Auditív szenzoros rendszer és funkcionális jelentősége. A hallórendszer felépítése

A hallás az emberi érzékszerv, amely hozzájárul a teljes értékű személyiség mentális fejlődéséhez, a társadalomban való alkalmazkodásához. A hallás a hangnyelvi kommunikációhoz kapcsolódik. Használva halláselemző az ember észleli és megkülönbözteti a hanghullámokat, amelyek a levegő egymást követő kondenzációjából és ritkulásából állnak.

A halláselemző három részből áll: 1) a belső fülben található receptor készülék; 2) a nyolcadik koponya- (halló-) idegpár által képviselt utak; 3) hallóközpont be halántéklebeny agykérget.

A hallóreceptorok (fonoreceptorok) a belső fül cochleájában találhatók, amely a halántékcsont piramisában található. A hangrezgések, mielőtt elérnék a hallóreceptorokat, áthaladnak a hangvezető és hangerősítő részek teljes rendszerén.

fül - Ez a hallás szerve, amely 3 részből áll: a külső, a középső és a belső fülből.

külső fül a fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. A külső fül a hangok felvételére szolgál. A fülkagylót rugalmas porc alkotja, kívülről bőr borítja. Alul egy redővel - egy lebenyvel van kiegészítve, amely zsírszövettel van kitöltve.

Külső hallójárat(2,5 cm), ahol a hangrezgések 2-2,5-szeresére erősödését a vékony bőr, vékony szőr és a zsírsejtekből álló, pigmentet tartalmazó fülzsírt termelő módosult verejtékmirigyek kilökik. szőrszálak és fülzsír védő szerepet töltenek be.

Középfül dobhártyából, dobüregből és hallócsőből áll. A külső és a középfül határán van a dobhártya, amelyet kívülről hám, belül pedig a hallóhártya borít. A dobhártyához közeledő hangrezgések hatására az ugyanolyan frekvencián rezeg. TÓL TŐL belül membrán a dobüreg, amelyen belül találhatók hallócsontokösszekapcsolva - kalapács, üllő és kengyel. A dobhártyából származó rezgések a csontrendszeren keresztül a belső fülbe jutnak. A hallócsontokat úgy helyezik el, hogy karokat képezzenek, amelyek csökkentik a hangrezgések tartományát és növelik az erősségüket.

dobüregáltal kapcsolódik a nasopharynxhez fülkürt, amely kívülről és belülről azonos nyomást tart fenn a dobhártyán.

A középső és a belső fül határán van a membrán, amely tartalmazza ovális ablak. A kengyel a belső fül ovális ablakával szomszédos.

belső fül a halántékcsont piramisának üregében található, és egy csontlabirintus, amelyben hártyás labirintus kötőszövetből. A csontos és hártyás labirintusok között folyadék - perilimfa, a hártyás labirintus belsejében - endolimfa található. A középső fület a belső fültől elválasztó falban az ovális ablakon kívül egy kerek ablak is található, amely lehetővé teszi a folyadék ingadozását.

Csont labirintus három részből áll: középen - az előszoba, előtte csigaés mögötte - félkör alakú csatornák. A cochlea középső csatornáján belül a cochlearis járatban hangfogadó készülék található - spirál ill. Corti szerv. Főlemeze van, amely körülbelül 24 ezer rostos rostból áll. A fő lemezen végig 5 sorban támasztó és hajérzékeny sejtek találhatók, melyek tulajdonképpen hallási receptorok. szőr receptor sejtek endolimfával mossuk és érintkezésbe kerül az integumentum lemezzel. A szőrsejteket a hallóideg cochleáris ágának idegszőrszálai borítják. A medulla oblongata egy második neuront tartalmaz hallópálya, majd ez az út lényegében keresztezve a quadrigemina hátsó gumóihoz vezet, majd onnan a kéreg temporális régiójába, ahol a hallásanalizátor központi része található.

A halláselemző számára a hang megfelelő inger. A levegő, a víz és más rugalmas közeg minden rezgését periodikusra (hangok) és nem periodikusra (zajok) osztják. A hangok magasak és mélyek. Az egyes hanghangok fő jellemzője a hanghullám hossza, amely másodpercenként meghatározott számú rezgésnek felel meg. hanghullám hossza a hang másodpercenkénti megtett távolsága osztva a hangzó test által másodpercenként végrehajtott teljes rezgések számával.

emberi fül 16-20 000 Hz tartományban érzékeli a hangrezgéseket, amelyek erősségét decibelben (dB) fejezik ki. A 20 kHz-nél nagyobb frekvenciájú hangrezgéseket egy személy nem hallja. Ezek ultrahangok.

hang hullámok a közeg hosszanti oszcillációi. A hang erőssége a levegőrészecskék rezgésének tartományától (amplitúdójától) függ. A hang jellemzett hangszín vagy színezés.

A fül az 1000 és 4000 Hz közötti rezgési frekvenciájú hangokra a legnagyobb ingerlékenységgel rendelkezik. E mutató alatt és felett a fül ingerlékenysége csökken.

1863-ban Helmholtz javasolta hallás rezonancia elmélete. A külső hallójáratba belépő levegő hanghullámai a dobhártya rezgéseit okozzák, majd a rezgések a középfülön keresztül továbbítódnak. A karként működő csontrendszer felerősíti a hangrezgéseket, és továbbítja azokat a göndör csontos és hártyás labirintusai között lévő folyadéknak. A hanghullámok a középfülben lévő levegőn keresztül is továbbíthatók.

A rezonanciaelmélet szerint az endolimfa rezgései a főlemez rezgéseit okozzák, amelynek rostjai különböző hosszúságúak, különböző hangokra hangolódnak, és olyan rezonátorokat alkotnak, amelyek különböző hangrezgésekkel összhangban szólalnak meg. A legrövidebb hullámok a fülkagyló alján, a hosszúak pedig a tetején érzékelhetők.

A főlemez megfelelő rezonáló szakaszainak oszcillációja során a rajta elhelyezkedő szőrsejtek is oszcillálnak. Ezeknek a sejteknek a legkisebb szőrszálai összeérnek, amikor az integumentáris lemez vibrál, és deformálódnak, ami a szőrsejtek gerjesztéséhez és a cochlearis ideg rostjai mentén impulzusok vezetéséhez vezet a központi idegrendszer felé. Mivel a fő membrán rostjai nem teljesen izolálódnak, a szomszédos szálak egyidejűleg oszcillálni kezdenek, ami megfelel a felhangoknak. O burton- olyan hang, amelynek rezgésszáma 2, 4, 8 stb. az alaphang rezgésszámának szorzata.

Erős hangoknak való hosszan tartó expozíció esetén a hangelemző ingerlékenysége csökken, hosszú csendben való tartózkodás esetén pedig nő az ingerlékenység. azt alkalmazkodás. A legnagyobb alkalmazkodás a magasabb hangok zónájában figyelhető meg.

A túlzott zaj nem csak halláskárosodáshoz vezet, hanem okozza is mentális zavarok az emberekben. Speciális állatokon végzett kísérletek bizonyították a megjelenés lehetőségét "akusztikus sokk„és „akusztikus gubancok”, néha végzetesek.

6. Fülbetegségek és halláshigiénia. Az „iskolai” zaj negatív hatásának megelőzése a tanuló testére

Fülfertőzés - fülgyulladás. A leggyakoribb középfülgyulladás az veszélyes betegség, mert a középfül ürege mellett található az agy és a membránjai. Az otitis leggyakrabban influenza, akut légúti betegségek szövődményeként fordul elő; a nasopharynxből származó fertőzés az Eustachian csövön keresztül a középfül üregébe juthat. A középfülgyulladás olyan, mint súlyos betegségés megnyilvánult erőteljes fájdalom a fülben magas hőmérsékletű test, erős fejfájás, jelentős halláskárosodás. Ezekkel a tünetekkel azonnal orvoshoz kell fordulni. Fülgyulladás megelőzése: a nasopharynx akut és krónikus betegségeinek (adenoidok, orrfolyás, arcüreggyulladás) kezelése. Ha orrfolyása van, nem fújhatja ki erősen az orrát, hogy a fertőzés az Eustachian csövön keresztül a középfülbe kerüljön. Egyszerre nem fújhatja az orrát mindkét orrfelével, de ezt felváltva kell megtennie, az orr szárnyát az orrsövényhez nyomva.

Süketség- Teljes hallásvesztés az egyik vagy mindkét fülben. Lehet szerzett vagy veleszületett.

