El sistema sensorial auditivo y su importancia funcional. La estructura del sistema auditivo.

La audición es un órgano sensorial humano que contribuye al desarrollo mental de una personalidad de pleno derecho y su adaptación en la sociedad. La audición está asociada con la comunicación del lenguaje sano. Mediante el uso analizador auditivo una persona percibe y distingue ondas sonoras que consisten en sucesivas condensaciones y enrarecimientos del aire.

El analizador auditivo consta de tres partes: 1) el aparato receptor contenido en el oído interno; 2) vías representadas por el octavo par de nervios craneales (auditivos); 3) centro de audición en lóbulo temporal corteza cerebral.

Los receptores auditivos (fonorreceptores) están contenidos en la cóclea del oído interno, que se encuentra en la pirámide del hueso temporal. Las vibraciones del sonido, antes de llegar a los receptores auditivos, pasan por todo el sistema de partes conductoras y amplificadoras del sonido.

Oreja - Este es un órgano de la audición que consta de 3 partes: el oído externo, medio e interno.

Oído externo Está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. El oído externo se utiliza para captar sonidos. La aurícula está formada por cartílago elástico y está cubierta de piel por fuera. En la parte inferior se complementa con un pliegue: el lóbulo, que está lleno de tejido adiposo.

canal auditivo externo(2,5 cm), donde las vibraciones del sonido se amplifican entre 2 y 2,5 veces, se emite a través de una piel fina con pelo fino y glándulas sudoríparas modificadas que producen cerumen, que consta de células grasas y contiene pigmentos. Pelos y cerumen desempeñar un papel protector.

Oído medio Está formado por el tímpano, la cavidad timpánica y la trompa auditiva. En el límite entre el oído externo y el medio se encuentra el tímpano, que está cubierto externamente por epitelio e internamente por la membrana auditiva. Las vibraciones del sonido que se acercan al tímpano hacen que éste vibre a la misma frecuencia. CON adentro el tímpano contiene la cavidad timpánica, en cuyo interior se encuentran huesecillos del oído, interconectados - martillo, yunque y estribo. Las vibraciones del tímpano se transmiten a través del sistema de huesecillos hasta el oído interno. Los huesecillos auditivos se colocan de manera que formen palancas que reducen el rango de vibraciones del sonido y aumentan su fuerza.

Cavidad timpánica conectado a la nasofaringe a través de la trompa de Eustaquio, que mantiene la misma presión desde el exterior y el interior sobre el tímpano.

En la unión del oído medio e interno hay una membrana que contiene ventana ovalada. El estribo está adyacente a la ventana ovalada del oído interno.

Oído interno está ubicado en la cavidad de la pirámide del hueso temporal y es un laberinto óseo, dentro del cual se encuentra laberinto membranoso del tejido conectivo. Entre los laberintos óseo y membranoso hay un líquido: la perilinfa, y dentro del laberinto membranoso, la endolinfa. En la pared que separa el oído medio del oído interno, además de la ventana ovalada, también hay una ventana redonda, que posibilita las vibraciones del líquido.

laberinto óseo consta de tres partes: en el centro - el vestíbulo, frente a él caracol, y detrás - canales semicirculares. Dentro del canal medio de la cóclea, el conducto coclear contiene un aparato receptor de sonido: una espiral o Corti's Organo. Tiene una lámina principal, que consta de aproximadamente 24 mil fibras fibrosas. En la placa principal, a lo largo de ella, en 5 filas, hay células sensoriales pilosas y de soporte, que en realidad son receptores auditivos. pelos células receptoras lavado por la endolinfa y en contacto con la placa tegumentaria. Las células ciliadas están cubiertas por los pelos nerviosos de la rama coclear del nervio auditivo. El bulbo raquídeo contiene una segunda neurona. vía auditiva, luego este camino va, en su mayoría transversal, a los tubérculos posteriores del cuadrigeminal, y de ellos a la región temporal de la corteza, donde se ubica la parte central del analizador auditivo.

Para el analizador auditivo, el sonido es un estímulo adecuado. Todas las vibraciones del aire, el agua y otros medios elásticos se dividen en periódicas (tonos) y no periódicas (ruido). Hay tonos altos y bajos. La principal característica de cada tono sonoro es la longitud de la onda sonora, que corresponde a un determinado número de vibraciones por segundo. Longitud de onda del sonido determinado por la distancia que recorre el sonido por segundo, dividida por el número de vibraciones completas que realiza el cuerpo que suena, por segundo.

oído humano percibe vibraciones sonoras en el rango de 16 a 20 000 Hz, cuya fuerza se expresa en decibelios (dB). Los humanos no pueden oír vibraciones sonoras con una frecuencia superior a 20 kHz. Estos son ultrasonidos.

Ondas sonoras- Estas son vibraciones longitudinales del medio. La fuerza del sonido depende del rango (amplitud) de vibraciones de las partículas de aire. El sonido se caracteriza timbre o colorear.

El oído es más excitable a sonidos con una frecuencia de oscilaciones de 1000 a 4000 Hz. Por debajo y por encima de este indicador, la excitabilidad del oído disminuye.

En 1863 Helmholtz propuso teoría de resonancia de la audición. Las ondas sonoras transportadas por el aire que ingresan al canal auditivo externo provocan vibraciones en el tímpano, que luego se transmiten a través del oído medio. El sistema de huesecillos auditivos, actuando como palanca, amplifica las vibraciones del sonido y las transmite al líquido contenido entre el hueso y los laberintos membranosos de los rizos. Las ondas sonoras también pueden transmitirse a través del aire contenido en el oído medio.

Según la teoría de la resonancia, las vibraciones de la endolinfa provocan vibraciones de la placa principal, cuyas fibras tienen diferentes longitudes, están sintonizadas en diferentes tonos y forman un conjunto de resonadores que suenan al unísono con varias vibraciones sonoras. Las ondas más cortas se perciben en la base de la cóclea y las largas en el ápice.

Durante la vibración de las correspondientes secciones resonantes de la placa principal, también vibran las sensibles células ciliadas ubicadas en ella. Los pelos más pequeños de estas células se tocan cuando la placa tegumentaria oscila y se deforman, lo que provoca la excitación de las células ciliadas y la conducción de impulsos a lo largo de las fibras del nervio coclear hasta el sistema nervioso central. Dado que no existe un aislamiento completo de las fibras de la membrana principal, las fibras vecinas comienzan a vibrar simultáneamente, lo que corresponde a sobretonos. ACERCA DE Aparejo- un sonido cuyo número de vibraciones es 2, 4, 8, etc. veces el número de vibraciones del tono fundamental.

Con una exposición prolongada a sonidos fuertes, la excitabilidad del analizador de sonido disminuye y con una exposición prolongada al silencio, la excitabilidad aumenta. Este adaptación. La mayor adaptación se observa en la zona de los sonidos más altos.

El ruido excesivo no sólo provoca pérdida de audición, sino que también provoca desordenes mentales en las personas. Experimentos especiales en animales han demostrado la posibilidad de la aparición. "choque acústico" y "problemas acústicos", a veces fatales.

6. Enfermedades del oído e higiene auditiva. Prevención del impacto negativo del ruido “escolar” en el cuerpo del alumno

Infección en el oído - otitis. La aparición más común de otitis media es enfermedad peligrosa, porque junto a la cavidad del oído medio se encuentra el cerebro y sus membranas. La otitis media ocurre con mayor frecuencia como una complicación de la influenza y enfermedades respiratorias agudas; una infección de la nasofaringe puede pasar a través de la trompa de Eustaquio hasta la cavidad del oído medio. La otitis ocurre como enfermedad grave y se manifiesta dolor severo en la oreja, alta temperatura cuerpo, dolor de cabeza intenso, pérdida auditiva significativa. Si se presentan estos síntomas, debe consultar inmediatamente a un médico. Prevención de la otitis: tratamiento de enfermedades agudas y crónicas de la nasofaringe (adenoides, secreción nasal, sinusitis). Si tiene secreción nasal, no debe sonarse demasiado la nariz para que la infección llegue al oído medio a través de la trompa de Eustaquio. No puede sonarse la nariz con ambas mitades de la nariz al mismo tiempo, pero debe hacerlo alternativamente, presionando el ala de la nariz contra el tabique nasal.

Sordera- pérdida total de audición en uno o ambos oídos. Puede ser adquirida o congénita.

