Hogyan jut be a hang a fülbe. halláselemző

Csiga egy rugalmas cső, amely három folyadékkal töltött kamrából van kialakítva. A folyadék gyakorlatilag összenyomhatatlan, ezért a foramen ovale-ban lévő stape talplemezének minden mozgását a folyadék máshol való mozgásának kell kísérnie. A hallási frekvenciákon a folyadékkal teli cochlea, a vestibularis vízvezeték és a csiga és a CSF közötti egyéb összekötő utak gyakorlatilag zárva vannak, és ez tükröződik a kerek ablakmembránon, amely lehetővé teszi a láblemez mozgását.

Mikor láblemez a kengyel befelé mozog, a kerek ablak kifelé fordul. (A talplemez és a körablak térsebessége megközelítőleg azonos, de ellentétes irányban mozog.) A kerek és ovális ablakok kölcsönhatása, valamint a cochlearis folyadékok összenyomhatatlansága határozza meg a két cochlearis ablakra kifejtett hangnyomás-különbség fontos szerepét a belső fül stimulálásában.

Csiga kamrákra osztva a basilaris membrán, a Corti-szerv, a cochlearis csatorna és a Reissner-membrán. A cochlearis kamrák mechanikai tulajdonságai nagymértékben függenek a basilaris membrán mechanikai tulajdonságaitól; ez utóbbi keskeny, merev, tövén vastag, csúcsán pedig szélesebb, mozgékony és vékony. Mivel a folyadék eredendően összenyomhatatlan, a kengyel befelé irányuló mozgása azonnali mozgásátviszi a fülkagyló folyadékain keresztül, ami a kör alakú ablak kiemelkedését eredményezi.

Ily módon a folyadékok mozgásával, szinte azonnali nyomáseloszlás tapasztalható a cochlea különböző részeiben. A cochlea különböző szakaszainak reakciója eltérő mechanikai tulajdonságaikkal a nyomáseloszlással kapcsolatban haladó hullám megjelenéséhez és a cochleáris kamrák elmozdulásához vezet. Ennek a hullámnak a maximális elmozdulása a hangtól függ, és megfelel bizonyos területeknek, ahol eltérések vannak a mechanikai tulajdonságokban. A magas frekvenciájú hangok maximális elmozdulást eredményeznek a kemény és vastag alap közelében, míg az alacsony frekvenciájú hangok maximális elmozdulást a puha és vékony tetejen.

Mert a hullám a tövétől a csúcs felé indul, és a maximális elmozdulás helye után is azonnal megáll, a fülkagyló különböző szakaszainak mozgásában aszimmetria van. Minden hang az alapmembrán elmozdulását idézi elő, míg az alacsony frekvenciájú hangok a csúcson túlnyomórészt elmozdulást okoznak. Ez az aszimmetria befolyásolja az összetett hangok észlelését (ahol az alacsony frekvenciájú hangok befolyásolhatják a magas frekvenciájú hangok észlelésének képességét, de nem fordítva), és úgy gondolják, hogy befolyásolja a fülkagyló tövének érzékenységét, amely felelős a magas frekvenciájú hangokért. hangtrauma vagy presbycusis. A csiga belső struktúráinak mozgása serkenti a Corti-szervben lévő szőrsejteket, erőteljes mozgással több ingert adva.

A fül anatómiája három szakaszban.
külső fül: 1 - fülkagyló; 2 - külső hallónyílás; 3 - dobhártya.
Középfül: 4 - dobüreg; 5 - hallócső.
belső fül: 6 és 7 - labirintus belső hallószelettel és vestibulocochlearis idegekkel; 8 - belső nyaki artéria;
9 - a hallócső porcja; 10-izom, amely megemeli a palatinus függönyt;
11 - a palatinus függöny izomfeszülése; 12 - izom, amely megfeszíti a dobhártyát (Toynbee izom).

a) Cochleáris ablakok hanghullámának fáziskülönbsége. Amint azt korábban megjegyeztük, a cochlea a cochleáris ablakok közötti hangnyomás-különbségre reagál, ahol az ovális ablakra kifejtett hangnyomás a csontrendszer által generált nyomás és a középfül üregében uralkodó akusztikus nyomás összege. Fontos megérteni, hogy ez a különbség (a belső fül legfontosabb ingere) hogyan függ az egyes hangnyomások relatív amplitúdójától és fázisától a két ablakban.