Szerzett süketség leggyakrabban kétoldali középfülgyulladás következménye, amelyet mindkét dobhártya repedése vagy a belső fül súlyos gyulladása kísért. A süketséget súlyos disztrófiás elváltozások hallóidegek, amelyek gyakran társulnak szakmai tényezők: Zaj, vibráció, vegyi gőzök vagy fejsérülés (pl. robbanás). gyakori ok a süketség az otosclerosis- olyan betegség, amelyben a hallócsontok (különösen a kengyel) mozdulatlanná válnak. Ez a betegség okozta a kiváló zeneszerző, Ludwig van Beethoven süketségét. A süketség az antibiotikumok ellenőrizetlen használatához vezethet, amelyek negatívan hatnak a hallóidegre.

veleszületett süketség társult, összekapcsolt, társított valamivel veleszületett rendellenesség meghallgatás. melynek okai lehetnek az anya terhesség alatti vírusos megbetegedései (rubeola, kanyaró, influenza), bizonyos gyógyszerek, elsősorban antibiotikumok, alkohol, drogok, dohányzás ellenőrizetlen alkalmazása. Egy született süket gyermek, aki soha nem hall beszédet, süketté és némává válik.

Halláshigiénia- a hallás védelmét célzó intézkedési rendszer, amely optimális feltételeket teremt a halláselemző működéséhez, hozzájárul a normál fejlődéséhez és működéséhez.

Megkülönböztetni specifikus és nem specifikus zaj hatása az emberi szervezetre. konkrét cselekvés halláskárosodásban nyilvánul meg változó mértékben, nem specifikus- a központi idegrendszer működésének különböző eltérései, az autonóm reaktivitás zavarai, endokrin rendellenességek, a szív- és érrendszer funkcionális állapota és emésztőrendszer. Fiatal és középkorúaknál egy órán át tartó 90 dB (decibel) zajszint mellett csökken az agykéreg sejtjeinek ingerlékenysége, romlik a mozgáskoordináció, a látásélesség, a tiszta látás stabilitása, ill. a vizuális és hallási-motoros reakciók látens periódusa meghosszabbodik. Ugyanilyen időtartamú, 96 dB-es zajnak kitett körülmények között végzett munka esetén még több súlyos jogsértések kortikális dinamika, fázisállapotok, túlzott gátlás, autonóm reaktivitási zavarok. Az izomteljesítmény mutatói (állóképesség, fáradtság) és a szülési mutatók romlanak. A 120 dB-es zajszintű munkavégzés zavarokat okozhat aszténiás neuraszténiás megnyilvánulások formájában. Vannak ingerlékenység, fejfájás, álmatlanság, rendellenességek az endokrin rendszerben. Változások vannak benne szív-és érrendszer: az erek tónusa és a szívfrekvencia zavart okoz, a vérnyomás emelkedik vagy csökken.

Felnőtteknél és különösen gyermekeknél rendkívül Negatív hatás(nem specifikus és specifikus) zajt kelt azokban a helyiségekben, ahol a rádiók, televíziók, magnók stb. teljes hangerőn vannak bekapcsolva.

A zaj erős hatással van a gyermekekre és a serdülőkre. Az „iskolai” zaj hatására a halló- és egyéb analizátorok funkcionális állapotának megváltozása figyelhető meg, amelynek intenzitási szintje az iskola fő helyiségeiben 40 és 110 dB között van. A tantermekben az átlagos zajintenzitás szintje 50-80 dB, szünetekben elérheti a 95 dB-t.

A 40 dB-t meg nem haladó zaj nem okoz negatív változást a funkcionális állapotban idegrendszer. A változások észrevehetők, ha zajnak van kitéve, amelynek szintje 50-60 dB. Kutatási adatok szerint a matematikai feladatok megoldása 50 dB zajerősség mellett 15-55%, 60 dB-lel - 81-100%-kal több időt igényel, mint a zaj hatása. Az iskolások figyelmének gyengülése a meghatározott hangerősségű zaj hatására elérte a 16%-ot. Az „iskolai” zajszint és a tanulók egészségére gyakorolt ​​káros hatásának csökkentése számos komplex – építési, műszaki és szervezési – intézkedéssel valósítható meg.

Így a „zöld zóna” utca felőli szélessége legalább 6 m. Ezen a sávon célszerű az épülettől legalább 10 m távolságra fákat ültetni, amelyek koronája késlelteti. a zaj terjedése.

Fontosság az "iskolai" zaj csökkentésében higiénikusan helyes hely tantermek az iskola épületében. műhelyek, Sportcsarnokok a földszinten található egy külön szárnyban vagy melléképületben.

A tanulók és a tanárok látásának és hallásának megőrzését célzó higiéniai előírásoknak meg kell felelniük az osztálytermek méreteinek: hosszának (a táblától a szemközti falig terjedő méret) és az osztálytermek mélysége. Az osztályterem hossza, amely nem haladja meg a 8 métert, normál látás- és hallásélességet biztosít a tanulóknak, akik az utolsó asztalokban ülnek, tisztán érzékelik a tanár beszédét, és világosan látják a táblára írottakat. Bármely sor első és második asztalán (asztalon) a hallássérült tanulók számára vannak kijelölve, mivel a beszédet 2 és 4 m között, a suttogást pedig 0,5 és 1 m között érzékelik. funkcionális állapot halláselemző és megakadályozza az eltolódásokat más élettani rendszerek egy tinédzser testét rövid szünetek (10-15 perc) segítik.

Érzékelő rendszer (analizátor)- az idegrendszernek azt a részét nevezik, amely észlelő elemekből áll - szenzoros receptorok, idegpályák, amelyek a receptoroktól információt továbbítanak az agyba, és az agy azon részeit, amelyek feldolgozzák és elemzik ezeket az információkat.

Az érzékszervi rendszer 3 részből áll

1. Receptorok - érzékszervek

2. karmester osztály amely receptorokat köt az agyhoz

3. Az információkat észlelő és feldolgozó agykéreg osztálya.

Receptorok- perifériás kapcsolat, amely külső ingerek észlelésére szolgál, ill belső környezet.

Az érzékszervi rendszereknek közös szerkezeti tervük van, és az érzékszervi rendszerekre jellemzőek

Rétegezés- több réteg idegsejtek, amelyek közül az első a receptorokhoz, az utóbbi pedig az agykéreg motoros területein lévő neuronokhoz kapcsolódik. A neuronok a feldolgozásra specializálódtak különböző típusokérzékszervi információ.

Többcsatornás- sok párhuzamos csatorna jelenléte az információ feldolgozásához és továbbításához, amely részletes jelelemzést és nagyobb megbízhatóságot biztosít.

Eltérő számú elem a szomszédos rétegekben, amely az úgynevezett "érzékelő tölcséreket" képezi (összehúzódó vagy bővülő) Biztosíthatják az információs redundancia kiküszöbölését, vagy fordítva, a jel jellemzőinek töredékes és komplex elemzését

Az érzékszervek megkülönböztetése függőlegesen és vízszintesen. A vertikális differenciálódás az érzékelőrendszer több idegrétegből álló részeinek (szaglóhagymák, cochleáris magok, geniculate testek) kialakulását jelenti.

A horizontális differenciálódás a receptorok és neuronok különböző tulajdonságainak jelenlétét jelenti ugyanazon a rétegen belül. Például a szem retinájában lévő rudak és kúpok eltérő módon dolgozzák fel az információkat.

Az érzékszervi rendszer fő feladata az ingerek tulajdonságainak észlelése és elemzése, amelyek alapján érzetek, észlelések, reprezentációk keletkeznek. Ez alkotja a külvilág érzéki, szubjektív tükrözésének formáit.

Érzékszervi rendszerek funkciói

1. Jelfelismerés. Az evolúció folyamatában minden egyes érzékszervi rendszer alkalmazkodott a rendszerben rejlő megfelelő ingerek észleléséhez. Az érzékszervi rendszer, például a szem, különböző - megfelelő és nem megfelelő irritációkat (fény vagy ütés a szemre) kaphat. Az érzékelő rendszerek erőt érzékelnek - a szem 1 fényfotont (10 V -18 W) érzékel. Szemre gyakorolt ​​hatás (10 V -4 W). Elektromos áram (10V-11W)
2. Megkülönböztető jelek.
3. Jelátvitel vagy átalakítás. Bármely szenzoros rendszer úgy működik, mint egy jelátalakító. A ható inger egyik energiaformáját energiává alakítja ideges irritáció. A szenzoros rendszer nem torzíthatja az ingerjelet.

• Lehet térbeli
• Időbeli átalakulások
• információs redundancia korlátozása (a szomszédos receptorokat gátló gátló elemek bevonása)
• A jel lényeges jellemzőinek azonosítása

1. Információk kódolása - idegimpulzusok formájában
2. Jelérzékelés stb. e) egy viselkedési jelentőségű inger jeleinek kiemelése
3. Képfelismerés biztosítása
4. Alkalmazkodni az ingerekhez
5. Érzékszervi rendszerek kölcsönhatása, amelyek a környező világ sémáját alkotják, és egyben lehetővé teszik, hogy ezzel a sémával korreláljuk magunkat az alkalmazkodásunkhoz. Minden élő szervezet nem létezhet a környezetből származó információk észlelése nélkül. Minél pontosabban fogadja a szervezet ezeket az információkat, annál nagyobb lesz az esélye a létért folytatott küzdelemben.

