Слухова сетивна система и нейното функционално значение. Структурата на слуховата система

Слухът е човешки сетивен орган, който допринася за умственото развитие на пълноценна личност, нейната адаптация в обществото. Слухът е свързан със звуковата езикова комуникация. Като се използва слухов анализаторчовек възприема и разграничава звуковите вълни, състоящи се от последователна кондензация и разреждане на въздуха.

Слуховият анализатор се състои от три части: 1) рецепторен апарат, съдържащ се във вътрешното ухо; 2) пътища, представени от осмата двойка черепни (слухови) нерви; 3) слухов център в темпорален лобмозъчната кора.

Слуховите рецептори (фонорецептори) 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 цялата система от звукопроводими и звукоусилващи части.

Ухо -Това е органът на слуха, който се състои от 3 части: външно, средно и вътрешно ухо.

външно ухосе състои от ушна мида и външен слухов канал. Външното ухо се използва за улавяне на звуци. Ушната мида е образувана от еластичен хрущял, покрит отвън с кожа. В долната част е допълнена с гънка - лоб, който е изпълнен с мастна тъкан.

Външен слухов канал(2,5 cm), където усилването на звуковите вибрации от 2-2,5 пъти, се изхвърля от тънка кожа с тънка коса и модифицирани потни жлези, които произвеждат ушна кал, която се състои от мастни клетки и съдържа пигмент. косми и ушна калиграят защитна роля.

Средно ухоСъстои се от тимпанична мембрана, тъпанчева кухина и слухова тръба. На границата между външното и средното ухо е тъпанчевата мембрана, която отвън е покрита с епител, а отвътре със слухова мембрана. Звуковите вибрации, които се приближават до тъпанчето, го карат да вибрира със същата честота. ОТ вътремембрана е тъпанчевата кухина, вътре в която са разположени слухови костицивзаимосвързани - чук, наковалня и стреме. Вибрациите от тимпаничната мембрана се предават през осикуларната система към вътрешното ухо. Слуховите костици са разположени така, че образуват лостове, които намаляват обхвата на звуковите вибрации и увеличават силата им.

тъпанчева кухинасвързан с назофаринкса чрез евстахиева тръба, който поддържа еднакъв натиск отвън и отвътре върху тъпанчето.

На границата на средното и вътрешното ухо е мембраната, която съдържа овален прозорец. Стремето е в съседство с овалния прозорец на вътрешното ухо.

вътрешно ухо се намира в кухината на пирамидата на темпоралната кост и представлява костен лабиринт, вътре в който има мембранен лабиринтот съединителната тъкан. Между костния и мембранния лабиринт има течност - перилимфа, а вътре в мембранния лабиринт - ендолимфа. В стената, разделяща средното от вътрешното ухо, освен овалното прозорче има и кръгло прозорче, което прави възможни колебания в течността.

Костен лабиринтсе състои от три части: в центъра - преддверието, пред него охлюв, а отзад - полукръгли канали. Вътре в средния канал на кохлеята, кохлеарният проход съдържа звукоприемащ апарат - спирала или Кортиорган. Има основна плоча, която се състои от приблизително 24 хиляди влакнести влакна. На основната плоча покрай нея в 5 реда са разположени поддържащи и космени чувствителни клетки, които всъщност са слухови рецептори. косми рецепторни клеткиизмити от ендолимфа и в контакт с покривната пластина. Космовите клетки са покрити от нервни власинки на кохлеарния клон на слуховия нерв. Продълговатият мозък съдържа втори неврон слухов път, след това този път отива, основно пресичайки, до задните туберкули на квадригемината и от тях до темпоралната област на кората, където се намира централната част на слуховия анализатор.

За слуховия анализатор звукът е адекватен стимул. Всички вибрации на въздух, вода и други еластични среди се делят на периодични (тонове) и непериодични (шумове). Тоновете са високи и ниски. Основната характеристика на всеки звуков тон е дължината на звуковата вълна, която съответства на определен брой трептения в секунда. дължина на звуковата вълнасе определя от разстоянието, което звукът изминава за секунда, разделено на броя на пълните вибрации, извършени от тялото, което звучи, за секунда.

човешко уховъзприема звукови вибрации в диапазона 16-20 000 Hz, чиято сила се изразява в децибели (dB). Звукови вибрации с честота над 20 kHz не се чуват от човек. Това са ултразвуци.

звукови вълниса надлъжните трептения на средата. Силата на звука зависи от диапазона (амплитудата) на вибрациите на въздушните частици. Характеризира се звукът тембърили оцветяване.

Ухото има най-голяма възбудимост към звуци с честота на трептене от 1000 до 4000 Hz. Под и над този показател възбудимостта на ухото намалява.

През 1863 г. Хелмхолц предлага резонансна теория на слуха. Въздушните звукови вълни, влизащи във външния слухов канал, предизвикват вибрации на тъпанчевата мембрана, след което вибрациите се предават през средното ухо. Осикулярната система, действаща като лост, усилва звуковите вибрации и ги предава на течността, съдържаща се между костния и мембранния лабиринт на къдрицата. Звуковите вълни могат да се предават и през въздуха, съдържащ се в средното ухо.

Според теорията на резонанса вибрациите на ендолимфата причиняват вибрации на основната пластина, чиито влакна са с различна дължина, настроени на различни тонове и представляват набор от резонатори, които звучат в унисон с различни звукови вибрации. Най-късите вълни се възприемат в основата на кохлеята, а дългите - на върха.

По време на трептенето на съответните резониращи участъци на основната пластина трептят и космените клетки, разположени върху нея. Най-малките власинки на тези клетки се докосват при трептене на покривната плоча и се деформират, което води до възбуждане на космените клетки и провеждане на импулси по влакната на кохлеарния нерв към централната нервна система. Тъй като няма пълна изолация на влакната на основната мембрана, съседните влакна започват да трептят едновременно, което съответства на обертонове. О Бъртън- звук, чийто брой вибрации е 2, 4, 8 и т.н. пъти броя на вибрациите на основния тон.

