Структурата на слуховата част на ушния слухов анализатор. Структурата и функциите на слуховия анализатор

Слуховият анализатор включва три основни части: орган на слуха, слухови нерви, субкортикални и кортикални центрове на мозъка. Малко хора знаят как работи слуховият анализатор, но днес ще се опитаме да разберем всичко заедно.

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

Структурата на слуховия анализатор

Функциите на слуховия анализатор, както бе споменато по-горе, са да възприема звука и да дава информация на човек, но с цялата простота, на пръв поглед, това е доста сложна процедура. За да се разбере по-добре как работят отделите на слуховия анализатор в човешкото тяло, е необходимо да се разбере задълбочено каква е вътрешната анатомия на слуховия анализатор.

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

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

Органът на слуха на всеки човек се състои от 3 части, като разгледаме всяка от тях по-подробно, можете да разберете как човек възприема звуците. И така, външното ухо е комбинация от ушната мида и слуховия канал. Черупката е кухина от еластичен хрущял, покрита с тънък слой кожа. представлява определен усилвател за преобразуване на звукови вибрации. Ушните миди са разположени от двете страни на човешката глава и не играят роля, тъй като те просто събират звукови вълни. Ушните миди са неподвижни и дори ако външната им част липсва, структурата на човешкия слухов анализатор няма да пострада много.

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

Тимпанична мембрана и средно ухо

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

Между външната част на органа на слуха и вътрешната част е средното ухо. Тази част от ухото изглежда като малка кухина, с капацитет не повече от 75 ml. Тази кухина е свързана с фаринкса, клетките и слуховата тръба, която е вид предпазител, който изравнява налягането вътре в ухото и навън. Бих искал да отбележа, че тъпанчевата мембрана винаги е подложена на едно и също атмосферно налягане както отвън, така и отвътре, което позволява на органа на слуха да функционира нормално. Ако има разлика между вътрешното и външното налягане, ще се появи загуба на слуха.

Структурата на вътрешното ухо

Най-сложната част от слуховия анализатор е вътрешното ухо, обикновено се нарича "лабиринт". Основният рецепторен апарат, който улавя звуците, са космените клетки на вътрешното ухо или, както се казва, "охлюви".

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

Проводимите пътища на слуховия анализатор осигуряват бързо предаване на нервните импулси. Просто казано, пътищата на слуховия анализатор комуникират органа на слуха с централната нервна система на човек. Възбуждането на слуховия нерв активира двигателни пътища, които са отговорни например за потрепване на очите поради силен звук. Кортикалната секция на слуховия анализатор свързва периферните рецептори от двете страни и когато се улавят звукови вълни, тази секция сравнява звуците от две уши едновременно.

Механизмът на предаване на звуци в различни възрасти

Анатомичната характеристика на слуховия анализатор изобщо не се променя с възрастта, но бих искал да отбележа, че има някои особености, свързани с възрастта.

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

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

В периода от 6 до 15 години можете да забележите, че нивото на развитие на слуха е различно, някои деца улавят звуците по-добре и могат да ги повторят без затруднения, успяват да пеят и копират звуци добре. Други деца го правят по-зле, но в същото време чуват перфектно, понякога казват на такива деца „мечката се намръщи в ухото му“. От голямо значение е комуникацията на децата с възрастните, тя формира речта и музикалното възприятие на детето.

Що се отнася до анатомичните характеристики, при новородените слуховата тръба е много по-къса, отколкото при възрастните и по-широка, поради което инфекцията от дихателните пътища толкова често засяга слуховите им органи.

Слуховият апарат се променя през целия живот

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

Възрастните хора често имат замъглено възприятие или прекъсване на говора, тоест чуват с някаква намеса. Чуват добре част от речта, но пропускат няколко думи. За да чува човек нормално, са му необходими и двете уши, едното от които възприема звука, а другото поддържа равновесие. С възрастта структурата на тимпаничната мембрана ще се промени при човек, тя може да се сгъсти под въздействието на определени фактори, което ще наруши баланса. По отношение на половата чувствителност към звуци, мъжете губят слуха си много по-бързо от жените.

