Tabla de estructura y funciones del sistema sensorial auditivo. Ubicación y estructura de las células receptoras del órgano espiral.

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. Sección del conductor que conecta los receptores con el 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 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 de 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, causa sensación de sabor- agrio, este es el efecto de la 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 resulta 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- percibir irritación de ambiente externo- visión, gusto, etc. y proporcionan adaptación al medio. 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 a través de la terminación de la 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 han encontrado fibras eferentes en los nervios sensoriales, que pueden 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 los sonidos ambientales: vehículos, discotecas, etc. Los cambios en el audífono se vuelven irreversibles. 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 de las ondas sonoras. 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. Exterior canal auditivo En forma de S: hacia adentro, hacia adelante y hacia abajo, longitud 2,5 cm El canal auditivo está cubierto de piel con baja sensibilidad en la parte exterior y alta sensibilidad en la parte interior. 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 la cavidad timpánica, cuyo volumen es de aproximadamente 5-6 gotas de agua y cavidad timpánica Lleno de agua, recubierto de mucosa y contiene 3 huesecillos auditivos: martillo, yunque y 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. Procesos inflamatorios, provocando la inflamación de este tubo, provocando sensación de congestión. El oído medio está separado del oído interno por un orificio ovalado y redondo. Las vibraciones del tímpano a través de un sistema de palancas son transmitidas por el estribo a ventana ovalada, y el oído externo transmite sonidos por 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 a 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 sensoriales se acercan a las células ciliadas 8 pares FCN del ganglio espiral. 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 oval hasta el vértice de la cóclea (toda la membrana principal está involucrada), y a 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; ellos tienen Potencial de membrana y con carga negativa por dentro y positiva 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, los sonidos se perciben con diferentes frecuencias y diferentes intensidades. centro cortical tiene implicaciones 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 cuando se irrita oído interno o 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 multienlace que comienza con la proyección de una imagen en la retina del ojo, luego se produce la excitación de los fotorreceptores, la transmisión y la transformación en las capas neuronales. sistema visual y termina con la adopción por parte de las partes corticales superiores de la decisión sobre 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 del 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.

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

alumno 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 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. Ud. tamaños saludables Ambos alumnos son iguales.

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

Pigmentado: una serie de células epiteliales ramificadas 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. Limite superior El deslumbramiento depende de la adaptación del ojo. Cuanto más larga es la adaptación a la oscuridad, menos brillo causa cegamiento.

Inercia de la visión. La 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 de estímulos luminosos a los que se produce la fusión. sensaciones individuales, se llama frecuencia crítica de fusión de parpadeo. 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 nitidez en la zona de la mácula. Determinado por tablas especiales.

Ondas sonoras- estas son vibraciones mecánicas del medio diferentes frecuencias y amplitudes. Percibimos estas vibraciones como sonidos que difieren en tono y volumen.

Nuestro analizador de audición es capaz de percibir vibraciones sonoras en el rango de frecuencia de 16 Hz a 20.000 Hz. Muestra Sonido bajo(125 Hz) es el zumbido de un frigorífico y el sonido alto (5000 Hz) es el chirrido de un mosquito. Las frecuencias inferiores a 16 Hz (infrasonido) y superiores a 20.000 Hz (ultrasonido) no nos provocan sensaciones sonoras. Sin embargo, tanto el infrasonido como el ultrasonido afectan a nuestro organismo. Percibimos la intensidad de las ondas sonoras como el volumen de los sonidos. Su unidad de medida es bel (decibel): el volumen de un susurro silencioso es de 10 decibeles, un grito fuerte es de 80 a 90 decibeles y un sonido de 130 decibeles causa dolor severo en los oídos.

