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

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. Диригентна секция, която свързва рецепторите с 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 сензорна системавертикално и хоризонтално.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 сензорната 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 околен свят. 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 причинява вкусово усещане- кисело, това е действието на 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 оказва 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 раздразнение от външна среда- зрение, вкус и др. и осигуряват адаптация към околната среда. Интерорецептори- рецептори на вътрешните органи. Те отразяват състоянието на вътрешните органи и вътрешната среда на тялото.
4. Соматични - повърхностни и дълбоки. Повърхностни - кожа, лигавици. Дълбоко - рецептори на мускули, сухожилия, стави
5. Висцерална
6. рецептори на ЦНС
7. 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 стимула се възприема от края на чувствителния 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. В състава на сетивните нерви са открити еферентни влакна, които могат да променят 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 замърсяване от звуци от околната среда - превозни средства, дискотеки и др. Промените в слуховия апарат стават 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 вълни. 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. Външен Ушния канал S-образна - отвътре, напред и надолу, дължина 2,5 см. Ушният канал е покрит с кожа с ниска чувствителност на външната част и висока чувствителност на вътрешната. 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 и тъпанчева кухинаизпълнено с въздух, покрито с лигавица и съдържа 3 слухови костици: чукче, наковалня и стреме.Средното ухо се свързва с назофаринкса посредством евстахиевата тръба. В покой луменът на Евстахиевата тръба е затворен, което изравнява налягането. Възпалителни процесикоето води до възпаление на тази тръба, причинява 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 овален прозорец, а външното ухо предава звуци по въздуха.

Има разлика в площта на тъпанчевата мембрана и овалния прозорец (площта на тъпанчевата мембрана е 70 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 се предава 60% E вътрешно 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 се доближават до клетките на косата 8 двойки CHMNот спиралния ганглий. 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 към върха на кохлеята (включена е цялата основна мембрана).При ниски честоти се наблюдава възбуждане на косъмчетата, разположени на върха на кохлеята. Бекаши изучава разпространението на вълните в кохлеята. Той установи, че с увеличаването на честотата се 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 потенциали отрицателно зареден отвътре и положително отвън (MP = -70mV), а потенциалната разлика прави възможно проникването на K от ендолимфата в клетките на косата. 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, т.е. звуците се възприемат с различна честотаи различни интензитети. кортикален центърима значение 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 със звънене в ушите при раздразнение вътрешно ухоили слухов нерви два вида глухота: кондуктивна и нервна. Първият е свързан с лезии на външното и средното ухо (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 проекция на изображение върху ретината на окото, след което има възбуждане на фоторецепторите, предаване и трансформация в невронните слоеве зрителна системаи завършва с приемането от висшите кортикални отдели на решение за визуален 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 парасимпатиковите влакна на окуломоторния нерв. Обикновено най-отдалечената точка на ясно зрение е в безкрайността, най-близката е на 10 см от окото. С възрастта лещата губи 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.

Астигматизмът е неравномерното пречупване на лъчите в различни посоки, което се дължи на нестрого сферичната повърхност на роговицата. Те се компенсират от стъкла с повърхност, близка до цилиндрична.

Ученик и зеничен рефлекс. Зеницата е дупката в центъра на ириса, през която светлинните лъчи преминават в окото. Зеницата подобрява яснотата на изображението върху ретината чрез увеличаване на дълбочината на полето на окото и чрез елиминиране сферична 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 размерии двете зеници са еднакви.

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

Пигментен - ред от процесни епителни клетки с черен 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. Горна границаослепителната яркост зависи от адаптацията на окото. Колкото по-дълга е тъмната адаптация, толкова по-малко яркост причинява отблясъци.

Инерция на зрението.Визуалното усещане се 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. Минималната честота на повторение на светлинните стимули, при която се получава сливане индивидуални 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 на макулата. Определя се от специални таблици.

звукови вълниса механични трептения на средата различна честотаи амплитуда. Ние възприемаме тези вибрации като звуци, които се различават по височина и сила.

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

На тъпанчевата мембрана е разположена въздушна кухина - средно ухо. Свързан е с евстахиева тръбас фаринкса, а през него - с устната кухина. Тези канали свързват външната среда със средното ухо и действат като предпазител, който го предпазва от нараняване. Обикновено входът на евстахиевата тръба е затворен, отваря се само при преглъщане. Ако средното ухо е под прекомерно налягане поради действието на звуковите вълни, достатъчно е да отворите устата си и да отпиете: налягането в средното ухо ще се сравни с атмосферното налягане.

Средното ухо е усилвател, който може да променя амплитудата на звуковите вълни, които се предават от тъпанчето към вътрешното ухо. как става това От тъпанчето се простира верига от малки кости, подвижно свързани помежду си: чук, наковалня и стреме. Дръжката на чука е прикрепена към тъпанчевата мембрана, докато стремето лежи върху друга мембрана. Това е мембраната на дупката, която се нарича овален прозорец - тя е границата между средното и вътрешното ухо.

