени в налягането само от 1-10 атмосфери.

Устройство на външното ухо Външното ухо се състои от ушна мида и външен слухов канал. Първо, звукът достига до ушите, които действат като приемници на звукови вълни. Ушната мида е образувана от еластичен хрущял, покрит отвън с кожа. Определянето на посоката на звука при човек е свързано с бинаурален слух, тоест слух с две уши. Всеки страничен звук достига до едното ухо преди другото. Разликата във времето (няколко части от милисекунда) на пристигането на звуковите вълни, възприети от лявото и дясното ухо, позволява да се определи посоката на звука. С други думи, нашето естествено възприемане на звука е стереофонично.

Човешката ушна мида има свой уникален релеф от изпъкналости, вдлъбнатини и бразди. Това е необходимо за най-фин акустичен анализ, който също ви позволява да разпознаете посоката и източника на звука. Гънките на човешката ушна мида въвеждат малки честотни изкривявания в звука, навлизащ в ушния канал, в зависимост от хоризонталната и вертикалната локализация на източника на звук. Така мозъкът получава Допълнителна информацияза да се изясни местоположението на източника на звук. Този ефект понякога се използва в акустиката, включително за създаване на усещане за съраунд звук при проектирането на високоговорители и слушалки. Ушната мида също усилва звуковите вълни, които след това навлизат във външния слухов проход - пространството от раковината до тъпанчето с дължина около 2,5 см и диаметър около 0,7 см. Слуховият канал има слаб резонанс с честота около 3000 Hz.

Още едно интересна характеристикавъншен слухов канал е наличието на ушна кал, която постоянно се отделя от жлезите. Ушна кал- восъчна секреция на 4000 мастни и серни жлези на слуховия канал. Неговата функция е да предпазва кожата на този проход от бактериална инфекцияи чужди частици или например насекоми, които могат да попаднат в ухото. U различни хораколичеството на сярата варира. Ако има прекомерно натрупване на сяра, може да се образува сярна тапа. Ако ушният канал е напълно запушен, има усещане за запушено ухо и намален слух, включително резонанса на собствения глас в запушеното ухо. Тези нарушения се развиват внезапно, най-често при попадане на вода във външния слухов проход по време на плуване.

Външното и средното ухо са разделени от тъпанчето, което представлява тънка пластина от съединителна тъкан. Дебелината на тъпанчето е около 0,1 мм, а диаметърът е около 9 милиметра. Отвън е покрита с епител, а отвътре с лигавица. Тъпанчето е разположено наклонено и започва да вибрира, когато звуковите вълни го ударят. Тъпанчето е изключително чувствително, но след като вибрацията бъде открита и предадена, тъпанчето се връща в първоначалното си положение само за 0,005 секунди.

Структурата на средното ухо В нашето ухо звукът се придвижва до чувствителните клетки, които възприемат звукови сигнали чрез съгласуващо и усилващо устройство - средното ухо. Средното ухо е тъпанчева кухина, която има формата на малък плосък барабан с плътно опъната вибрираща мембрана и слухова (евстахиева) тръба. В кухината на средното ухо има слухови костици, които се съчленяват помежду си - чукче, инкус и стреме. Малките мускули помагат за предаването на звук, като регулират движението на тези осикули. Когато звукът достигне до тъпанчето, то вибрира. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето и чрез люлеене привежда чука в движение. Другият край на чука е свързан с инкуса, като последният е подвижно съчленен със стремето с помощта на става. Към стремето е прикрепен стременният мускул, който го държи срещу мембраната на овалния прозорец (вестибуларен прозорец), който разделя средното ухо от вътрешното ухо, което е пълно с течност. В резултат на предаването на движение стремето, чиято основа прилича на бутало, постоянно се избутва в мембраната на овалния прозорец на вътрешното ухо.

Функцията на слуховите костици е да осигуряват повишаване на налягането на звуковата вълна, когато се предава от тъпанчето към мембраната на овалния прозорец. Този усилвател (около 30-40 пъти) помага на слабите звукови вълни, падащи върху тъпанчето, да преодолеят съпротивлението на мембраната на овалния прозорец и да предадат вибрации към вътрешното ухо. Когато звукова вълна преминава от въздух към течност, значителна част от звуковата енергия се губи и следователно е необходим механизъм за усилване на звука. Въпреки това, когато силен звуксъщият механизъм намалява чувствителността на цялата система, за да не я повреди.