La cavidad de aire se encuentra en el tímpano. oído medio. Está conectado mediante la trompa de Eustaquio con la faringe y, a través de ella, con la cavidad bucal. Estos canales conectan el ambiente externo con el oído medio y actúan como una red de seguridad que lo protege de lesiones. Por lo general, la entrada a la trompa de Eustaquio está cerrada; se abre solo al tragar. Si el oído medio experimenta una presión excesiva debido a la acción de las ondas sonoras, basta con abrir la boca y tomar un sorbo: la presión en el oído medio será igual a la presión atmosférica.

El oído medio es un amplificador que puede cambiar la amplitud de las ondas sonoras que se transmiten desde el tímpano al oído interno. ¿Como sucedió esto? Del tímpano sale una cadena de pequeños huesos conectados entre sí de forma móvil: un martillo, un yunque y un estribo. El mango del martillo está unido al tímpano y el estribo descansa sobre otra membrana. Esta membrana de la abertura, llamada ventana ovalada, es el límite entre el oído medio e interno.

Vibraciones del tímpano causar movimiento huesecillos del oído, que empujan la membrana de la ventana ovalada y ésta comienza a vibrar. Esta membrana tiene un área mucho más pequeña que el tímpano y, por lo tanto, vibra con mayor amplitud. Las vibraciones aumentadas de la membrana de la ventana oval se transmiten al oído interno.

El oído interno se encuentra en lo profundo hueso temporal calaveras Es aquí, en un dispositivo especial llamado cóclea, donde se encuentra el aparato receptor del analizador auditivo. La cóclea es un canal óseo que contiene dos membranas longitudinales. La membrana inferior (basal) está formada por tejido conectivo denso y la superior, por tejido fino de una sola capa. Las membranas dividen el canal coclear en tres partes: los canales superior, medio e inferior. Los canales inferior y superior en la parte superior de los rizos se combinan entre sí, y el del medio es una cavidad cerrada. Los canales están llenos de líquido: los inferiores y superiores están llenos de perilinfa y el del medio está lleno de endolinfa, que es viscosa para la perilinfa. El canal superior comienza en la ventana ovalada y el inferior termina en una ventana redondeada, que se encuentra debajo de la ventana ovalada. Las vibraciones de la membrana de la ventana ovalada se transmiten a la perilinfa y en ella surgen ondas. Se propagan por los canales superior e inferior, llegando a la membrana de la ventana redondeada.

La estructura del aparato receptor del analizador auditivo.

¿Cuáles son las consecuencias de los movimientos ondulatorios en la perilinfa? Para averiguarlo, consideremos la estructura del aparato receptor del analizador auditivo. En la membrana basal del canal medio, en toda su longitud, se encuentra el llamado órgano cortoi, un aparato que contiene receptores y células de soporte. Cada célula receptora contiene hasta 70 excrecencias: pelos. Una membrana de cobertura se encuentra encima de las células ciliadas y está en contacto con los pelos. El órgano de Corti se divide en secciones, cada una de las cuales es responsable de la percepción de ondas de una determinada frecuencia.

El líquido contenido en los canales de voluta es un vínculo de transmisión que transporta la energía de las vibraciones del sonido a la membrana tegumentaria del órgano de Corti. Cuando la onda pasa por la perilinfa en el canal superior, la delgada membrana entre ésta y el canal medio se dobla, actúa sobre la endolinfa y presiona la membrana tegumentaria hacia las células ciliadas. En respuesta a la acción mecánica (presionar los pelos), se forman señales en los receptores, que transmiten a las dendritas de las neuronas sensoriales. En estas neuronas surgen impulsos nerviosos, que se envían a lo largo de axones unidos al nervio auditivo hasta el departamento central analizador de sonido. El tono del sonido que percibimos está determinado por la parte del órgano de Corti de donde procede la señal.

Sección central del analizador auditivo.

Los impulsos nerviosos neuronas sensoriales Los nervios auditivos ingresan a numerosos núcleos del tronco del encéfalo, donde procesamiento primario señales, luego al tálamo y de allí a la región temporal de la corteza (zona auditiva). Aquí, con la participación de zonas asociativas de la corteza, se reconocen estímulos auditivos y experimentamos sensaciones sonoras. En todos los niveles del procesamiento de señales existen vías principales a través de las cuales hay un intercambio constante de información entre núcleos ubicados simétricamente, que pertenecen a las estructuras centrales de los oídos izquierdo y derecho.