Бих искал да отбележа, че със специално обучение, дори и в напреднала възраст, е възможно да се постигне повишаване на прага на слуха. По същия начин, продължително излагане на силен шум може да повлияе неблагоприятно на слуховата система дори в ранна възраст. За да избегнете негативните последици от постоянното излагане на силен звук върху човешкото тяло, трябва да наблюдавате. Това е набор от мерки, които са насочени към създаване на нормални условия за функциониране на слуховия орган. При младите хора критичната граница на шума е 60 dB, а при децата в училищна възраст критичният праг е 60 dB. Достатъчно е да останете в стая с такова ниво на шум за един час и негативните последици няма да ви накарат да чакате.

Друга свързана с възрастта промяна в слуховия апарат е фактът, че с течение на времето ушната кал се втвърдява, което предотвратява нормалната флуктуация на въздушните вълни. Ако човек има склонност към сърдечно-съдови заболявания. Вероятно кръвта в увредените съдове ще циркулира по-бързо и с възрастта човек ще различи външни шумове в ушите.

Съвременната медицина отдавна е разбрала как работи слуховият анализатор и много успешно работи върху слухови апарати, които позволяват на хората над 60 години и позволяват на децата с дефекти в развитието на слуховия орган да живеят пълноценен живот.

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

Сега знаете как работят рецепторите и частите на слуховия анализатор.

Тема 3. Физиология и хигиена на сетивните системи

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

ключови думи -физиология, сетивна система, хигиена.

Основни въпроси:

1 Физиология на зрителната система

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

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

Зрителните и слуховите анализатори играят специална роля в когнитивната дейност.

Възрастовата динамика на сензорните процеси се определя от постепенното узряване на различни части на анализатора. Рецепторните апарати съзряват в пренаталния период и са по-зрели към момента на раждането. Провеждащата система и възприемащият апарат на проекционната зона претърпяват значителни промени, което води до промяна в параметрите на реакцията към външен стимул. През първите месеци от живота на детето има подобрение в механизмите за обработка на информация, извършвани в проекционната зона на кората, в резултат на което възможностите за анализ и обработка на стимула стават по-сложни. По-нататъшните промени в процеса на обработка на външни сигнали са свързани с формирането на сложни невронни мрежи и определят формирането на процеса на възприятие като психична функция.

1. Физиология на зрителната система

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

1 Периферен отдел - очната ябълка, по-специално - ретината на окото (възприема светлинно дразнене)

2 Диригентски отдел - аксони на ганглиозни клетки - зрителен нерв - зрителен хиазъм - зрителен тракт - диенцефалон (геникулни тела) - среден мозък (квадригемина) - таламус

3 Централна секция - тилен дял: област на шпорния жлеб и съседните извивки

Периферен отдел на зрителната сетивна система.

Оптична система на окото, структура и физиология на ретината

Оптичната система на окото включва: роговица, вътреочна течност, ирис, зеница, леща и стъкловидно тяло

Очната ябълка има сферична форма и е разположена в костната фуния - очната кухина. Отпред е защитена от векове. По свободния ръб на клепача растат мигли, които предпазват окото от навлизането на прахови частици в него. В горния външен ръб на орбитата е слъзната жлеза, която секретира слъзната течност, която обгражда окото. Очната ябълка има няколко черупки, една от които е външната - склера, или албугинея (бяла). Пред очната ябълка преминава в прозрачна роговица (пречупва светлинните лъчи)

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

Зад лещата кухината на окото е изпълнена с прозрачна желеобразна маса - стъкловидното тяло, което пропуска светлинни лъчи и е светлопречупваща среда.

Светлопроводимите и светлопречупващите среди (роговица, воден хумор, леща, стъкловидно тяло) също изпълняват функцията на филтриране на светлината, пропускайки само светлинни лъчи с дължина на вълната от 400 до 760 микрона. В този случай ултравиолетовите лъчи се задържат от роговицата, а инфрачервените лъчи се задържат от водната течност.

Вътрешната повърхност на окото е облицована с тънка, сложна структура и най-функционално важната обвивка - ретината. В него има два отдела: заден отдел или зрителна част и преден отдел - сляпа част. Границата, която ги разделя, се нарича назъбена линия. Сляпата част е съседна отвътре на цилиарното тяло и на ириса и се състои от два слоя клетки:

Вътрешен - слой от кубовидни пигментни клетки

Външен - слой от призматични клетки, лишени от меланинов пигмент.