Въздушното налягане вътре в средното ухо трябва да бъде същото като налягането извън тъпанчето, за да се осигурят нормални условия на вибрация. За да се изравни налягането, тъпанчевата кухина е свързана с назофаринкса чрез слуховата (евстахиева) тръба с дължина 3,5 cm и диаметър около 2 mm. При преглъщане, прозяване и дъвчене евстахиевата тръба се отваря, за да влезе външен въздух. Когато външното налягане се промени, ушите понякога се запушват, което обикновено се разрешава чрез рефлексивно прозяване. Опитът показва, че запушването на ушите се решава още по-ефективно чрез преглъщане. Неправилното функциониране на тръбата води до болка и дори кървене в ухото.

Устройство на вътрешното ухо. Механичните движения на костите във вътрешното ухо се преобразуват в електрически сигнали. Вътрешно ухо - кухо образуване на костив темпоралната кост, разделена на костни канали и кухини, съдържащи рецепторния апарат на слуховия анализатор и органа на баланса. Поради сложната си форма този участък от органа на слуха и равновесието се нарича лабиринт. Костният лабиринт се състои от преддверие, кохлея и полукръгли канали, но само кохлеята е пряко свързана със слуха. Кохлеята е канал с дължина около 32 mm, навит и пълен с лимфна течност. След като получи вибрация от тъпанчето, стремето с движението си притиска мембраната на прозореца на вестибюла и създава колебания на налягането вътре в кохлеарната течност. Тази вибрация преминава през течността на кохлеята и достига до самия орган на слуха, спиралата или органа на Корти. Той превръща вибрациите на течността в електрически сигнали, които преминават през нервите към мозъка. За да може стремето да предава налягане през течността, в централната част на лабиринта, вестибюла, има кръгъл прозорец на кохлеята, покрит с гъвкава мембрана. Когато буталото на стремето навлезе в овалния прозорец на вестибюла, мембраната на кохлеарния прозорец се издува под натиска на кохлеарната течност. Осцилации в затворена кухина са възможни само при наличие на откат. Ролята на такова връщане се изпълнява от мембраната на кръглия прозорец.

Костният лабиринт на кохлеята е увит във формата на спирала с 2,5 завъртания и съдържа мембранен лабиринт със същата форма. На някои места мембранозният лабиринт е прикрепен към периоста на костния лабиринт чрез съединителни връзки. Между костния и мембранния лабиринт има течност - перилимфа. Звуковата вълна, усилена с 30-40 dB чрез системата тъпанче - слухови костици, достига до прозореца на вестибюла и нейните вибрации се предават на перилимфата. Звуковата вълна първо преминава през перилимфата до върха на спиралата, където през отвора вибрациите се разпространяват до прозореца на кохлеята. Вътре мембранозният лабиринт е изпълнен с друга течност - ендолимфа. Течността вътре в мембранозния лабиринт (кохлеарния канал) е отделена от перилимфата отгоре чрез гъвкава покривна плоча, а отдолу от еластична основна мембрана, които заедно образуват мембранозния лабиринт. На основната мембрана има звукоприемащ апарат, органът на Корти. Основната мембрана се състои от голям брой (24 000) фиброзни влакна с различна дължина, опънати като струни. Тези влакна образуват еластична мрежа, която като цяло резонира в строго степенувани вибрации.

Нервни клеткиОрганът на Корти преобразува осцилаторните движения на плочите в електрически сигнали. Те се наричат ​​космени клетки. Вътрешните космени клетки са подредени в един ред, те са 3,5 хил. Външните космени клетки са подредени в три до четири реда, има 12-20 хил. Всяка космена клетка има удължена форма, има 60-70 малки косми (стереоцилии) с дължина 4–5 µm.

Цялата звукова енергия е концентрирана в пространството, ограничено от стената на костната кохлеа и основната мембрана (единственото гъвкаво място). Влакната на основната мембрана имат различна дължина и съответно различни резонансни честоти. Най-късите влакна са разположени близо до овалния прозорец, тяхната резонансна честота е около 20 000 Hz. Най-дългите са на върха на спиралата и имат резонансна честота около 16 Hz. Оказва се, че всяка космена клетка, в зависимост от местоположението си върху основната мембрана, е настроена на определена аудио честота, с клетки, настроени на ниски честоти, разположени в горната част на кохлеята, а високите честоти се улавят от клетки в долната част на кохлеята. Когато космените клетки умират по някаква причина, човек губи способността си да възприема звуци със съответните честоти.