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 el pabellón auricular y el 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 fluido en la cóclea, que surgen 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, que asegura el mantenimiento de una presión constante en la cavidad, cercana a la atmosférica, lo que crea la mayor condiciones favorables para la vibración 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. Todas las vías aferentes desde los núcleos cocleares y los núcleos del complejo olivar superior terminan en el colículo posterior o colículo inferior, el centro auditivo del mesencéfalo. Desde aquí, los impulsos nerviosos ingresan al cuerpo geniculado del tálamo, cuyos procesos celulares 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. Los receptores de la membrana basal están ubicados en un orden estrictamente definido: en la parte ubicada más cerca de la ventana ovalada de la cóclea, los receptores responden a las frecuencias altas y los ubicados en la membrana más cerca del vértice de la cóclea responden 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. se logra principalmente a través de dos mecanismos diferentes. 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 oreja 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 secciones centrales del analizador auditivo.

7. Describe los mecanismos para codificar la intensidad del sonido en niveles diferentes¿sistema Auditorio?

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?

Señales sonoras (radiación sonora) del entorno externo (principalmente vibraciones del aire con diferentes frecuencias e intensidades), incluidas las señales del habla. Esta característica se implementa usando - componente esencial, que ha atravesado un difícil camino de evolución.

El sistema sensorial auditivo consta de las siguientes secciones:

• la sección periférica, que es un órgano especializado complejo que consta del oído externo, medio e interno;
• sección de conducción: la primera neurona de la sección de conducción, ubicada en el ganglio espiral de la cóclea, recibe de los receptores del oído interno, desde aquí la información fluye a lo largo de sus fibras, es decir, a lo largo del nervio auditivo (incluido en 8 pares de craneal nervios) a la segunda neurona en el bulbo raquídeo y, después de cruzar, parte de las fibras va a la tercera neurona en el colículo posterior y parte a los núcleos, el cuerpo geniculado interno;
• sección cortical: representada por la cuarta neurona, que se encuentra en el campo auditivo primario (proyectivo) y el área cortical y asegura la aparición de sensaciones, y el procesamiento más complejo de la información sonora ocurre en el campo auditivo secundario cercano, que es responsable de la formación de la percepción y el reconocimiento de la información. La información recibida ingresa al campo terciario de la zona parietal inferior, donde se integra con otras formas de información.

La audición es un órgano sensorial humano que es capaz de percibir y distinguir ondas sonoras consistentes en compactaciones y rarefacción alternas de aire con una frecuencia de 16 a 20.000 Hz. Una frecuencia de 1 Hz (hertz) es igual a 1 oscilación en 1 segundo). El órgano auditivo humano no es capaz de percibir infrasonidos (frecuencia inferior a 20 Hz) ni ultrasonidos (frecuencia superior a 20.000 Hz).

El analizador auditivo humano consta de tres partes:

El aparato receptor contenido en el oído interno;

Vías nerviosas (octavo par de nervios craneales);

El centro auditivo, que se encuentra en los lóbulos temporales de la corteza cerebral.

Los receptores auditivos (fonorreceptores u órgano de Corti) 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 a través de un sistema de dispositivos conductores y amplificadores del sonido del órgano auditivo, que es el oído.

La oreja, a su vez, consta de 3 partes: externo, .

El oído externo sirve para captar sonidos y está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. La aurícula está formada por cartílago elástico, por fuera está cubierta de piel y en la parte inferior se complementa con un pliegue que se llena de tejido graso y se llama lóbulo.

El conducto auditivo externo mide hasta 2,5 cm de largo, está revestido de piel con pelo fino y modificado. glándulas sudoríparas, que producen cerumen, que está formado por células grasas y cumple la función de proteger la cavidad del oído del polvo y el agua. El conducto auditivo externo termina en el tímpano, que es capaz de recibir ondas sonoras.