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

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

1.1 Възрастови характеристики на зрителния анализатор

В процеса на постнатално развитие органите на зрението на човек претърпяват значителни морфофункционални пренареждания. Например, дължината на очната ябълка при новородено е 16 mm, а теглото му е 3,0 g, до 20-годишна възраст тези цифри се увеличават съответно до 23 mm и 8,0 g. В процеса на развитие цветът на очите също се променя. При новородени през първите години от живота ирисът съдържа малко пигменти и има сиво-синкав оттенък. Окончателният цвят на ириса се формира само до 10-12 години.

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

Акомодацията при децата е по-изразена, отколкото при възрастните, еластичността на лещата намалява с възрастта и съответно акомодацията намалява. При деца в предучилищна възраст, поради по-плоската форма на лещата, далекогледството е много често. На 3 години далекогледство се наблюдава при 82% от децата, а късогледство - при 2,5%. С възрастта това съотношение се променя и броят на късогледите се увеличава значително, достигайки 11% към 14-16-годишна възраст. Важен фактор, допринасящ за появата на късогледство, е нарушението на зрителната хигиена: четене в легнало положение, писане на домашна работа в лошо осветена стая, повишено напрежение на очите и др.

В процеса на развитие цветовото възприятие на детето се променя значително. При новородено в ретината функционират само пръчици, конусите са все още незрели и техният брой е малък. Елементарните функции на цветовото възприятие при новородените очевидно са налице, но пълното включване на конусите в работата се случва до края на 3-тата година от живота. Въпреки това, на това възрастово ниво, той все още е по-нисък. Усещането за цвят достига максималното си развитие към 30-годишна възраст и след това постепенно намалява. Обучението е от съществено значение за развитието на тази способност. С възрастта зрителната острота също се увеличава и стереоскопичното зрение се подобрява. Най-интензивното стереоскопично зрение се променя до 9-10 години и достига оптималното си ниво към 17-22 години. От 6-годишна възраст момичетата имат по-висока стереоскопична зрителна острота от момчетата. Окото при момичета и момчета на 7-8 години е много по-добро, отколкото при деца в предучилищна възраст, и няма разлики по пол, но приблизително 7 пъти по-лошо, отколкото при възрастни.

Зрителното поле се развива особено интензивно в предучилищна възраст и до 7-годишна възраст е приблизително 80% от размера на зрителното поле на възрастен. При развитието на зрителното поле се наблюдават половите белези. През следващите години се сравняват размерите на зрителното поле, като от 13-14-годишна възраст размерите му са по-големи при момичетата. Посочените възрастови и полови характеристики на развитието на зрителното поле трябва да се вземат предвид при организирането на обучението на деца и юноши, тъй като зрителното поле определя количеството образователна информация, възприемано от детето, т.е. честотната лента на зрителен анализатор.

Слуховият анализатор се състои от три части:

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

2. Проводник - аксони на биполярни клетки - кохлеарен нерв - ядра на продълговатия мозък - вътрешно геникуларно тяло - слухова област на мозъчната кора

3. Централен отдел - темпорален лоб

Структура на ухото. Външното ухо включва ушната мида и външния слухов канал. Функцията му е да улавя звукови вибрации. Средно ухо.

Ориз. 1. Полусхематично изображение на средното ухо: 1- външен слухов канал, 2-тимпанична кухина; 3 - слухова тръба; 4 - тимпанична мембрана; 5 - чук; 6 - наковалня; 7 - стреме; 8 - прозорец на преддверието (овал ); 9 - прозорец на кохлеята (кръгъл); 10 - костна тъкан.

Средното ухо е отделено от външното ухо от тъпанчевата мембрана, а от вътрешното ухо от костна преграда с два отвора. Един от тях се нарича овален прозорец или прозорец на вестибюла. Основата на стремето е прикрепена към ръбовете му с помощта на еластичен пръстеновиден лигамент.Друга дупка - кръгъл прозорец или прозорец на кохлеята - е покрита с тънка мембрана от съединителна тъкан. Вътре в тъпанчевата кухина има три слухови кости - чукче, наковалня и стреме, свързани помежду си чрез стави.