Sordera adquirida la mayoría de las veces es consecuencia de una otitis media bilateral, que se acompañó de rotura de ambos tímpanos o una inflamación grave del oído interno. La sordera puede ser causada por graves lesiones distróficas nervios auditivos, que a menudo están asociados con factores profesionales: ruido, vibraciones, exposición a vapores químicos o lesiones en la cabeza (por ejemplo, como resultado de una explosión). Causa común la sordera es otosclerosis- una enfermedad en la que los huesecillos auditivos (especialmente el estribo) se vuelven inmóviles. Esta enfermedad fue la causa de la sordera del destacado compositor Ludwig Van Beethoven. La sordera puede deberse al uso incontrolado de antibióticos, que tienen un efecto negativo sobre el nervio auditivo.

sordera congénita asociado con desorden congenito audiencia cuyas causas pueden ser enfermedades virales de la madre durante el embarazo (rubéola, sarampión, influenza), uso incontrolado de ciertos medicamentos, especialmente antibióticos, consumo de alcohol, drogas, tabaquismo. Un niño que nace sordo, que nunca oye hablar, se vuelve sordo y mudo.

Higiene auditiva- un sistema de medidas encaminadas a proteger la audición, creando las condiciones óptimas para la actividad del analizador auditivo, favoreciendo su normal desarrollo y funcionamiento.

Distinguir especifico y no especifico El efecto del ruido en el cuerpo humano. Acción especifica se manifiesta en discapacidad auditiva grados variables, no específico- en diversas desviaciones en la actividad del sistema nervioso central, trastornos de la reactividad autónoma, desordenes endocrinos, estado funcional del sistema cardiovascular y tubo digestivo. En personas jóvenes y de mediana edad, a un nivel de ruido de 90 dB (decibelios), que dura una hora, disminuye la excitabilidad de las células de la corteza cerebral, empeora la coordinación de los movimientos, la agudeza visual, la estabilidad de la visión clara y la Se alarga el período latente de reacciones visuales y auditivo-motoras. Para la misma duración de funcionamiento en condiciones de exposición al ruido, cuyo nivel es de 96 dB, hay aún más violaciones repentinas dinámica cortical, estados de fase, inhibición extrema, trastornos de reactividad autonómica. Los indicadores de rendimiento muscular (resistencia, fatiga) y laborales se deterioran. Trabajar en condiciones de exposición al ruido, cuyo nivel es de 120 dB, puede provocar alteraciones en forma de manifestaciones asténicas y neurasténicas. Aparecen irritabilidad, dolores de cabeza, insomnio y trastornos del sistema endocrino. Se están produciendo cambios en sistema cardiovascular: el tono vascular y la frecuencia cardíaca se alteran, la presión arterial aumenta o disminuye.

En adultos y especialmente en niños es extremadamente Influencia negativa(no específico y específico) produce ruido en estancias donde radios, televisores, grabadoras, etc. están encendidos a todo volumen.

El ruido tiene un fuerte impacto en los niños y adolescentes. Se observan cambios en el estado funcional de los analizadores auditivos y de otro tipo en los niños bajo la influencia del ruido "escolar", cuyo nivel de intensidad en las instalaciones principales de la escuela oscila entre 40 y 110 dB. En el aula, el nivel de intensidad del ruido es de 50 a 80 dB en promedio, durante los descansos puede alcanzar los 95 dB.

El ruido que no supera los 40 dB no provoca cambios negativos en el estado funcional. sistema nervioso. Los cambios se notan cuando se exponen a niveles de ruido de 50 a 60 dB. Según los datos de la investigación, resolver problemas matemáticos con un volumen de ruido de 50 dB requiere entre un 15 y un 55%, 60 dB, entre un 81 y un 100% más de tiempo que cuando se expone al ruido. El debilitamiento de la atención de los escolares en condiciones de exposición al ruido del volumen especificado alcanzó el 16%. La reducción de los niveles de ruido "escolar" y sus efectos adversos sobre la salud de los estudiantes se logra mediante una serie de medidas complejas: constructivas, técnicas y organizativas.

Así, el ancho de la “zona verde” del lado de la calle debe ser de al menos 6 m, a lo largo de esta franja es recomendable plantar árboles a una distancia de al menos 10 m del edificio, cuyas copas retrasarán la propagación. de ruido.

Importante en la reducción del ruido "escolar" tiene un efecto higiénico ubicación correcta aulas en el edificio de la escuela. Talleres de trabajo, pabellones deportivos Ubicado en la planta baja en un ala separada o anexo.

Las dimensiones de las aulas deben cumplir normas higiénicas encaminadas a preservar la visión y el oído de alumnos y profesores: longitud (medida desde el tablero hasta la pared opuesta) y profundidad de las aulas. La longitud del aula, que no supera los 8 m, proporciona a los estudiantes que se sientan en los últimos pupitres una agudeza visual y auditiva normal, una percepción clara del discurso del profesor y una visión clara de lo que está escrito en la pizarra. El primer y segundo pupitre (mesas) de cualquier fila están reservados para estudiantes con discapacidad auditiva, ya que el habla se percibe de 2 a 4 m, y los susurros de 0,5 a 1 m. estado funcional analizador auditivo y prevenir cambios en otros sistemas fisiológicos Los descansos breves (de 10 a 15 minutos) ayudan al cuerpo del adolescente.

Sistema de sensores (analizador)- llamada parte del sistema nervioso que consta de elementos perceptivos: receptores sensoriales, vías nerviosas que transmiten información desde los receptores al cerebro y partes del cerebro que procesan y analizan esta información.

El sistema de sensores incluye 3 partes.

1. Receptores - órganos de los sentidos

2. departamento de cableado, conectando receptores al cerebro

3. Sección de la corteza cerebral, que percibe y procesa información.

Receptores- un enlace periférico diseñado para percibir estímulos del exterior o ambiente interno.

Los sistemas sensoriales tienen un plan estructural general y los sistemas sensoriales se caracterizan por

Multicapa- presencia de varias capas células nerviosas, el primero de los cuales está asociado a receptores y el segundo a neuronas de las áreas motoras de la corteza cerebral. Las neuronas están especializadas en el procesamiento. diferentes tipos información sensorial.

Multicanal- la presencia de múltiples canales paralelos para procesar y transmitir información, lo que garantiza un análisis detallado de la señal y una mayor confiabilidad.

Diferente número de elementos en capas adyacentes., que forma los llamados "embudos sensoriales" (que se estrechan o se expanden). Pueden garantizar la eliminación de la redundancia de información o, por el contrario, un análisis fraccionado y complejo de las características de la señal.

Diferenciación del sistema sensorial vertical y horizontalmente. La diferenciación vertical significa la formación de secciones del sistema sensorial, que constan de varias capas neuronales (bulbos olfatorios, núcleos cocleares, cuerpos geniculados).

La diferenciación horizontal representa la presencia de receptores y neuronas con diferentes propiedades dentro de una misma capa. Por ejemplo, los bastones y los conos de la retina procesan la información de forma diferente.

La principal tarea del sistema sensorial es la percepción y análisis de las propiedades de los estímulos, a partir de los cuales surgen sensaciones, percepciones e ideas. Esto constituye las formas de un reflejo sensorial y subjetivo del mundo exterior.

Funciones de los sistemas táctiles.

1. Detección de señal. Cada sistema sensorial en el proceso de evolución se ha adaptado a la percepción de estímulos adecuados inherentes a un determinado sistema. El sistema sensorial, por ejemplo el ojo, puede recibir irritaciones diferentes: adecuadas e inadecuadas (una luz o un golpe en el ojo). Los sistemas sensoriales perciben fuerza: el ojo percibe 1 fotón de luz (10 V -18 W). Choque ocular (10V -4W). Corriente eléctrica (10V -11W)
2. Discriminación de señales.
3. Transmisión o conversión de señal.. Cualquier sistema sensorial funciona como un transductor. Convierte una forma de energía de un estímulo activo en energía. irritación nerviosa. El sistema sensorial no debe distorsionar la señal del estímulo.

• Puede ser de naturaleza espacial.
• Transformaciones temporales
• limitación de la redundancia de información (inclusión de elementos inhibidores que inhiben los receptores vecinos)
• Identificación de características esenciales de la señal.

1. Codificación de información - en forma de impulsos nerviosos
2. Detección de señal, etc. e.identificar signos de un estímulo que tiene importancia conductual
3. Proporcionar reconocimiento de imágenes.
4. Adaptarse a los estímulos
5. Interacción de sistemas sensoriales, que forman el esquema del mundo circundante y al mismo tiempo nos permiten relacionarnos con este esquema, para nuestra adaptación. Todos los organismos vivos no pueden existir sin recibir información del medio ambiente. Cuanto más exactamente reciba un organismo dicha información, mayores serán sus posibilidades en la lucha por la existencia.