При продължително излагане на силни звуци възбудимостта на звуковия анализатор намалява, а при дълъг престой в тишина възбудимостта се повишава. то адаптация. Най-голяма адаптация се наблюдава в зоната на по-високите звуци.

Прекомерният шум не само води до загуба на слуха, но и причинява психични разстройствав хората. Специални експерименти върху животни са доказали възможността за появата "акустичен шок"и" акустични препятствия ", понякога фатални.

6. Ушни заболявания и хигиена на слуха. Предотвратяване на отрицателното въздействие на "училищния" шум върху тялото на ученик

Ушна инфекция - отит. Най-честият отит на средното ухо е опасна болест, защото до кухината на средното ухо е мозъкът и неговите мембрани. Най-често отитът възниква като усложнение на грип, остри респираторни заболявания; инфекцията от назофаринкса може да премине през евстахиевата тръба в кухината на средното ухо. Отит на средното ухо е като сериозно заболяванеи проявени силна болкав ухото висока температуратяло, силно главоболие, значителна загуба на слуха. С тези симптоми трябва незабавно да се консултирате с лекар. Профилактика на отит: лечение на остри и хронични заболявания на назофаринкса (аденоиди, хрема, синузит). Ако имате хрема, не можете да издухате силно носа си, така че инфекцията през евстахиевата тръба да попадне в средното ухо. Не можете да издухате носа си с двете половини на носа едновременно, но трябва да го правите последователно, като притискате крилото на носа към носната преграда.

глухота- Пълна загуба на слуха на едното или двете уши. Тя може да бъде придобита или вродена.

Придобита глухотанай-често това е следствие от двустранен среден отит, който е придружен от разкъсване на двете тъпанчета или тежко възпаление на вътрешното ухо. Глухотата може да бъде причинена от тежки дистрофични лезиислухови нерви, които често са свързани с професионални фактори: Шум, вибрации, химически изпарения или нараняване на главата (напр. експлозия). обща каузаглухота е отосклероза- заболяване, при което слуховите костици (особено стремето) стават неподвижни. Това заболяване е причината за глухота при изключителния композитор Лудвиг ван Бетовен. Глухотата може да доведе до неконтролирано използване на антибиотици, които влияят негативно на слуховия нерв.

вродена глухотасвързани с вродено разстройствослух. причините за които могат да бъдат вирусни заболявания на майката по време на бременност (рубеола, морбили, грип), неконтролирана употреба на някои лекарства, особено антибиотици, алкохол, наркотици, тютюнопушене. Родено глухо дете, което никога не чува реч, става глухо и нямо.

Хигиена на слуха- система от мерки, насочени към защита на слуха, създаване на оптимални условия за дейността на слуховия анализатор, допринася за неговото нормално развитие и функциониране.

Разграничете специфични и неспецифичнивъздействието на шума върху човешкото тяло. конкретно действие се изразява в загуба на слуха различни степени, неспецифични- при различни отклонения в дейността на централната нервна система, нарушения на вегетативната реактивност, ендокринни нарушения, функционално състояние на сърдечно-съдовата система и храносмилателен тракт. При хора на млада и средна възраст при ниво на шум от 90 dB (децибела), което продължава един час, възбудимостта на клетките на кората на главния мозък намалява, координацията на движенията, зрителната острота и стабилността на ясното зрение се влошават и латентният период на зрителни и слухово-моторни реакции се удължава. За същата продължителност на работа в условия на излагане на шум, чието ниво е 96 dB, има още повече тежки нарушениякортикална динамика, фазови състояния, прекомерно инхибиране, нарушения на автономната реактивност. Показателите за мускулна работа (издръжливост, умора) и трудовите показатели се влошават. Работата в условия на излагане на шум, чието ниво е 120 dB, може да причини смущения под формата на астенични неврастенични прояви. Има раздразнителност, главоболие, безсъние, нарушения на ендокринната система. Има промени в сърдечносъдова система: съдовият тонус и сърдечната честота са нарушени, кръвното налягане се повишава или намалява.

При възрастни и особено деца е изключително Отрицателно влияние(неспецифичен и специфичен) произвежда шум в помещения, където радиото, телевизорите, магнетофоните и др. са включени на пълна сила.

Шумът оказва силно влияние върху децата и юношите. Наблюдава се промяна във функционалното състояние на слуховите и други анализатори при деца под въздействието на "училищен" шум, чиято интензивност в основните помещения на училището варира от 40 до 110 dB. В класната стая средното ниво на интензивност на шума е 50-80 dB, по време на междучасията може да достигне 95 dB.

Шумът, който не надвишава 40 dB, не предизвиква отрицателни промени във функционалното състояние нервна система. Промените се забелязват при излагане на шум, чието ниво е 50-60 dB. Според данни от изследвания решаването на математически задачи при сила на шума 50 dB изисква 15-55%, 60 dB - 81-100% повече време от действието на шума. Отслабването на вниманието на учениците под въздействието на шум с определена сила достига 16%. Намаляването на нивата на „училищен” шум и неблагоприятното му въздействие върху здравето на учениците се постига чрез редица комплексни мерки: строителни, технически и организационни.

По този начин ширината на "зелената зона" от страната на улицата трябва да бъде най-малко 6 м. Препоръчително е да засадите дървета по тази ивица на разстояние най-малко 10 м от сградата, чиито корони ще забавят разпространението на шума.

Важностпри намаляване на "училищния" шум има хигиенично правилно местоположениекласни стаи в сградата на училището. работилници, Спортни залинамира се на партерен етаж в отделно крило или пристройка.

Хигиенните стандарти, насочени към запазване на зрението и слуха на учениците и учителите, трябва да отговарят на размерите на класните стаи: дължина (размер от черната дъска до противоположната стена) и дълбочина на класните стаи. Дължината на класната стая, която не надвишава 8 м, осигурява на учениците с нормална зрителна и слухова острота, които седят на последните бюра, ясно възприемане на речта на учителя и ясно виждане на написаното на дъската. На първите и вторите бюра (маси) във всеки ред се разпределят места за ученици с увреден слух, тъй като речта се възприема от 2 до 4 m, а шепотът - от 0,5 до 1 m. функционално състояниеслухов анализатор и предотвратяване на смени в др физиологични системитялото на тийнейджър се подпомага от кратки почивки (10-15 минути).