Въздушните звукови вълни, навлизащи в ушния канал, предизвикват вибрации на тъпанчевата мембрана, които се предават през системата от слухови костици, както и през въздуха в средното ухо, до перилимфата на вътрешното ухо. Съчленените помежду си слухови костици могат да се разглеждат като лост от първи вид, чието дълго рамо е свързано с тъпанчевата мембрана, а късото е укрепено в овалния прозорец. Когато движението се прехвърли от дългото към късото рамо, обхватът (амплитудата) намалява поради увеличаване на развитата сила. Значително увеличаване на силата на звуковите вибрации се получава и поради това, че повърхността на основата на стремето е многократно по-малка от повърхността на тъпанчевата мембрана. Като цяло силата на звуковите вибрации се увеличава поне 30-40 пъти.

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

Рецепторна (периферна) част на слуховия анализатор,преобразуване на енергията на звуковите вълни в енергия на нервно възбуждане, представена от рецепторни космени клетки на органа на Корти (орган на Корти)разположен в охлюва. Слуховите рецептори (фонорецептори) са механорецептори, вторични са и са представени от вътрешни и външни космени клетки. Хората имат приблизително 3500 вътрешни и 20 000 външни космени клетки, които са разположени върху базиларната мембрана вътре в средния канал на вътрешното ухо.

Ориз. 2.6. орган на слуха

Вътрешното ухо (апарат за приемане на звук), както и средното ухо (апарат за предаване на звук) и външното ухо (апарат за улавяне на звука) са обединени в понятието орган на слуха (фиг. 2.6).

външно ухоблагодарение на ушната мида, той улавя звуците, концентрира ги по посока на външния слухов канал и увеличава интензивността на звуците. В допълнение, структурите на външното ухо изпълняват защитна функция, предпазвайки тъпанчето от механичните и топлинните ефекти на външната среда.

Средно ухо(звукопроводим отдел) е представен от тимпаничната кухина, където са разположени три слухови костици: чукче, наковалня и стреме. Средното ухо е отделено от външния слухов канал от тъпанчевата мембрана. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето, другият му край е съчленен с наковалнята, която от своя страна е съчленена със стремето. Стремето е в съседство с мембраната на овалния прозорец. Средното ухо има специален защитен механизъм, представен от два мускула: мускулът, който разтяга тъпанчето, и мускулът, който фиксира стремето. Степента на съкращаване на тези мускули зависи от силата на звуковите вибрации. При силни звукови вибрации мускулите ограничават амплитудата на вибрациите на тимпаничната мембрана и движението на стремето, като по този начин предпазват рецепторния апарат във вътрешното ухо от прекомерно възбуждане и разрушаване. При мигновени силни дразнения (удряне на звънеца) този защитен механизъм няма време да работи. Съкращението на двата мускула на тимпаничната кухина се извършва по механизма на безусловния рефлекс, който се затваря на нивото на мозъчния ствол. В тимпаничната кухина се поддържа налягане, равно на атмосферното, което е много важно за адекватното възприемане на звуците. Тази функция се изпълнява от евстахиевата тръба, която свързва кухината на средното ухо с фаринкса. При преглъщане тръбата се отваря, вентилира кухината на средното ухо и изравнява налягането в нея с атмосферното. Ако външното налягане се променя бързо (бързо издигане на височина) и преглъщането не се извършва, тогава разликата в налягането между атмосферния въздух и въздуха в тъпанчевата кухина води до напрежение на тъпанчето и появата на неприятни усещания, а намаляване на възприемането на звуци.

вътрешно ухопредставена от кохлеята - спирално усукан костен канал с 2,5 къдрици, който е разделен от основната мембрана и мембраната на Райснер на три тесни части (стълби). Горният канал (scala vestibularis) започва от foramen ovale и се свързва с долния канал (scala tympani) през helicotrema (апикален отвор) и завършва с кръгъл прозорец. И двата канала са едно цяло и са изпълнени с перилимфа, сходна по състав с цереброспиналната течност. Между горния и долния канал е средният (средно стълбище). Той е изолиран и изпълнен с ендолимфа. Вътре в средния канал, върху основната мембрана, се намира същинският звуковъзприемащ апарат - кортиевият орган (орган на Корти) с рецепторни клетки, представляващи периферната част на слуховия анализатор.

Основната мембрана близо до овалната фенестра е широка 0,04 mm, след което постепенно се разширява към върха, достигайки 0,5 mm близо до хеликотремата.