Звуковата вълна се разпространява през перилимфата от прозореца на вестибюла до прозореца на кохлеята почти мигновено, за около 4 * 10-5 секунди. Хидростатичното налягане, причинено от тази вълна, измества покриващата плоча спрямо повърхността на кортиевия орган. В резултат на това покривната пластина деформира снопчетата стереоцилии на космените клетки, което води до тяхното възбуждане, което се предава на окончанията на първичните сензорни неврони.

Разликите в йонния състав на ендолимфата и перилимфата създават потенциална разлика. А между ендолимфата и вътреклетъчната среда на рецепторните клетки потенциалната разлика достига приблизително 0,16 волта. Такава значителна потенциална разлика допринася за възбуждането на космените клетки дори под въздействието на слаби звукови сигнали, причинявайки леки вибрации на основната мембрана. Когато стереоцилиите на космените клетки се деформират, в тях възниква рецепторен потенциал, което води до освобождаване на регулатор, който действа върху окончанията на слуховите нервни влакна и по този начин ги възбужда.

Клетките на космите са свързани с окончанията на нервните влакна, които при излизане от органа на Корти образуват слуховия нерв (кохлеарен клон на вестибулокохлеарния нерв). Звуковите вълни, преобразувани в електрически импулси, се предават по слуховия нерв до темпорална зонамозъчната кора.

Слуховият нерв се състои от хиляди миниатюрни нервни влакна. Всеки от тях започва от определена част на кохлеята и по този начин предава определена звукова честота. Всяко влакно на слуховия нерв е свързано с няколко космени клетки, така че около 10 000 влакна влизат в централната нервна система. Импулсите от нискочестотни звуци се предават чрез влакна, излизащи от върха на кохлеята, а от високочестотни звуци - чрез влакна, свързани с основата му. Така функцията на вътрешното ухо е да преобразува механичните вибрации в електрически, тъй като мозъкът може да възприема само електрически сигнали.

Органът на слуха е апаратът, чрез който получаваме звукова информация. Но ние чуваме начина, по който мозъкът ни възприема, обработва и запомня. Звукови идеи или образи се създават в мозъка. И ако в главата ни звучи музика или нечий глас се помни, тогава поради факта, че мозъкът има входни филтри, устройство за съхранение и звукова карта, той може да бъде както скучен високоговорител, така и удобен музикален център за нас.

ФИЗИОЛОГИЯ НА АНАЛИЗАТОРА НА СЛУХА

(Слухова сензорна система)

Въпроси на лекцията:

1. Структурни и функционални характеристики на слуховия анализатор:

а. Външно ухо

b. Средно ухо

° С. Вътрешно ухо

2. Отделения на слуховия анализатор: периферни, проводими, кортикални.

3. Възприемане на височина, интензитет на звука и местоположение на източника на звук:

а. Основни електрически явления в кохлеята

b. Възприемане на звуци с различна височина

° С. Възприемане на звуци различна интензивност

д. Определяне на източника на звук ( бинаурален слух)

д. Слухова адаптация

1. Слуховата сензорна система е вторият по важност дистанционен човешки анализатор, играе важна роляконкретно при хората във връзка с появата на членоразделната реч.

Функция на анализатора на слуха:трансформация звуквълни в енергията на нервната възбуда и слуховиусещане.

Както всеки анализатор, слуховият анализатор се състои от периферна, проводима и кортикална част.

ПЕРИФЕРЕН ОТДЕЛ

Преобразува енергията на звуковите вълни в енергия нервенвъзбуждане – рецепторен потенциал (RP). Този отдел включва:

· вътрешно ухо (звуковъзприемащ апарат);

· средно ухо (звукопроводим апарат);

· външно ухо (апарат за улавяне на звук).

Компонентите на този отдел са обединени в концепцията орган на слуха.

Функции на органите на слуха

Външно ухо:

а) събиране на звук (ушна мида) и насочване на звуковата вълна във външния слухов канал;

б) провеждане на звукова вълна през ушния канал до тъпанчето;

в) механична и температурна защита заобикаляща средавсички други части на органа на слуха.

Средно ухо(звукопроводим участък) е тъпанчевата кухина с 3 слухови костици: малеус, инкус и стреме.