Está formado por la cavidad timpánica y la trompa auditiva (de Eustaquio).. En el límite entre el oído externo y el oído medio se encuentra el tímpano, que está cubierto por fuera con epitelio y por dentro con una membrana mucosa. Las vibraciones del sonido que se acercan al tímpano hacen que éste vibre a la misma frecuencia. CON adentro El tímpano contiene una cavidad timpánica, dentro de la cual hay huesecillos auditivos interconectados: el martillo (se adhiere al tímpano), el yunque y el estribo (cierra la ventana ovalada del vestíbulo del oído interno). Las vibraciones del tímpano se transmiten a través del sistema de huesecillos hasta el oído interno. Los huesecillos auditivos están colocados de manera que formen palancas que reducen el rango de vibraciones del sonido, pero contribuyen a su amplificación.

Las trompas de Eustaquio emparejadas conectan las cavidades de los oídos internos izquierdo y derecho con la nasofaringe, lo que ayuda a equilibrar la atmósfera y el sonido (con boca abierta) presión fuera y dentro del tímpano.

El oído interno se encuentra en la cavidad de la pirámide del hueso temporal y se divide en laberinto óseo y membranoso. El primero es una cavidad ósea y consta de un vestíbulo, tres canales semicirculares (la ubicación del aparato vestibular del órgano del equilibrio, que se analizará más adelante) y la hélice del oído interno. El laberinto membranoso está formado por tejido conectivo y es un sistema complejo de túbulos contenidos en las cavidades de los laberintos óseos. Todas las cavidades del oído interno están llenas de líquido, que en el medio del laberinto membranoso se llama endolinfa y en el exterior, perilinfa. En el vestíbulo hay dos cuerpos membranosos: un saco redondo y otro ovalado. Del saco ovalado (pistilo), con cinco aberturas, parten los laberintos membranosos de los tres canales semicirculares que forman el aparato vestibular, y al saco redondo se asocia el conducto coclear membranoso.

La hélice del oído interno es el laberinto interóseo de la cóclea, de hasta 35 mm de largo, que está dividido por las membranas longitudinales basal y sincrónica (Reisner) en la escala vestibular o vestibular (a partir de la ventana ovalada del vestíbulo). la rampa timpánica (que termina en la ventana redonda, o membrana timpánica secundaria, que posibilita las vibraciones de la perilinfa) y los escalones medios o conducto coclear membranoso de tejido conectivo. Las cavidades de las escalas vestibular y timpánica en la parte superior de la cóclea (que tienen 2,5 vueltas alrededor de su eje) están conectadas entre sí por un canal delgado (gechikotrema) y están llenas, como se indica, de perilinfa, y la cavidad de la El conducto coclear membranoso está lleno de endolinfa. En el medio del conducto coclear membranoso se encuentra un aparato receptor de sonido llamado espiral u órgano de Corti (órgano de Corti). Este órgano tiene una membrana principal (basal) que consta de aproximadamente 24 mil fibras fibrosas. En la membrana principal (Placa), a lo largo de ella hay una serie de células de soporte y 4 filas de células ciliadas (sensibles), que son receptores auditivos. La segunda parte estructural del órgano de Corti es la cubierta, o placa fibrosa, que cuelga sobre las células ciliadas y que está sostenida por células pilares o bastones de Corti. Característica específica Las células ciliadas son la presencia en la parte superior de cada una de ellas de hasta 150 pelos (microvellosidades). Hay una fila (3,5 mil) de células ciliadas internas y 3 filas (hasta 20 mil) de células ciliadas externas, que difieren en el nivel de sensibilidad (para la excitación células internas requieren más energía, ya que sus pelos casi no tienen contacto con la placa tegumentaria). Los pelos de las células ciliadas externas son lavados por la endolinfa y están directamente en contacto y parcialmente sumergidos en la sustancia de la placa tegumentaria. Las bases de las células ciliadas están cubiertas por las apófisis nerviosas de la rama helicoidal del nervio auditivo. El bulbo raquídeo (en la zona del núcleo del VIII par de nervios craneales) contiene la segunda neurona del tracto auditivo. Además, este camino va a los tubérculos inferiores del cuerpo chotirigorbi (techo) del mesencéfalo y, cruzando parcialmente al nivel de los cuerpos geniculados mediales del tálamo, va a los centros de la corteza auditiva primaria (campos auditivos primarios), contenido en el área de la fisura de Silvio de la parte superior de la izquierda y la derecha lóbulos temporales corteza cerebral. Los campos auditivos asociativos, distinguen la tonalidad, el timbre, la entonación y otros matices de los sonidos, y también comparan la información actual con lo que está en la memoria de una persona (proporcionan una "mención" de las imágenes sonoras) son adyacentes a los primarios y cubren un área significativa.