диригентски отделслуховият анализатор е представен от периферен биполярен неврон, разположен в спиралния ганглий на кохлеята (първият неврон). Влакната на слуховия (или кохлеарния) нерв, образувани от аксоните на невроните на спиралния ганглий, завършват върху клетките на ядрата на кохлеарния комплекс на продълговатия мозък (вторият неврон). След това, след частична пресичане, влакната отиват към медиалното геникуларно тяло на метаталамуса, където отново се случва превключването (третият неврон), оттук възбуждането навлиза в кората (четвъртият неврон). В медиалните (вътрешни) геникуларни тела, както и в долните туберкули на квадригемината, има центрове на рефлексни двигателни реакции, които възникват под действието на звука.

централен,или кортикален, отделслуховият анализатор се намира в горната част на темпоралния лоб на големия мозък (горна темпорална извивка, полета 41 и 42 според Бродман). Важни за функцията на слуховия анализатор са напречната темпорална извивка (извивката на Гешл).

слухова сензорна систематой се допълва от механизми за обратна връзка, които осигуряват регулирането на дейността на всички нива на слуховия анализатор с участието на низходящи пътища. Такива пътища започват от клетките на слуховата кора, превключвайки последователно в медиалните геникуларни тела на метаталамуса, задните (долни) туберкули на квадригемината и в ядрата на кохлеарния комплекс. Като част от слуховия нерв, центробежните влакна достигат до космените клетки на кортиевия орган и ги настройват за възприемане на определени звукови сигнали.

Човешкото ухо е проектирано да улавя широк спектър от звукови вълни и да ги преобразува в електрически импулси, които да бъдат изпратени до мозъка за анализ. За разлика от вестибуларния апарат, свързан с органа на слуха, който функционира нормално почти от раждането на човек, слухът се формира дълго време. Формирането на слуховия анализатор завършва не по-рано от 12-годишна възраст, а най-голямата острота на слуха се постига на 14-19-годишна възраст. слуховият анализатор има три отдела: периферен или слухов орган (ухо); проводими, включително нервни пътища; кортикален, разположен в темпоралния лоб на мозъка. Освен това в кората на главния мозък има няколко слухови центъра. Някои от тях (долна темпорална извивка) са предназначени да възприемат по-прости звуци - тонове и шумове, други са свързани с най-сложните звукови усещания, които възникват, когато човек сам говори, слуша реч или музика.

Структурата на човешкото ухо Човешкият слухов анализатор възприема звукови вълни с честота на трептене от 16 до 20 хиляди в секунда (16-20 000 херца, Hz). Горният праг на звука при възрастен е 20 000 Hz; долният праг е в диапазона от 12 до 24 Hz. Децата имат по-висока горна граница на слуха около 22 000 Hz; при възрастните хора, напротив, обикновено е по-ниска - около 15 000 Hz. Ухото има най-голяма чувствителност към звуци с честота на трептене от 1000 до 4000 Hz. Под 1000 Hz и над 4000 Hz възбудимостта на органа на слуха е силно намалена. Ухото е сложен вестибуло-слухов орган. Като всички наши сетивни органи, човешкото ухо изпълнява две функции. Той възприема звуковите вълни и отговаря за позицията на тялото в пространството и способността да поддържа баланс. Това е сдвоен орган, който се намира в темпоралните кости на черепа, ограничен отвън от ушите. Рецепторите на слуховата и вестибуларната система се намират във вътрешното ухо. Устройството на вестибуларния апарат може да се разгледа отделно, а сега да преминем към описание на структурата на частите на органа на слуха.

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

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

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

Друга интересна характеристика на външния слухов канал е наличието на ушна кал, която постоянно се отделя от жлезите. Ушната кал е восъчен секрет на 4000 мастни и серни жлези на ушния канал. Неговата функция е да предпазва кожата на този проход от бактериална инфекция и чужди частици или, например, насекоми, които могат да попаднат в ухото. Различните хора имат различно количество сяра. При прекомерно натрупване на сяра е възможно образуването на сярна тапа. Ако ушният канал е напълно запушен, има усещане за запушване на ушите и загуба на слуха, включително резонанса на собствения глас в запушеното ухо. Тези нарушения се развиват внезапно, най-често при навлизане на вода във външния слухов проход по време на къпане.

