چگونه صدا وارد گوش می شود. تحلیلگر شنوایی

حلزونیک لوله قابل انعطاف است که از سه محفظه پر از مایع تشکیل شده است. این مایع عملاً تراکم ناپذیر است، بنابراین هرگونه حرکت رکابی در فورامن اوال باید با حرکت مایع در جای دیگر همراه باشد. در فرکانس‌های شنوایی، حلزون پر از مایع، قنات دهلیزی و سایر مسیرهای اتصال بین حلزون و CSF تقریباً بسته می‌شوند و این در غشای پنجره گرد منعکس می‌شود که به صفحه پا اجازه حرکت می‌دهد.

چه زمانی صفحه پارکاب به سمت داخل حرکت می کند، پنجره گرد به سمت بیرون منحرف می شود. (صفحه پایی و پنجره دایره ای تقریباً سرعت فضایی یکسانی دارند، اما در جهت مخالف حرکت می کنند.) این تعامل پنجره های گرد و بیضی شکل و همچنین تراکم ناپذیری مایعات حلزونی است که نقش مهم اختلاف فشار صوتی اعمال شده بر دو پنجره حلزونی برای تحریک گوش داخلی را تعیین می کند.

حلزونتوسط غشای بازیلار، اندام کورتی، مجرای حلزونی و غشای ریسنر به اتاقک هایی تقسیم می شود. خواص مکانیکی محفظه حلزونی تا حد زیادی به خواص مکانیکی غشای پایه بستگی دارد. دومی باریک، سفت، ضخیم در پایه و گسترده تر، متحرک و نازک در راس است. از آنجایی که سیال ذاتاً تراکم ناپذیر است، حرکت رکاب به داخل باعث انتقال آنی حرکت از طریق مایعات حلزون می شود و در نتیجه پنجره دایره ای شکل بیرون زده می شود.

به این ترتیب، با حرکت مایعات، توزیع تقریباً لحظه ای فشار در بخش های مختلف حلزون حلزون وجود دارد. واکنش بخش‌های مختلف حلزون با خواص مکانیکی متفاوت آنها در رابطه با توزیع فشار منجر به ظهور موجی در حرکت و جابجایی اتاق‌های حلزون می‌شود. حداکثر جابجایی این موج به تن بستگی دارد و مربوط به مناطق خاصی است که در آنها تفاوت در خواص مکانیکی وجود دارد. صداهای فرکانس بالا حداکثر جابجایی را در نزدیکی یک پایه سخت و ضخیم ایجاد می کنند، در حالی که صداهای فرکانس پایین حداکثر جابجایی را در بالای نرم و نازک ایجاد می کنند.

از آنجا که موجراه خود را از قاعده به سمت بالا شروع می کند و همچنین بلافاصله پس از مکان حداکثر جابجایی متوقف می شود، عدم تقارن در حرکت بخش های مختلف حلزون حلزون وجود دارد. همه صداها مقداری جابجایی غشای پایه ایجاد می کنند، در حالی که صداهای فرکانس پایین یک جابجایی غالب در راس ایجاد می کنند. این عدم تقارن بر درک ما از صداهای پیچیده تأثیر می گذارد (که در آن صداهای با فرکانس پایین می توانند بر توانایی ما در درک صداهای فرکانس بالا تأثیر بگذارند، اما برعکس) و تصور می شود بر حساسیت قاعده حلزون گوش تأثیر می گذارد که مسئول صداهای فرکانس بالا است. ترومای صوتی یا پیری کوزیس حرکت ساختارهای داخلی حلزون گوش باعث تحریک سلول های مویی در اندام کورتی می شود و با حرکت قوی تحریک بیشتری را فراهم می کند.

آناتومی گوش در سه بخش.
گوش بیرونی: 1 - گوش; 2 - گوش شنوایی خارجی; 3 - پرده تمپان.
گوش میانی: 4 - حفره تمپان; 5 - لوله شنوایی.
گوش داخلی: 6 و 7 - هزارتوی با گوش شنوایی داخلی و عصب دهلیزی. 8 - شریان کاروتید داخلی;
9 - غضروف لوله شنوایی; 10-عضله ای که پرده پالاتین را بالا می برد.
11 - فشار عضلانی پرده پالاتین. 12- عضله ای که پرده گوش را تحت فشار قرار می دهد (عضله Toynbee).

آ) اختلاف فاز موج صوتی پنجره های حلزونی. همانطور که قبلا ذکر شد، حلزون گوش به اختلاف فشار صوتی بین پنجره های حلزونی پاسخ می دهد، جایی که فشار صوتی اعمال شده بر پنجره بیضی، مجموع فشار ایجاد شده توسط سیستم استخوانی و فشار صوتی در حفره گوش میانی است. درک چگونگی این تفاوت (مهمترین محرک برای گوش داخلی) به دامنه نسبی و فاز فشارهای صوتی فردی در دو پنجره بستگی دارد.

با قابل توجه تفاوتدامنه فشار صوت بین فورامن اوال و فورامن اوال (هم در گوش سالم و هم در گوش پس از تمپانوپلاستی موفقیت آمیز، زمانی که سیستم استخوانی فشار وارد شده بر فورامن اوال را افزایش می دهد)، اختلاف فاز تأثیر کمی در تعیین فشار دارد. تفاوت بین پنجره ها

کاهش می یابد اهمیت فازبا اختلاف قدر در شکل زیر نشان داده شده است که وضعیتی فرضی را نشان می دهد که در آن قدر فشار صوتی یک پنجره بیضی ده برابر (20 دسی بل) بیشتر از فشار صوتی یک پنجره گرد است. محدوده اختلاف فشار احتمالی در پنجره ها با دو منحنی نشان داده می شود که یکی از آنها با دامنه 9 نشان دهنده اختلاف زمانی است که فشارهای پنجره در فاز هستند (اختلاف فاز 0 درجه) و منحنی دیگر (با دامنه 0 درجه). 11)، نشان دادن اختلاف فشار زمانی که پنجره کاملاً از فاز خارج می شود (اختلاف فاز 180 درجه). حتی با حداکثر تأثیر تغییر اختلاف فاز، دو منحنی نشان‌داده‌شده در شکل زیر از نظر قدر مشابه هستند، در عرض ۲ دسی‌بل.