Egy jelentőségteljes különbség a hangnyomás amplitúdói a foramen ovale és a foramen ovale között (mind az egészséges fülben, mind a fülben sikeres timpanoplasztika után, amikor az ossicularis rendszer megnöveli a foramen ovalera kifejtett nyomást), a fáziskülönbség csekély hatással van a nyomás meghatározására különbség az ablakok között.

hanyatlás fázis fontossága nagyságrendi különbséggel az alábbi ábra mutatja be azt a feltételezett helyzetet, amelyben egy ovális ablak hangnyomásának nagysága tízszer (20 dB) nagyobb, mint egy kerek ablak hangnyomása. Az ablakok lehetséges nyomáskülönbségeinek tartományát két görbe mutatja, amelyek közül az egyik 9-es amplitúdóval azt a különbséget jelenti, amikor az ablaknyomások fázisban vannak (fáziskülönbség 0°), a másik görbe pedig (amplitúdója: 11), mutatja a nyomáskülönbséget, amikor az ablak teljesen fázison kívül van (180°-os fáziskülönbség). Az alábbi ábrán látható két görbe a fáziskülönbség változtatásának maximális hatása mellett is hasonló nagyságrendű, 2 dB-en belül.

Egy jelentőségteljes különbség 100 és 1000 (40-60 dB) körüli nagyságrendben a normál fülben és a sikeres dobplasztikán átesett fülekben a fáziskülönbségnek csekély hatása van.

Ennek ellenére, fáziskülönbség jelentős lehet olyan körülmények között, ahol a hangnyomás nagysága az ovális és a kerek ablakok tartományában hasonló (például ha a csontlánc sérült). A nyomásablakok hasonló amplitúdója és fázisa esetén hajlamos a kölcsönös semlegesítés és csak kis nyomáskülönbség létrehozása. Másrészt, ha az ablaknyomások hasonló amplitúdójúak, de ellentétes fázisúak, akkor egymást erősítik, ami az alkalmazott nyomás nagyságához hasonló ablaknyomás-különbséget eredményez.

Ha jelentős nagyságrendi különbség van a cochlea ablakoknál a nyomások között, akkor a fáziskülönbségnek nincs jelentősége a két hangnyomás különbségének meghatározásában.
A bemutatott konkrét esetben az ovális ablaknál a hangnyomás 10-szer (20 dB) nagyobb, mint a kerek ablaknál.
Az ablaknyomás-hullám (P WD) egy ciklusa két állapothoz kerül bemutatásra.
A szaggatott vonal a P WD-t mutatja, amikor az ovális és a kerek ablakoknál a nyomás fázisban van, így a nyomásváltozás csúcsamplitúdója 9 = 10-1.
A folytonos vonal a P WD-t mutatja fázisillesztés hiányában, és ennek eredményeként a P WD amplitúdója 11 = 10-(-1).
Vegye figyelembe, hogy mindkét csúcs amplitúdó különbség kevesebb, mint 2 dB-el (20log 10 11/9= 1,7 dB), még akkor is, ha a fáziskülönbség a legnagyobb lehetséges nagyságkülönbségből adódik.
Így a normál fülben és a sikeres timpanoplasztikában, amikor a hangnyomás a foramen ovale-nál nagyobb a nagyobb hangvezetés miatt az ossicularis lánc mentén, a hangnyomás fázis különbsége a foramen ovale és a kerek ablak között csekély hatása a hallás kimenetelének meghatározására.

b) A belső fül hangingerlésének módjai. A középfül hozzájárulása a belső fület stimuláló ablaknyomás-különbséghez több stimulációs útra osztható. Az előző részben leírtuk, hogy a csontrendszer hogyan alakítja át a hangnyomást a külső hallójáratban, továbbítva azt a foramen ovale-ba. Ezt az útvonalat ossicularis transzmissziónak nevezték, van egy másik mechanizmus, az akusztikus átvitel, amelynél a középfül stimulálja a belső fület.

Forgalom dobhártya a fellépő hangra válaszul hangnyomást hoz létre a középfül üregében. A cochleáris ablakok közötti néhány milliméteres távolság az oka annak, hogy az akusztikus hangnyomás az ovális és a kerek ablakoknál hasonló, de nem azonos. A két ablak külső oldalán lévő hangnyomások nagysága és fázisai közötti kis különbségek kicsi, de mérhető hangnyomáskülönbséget eredményeznek közöttük. Normál fülben az akusztikus átvitel által biztosított nyomáskülönbség nagysága kicsi, 60 dB körüli, ami kisebb, mint a csontokon keresztüli átvitel. Ezért az egészséges középfülben az osszikuláris transzmisszió dominál, és az akusztikus átvitel figyelmen kívül hagyható.

Azonban lent lesz Látható hogy az akusztikus átvitelnek nagy jelentősége lehet bizonyos betegségekben fellépő csontlánchiba esetén, valamint a rekonstruált fülben.

környezeti hang a belső fülbe is eljuthat, az egész test vagy a fej rezgésével, a test ún. hangvezetésével. Ez egy általánosabb folyamat, mint a csontvezetés, amelyben csak a mastoid folyamatot érinti a vibráció. Az egész test és a fej hang által kiváltott rezgései stimulálhatják a belső fület:
(1) nyomás létrehozása a külső hallójáratban vagy a középfülben a falakra gyakorolt ​​nyomással,
(2) kölcsönös mozgások előidézése a hallócsontok és a belső fül között, és
(3) a belső fül és tartalmának közvetlen összenyomása a környező folyadék és csont összenyomása révén.