Външното и средното ухо са разделени от тъпанчевата мембрана, която представлява тънка пластина от съединителна тъкан. Тъпанчевата мембрана е с дебелина около 0,1 mm и диаметър около 9 mm. Отвън е покрит с епител, а отвътре - с лигавица. Тимпаничната мембрана е разположена наклонено и започва да трепти, когато звуковите вълни я ударят. Тъпанчето е изключително чувствително, но след като вибрацията бъде открита и предадена, тъпанчето се връща в първоначалното си положение само за 0,005 секунди.

Структура на средното ухо В нашето ухо звукът се придвижва до чувствителните клетки, които възприемат звукови сигнали чрез съгласуващо и усилващо устройство - средното ухо. Средното ухо е тъпанчева кухина, която има формата на малък плосък барабан с плътно опъната осцилираща мембрана и слухова (евстахиева) тръба. В кухината на средното ухо се намират слуховите костици - чука, наковалня и стреме. Малките мускули помагат за предаването на звук, като регулират движението на тези кости. Достигайки до тъпанчето, звукът го кара да вибрира. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето и, люлеейки се, задвижва чука. В другия си край чукът е свързан с наковалнята, а последната с помощта на става е подвижно съчленена със стремето. Мускулът на стремето е прикрепен към стремето, което го държи срещу мембраната на овалния прозорец (прозорец на вестибюла), който разделя средното ухо от вътрешното, пълно с течност. В резултат на предаването на движението стремето, чиято основа прилича на бутало, непрекъснато се избутва в мембраната на овалното прозорче на вътрешното ухо.

Функцията на слуховите костици е да осигурят повишаване на налягането на звукова вълна, когато тя се предава от тимпаничната мембрана към мембраната на овалния прозорец. Този усилвател (около 30-40 пъти) помага на слабите звукови вълни, падащи върху тъпанчето, да преодолеят съпротивлението на мембраната на овалния прозорец и да предадат вибрации към вътрешното ухо. Когато звукова вълна преминава от въздушна среда в течна среда, значителна част от звуковата енергия се губи и следователно е необходим механизъм за усилване на звука. При силен звук обаче същият механизъм намалява чувствителността на цялата система, за да не я повреди.

Налягането на въздуха в средното ухо трябва да бъде същото като налягането извън тъпанчевата мембрана, за да се осигурят нормални условия за неговите колебания. За да се изравни налягането, тъпанчевата кухина е свързана с назофаринкса чрез слухова (евстахиева) тръба с дължина 3,5 cm и диаметър около 2 mm. При преглъщане, прозяване и дъвчене евстахиевата тръба се отваря, за да навлезе външен въздух. Когато външното налягане се промени, понякога ушите "лежат", което обикновено се разрешава от факта, че прозяването се предизвиква рефлекторно. Опитът показва, че дори по-ефективно запушените уши се решават чрез преглъщане. Неправилното функциониране на тръбата води до болка и дори кървене в ухото.

Структурата на вътрешното ухо. Механичните движения на осикулите във вътрешното ухо се преобразуват в електрически сигнали. Вътрешното ухо е кухо костно образувание в темпоралната кост, разделено на костни канали и кухини, съдържащо рецепторния апарат на слуховия анализатор и органа за равновесие. Тази част от органа на слуха и равновесието се нарича лабиринт поради сложната си форма. Костният лабиринт се състои от преддверие, кохлея и полукръгли канали, но само кохлеята е пряко свързана със слуха. Кохлеята е канал с дължина около 32 mm, навит и пълен с лимфна течност. След като получи вибрация от тимпаничната мембрана, стремето с движението си притиска мембраната на прозореца на вестибюла и създава колебания на налягането вътре в кохлеарната течност. Тази вибрация се разпространява в течността на кохлеята и достига там до съответния орган на слуха, спиралния орган или органа на Корти. Той превръща вибрациите на течността в електрически сигнали, които преминават през нервите към мозъка. За да може стремето да предава налягането през течността, в централната част на лабиринта, вестибюла, има кръгъл кохлеарен прозорец, покрит с гъвкава мембрана. Когато буталото на стремето навлезе във вестибюла foramen ovale, мембраната на кохлеарния прозорец изпъква под натиска на кохлеарната течност. Осцилации в затворена кухина са възможни само при наличие на откат. Ролята на такова връщане се изпълнява от мембраната на кръглия прозорец.