Az érzékszervek képesek reagálni a nem megfelelő ingerekre. Ha megpróbálja az akkumulátor érintkezőit, ízérzetet kelt - savanyú, ez a művelet elektromos áram. Az érzékszervi rendszer ilyen reakciója a megfelelő és nem megfelelő ingerekre felvetette a kérdést a fiziológiában: mennyire bízhatunk érzékszerveinkben.

Johann Müller 1840-ben fogalmazta meg az érzékszervek fajlagos energiájának törvénye.

Az érzetek minősége nem függ az inger természetétől, hanem teljes mértékben az érzékeny rendszerben rejlő fajlagos energia határozza meg, amely az inger hatására felszabadul.

Ezzel a megközelítéssel csak azt tudhatjuk meg, ami önmagunkban rejlik, és nem azt, hogy mi van a körülöttünk lévő világban. A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a gerjesztés bármely szenzoros rendszerben egyetlen energiaforrás - az ATP - alapján keletkezik.

Müller tanítványa, Helmholtz alkotta meg szimbólumelmélet, mely szerint az érzeteket a környező világ szimbólumainak és tárgyainak tekintette. A szimbólumok elmélete tagadta a környező világ megismerésének lehetőségét.

Ezt a 2 irányt nevezték fiziológiai idealizmusnak. Mi az a szenzáció? Az érzés az objektív világ szubjektív képe. Az érzések a külvilág képei. Bennünk léteznek, és a dolgok érzékszerveinkre gyakorolt ​​hatása által generálódnak. Ez a kép mindannyiunk számára szubjektív lesz, pl. fejlettségünk, tapasztalatunk mértékétől függ, és mindenki a maga módján érzékeli a környező tárgyakat, jelenségeket. Objektívek lesznek, pl. ez azt jelenti, hogy a tudatunktól függetlenül léteznek. Mivel az észlelésnek szubjektivitása van, hogyan lehet eldönteni, hogy ki érzékeli a leghelyesebben? Hol lesz az igazság? Az igazság kritériuma az Gyakorlati tevékenységek. Van fokozatos tudás. Minden egyes szakaszban új információkat szereznek. A gyermek megkóstolja a játékokat, szétszedi őket részletekre. Ennek a mélyreható tapasztalatnak az alapján szerezünk mélyebb ismereteket a világról.

A receptorok osztályozása.

1. Elsődleges és másodlagos. primer receptorok a receptorvégződést képviselik, amelyet a legelső érzékeny neuron (Pacini-test, Meissner-test, Merkel-lemez, Ruffini-test) alkot. Ez a neuron benne rejlik gerinc ganglion. Másodlagos receptorok információt észlelni. Speciális idegsejtek miatt, amelyek aztán a gerjesztést továbbítják az idegrostnak. Az ízlelés, hallás, egyensúly szerveinek érzékeny sejtjei.
2. Távirányító és kapcsolattartó. Egyes receptorok közvetlen érintkezéssel – érintkezéssel – érzékelik a gerjesztést, míg mások bizonyos távolságból – távolról – érzékelik az irritációt.
3. Exteroreceptorok, interoreceptorok. Exteroreceptorok- érzékelik a külső környezetből származó irritációt - látást, ízlelést stb., és gondoskodnak a környezethez való alkalmazkodásról. Interoreceptorok- belső szervek receptorai. A belső szervek állapotát és a test belső környezetét tükrözik.
4. Szomatikus - felületes és mély. Felületes - bőr, nyálkahártyák. Mély - izmok, inak, ízületek receptorai
5. Zsigeri
6. CNS receptorok
7. Speciális érzékszervi receptorok - látás, hallás, vesztibuláris, szagló, ízlelés

Az információ észlelésének természete szerint

1. Mechanoreceptorok (bőr, izmok, inak, ízületek, belső szervek)
2. Hőreceptorok (bőr, hipotalamusz)
3. Kemoreceptorok (aortaív, carotis sinus, medulla oblongata, nyelv, orr, hipotalamusz)
4. Fotoreceptor (szem)
5. Fájdalom (nociceptív) receptorok (bőr, belső szervek, nyálkahártyák)

A receptorok gerjesztésének mechanizmusai

Az elsődleges receptorok esetében az inger hatását a végződés érzékeli szenzoros neuron. Az aktív inger a receptorok felületi membránjának hiperpolarizációját vagy depolarizációját okozhatja, elsősorban a nátrium permeabilitás változása miatt. A nátriumionok permeabilitásának növekedése a membrán depolarizációjához vezet, és receptorpotenciál jelenik meg a receptor membránján. Addig létezik, amíg az inger hat.

Receptor potenciál nem engedelmeskedik a "Mindent vagy semmit" törvénynek, amplitúdója az inger erősségétől függ. Nincs tűzálló időszaka. Ez lehetővé teszi a receptorpotenciálok összegzését a következő ingerek hatására. Melenót terjeszt, kihalással. Amikor a receptorpotenciál elér egy kritikus küszöböt, akciós potenciált vált ki a Ranvier legközelebbi csomópontjában. Ranvier elfogásában akciós potenciál keletkezik, amely engedelmeskedik a "Mindent vagy semmit" törvénynek.Ez a potenciál terjedni fog.

A másodlagos receptorban az inger hatását a receptor sejt érzékeli. Ebben a sejtben receptorpotenciál keletkezik, amelynek eredményeként a sejtből egy mediátor szabadul fel a szinapszisba, amely az érzékeny rost posztszinaptikus membránjára hat, és a mediátor kölcsönhatása a receptorokkal egy másik, helyi potenciál, amelyet ún generátor. Tulajdonságait tekintve megegyezik a receptorral. Amplitúdóját a felszabaduló mediátor mennyisége határozza meg. Mediátorok - acetilkolin, glutamát.

Az akciós potenciálok időszakosan jelentkeznek, tk. refrakteritási periódus jellemzi őket, amikor a membrán elveszti az ingerlékenység tulajdonságát. Az akciós potenciálok diszkréten keletkeznek, és az érzékelőrendszer receptora analóg-diszkrét átalakítóként működik. A receptorokban alkalmazkodás figyelhető meg - alkalmazkodás az ingerek hatásához. Vannak, akik gyorsan, mások lassan alkalmazkodnak. Az adaptációval csökken a receptorpotenciál amplitúdója és az érzékeny rost mentén haladó idegimpulzusok száma. A receptorok kódolják az információkat. Ez lehetséges a potenciálok gyakoriságával, az impulzusok külön röplabda csoportosításával és a röpítések közötti intervallumokkal. A kódolás a receptív mezőben lévő aktivált receptorok számától függően lehetséges.

Az irritáció küszöbe és a szórakozás küszöbe.

Irritációs küszöb- a szenzációt okozó inger minimális erőssége.

Küszöbös szórakozás- az inger minimális változási ereje, amelynél új érzés keletkezik.

A szőrsejtek izgatottak, ha a szőrszálak 10-11 méter - 0,1 amstrem -el elmozdulnak.

1934-ben Weber megfogalmazott egy törvényt, amely kapcsolatot teremt az irritáció kezdeti erőssége és az érzés intenzitása között. Megmutatta, hogy az inger erősségének változása állandó érték

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

Fechner megállapította, hogy az érzés egyenesen arányos az irritáció logaritmusával.

S=a*logR+b S-szenzáció R- irritáció

S \u003d KI A fokozatban I - az irritáció erőssége, K és A - állandók

Tapintási receptoroknál S=9,4*Id 0,52

Az érzékszervi rendszerekben vannak receptorok a receptorok érzékenységének önszabályozására.

A szimpatikus rendszer hatása - szimpatikus rendszer növeli a receptorok érzékenységét az ingerekre. Ez veszélyhelyzetben hasznos. Növeli a receptorok ingerlékenységét - a retikuláris képződést. Az érző idegek megtalálhatók efferens szálak, ami megváltoztathatja a receptorok érzékenységét. A hallószervben vannak olyan idegrostok.

Érzékszervi hallásrendszer

A legtöbb modern megállóhelyen élő ember hallása fokozatosan romlik. Ez az életkorral történik. Ezt elősegíti a környezeti zajszennyezés - járművek, diszkók, stb hallókészülék visszafordíthatatlanná válnak. Az emberi fül 2 érzékeny szervet tartalmaz. Hallás és egyensúly. A hanghullámok kompresszió és ritkulás formájában terjednek a rugalmas közegben, és a hangok terjedése a sűrű közegben jobb, mint a gázokban. A hangnak 3 van fontos tulajdonságait- hangmagasság vagy frekvencia, teljesítmény vagy intenzitás és hangszín. A hang magassága a rezgések frekvenciájától függ, és az emberi fül 16-20 000 Hz-es frekvenciával érzékeli. Maximális érzékenységgel 1000 és 4000 Hz között.