O a test hangvezetésének szerepe keveset tudunk a normál hallásműködésről. Az olyan állapotok miatti halláscsökkenés mérései azonban, mint a hallójárat veleszületett atreziája, azt sugallják, hogy az egész test 60 dB-lel kevésbé stimulálja a belső fület, mint a normál csontműködés.

Az osszikuláris lánc és az akusztikus vezetési útvonalak vázlata.
A hallócsontok átvitelét a dobhártya, a hallócsontok és a kengyel talplemezének mozgása hozza létre.
Az akusztikus átvitel a középfül hangnyomása miatt következik be, amelyet a külső hallójárat hangnyomása és a dobhártya mozgása hoz létre.
Mivel a cochleáris ablakok térben távol vannak, a középfül hangnyomása az ovális és kerek ablakoknál (RW) hasonló, de nem azonos.
A két ablak nyomásfázis-amplitúdóinak kis különbsége kicsi, de mérhető hangnyomáskülönbséget eredményez a két ablak között.
Ezt a különbséget akusztikus átvitelnek nevezzük. A normál fülben az akusztikus transzmisszió rendkívül alacsony, és nagysága körülbelül 60 dB-lel kisebb, mint a hallócsontokon keresztül történő átvitel.

ban ben) Csontvezetési audiológia. A csontrezgés (hangvilla vagy audiométer elektromágneses rezgése) során a koponyába továbbított akusztikus energia mozgásba hozza az alapmembránt, és hangként érzékeli. Klinikai csontvezetési vizsgálatokat végeznek a cochlearis funkció diagnosztizálására. Tonndorf és munkatársai leírták azokat a mechanizmusokat, amelyekkel a csontrezgés stimulálja a belső fület, és hasonlóak a korábban az egész test hangátvitelére vonatkozóan leírtakhoz. Fontos megérteni, hogy a hangvezetés minden feltételezett mechanizmusa figyelembe veszi a hallócsontok és a belső fül közötti relatív mobilitást, valamint azt a tényt, hogy a csontvezetés során a hallhatóság a külső hallójárat és a középfül kóros állapotától függ. .

A halláselemző érzékeli a levegő rezgéseit, és e rezgések mechanikai energiáját impulzusokká alakítja, amelyeket az agykéregben hangérzékelésként érzékel.

A hallóanalizátor receptív része magában foglalja - a külső, a középső és a belső fület (11.8. ábra). A külső fület a fülkagyló (hangfogó) és a külső hallónyílás képviseli, melynek hossza 21-27 mm, átmérője 6-8 mm. A külső és a középső fület dobhártya választja el - egy enyhén hajlékony és enyhén nyújtható membrán.

A középfül egymáshoz kapcsolódó csontokból áll: kalapácsból, üllőből és kengyelből. A malleus fogantyúja a dobhártyához, a kengyel alapja az ovális ablakhoz van rögzítve. Ez egyfajta erősítő, amely 20-szor erősíti fel a rezgéseket. A középfülben ezen kívül két kis izom kapcsolódik a csontokhoz. Ezen izmok összehúzódása az oszcilláció csökkenéséhez vezet. A középfülben a nyomást a szájba nyíló Eustachian cső kiegyenlíti.

A belső fül egy ovális ablakon keresztül kapcsolódik a középfülhöz, amelyhez kengyel van rögzítve. A belső fülben két analizátorból álló - észlelő és halló - elemzőkészülék található (11.9. ábra). A hallás receptor apparátusát a cochlea képviseli. A 35 mm hosszú és 2,5 göndör cochlea csontos és hártyás részből áll. A csontrészt két membrán osztja: a fő és a vesztibuláris (Reissner) három csatornára (felső - vesztibuláris, alsó - dobhártya, középső - dobhártya). A középső részt cochlearis járatnak (hálós) nevezzük. A csúcson a felső és az alsó csatornát helicotrema köti össze. A fülkagyló felső és alsó csatornái perilimfával, a középsők endolimfával vannak kitöltve. Ionösszetételét tekintve a perilimfa a plazmára, az endolimfa az intracelluláris folyadékra (100-szor több K-ion és 10-szer több Na-ion) hasonlít.

A fő membrán lazán megfeszített rugalmas szálakból áll, ezért ingadozhat. A fő membránon - a középső csatornában hangérzékelő receptorok találhatók - a Corti szerve (4 sor szőrsejt - 1 belső (3,5 ezer sejt) és 3 külső - 25-30 ezer sejt). Felső - tectorial membrán.

Hangrezgések vezetésének mechanizmusai. A külső hallójáraton áthaladó hanghullámok vibrálják a dobhártyát, amely mozgásba hozza a csontokat és az ovális ablak membránját. A perilimfa oszcillál, és a tetejére az oszcillációk elhalványulnak. A perilimfa rezgései átkerülnek a vestibularis membránra, és ez az endolimfát és a fő membránt vibrálni kezdi.