Para el órgano del oído, las ondas sonoras que emanan de la vibración de los cuerpos elásticos son un estímulo adecuado. Las vibraciones sonoras en el aire, el agua y otros medios se dividen en periódicas (que se llaman tonos y son altas y bajas) y no periódicas (ruido). La principal característica de cada tono sonoro es la longitud de la onda sonora, que corresponde a una cierta frecuencia (número) de vibraciones por 1 segundo. La longitud de la onda sonora se determina dividiendo el camino recorrido por el sonido en I segundo entre el número de oscilaciones completas que realiza el cuerpo que suena en el mismo tiempo. Como se dijo, oído humano capaz de percibir vibraciones sonoras en el rango de 16-20000 Hz, cuya fuerza se expresa en decibelios (dB). La fuerza del sonido depende del rango (amplitud) de las vibraciones de las partículas de aire y se caracteriza por el timbre (color). 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 la fisiología moderna, se acepta la teoría de la resonancia de la audición., que fue propuesto una vez por K. L. Helmholtz (1863). Las ondas sonoras transportadas por el aire que ingresan al conducto auditivo externo provocan vibraciones del tímpano, que luego se transmiten al sistema de huesecillos auditivos, que amplifican mecánicamente estas vibraciones sonoras del tímpano entre 35 y 40 veces y las transmiten a través del estribo y la ventana ovalada del vestíbulo. a la perilinfa contenida en la cavidad vestibular y a los escalones timpánicos de la hélice. Las fluctuaciones de la perilinfa, a su vez, provocan fluctuaciones sincrónicas de la endolinfa contenida en la cavidad del conducto coclear. Esto provoca la vibración correspondiente de la membrana basal (principal), cuyas fibras tienen diferentes longitudes, están sintonizadas con diferentes tonos y en realidad son un conjunto de resonadores que vibran al unísono con diferentes vibraciones de sonido. Las ondas más cortas se perciben en la base de la membrana principal y las más largas en el ápice.

Durante la vibración de las correspondientes secciones resonantes de la membrana principal, también vibran las células ciliadas basales y sensibles ubicadas en ella. Las microvellosidades terminales de las células ciliadas se deforman a partir de la placa tegumentaria, lo que conduce a la excitación de la sensación auditiva en estas células y a una mayor conducción de los impulsos nerviosos a lo largo de las fibras del nervio coclear hasta el sistema nervioso central. sistema nervioso. Dado que no existe un aislamiento completo de las fibras fibrosas de la membrana principal, los pelos de las células vecinas comienzan a vibrar al mismo tiempo, lo que crea armónicos (sensaciones sonoras provocadas por el número de vibraciones que son 2, 4, 8, etc. veces mayor que el número de vibraciones del tono principal). Este efecto determina el volumen y la polifonía de las sensaciones sonoras.