A férfi gége hangjának fő frekvenciája 100 Hz. Nők - 150 Hz. Beszéd közben további magas frekvenciájú hangok jelennek meg sziszegés, fütyülés formájában, amelyek telefonbeszélgetéskor eltűnnek, és ez tisztábbá teszi a beszédet.

A hangerőt a rezgések amplitúdója határozza meg. A hangteljesítményt dB-ben fejezzük ki. A hatalom logaritmikus összefüggés. Suttogó beszéd - 30 dB, normál beszéd - 60-70 dB. A szállítás hangja - 80, a repülőgép hajtóművének zaja - 160. A 120 dB-es hangteljesítmény kényelmetlenséget okoz, a 140 pedig fájdalmat okoz.

A hangszínt a bekapcsolt másodlagos rezgések határozzák meg hang hullámokÓ. Rendezett rezgések – hozzon létre zenei hangokat. A véletlenszerű rezgések csak zajt okoznak. Ugyanaz a hang másképp hangzik különböző hangszerek különféle járulékos ingadozások miatt.

Az emberi fül 3 részből áll - külső, középső és belső. A külső fület a fülkagyló képviseli, amely hangfogó tölcsérként működik. Az emberi fül kevésbé tökéletesen veszi fel a hangokat, mint a nyúlé, egy lóé, amely képes irányítani a fülét. A fülkagyló alján porc található, a fülcimpa kivételével. porcszövet rugalmasságot és formát ad a fülnek. Ha a porc sérült, akkor növekedéssel helyreáll. A külső hallójárat S-alakú - befelé, előre és lefelé, hossza 2,5 cm. A hallójáratot bőr borítja, a külső része alacsony érzékenységű, ill. nagy érzékenység belső. A hallójárat külső oldalán szőrszálak vannak, amelyek megakadályozzák a részecskék bejutását a hallójáratba. A hallójárat mirigyei sárga kenőanyagot termelnek, amely a hallójáratot is védi. A járat végén található a dobhártya, amely rostos rostokból áll, kívülről bőrrel, belül pedig nyálkahártyával. A dobhártya elválasztja a középső fület a külső fültől. Ingadozik az észlelt hang frekvenciájával.

A középső fület a dobüreg képviseli, amelynek térfogata megközelítőleg 5-6 csepp víz, a dobüreg levegővel telt, nyálkahártyával bélelt, és 3 hallócsontot tartalmaz: a kalapácsot, az üllőt és a kengyelt. a középfül az Eustachianus cső segítségével kommunikál a nasopharynxszel. Nyugalomban az Eustachianus cső lumenje zárva van, ami kiegyenlíti a nyomást. A cső gyulladásához vezető gyulladásos folyamatok torlódást okoznak. A középfül a belső fültől egy ovális és kerek nyílás választja el. A dobhártya rezgéseit a karrendszeren keresztül a kengyel továbbítja az ovális ablakhoz, a külső fül pedig levegővel továbbítja a hangokat.

Különbség van a dobhártya és az ovális ablak területén (a dobhártya területe 70 mm négyzet, az ovális ablaké pedig 3,2 mm). Amikor a rezgéseket a membránról az ovális ablakra továbbítják, az amplitúdó csökken, és a rezgések erőssége 20-22-szeresére nő. 3000 Hz-ig terjedő frekvenciákon az E 60%-a a belső fülbe kerül. A középfülben 2 izom van, amelyek megváltoztatják a rezgéseket: a dobhártya feszítő izom (a dobhártya központi részéhez és a kalapács nyeléhez kapcsolódik) - a kontrakciós erő növekedésével az amplitúdó csökken; kengyelizom - összehúzódásai korlátozzák a kengyel mozgását. Ezek az izmok megakadályozzák a dobhártya sérülését. A hangok levegőátvitelén kívül vannak csonttranszfer, de ez a hangerő nem képes a koponya csontjait rezgésbe hozni.

belső fül

a belső fül egymáshoz kapcsolódó csövek és toldalékok labirintusa. Az egyensúly szerve a belső fülben található. A labirintusnak van csont alap, belül pedig van egy hártyás labirintus és van egy endolimfa. A fülkagyló a halló részhez tartozik, 2,5 fordulatot képez a központi tengely körül, és 3 létrára oszlik: vestibularis, dobhártya és hártyás. A vestibularis csatorna az ovális ablak membránjával kezdődik, és egy kerek ablakkal végződik. A cochlea csúcsán ez a 2 csatorna egy helicocream-szel kommunikál. És mindkét csatorna tele van perilimfával. Corti szerve a középső hártyás csatornában található. A fő membrán rugalmas szálakból épül fel, amelyek az alapnál kezdődnek (0,04 mm) és elérik a tetejét (0,5 mm). A tetejére a szálak sűrűsége 500-szor csökken. A Corti szerve a fő membránon található. 20-25 ezer speciális szőrsejtből épül fel, amelyek támasztósejteken helyezkednek el. A szőrsejtek 3-4 sorban (külső sor) és egy sorban (belső) fekszenek. A szőrsejtek tetején sztereocilusok vagy kinocilusok, a legnagyobb sztereokilok találhatók. A spirális ganglionból a 8. agyidegpár érzékszervi rostjai megközelítik a szőrsejteket. Ugyanakkor az izolált érzékeny rostok 90%-a a belső szőrsejteken köt ki. Belső szőrsejtenként akár 10 rost is konvergál. És a kompozícióban idegrostok vannak efferensek is (oliva-cochlearis köteg). A spirális ganglionból származó érzékszervi rostokon gátló szinapszisokat képeznek, és beidegzik a külső szőrsejteket. A Corti-szerv irritációja a csontok rezgésének az ovális ablakra való átvitelével jár. Az alacsony frekvenciájú rezgések az ovális ablaktól a cochlea tetejéig terjednek (a teljes fő membrán érintett). alacsony frekvenciák a fülkagyló tetején fekvő szőrsejtek gerjesztése van. Bekashi a hullámok terjedését tanulmányozta egy fülkagylóban. Úgy találta, hogy a gyakoriság növekedésével egy kisebb folyadékoszlop szívódott be. A magas frekvenciájú hangok nem érinthetik a teljes folyadékoszlopot, így minél magasabb a frekvencia, annál kevésbé ingadozik a perilimfa. A fő membrán oszcillációi előfordulhatnak a hangok hártyacsatornán történő átvitele során. Amikor a fő membrán oszcillál, a szőrsejtek felfelé mozognak, ami depolarizációt okoz, ha pedig lefelé, akkor a szőrszálak befelé térnek el, ami a sejtek hiperpolarizációjához vezet. Amikor a szőrsejtek depolarizálódnak, a Ca-csatornák megnyílnak, és a Ca elősegíti az akciós potenciált, amely információt hordoz a hangról. A külső hallósejtek efferens beidegzésűek, és a gerjesztés átvitele a külső szőrsejteken lévő Ash segítségével történik. Ezek a sejtek változtathatják hosszukat: a hiperpolarizáció során megrövidülnek, a polarizáció során pedig megnyúlnak. A külső szőrsejtek hosszának megváltoztatása befolyásolja az oszcillációs folyamatot, ami javítja a belső szőrsejtek hangérzékelését. A szőrsejtek potenciáljának változása az endo- és perilimfa ionösszetételével függ össze. A perilimfa hasonlít a cerebrospinális folyadékra, és az endolimfa is magas koncentráció K (150 mmol). Ezért az endolimfa pozitív töltést szerez a perilimfának (+80 mV). A szőrsejtek sok K-t tartalmaznak; membránpotenciállal rendelkeznek, belül negatív töltésűek, kívül pozitív töltésűek (MP = -70mV), és a potenciálkülönbség lehetővé teszi, hogy az endolimfából a K behatoljon a szőrsejtekbe. Egy hajszál helyzetének megváltoztatásával 200-300 K-csatorna nyílik meg és depolarizáció következik be. A záródást hiperpolarizáció kíséri. Cortiban test megy frekvenciakódolás a fő membrán különböző részeinek gerjesztése miatt. Ugyanakkor kimutatták, hogy az alacsony frekvenciájú hangokat a hanggal azonos számú idegimpulzus kódolja. Az ilyen kódolás 500 Hz-ig terjedő hang érzékelésével lehetséges. A hanginformáció kódolása a rostok röpülésének számának növelésével érhető el az intenzívebb hang érdekében, valamint az aktivált idegrostok számának köszönhetően. A spirális ganglion érző rostjai a medulla oblongata csiga háti és ventrális magjában végződnek. Ezekből a magokból a jel mind a saját, mind az ellenkező oldali olajbogyó magjaiba kerül. Az ő neuronjai távoznak emelkedő ösvények az oldalsó hurok részeként, amelyek megközelítik a quadrigemina inferior gumóit és a thalamus opticus geniculate medialis testét. Ez utóbbiból a jel a felső temporális gyrusba (Geshl gyrus) kerül. Ez megfelel a 41. és 42. mezőnek (elsődleges zóna) és a 22. mezőnek (másodlagos zóna). A központi idegrendszerben a neuronok topotonikus szerveződése létezik, vagyis a hangok különböző frekvenciákkal és eltérő intenzitással érzékelhetők. A kortikális központ fontos az észlelés, a hangszekvencia és a térbeli lokalizáció szempontjából. A 22-es mezőny legyőzésével a szavak meghatározása sérül (receptív oppozíció).