A cochleában a következőket rögzítik: 1) A teljes potenciál (Corti szerve és a középső csatorna között - 150 mV). Nem kapcsolódik a hangrezgések vezetéséhez. Ez a redox folyamatok egyenletének köszönhető. 2) A hallóideg akciós potenciálja. A fiziológiában ismert a harmadik - mikrofon - hatás is, amely a következőkből áll: ha elektródákat helyezünk a fülkagylóba és csatlakoztatunk egy mikrofonhoz, miután azt felerősítjük, és a macska fülében különböző szavakat ejtünk ki, akkor a mikrofon reprodukálja a ugyanazok a szavak. A mikrofonikus hatást a szőrsejtek felülete hozza létre, mivel a szőrszálak deformációja potenciálkülönbség megjelenéséhez vezet. Ez a hatás azonban meghaladja az azt okozó hangrezgések energiáját. Ezért a mikrofon potenciálja a mechanikai energia nehéz átalakulása elektromos energiává, és a szőrsejtek anyagcsere-folyamataihoz kapcsolódik. A mikrofonpotenciál előfordulási helye a szőrsejtek szőrszálainak gyökereinek tartománya. A belső fülre ható hangrezgések kialakuló mikrofonos hatást fejtenek ki az endocochleáris potenciálra.

A teljes potenciál abban különbözik a mikrofonétól, hogy nem a hanghullám alakját, hanem annak burkát tükrözi, és akkor jön létre, amikor magas frekvenciájú hangok hatnak a fülre (11.10. ábra).

A hallóideg akciós potenciálja elektromos gerjesztés eredményeként jön létre, amely a szőrsejtekben mikrofoneffektus és nettó potenciál formájában jelentkezik.

A szőrsejtek és az idegvégződések között szinapszisok zajlanak, és mind a kémiai, mind az elektromos átviteli mechanizmusok zajlanak.

A különböző frekvenciájú hangok átvitelének mechanizmusa. A fiziológiát sokáig a rezonátor uralta Helmholtz elmélet: a főmembránon különböző hosszúságú húrok vannak felfeszítve, mint egy hárfának, eltérő rezgési frekvenciájúak. A hang hatására a membránnak az a része, amely adott frekvenciával rezonanciára van hangolva, oszcillálni kezd. A kifeszített szálak rezgései irritálják a megfelelő receptorokat. Ezt az elméletet azonban kritizálják, mert a húrok nincsenek megfeszítve, és adott pillanatban a rezgéseik túl sok membránszálat tartalmaznak.

Figyelmet érdemel Bekeshe elmélet. A cochleában rezonancia jelenség van, azonban a rezonáló szubsztrát nem a fő membrán rostjai, hanem egy bizonyos hosszúságú folyadékoszlop. Bekesche szerint minél nagyobb a hangfrekvenciája, annál rövidebb az oszcilláló folyadékoszlop hossza. Alacsony frekvenciájú hangok hatására az oszcilláló folyadékoszlop hossza megnő, befogja a fő membrán nagy részét, és nem az egyes szálak rezegnek, hanem azok jelentős része. Minden hangmagasság egy bizonyos számú receptornak felel meg.

Jelenleg a legelterjedtebb elmélet a különböző frekvenciájú hangok érzékelésére az "helyelmélet"”, amely szerint nem kizárt az észlelő sejtek részvétele a hallójelek elemzésében. Feltételezhető, hogy a fő membrán különböző részein elhelyezkedő szőrsejtek eltérő labilitásúak, ami befolyásolja a hangérzékelést, vagyis a szőrsejtek különböző frekvenciájú hangokra történő hangolásáról beszélünk.

A fő membrán különböző részeinek károsodása az elektromos jelenségek gyengüléséhez vezet, amelyek akkor fordulnak elő, ha különböző frekvenciájú hangok irritálják őket.

A rezonanciaelmélet szerint a főlemez különböző szakaszai rostjaik rezgésével reagálnak a különböző hangmagasságú hangokra. A hang erőssége a dobhártya által érzékelt hanghullámok rezgésének nagyságától függ. Minél erősebb lesz a hang, annál nagyobb lesz a hanghullámok rezgéseinek nagysága és ennek megfelelően a dobhártya. A hang magassága a hanghullámok rezgési frekvenciájától függ. Minél nagyobb lesz az egységnyi időre eső rezgések frekvenciája . a hallószerv magasabb hangok formájában érzékeli (a hang vékony, magas hangjai) A hanghullámok alacsonyabb rezgésének frekvenciáját a hallószerv érzékeli alacsony hangok formájában (basszus, durva hangok és hangok) .