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

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

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

Звуковата вълна се разпространява по перилимфата от прозореца на вестибюла до прозореца на кохлерата почти мигновено, за около 4 * 10-5 секунди. Хидростатичното налягане, причинено от тази вълна, измества покривната плоча спрямо повърхността на органа на Корти. В резултат на това покривната плоча деформира снопове от стереоцилии на космени клетки, което води до тяхното възбуждане, което се предава на окончанията на първичните сензорни неврони.

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

Космовите клетки са свързани с окончанията на нервните влакна, които, напускайки органа на Корти, образуват слуховия нерв (кохлеарен клон на вестибулокохлеарния нерв). Звуковите вълни, преобразувани в електрически импулси, се предават по слуховия нерв до темпоралния кортекс.

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

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

ФИЗИОЛОГИЯ НА АНАЛИЗАТОРА НА СЛУХА

(Слухова сензорна система)

Въпроси на лекцията:

1. Структурни и функционални характеристики на слуховия анализатор:

а. външно ухо

b. Средно ухо

° С. вътрешно ухо

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

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

а. Основни електрически явления в кохлеята

b. Възприемане на звуци с различна височина

° С. Възприемане на звуци с различна интензивност

д. Идентификация на източника на звук (бинаурален слух)

д. слухова адаптация

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

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

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

ПЕРИФЕРЕН ОТДЕЛ

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

Вътрешно ухо (апарат за възприемане на звук);

средно ухо (звукопроводим апарат);

Външно ухо (улавяне на звук).

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

Функции на отделите на органа на слуха

външно ухо:

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

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

в) механична защита и защита от температурните въздействия на околната среда на всички останали части на слуховия орган.

Средно ухо(звукопроводим отдел) е тимпанична кухина с 3 слухови костици: чук, наковалня и стреме.

Тъпанчевата мембрана отделя външния слухов канал от тъпанчевата кухина. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето, другият му край е съчленен с наковалнята, която от своя страна е съчленена със стремето. Стремето е в съседство с мембраната на овалния прозорец. В тимпаничната кухина се поддържа налягане, равно на атмосферното, което е много важно за адекватното възприемане на звуците. Тази функция се изпълнява от евстахиевата тръба, която свързва кухината на средното ухо с фаринкса. При преглъщане тръбата се отваря, в резултат на което тъпанчевата кухина се вентилира и налягането в нея се изравнява с атмосферното. Ако външното налягане се променя бързо (бързо издигане на височина) и преглъщането не се извършва, тогава разликата в налягането между атмосферния въздух и въздуха в тимпаничната кухина води до напрежение на тимпаничната мембрана и появата на неприятни усещания (“ запушени уши”), намалявайки възприемането на звуци.

Площта на тимпаничната мембрана (70 mm 2) е много по-голяма от площта на овалния прозорец (3,2 mm 2), поради което печалбаналягането на звуковите вълни върху мембраната на овалния прозорец с 25 пъти. Връзка на костите намаляваамплитудата на звуковите вълни 2 пъти, следователно, същото усилване на звуковите вълни се получава в овалния прозорец на тимпаничната кухина. Следователно средното ухо усилва звука около 60-70 пъти, а ако вземем предвид усилващия ефект на външното ухо, тази стойност се увеличава 180-200 пъти.В тази връзка, при силни звукови вибрации, за да се предотврати разрушителното въздействие на звука върху рецепторния апарат на вътрешното ухо, средното ухо рефлексивно включва „защитен механизъм“. Състои се от следното: в средното ухо има 2 мускула, единият от които разтяга тъпанчето, другият фиксира стремето. При силни звукови ефекти тези мускули, когато са намалени, ограничават амплитудата на трептенията на тимпаничната мембрана и фиксират стремето. Това "гаси" звуковата вълна и предотвратява прекомерното възбуждане и разрушаване на фонорецепторите на кортиевия орган.

вътрешно ухо: представена от кохлея - спираловидно усукан костен канал (2,5 къдрици при човека). Този канал е разделен по цялата си дължина на тритесни части (стълби) от две мембрани: основната мембрана и вестибуларната мембрана (Reissner).