Сензорна система (анализатор)- така наричат ​​частта от нервната система, състояща се от възприемащи елементи - сензорни рецептори, нервни пътища, които предават информация от рецепторите към мозъка и части от мозъка, които обработват и анализират тази информация

Сетивната система включва 3 части

1. Рецептори – сетивни органи

2. диригентски отделкойто свързва рецепторите към мозъка

3. Отдел на 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

Напластяване- множество слоеве нервни клетки, първият от които е свързан с рецептори, а вторият с неврони в двигателните зони на мозъчната кора. Невроните са специализирани за обработка различни видовесензорна информация.

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

Различен брой елементи в съседни слоеве, който образува така наречените "сензорни фунии" (свиващи се или разширяващи се) Те могат да осигурят премахване на излишната информация или, обратно, частичен и сложен анализ на характеристиките на сигнала

Диференциация на сетивната система по вертикала и хоризонтала.Вертикалната диференциация означава образуването на части от сетивната система, състоящи се от няколко невронни слоя (обонятелни луковици, кохлеарни ядра, геникуларни тела).

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

Основната задача на сетивната система е възприемането и анализирането на свойствата на стимулите, въз основа на които възникват усещания, възприятия и представи. Това съставлява формите на чувствено, субективно отразяване на външния свят.

Функции на сетивните системи

1. Откриване на сигнал.Всяка сетивна система в процеса на еволюция се е приспособила към възприемането на адекватни стимули, присъщи на тази 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). Въздействие върху окото (10 V -4 W). Електрически ток (10V-11W)
2. Разграничителни сигнали.
3. Предаване или преобразуване на сигнал. Всяка сензорна система работи като преобразувател. Той преобразува една форма на енергия на действащия стимул в енергия нервно раздразнение. Сетивната система не трябва да изкривява сигнала на стимула.

• Може да е пространствено
• Времеви трансформации
• ограничаване на излишъка на информация (включване на инхибиторни елементи, които инхибират съседни рецептори)
• Идентифициране на съществените характеристики на сигнала

1. Кодиране на информацията -под формата на нервни импулси
2. Откриване на сигнал и др.д. подчертаване 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 с тази схема, за нашата адаптация. Всички живи организми не могат да съществуват без възприемане на информация от околната среда. Колкото по-точно организмът получава такава информация, толкова по-големи ще са шансовете му в борбата за съществуване.

Сензорните системи са способни да реагират на неподходящи стимули. Ако опитате клемите на батерията, това предизвиква усещане за вкус - кисело, това действие електрически ток. Подобна реакция на сетивната система на адекватни и неадекватни стимули повдигна 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 под 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 за познаване на околния свят.

Тези 2 направления бяха наречени физиологичен идеализъм. Какво е усещане? Чувството е субективен образ на обективния свят. Чувствата са образи на външния свят. Те съществуват в нас и се генерират от действието на нещата върху нашите сетивни органи. 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, как да решим кой възприема най-правилно? Къде ще е истината? Критерият за истината е Практически дейности. Има постепенно познание. На всеки етап се получава нова информация. Детето пробва играчки, разглобява ги на детайли. На базата на това дълбоко преживяване ние придобиваме по-дълбоки познания за света.

Класификация на рецепторите.

1. Първичен и вторичен. първични рецепторипредставляват рецепторното окончание, което се образува от първия чувствителен неврон (телцето на Пачини, телцето на Майснер, дискът на Меркел, телцето 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 при директен контакт - контакт, докато други могат да възприемат дразнене на известно разстояние - отдалечено
3. Екстерорецептори, интерорецептори. Екстерорецептори- възприемат дразнене от външната 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. Специални сетивни рецептори - зрителни, слухови, вестибуларни, обонятелни, вкусови

По естеството на възприемане на информацията

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

Механизми на възбуждане на рецепторите

При първичните рецептори действието на дразнителя се възприема от окончанието сетивен неврон. Активен стимул може да причини хиперполяризация или деполяризация на повърхностната мембрана на рецепторите, главно поради промени в натриевия пермеабилитет. Увеличаването на пропускливостта за натриеви йони води до деполяризация на мембраната и на рецепторната мембрана се появява рецепторен потенциал. Съществува, докато стимулът действа.

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 под действието на последващи стимули. Разпространява мелено, с изчезване. Когато рецепторният потенциал достигне критичен праг, той задейства потенциал за действие в най-близкия възел на Ранвие. При прихващането 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, който ще доведе до освобождаване на медиатор от клетката в синапса, който действа върху постсинаптичната мембрана на чувствителното влакно и взаимодействието на медиатора с рецепторите води до образуването на друг, местен потенциал, който се нарича генератор. Той е идентичен по свойствата си с рецептора. Амплитудата му се определя от количеството отделен медиатор. Медиатори - ацетилхолин, глутамат.

Периодично възникват потенциали за действие, т.к. те се характеризират с период на рефрактерност, когато мембраната губи свойството на възбудимост. Потенциалите на действие възникват дискретно и рецепторът в сензорната система работи като аналогово-дискретен преобразувател. В рецепторите се наблюдава адаптация - приспособяване към действието на стимули. Някои се адаптират бързо, а други бавно. С 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 чрез интервалите между залповете. Възможно е кодиране според броя на активираните рецептори в рецептивното поле.

Праг на раздразнение и праг на развлечение.

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

Прагово забавление- минималната сила на изменение на стимула, при която възниква ново усещане.

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

През 1934 г. Вебер формулира закон, който установява връзката между първоначалната сила на дразнене 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 \u003d KI в A степен I - силата на дразнене, K и A - константи

За тактилни рецептори S=9.4*I d 0.52

Сензорните системи имат рецептори за саморегулиране 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 - ретикуларната формация. Откриват се сетивните нерви еферентни влакна, което може да промени чувствителността на рецепторите. В слуховия орган има такива нервни влакна.