با قابل توجه تفاوتدر قدرهای حدود 100 و 1000 (40-60 دسی بل) در گوش طبیعی و در گوش هایی که تحت عمل تمپانوپلاستی موفق قرار گرفته اند، تفاوت فاز تأثیر کمی دارد.

با این وجود، اختلاف فازممکن است در شرایطی که بزرگی فشار صدا در ناحیه پنجره های بیضی و گرد مشابه است (به عنوان مثال، زمانی که زنجیره استخوانی آسیب دیده است) قابل توجه باشد. با دامنه و فاز مشابه پنجره های فشار، تمایل به خنثی سازی متقابل و ایجاد اختلاف فشار کوچک وجود دارد. از طرف دیگر، اگر فشارهای پنجره با دامنه مشابه، اما فازهای متضاد باشند، یکدیگر را تقویت می‌کنند و در نتیجه اختلاف فشار پنجره مشابه اندازه فشار اعمال شده ایجاد می‌شود.

اگر تفاوت قابل توجهی در اندازه بین فشارها در پنجره حلزون وجود داشته باشد، در این صورت اختلاف فاز اهمیت کمی در تعیین اختلاف بین دو فشار صوتی دارد.
در مورد خاص ارائه شده، فشار صدا در پنجره بیضی 10 برابر (20 دسی بل) بیشتر از فشار در پنجره گرد است.
یک چرخه از موج فشار پنجره (P WD) برای دو حالت ارائه شده است.
خط نقطه چین P WD را زمانی نشان می‌دهد که فشار روی پنجره‌های بیضی و گرد در فاز است، که منجر به حداکثر دامنه تغییر فشار 9 = 10-1 می‌شود.
خط ثابت P WD را در غیاب تطبیق فاز نشان می دهد و در نتیجه دامنه P WD 11 = 10-(-1) است.
توجه داشته باشید که هر دو اختلاف دامنه اوج کمتر از 2 دسی بل (20log 10 11/9 = 1.7 دسی بل) متفاوت است، حتی اگر اختلاف فاز به دلیل حداکثر اختلاف بزرگی ممکن باشد.
بنابراین، در گوش طبیعی و در گوش تمپانوپلاستی موفق، زمانی که فشار صدا در فورامن اوال به دلیل رسانش بیشتر صدا در امتداد زنجیره استخوانی بیشتر است، اختلاف فاز فشار صوتی بین فورامن اوال و پنجره گرد است. تاثیر کمی در تعیین نتیجه شنوایی. .

ب) راه های تحریک صوتی گوش داخلی. سهم گوش میانی در اختلاف فشار پنجره که باعث تحریک گوش داخلی می شود را می توان به چندین مسیر تحریکی تقسیم کرد. در بخش قبل توضیح داده شد که چگونه سیستم استخوانچه ای فشار صوتی را در مجرای شنوایی خارجی تغییر می دهد و آن را به فورامن اوال منتقل می کند. این مسیر را انتقال استخوانچه ای می نامند. مکانیسم دیگری به نام انتقال صوتی وجود دارد که به موجب آن گوش میانی می تواند گوش داخلی را تحریک کند.

ترافیک پرده گوشدر پاسخ به صدایی که در آن ایجاد می شود، فشار صوتی در حفره گوش میانی ایجاد می کند. فاصله چند میلی متری بین پنجره های حلزونی دلیل مشابه بودن فشار صوتی در پنجره های بیضی و گرد است، اما یکسان نیست. تفاوت های کوچک بین مقادیر و فازهای فشار صوتی در بیرون دو پنجره منجر به اختلاف فشار صوتی کوچک اما قابل اندازه گیری بین آنها می شود. در یک گوش معمولی، مقدار اختلاف فشار ارائه شده توسط انتقال صوتی کم است، حدود 60 دسی بل، که کمتر از انتقال از طریق استخوانچه ها است. بنابراین، انتقال استخوانی در گوش میانی سالم غالب است و انتقال صوتی را می توان نادیده گرفت.

با این حال، در زیر خواهد شد نشان داده شدهکه انتقال صوتی می تواند در مورد نقص زنجیره استخوانچه ای که در برخی بیماری ها و همچنین در گوش بازسازی شده رخ می دهد اهمیت زیادی داشته باشد.

صدای محیطیهمچنین می تواند به گوش داخلی برسد، از طریق ارتعاش کل بدن یا سر، به اصطلاح هدایت صوتی بدن. این یک فرآیند عمومی تر از هدایت استخوانی است که در آن فقط فرآیند ماستوئید تحت تأثیر ارتعاش قرار می گیرد. ارتعاشات ناشی از صدا در کل بدن و سر می تواند گوش داخلی را تحریک کند:
(1) ایجاد فشار در مجرای شنوایی خارجی یا گوش میانی با اعمال فشار بر دیواره های آنها،
(2) ایجاد حرکات متقابل بین استخوانچه های شنوایی و گوش داخلی، و
(3) فشرده سازی مستقیم گوش داخلی و محتویات آن از طریق فشرده سازی مایع اطراف و استخوان.