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

El ruido excesivo y prolongado no sólo provoca pérdida de audición, sino que también puede provocar trastornos mentales en las personas. Existen efectos específicos e inespecíficos del ruido en el cuerpo humano. El efecto específico se manifiesta en la discapacidad auditiva. grados variables y no específico - en diversos trastornos de la reactividad autónoma, estado funcional sistema cardiovascular y tubo digestivo, desordenes endocrinos etc. En personas jóvenes y de mediana edad, a un nivel de ruido de 90 dB, que continúa durante una hora, disminuye la excitabilidad de las células de la corteza cerebral, se altera la coordinación de movimientos, la agudeza visual y la estabilidad de la visión clara, Se prolonga el período latente de las funciones visual y auditivo-motora. Para la misma duración de funcionamiento en condiciones de exposición al ruido a un nivel de 95-96 dB, incluso más violaciones repentinas Se desarrolla una dinámica de atasco cerebral, se desarrolla una inhibición extrema, se intensifican los trastornos de las funciones autónomas y se deterioran significativamente los indicadores del rendimiento muscular (resistencia, fatiga) y los indicadores de rendimiento. La estancia prolongada en condiciones de exposición al ruido, cuyo nivel alcanza los 120 dB, además de lo anterior, provoca alteraciones en forma de manifestaciones neurasténicas: aparecen irritabilidad, dolores de cabeza, insomnio, trastornos. sistema endocrino. En tales condiciones, también se producen cambios significativos en el estado del sistema cardiovascular: se altera el tono vascular y la frecuencia cardíaca y aumenta la presión arterial.

El ruido tiene un impacto especialmente negativo en los niños y adolescentes. Se observa un deterioro del estado funcional de los analizadores auditivos y de otro tipo en los niños que ya están bajo la influencia del ruido "escolar", cuyo nivel de intensidad en las instalaciones principales de la escuela oscila entre 40 y 50 dB. En el aula, el nivel de intensidad del ruido es en promedio de 50 a 80 dB, y durante los descansos y gimnasios y los talleres pueden alcanzar los 95-100 dB. Importante La reducción del ruido “escolar” tiene efectos higiénicos. ubicación correcta aulas del edificio escolar, así como el uso de materiales de insonorización en el acabado de estancias donde se genere un ruido importante.

El órgano coclear funciona desde el día del nacimiento del niño, pero en los recién nacidos existe una relativa sordera asociada a las características estructurales de sus oídos: el tímpano es más grueso que en los adultos y está situado casi en horizontal. La cavidad del oído medio en los recién nacidos está llena de líquido amniótico, lo que dificulta la vibración de los huesecillos auditivos. Durante los primeros 1,5 a 2 meses de vida del niño, este líquido se disuelve gradualmente y, en su lugar, el aire penetra desde la nasofaringe a través de las trompas auditivas (Eustachys). la trompa de Eustaquio en los niños es más ancho y más corto (2-2,5 cm) que en los adultos (3,5-4 cm), lo que crea condiciones favorables para la entrada de gérmenes, mocos y líquidos a la cavidad del oído medio durante la regurgitación, los vómitos y la secreción nasal, lo que puede causar Inflamación del oído medio (otitis media).

Se convierte al final del segundo al comienzo del tercer mes. En el segundo mes de vida, el niño ya puede diferenciar diferentes tonos de sonidos, a los 3-4 meses comienza a distinguir el tono de los sonidos que van de 1 a 4 octavas, y a los 4-5 meses los sonidos se convierten en estímulos reflejos condicionados. . Los niños de 5 a 6 meses adquieren la capacidad de responder más activamente a los sonidos de su lengua materna, mientras que las respuestas a sonidos inespecíficos van desapareciendo gradualmente. A la edad de 1-2 años, los niños son capaces de diferenciar casi todos los sonidos.

Para un adulto, el umbral de sensibilidad es de 10 a 12 dB, para niños de 6 a 9 años es de 17 a 24 dB, para niños de 10 a 12 años es de 14 a 19 dB. La mayor agudeza auditiva se logra en niños de mediana edad y mayores. edad escolar. Los niños perciben mejor los tonos bajos.