Los sistemas sensoriales son capaces de responder a estímulos inapropiados. Si prueba los terminales de la batería, le causa una sensación de sabor: amargo, esta es la acción. corriente eléctrica. Esta reacción del sistema sensorial ante estímulos adecuados e inadecuados ha planteado la cuestión de la fisiología: hasta qué punto podemos confiar en nuestros sentidos.

Johann Müller formuló en 1840 la ley de la energía específica de los órganos de los sentidos.

La calidad de las sensaciones no depende de la naturaleza del estímulo, sino que está determinada enteramente por la energía específica inherente al sistema sensitivo, que se libera cuando actúa el estímulo.

Con este enfoque, sólo podemos saber lo que es inherente a nosotros mismos y no lo que hay en el mundo que nos rodea. Estudios posteriores demostraron que las excitaciones en cualquier sistema sensorial surgen sobre la base de una fuente de energía: el ATP.

El alumno de Muller, Helmholtz, creó teoría del símbolo, según el cual consideraba las sensaciones como símbolos y objetos del mundo circundante. La teoría de los símbolos negaba la posibilidad de conocer el mundo que nos rodea.

Estas 2 direcciones se denominaron idealismo fisiológico. ¿Qué es una sensación? Una sensación es una imagen subjetiva del mundo objetivo. Las sensaciones son imágenes del mundo exterior. Existen en nosotros y se generan por la acción de las cosas sobre nuestros sentidos. Para cada uno de nosotros, esta imagen será subjetiva, es decir. Depende del grado de nuestro desarrollo, experiencia y cada persona percibe los objetos y fenómenos circundantes a su manera. Serán objetivos, es decir esto significa que existen, independientemente de nuestra conciencia. Dado que existe una subjetividad en la percepción, ¿cómo decidir quién percibe más correctamente? ¿Dónde estará la verdad? El criterio de verdad es Actividades practicas. Se está produciendo un aprendizaje constante. En cada etapa se obtiene nueva información. El niño prueba los juguetes y los desarma en partes. Es a partir de estas profundas experiencias que adquirimos un conocimiento más profundo sobre el mundo.

Clasificación de receptores.

1. Primaria y secundaria. Receptores primarios representan una terminación del receptor que está formada por la primera neurona sensorial (corpúsculo de Pacini, corpúsculo de Meissner, disco de Merkel, corpúsculo de Ruffini). Esta neurona se encuentra en ganglio espinal. Receptores secundarios percibir información. Debido a células nerviosas especializadas, que luego transmiten la excitación a la fibra nerviosa. Células sensibles de los órganos del gusto, audición, equilibrio.
2. Remoto y de contacto. Algunos receptores perciben la excitación a través del contacto directo - contacto, mientras que otros pueden percibir la irritación a cierta distancia - distante
3. Exteroceptores, interorreceptores. Exteroceptores- perciben irritación del entorno externo - visión, gusto, etc. y proporcionan adaptación al entorno. Interoreceptores- receptores de órganos internos. Reflejan el estado de los órganos internos y el entorno interno del cuerpo.
4. Somático: superficial y profundo. Superficial: piel, membranas mucosas. Profundo: receptores de músculos, tendones, articulaciones.
5. Visceral
6. Receptores del SNC
7. Receptores de sentidos especiales: visual, auditivo, vestibular, olfativo, gustativo.

Por la naturaleza de la percepción de la información.

1. Mecanorreceptores (piel, músculos, tendones, articulaciones, órganos internos)
2. Termorreceptores (piel, hipotálamo)
3. Quimiorreceptores (arco aórtico, seno carotídeo, bulbo raquídeo, lengua, nariz, hipotálamo)
4. Fotorreceptores (ojo)
5. Receptores del dolor (nociceptivos) (piel, órganos internos, membranas mucosas)

Mecanismos de excitación del receptor.

En el caso de los receptores primarios, la acción del estímulo se percibe por la terminación neurona sensorial. Un estímulo activo puede provocar hiperpolarización o despolarización de los receptores de membrana de superficie, debido principalmente a cambios en la permeabilidad del sodio. Un aumento de la permeabilidad a los iones de sodio provoca la despolarización de la membrana y surge un potencial receptor en la membrana del receptor. Existe mientras el estímulo esté vigente.

Potencial del receptor no obedece a la ley del “todo o nada”, su amplitud depende de la fuerza del estímulo. No tiene periodo refractario. Esto permite resumir los potenciales del receptor durante la acción de estímulos posteriores. Se propaga melenno, en extinción. Cuando el potencial del receptor alcanza un umbral crítico, provoca que aparezca un potencial de acción en el nodo de Ranvier más cercano. En el nodo de Ranvier surge un potencial de acción que obedece a la ley del “todo o nada”, y este potencial se irá extendiendo.

En el receptor secundario, la acción del estímulo es percibida por la célula receptora. En esta célula surge un potencial receptor, cuya consecuencia será la liberación del transmisor de la célula a la sinapsis, que actúa sobre la membrana postsináptica de la fibra sensible y la interacción del transmisor con los receptores conduce a la formación de otro potencial local, que se llama generador. Sus propiedades son idénticas a las de los receptores. Su amplitud está determinada por la cantidad de mediador liberado. Mediadores: acetilcolina, glutamato.

Los potenciales de acción ocurren periódicamente porque Se caracterizan por un período refractario, cuando la membrana pierde su excitabilidad. Los potenciales de acción surgen de forma discreta y el receptor del sistema sensorial funciona como un convertidor de analógico a discreto. Se observa una adaptación en los receptores: adaptación a la acción de los estímulos. Hay quienes se adaptan rápidamente y quienes se adaptan lentamente. Durante la adaptación, la amplitud del potencial del receptor y la cantidad de impulsos nerviosos que viajan a lo largo de la fibra sensible disminuyen. Los receptores codifican información. Es posible por la frecuencia de los potenciales, por la agrupación de impulsos en descargas separadas y los intervalos entre descargas. La codificación es posible en función de la cantidad de receptores activados en el campo receptivo.

Umbral de irritación y umbral de entretenimiento.

Umbral de irritación- la fuerza mínima del estímulo que provoca una sensación.

Umbral de entretenimiento- la fuerza mínima de cambio en el estímulo ante la cual surge una nueva sensación.

Las células ciliadas se excitan cuando los pelos se desplazan de 10 a -11 metros (0,1 amstrom).

En 1934, Weber formuló una ley que establecía una relación entre la fuerza inicial de la estimulación y la intensidad de la sensación. Demostró que el cambio en la fuerza del estímulo es un valor constante.

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

Fechner determinó que la sensación es directamente proporcional al logaritmo de la irritación

S=a*logR+b S-sensación R-irritación

S=KI en A Grado I - fuerza de irritación, K y A - constantes

Para receptores táctiles S=9,4*I d 0,52

En los sistemas sensoriales existen receptores para la autorregulación de la sensibilidad del receptor.

Influencia del sistema simpático - sistema simpático Aumenta la sensibilidad de los receptores a la acción de los estímulos. Esto es útil en una situación de peligro. Aumenta la excitabilidad de los receptores - formación reticular. Se encuentra en los nervios sensoriales. fibras eferentes, que puede cambiar la sensibilidad de los receptores. Estas fibras nerviosas se encuentran en el órgano auditivo.

sistema de audición sensorial

Para la mayoría de las personas que viven en un confinamiento moderno, su audición está disminuyendo progresivamente. Esto sucede con la edad. Esto se ve facilitado por la contaminación procedente de sonidos ambientales (vehículos, discotecas, etc.). audífono volverse irreversible. Los oídos humanos contienen 2 órganos sensoriales. Audición y equilibrio. Las ondas sonoras se propagan en forma de compresión y descarga en medios elásticos, y la propagación de los sonidos en medios densos es mejor que en gases. El sonido tiene 3 propiedades importantes- tono o frecuencia, potencia o intensidad y timbre. El tono del sonido depende de la frecuencia de vibración y el oído humano percibe frecuencias de 16 a 20.000 Hz. Con máxima sensibilidad de 1000 a 4000 Hz.

La frecuencia principal del sonido de la laringe de un hombre es de 100 Hz. Mujeres - 150 Hz. Al hablar aparecen sonidos adicionales de alta frecuencia en forma de silbidos y silbidos, que desaparecen al hablar por teléfono y esto hace que el habla sea más comprensible.

El poder del sonido está determinado por la amplitud de las vibraciones. La potencia sonora se expresa en dB. El poder es una relación logarítmica. Habla susurrante: 30 dB, habla normal: 60-70 dB. El sonido del transporte es 80, el ruido del motor de un avión es 160. Una potencia sonora de 120 dB provoca malestar y 140 provoca sensaciones dolorosas.