A kiváló olajbogyó magjai középső és oldalsó részekre oszlanak. Az oldalsó magok pedig meghatározzák a két fülbe érkező hangok egyenlőtlen intenzitását. A felsőbbrendű olajbogyó mediális magja rögzíti a bevitel időbeli különbségeit hangjelzések. Azt találták, hogy mindkét fülből érkező jelek ugyanazon észlelő neuron különböző dendritrendszereibe jutnak be. Szabálysértés auditív észlelés fülcsengésben nyilvánulhat meg a belső fül vagy a hallóideg irritációjával és kétféle süketséggel: vezetőképes és ideges. Az első a külső és a középfül elváltozásaihoz (viaszdugó), a második a belső fül hibáihoz és a hallóideg elváltozásaihoz kapcsolódik. Az idősek elvesztik a magas hangok észlelésének képességét. A két fülnek köszönhetően meg lehet határozni a hang térbeli lokalizációját. Ez akkor lehetséges, ha a hang 3 fokkal eltér a középállástól. A hangok érzékelése során a retikuláris képződés és az efferens rostok (a külső szőrsejtekre ható) adaptáció fejleszthető.

vizuális rendszer.

A látás egy több láncszemből álló folyamat, amely a képnek a szem retinájára történő vetítésével kezdődik, majd a fotoreceptorok gerjesztése, átvitel és transzformáció következik be a látórendszer idegi rétegeiben, és a felső kéreg döntésével ér véget. szakaszok a vizuális képről.

A szem optikai apparátusának felépítése és funkciói. A szem gömb alakú, ami fontos a szem elfordításához. A fény több átlátszó közegen halad át - a szaruhártya, a lencse és az üvegtest, amelyek bizonyos törőképességgel rendelkeznek, dioptriában kifejezve. A dioptria megegyezik a 100 cm-es gyújtótávolságú lencse törőképességével.A szem törőereje távoli tárgyak nézésekor 59D, közeliek 70,5D. A retinán fordított kép képződik.

Szállás- a szem alkalmazkodása a különböző távolságokban lévő tárgyak tiszta látásához. A lencse nagy szerepet játszik az akkomodációban. A közeli tárgyak figyelembevételekor a ciliáris izmok összehúzódnak, a zinn szalagja ellazul, a lencse rugalmassága miatt domborúbbá válik. A távoliak figyelembevételekor az izmok ellazulnak, a szalagok megfeszülnek, és megnyújtják a lencsét, ezáltal laposabbá válik. A ciliáris izmokat paraszimpatikus rostok beidegzik. oculomotoros ideg. Normális esetben a tiszta látás legtávolabbi pontja a végtelenben van, a legközelebbi pedig 10 cm-re van a szemtől. A lencse az életkorral veszít rugalmasságából, így a tiszta látás legközelebbi pontja eltávolodik, és szenilis távollátás alakul ki.

A szem fénytörési anomáliái.

Rövidlátás (rövidlátás). Ha a szem hossztengelye túl hosszú, vagy a lencse törőereje megnő, akkor a kép a retina elé fókuszál. Az ember nem lát jól. Konkáv lencsés szemüveget írnak elő.

Távollátás (hipermetrópia). A szem fénytörő közegének csökkenésével vagy a szem hossztengelyének lerövidülésével alakul ki. Ennek eredményeként a kép a retina mögé fókuszál, és a személy nehezen látja a közeli tárgyakat. Konvex lencsés szemüveget írnak elő.

Asztigmatizmus - a sugarak egyenlőtlen fénytörése különböző irányokba a szaruhártya nem szigorúan gömb alakú felülete miatt. Ezeket a hengereshez közelítő felületű üvegek kompenzálják.

Pupilla és pupilla reflex. A pupilla az írisz közepén lévő lyuk, amelyen keresztül a fénysugarak a szembe jutnak. A pupilla a szem mélységélességének növelésével és a szférikus aberráció kiküszöbölésével javítja a retinán lévő kép tisztaságát. Ha letakarja a szemét a fény elől, majd kinyitja, a pupilla gyorsan szűkül - a pupillareflex. Erős fényben a méret 1,8 mm, átlagosan - 2,4, sötétben - 7,5. A nagyítás gyengébb képminőséget eredményez, de növeli az érzékenységet. A reflexnek adaptív értéke van. A szimpatikus pupilla kitágul, a paraszimpatikus pupilla szűkül. Egészséges embereknél mindkét pupilla mérete azonos.

A retina felépítése és funkciói. A retina a szem belső fényérzékeny membránja. Rétegek:

Pigmentáris - folyamatok sorozata hámsejtek fekete szín. Funkciói: árnyékolás (megakadályozza a fény szórását és visszaverődését, növeli az átlátszóságot), a vizuális pigment regenerációja, a pálcikák és kúpok töredékeinek fagocitózisa, a fotoreceptorok táplálása. A receptorok és a pigmentréteg közötti kapcsolat gyenge, ezért itt következik be a retina leválása.

Fotoreceptorok. A lombikok felelősek színlátás, van belőlük 6-7 millió Alkonyathoz való botok, 110-123 millió darab van.Egyenlőtlenül helyezkednek el. NÁL NÉL üreg- csak lombik, itt - a legnagyobb látásélesség. A rudak érzékenyebbek, mint a lombik.

A fotoreceptor szerkezete. Ez egy külső befogadó részből áll - a külső szegmensből, vizuális pigmenttel; összekötő láb; nukleáris rész preszinaptikus végződéssel. A külső rész lemezekből áll - két membrán szerkezet. A kültéri szegmensek folyamatosan frissülnek. A preszinaptikus terminál glutamátot tartalmaz.

vizuális pigmentek. Rudakban - rodopszin 500 nm-es abszorpcióval. Lombikokban - jodopszin 420 nm (kék), 531 nm (zöld), 558 (piros) abszorpcióval. A molekula az opszin fehérjéből és a kromofor részből - a retinából - áll. Csak a cisz-izomer érzékeli a fényt.

A fotorecepció élettana. A fénykvantum elnyelésekor a cisz-retinális transz-retinálissá alakul. Ez térbeli változásokat okoz a pigment fehérje részében. A pigment színtelenné válik, és metarodopszin II-vé alakul, amely képes kölcsönhatásba lépni a membránhoz kötött transzducin fehérjével. A transzducin aktiválódik, és a GTP-hez kötődik, aktiválva a foszfodiészterázt. A PDE elpusztítja a cGMP-t. Ennek eredményeként a cGMP koncentrációja csökken, ami az ioncsatornák bezárásához vezet, míg a nátrium koncentrációja csökken, ami hiperpolarizációhoz és egy receptorpotenciál megjelenéséhez vezet, amely a sejtben a preszinaptikus terminálisig terjed, és a glutamát felszabadulás.

A receptor kezdeti sötét állapotának helyreállítása. Amikor a metarodopszin elveszti a tranducinnal való kölcsönhatási képességét, a cGMP-t szintetizáló guanilát-cikláz aktiválódik. A guanilát-ciklázt a cserefehérje által a sejtből kilökődő kalcium koncentrációjának csökkenése aktiválja. Ennek eredményeként a cGMP koncentrációja megemelkedik, és ismét az ioncsatornához kötődik, megnyitva azt. Nyitáskor a nátrium és a kalcium bejut a sejtbe, depolarizálja a receptormembránt, sötét állapotba hozza, ami ismét felgyorsítja a mediátor felszabadulását.

retina neuronok.