Сензорна слухова система

За повечето хора, живеещи в модерна спирка, слухът прогресивно намалява. Това се случва с възрастта. Това се улеснява от звуковото замърсяване на околната среда - превозни средства, дискотеки и др слухов апаратстават необратими. Човешките уши съдържат 2 чувствителни органа. Слух и баланс. Звуковите вълни се разпространяват под формата на компресия и разреждане 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 с честота от 16 до 20 000 Hz. С максимална чувствителност от 1000 до 4000 Hz.

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

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

Тембърът се определя от вторични вибрации на звукови вълнио Подредени вибрации - създават музикални звуци. Случайните вибрации просто причиняват шум. Една и съща нота звучи различно различни инструментипоради различни допълнителни флуктуации.

Човешкото ухо има 3 части - външно, средно и вътрешно ухо. Външното ухо е представено от ушната мида, която действа като фуния за улавяне на звука. Човешкото ухо улавя звуци по-малко перфектно от това на заек, кон, който може да контролира ушите си. В основата на ушната мида има хрущял, с изключение на ушната мида. хрущялна тъканпридава еластичност и форма на ухото. Ако хрущялът е повреден, той се възстановява чрез нарастване. Външният слухов проход има S-образна форма - навътре, напред и надолу, дължина 2,5 см. Слуховият проход е покрит с кожа с ниска чувствителност на външната част и висока чувствителноствътрешни. От външната страна на ушния канал има 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 тъпанчевата мембрана, която се състои от фиброзни влакна, покрити отвън с кожа и отвътре с лигавица. Тъпанчето разделя средното ухо от външното ухо. Той варира с честотата на възприемания звук.

Средното ухо е представено от тъпанчевата кухина, чийто обем е приблизително 5-6 капки вода, а тъпанчевата кухина е изпълнена с въздух, облицована с лигавица и съдържа 3 слухови костици: чукче, наковалня и стреме. средното ухо комуникира с назофаринкса чрез Евстахиевата тръба. В покой луменът на Евстахиевата тръба е затворен, което изравнява налягането. Възпалителните процеси, водещи до възпаление на тази тръба, предизвикват усещане за задръстване. Средното ухо е отделено от вътрешното ухо с овален и кръгъл отвор. Вибрациите на тъпанчевата мембрана се предават чрез системата от лостове от стремето към овалното прозорче, а външното ухо предава звуците по въздух.

Има разлика в площта на тъпанчевата мембрана и овалния прозорец (площта на тъпанчевата мембрана е 70 mm квадрат, а тази на овалния прозорец е 3,2 mm квадрат). При предаване на вибрации от мембраната към овалния прозорец амплитудата намалява и силата на вибрациите се увеличава 20-22 пъти. При честоти до 3000 Hz 60% от Е се предава на вътрешното ухо. В средното ухо има 2 мускула, които променят вибрациите: мускулът на тензорната тимпанична мембрана (прикрепен към централната част на тимпаничната мембрана и към дръжката на чука) - с увеличаване на силата на свиване амплитудата намалява; стремен мускул – съкращенията му ограничават движението на стремето. Тези мускули предотвратяват нараняване на тъпанчето. В допълнение към въздушното предаване на звуци има костен трансфер, но тази сила на звука не е в състояние да накара костите на черепа да вибрират.

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. Кохлеята принадлежи към слуховата част, образува 2,5 оборота около централната ос и е разделена на 3 стълба: вестибуларен, тимпаничен и мембранен. Вестибуларният канал започва с мембраната на овалния прозорец и завършва с кръгъл прозорец. На върха на кохлеята тези 2 канала се свързват с хеликокрем. И двата канала са пълни с перилимфа. Кортиевият орган се намира в средния мембранен канал. Основната мембрана е изградена от еластични влакна, които започват от основата (0,04 мм) и достигат до върха (0,5 мм). До върха плътността на влакната намалява 500 пъти. Кортиевият орган е разположен върху основната 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 стереоцили или киноцили, най-големите стереоцили. Сетивните влакна на 8-ма двойка черепни нерви от спиралния ганглий се приближават до космените клетки. В същото време 90% от изолираните чувствителни влакна завършват върху вътрешните космени клетки. До 10 влакна се събират на вътрешна космена клетка. И в състава нервни влакнаима и еферентни (маслинено-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 вибрациите на костите към овалния прозорец. Нискочестотните вибрации се разпространяват от овалния прозорец до върха на кохлеята (включена е цялата основна мембрана). ниски честотиима възбуждане на космени клетки, разположени на върха на кохлеята. Бекаши изучава разпространението на вълните в кохлеята. Той установи, че с увеличаването на честотата се изтегля по-малък стълб течност. Високочестотните звуци не могат да включват целия стълб течност, така че колкото по-висока е честотата, толкова по-малко се колебае перилимфата. По време на предаването на звуци през мембранния канал могат да възникнат трептения на основната мембрана. Когато основната мембрана осцилира, космените клетки се движат 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 пепел върху външните космени клетки. Тези клетки могат да променят дължината си: те се скъсяват по време на хиперполяризация и се удължават по време на 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, а ендолимфата има висока концентрацияК (150 mmol). Поради това ендолимфата придобива положителен заряд спрямо перилимфата (+80mV). Космените клетки съдържат много К; те имат мембранен потенциал и са заредени отрицателно отвътре и положително отвън (MP = -70mV), а потенциалната разлика прави възможно проникването на K от ендолимфата в клетките на космите. Смяната на позицията на един косъм отваря 200-300 К-канала и настъпва деполяризация. Затварянето е придружено от хиперполяризация. В Корти тялото 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 500 Hz. Кодирането на звуковата информация се постига чрез увеличаване на броя на залповете влакна за 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 тръгват възходящи пътищакато част от латералната бримка, която се приближава до долните туберкули на квадригемината и медиалното геникулатно тяло на таламуса оптикус. От последния сигналът отива към горната темпорална извивка (Geshl gyrus). Това съответства на полета 41 и 42 (основна зона) и поле 22 (вторична зона). В ЦНС има топотонична организация на невроните, тоест звуците се възприемат с различна честота и различна интензивност. Кортикалния център е важен за възприятието, звуковата последователност и пространствената локализация. С поражението на 22-то поле се нарушава дефиницията на думите (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 висшата маслина улавя времевите разлики в приема звукови сигнали. Установено е, че сигналите от двете уши влизат в различни дендритни системи на един и същ възприемащ неврон. Нарушение слухово възприятиеможе да се прояви чрез звънене в ушите с дразнене на вътрешното ухо или слуховия нерв и два вида глухота: кондуктивна и нервна. Първият е свързан с лезии на външното и средното ухо (восъчна тапа), вторият е свързан с дефекти на вътрешното ухо и лезии на слуховия нерв. Възрастните хора губят способността да възприемат високи гласове. Благодарение на двете 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 е възможно да се развие адаптация поради ретикуларната формация и еферентните влакна (чрез въздействие върху външните космени клетки.