Тъпанчето отделя външния слухов проход от тъпанчевата кухина. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето, другият му край е съчленен с инкуса, който от своя страна е съчленен със стремето. Стременцето е в съседство с мембраната на овалния прозорец. Налягането в тъпанчевата кухина е равно на атмосферното налягане, което е много важно за адекватното възприемане на звуците. Тази функция се изпълнява от евстахиевата тръба, която свързва кухината на средното ухо с фаринкса. При преглъщане тръбата се отваря, което води до вентилация на тъпанчевата кухина и изравняване на налягането в нея с атмосферното. Ако външното налягане се променя бързо (бързо изкачване на надморска височина) и не се извършва преглъщане, тогава разликата в налягането между атмосферния въздух и въздуха в тъпанчевата кухина води до напрежение на тъпанчето и появата на неприятни усещания („залепени уши“), и намаляване на възприемането на звуци.

Площта на тъпанчето (70 mm2) е значително повече площовален прозорец (3,2 mm 2), поради което възниква печалбаналягането на звуковите вълни върху мембраната на овалния прозорец е 25 пъти. Лостов механизъм на костите намаляваамплитудата на звуковите вълни е 2 пъти, така че същото усилване на звуковите вълни се получава в овалния прозорец на тъпанчевата кухина. Следователно средното ухо усилва звука около 60-70 пъти, а ако вземем предвид усилващия ефект на външното ухо, тогава тази стойност се увеличава 180-200 пъти.В тази връзка, в случай на силни звукови вибрации, за предотвратяване разрушително действиезвук върху рецепторния апарат на вътрешното ухо, средното ухо рефлексивно включва „защитния механизъм“. Състои се от следното: в средното ухо има 2 мускула, единият от които разтяга тъпанчето, другият фиксира стремето. При силни звукови въздействия тези мускули, когато се свиват, ограничават амплитудата на вибрациите на тъпанчето и фиксират стремето. Това „гаси“ звуковата вълна и предпазва превъзбудаи разрушаване на фонорецепторите на кортиевия орган.

Вътрешно ухо: представена от кохлеята - спираловидно усукан костен канал (2,5 оборота при човека). Този канал е разделен по цялата си дължина на тритесни части (стълби) с две мембрани: основната мембрана и вестибуларната мембрана (Reisner).

Разположен на основната мембрана спирален орган– кортиевият орган (орган на Корти) е същинският звукоприемащ апарат с рецепторни клетки – това е периферната част на слуховия анализатор.

Хеликотремата (отвор) свързва горния и долния канал на върха на кохлеята. Средният канал е отделен.

Над органа на Корти има текториална мембрана, единият край на която е фиксиран, а другият остава свободен. Космите на външните и вътрешните космени клетки на кортиевия орган влизат в контакт с текториалната мембрана, което се придружава от тяхното възбуждане, т.е. енергията на звуковите вибрации се трансформира в енергията на процеса на възбуждане.

Структура на кортиевия орган

Процесът на трансформация започва със звукови вълни, навлизащи във външното ухо; движат тъпанчето. Вибрациите на тимпаничната мембрана през системата на слуховите костици на средното ухо се предават на мембраната на овалния прозорец, което причинява вибрации на перилимфата на scala vestibularis. Тези вибрации се предават през helicotrema към перилимфата на scala tympani и достигат до кръглото прозорче, изпъквайки го към средното ухо (това предотвратява заглъхването на звуковата вълна при преминаване през вестибуларния и тъпанчевия канал на кохлеята). Вибрациите на перилимфата се предават на ендолимфата, което предизвиква вибрации на основната мембрана. Влакната на базиларната мембрана започват да вибрират заедно с рецепторните клетки (външни и вътрешни космени клетки) на кортиевия орган. В този случай фонорецепторните косми влизат в контакт с текториалната мембрана. Ресничките на космените клетки се деформират, това води до образуването на рецепторен потенциал и на негова основа - потенциал на действие ( нервен импулс), който се пренася по слуховия нерв и се предава на следващия участък на слуховия анализатор.