A hangmagasság, a hangintenzitás és a hangforrás helyének érzékelése a külső fülbe jutó hanghullámokkal kezdődik, ahol mozgásba hozza a dobhártyát. A dobhártya rezgései a középfül hallócsontjainak rendszerén keresztül jutnak el az ovális ablak membránjához, ami a vestibularis (felső) scala perilimfájának oszcillációit okozza. Ezek a rezgések a helicotremán keresztül a dobhártya (alsó) scala perilimphájába továbbítódnak, és elérik a kerek ablakot, és a membránt a középfül ürege felé tolják el. A perilimfa rezgései a hártyás (középső) csatorna endolimfájára is átkerülnek, ami a fő membrán rezgőmozgásához vezet, amely zongorahúrként megfeszített egyedi rostokból áll. A hang hatására a membrán rostjai a rajtuk található Corti-szerv receptorsejtjeivel együtt rezgőmozgásba kerülnek. Ilyenkor a receptorsejtek szőrszálai érintkeznek a tektoriális membránnal, a szőrsejtek csillói deformálódnak. Először egy receptorpotenciál jelenik meg, majd egy akciós potenciál (idegimpulzus), amelyet a hallóideg mentén továbbítanak a hallóanalizátor más részeire.

A morfológusok ezt a szerkezetet organellának és egyensúlynak nevezik (organum vestibulo-cochleare). Három részlege van:

• külső fül (külső hallójárat, fülkagyló izmokkal és szalagokkal);
• középfül (dobüreg, mastoid függelékek, hallócső)
• (hártyás labirintus, a csontpiramis belsejében található csontlabirintusban található).

1. A külső fül a hangrezgéseket koncentrálja és a külső hallónyíláshoz irányítja.

2. A hallójáratban hangrezgéseket vezet a dobhártyához

3. A dobhártya egy membrán, amely hang hatására rezeg.

4. A nyelével ellátott kalapács szalagok segítségével a dobhártya közepéhez csatlakozik, feje pedig az üllőhöz (5), amely viszont a kengyelhez (6) kapcsolódik.

Az apró izmok e csontok mozgásának szabályozásával segítik a hangátvitelt.

7. Az Eustachianus (vagy halló-) cső köti össze a középfület a nasopharynxszel. Amikor a környezeti levegő nyomása megváltozik, a dobhártya mindkét oldalán kiegyenlítődik a nyomás a hallócsövön keresztül.

A Corti szerve számos érzékeny, szőrös sejtből (12) áll, amelyek a bazilaris membránt (13) borítják. A hanghullámokat a szőrsejtek felfogják és elektromos impulzusokká alakítják. Továbbá ezek az elektromos impulzusok a hallóideg (11) mentén továbbítják az agyba. A hallóideg a legfinomabb idegrostok ezreiből áll. Minden rost a fülkagyló egy meghatározott szakaszából indul ki, és meghatározott hangfrekvenciát ad át. Az alacsony frekvenciájú hangok a fülkagyló (14) felső részéből kiinduló szálak mentén, a magas frekvenciájú hangok pedig az alapjához kapcsolódó rostok mentén továbbítódnak. A belső fül feladata tehát az, hogy a mechanikai rezgéseket elektromossá alakítsa, mivel az agy csak elektromos jeleket képes érzékelni.

külső fül egy hangelnyelő. A külső hallójárat hangrezgéseket vezet a dobhártyához. A dobhártya, amely elválasztja a külső fület a dobüregtől vagy a középfültől, egy vékony (0,1 mm) septum, amely befelé tölcsér alakú. A membrán vibrál a külső hallójáraton keresztül hozzá érkező hangrezgések hatására.

A hangrezgéseket a fülkagylók veszik fel (állatoknál a hangforrás felé fordulhatnak), és a külső hallójáraton keresztül továbbítják a dobhártyához, amely elválasztja a külső fület a középfültől. A hang felvétele és a két füllel történő hallgatás teljes folyamata - az úgynevezett binaurális hallás - fontos a hang irányának meghatározásához. Az oldalról érkező hangrezgések néhány tízezred másodperccel (0,0006 s) korábban érik el a legközelebbi fület, mint a másikat. Ez az elhanyagolható különbség, amikor a hang mindkét fülbe érkezik, elegendő az irányának meghatározásához.

Középfül egy hangvezető eszköz. Ez egy légüreg, amely a halló (Eustachianus) csövön keresztül kapcsolódik a nasopharyngealis üreghez. A dobhártyáról a középfülön keresztül érkező rezgéseket 3 egymáshoz kapcsolódó hallócsont - a kalapács, az üllő és a kengyel - továbbítja, ez utóbbi pedig az ovális ablak membránján keresztül a belső fülben - a perilimfában - a folyadéknak ezeket a rezgéseit továbbítja. .

A hallócsontok geometriájának sajátosságai miatt a dobhártya csökkentett amplitúdójú, de megnövekedett erejű rezgései átadódnak a kengyelnek. Ezenkívül a kengyel felülete 22-szer kisebb, mint a dobhártya, ami ugyanilyen mértékben növeli az ovális ablak membránjára nehezedő nyomást. Ennek eredményeként a dobhártyára ható gyenge hanghullámok is képesek legyőzni az előcsarnok ovális ablakának membránjának ellenállását, és a fülkagylóban lévő folyadék fluktuációjához vezetnek.