El timbre está determinado por vibraciones secundarias en ondas sonoras Oh. Las vibraciones ordenadas crean sonidos musicales. Y las vibraciones aleatorias simplemente provocan ruido. La misma nota suena diferente diferentes instrumentos debido a diversas fluctuaciones adicionales.

El oído humano tiene 3 componentes: el oído externo, medio e interno. El oído externo está representado por la aurícula, que actúa como un embudo recolector de sonidos. El oído humano capta los sonidos de manera menos perfecta que el conejo y los caballos, que pueden controlar sus oídos. La aurícula está basada en cartílago, a excepción del lóbulo de la oreja. tejido cartilaginoso Da elasticidad y forma a la oreja. Si el cartílago está dañado, se restaura creciendo. El conducto auditivo externo tiene forma de S: hacia adentro, hacia adelante y hacia abajo, 2,5 cm de largo, está cubierto de piel con baja sensibilidad en la parte exterior y alta sensibilidad interno. La parte exterior del canal auditivo contiene pelo que impide que las partículas entren en el canal auditivo. Las glándulas del canal auditivo producen un lubricante amarillo que también protege el canal auditivo. Al final del pasaje se encuentra el tímpano, que consta de fibras fibrosas cubiertas por fuera con piel y por dentro con membrana mucosa. El tímpano separa el oído medio del oído externo. Vibra con la frecuencia del sonido percibido.

El oído medio está representado por una cavidad timpánica, cuyo volumen es de aproximadamente 5-6 gotas de agua y la cavidad timpánica está llena de agua, revestida por una membrana mucosa y contiene 3 huesecillos auditivos: el martillo, el yunque y el estribo. El oído medio se comunica con la nasofaringe a través de la trompa de Eustaquio. En reposo, la luz de la trompa de Eustaquio está cerrada, lo que iguala la presión. Los procesos inflamatorios que conducen a la inflamación de este tubo provocan una sensación de congestión. El oído medio está separado del oído interno por una abertura ovalada y redonda. Las vibraciones del tímpano a través de un sistema de palancas se transmiten por el estribo a la ventana ovalada y el oído externo transmite los sonidos por el aire.

Hay una diferencia en el área de la membrana timpánica y la ventana oval (el área de la membrana timpánica es de 70 mm por cuadrado y la de la ventana oval es de 3,2 mm por cuadrado). Cuando las vibraciones se transfieren desde la membrana a la ventana ovalada, la amplitud disminuye y la fuerza de las vibraciones aumenta entre 20 y 22 veces. En frecuencias de hasta 3000 Hz, el 60% de E se transmite al oído interno. En el oído medio hay 2 músculos que cambian las vibraciones: el músculo tensor del tímpano (unido a la parte central del tímpano y al mango del martillo); a medida que aumenta la fuerza de contracción, la amplitud disminuye; Músculo del estribo: sus contracciones limitan las vibraciones del estribo. Estos músculos previenen lesiones en el tímpano. Además de la transmisión de sonido aéreo, también existe transferencia ósea, pero esta fuerza sonora no es capaz de provocar vibraciones en los huesos del cráneo.

Oído interno

El oído interno es un laberinto de tubos y extensiones interconectados. El órgano del equilibrio se encuentra en el oído interno. El laberinto tiene base ósea, y en su interior hay un laberinto membranoso y hay endolinfa. La parte auditiva incluye la cóclea, forma 2,5 revoluciones alrededor del eje central y se divide en 3 escalas: vestibular, timpánica y membranosa. El canal vestibular comienza en la membrana de la ventana oval y termina en la ventana redonda. En el vértice de la cóclea, estos 2 canales se comunican mediante helicocream. Y ambos canales están llenos de perilinfa. En el canal membranoso medio hay un aparato receptor de sonido: el órgano de Corti. La membrana principal está construida a partir de fibras elásticas que comienzan en la base (0,04 mm) y hasta el ápice (0,5 mm). Hacia arriba, la densidad de la fibra disminuye 500 veces. El órgano de Corti se encuentra en la membrana basilar. Está formado por entre 20 y 25 mil células ciliadas especiales ubicadas sobre células de soporte. Las células ciliadas se encuentran en 3-4 filas (fila exterior) y en una fila (interior). En la parte superior de las células ciliadas se encuentran los estereocilios o kinocilios, los estereocilios más grandes. Las fibras sensibles del octavo par de nervios craneales del ganglio espiral se acercan a las células ciliadas. En este caso, el 90% de las fibras sensoriales aisladas acaban en las células ciliadas internas. Hasta 10 fibras convergen en una célula ciliada interna. Y en la composicion fibras nerviosas También los hay eferentes (haz olivo-coclear). Forman sinapsis inhibidoras en fibras sensoriales del ganglio espiral e inervan las células ciliadas externas. La irritación del órgano de Corti se asocia con la transmisión de vibraciones osiculares a la ventana oval. Las vibraciones de baja frecuencia se propagan desde la ventana ovalada hasta el vértice de la cóclea (toda la membrana principal está involucrada). bajas frecuencias Se observa la excitación de las células ciliadas que se encuentran en el vértice de la cóclea. Bekashi estudió la propagación de ondas en la cóclea. Descubrió que a medida que aumenta la frecuencia, interviene una columna de líquido más pequeña. Los sonidos de alta frecuencia no pueden afectar toda la columna de líquido, por lo que cuanto mayor es la frecuencia, menos vibra la perilinfa. Pueden producirse vibraciones de la membrana principal cuando los sonidos se transmiten a través del canal membranoso. Cuando la membrana principal oscila, las células ciliadas se desplazan hacia arriba, lo que provoca la despolarización, y si hacia abajo, los pelos se desvían hacia adentro, lo que conduce a la hiperpolarización de las células. Cuando las células ciliadas se despolarizan, los canales de Ca se abren y el Ca promueve un potencial de acción que transporta información sobre el sonido. Las células auditivas externas tienen inervación eferente y la transmisión de la excitación se produce con la ayuda de Ach a las células ciliadas externas. Estas células pueden cambiar su longitud: se acortan con la hiperpolarización y se alargan con la polarización. Cambiar la longitud de las células ciliadas externas afecta el proceso oscilatorio, lo que mejora la percepción del sonido por parte de las células ciliadas internas. El cambio en el potencial de las células ciliadas está asociado con la composición iónica de la endo y perilinfa. La perilinfa se parece al líquido cefalorraquídeo, mientras que la endolinfa tiene alta concentración K(150 mmol). Por tanto, la endolinfa adquiere una carga positiva respecto a la perilinfa (+80mV). Las células ciliadas contienen mucho K; tienen un potencial de membrana cargado negativamente por dentro y positivo por fuera (MP = -70 mV), y la diferencia de potencial hace posible que el K penetre desde la endolinfa hasta las células ciliadas. Cambiar la posición de un cabello abre canales de 200-300 K y se produce la despolarización. El cierre se acompaña de hiperpolarización. En Cortí el organo va codificación de frecuencia debido a la excitación de diferentes partes de la membrana principal. Al mismo tiempo, se demostró que los sonidos de baja frecuencia pueden codificarse mediante el mismo número de impulsos nerviosos que el sonido. Esta codificación es posible cuando se percibe sonido de hasta 500 Hz. La codificación de la información sonora se logra aumentando la cantidad de fibras que se activan ante un sonido más intenso y debido a la cantidad de fibras nerviosas activadas. Las fibras sensoriales del ganglio espiral terminan en los núcleos dorsal y ventral de la cóclea del bulbo raquídeo. Desde estos núcleos, la señal ingresa a los núcleos oliva tanto del lado propio como del opuesto. De sus neuronas vienen caminos ascendentes como parte del asa lateral que aborda los tubérculos inferiores del cuadrigeminal y el cuerpo geniculado medial del tubérculo óptico. Desde este último, la señal pasa a la circunvolución temporal superior (circunvolución de Heschl). Corresponde a los campos 41 y 42 (zona primaria) y al campo 22 (zona secundaria). En el sistema nervioso central existe una organización topotónica de las neuronas, es decir, se perciben sonidos con distintas frecuencias y distintas intensidades. El centro cortical es importante para la percepción, la secuenciación de sonidos y la localización espacial. Si el campo 22 está dañado, se altera la definición de las palabras (oposición receptiva).