A fotoreceptorok szinaptikusan kapcsolódnak a bipoláris neuronokhoz. A neurotranszmitterre ható fény hatására a mediátor felszabadulása csökken, ami a bipoláris neuron hiperpolarizációjához vezet. A bipoláris jel a ganglionba kerül. A sok fotoreceptorból származó impulzusok egyetlen ganglion neuronhoz konvergálnak. A szomszédos retina neuronok interakcióját horizontális és amakrin sejtek biztosítják, amelyek jelei megváltoztatják a receptorok és a bipoláris (vízszintes), illetve a bipoláris és ganglionális (amakrin) közötti szinaptikus transzmissziót. Az amakrin sejtek oldalirányú gátlást végeznek a szomszédos ganglionsejtek között. A rendszer efferens rostokat is tartalmaz, amelyek a bipoláris és ganglionsejtek közötti szinapszisokra hatnak, szabályozva a köztük lévő gerjesztést.

Idegpályák.

Az 1. neuron bipoláris.

2. - ganglionos. Ezek folyamatai a kompozícióban vannak látóideg, részleges keresztezést kell végrehajtani (szükséges, hogy minden félteke információval szolgáljon minden szemből), és a látótraktus részeként az agyba kerül, bejutva a talamusz oldalsó geniculate testébe (3. neuron). A talamusztól - a kéreg vetületi zónájába, a 17. mezőbe. Itt van a 4. neuron.

vizuális funkciók.

Abszolút érzékenység. A vizuális érzés megjelenéséhez szükséges, hogy a fényinger minimális (küszöb) energiával rendelkezzen. A botot egy fénykvantum gerjesztheti. A botok és a lombikok ingerlékenységében alig különböznek egymástól, de az egy ganglionsejtnek jelet küldő receptorok száma eltérő a központban és a periférián.

Vizuális adaptáció.

A vizuális szenzoros rendszer alkalmazkodása az erős megvilágítás körülményeihez - fényadaptáció. Az ellenkező jelenség alkalmazkodás a sötéthez. Az érzékenység növekedése sötétben fokozatos, a vizuális pigmentek sötét helyreállása miatt. Először a jodopszin lombikot feloldják. Kevés hatással van az érzékenységre. Ezután a pálcikák rodopszinja helyreáll, ami nagymértékben növeli az érzékenységet. Az adaptáció szempontjából fontosak a retinaelemek közötti kapcsolatok változásának folyamatai is: a horizontális gátlás gyengülése, ami a sejtszám növekedéséhez vezet, jelek küldése a ganglion neuronnak. A központi idegrendszer befolyása is szerepet játszik. Az egyik szem megvilágítása csökkenti a másik szem érzékenységét.

Differenciális vizuális érzékenység. A Weber-törvény szerint egy személy megkülönbözteti a különbséget a megvilágításban, ha az 1-1,5%-kal erősebb.

Fényerő kontraszt az optikai neuronok kölcsönös oldalirányú gátlása miatt következik be. A világos háttéren lévő szürke csík sötétebbnek tűnik, mint a szürke csík a sötéten, mivel a világos háttér által gerjesztett sejtek gátolják a szürke csík által gerjesztett sejteket.

Vakító fényerő. A túl erős fény okozza kellemetlen érzés vakság. A vakító fényerő felső határa a szem alkalmazkodásától függ. Minél hosszabb volt a sötét adaptáció, annál kevésbé okoz vakító fényt.

Látás tehetetlensége. vizuális érzés megjelenik és azonnal eltűnik. Az irritációtól az érzékelésig 0,03-0,1 másodperc telik el. Az egymást gyorsan követő ingerek egyetlen szenzációvá egyesülnek. Minimális gyakoriság A fényingerek követését, amelyeknél az egyes érzetek összeolvadása következik be, a villogás-fúzió kritikus frekvenciájának nevezzük. Erre épül a mozi. Az irritáció megszűnése után is fennmaradó érzések szekvenciális képek (egy lámpa képe a sötétben, miután lekapcsolták).

Színlátás.

A teljes látható spektrum az ibolyától (400 nm) a vörösig (700 nm).

Elméletek. Helmholtz háromkomponensű elmélete. A színérzékelést háromféle, a spektrum egy részére érzékeny izzó (piros, zöld vagy kék) biztosítja.

Göring elmélete. A lombikok fehér-fekete, vörös-zöld és sárga-kék sugárzásra érzékeny anyagokat tartalmaznak.

Egységes színes képek. Ha ránéz egy festett tárgyra, majd a fehér háttér, akkor a háttér további színt kap. Az ok a színadaptáció.

Színvakság. A színvakság olyan rendellenesség, amelyben lehetetlen megkülönböztetni a színeket. Protanopia esetén a vörös szín nem különböztethető meg. Deuteranópiával - zöld. Tritanópiával - kék. Polikromatikus táblázatok alapján diagnosztizálják.

A színérzékelés teljes elvesztése az achromasia, amelyben minden a szürke árnyalataiban látható.

A tér érzékelése.

Látásélesség- a szem maximális képessége a tárgyak egyes részleteinek megkülönböztetésére. A normál szem két pontot különböztet meg, amelyek 1 perces szögben láthatók. Maximális élesség a területen sárga folt. Speciális táblázatok határozzák meg.

A hallás fontos az emberi életben, amely elsősorban a beszéd észleléséhez kapcsolódik. Az ember nem hall minden hangjelzést, csak azokat, amelyek számára biológiai és társadalmi jelentőséggel bírnak. Mivel a hang egy terjedő hullám, amelynek fő jellemzői a frekvencia és az amplitúdó, ezért a hallást ugyanazok a paraméterek jellemzik. A frekvenciát szubjektíven a hang tonalitásaként, az amplitúdót pedig intenzitásaként, hangosságaként érzékeljük. Az emberi fül képes érzékelni a 20 Hz-től 20 000 Hz-ig terjedő frekvenciájú és akár 140 dB intenzitású hangokat (fájdalomküszöb). A legfinomabb hallás az 1-2 ezer Hz-es tartományban rejlik, i.e. a beszédjelek terén.

A hallóelemző perifériás része - a hallás szerve - a külső, a középső és a belső fülből áll (4. ábra).

Rizs. 4. Emberi fül: 1 - fülkagyló; 2 - külső hallónyílás; 3 - dobhártya; 4 - Eustach-cső; 5 - kalapács; 6 - üllő; 7 - kengyel; 8 - ovális ablak; 9 - csiga.

külső fül magába foglalja fülkagylóés a külső hallójárat. Ezek a szerkezetek kürtként működnek, és a hangrezgéseket egy bizonyos irányba koncentrálják. A fülkagyló részt vesz a hang lokalizációjának meghatározásában is.

Középfül magában foglalja a dobhártyát és a hallócsontokat.

A külső fület a középfültől elválasztó dobhártya egy 0,1 mm vastag, különböző irányban futó rostokból szőtt septum. Alakjában egy befelé irányuló tölcsérre hasonlít. A dobhártya vibrálni kezd a külső hallójáraton áthaladó hangrezgések hatására. A membrán rezgései a hanghullám paramétereitől függenek: minél nagyobb a hang frekvenciája és hangereje, annál nagyobb a frekvencia és annál nagyobb a dobhártya oszcillációinak amplitúdója.

Ezek a rezgések a hallócsontokra – a kalapácsra, az üllőre és a kengyelre – jutnak át. A kengyel felülete az ovális ablak membránjával szomszédos. A hallócsontok egy karrendszert alkotnak egymás között, amely felerősíti a dobhártyából átvitt rezgéseket. A kengyel felületének a dobhártyához viszonyított aránya 1:22, ami ugyanennyivel növeli a hanghullámok nyomását az ovális ablak membránján. Ennek a körülménynek nagy jelentősége van, hiszen a dobhártyára ható gyenge hanghullámok is képesek leküzdeni az ovális ablak membránjának ellenállását és mozgásba hozni a fülkagylóban a folyadékoszlopot. Így a belső fülbe továbbított rezgési energia körülbelül 20-szorosára nő. Nagyon hangos hangoknál azonban ugyanaz a csontrendszer speciális izmok segítségével gyengíti a rezgések átadását.

A középfület a belsőtől elválasztó falban az ovális mellett egy szintén membránnal lezárt kerek ablak is található. A fülkagylóban lévő folyadék ingadozása, amely az ovális ablakból indult ki és a fülkagyló járatai mentén haladt át, csillapítás nélkül eléri a kerek ablakot. Ha ez az ablak a membránnal nem létezne, a folyadék összenyomhatatlansága miatt a rezgései lehetetlenek lennének.

A középfül ürege ezen keresztül kommunikál a külső környezettel fülkürt, amely biztosítja a légkörhöz közeli állandó nyomás fenntartását az üregben, amely a legkedvezőbb feltételeket teremti meg a dobhártya ingadozásához.

belső fül(labirintus) magában foglalja a halló és a vesztibuláris receptor apparátust. A belső fül halló része - a cochlea egy spirálisan csavart, fokozatosan bővülő csontcsatorna (emberben 2,5 fordulat, a lökethossz körülbelül 35 mm) (5. ábra).