Erős hangokkal a speciális izmok csökkentik a dobhártya és a hallócsontok mozgékonyságát, hozzáigazítva a hallókészüléket az ilyen ingerváltozásokhoz, és megóvják a belső fület a pusztulástól.

A középfül légüregének hallócsövén keresztül a nasopharynx üregével való kapcsolat révén lehetővé válik a dobhártya mindkét oldalán a nyomás kiegyenlítése, ami megakadályozza annak szakadását a külső nyomás jelentős változásai során. környezet - víz alatti merülés, magasba mászás, lövöldözés stb. esetén. Ez a fül barofunkciója.

A középfülben két izom található: a tenzor dobhártya és a kengyel. Ezek közül az első összehúzódik, növeli a dobhártya feszültségét, és ezáltal korlátozza annak rezgésének amplitúdóját erős hangok esetén, a második pedig rögzíti a kengyelt, és ezáltal korlátozza annak mozgását. Ezeknek az izmoknak a reflexösszehúzódása 10 ms-mal az erős hang fellépése után következik be, és annak amplitúdójától függ. Ily módon a belső fül automatikusan védve van a túlterheléstől. Azonnali erős irritáció (sokk, robbanás stb.) esetén ennek a védőmechanizmusnak nincs ideje működni, ami halláskárosodáshoz vezethet (például robbanóanyagok és lövészek körében).

belső fül egy hangvevő készülék. A halántékcsont piramisában található, és tartalmazza a cochleát, amely az emberben 2,5 spirális tekercset alkot. A cochlearis csatornát a főhártya és a vestibularis membrán két válaszfal osztja 3 keskeny járatra: a felsőre (scala vestibularis), a középsőre (hártyás csatorna) és az alsóra (scala tympani). A fülkagyló tetején egy lyuk van, amely a felső és az alsó csatornákat egyetlen csatornába köti, amely az ovális ablaktól a csiga tetejére, majd tovább a kerek ablakra megy. Ürege folyadékkal - perilimfával, a középső hártyás csatorna ürege pedig más összetételű folyadékkal - endolimfával van kitöltve. A középső csatornában van egy hangérzékelő készülék - Corti szerve, amelyben a hangrezgések mechanoreceptorai - szőrsejtek - találhatók.

A fülbe jutó hang fő útvonala a levegő. A közeledő hang megrezegteti a dobhártyát, majd a rezgések a hallócsontok láncán keresztül az ovális ablakhoz jutnak. Ugyanakkor a dobüreg levegőrezgései keletkeznek, amelyek a kerek ablak membránjára kerülnek.

Egy másik módja annak, hogy hangokat adjunk a fülkagylóhoz szövet- vagy csontvezetés . Ebben az esetben a hang közvetlenül a koponya felületére hat, ami rezgést okoz. Csontút a hangátvitelhez nagy jelentőségűvé válik, ha rezgő tárgy (például hangvilla szára) érintkezik a koponyával, valamint a középfülrendszer betegségeinél, amikor a hangok átvitele a csontláncon keresztül megzavarodik. A légút, a hanghullámok vezetése mellett van egy szöveti, vagy csontos út is.

Levegőhang rezgések hatására, valamint vibrátorok (pl. csonttelefon vagy csonthangvilla) érintkezése a fej belső részével a koponya csontjai oszcillálni kezdenek (megindul a csontlabirintus is). oszcillálni). A legfrissebb adatok (Bekesy - Bekesy és mások) alapján feltételezhető, hogy a koponya csontjain keresztül terjedő hangok csak akkor gerjesztik a Corti szervét, ha a léghullámokhoz hasonlóan a főhártya egy bizonyos szakaszát kidudorodják.

A koponya csontjainak hangvezetési képessége magyarázza, hogy maga az ember, a kazettára rögzített hangja a felvétel lejátszásakor miért tűnik idegennek, míg mások könnyen felismerik. Az a tény, hogy a magnófelvétel nem reprodukálja teljesen a hangját. Általában beszélgetés közben nem csak azokat a hangokat hallja, amelyeket a beszélgetőpartnerei hallanak (azaz azokat a hangokat, amelyeket a levegő-folyadék vezetés miatt észlelnek), hanem azokat az alacsony frekvenciájú hangokat is, amelyek vezetői a koponya csontjai. Amikor azonban meghallgatja a saját hangjáról készült magnófelvételt, csak azt hallja, amit fel lehetett venni – olyan hangokat, amelyeket a levegő hordoz.

binaurális hallás . Az ember és az állatok térbeli hallással rendelkeznek, vagyis képesek meghatározni a hangforrás helyzetét a térben. Ez a tulajdonság a binaurális halláson vagy a kétfülű halláson alapul. Számára a két szimmetrikus fél jelenléte is fontos minden szinten. A binaurális hallás élessége az emberben nagyon magas: a hangforrás helyzetét 1 szögfok pontossággal határozzák meg. Ennek alapja a hallórendszerben lévő neuronok azon képessége, hogy értékelni tudják a jobb és bal fülbe érkező hangok interaurális (interaurális) különbségeit, valamint a hang intenzitását mindkét fülben. Ha a hangforrás a fej középvonalától távol helyezkedik el, a hanghullám valamivel korábban érkezik az egyik fülbe, és erősebb, mint a másik fülnél. A hangforrás testtől való távolságának becslése a hang gyengülésével, hangszínének megváltozásával jár.