O نقش هدایت صوت بدناطلاعات کمی در مورد عملکرد نرمال شنوایی وجود دارد. با این حال، اندازه گیری از دست دادن شنوایی به دلیل شرایطی مانند آترزی مادرزادی کانال گوش نشان می دهد که کل بدن می تواند تحریکی را برای گوش داخلی فراهم کند که 60 دسی بل کمتر از عملکرد طبیعی استخوانچه است.

طرح مسیرهای هدایت در امتداد زنجیره استخوانی و هدایت صوتی.
انتقال استخوانچه های شنوایی با حرکت پرده تمپان، استخوانچه های شنوایی و صفحه پای رکاب ایجاد می شود.
انتقال آکوستیک به دلیل فشار صدا در گوش میانی رخ می دهد که در اثر فشار صوتی مجرای شنوایی خارجی و حرکت پرده تمپان ایجاد می شود.
از آنجایی که پنجره های حلزونی از نظر مکانی دور هستند، فشار صدای گوش میانی در پنجره های بیضی و گرد (RW) مشابه است، اما یکسان نیست.
اختلاف اندک بین دامنه های فاز فشار در دو پنجره منجر به اختلاف کمی اما قابل اندازه گیری در فشار صوتی بین دو پنجره می شود.
به این تفاوت انتقال آکوستیک می گویند. در گوش طبیعی، انتقال صوتی بسیار کم است و اندازه آن تقریباً 60 دسی بل کمتر از انتقال از طریق استخوانچه های شنوایی است.

که در) شنوایی شناسی هدایت استخوانی. انرژی صوتی که در طی ارتعاش استخوان به جمجمه منتقل می شود (چنگال تنظیم یا ارتعاش الکترومغناطیسی شنوایی سنج) غشای پایه را به حرکت در می آورد و به عنوان صدا درک می شود. آزمایش های بالینی هدایت استخوان برای تشخیص عملکرد حلزون انجام می شود. مکانیسم هایی که توسط آن ارتعاش استخوانی گوش داخلی را تحریک می کند توسط Tonndorf و همکارانش توضیح داده شده است و شبیه به مکانیسم هایی است که قبلا برای انتقال صدای کل بدن توضیح داده شد. درک این نکته مهم است که تمام مکانیسم های فرضی هدایت صدا تحرک نسبی بین استخوانچه های شنوایی و گوش داخلی و همچنین این واقعیت را در نظر می گیرند که شنوایی در طی هدایت استخوان به وضعیت پاتولوژیک کانال شنوایی خارجی و گوش میانی بستگی دارد. .

آنالایزر شنوایی ارتعاشات هوا را درک می کند و انرژی مکانیکی این ارتعاشات را به تکانه هایی تبدیل می کند که در قشر مغز به عنوان احساسات صوتی درک می شوند.

بخش گیرنده آنالایزر شنوایی شامل - گوش خارجی، میانی و داخلی است (شکل 11.8.). گوش بیرونی با گوش (گیرنده صدا) و سوراخ شنوایی خارجی نشان داده می شود که طول آن 21-27 میلی متر و قطر آن 6-8 میلی متر است. گوش خارجی و میانی توسط غشای تمپان از هم جدا می شوند - یک غشای کمی انعطاف پذیر و کمی کششی.

گوش میانی از زنجیره ای از استخوان های به هم پیوسته تشکیل شده است: چکش، سندان و رکاب. دسته مالئوس به پرده تمپان چسبیده است، پایه رکاب به پنجره بیضی شکل متصل است. این یک نوع تقویت کننده است که ارتعاشات را 20 بار تقویت می کند. علاوه بر این، در گوش میانی، دو ماهیچه کوچک به استخوان‌ها متصل هستند. انقباض این عضلات منجر به کاهش نوسانات می شود. فشار در گوش میانی توسط شیپور استاش که به داخل دهان باز می شود برابر می شود.

گوش داخلی به وسیله یک پنجره بیضی شکل به گوش میانی متصل می شود که یک رکاب به آن متصل می شود. در گوش داخلی یک دستگاه گیرنده از دو آنالیز وجود دارد - درک و شنوایی (شکل 11.9.). دستگاه گیرنده شنوایی توسط حلزون گوش نشان داده می شود. حلزون حلزون به طول 35 میلی متر و دارای 2.5 فر، از یک قسمت استخوانی و غشایی تشکیل شده است. قسمت استخوانی توسط دو غشاء تقسیم می شود: اصلی و دهلیزی (ریسنر) به سه کانال (بالا - دهلیزی، پایین - تمپان، میانی - تمپان). قسمت میانی را مجرای حلزونی (تاری) می نامند. در راس، کانال های بالا و پایین توسط هلیکوترما به هم متصل می شوند. کانال های فوقانی و تحتانی حلزون با پری لنف و کانال های میانی با اندولنف پر شده است. از نظر ترکیب یونی، پری لنف شبیه پلاسما، اندولنف شبیه مایع داخل سلولی است (100 برابر یون K و 10 برابر یون Na).

غشای اصلی از الیاف الاستیک با کشش شل تشکیل شده است، بنابراین می تواند نوسان داشته باشد. روی غشای اصلی - در کانال میانی گیرنده های درک صدا وجود دارد - اندام کورتی (4 ردیف سلول های مو - 1 داخلی (3.5 هزار سلول) و 3 خارجی - 25-30 هزار سلول). بالا - غشای تککتوریال.