Los núcleos de la oliva superior se dividen en partes medial y lateral. Y los núcleos laterales determinan la intensidad desigual de los sonidos que llegan a ambos oídos. El núcleo medial de la oliva superior detecta diferencias temporales en la entrada. señales de sonido. Se descubrió que las señales de ambos oídos ingresan a diferentes sistemas dendríticos de una misma neurona perceptiva. Violación percepción auditiva Puede manifestarse como zumbidos en los oídos debido a la irritación del oído interno o del nervio auditivo y dos tipos de sordera: conductiva y nerviosa. El primero se asocia con lesiones del oído externo y medio (tapón de cerumen), el segundo se asocia con defectos del oído interno y lesiones del nervio auditivo. Las personas mayores pierden la capacidad de percibir voces de alta frecuencia. Gracias a dos oídos, es posible determinar la localización espacial del sonido. Esto es posible si el sonido se desvía 3 grados de la posición media. Al percibir sonidos, se puede desarrollar una adaptación debido a la formación reticular y a las fibras eferentes (influenciando las células ciliadas externas).

Sistema visual.

La visión es un proceso de múltiples enlaces que comienza con la proyección de una imagen en la retina del ojo, luego hay excitación de los fotorreceptores, transmisión y transformación en las capas neuronales del sistema visual, y termina con la decisión de la corteza cortical superior. partes de la imagen visual.

Estructura y funciones del aparato óptico del ojo. El ojo tiene una forma esférica, lo cual es importante para girar el ojo. La luz pasa a través de varios medios transparentes: la córnea, el cristalino y el cuerpo vítreo, que tienen ciertos poderes refractivos, expresados ​​en dioptrías. La dioptría es igual al poder refractivo de una lente con una distancia focal de 100 cm. El poder refractivo del ojo al mirar objetos distantes es 59D, mientras que los objetos cercanos son 70,5D. Se forma una imagen más pequeña e invertida en la retina.

Alojamiento- adaptación del ojo para ver claramente objetos a diferentes distancias. El cristalino juega un papel importante en la acomodación. Al mirar objetos cercanos, los músculos ciliares se contraen, el ligamento de Zinn se relaja y el cristalino se vuelve más convexo debido a su elasticidad. Al mirar a los lejanos, los músculos se relajan, los ligamentos se tensan y estiran el cristalino, haciéndolo más aplanado. Los músculos ciliares están inervados por fibras parasimpáticas. nervio oculomotor. Normalmente, el punto más lejano de visión clara está en el infinito, el más cercano está a 10 cm del ojo. El cristalino pierde su elasticidad con la edad, por lo que el punto más cercano de visión clara se aleja y se desarrolla una hipermetropía senil.

Errores refractivos del ojo.

Miopía (miopía). Si el eje longitudinal del ojo es demasiado largo o aumenta el poder refractivo del cristalino, la imagen se enfoca delante de la retina. La persona tiene problemas para ver a lo lejos. Se prescriben gafas con lentes cóncavas.

Hipermetropía (hipermetropía). Se desarrolla cuando el medio refractivo del ojo disminuye o cuando el eje longitudinal del ojo se acorta. Como resultado, la imagen se enfoca detrás de la retina y la persona tiene dificultades para ver los objetos cercanos. Se prescriben gafas con lentes convexas.

Astigmatismo: refracción desigual de los rayos en direcciones diferentes, debido a la superficie no estrictamente esférica de la córnea. Se compensan con vasos con una superficie casi cilíndrica.

Pupila y reflejo pupilar. La pupila es el agujero en el centro del iris a través del cual pasan los rayos de luz hacia el ojo. La pupila mejora la claridad de la imagen en la retina, aumentando la profundidad de campo del ojo y eliminando la aberración esférica. Si tapa el ojo de la luz y luego lo abre, la pupila se contrae rápidamente: el reflejo pupilar. Con luz brillante, el tamaño es de 1,8 mm, con luz media - 2,4, en la oscuridad - 7,5. La ampliación da como resultado una calidad de imagen deficiente pero aumenta la sensibilidad. El reflejo tiene un significado adaptativo. La pupila está dilatada por el simpático y contraída por el parasimpático. En personas sanas, el tamaño de ambas pupilas es el mismo.

Estructura y funciones de la retina. La retina es la capa interna del ojo sensible a la luz. Capas:

Pigmentado: una serie de procesos. células epiteliales de color negro. Funciones: detección (evita la dispersión y el reflejo de la luz, aumenta la claridad), regeneración del pigmento visual, fagocitosis de fragmentos de bastones y conos, nutrición de fotorreceptores. El contacto entre los receptores y la capa de pigmento es débil, por lo que es aquí donde se produce el desprendimiento de retina.

Fotorreceptores. Los matraces son responsables de la visión del color, hay entre 6 y 7 millones. Palos para el crepúsculo, entre 110 y 123 millones. Están ubicados de manera desigual. EN fóvea- sólo matraces, aquí - la mayor agudeza visual. Los palos son más sensibles que los matraces.

La estructura del fotorreceptor. Consiste en la parte receptiva externa: el segmento externo, con pigmento visual; pierna de conexión; Parte nuclear con terminación presináptica. La parte exterior consta de discos, una estructura de doble membrana. Los segmentos exteriores se actualizan constantemente. La terminal presináptica contiene glutamato.

pigmentos visuales. Las barras contienen rodopsina con una absorción del orden de 500 nm. En los matraces hay yodopsina con absorciones de 420 nm (azul), 531 nm (verde), 558 (rojo). La molécula consta de la proteína opsina y la parte cromófora, la retina. Sólo el isómero cis percibe la luz.

Fisiología de la fotorrecepción. Cuando se absorbe un cuanto de luz, el cis-retinal se transforma en trans-retinal. Esto provoca cambios espaciales en la parte proteica del pigmento. El pigmento se decolora y se convierte en metarodopsina II, que puede interactuar con la proteína transducina, cercana a la membrana. La transducina se activa y se une al GTP, activando la fosfodiesterasa. La PDE descompone el cGMP. Como resultado, la concentración de cGMP disminuye, lo que conduce al cierre de los canales iónicos, mientras que la concentración de sodio disminuye, lo que provoca una hiperpolarización y la aparición de un potencial receptor que se extiende por toda la célula hasta el terminal presináptico y provoca una disminución en la liberación de glutamato.

Restauración del estado oscuro original del receptor. Cuando la metarodopsina pierde su capacidad de interactuar con la transducina, se activa la guanilato ciclasa, que sintetiza cGMP. La guanilato ciclasa se activa mediante una caída en la concentración de calcio liberado de la célula por la proteína de intercambio. Como resultado, la concentración de cGMP aumenta y se une nuevamente al canal iónico, abriéndolo. Cuando se abren, el sodio y el calcio ingresan a la célula, despolarizando la membrana del receptor y transfiriéndola a un estado oscuro, lo que nuevamente acelera la liberación del transmisor.

Neuronas de la retina.

Los fotorreceptores hacen sinapsis con las neuronas bipolares. Cuando la luz actúa sobre el transmisor, la liberación del transmisor disminuye, lo que conduce a la hiperpolarización de la neurona bipolar. Desde el bipolar, la señal se transmite al ganglio. Los impulsos de muchos fotorreceptores convergen en una sola neurona ganglionar. La interacción de las neuronas retinianas vecinas está garantizada por células horizontales y amacrinas, cuyas señales cambian la transmisión sináptica entre los receptores y los bipolares (horizontales) y entre los bipolares y los ganglionares (amacrinos). Las células amacrinas ejercen inhibición lateral entre las células ganglionares adyacentes. El sistema también contiene fibras eferentes que actúan sobre las sinapsis entre las células bipolares y ganglionares, regulando la excitación entre ellas.

Vías nerviosas.

La primera neurona es bipolar.

2do - ganglionar. Sus procesos son parte de nervio óptico, realizar una decusación parcial (necesaria para dotar a cada hemisferio de información de cada ojo) y dirigirse al cerebro como parte del tracto óptico, acabando en el cuerpo geniculado lateral del tálamo (3ª neurona). Desde el tálamo - hasta la zona de proyección de la corteza, campo 17. Aquí está la cuarta neurona.

Funciones visuales.

Sensibilidad absoluta. Para que se produzca una sensación visual, el estímulo luminoso debe tener una energía mínima (umbral). El palo puede excitarse con un cuanto de luz. Las barras y los matraces difieren poco en la excitabilidad, pero la cantidad de receptores que envían señales a una célula ganglionar es diferente en el centro y en la periferia.

Alapación visual.

Adaptación del sistema sensorial visual a condiciones de iluminación intensa: adaptación a la luz. El fenómeno opuesto es adaptación oscura. El aumento de la sensibilidad en la oscuridad es gradual, debido a la restauración oscura de los pigmentos visuales. Primero, se restablece la yodopsina de los matraces. Esto tiene poco efecto sobre la sensibilidad. Luego se restablece la rodopsina en bastoncillos, lo que aumenta considerablemente la sensibilidad. Para la adaptación, también son importantes los procesos de cambio de conexiones entre los elementos de la retina: el debilitamiento de la inhibición horizontal, lo que conduce a un aumento en el número de células que envían señales a la neurona ganglionar. La influencia del sistema nervioso central también influye. Cuando se ilumina un ojo, se reduce la sensibilidad del otro.