A jobb és a bal fül fejhallgatón keresztül történő külön ingerlésével a hangok között már 11 μs-os késleltetés vagy két hang intenzitása 1 dB-lel való eltérése a hangforrás helyének látszólagos eltolódását eredményezi a középvonaltól a hangforrás felé. korábbi vagy erősebb hang. A hallási központokban élesen alkalmazkodnak az interaurális időbeli és intenzitásbeli különbségek bizonyos tartományához. Olyan sejteket is találtak, amelyek a hangforrás térbeli mozgásának csak egy bizonyos irányára reagálnak.

A hangrezgések vezetésében részt vesz a fülka, a külső hallójárat, a dobhártya, a hallócsontok, az ovális ablak gyűrűs szalagja, a kerek ablakhártya (másodlagos dobhártya), a labirintusfolyadék (perilimfa), a főhártya.

Az emberben a fülkagyló szerepe viszonylag kicsi. Azoknál az állatoknál, amelyek képesek mozgatni a fülüket, a fülkagyló segít meghatározni a hangforrás irányát. Az emberben a fülkagyló, mint a szájrész, csak a hanghullámokat gyűjti össze. Ebben a tekintetben azonban szerepe jelentéktelen. Ezért, amikor egy személy halk hangokat hallgat, kezét a füléhez teszi, ami miatt az auricle felülete jelentősen megnő.

A hallójáraton áthatoló hanghullámok a dobhártya rezgését idézik elő, amely a hangrezgéseket a csontláncon keresztül továbbítja az ovális ablakhoz, majd tovább a belső fül perilimfájához.

A dobhártya nem csak azokra a hangokra reagál, amelyek rezgésszáma egybeesik a saját hangjával (800-1000 Hz), hanem bármilyen hangra is. Az ilyen rezonanciát univerzálisnak nevezik, ellentétben az akut rezonanciával, amikor egy másodhangzó test (például egy zongorahúr) csak egy meghatározott hangra reagál.

A dobhártya és a hallócsontok nem csak továbbítják a külső hallójáratba érkező hangrezgéseket, hanem átalakítják azokat, azaz a nagy amplitúdójú és alacsony nyomású légrezgéseket a labirintusfolyadék kis amplitúdójú és nagy nyomású ingadozásaivá alakítják át.

Ez az átalakulás a következő feltételeknek köszönhető: 1) a dobhártya felülete 15-20-szor nagyobb, mint az ovális ablak területe; 2) a kalapács és az üllő egyenetlen kart alkotnak, így a kengyel talplemezének kimozdulásai körülbelül másfélszer kisebbek, mint a kalapács nyélének kimozdulásai.

A dobhártya és a hallócsontok emelőrendszere átalakító hatásának összhatása a hangerősség 25-30 dB-lel történő növekedésében fejeződik ki.

Ennek a mechanizmusnak a megsértése a dobhártya károsodása és a középfül betegségei esetén a hallás megfelelő csökkenéséhez vezet, azaz 25-30 dB-lel.

A dobhártya és a csontlánc normális működéséhez szükséges, hogy a légnyomás a dobhártya mindkét oldalán, azaz a külső hallójáratban és a dobüregben azonos legyen.

Ez a nyomáskiegyenlítés a hallócső szellőző funkciójának köszönhető, amely összeköti a dobüreget a nasopharynxszel. Minden nyelési mozdulatnál a nasopharynx levegője bejut a dobüregbe, így a dobüregben a légnyomás folyamatosan atmoszférikus szinten, azaz a külső hallójárattal azonos szinten marad.

A hangvezető készülékhez tartoznak a középfül izmai is, amelyek a következő funkciókat látják el: 1) a dobhártya és a csontlánc normál tónusának fenntartása; 2) a belső fül védelme a túlzott hangingerlés ellen; 3) akkomodáció, azaz a hangvezető berendezés adaptálása különböző erősségű és magasságú hangokhoz.

A dobhártyát megfeszítő izom összehúzódásával megnő a hallásérzékenység, ami okot ad arra, hogy ez az izom "riasztónak" tekinthető. A stapedius izom ellentétes szerepet játszik - összehúzódása során korlátozza a kengyel mozgását, és ezáltal elfojtja a túl erős hangokat.