зрителна система.

Зрението е многовръзков процес, който започва с проекцията на изображение върху ретината на окото, след това има възбуждане на фоторецепторите, предаване и трансформация в невронните слоеве на зрителната система и завършва с решението на висшата кора. раздели за визуалния образ.

Структурата и функциите 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, на близки е 70,5D. На ретината се образува обърнат образ.

Настаняване- адаптиране на окото към ясно виждане на обекти на различни разстояния. Лещата играе основна роля в акомодацията. При разглеждане на близки предмети цилиарните мускули се свиват, цинковият лигамент се отпуска, лещата става по-изпъкнала поради своята еластичност. При разглеждане на далечни мускулите се отпускат, връзките се разтягат и разтягат лещата, правейки я по-сплескана. Цилиарните мускули се инервират от парасимпатикови влакна. окуломоторния нерв. Обикновено най-отдалечената точка на ясно зрение е в безкрайността, най-близката е на 10 см от окото. С възрастта лещата губи еластичност, така че най-близката точка на ясно зрение се отдалечава и се развива сенилно далекогледство.

Рефрактивни аномалии на окото.

Късогледство (миопия). Ако надлъжната ос на окото е твърде дълга или силата на пречупване на лещата се увеличи, тогава изображението се фокусира пред ретината. Човекът не вижда добре. 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 има проблеми с виждането на близки обекти. Предписват се очила с изпъкнали стъкла.

Астигматизъм - неравномерно пречупване на лъчите в различни посокипоради не строго сферичната повърхност на роговицата. Те се компенсират от стъкла с повърхност, близка до цилиндрична.

Рефлекс на зеницата и зеницата.Зеницата е дупката в центъра на ириса, през която светлинните лъчи преминават в окото. Зеницата подобрява яснотата на изображението върху ретината чрез увеличаване на дълбочината на полето на окото и чрез елиминиране на сферичната аберация. Ако покриете окото си от светлината и след това го отворите, зеницата бързо се стеснява - зеничният рефлекс. При ярка светлина размерът е 1,8 мм, средно - 2,4, на тъмно - 7,5. Увеличаването води до по-лошо качество на изображението, но увеличава чувствителността. Рефлексът има адаптивна стойност. Симпатиковата зеница се разширява, парасимпатиковата зеница се стеснява. При здрави хора размерът на двете зеници е еднакъв.

Устройство и функции на ретината.Ретината е вътрешната светлочувствителна мембрана на окото. Слоеве:

Пигментен - серия от процеси епителни клеткичерен цвят. Функции: екраниране (предотвратява разсейването и отразяването на светлината, повишаване на 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 случва отлепването на ретината.

Фоторецептори. Колбите отговарят за цветно зрение, те са 6-7 млн. Пръчки за здрач, има 110-123 млн. Те са разположени неравномерно. AT ямка- 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 - двумембранна структура. Сегментите на открито се актуализират постоянно. Пресинаптичният терминал съдържа глутамат.

визуални пигменти.В стикове - родопсин с абсорбция в района на 500 nm. В колби - 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.При поглъщане на квант светлина цис-ретиналът се превръща в транс-ретинал. Това причинява пространствени промени в протеиновата част на пигмента. Пигментът става безцветен и се трансформира в метародопсин II, който е в състояние да взаимодейства с мембранно свързания протеин трансдуцин. Трансдуцинът се активира и се свързва с GTP, активирайки фосфодиестераза. PDE разрушава 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 трандуцин, се активира гуанилат циклазата, която синтезира cGMP. Гуанилат циклазата се активира чрез спад в концентрацията на калций, изхвърлен 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, превръщайки я в тъмно състояние, което отново ускорява освобождаването на медиатора.

неврони на ретината.

Фоторецепторите са синаптично свързани с биполярни неврони. Под действието на светлината върху невротрансмитера освобождаването на медиатора намалява, което води до хиперполяризация на биполярния неврон. От биполярния сигнал се предава към ганглия. Импулсите от много фоторецептори се събират към един ганглионен неврон. Взаимодействието на съседните неврони на ретината се осигурява от хоризонтални и амакринни клетки, чиито сигнали променят синаптичната трансмисия между рецепторите и биполярни (хоризонтални) и между биполярни и ганглийни (амакринни). Амакринните клетки извършват 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 в състава оптичен нерв, правят частично кръстосване (необходимо за осигуряване на всяко полукълбо с информация от всяко око) и отиват в мозъка като част от зрителния тракт, попадайки в латералното геникуларно тяло на таламуса (3-ти неврон). От таламуса - до проекционната зона на кората, 17-то поле. Ето 4-тия неврон.

зрителни функции.

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

Визуална адаптация.

Адаптиране на зрителната сензорна система към условия на ярко осветление - светлинна адаптация. Обратното явление тъмна адаптация. Увеличаването на чувствителността на тъмно е постепенно, поради тъмното възстановяване на зрителните пигменти. Първо, колбите с йодопсин се разтварят. Има малък ефект върху чувствителността. Тогава родопсинът на пръчките се възстановява, 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 ЦНС също играе роля. При осветяване на едното око се понижава чувствителността на другото.

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

Яркост Контраствъзниква поради взаимно странично инхибиране на оптичните неврони. Сива ивица на светъл фон изглежда по-тъмна от сива на тъмен, тъй като клетките, възбудени от светлия фон, инхибират клетките, възбудени от сивата ивица.