Sensibilidad visual diferencial. Según la ley de Weber, una persona distinguirá una diferencia en la iluminación si ésta es entre un 1 y un 1,5% más intensa.

Contraste de luminancia Ocurre debido a la inhibición lateral mutua de las neuronas visuales. Una franja gris sobre un fondo claro parece más oscura que el gris sobre un fondo oscuro, ya que las células excitadas por un fondo claro inhiben a las células excitadas por una franja gris.

Brillo cegador de la luz. Una luz demasiado brillante provoca sensación desagradable ceguera. El límite superior del deslumbramiento depende de la adaptación del ojo. Cuanto más larga es la adaptación a la oscuridad, menos brillo causa cegamiento.

Inercia de la visión. Sensación visual no aparece y desaparece inmediatamente. De la irritación a la percepción se necesitan entre 0,03 y 0,1 s. Las irritaciones que rápidamente se suceden una tras otra se fusionan en una sensación. Frecuencia mínima La secuencia de estímulos luminosos en la que se produce la fusión de sensaciones individuales se denomina frecuencia crítica de fusión de parpadeos. En esto se basa la película. Sensaciones que continúan después del cese de la irritación: imágenes sucesivas (la imagen de una lámpara en la oscuridad después de apagarla).

La visión del color.

Todo el espectro visible desde violeta (400 nm) hasta rojo (700 nm).

Teorías. La teoría de los tres componentes de Helmholtz. Sensación de color proporcionada por tres tipos de bombillas, sensibles a una parte del espectro (roja, verde o azul).

La teoría de Hering. Los matraces contienen sustancias sensibles a la radiación blanca-negra, roja-verde y amarilla-azul.

Imágenes en color consistentes. Si miras un objeto pintado y luego a Fondo blanco, entonces el fondo adquirirá un color adicional. La razón es la adaptación del color.

Daltonismo. El daltonismo es un trastorno en el que es imposible distinguir entre colores. Protanopia no distingue el color rojo. Con deuteranopía - verde. Para tritanopia - azul. Diagnosticado mediante tablas policromáticas.

Una pérdida total de la percepción del color es la acromasia, en la que todo se ve en tonos de gris.

Percepción del espacio.

Agudeza visual- la máxima capacidad del ojo para distinguir detalles individuales de objetos. Un ojo normal distingue dos puntos visibles en un ángulo de 1 minuto. Máxima agudeza en la zona. mancha macular. Determinado por tablas especiales.

La audición es importante en la vida humana y se asocia principalmente con la percepción del habla. Una persona no escucha todas las señales sonoras, sino sólo aquellas que tienen un significado biológico y social para ella. Dado que el sonido se propaga mediante ondas cuyas características principales son la frecuencia y la amplitud, la audición se caracteriza por los mismos parámetros. La frecuencia se percibe subjetivamente como la tonalidad de un sonido y la amplitud como su intensidad y volumen. El oído humano es capaz de percibir sonidos con una frecuencia de 20 Hz a 20.000 Hz y una intensidad de hasta 140 dB (umbral de dolor). La audición más sensible se encuentra en el rango de 1 a 2 mil Hz, es decir en el campo de las señales del habla.

La sección periférica del analizador auditivo, el órgano de la audición, consta del oído externo, medio e interno (Fig. 4).

Arroz. 4. Oído humano: 1 – aurícula; 2 – conducto auditivo externo; 3 – tímpano; 4 – trompa de Eustaquio; 5 – martillo; 6 – yunque; 7 – estribo; 8 – ventana ovalada; 9 – caracol.

Oído externo incluye aurícula y conducto auditivo externo. Estas estructuras actúan como una bocina y concentran las vibraciones del sonido en una dirección determinada. La aurícula también participa en la determinación de la localización del sonido.

Oído medio Incluye el tímpano y los huesecillos auditivos.

El tímpano, que separa el oído externo del oído medio, es un tabique de 0,1 mm de espesor tejido con fibras que van en diferentes direcciones. En su forma se asemeja a un embudo dirigido hacia adentro. El tímpano comienza a vibrar cuando las vibraciones del sonido pasan a través del conducto auditivo externo. Las vibraciones del tímpano dependen de los parámetros de la onda sonora: cuanto mayor es la frecuencia y el volumen del sonido, mayor es la frecuencia y mayor es la amplitud de las vibraciones del tímpano.

Estas vibraciones se transmiten a los huesecillos auditivos: el martillo, el yunque y el estribo. La superficie del estribo está adyacente a la membrana de la ventana oval. Los huesecillos auditivos forman entre sí un sistema de palancas que amplifica las vibraciones transmitidas desde el tímpano. La relación entre la superficie del estribo y la membrana timpánica es de 1:22, lo que aumenta la presión de las ondas sonoras sobre la membrana de la ventana oval en la misma cantidad. Esta circunstancia es de gran importancia, ya que incluso las ondas sonoras débiles que actúan sobre el tímpano pueden superar la resistencia de la membrana de la ventana ovalada y poner en movimiento una columna de líquido en la cóclea. Así, la energía vibratoria transmitida al oído interno aumenta aproximadamente 20 veces. Sin embargo, con sonidos muy fuertes, el mismo sistema óseo, con la ayuda de músculos especiales, debilita la transmisión de vibraciones.

En la pared que separa el oído medio del interno, además de la ovalada, también hay una ventana redonda, también cubierta por una membrana. Las oscilaciones del líquido en la cóclea, que se originan en la ventana oval y pasan a lo largo de los conductos de la cóclea, llegan a la ventana redonda sin amortiguarse. Si esta ventana con membrana no existiera, debido a la incompresibilidad del líquido, sus vibraciones serían imposibles.

La cavidad del oído medio se comunica con el ambiente externo a través de la trompa de Eustaquio, lo que garantiza que se mantenga una presión constante cercana a la presión atmosférica en la cavidad, lo que crea las condiciones más favorables para las vibraciones del tímpano.

Oído interno(laberinto) incluye el aparato receptor auditivo y vestibular. La parte auditiva del oído interno, la cóclea, es un canal óseo retorcido en espiral que se expande gradualmente (en humanos, 2,5 vueltas, longitud de recorrido de aproximadamente 35 mm) (Fig. 5).

En toda su longitud, el canal óseo está dividido por dos membranas: una membrana vestibular más delgada (Reissner) y una membrana principal (basilar, basal) más densa y elástica. En la parte superior de la cóclea, ambas membranas están conectadas y en ellas hay una abertura: el helicotrema. Las membranas vestibular y basilar dividen el canal óseo en tres pasajes o escaleras llenos de líquido.

El canal superior de la cóclea, o escala vestibular, se origina en la ventana oval y continúa hasta el vértice de la cóclea, donde se comunica a través del helicotrema con el canal inferior de la cóclea, la escala timpánica, que comienza en la región de la ventana redonda. Los canales superior e inferior están llenos de perilinfa, cuya composición se asemeja al líquido cefalorraquídeo. El canal membranoso medio (scala cóclea) no se comunica con la cavidad de otros canales y está lleno de endolinfa. En la membrana basilar (principal) de la escala coclear se encuentra el aparato receptor de la cóclea: órgano de corti formado por células ciliadas. Por encima de las células ciliadas hay una membrana tectorial. Cuando las vibraciones sonoras se transmiten a través del sistema de huesecillos auditivos a la cóclea, esta última hace vibrar el líquido y, en consecuencia, la membrana en la que se encuentran las células ciliadas. Los pelos tocan la membrana tectorial y se deforman, lo que es la causa directa de la excitación de los receptores y la generación de potencial receptor. El potencial del receptor provoca la liberación de un mediador, la acetilcolina, en la sinapsis, lo que a su vez conduce a la generación de potenciales de acción en las fibras del nervio auditivo. Esta excitación luego se transmite a las células nerviosas del ganglio espiral de la cóclea y de allí al centro auditivo del bulbo raquídeo, los núcleos cocleares. Después de activar las neuronas de los núcleos cocleares, los impulsos llegan al siguiente grupo de células: los núcleos del complejo olivar pontino superior. Todo vías aferentes de los núcleos cocleares y los núcleos del complejo olivar superior terminan en el colículo posterior o colículo inferior, el centro auditivo del mesencéfalo. De aquí los impulsos nerviosos ingresan al cuerpo geniculado interno del tálamo, cuyos procesos de células se dirigen a la corteza auditiva. La corteza auditiva se encuentra en la parte superior del lóbulo temporal e incluye las áreas 41 y 42 (según Brodmann).