مکانیسم هایی برای هدایت ارتعاشات صوتی. امواج صوتی که از کانال شنوایی خارجی عبور می کنند، غشای تمپان را به لرزه در می آورند، دومی استخوان ها و غشای پنجره بیضی شکل را به حرکت در می آورد. پری لنف نوسان می کند و نوسانات به سمت بالا محو می شوند. ارتعاشات پری لنف به غشای دهلیزی منتقل می شود و دومی شروع به لرزش اندولنف و غشای اصلی می کند.

موارد زیر در حلزون گوش ثبت می شود: 1) پتانسیل کل (بین اندام کورتی و کانال میانی - 150 میلی ولت). ربطی به هدایت ارتعاشات صوتی ندارد. این به دلیل معادله فرآیندهای ردوکس است. 2) پتانسیل عمل عصب شنوایی. در فیزیولوژی، سومین اثر - میکروفون - نیز شناخته شده است که عبارت است از: اگر الکترودها در حلزون حلزون قرار داده شوند و به میکروفون متصل شوند، پس از تقویت آن و تلفظ کلمات مختلف در گوش گربه، میکروفون آن را بازتولید می کند. همان کلمات اثر میکروفونیک توسط سطح سلول‌های مو ایجاد می‌شود، زیرا تغییر شکل موها منجر به بروز اختلاف پتانسیل می‌شود. با این حال، این اثر از انرژی ارتعاشات صوتی که باعث آن شده است، بیشتر است. از این رو، پتانسیل میکروفون تبدیل دشواری از انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی است و با فرآیندهای متابولیکی در سلول‌های مو مرتبط است. محل وقوع پتانسیل میکروفون ناحیه ریشه موهای سلول های مو است. ارتعاشات صوتی که بر روی گوش داخلی اثر می‌گذارند، یک اثر میکروفونیک در حال ظهور بر پتانسیل درونی گوش اعمال می‌کنند.

پتانسیل کل با میکروفون متفاوت است زیرا شکل موج صوتی را منعکس نمی کند، بلکه پوشش آن را منعکس می کند و زمانی رخ می دهد که صداهای با فرکانس بالا روی گوش تأثیر بگذارند (شکل 11.10).

پتانسیل عمل عصب شنوایی در نتیجه تحریک الکتریکی ایجاد می شود که در سلول های مو به شکل یک اثر میکروفون و یک پتانسیل خالص ایجاد می شود.

سیناپس هایی بین سلول های مو و انتهای عصبی وجود دارد و مکانیسم های انتقال شیمیایی و الکتریکی هر دو صورت می گیرد.

مکانیسم انتقال صدا در فرکانس های مختلف.برای مدت طولانی، فیزیولوژی تحت سلطه رزوناتور بود نظریه هلمهولتز: رشته هایی با طول های مختلف روی غشای اصلی کشیده شده اند، مانند چنگ فرکانس های ارتعاش متفاوتی دارند. تحت عمل صوت، آن قسمت از غشاء که با یک فرکانس مشخص برای رزونانس تنظیم شده است شروع به نوسان می کند. ارتعاش نخ های کشیده گیرنده های مربوطه را تحریک می کند. با این حال، این نظریه مورد انتقاد قرار می گیرد زیرا رشته ها کشیده نمی شوند و ارتعاشات آنها در هر لحظه شامل الیاف غشایی بیش از حد می شود.

سزاوار توجه است نظریه بکشه. پدیده رزونانس در حلزون حلزون وجود دارد، با این حال، بستر تشدید کننده الیاف غشای اصلی نیست، بلکه یک ستون مایع با طول مشخص است. به گفته بکشه، هر چه فرکانس صوت بیشتر باشد، طول ستون مایع نوسانی کوتاهتر است. تحت تأثیر صداهای با فرکانس پایین، طول ستون مایع نوسانی افزایش می‌یابد و بیشتر غشای اصلی را می‌گیرد و نه فیبرهای منفرد، بلکه بخش قابل توجهی از آنها ارتعاش می‌کنند. هر گام مربوط به تعداد معینی گیرنده است.

در حال حاضر رایج ترین نظریه برای درک صدای فرکانس های مختلف است "نظریه مکان"بر اساس آن مشارکت سلول های درک کننده در تجزیه و تحلیل سیگنال های شنوایی مستثنی نیست. فرض بر این است که سلول‌های مویی که در قسمت‌های مختلف غشای اصلی قرار دارند، پایداری متفاوتی دارند، که بر ادراک صدا تأثیر می‌گذارد، یعنی ما در مورد تنظیم سلول‌های مو با صداهایی با فرکانس‌های مختلف صحبت می‌کنیم.

آسیب در قسمت های مختلف غشای اصلی منجر به تضعیف پدیده های الکتریکی می شود که هنگام تحریک صداهای فرکانس های مختلف رخ می دهد.

بر اساس تئوری رزونانس، بخش‌های مختلف صفحه اصلی با ارتعاش الیاف خود در برابر صداهایی با ارتفاع‌های مختلف واکنش نشان می‌دهند. قدرت صوت به بزرگی ارتعاشات امواج صوتی که توسط پرده گوش درک می شود بستگی دارد. صدا هر چه قوی تر باشد، بزرگی ارتعاشات امواج صوتی و بر این اساس پرده گوش بیشتر خواهد بود. گام صدا به فرکانس ارتعاش امواج صوتی بستگی دارد. فرکانس ارتعاشات در واحد زمان بیشتر خواهد بود. . توسط اندام شنوایی به شکل تون های بالاتر (صداهای نازک و بلند صدا) درک می شود، فرکانس کمتری از ارتعاشات امواج صوتی توسط اندام شنوایی به شکل آهنگ های پایین (صداهای بم، خشن و صداها) درک می شود. .