Ослепителна яркост на светлината. Прекалено ярката светлина причинява неприятно усещанеслепота. Горната граница на ослепителната яркост зависи от адаптацията на окото. Колкото по-дълга е тъмната адаптация, толкова по-малко яркост причинява отблясъци.

Инерция на зрението. визуално усещанесе появява и веднага изчезва. От дразнене до възприятие преминават 0,03-0,1 s. Бързо следващите един след друг стимули се сливат в едно усещане. Минимална честотапоследващи светлинни стимули, при които се получава сливане на отделни усещания, се нарича критична честота на сливане на трептене. На това се крепи киното. Усещанията, които продължават след прекратяване на дразненето, са последователни образи (образ на лампа в тъмното, след като е изключена).

Цветно зрение.

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

Теории. Трикомпонентна теория на Хелмхолц. Цветово усещане, осигурено от три типа крушки, чувствителни към една част от спектъра (червена, зелена или синя).

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

Последователни цветни изображения.Ако погледнете боядисан предмет, а 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. При протанопия червеният цвят не се различава. С деутеранопия - зелено. С тританопия - синьо. Диагностицирани чрез 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, наблюдавани под ъгъл от 1 минута. Максимална острота в областта жълто петно. Определя се от специални таблици.

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 разпространяваща се вълна, чиито основни характеристики са честота и амплитуда, тогава слухът се характеризира със същите параметри. Честотата субективно се възприема като тоналност на звука, а амплитудата като неговата интензивност, гръмкост. Човешкото ухо е в състояние да възприема звуци с честота от 20 Hz до 20 000 Hz и интензитет до 140 dB (праг на болка). Най-финият слух се намира в диапазона 1-2 хиляди Hz, т.е. в областта на говорните сигнали.

Периферната част 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 проход; 3 - тимпанична мембрана; 4 - Евстахиева тръба; 5 - чук; 6 - наковалня; 7 - стреме; 8 - овален прозорец; 9 - охлюв.

външно уховключва ушна мидаи 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.

Тъпанчевата мембрана, която 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 под действието на звукови вибрации, преминаващи през външния слухов проход. Трептенията на мембраната зависят от параметрите на звуковата вълна: колкото по-високи са честотата и силата на звука, толкова по-висока е честотата и толкова по-голяма е амплитудата на трептенията на тъпанчето.

Тези вибрации се предават на слуховите костици – чукче, наковалня 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 слабите звукови вълни, действащи върху тъпанчевата мембрана, са в състояние да преодолеят съпротивлението на мембраната на овалния прозорец и да задвижат колоната течност в кохлеята. Така предаваната към вътрешното ухо вибрационна енергия се увеличава около 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 ухо от вътрешното, освен овала има и кръгъл прозорец, също затворен с мембрана. Флуктуациите на течността в кохлеята, които произхождат от овалния прозорец и преминават през проходите на кохлеята, достигат без затихване кръглия прозорец. Ако този прозорец с мембраната не съществуваше, поради несвиваемостта на течността, нейните трептения биха били невъзможни.

Кухината на средното ухо комуникира с външната среда чрез евстахиева тръба, което осигурява поддържането на постоянно налягане, близко до атмосферното в кухината, което създава най-благоприятните условия за колебанията на тимпаничната мембрана.

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

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

Горният канал на кохлеята, или scala vestibularis, 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 пълни с перилимфа, наподобяваща по състав цереброспиналната течност. Средният мембранен канал (scala cochlea) не комуникира с кухината на други канали и е изпълнен с ендолимфа. На базиларната (основна) мембрана в кохлеарната скала е рецепторният апарат на кохлеята - орган на Кортисъставен от космени клетки. Над космените клетки е покривната (текториална) мембрана. Когато звуковите вибрации се предават през системата от слухови осикули към кохлеята, течността и съответно мембраната, върху която са разположени космените клетки, вибрират в последната. Косъмчетата се допират до текториалната мембрана и се деформират, което е пряка причина за възбуждането на рецепторите и генерирането на рецепторен потенциал. Рецепторният потенциал предизвиква освобождаване на невротрансмитера, ацетилхолин, в синапса, което от своя страна води до генериране на потенциали за действие във влакната на слуховия нерв. Освен това това възбуждане се предава на нервните клетки на спиралния ганглий на кохлеята, а оттам до слуховия център на продълговатия мозък - кохлеарните ядра. След включване на невроните на кохлеарните ядра, импулсите отиват към следващия клетъчен клъстер - ядрата на горния оливарен мостов комплекс. всичко аферентни пътищана кохлеарните ядра и ядрата на комплекса горна маслина завършват в задните коликули или долните коликули, слуховия център на междинния мозък. Оттук нервни импулсивлизат във вътрешното геникуларно тяло на таламуса, чиито процеси на клетките се изпращат до слуховата кора. Слуховият кортекс се намира в горната част на темпоралния лоб и включва 41-во и 42-ро поле (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 ниво рецептори той 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 неговата промяна във времето (амплитудно-времева модулация).

Честотата на звуковите вибрации.Включени рецептори базална мембранаразположени в строго определен ред: в частта, която се намира по-близо до овалното прозорче на кохлеята, рецепторите реагират на високи честоти, а тези, разположени на мембранната област, 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 основната 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 един или друг биологичен смисъл.

Продължителност на звукакодиран от продължителността на разреждането на тоничните неврони, които могат да се възбуждат през цялото време на стимула.

Пространствена локализация на звукаосигурени предимно от две различни механизми. Тяхното включване зависи от честотата на звука или неговата дължина на вълната. При нискочестотни сигнали (до около 1,5 kHz) дължината на вълната е по-малка от междуушното разстояние, което за човек е средно 21 см. В този случай източникът е локализиран поради различното време на пристигане на звука. помахайте на всяко ухо в зависимост от азимута. При честоти, по-големи от 3 kHz, дължината на вълната очевидно е по-малка от междуушното разстояние. Такива вълни не могат да обикалят главата, те се отразяват многократно от околните предмети и главата, като същевременно губят 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 времева локализация се променя в механизма за оценка на интензитета и преходният регион се оказва неблагоприятен за определяне на местоположението на източника на звук.