Вибрации на тъпанчетопредизвикват движение слухови костици, които избутват мембраната на овалното прозорче и то започва да трепти. По площ тази мембрана е много по-малка от тъпанчевата мембрана и следователно флуктуира с по-голяма амплитуда. Повишените вибрации на мембраната на овалния прозорец се предават на вътрешното ухо.

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

Структурата на рецепторния апарат на слуховия анализатор

Какви са последствията от движението на вълните в перилимфата? За да разберете това, помислете за структурата на рецепторния апарат на слуховия анализатор. Върху базалната мембрана на средния канал по цялата му дължина е разположен т. нар. кортов орган - апарат, съдържащ рецептори и поддържащи клетки. Всяка рецепторна клетка съдържа до 70 израстъка - косми. Над космените клетки е покривната мембрана, която е в контакт с космите. Органът на Корти е разделен на секции, всяка от които е отговорна за възприемането на вълни с определена честота.

Течността, съдържаща се в каналите на спиралата, е предавателна връзка, която предава енергията на звуковите вибрации към покривната мембрана на кортивния орган. Когато вълната се движи от перилимфата в горния канал, тънката мембрана между него и средния канал се огъва, действа върху ендолимфата и притиска покривната мембрана в клетките на косата. В отговор на механичното въздействие - натискане върху космите - в рецепторите се образуват сигнали, които те предават на дендритите на чувствителните неврони. В тези неврони възникват нервни импулси, които се изпращат по аксоните, които се комбинират в слуховия нерв, за да централен отделзвуков анализатор. Височината на звука, който възприемаме, се определя от това от коя част на кортиевия орган е дошъл сигналът.

Централна част на слуховия анализатор

Нервни импулси за чувствителни невронислуховите нерви влизат в многобройните ядра на мозъчния ствол, където първична обработкасигнали, след това - към таламуса и от него - във времевата област на кората (слухова зона). Тук с участието на асоциативните зони на кората се разпознават слухови стимули и имаме звукови усещания. На всички нива на обработка на сигнала има водещи пътища, по които има постоянен обмен на информация между симетрично разположени ядра, които принадлежат към централните структури на лявото и дясното ухо.

Слухът е важен в човешкия живот, който е свързан преди всичко с възприемането на речта. Човек не чува всички звукови сигнали, а само тези, които имат биологично и социално значение за него. Тъй като звукът е 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 мида и външен 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-много благоприятни условияза вибрации на тъпанчевата 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. Всички аферентни пътища от кохлеарните ядра и ядрата на комплекса горна маслина завършват в задните коликули или долните коликули, слуховия център на средния мозък. Оттук нервните импулси навлизат 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.Рецепторите на базалната мембрана са разположени в строго определен ред: в частта, която е по-близо до овалния прозорец на кохлеята, рецепторите реагират на високи честоти, а тези, разположени в частта на мембраната, по-близо до върха на кохлеята реагира 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 два различни механизма. 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 за кодиране на интензитета на звука различни ниваслухова 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?

Звукови сигнали (звукови излъчвания) на външната среда (предимно въздушни вибрации с различна честота и сила), включително речеви сигнали. Тази функция е реализирана с участието на - съществен компонент, преминала през труден път на еволюция.

Слуховата сензорна система се състои от следните части:

• периферната част, която е сложен специализиран орган, състоящ се от външно, средно и вътрешно ухо;
• проводящ отдел - първият неврон на проводимия отдел, разположен в спиралния възел на кохлеята, получава от рецепторите на вътрешното ухо, оттук информацията пристига по неговите влакна, т.е. по слуховия нерв (включен в 8 двойки черепни нерви) към втория неврон в продълговатия мозък и след пресичане част от влакната отиват към третия неврон в задния коликулус, а част към ядрата - вътрешното геникулатно тяло;
• кортикалната секция е представена от четвъртия неврон, който се намира в първичното (проективно) слухово поле и кората и осигурява появата на усещане, а по-сложната обработка на звукова информация се извършва във вторичното слухово поле, разположено наблизо, което е отговорно за формиране на възприятие и разпознаване на информация. Получената информация навлиза в третичното поле на долната париетална зона, където се интегрира с други форми на информация.

Слухът е човешки сетивен орган, който е в състояние да възприема и различава звукови вълни, състоящи се от редуващи се уплътнения и разреждане на въздуха с честота от 16 до 20 000 Hz. Честота от 1 Hz (херц) е равна на 1 трептене за 1 секунда). Инфразвук (честота под 20 Hz) и ултразвук (честота над 20 000 Hz) човешкото ухо не може да възприеме.