A csontcsatornát teljes hosszában két membrán osztja fel: egy vékonyabb vestibularis (Reissner) membrán és egy sűrűbb és rugalmasabb - a fő (basilaris, bazális) membrán. A cochlea tetején mindkét membrán össze van kötve, és van bennük egy lyuk - a helicotrema. A vestibularis és basilaris membrán a csontos csatornát három folyadékkal teli járatra vagy létrára osztja.

A fülkagyló felső csatornája vagy scala vestibularis az ovális ablakból indul ki, és a csiga tetejéig tart, ahol a helicotremán keresztül kommunikál a csiga alsó csatornájával - a scala tympanival, amely a csiga régiójában kezdődik. kerek ablak. A felső és alsó csatornák perilimfával vannak kitöltve, amely összetételében hasonlít a cerebrospinális folyadékhoz. A középső hártyás csatorna (scala cochlea) nem kommunikál más csatornák üregével, és endolimfával van kitöltve. A cochlearis scala basilaris (alap) membránján található a cochlea receptor apparátusa - Corti szerve szőrsejtekből áll. A szőrsejtek felett található az integumentáris (tektoriális) membrán. Amikor a hangrezgéseket a hallócsontok rendszerén keresztül a fülkagylóba továbbítják, az utóbbiban rezeg a folyadék és ennek megfelelően a membrán, amelyen a szőrsejtek találhatók. A szőrszálak hozzáérnek a tektoriális membránhoz és deformálódnak, ami a receptorok gerjesztésének és a receptorpotenciál keletkezésének közvetlen oka. A receptorpotenciál a neurotranszmitter, az acetilkolin felszabadulását idézi elő a szinapszisban, ami viszont akciós potenciálok kialakulásához vezet a hallóideg rostjaiban. Továbbá ez a gerjesztés a csiga spirális ganglionjának idegsejtjeibe kerül, onnan pedig a medulla oblongata hallóközpontjába - a cochleáris magokba. A cochlearis magok neuronjainak bekapcsolása után az impulzusok a következő sejtklaszterbe - a felső olivar pontinus komplex magjaiba - mennek. Összes afferens pályák a cochlearis magok és a superior oliva komplex magjai a hátsó colliculusban vagy inferior colliculusban, a középagy hallóközpontjában végződnek. Innen ideg impulzusok belép a talamusz belső geniculate testébe, amelynek sejtjeinek folyamatai a hallókéregbe kerülnek. A hallókéreg a halántéklebeny felső részén található, és magában foglalja a 41. és 42. mezőt (Brodman szerint).

A felszálló (afferens) hallópálya mellett van egy leszálló centrifugális vagy efferens pálya is, amely az érzékszervi áramlás szabályozására szolgál.

.Az auditív információ feldolgozásának elvei és a pszichoakusztika alapjai

A hang fő paraméterei a hang intenzitása (vagy hangnyomásszintje), frekvenciája, időtartama és a hangforrás térbeli elhelyezkedése. Milyen mechanizmusok állnak ezen paraméterek észlelésének hátterében?

Hangintenzitás a receptorok szintjén a receptorpotenciál amplitúdója kódolja: minél hangosabb a hang, annál nagyobb az amplitúdó. De itt, mint a vizuális rendszerben, nem lineáris, hanem logaritmikus függés van. A vizuális rendszerrel ellentétben a hallórendszer egy másik módszert is alkalmaz - a gerjesztett receptorok számával történő kódolást (a különböző szőrsejtek eltérő küszöbszintje miatt).

A hallórendszer központi részeiben, az intenzitás növekedésével, általában nő az idegimpulzusok gyakorisága. A központi idegsejtek esetében azonban nem az intenzitás abszolút szintje a legjelentősebb, hanem annak időbeni változásának jellege (amplitúdó-időbeli moduláció).

A hang rezgésének frekvenciája. A receptorok bekapcsolva alapmembrán szigorúan meghatározott sorrendben helyezkednek el: a cochlea ovális ablakához közelebb eső részen a receptorok magas frekvenciára, a cochlea tetejéhez közelebbi membránterületen találhatók pedig alacsony frekvenciákra. Így a hang frekvenciáját a receptor elhelyezkedése kódolja az alapmembránon. Ez a kódolási mód megmaradt a fedő struktúrákban is, hiszen ezek a fő membrán egyfajta „térképei”, és az idegelemek egymáshoz viszonyított helyzete itt pontosan megegyezik az alapmembránon lévővel. Ezt az elvet aktuálisnak nevezik. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy az érzékszervi rendszer magas szintjein a neuronok már nem egy tiszta hangra (frekvenciára) reagálnak, hanem annak időbeni változására, i. összetettebb jelekre, amelyeknek általában van ilyen vagy olyan biológiai jelentése.

Hang időtartama a tónusos neuronok kisülésének időtartama kódolja, amelyek az inger teljes időtartama alatt képesek gerjeszteni.

Térbeli hanglokalizáció elsősorban kettő biztosítja különböző mechanizmusok. Befoglalásuk a hang frekvenciájától vagy hullámhosszától függ. Alacsony frekvenciájú jeleknél (kb. 1,5 kHz-ig) a hullámhossz kisebb, mint az interaurális távolság, ami egy emberre átlagosan 21 cm. Ebben az esetben a forrás lokalizált a hang eltérő érkezési időpontja miatt hullám mindkét fülnél, az azimuttól függően. 3 kHz-nél nagyobb frekvenciákon a hullámhossz nyilvánvalóan kisebb, mint az interaurális távolság. Az ilyen hullámok a fejet nem tudják megkerülni, többször visszaverődnek a környező tárgyakról és a fejről, miközben elvesztik a hangrezgések energiáját. Ebben az esetben a lokalizációt elsősorban az interaurális intenzitásbeli különbségek miatt hajtják végre. Az 1,5 Hz-től 3 kHz-ig terjedő frekvenciatartományban az időbeli lokalizációs mechanizmus az intenzitásbecslési mechanizmusra változik, és az átmeneti tartomány kedvezőtlennek bizonyul a hangforrás helyének meghatározásához.

A hangforrás helyének meghatározásakor fontos felmérni a távolságát. A probléma megoldásában jelentős szerepet játszik a jel intenzitása: minél nagyobb a távolság a megfigyelőtől, annál kisebb az észlelt intenzitás. Nagy távolságoknál (több mint 15 m) figyelembe vesszük a hozzánk jutott hang spektrális összetételét: a magas frekvenciájú hangok gyorsabban halkulnak el, pl. "fusson" rövidebb távolságot, az alacsony frekvenciájú hangok éppen ellenkezőleg, lassabban halkulnak el és tovább terjednek. Ezért a távoli forrás által kibocsátott hangok alacsonyabbnak tűnnek számunkra. A távolság megítélését nagymértékben megkönnyítő egyik tényező a visszaverő felületekről érkező hangjel visszaverődése, pl. visszavert hang érzékelése.

A hallórendszer nemcsak álló, hanem mozgó hangforrás helyét is képes meghatározni. A hangforrás lokalizációjának megítélésének fiziológiai alapja a felső olivarkomplexumban, a hátsó colliculusokban, a geniculátum belső testében és a hallókéregben elhelyezkedő úgynevezett mozgásérzékelő neuronok aktivitása. De a vezető szerep itt a felső olajbogyóé és a hátsó domboké.

Kérdések és feladatok az önkontrollhoz

1. Tekintsük a hallószerv felépítését! Ismertesse a külső fül funkcióit!

2. Mi a szerepe középfül a hangrezgések átvitelében?

3. Tekintsük a cochlea és a Corti-szerv felépítését!

4. Mik azok a hallóreceptorok, és mi a gerjesztésük közvetlen oka?

5. Hogyan történik a hangrezgések átalakítása idegimpulzusokká?

6. Ismertesse a halláselemző központi részeit!

7. Ismertesse a hangintenzitás kódolásának mechanizmusait a hallórendszer különböző szintjein?

8. Hogyan történik a hangfrekvencia kódolása?

9. Milyen térbeli hanglokalizációs mechanizmusokat ismer?

10. Milyen frekvenciatartományban érzékeli a hangokat az emberi fül? Miért vannak a legalacsonyabb intenzitási küszöbök az emberekben az 1–2 kHz tartományban?

A halláselemző (auditory sensor system) a második legfontosabb távoli emberi elemző. A hallás játssza a legfontosabb szerepet az emberben az artikulált beszéd kialakulásával kapcsolatban. Az akusztikus (hang)jelek különböző frekvenciájú és erősségű levegőrezgések. Gerjesztik a belső fül cochleájában található hallási receptorokat. A receptorok aktiválják az első hallóneuronokat, majd a szenzoros információ egy sor egymást követő struktúrán keresztül jut el a hallókéregbe (temporális régióba).