На основната мембрана има спираловиден орган - органът на Корти (орган на Корти) - това всъщност е звуковъзприемащият апарат с рецепторни клетки - това е периферният отдел на слуховия анализатор.

Хеликотремата (форамен) свързва горния и долния канал в горната част на кохлеята. Средният канал е изолиран.

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

Структурата на кортиевия орган

Процесът на трансформация започва със звукови вълни, навлизащи във външното ухо; движат тъпанчето. Вибрациите на тъпанчевата мембрана се предават през системата от слухови осикули на средното ухо до мембраната на овалния прозорец, което причинява вибрации на перилимфата на вестибуларната скала. Тези вибрации се предават през helicotrema към перилимфата на scala tympani и достигат до кръглия прозорец, изпъквайки го към средното ухо (това не позволява на звуковата вълна да заглъхне при преминаване през вестибуларния и тимпаничния канал на кохлеята). Вибрациите на перилимфата се предават на ендолимфата, което предизвиква колебания на основната мембрана. Влакната на основната мембрана влизат в колебателно движение заедно с рецепторните клетки (външни и вътрешни космени клетки) на кортиевия орган. В този случай космите на фонорецепторите са в контакт с текториалната мембрана. Ресничките на космените клетки се деформират, което води до образуването на рецепторен потенциал и на негова основа - потенциал на действие (нервен импулс), който се пренася по слуховия нерв и се предава на следващия участък на слуховия анализатор.

ПРОВОДНО ОТДЕЛЕНИЕ НА СЛУХОВИЯ АНАЛИЗАТОР

Представен е проводният отдел на слуховия анализатор слухов нерв. Образува се от аксоните на невроните на спиралния ганглий (първият неврон на пътя). Дендритите на тези неврони инервират космените клетки на органа на Корти (аферентна връзка), аксоните образуват влакната на слуховия нерв. Влакната на слуховия нерв завършват върху невроните на ядрата на кохлеарното тяло (VIII двойка MD) (вторият неврон). След това, след частична пресичане, влакната на слуховия път отиват до медиалните геникуларни тела на таламуса, където отново се случва превключването (третият неврон). Оттук възбуждането навлиза в кората (темпорален лоб, горна темпорална извивка, напречна извивка на Geschl) - това е проекционната слухова кора.

КОРТИКАЛЕН ОТДЕЛ НА АУДИО АНАЛИЗАТОРА

Представен в темпоралния лоб на кората на главния мозък - горна темпорална извивка, напречна темпорална извивка на Heschl. Кортикалните гностични слухови зони са свързани с тази проекционна зона на кората - Зоната на сензорната реч на Верникеи практична зона - Моторният център на речта на Broca(долен фронтален гирус). Дружествената дейност на трите кортикални зони осигурява развитието и функционирането на речта.

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

слухова кора

ФИЗИЧЕСКИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЗВУКОВИТЕ ВЪЛНИ, КОИТО СЕ ВЪЗПРИЕМАТ ОТ ОРГАНИУМА НА СЛУХА

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

Честотата на звуковите вълни определя височината!

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

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

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

Силата на звука (интензивността му) заедно с честотата (тона на звука) се възприема като сила на звука.Единицата за сила на звука е bel = lg I / I 0, но на практика се използва по-често децибел (dB)(0,1 бела). Децибел е 0,1 десетичен логаритъм от съотношението на интензитета на звука към неговия прагов интензитет: dB \u003d 0,1 lg I / I 0. Максималното ниво на звука, когато звукът причинява болка, е 130-140 dB.

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

В областта на звуковите вибрации от 1000 до 3000 Hz, което съответства на човешката реч, ухото има най-голяма чувствителност. Този набор от честоти се нарича речева зона(1000-3000 Hz). Абсолютната звукова чувствителност в този диапазон е 1*10 -12 W/m 2 . При звуци над 20 000 Hz и под 20 Hz абсолютната слухова чувствителност рязко намалява - 1 * 10 -3 W / m 2. В говорния диапазон се възприемат звуци, които имат налягане под 1/1000 bar (един бар е равен на 1/1 000 000 от нормалното атмосферно налягане). Въз основа на това в предавателните устройства, за да се осигури адекватно разбиране на речта, информацията трябва да се предава в честотния диапазон на речта.

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

Възприемане на честотата на звуковите вълни