Човешкият слухов анализатор се състои от три части:

Рецепторният апарат, съдържащ се във вътрешното ухо;

Нервни пътища (осма двойка черепномозъчни нерви);

Центърът на слуха, който се намира в темпоралните лобове на кората на главния мозък.

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

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

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

Външният слухов проход е с дължина до 2,5 cm, изхвърлен от кожата с тънък косъм и модифициран потни жлези, които произвеждат ушна кал, състояща се от мастни клетки и изпълняваща функцията да предпазва ушната кухина от прах и вода. Външният слухов проход завършва с тимпаничната мембрана, която е способна да възприема звуковите вълни.

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

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

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

Извивката на вътрешното ухо е междукостният лабиринт на кохлеята с дължина до 35 mm, който е разделен от надлъжните базални и синовиални (Reissner) мембрани на вестибуларните или вестибюлните стълби (започват от овалния прозорец на вестибюла), тъпанчеви стълби (завършват с кръгъл прозорец или вторична тъпанчева мембрана, което прави възможни флуктуации на перилимфата) и средни стъпала или мембранен кохлеарен канал от съединителната тъкан. Кухините на вестибуларната и тимпаничната скала в горната част на кохлеята (която е на 2,5 оборота около оста си) са свързани помежду си с тънък канал (gechicotrema) и са пълни, както е посочено, с перилимфа, а кухината на мембранния кохлеарен канал е изпълнен с ендолимфа. В средата на мембранозния кохлеарен канал има звуковъзприемащ апарат, наречен спирала или орган на Корти (орган на Корти). Този орган има основна (базална) мембрана, състояща се от около 24 хиляди фиброзни влакна. Върху главната мембрана (плоча), по протежение на нея са разположени множество поддържащи и 4 реда космени (чувствителни) клетки, които са слухови рецептори. Втората структурна част на органа на Корти е покривната или влакнеста плоча, надвиснала върху космените клетки и която се поддържа от стълбови клетки или пръчки на Корти. специфична особеносткосмените клетки е наличието на върха на всяка от тях до 150 косъма (микроворси). Разграничават се един ред (3,5 хиляди) вътрешни и 3 реда (до 20 хиляди) външни космени клетки, които се различават по нивото на чувствителност (за възбуждане вътрешни клеткинеобходима е повече енергия, тъй като космите им почти нямат контакт с покривната плоча). Космите на външните космени клетки се измиват от ендолимфата и са в пряк контакт с и частично потопени в субстанцията на покривната пластина. Основите на космените клетки са покрити от нервните процеси на спиралния клон на слуховия нерв. Продълговатият мозък (в зоната на ядрото на VIII двойка черепни нерви) съдържа втория неврон на слуховия тракт. Освен това този път отива до долните туберкули на котиригорбичното тяло (покрива) на средния мозък и, частично пресичайки на нивото на медиалните геникуларни тела на таламуса, отива до центровете на първичната слухова кора (първични слухови полета), съдържащи се в областта на Силвиевата бразда в горната част на ляво и дясно темпорални дяловемозъчната кора. Асоциативните слухови полета, които разграничават тоналността, тембъра, интонацията и други нюанси на звуците, както и сравняват текущата информация с тази в човешката памет (осигуряват „споменаване“ на звукови образи), са в непосредствена близост до основните и обхващат значителна площ.

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

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

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

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

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

Шумът се отразява особено негативно на децата и юношите. Влошаването на функционалното състояние на слуховите и други анализатори се наблюдава при деца, които вече са под въздействието на "училищен" шум, чието ниво на интензивност в основните помещения на училището варира от 40 до 50 dB. В класната стая средното ниво на интензивност на шума е 50-80 dB, а по време на междучасията и в фитнес залии работилници могат да достигнат 95-100 dB. Важностпри намаляване на "училищния" шум има хигиенично правилно местоположениекласни стаи в училищната сграда, както и използването на звукоизолиращи материали в декорацията на помещения, където се генерира значителен шум.

Кохлеарният орган функционира от раждането на детето, но при новородените има относителна глухота, свързана със структурните особености на ушите им: тимпаничната мембрана е по-дебела, отколкото при възрастните и е разположена почти хоризонтално. Кухината на средното ухо при новородените е пълна с амниотична течност, което затруднява вибрирането на слуховите костици. През първите 1,5-2 месеца от живота на детето тази течност постепенно се разтваря и вместо нея въздухът навлиза от назофаринкса през слуховите (Eustachisvi) тръби. слухова тръбапри децата е по-широк и по-къс (2-2,5 cm), отколкото при възрастните (3,5-4 cm), което създава благоприятни условия за навлизане на микроби, слуз и течност при регургитация, повръщане, хрема в кухината на средното ухо, което може да причини възпаление на средното ухо (отит на средното ухо).

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

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