درک زیر و بم، شدت صدا و محل منبع صدا با ورود امواج صوتی به گوش خارجی آغاز می شود، جایی که پرده گوش را به حرکت در می آورد. ارتعاشات پرده تمپان از طریق سیستم استخوانچه های شنوایی گوش میانی به غشای پنجره بیضی شکل منتقل می شود که باعث نوسانات پریلنف فلس دهلیزی (بالایی) می شود. این ارتعاشات از طریق هلیکوترما به پری لنف اسکالای تمپانیک (پایینی) منتقل می شود و به پنجره گرد می رسد و غشای آن را به سمت حفره گوش میانی جابجا می کند. ارتعاشات پریل لنف همچنین به اندولنف کانال غشایی (وسط) منتقل می شود که منجر به حرکات نوسانی غشای اصلی می شود که از الیاف منفرد مانند سیم های پیانو کشیده شده است. تحت تأثیر صدا، الیاف غشاء همراه با سلول های گیرنده اندام کورتی که روی آنها قرار دارد، به حرکت نوسانی می پردازند. در این حالت، موهای سلول های گیرنده با غشای تککتوری در تماس هستند، مژک های سلول های مو تغییر شکل می دهند. ابتدا یک پتانسیل گیرنده ظاهر می شود و سپس یک پتانسیل عمل (تکانه عصبی) که سپس در امتداد عصب شنوایی حمل می شود و به سایر قسمت های تحلیلگر شنوایی منتقل می شود.

و مورفولوژیست ها این ساختار را اندامک و تعادل (organum vestibulo-cochleare) می نامند. دارای سه بخش است:

• گوش خارجی (کانال شنوایی خارجی، گوش با ماهیچه ها و رباط ها)؛
• گوش میانی (حفره تمپان، زائده های ماستوئید، لوله شنوایی)
• (لابیرنت غشایی، واقع در هزارتوی استخوانی در داخل هرم استخوانی).

1. گوش خارجی ارتعاشات صوتی را متمرکز می کند و آنها را به سمت دهانه شنوایی خارجی هدایت می کند.

2. در مجرای شنوایی ارتعاشات صوتی را به پرده گوش انجام می دهد

3. پرده گوش غشایی است که هنگام قرار گرفتن در معرض صدا می لرزد.

4. چکش با دسته خود به کمک رباط ها به مرکز پرده تمپان متصل می شود و سر آن به سندان (5) متصل می شود که به نوبه خود به رکاب (6) متصل می شود.

ماهیچه های کوچک با تنظیم حرکت این استخوان ها به انتقال صدا کمک می کنند.

7. شیپور استاش (یا شنوایی) گوش میانی را به نازوفارنکس متصل می کند. هنگامی که فشار هوای محیط تغییر می کند، فشار دو طرف پرده گوش از طریق لوله شنوایی برابر می شود.

اندام کورتی متشکل از تعدادی سلول حساس و مودار (12) است که غشای بازیلار را می پوشاند (13). امواج صوتی توسط سلول های مو گرفته شده و به تکانه های الکتریکی تبدیل می شوند. علاوه بر این، این تکانه های الکتریکی در طول عصب شنوایی (11) به مغز منتقل می شود. عصب شنوایی متشکل از هزاران رشته عصبی است. هر فیبر از قسمت خاصی از حلزون شروع می شود و فرکانس صدای خاصی را منتقل می کند. صداهای با فرکانس پایین در امتداد الیاف منتشر شده از بالای حلزون (14) و صداهای با فرکانس بالا در امتداد الیاف مرتبط با پایه آن منتقل می شوند. بنابراین، عملکرد گوش داخلی تبدیل ارتعاشات مکانیکی به ارتعاشات الکتریکی است، زیرا مغز فقط می تواند سیگنال های الکتریکی را درک کند.

گوش بیرونییک جاذب صدا است مجرای شنوایی خارجی ارتعاشات صوتی را به پرده گوش هدایت می کند. غشای تمپان، که گوش خارجی را از حفره تمپان یا گوش میانی جدا می‌کند، یک سپتوم نازک (0.1 میلی‌متر) به شکل یک قیف به سمت داخل است. غشاء تحت تأثیر ارتعاشات صوتی که از طریق مجرای شنوایی خارجی به آن می رسد، به ارتعاش در می آید.

ارتعاشات صدا توسط لاله گوش دریافت می شود (در حیوانات می توانند به سمت منبع صدا بچرخند) و از طریق مجرای شنوایی خارجی به پرده تمپان منتقل می شوند که گوش خارجی را از گوش میانی جدا می کند. گرفتن صدا و کل فرآیند گوش دادن با دو گوش - به اصطلاح شنوایی دو گوش - برای تعیین جهت صدا مهم است. ارتعاشات صوتی که از جانبی می آید چند ده هزارم ثانیه (0.0006 ثانیه) زودتر از گوش دیگر به نزدیکترین گوش می رسد. همین تفاوت ناچیز در زمان رسیدن صدا به هر دو گوش برای تعیین جهت آن کافی است.

گوش میانییک وسیله رسانای صدا است. این یک حفره هوایی است که از طریق شیپور شنوایی (استاش) به حفره نازوفارنکس متصل می شود. ارتعاشات از غشای تمپان از طریق گوش میانی توسط 3 استخوانچه شنوایی متصل به یکدیگر - چکش، سندان و رکاب منتقل می شود و دومی از طریق غشای پنجره بیضی شکل این ارتعاشات مایع را در گوش داخلی - پریل لنف منتقل می کند. .