Además de la vía auditiva ascendente (aferente), también existe una vía centrífuga o eferente descendente diseñada para regular el flujo sensorial.

.Principios del procesamiento de información auditiva. y fundamentos de la psicoacústica

Los principales parámetros del sonido son su intensidad (o nivel de presión sonora), frecuencia, duración y localización espacial de la fuente sonora. ¿Qué mecanismos subyacen a la percepción de cada uno de estos parámetros?

Intensidad del sonido a nivel del receptor está codificado por la amplitud del potencial del receptor: cuanto más fuerte es el sonido, mayor es la amplitud. Pero aquí, como en el sistema visual, no existe una dependencia lineal, sino logarítmica. A diferencia del sistema visual, el sistema auditivo también utiliza otro método: la codificación según la cantidad de receptores excitados (debido a diferentes niveles de umbral en diferentes células ciliadas).

En las partes centrales del sistema auditivo, al aumentar la intensidad, por regla general, aumenta la frecuencia de los impulsos nerviosos. Sin embargo, para las neuronas centrales, lo más significativo no es el nivel absoluto de intensidad, sino la naturaleza de su cambio a lo largo del tiempo (modulación amplitud-temporal).

Frecuencia de vibraciones sonoras. Receptores encendidos membrana basal están ubicados en un orden estrictamente definido: en la parte ubicada más cerca de la ventana ovalada de la cóclea, los receptores reaccionan a las altas frecuencias y las membranas ubicadas en la parte más cercana al vértice de la cóclea reaccionan a las bajas frecuencias. Por tanto, la frecuencia del sonido está codificada por la ubicación del receptor en la membrana basal. Este método de codificación también se conserva en las estructuras suprayacentes, ya que son una especie de "mapa" de la membrana basal y la posición relativa de los elementos nerviosos aquí corresponde exactamente a la de la membrana basal. Este principio se llama tópico. Al mismo tiempo, cabe señalar que en niveles altos del sistema sensorial, las neuronas ya no responden a un tono puro (frecuencia), sino a su cambio en el tiempo, es decir. a señales más complejas, que, por regla general, tienen uno u otro significado biológico.

Duración del sonido está codificado por la duración de la descarga de las neuronas tónicas, que son capaces de excitarse durante toda la duración del estímulo.

Localización de sonido espacial. es proporcionado principalmente por dos diferentes mecanismos. Su activación depende de la frecuencia del sonido o de su longitud de onda. En las señales de baja frecuencia (hasta aproximadamente 1,5 kHz), la longitud de onda es menor que la distancia entre oídos, que en promedio en los humanos es de 21 cm. En este caso, la fuente está localizada debido a los diferentes tiempos de llegada de la onda sonora. en cada oído dependiendo del azimut. En frecuencias superiores a 3 kHz, la longitud de onda es obviamente menor que la distancia entre oídos. Estas ondas no pueden rodear la cabeza; se reflejan repetidamente en los objetos circundantes y en la cabeza, perdiendo la energía de las vibraciones del sonido. En este caso, la localización se realiza principalmente debido a diferencias de intensidad interaurales. En el rango de frecuencia de 1,5 Hz a 3 kHz, el mecanismo de localización temporal cambia al mecanismo de estimación de intensidad y la región de transición resulta desfavorable para determinar la ubicación de la fuente de sonido.

Al determinar la ubicación de una fuente de sonido, es importante evaluar su distancia. La intensidad de la señal juega un papel importante en la solución de este problema: cuanto mayor es la distancia del observador, menor es la intensidad percibida. A grandes distancias (más de 15 m), tenemos en cuenta la composición espectral del sonido que nos ha llegado: los sonidos de alta frecuencia decaen más rápido, es decir, “correr” una distancia más corta; los sonidos de baja frecuencia, por el contrario, se atenúan más lentamente y se extienden más. Por eso los sonidos emitidos por una fuente distante nos parecen más bajos. Uno de los factores que facilita significativamente la evaluación de la distancia es la reverberación de la señal sonora de las superficies reflectantes, es decir, percepción del sonido reflejado.

El sistema auditivo es capaz de determinar no solo la ubicación de una fuente de sonido estacionaria, sino también en movimiento. La base fisiológica para evaluar la localización de una fuente de sonido es la actividad de las llamadas neuronas detectoras de movimiento ubicadas en el complejo olivar superior, el colículo dorsal, el cuerpo geniculado interno y la corteza auditiva. Pero aquí el protagonismo lo tienen los olivos superiores y las colinas traseras.

Preguntas y tareas para el autocontrol.

1. Considere la estructura del órgano auditivo. Describir las funciones del oído externo.

2. ¿Cuál es el papel? ¿Oído medio en la transmisión de vibraciones sonoras?

3. Considere la estructura de la cóclea y el órgano de Corti.

4. ¿Qué son los receptores auditivos y cuál es la causa inmediata de su excitación?

5. ¿Cómo se convierten las vibraciones sonoras en impulsos nerviosos?

6. Describir las partes centrales del analizador auditivo.

7. Describe los mecanismos de codificación de la intensidad del sonido en diferentes niveles del sistema auditivo.

8. ¿Cómo se codifica la frecuencia del sonido?

9. ¿Qué mecanismos de localización espacial del sonido conoces?

10. ¿En qué rango de frecuencia percibe los sonidos el oído humano? ¿Por qué los umbrales de intensidad más bajos en humanos se encuentran en la región de 1 a 2 kHz?

El analizador auditivo (sistema sensorial auditivo) es el segundo analizador humano distante más importante. La audición desempeña un papel vital en los seres humanos en relación con el surgimiento del habla articulada. Las señales acústicas (sonoras) son vibraciones del aire con diferentes frecuencias e intensidades. Estimulan los receptores auditivos situados en la cóclea del oído interno. Los receptores activan las primeras neuronas auditivas, tras lo cual la información sensorial se transmite al área auditiva de la corteza cerebral (región temporal) a través de una serie de estructuras secuenciales.

El órgano de la audición (oído) es una sección periférica del analizador auditivo en la que se encuentran los receptores auditivos. La estructura y funciones del oído se presentan en la tabla. 12.2, fig. 12.10.

Tabla 12.2.

Estructura y funciones del oído.

parte de la oreja	Estructura	Funciones
Oído externo	Aurícula, conducto auditivo externo, tímpano	Protector (liberación de azufre). Capta y transmite sonidos. Las ondas sonoras hacen vibrar el tímpano, que a su vez hace vibrar los huesecillos auditivos.
Oído medio	Una cavidad llena de aire que contiene los huesecillos auditivos (martillo, yunque, estribo) y la trompa de Eustaquio (auditiva).	Los huesecillos auditivos conducen y amplifican las vibraciones del sonido 50 veces. La trompa de Eustaquio, conectada a la nasofaringe, iguala la presión sobre el tímpano.
Oído interno	Órgano de la audición: ventanas ovaladas y redondas, cóclea con una cavidad llena de líquido y órgano de Corti (aparato receptor de sonido).	Los receptores auditivos ubicados en el órgano de Corti convierten las señales sonoras en impulsos nerviosos que se transmiten al nervio auditivo y luego a la zona auditiva de la corteza cerebral.
	Órgano del equilibrio (aparato vestibular): tres canales semicirculares, aparato otolítico	Percibe la posición del cuerpo en el espacio y transmite impulsos al bulbo raquídeo y luego a la zona vestibular de la corteza cerebral; Los impulsos de respuesta ayudan a mantener el equilibrio corporal.

Arroz. 12.10. órganos audiencia Y equilibrio. El oído externo, medio e interno, así como las ramas auditiva y vestibular del nervio vestibular (VIII par de nervios craneales) que se extienden desde los elementos receptores del órgano de la audición (órgano de Corti) y del equilibrio (crestas y manchas).

El mecanismo de transmisión y percepción del sonido. Las vibraciones sonoras son captadas por el pabellón auricular y transmitidas a través del conducto auditivo externo hasta el tímpano, que comienza a vibrar de acuerdo con la frecuencia de las ondas sonoras. Las vibraciones del tímpano se transmiten a la cadena de huesecillos del oído medio y, con su participación, a la membrana de la ventana ovalada. Las vibraciones de la membrana de la ventana del vestíbulo se transmiten a la perilinfa y la endolinfa, lo que provoca vibraciones de la membrana principal junto con el órgano de Corti ubicado en ella. En este caso, las células ciliadas tocan la membrana tegumentaria (tectorial) con sus pelos y, debido a la irritación mecánica, surge en ellas una excitación, que se transmite a las fibras del nervio vestibulococlear (fig. 12.11).