A külső fül magában foglalja a fülkagylót, a hallójáratot és a dobhártyát, amely a hallójárat belső végét takarja. A hallójárat szabálytalan ívelt alakú. Felnőttnél körülbelül 2,5 cm hosszú és körülbelül 8 mm átmérőjű. A hallójárat felületét szőrszálak borítják, és mirigyeket tartalmaznak, amelyek fülzsírt választanak ki, ami a bőr nedvességtartalmának fenntartásához szükséges. A hallónyílás biztosítja a dobhártya állandó hőmérsékletét és páratartalmát is.

• Középfül

A középfül egy levegővel töltött üreg a dobhártya mögött. Ez az üreg az Eustachianus csövön keresztül kapcsolódik az orrgarathoz, amely egy keskeny porcos csatorna, amely általában zárva van. A nyelés kinyitja az Eustachianus csövet, amely lehetővé teszi a levegő bejutását az üregbe, és kiegyenlíti a nyomást a dobhártya mindkét oldalán az optimális mobilitás érdekében. A középfül három miniatűr hallócsontot tartalmaz: a kalapácsot, az üllőt és a kengyelt. A malleus egyik vége a dobhártyához, másik vége az üllőhöz, amely viszont a kengyelhez, a kengyel pedig a belső fül csigájához kapcsolódik. A dobhártya a fül által megfogott hangok hatására folyamatosan rezeg, rezgéseit a hallócsontok továbbítják a belső fülbe.

• belső fül

A belső fül számos szerkezetet tartalmaz, de csak a fülkagylónak van jelentősége a hallás szempontjából, amely nevét spirális alakjáról kapta. A cochlea három csatornára oszlik, amelyek nyirokfolyadékkal vannak feltöltve. A középső csatornában lévő folyadék összetételében különbözik a másik két csatorna folyadékától. A hallásért közvetlenül felelős szerv (Corti szerve) a középső csatornában található. A Corti szerve körülbelül 30 000 szőrsejtet tartalmaz, amelyek felfogják a kengyel mozgása által a csatornában lévő folyadék ingadozásait, és elektromos impulzusokat generálnak, amelyek a hallóideg mentén az agy hallókéregébe jutnak. Minden szőrsejt egy adott hangfrekvenciára reagál, a magas frekvenciákat az alsó fülkagyló sejtjei veszik fel, az alacsony frekvenciára hangolt sejtek pedig a felső fülkagylóban helyezkednek el. Ha a szőrsejtek valamilyen okból elpusztulnak, a személy nem érzékeli a megfelelő frekvenciák hangjait.

• hallási utak

A hallási utak olyan idegrostok gyűjteménye, amelyek idegimpulzusokat vezetnek a fülkagylóból az agykéreg hallóközpontjaiba, ami hallásérzetet eredményez. A hallóközpontok az agy temporális lebenyeiben helyezkednek el. Az idő, amíg a hallójel a külső fülből az agy hallóközpontjaiba eljut, körülbelül 10 milliszekundum.

Hogyan működik az emberi fül (rajz a Siemens jóvoltából)

Hangérzékelés

A fül szekvenciálisan a hangokat a dobhártya és a hallócsontok mechanikai rezgéseivé, majd a fülkagylóban lévő folyadék rezgéseivé, végül elektromos impulzusokká alakítja, amelyek a központi hallórendszer útvonalain továbbítják az agy halántéklebenyébe. felismerésre és feldolgozásra.
A hallópályák agya és közbenső csomópontjai nemcsak a hang magasságáról és erősségéről nyernek információkat, hanem a hang egyéb jellemzőiről is, például a jobb és bal oldali hangfelvétel pillanatai közötti időintervallumról. fülek - ez az alapja annak, hogy az ember képes meghatározni a hang irányát. Ugyanakkor az agy az egyes fülekből kapott információkat külön-külön értékeli, és az összes kapott információt egyetlen érzetté egyesíti.

Agyunk mintákat tárol a körülöttünk lévő hangokhoz – ismerős hangokhoz, zenéhez, veszélyes hangokhoz stb. Ez segít az agynak a hangokkal kapcsolatos információk feldolgozása során, hogy gyorsan megkülönböztesse az ismerős hangokat az ismeretlenektől. A halláskárosodással az agy torz információkat kezd kapni (a hangok halkabbak lesznek), ami a hangok értelmezésének hibáihoz vezet. Másrészt az öregedés, fejsérülés vagy neurológiai betegségek és rendellenességek miatti agykárosodáshoz a halláskárosodáshoz hasonló tünetek is társulhatnak, mint például a figyelmetlenség, a környezettől való elszakadás, a nem megfelelő válaszreakció. A hangok helyes hallásához és megértéséhez a halláselemző és az agy összehangolt munkájára van szükség. Így túlzás nélkül kijelenthetjük, hogy az ember nem a fülével hall, hanem az agyával!