با توجه به ویژگی های هندسه استخوانچه های شنوایی، ارتعاشات غشای تمپان با دامنه کاهش یافته، اما افزایش قدرت، به رکاب منتقل می شود. ضمناً سطح رکاب 22 برابر کوچکتر از پرده تمپان است که فشار آن بر روی غشای پنجره بیضی شکل به همان میزان افزایش می یابد. در نتیجه، حتی امواج صوتی ضعیفی که بر روی پرده تمپان اثر می‌کنند، می‌توانند بر مقاومت غشای پنجره بیضی شکل دهلیز غلبه کرده و منجر به نوسانات مایع در حلزون شوند.

با صداهای قوی، ماهیچه های خاص تحرک پرده گوش و استخوانچه های شنوایی را کاهش می دهند و سمعک را با چنین تغییراتی در محرک تطبیق می دهند و از گوش داخلی در برابر تخریب محافظت می کنند.

به دلیل اتصال از طریق لوله شنوایی حفره هوای گوش میانی با حفره نازوفارنکس، می توان فشار را در دو طرف پرده تمپان یکسان کرد که از پارگی آن در هنگام تغییرات قابل توجه فشار در قسمت خارجی جلوگیری می کند. محیط - هنگام غواصی در زیر آب، بالا رفتن از ارتفاع، تیراندازی، و غیره. این عملکرد گوش است.

دو ماهیچه در گوش میانی وجود دارد: غشای تمپان تانسور و رکاب. اولین آنها، منقبض، کشش پرده تمپان را افزایش می دهد و در نتیجه دامنه نوسانات آن را در هنگام صداهای قوی محدود می کند، و دومی رکاب را ثابت می کند و در نتیجه حرکت آن را محدود می کند. انقباض رفلکس این عضلات 10 میلی ثانیه پس از شروع یک صدای قوی رخ می دهد و به دامنه آن بستگی دارد. به این ترتیب گوش داخلی به طور خودکار از اضافه بار محافظت می شود. با تحریکات شدید آنی (شوک، انفجار و غیره)، این مکانیسم حفاظتی زمان لازم برای کار را ندارد، که می تواند منجر به اختلالات شنوایی شود (به عنوان مثال، در بین مواد منفجره و تفنگچی ها).

گوش داخلییک دستگاه دریافت صدا است. در هرم استخوان تمپورال قرار دارد و حاوی حلزون حلزونی است که در انسان 2.5 سیم پیچ مارپیچی را تشکیل می دهد. کانال حلزونی توسط غشای اصلی و غشای دهلیزی به 3 پارتیشن باریک تقسیم می شود: مجرای فوقانی (اسکالا وستیبولاریس)، وسطی (کانال غشایی) و پایینی (اسکالا تمپانی). در بالای حلزون یک سوراخ وجود دارد که کانال های بالا و پایین را به یک کانال متصل می کند و از پنجره بیضی شکل به بالای حلزون و بیشتر به پنجره گرد می رود. حفره آن با یک مایع پر شده است - پریل لنف، و حفره کانال غشایی میانی با مایعی با ترکیب متفاوت - اندولنف پر شده است. در کانال میانی یک دستگاه درک صدا وجود دارد - اندام کورتی، که در آن گیرنده های مکانیکی ارتعاشات صوتی - سلول های مو وجود دارد.

مسیر اصلی رساندن صدا به گوش هوا است. نزدیک شدن صدا باعث ارتعاش غشای تمپان می شود و سپس ارتعاشات از طریق زنجیره استخوانچه های شنوایی به پنجره بیضی شکل منتقل می شود. در همان زمان، ارتعاشات هوای حفره تمپان ایجاد می شود که به غشای پنجره گرد منتقل می شود.

راه دیگر رساندن صداها به حلزون گوش است انتقال بافت یا استخوان . در این حالت صدا مستقیماً روی سطح جمجمه اثر می گذارد و باعث ارتعاش آن می شود. مسیر استخوانی برای انتقال صدا اگر یک جسم ارتعاشی (به عنوان مثال، ساقه یک چنگال تنظیم) با جمجمه تماس پیدا کند، و همچنین در بیماری های سیستم گوش میانی، زمانی که انتقال صداها از طریق زنجیره استخوانی مختل می شود، اهمیت زیادی پیدا می کند. علاوه بر مسیر هوا، هدایت امواج صوتی، یک مسیر بافت یا استخوان نیز وجود دارد.

تحت تأثیر ارتعاشات صدای هوا، و همچنین هنگامی که ویبراتورها (به عنوان مثال، یک تلفن استخوانی یا یک چنگال تنظیم استخوان) با پوشش سر تماس پیدا می کنند، استخوان های جمجمه شروع به نوسان می کنند (هزارتوی استخوانی نیز شروع می شود. نوسان کردن). بر اساس آخرین داده ها (Bekesy - Bekesy و دیگران) می توان فرض کرد که صداهایی که از طریق استخوان های جمجمه منتشر می شوند فقط در صورتی اندام کورتی را تحریک می کنند که مانند امواج هوا باعث برآمدگی بخش خاصی از غشای اصلی شوند.

توانایی استخوان‌های جمجمه برای هدایت صدا توضیح می‌دهد که چرا خود شخص، صدای ضبط شده روی نوار، هنگام پخش ضبط، بیگانه به نظر می‌رسد، در حالی که دیگران به راحتی او را تشخیص می‌دهند. واقعیت این است که نوار ضبط شده صدای شما را به طور کامل بازتولید نمی کند. معمولاً هنگام صحبت، نه تنها صداهایی را می شنوید که طرفین شما می شنوند (یعنی صداهایی که به دلیل رسانش هوا به مایع درک می شوند)، بلکه صداهای با فرکانس پایین را نیز می شنوید که هادی آنها استخوان های جمجمه شما است. با این حال، هنگامی که به نوار ضبط شده صدای خود گوش می دهید، تنها چیزی را می شنوید که می توان ضبط کرد - صداهایی که از طریق هوا منتقل می شوند.