Arroz. 12.11. Membranoso canal Y espiral (Cortí) Organo. El canal coclear se divide en escala timpánica y canal vestibular y canal membranoso (escala media), en el que se encuentra el órgano de Corti. El canal membranoso está separado de la rampa timpánica por una membrana basilar. Contiene procesos periféricos de neuronas del ganglio espiral, que forman contactos sinápticos con células ciliadas externas e internas.

Localización y estructura de las células receptoras del órgano de Corti. En la membrana principal hay dos tipos de células ciliadas receptoras: internas y externas, separadas entre sí por los arcos de Corti.

Las células ciliadas internas están dispuestas en una sola fila; el número total de ellos a lo largo de toda la longitud canal membranoso alcanza 3500. Las células ciliadas externas están dispuestas en 3-4 filas; su número total es de 12 000 a 20 000. Cada célula ciliada tiene una forma alargada; uno de sus polos está fijado a la membrana principal, el segundo está ubicado en la cavidad del canal membranoso de la cóclea. Hay pelos al final de este polo, o estereocilios. Su número en cada celda interna es de 30 a 40 y son muy cortas: 4 a 5 micrones; en cada celda exterior el número de pelos alcanza entre 65 y 120, son más delgados y más largos. Los pelos de las células receptoras son lavados por la endolinfa y entran en contacto con la membrana tegumentaria (tectorial), que se encuentra encima de las células ciliadas a lo largo de todo el canal membranoso.

El mecanismo de recepción auditiva. Cuando se expone al sonido, la membrana principal comienza a vibrar, los pelos más largos de las células receptoras (estereocilios) tocan la membrana tegumentaria y se inclinan ligeramente. La desviación del cabello de varios grados provoca tensión en los filamentos verticales más finos (microfilamentos) que conectan las puntas de los pelos vecinos de una célula determinada. Esta tensión, de forma puramente mecánica, abre de 1 a 5 canales iónicos en la membrana del estereocilio. Una corriente de iones de potasio comienza a fluir a través del canal abierto hacia el cabello. La fuerza de tensión del hilo necesaria para abrir un canal es insignificante, alrededor de 2,10 -13 newton. Lo que parece aún más sorprendente es que los sonidos más débiles que sienten los humanos estiran los filamentos verticales que conectan la parte superior de los estereocilios vecinos hasta una distancia de la mitad del diámetro de un átomo de hidrógeno.

El hecho de que la respuesta eléctrica del receptor auditivo alcance un máximo después de sólo 100-500 μs (microsegundos) significa que los canales iónicos de la membrana se abren directamente por el estímulo mecánico sin la participación de segundos mensajeros intracelulares. Esto distingue a los mecanorreceptores de los fotorreceptores de acción mucho más lenta.

La despolarización de la terminación presináptica de la célula ciliada conduce a la liberación de un neurotransmisor (glutamato o aspartato) en la hendidura sináptica. Al actuar sobre la membrana postsináptica de la fibra aferente, el mediador provoca la generación de excitación del potencial postsináptico y una mayor generación de impulsos que se propagan en los centros nerviosos.

La apertura de unos pocos canales iónicos en la membrana de un estereocilio claramente no es suficiente para generar un potencial receptor de magnitud suficiente. Un mecanismo importante para amplificar la señal sensorial a nivel del receptor del sistema auditivo es la interacción mecánica de todos los estereocilios (alrededor de 100) de cada célula ciliada. Resultó que todos los estereocilios de un receptor están interconectados en un haz mediante finos filamentos transversales. Por lo tanto, cuando uno o más de los pelos más largos se doblan, arrastran todos los demás pelos consigo. Como resultado, los canales iónicos de todos los pelos se abren, proporcionando una magnitud suficiente del potencial del receptor.

Audición binaural. Los humanos y los animales tienen audición espacial, es decir. la capacidad de determinar la posición de una fuente de sonido en el espacio. Esta propiedad se basa en la presencia de dos mitades simétricas del analizador auditivo (audición binaural).

La agudeza de la audición binaural en una persona es muy alta: es capaz de determinar la ubicación de una fuente de sonido con una precisión de aproximadamente 1 grado angular. La base fisiológica de esto es la capacidad de las estructuras neuronales del analizador auditivo para evaluar las diferencias interaurales (interaurales) de los estímulos sonoros según el momento de su llegada a cada oído y según su intensidad. Si la fuente de sonido se encuentra alejada de la línea media de la cabeza, la onda sonora llega a un oído un poco antes y con mayor fuerza que al otro. La evaluación de la distancia de un sonido al cuerpo se asocia con un debilitamiento del sonido y un cambio en su timbre.

El analizador de audición es el segundo analizador más importante a la hora de proporcionar actividad cognitiva persona. El sistema auditivo sirve para percibir señales sonoras, lo que le confiere un papel especial asociado a la percepción del habla articulada. Un niño que pierde la audición en la primera infancia también pierde la capacidad del habla.

Estructura del analizador auditivo:

La parte periférica es el aparato receptor en el oído (interno);

La parte conductora es el nervio auditivo;

La parte central es la zona auditiva de la corteza cerebral (lóbulo temporal).

Estructura del oído.

El oído es un órgano de audición y equilibrio, incluye:

El oído externo es la aurícula que capta las vibraciones del sonido y las dirige al conducto auditivo externo. La aurícula está formada por cartílago elástico, cubierto por fuera con piel. El conducto auditivo externo parece un canal curvo de 2,5 cm de largo y su piel está cubierta de pelos. Los conductos de las glándulas que producen cerumen se abren hacia el canal auditivo. Tanto los pelos como el cerumen cumplen una función protectora;

Oído medio. Consiste en: tímpano, cavidad timpánica (llena de aire), huesecillos auditivos: martillo, yunque, estribo (transmite vibraciones sonoras desde el tímpano a la ventana ovalada del oído interno, evita su sobrecarga), trompa de Eustaquio (conecta la cavidad del oído medio con la faringe). El tímpano es una delgada placa elástica ubicada en el borde del oído externo y medio. El martillo está conectado por un extremo al tímpano y por el otro extremo al yunque, que está conectado al estribo. El estribo está conectado a la ventana ovalada, que separa cavidad timpánica desde el oído interno. La trompa auditiva (de Eustaquio) conecta la cavidad timpánica con la nasofaringe, revestida desde el interior por una membrana mucosa. Mantiene la misma presión externa e interna sobre el tímpano.

El oído medio está separado del oído interno. pared ósea, en el que hay dos huecos (ventana redonda y ventana ovalada);

Oído interno. Situado en el hueso temporal y formado por los laberintos óseo y membranoso. El laberinto membranoso de tejido conectivo se encuentra dentro del laberinto óseo. Entre el laberinto óseo y membranoso hay un líquido, la perilinfa, y dentro del laberinto membranoso, la endolinfa.

El laberinto óseo está formado por la cóclea (aparato receptor de sonido), el vestíbulo (parte aparato vestibular) y tres canales semicirculares (el órgano de la audición y el equilibrio). El laberinto membranoso se encuentra dentro del laberinto óseo. Entre ellos hay un líquido, la perilinfa, y dentro del laberinto membranoso, la endolinfa. En el laberinto membranoso de la cóclea se encuentra el órgano de Corti, la parte receptora del analizador auditivo, que convierte las vibraciones del sonido en excitación nerviosa. El vestíbulo óseo, que forma la parte media del laberinto del oído interno, tiene dos ventanas abiertas, ovalados y redondos, que conectan la cavidad ósea con el tímpano. La ventana ovalada está cerrada por la base del estribo y la ventana redonda está cubierta por una placa móvil de tejido conectivo elástico.

Percepción del sonido: las ondas sonoras a través de la aurícula ingresan al canal auditivo externo y causan movimientos oscilatorios del tímpano - las vibraciones del tímpano se transmiten a los huesecillos auditivos, cuyos movimientos causan la vibración del estribo, que cierra la ventana ovalada - movimientos del estribo de la ventana oval hace vibrar la perilinfa, sus vibraciones se transmiten (la oscilación de la endolinfa implica la vibración de la membrana principal) durante los movimientos de la membrana principal y la endolinfa, la membrana tegumentaria dentro de la cóclea con cierta fuerza y ​​frecuencia toca las microvellosidades de las células receptoras. , que están excitados - excitación por nervio auditivo a los centros auditivos subcorticales ( mesencéfalo) –– análisis superior y la síntesis de estímulos auditivos ocurre en centro cortical analizador auditivo, que se encuentra en el lóbulo temporal. Aquí se distingue el carácter del sonido, su fuerza y ​​altura.