Когато локализирате 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 заглъхват по-бързо, т.е. "бягайте" на по-късо разстояние, нискочестотните звуци, напротив, избледняват по-бавно и се разпространяват по-нататък. Ето защо звуците, излъчвани от далечен източник, ни се струват 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 оливарен комплекс, задните коликули, вътрешното геникуларно тяло и слуховата кора. Но водещата роля тук принадлежи на горните маслини и задните хълмове.

Въпроси и задачи за самоконтрол

1. Помислете за структурата на органа на слуха. 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 пряката причина за тяхното възбуждане?

5. Как става преобразуването на звуковите вибрации в нервни импулси?

6. Опишете централните части на слуховия анализатор.

7. Опишете механизмите на кодиране на интензитета на звука на различни нива на слуховата система?

8. Как се кодира звуковата честота?

9. Какви механизми за пространствена звукова локализация 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?

Слуховият анализатор (слухова сензорна система) е вторият по важност дистанционен човешки анализатор. Слухът играе най-важната роля при хората във връзка с появата на членоразделната реч. Акустичните (звуковите) сигнали са въздушни вибрации с различна честота и сила. Те възбуждат слуховите рецептори, разположени в кохлеята на вътрешното ухо. Рецепторите активират първите слухови неврони, след което сетивната информация се предава към слуховата кора (темпоралната област) чрез серия от последователни структури.

Органът на слуха (ухото) е периферната част на слуховия анализатор, в която са разположени слуховите рецептори. Структурата и функциите на ухото са представени в таблица. 12.2, фиг. 12.10.

Таблица 12.2.

Устройството и функциите на ухото

ушна част	Структура	Функции
външно ухо	ушна мида, външен слухов канал, тъпанчева мембрана	Защитно (отделяне на сяра). Улавя и провежда звуци. Звуковите вълни вибрират тъпанчето, което вибрира слуховите костици.
Средно ухо	Изпълнена с въздух кухина, съдържаща слуховите костици (чукче, наковалня, стреме) и Евстахиевата (слухова) тръба	Слуховите костици провеждат и усилват звуковите вибрации 50 пъти. Евстахиевата тръба е свързана с назофаринкса, за да изравни натиска върху тъпанчето.
вътрешно ухо	Слухов орган: овални и кръгли прозорци, кохлея с кухина, пълна с течност, и органът на Корти - апарат за приемане на звук	Слуховите рецептори, разположени в органа на Корти, преобразуват звуковите сигнали в нервни импулси, които се предават към слуховия нерв и след това към слуховата зона на мозъчната кора
	Орган за равновесие (вестибуларен апарат): три полукръгли канала, отолитен апарат	Възприема положението на тялото в пространството и предава импулси към продълговатия мозък, след това към вестибуларната зона на кората на главния мозък; отговорните импулси помагат за поддържане на телесния баланс

Ориз. 12.10. органи слух и равновесие. Външното, средното и вътрешното ухо, както и слуховите и вестибуларните (вестибуларни) клонове на вестибулокохлеарния нерв (VIII двойка черепни нерви), простиращи се от рецепторните елементи на органа на слуха (органът на Корти) и баланса (миди). и петна).

Механизмът на предаване и възприемане на звука. Звуковите вибрации се улавят от ушната мида и се предават през външния слухов канал до тъпанчевата мембрана, която започва да вибрира в съответствие с честотата на звуковите вълни. Вибрациите на тимпаничната мембрана се предават на осикуларната верига на средното ухо и с тяхно участие на мембраната на овалния прозорец. Вибрациите на мембраната на прозореца на вестибюла се предават на перилимфата и ендолимфата, което причинява вибрации на основната мембрана заедно с органа на Корти, разположен върху нея. В този случай космените клетки с техните косми докосват покривната (текториална) мембрана и поради механично дразнене в тях възниква възбуждане, което се предава по-нататък към влакната на вестибулокохлеарния нерв (фиг. 12.11).

Ориз. 12.11. Мембранозни канал и спирала (Кортиев) орган. Кохлеарният канал е разделен на тимпанична и вестибуларна скала и мембранен канал (средна скала), в който се намира органът на Корти. Мембранозният канал е отделен от scala tympani от базиларната мембрана. Той съдържа периферни процеси на неврони на спиралния ганглий, които образуват синаптични контакти с външните и вътрешните космени клетки.

Местоположение и структура на рецепторните клетки на кортиевия орган. На основната мембрана са разположени два вида рецепторни космени клетки: вътрешни и външни, разделени една от друга от дъгите на Корти.

Вътрешните космени клетки са подредени в един ред; общият им брой по цялата дължина мембранен каналдостига до 3500. Външните космени клетки са разположени в 3-4 реда; общият им брой е 12 000-20 000. Всяка космена клетка има удължена форма; един от неговите полюси е фиксиран върху основната мембрана, вторият е в кухината на мембранния канал на кохлеята. В края на този стълб има косми, или стереоцилия. Техният брой на всяка вътрешна клетка е 30-40 и са много къси - 4-5 микрона; на всяка външна клетка броят на космите достига 65-120, те са по-тънки и по-дълги. Космите на рецепторните клетки се измиват от ендолимфата и влизат в контакт с покривната (текториална) мембрана, която е разположена над космените клетки по целия ход на мембранозния канал.

Механизмът на слухово приемане. Под действието на звука основната мембрана започва да трепти, най-дългите косми на рецепторните клетки (стереоцилии) докосват покривната мембрана и се огъват донякъде. Отклонението на косъма с няколко градуса води до опъване на най-тънките вертикални нишки (микрофиламенти), свързващи върховете на съседните косми на тази клетка. Това напрежение чисто механично отваря 1 до 5 йонни канала в мембраната на стереоцилиума. Поток от калиеви йони започва да тече през отворения канал в косъма. Силата на опън на нишката, необходима за отваряне на един канал, е незначителна, около 2·10 -13 нютона. Още по-изненадващ е фактът, че най-слабият от звуците, усетени от човек, разтяга вертикалните нишки, свързващи върховете на съседни стереоцилии на разстояние, което е половината от диаметъра на водороден атом.