شنوایی دو گوش . انسان و حیوانات شنوایی فضایی دارند، یعنی توانایی تعیین موقعیت منبع صوتی در فضا. این ویژگی بر اساس وجود شنوایی دو گوش یا شنوایی با دو گوش است. برای او وجود دو نیمه متقارن در تمام سطوح نیز مهم است. حدت شنوایی دو گوش در انسان بسیار زیاد است: موقعیت منبع صدا با دقت 1 درجه زاویه ای تعیین می شود. مبنای این کار، توانایی نورون‌های سیستم شنوایی برای ارزیابی تفاوت‌های بین شنوایی (بین‌شنوایی) در زمان رسیدن صدا به گوش راست و چپ و شدت صدا در هر گوش است. اگر منبع صدا دور از خط وسط سر قرار گیرد، موج صوتی کمی زودتر به یک گوش می رسد و قدرت بیشتری نسبت به گوش دیگر دارد. تخمین فاصله منبع صوت از بدنه با ضعیف شدن صدا و تغییر در صدای آن همراه است.

با تحریک مجزای گوش راست و چپ از طریق هدفون، تاخیر بین صداها تا 11 میکرو ثانیه یا تفاوت در شدت دو صدا به میزان 1 دسی بل منجر به تغییر ظاهری در محلی سازی منبع صدا از خط وسط به سمت یک می شود. صدای زودتر یا قوی تر در مراکز شنوایی با تنظیم شدید طیف خاصی از تفاوت های بین شنوایی در زمان و شدت وجود دارد. سلول هایی نیز پیدا شده اند که تنها به جهت خاصی از حرکت منبع صوتی در فضا پاسخ می دهند.

گوش، مجرای شنوایی خارجی، غشای تمپان، استخوانچه های شنوایی، رباط حلقوی پنجره بیضی شکل، غشای پنجره گرد (پرده ثانویه تمپان)، مایع لابیرنت (پری لنف)، غشای اصلی در هدایت ارتعاشات صدا شرکت می کنند.

در انسان نقش لاله گوش نسبتاً کم است. در حیواناتی که توانایی حرکت دادن گوش خود را دارند، گوش ها به تعیین جهت منبع صدا کمک می کنند. در انسان، گوش، مانند یک دهان، فقط امواج صوتی را جمع آوری می کند. اما نقش آن در این زمینه ناچیز است. بنابراین، هنگامی که فرد به صداهای آرام گوش می دهد، دست خود را به گوش خود می برد، به همین دلیل سطح گوش به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

امواج صوتی با نفوذ به کانال گوش باعث ارتعاش غشای تمپان می شود که ارتعاشات صوتی را از طریق زنجیره استخوانی به پنجره بیضی شکل و بیشتر به پریل لنف گوش داخلی منتقل می کند.

غشای تمپان نه تنها به آن صداها که تعداد ارتعاشات آنها با صدای خود (800-1000 هرتز) منطبق است، بلکه به هر صدایی نیز پاسخ می دهد. چنین رزونانسی بر خلاف رزونانس حاد، زمانی که بدنی با صدای دوم (مثلاً یک سیم پیانو) تنها به یک آهنگ خاص پاسخ می دهد، جهانی نامیده می شود.

غشای تمپان و استخوانچه های شنوایی نه تنها ارتعاشات صوتی وارد شده به مجرای شنوایی خارجی را منتقل می کنند، بلکه آنها را تبدیل می کنند، یعنی ارتعاشات هوا را با دامنه زیاد و فشار کم به نوسانات مایع هزارتویی با دامنه کم و فشار بالا تبدیل می کنند.

این تبدیل به دلیل شرایط زیر حاصل می شود: 1) سطح غشای تمپان 15-20 برابر بزرگتر از مساحت پنجره بیضی است. 2) خرطوم و سندان یک اهرم نابرابر را تشکیل می دهند، به طوری که گردش های انجام شده توسط صفحه پای رکاب تقریباً یک و نیم برابر کمتر از گردش های دسته چکش است.

اثر کلی عمل تبدیل غشای تمپان و سیستم اهرمی استخوانچه های شنوایی در افزایش قدرت صدا به میزان 25-30 دسی بل بیان می شود.

نقض این مکانیسم در صورت آسیب به غشای تمپان و بیماری های گوش میانی منجر به کاهش متناظر در شنوایی، یعنی 25-30 دسی بل می شود.

برای عملکرد طبیعی غشای تمپان و زنجیره استخوانی، لازم است که فشار هوا در دو طرف پرده تمپان، یعنی در مجرای شنوایی خارجی و در حفره تمپان یکسان باشد.

این یکسان سازی فشار به دلیل عملکرد تهویه لوله شنوایی است که حفره تمپان را به نازوفارنکس متصل می کند. با هر حرکت بلع، هوا از نازوفارنکس وارد حفره تمپان می شود و بنابراین، فشار هوا در حفره تمپان به طور مداوم در سطح اتمسفر، یعنی در همان سطح کانال شنوایی خارجی، حفظ می شود.

دستگاه رسانای صدا همچنین شامل ماهیچه های گوش میانی است که وظایف زیر را انجام می دهد: 1) حفظ تن طبیعی غشای تمپان و زنجیره استخوانی. 2) محافظت از گوش داخلی از تحریک بیش از حد صدا. 3) تطبیق، یعنی سازگاری دستگاه رسانای صدا با صداهای با قدرت و ارتفاع مختلف.