ПРОВЕДЕН ОТДЕЛ НА СЛУХОВИЯ АНАЛИЗАТОР

Представена е проводимата част на слуховия анализатор слухов нерв. Образува се от аксоните на невроните на спиралния ганглий (1-ви неврон на пътя). Дендритите на тези неврони инервират космените клетки на органа на Корти (аферентна връзка), аксоните образуват влакната на слуховия нерв. Влакната на слуховия нерв завършват на невроните на ядрата на кохлеарното тяло (VIII чифт h.m.n.) (втори неврон). След това, след частично пресичане, влакната на слуховия път отиват до медиалното геникуларно тяло на таламуса, където отново се извършва превключване (трети неврон). Оттук възбуждането навлиза в кората (темпорален лоб, горна темпорална извивка, напречна извивка на Хешл) - това е проекционната слухова зона на кората.

КОРТИКАЛЕН ОТДЕЛ НА СЛУХОВИЯ АНАЛИЗАТ

Представен в темпоралния лоб на мозъчната кора - горна темпорална извивка, напречна темпорална извивка на Heschl. Кортикалните гностични слухови зони са свързани с тази проекционна зона на кората - Зоната на сензорната реч на Верникеи праксиална зона – Речев двигателен център на Broca(долен фронтален гирус). Кооперативната дейност на трите корови зони осигурява развитието и функционирането на речта.

Слуховата сензорна система има връзки за обратна връзка, които осигуряват регулиране на активността на всички нива на слуховия анализатор с участието на низходящи пътища, които започват от невроните на "слуховата" кора и последователно се превключват в медиалното геникуларно тяло на таламуса, inferior colliculus на средния мозък с образуването на тектоспинални низходящи пътища и върху ядрата на кохлеарното тяло на продълговатия мозък с образуването на вестибулоспинални пътища. Това осигурява, в отговор на действието на звуков стимул, образуването на двигателна реакция: завъртане на главата и очите (а при животните ушите) към стимула, както и повишаване на тонуса на флексорните мускули (флексия на крайниците в ставите, т.е. готовност за скок или бягане).

Слухова кора

ФИЗИЧЕСКИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЗВУКОВИТЕ ВЪЛНИ, КОИТО СЕ ВЪЗПРИЕМАТ ОТ СЛУХОВИЯ ОРГАН

1. Първата характеристика на звуковите вълни е тяхната честота и амплитуда.

Честотата на звуковите вълни определя височината на звука!

Човек различава звуковите вълни по честота от 16 до 20 000 Hz (това съответства на 10-11 октави). Звуци, чиято честота е под 20 Hz (инфразвук) и над 20 000 Hz (ултразвук) от хора не се усеща!

Нарича се звук, който се състои от синусоидални или хармонични вибрации тон(висока честота - висок тон, ниска честота - нисък тон). Извиква се звук, състоящ се от несвързани честоти шум.

2. Втората характеристика на звука, която слуховата сензорна система разграничава, е неговата сила или интензитет.

Силата на звука (интензивността му) заедно с честотата (тона на звука) се възприема като сила на звука.Единицата за измерване на силата на звука е bel = lg I/I 0, но в практиката се използва по-често децибел (dB)(0,1 бел). Децибел е 0,1 десетичен логаритъм от съотношението на интензитета на звука към неговия прагов интензитет: dB = 0,1 log I/I 0. Максимално ниво на звука, когато звукът причинява болезнени усещания, равно на 130-140 dB.

Чувствителността на слуховия анализатор се определя от минималния интензитет на звука, който предизвиква слухови усещания.

В диапазона на звуковите вибрации от 1000 до 3000 Hz, което съответства на човешка реч, ухото е с най-голяма чувствителност. Този набор от честоти се нарича речева зона(1000-3000 Hz). Абсолютната звукова чувствителност в този диапазон е 1*10 -12 W/m2. При звуци над 20 000 Hz и под 20 Hz абсолютната слухова чувствителност рязко намалява - 1*10 -3 W/m2. В говорния диапазон се възприемат звуци, които имат налягане под 1/1000 от бара (един бар е равен на 1/1 000 000 от нормалното атмосферно налягане). Въз основа на това в предавателните устройства, за да се осигури адекватно разбиране на речта, информацията трябва да се предава в честотния диапазон на речта.

МЕХАНИЗЪМ НА ВЪЗПРИЕМАНЕ НА ВИСОЧИНА (ЧЕСТОТА), ИНТЕНЗИТЕТ (СИЛА) И ЛОКАЛИЗАЦИЯ НА ИЗТОЧНИКА НА ЗВУК (БИНУРАЛЕН СЛУХ)

Възприемане на честотата на звуковата вълна