Фактът, че електрическият отговор на слуховия рецептор достига своя максимум след 100-500 µs (микросекунди), означава, че йонните канали на мембраната се отварят директно от механичен стимул без участието на вторични вътреклетъчни посланици. Това отличава механорецепторите от много по-бавно действащите фоторецептори.

Деполяризацията на пресинаптичния край на космената клетка води до освобождаване на невротрансмитер (глутамат или аспартат) в синаптичната цепнатина. Въздействайки върху постсинаптичната мембрана на аферентното влакно, медиаторът предизвиква генериране на възбуждане на постсинаптичния потенциал и по-нататък генериране на импулси, разпространяващи се в нервните центрове.

Отварянето само на няколко йонни канала в мембраната на един стереоцилиум очевидно не е достатъчно за появата на рецепторен потенциал с достатъчна величина. Важен механизъм за усилване на сензорния сигнал на рецепторно ниво на слуховата система е механичното взаимодействие на всички стереоцилии (около 100) на всяка космена клетка. Оказа се, че всички стереоцилии на един рецептор са свързани помежду си в пакет с тънки напречни нишки. Следователно, когато един или повече по-дълги косми са огънати, те издърпват всички останали косми със себе си. В резултат на това йонните канали на всички косми се отварят, осигурявайки достатъчен рецепторен потенциал.

бинаурален слух. Човекът и животните имат пространствен слух, т.е. способността да се определи позицията на източника на звук в пространството. Това свойство се основава на наличието на две симетрични половини на слуховия анализатор (бинаурален слух).

Остротата на бинауралния слух при хората е много висока: той е в състояние да определи местоположението на източника на звук с точност от около 1 ъглов градус. Физиологичната основа за това е способността на невронните структури на слуховия анализатор да оценяват междуушните (интерстициални) разлики в звуковите стимули по времето на пристигането им във всяко ухо и по тяхната интензивност. Ако източникът на звук е разположен далеч от средната линия на главата, звуковата вълна достига до едното ухо малко по-рано и с по-голяма сила, отколкото до другото. Оценката на разстоянието на звука от тялото е свързана с отслабването на звука и промяната в неговия тембър.

Слуховият анализатор е вторият по важност анализатор в осигуряването познавателна дейностчовек. Слуховата система служи за възприемане на звукови сигнали, което й придава специална роля, свързана с възприемането на членоразделната реч. Дете, което е загубило слуха си в ранна детска възраст, губи и способността си да говори.

Структурата на слуховия анализатор:

Периферната част е рецепторният апарат в ухото (вътрешен);

Проводимата част е слуховият нерв;

Централната част е слуховата зона на кората на главния мозък (темпоралния лоб).

Структура на ухото.

Ухо - органът на слуха и равновесието, включва:

Външното ухо е ушната мида, която улавя звуковите вибрации и ги насочва към външния слухов канал. Ушната мида е образувана от еластичен хрущял, покрит отвън с кожа. Външният слухов проход изглежда като извит канал с дължина 2,5 см. Кожата му е покрита с косми. Каналите на жлезите, които произвеждат ушна кал, се отварят в ушния канал. Както космите, така и ушната кал изпълняват защитна функция;

Средно ухо. Състои се от: тъпанчева мембрана, тъпанчева кухина (изпълнена с въздух), слухови костици - чукче, наковалня, стреме (предават звуковите вибрации от тъпанчевата мембрана към овалното прозорче на вътрешното ухо, предотвратяват претоварването му), Евстахиева тръба (свързва средната ушна кухина с фаринкса). Тъпанчевата мембрана е тънка еластична пластинка, разположена на границата на външното и средното ухо. Малеусът е свързан в единия край с тъпанчевата мембрана, а в другия край с наковалнята, която е свързана със стремето. Стремето е свързано с овален прозорец, който се разделя тъпанчева кухинаот вътрешното ухо. Слуховата (Евстахиева) тръба свързва тъпанчевата кухина с назофаринкса, облицована отвътре с лигавица. Поддържа еднакъв външен и вътрешен натиск върху тъпанчето.

Средното ухо е отделено от вътрешното ухо костна стена, в който има два отвора (кръгъл прозорец и овален прозорец);

Вътрешно ухо. Намира се в темпоралната кост и се образува от костния и ципестия лабиринт. Мембранният лабиринт от съединителна тъкан се намира вътре в костния лабиринт. Между костния и мембранния лабиринт има течност - перилимфа, а вътре в мембранния лабиринт - ендолимфа.

Костният лабиринт се състои от кохлея (апарат за приемане на звук), предверие (част от вестибуларен апарат) и три полукръгли канала (органът на слуха и равновесието). Мембранният лабиринт се намира вътре в костния лабиринт. Между тях има течност - перилимфа, а вътре в мембранозния лабиринт - ендолимфа. В мембранния лабиринт на кохлеята се намира органът на Корти - рецепторната част на слуховия анализатор, който превръща звуковите вибрации в нервна възбуда. Костното преддверие, което образува средната част на лабиринта на вътрешното ухо, има две отворени прозорци, овални и кръгли, които свързват костната кухина с тъпанчето. Овалният прозорец се затваря от основата на стремето, а кръглият прозорец се затваря от подвижна еластична съединителнотъканна пластина.

Звуково възприятие:звуковите вълни през ушната мида навлизат във външния слухов проход и предизвикват колебателни движения на тъпанчевата мембрана - вибрациите на тъпанчевата мембрана се предават на слуховите костици, движенията на които предизвикват вибрация на стремето, което затваря овалния прозорец - движения на стремето на овалния прозорец се люлее перилимфата, нейните вибрации се предават - вибрация ендолимфа, води до трептене на основната мембрана - по време на движенията на основната мембрана и ендолимфата, покривната мембрана вътре в кохлеята докосва микровилите на рецепторните клетки с определена сила и честота, които се възбуждат - възбуждане от слухов нервдо подкоровите центрове на слуха ( среден мозък) –– по-висок анализи синтезът на слухови стимули се случва в кортикален центърслухов анализатор, който се намира в темпоралния лоб. Тук има разграничение между характера на звука, неговата сила, височина.