با انقباض عضله کشش پرده گوش، حساسیت شنوایی افزایش می یابد، که دلیلی برای در نظر گرفتن این عضله "هشدار" می دهد. عضله رکابی نقش مخالف را ایفا می کند - در طول انقباض خود، حرکت رکاب را محدود می کند و در نتیجه، همانطور که بود، صداهای خیلی قوی را خفه می کند.

گوش خارجی شامل لاله گوش، مجرای گوش و غشای تمپان است که انتهای داخلی مجرای گوش را می پوشاند. کانال گوش دارای شکل منحنی نامنظم است. در یک فرد بالغ حدود 2.5 سانتی متر طول و حدود 8 میلی متر قطر دارد. سطح مجرای گوش پوشیده از کرک است و حاوی غدد ترشح کننده جرم گوش است که برای حفظ رطوبت پوست ضروری است. گوش شنوایی همچنین دما و رطوبت ثابت غشای تمپان را فراهم می کند.

• گوش میانی

گوش میانی یک حفره پر از هوا در پشت پرده گوش است. این حفره از طریق شیپور استاش، یک کانال غضروفی باریک که معمولا بسته است، به نازوفارنکس متصل می شود. بلع، شیپور استاش را باز می کند، که اجازه می دهد هوا وارد حفره شود و فشار را در دو طرف پرده گوش برای تحرک مطلوب یکسان می کند. گوش میانی شامل سه استخوانچه شنوایی مینیاتوری است: مَلئوس، سندان و رکاب. یک سر مالئوس به پرده تمپان و انتهای دیگر آن به سندان متصل است که به نوبه خود به رکاب و رکاب به حلزون گوش داخلی متصل است. غشای تمپان تحت تأثیر صداهای شنیده شده توسط گوش دائماً در نوسان است و استخوانچه های شنوایی ارتعاشات خود را به گوش داخلی منتقل می کنند.

• گوش داخلی

گوش داخلی شامل چندین ساختار است، اما فقط حلزون حلزون، که نام خود را از شکل مارپیچی آن گرفته است، به شنوایی مرتبط است. حلزون به سه کانال پر از مایعات لنفاوی تقسیم می شود. سیال در کانال میانی از نظر ترکیب با سیال در دو کانال دیگر متفاوت است. عضوی که مستقیماً مسئول شنوایی است (ارگان کورتی) در کانال میانی قرار دارد. اندام کورتی حاوی حدود 30000 سلول مویی است که نوسانات مایع موجود در کانال ناشی از حرکت رکاب را دریافت می کند و تکانه های الکتریکی تولید می کند که در طول عصب شنوایی به قشر شنوایی مغز منتقل می شود. هر سلول مویی به فرکانس صوتی خاصی پاسخ می‌دهد، با فرکانس‌های بالا توسط سلول‌های حلزون پایینی دریافت می‌شود و سلول‌هایی که با فرکانس‌های پایین تنظیم شده‌اند در حلزون بالایی قرار دارند. اگر سلول های مو به هر دلیلی بمیرند، فرد دیگر صداهای فرکانس های مربوطه را درک نمی کند.

• مسیرهای شنوایی

مسیرهای شنوایی مجموعه ای از رشته های عصبی هستند که تکانه های عصبی را از حلزون گوش به مراکز شنوایی قشر مغز هدایت می کنند و در نتیجه یک حس شنوایی ایجاد می کنند. مراکز شنوایی در لوب های تمپورال مغز قرار دارند. مدت زمانی که سیگنال شنوایی از گوش خارجی به مراکز شنوایی مغز می رسد حدود 10 میلی ثانیه است.

گوش انسان چگونه کار می کند (نقاشی که توسط زیمنس انجام شده است)

ادراک صدا

گوش به طور متوالی صداها را به ارتعاشات مکانیکی غشای تمپان و استخوانچه های شنوایی، سپس به ارتعاشات مایع در حلزون گوش و در نهایت به تکانه های الکتریکی تبدیل می کند که در طول مسیرهای سیستم شنوایی مرکزی به لوب های گیجگاهی مغز منتقل می شود. برای شناسایی و پردازش
مغز و گره های میانی مسیرهای شنوایی نه تنها اطلاعات مربوط به زیر و بم و بلندی صدا، بلکه سایر ویژگی های صدا را نیز استخراج می کنند، به عنوان مثال، فاصله زمانی بین لحظاتی که صدا توسط سمت راست و چپ دریافت می شود. گوش - این اساس توانایی فرد برای تعیین جهتی است که صدا در آن می آید. در عین حال، مغز هم اطلاعات دریافتی از هر گوش را به طور جداگانه ارزیابی می کند و هم تمام اطلاعات دریافتی را در یک حس واحد ترکیب می کند.

مغز ما الگوهایی را برای صداهای اطرافمان ذخیره می کند - صداهای آشنا، موسیقی، صداهای خطرناک و غیره. این به مغز در فرآیند پردازش اطلاعات مربوط به صدا کمک می کند تا صداهای آشنا را از صداهای ناآشنا به سرعت تشخیص دهد. با کاهش شنوایی، مغز شروع به دریافت اطلاعات تحریف شده می کند (صداها ساکت تر می شوند) که منجر به اشتباه در تفسیر صداها می شود. از سوی دیگر، آسیب مغزی ناشی از افزایش سن، ضربه به سر، یا بیماری ها و اختلالات عصبی ممکن است با علائمی مشابه علائم کم شنوایی مانند بی توجهی، جدا شدن از محیط و پاسخ ناکافی همراه باشد. برای شنیدن و درک صحیح صداها، کار هماهنگ آنالیزور شنوایی و مغز ضروری است. بنابراین بدون اغراق می توان گفت که انسان نه با گوش، بلکه با مغزش می شنود!