A hallószerv (fül) a hallásanalizátor perifériás része, amelyben a hallási receptorok találhatók. A fül szerkezetét és funkcióit a táblázat mutatja be. 12.2, ábra. 12.10.

12.2. táblázat.

A fül felépítése és funkciói

fülrész	Szerkezet	Funkciók
külső fül	fülkagyló, külső hallónyílás, dobhártya	Védő (kénleadás). Hangokat rögzít és vezet. Hanghullámok rezegtetik a dobhártyát, ami a hallócsontokat vibrálja.
Középfül	Levegővel töltött üreg, amely tartalmazza a hallócsontokat (kalapács, üllő, kengyel) és az Eustachian (halló) csövet	A hallócsontok 50-szer vezetik és erősítik fel a hangrezgéseket. Az Eustachianus cső a nasopharynxhez kapcsolódik, hogy kiegyenlítse a dobhártyára nehezedő nyomást.
belső fül	Hallószerv: ovális és kerek ablakok, fülkagyló folyadékkal töltött üreggel és Corti szerve - hangvevő készülék	A Corti-szervben található hallásreceptorok a hangjeleket idegimpulzusokká alakítják, amelyek a hallóidegbe, majd az agykéreg hallózónájába jutnak.
	Egyensúlyszerv (vestibularis apparátus): három félkör alakú csatorna, otolitikus készülék	Érzékeli a test helyzetét a térben, és impulzusokat továbbít a medulla oblongata felé, majd az agykéreg vestibularis zónájába; válaszimpulzusok segítenek fenntartani a test egyensúlyát

Rizs. 12.10. Szervek meghallgatás és egyensúlyi. A hallószerv (Corti szerve) és egyensúlyi szervének (a fésűkagyló) receptorelemeiből kinyúló vestibulocochlearis ideg (VIII pár agyidegpár) külső, középső és belső füle, valamint halló- és vesztibularis (vestibularis) ága és foltok).

A hang átvitelének és érzékelésének mechanizmusa. A hangrezgéseket a fülkagyló veszi fel, és a külső hallójáraton keresztül továbbítja a dobhártyához, amely a hanghullámok frekvenciájának megfelelően rezegni kezd. A dobhártya rezgései a középfül osszikuláris láncára és részvételükkel az ovális ablak membránjára továbbítódnak. Az előszoba ablak membránjának rezgései átkerülnek a perilimfára és az endolimfára, ami a fő membrán és a rajta található Corti szerv rezgését okozza. Ilyenkor a szőrsejtek hajszálaikkal érintik az integumentáris (tectorialis) membránt, és mechanikai irritáció hatására bennük gerjesztés lép fel, amely továbbadódik a vestibulocochlearis ideg rostjaiba (12.11. ábra).

Rizs. 12.11. Hártyás csatorna és spirál (Kortijev) szerv. A cochlearis csatorna a dobhártya és a vestibularis scala, valamint a membráncsatornára (középső scala) oszlik, amelyben Corti szerve található. A hártyás csatornát a basilaris membrán választja el a scala tympanitól. Tartalmazza a spirális ganglion neuronjainak perifériás folyamatait, amelyek szinaptikus érintkezést képeznek a külső és belső szőrsejtekkel.

A Corti-szerv receptorsejtjeinek elhelyezkedése és szerkezete. A fő membránon kétféle receptor szőrsejt található: belső és külső, amelyeket Corti ívei választanak el egymástól.

A belső szőrsejtek egy sorban vannak elrendezve; ezek száma teljes hosszában hártyás csatorna eléri a 3500. A külső szőrsejtek 3-4 sorban vannak elrendezve; teljes számuk 12 000-20 000. Mindegyik szőrsejt hosszúkás alakú; egyik pólusa a főhártyán van rögzítve, a második a fülkagyló hártyás csatornájának üregében van. Ennek a rúdnak a végén szőrszálak vannak, ill stereocilia. Számuk mindegyik belső cellán 30-40, és nagyon rövidek - 4-5 mikron; minden külső sejten a szőrszálak száma eléri a 65-120-at, vékonyabbak és hosszabbak. A receptorsejtek szőrszálait az endolimfa megmossa, és érintkezésbe kerül az integumentáris (tektoriális) membránnal, amely a szőrsejtek felett helyezkedik el a membráncsatorna teljes hosszában.

Az auditív vétel mechanizmusa. A hang hatására a fő membrán oszcillálni kezd, a receptorsejtek leghosszabb szőrszálai (stereocilia) hozzáérnek az integumentáris membránhoz, és kissé meggörbülnek. A szőrszálak több fokos eltérése a legvékonyabb függőleges szálak (mikrofilamentumok) feszültségéhez vezet, amelyek összekötik a sejt szomszédos szőrszálainak tetejét. Ez a feszültség tisztán mechanikusan nyit 1-5 ioncsatornát a stereocilium membránban. A nyitott csatornán keresztül káliumion áram kezd befolyni a hajba. Egy csatorna nyitásához szükséges menetfeszítő erő elhanyagolható, körülbelül 2·10 -13 Newton. Még meglepőbb az a tény, hogy az ember által érzett hangok közül a leggyengébb a szomszédos sztereocíliák csúcsait összekötő függőleges szálakat egy hidrogénatom átmérőjének fele távolságra nyújtja.

Az a tény, hogy a hallóreceptor elektromos válasza már 100-500 µs (mikroszekundum) után eléri a maximumát, azt jelenti, hogy a membrán ioncsatornái közvetlenül mechanikai inger hatására nyílnak meg, másodlagos intracelluláris hírvivők közreműködése nélkül. Ez megkülönbözteti a mechanoreceptorokat a sokkal lassabban ható fotoreceptoroktól.

A szőrsejt preszinaptikus végződésének depolarizációja egy neurotranszmitter (glutamát vagy aszpartát) felszabadulásához vezet a szinaptikus hasadékba. A mediátor az afferens rost posztszinaptikus membránjára hatva a posztszinaptikus potenciál gerjesztését, valamint az idegközpontokban terjedő impulzusok generálását idézi elő.

Egy sztereocilium membránjában csak néhány ioncsatorna megnyílása nyilvánvalóan nem elegendő a megfelelő nagyságú receptorpotenciál kialakulásához. A hallórendszer receptorszintjén a szenzoros jel fokozásának fontos mechanizmusa az egyes szőrsejtek összes sztereokíliájának (körülbelül 100) mechanikai kölcsönhatása. Kiderült, hogy egy receptor összes sztereokíliája vékony keresztirányú filamentumok révén kötegben kapcsolódik egymáshoz. Ezért ha egy vagy több hosszabb hajszálat meghajlítanak, az összes többi szőrszálat magukkal húzzák. Ennek eredményeként minden szőrszál ioncsatornája megnyílik, elegendő receptorpotenciált biztosítva.

binaurális hallás. Az embernek és az állatoknak van térbeli hallása, i.e. a hangforrás térbeli helyzetének meghatározásának képessége. Ez a tulajdonság a hallásanalizátor két szimmetrikus felének jelenlétén alapul (binaurális hallás).

A binaurális hallás élessége embernél igen magas: körülbelül 1 szögfok pontossággal képes meghatározni a hangforrás helyét. Ennek fiziológiai alapja az a képesség, hogy a hallásanalizátor idegi struktúrái képesek értékelni a hangingerek interaurális (intersticiális) különbségeit az egyes fülekbe jutás időpontja és intenzitásuk szerint. Ha a hangforrás a fej középvonalától távol helyezkedik el, a hanghullám valamivel korábban és nagyobb erővel érkezik az egyik fülbe, mint a másikba. A hang testtől való távolságának becslése a hang gyengülésével, hangszínének megváltozásával jár.

Az auditív analizátor a második legfontosabb elemző a kínálatban kognitív tevékenység személy. A hallórendszer a hangjelzések észlelésére szolgál, ami az artikulált beszéd észleléséhez kapcsolódóan különleges szerepet tulajdonít neki. Az a gyermek, aki kora gyermekkorában elvesztette a hallását, a beszédképességét is elveszíti.

A halláselemző szerkezete:

A perifériás rész a fülben lévő receptor apparátus (belső);

A vezető rész a hallóideg;

A központi rész az agykéreg (temporális lebeny) hallózónája.

A fül szerkezete.

A fül - a hallás és az egyensúly szerve, a következőket tartalmazza:

A külső fül az a fül, amely felveszi a hangrezgéseket, és a külső hallójáratba irányítja. A fülkagylót rugalmas porc alkotja, kívülről bőr borítja. A külső hallónyílás 2,5 cm hosszú, ívelt járatnak tűnik, bőrét szőrök borítják. A fülzsírt termelő mirigycsatornák a hallójáratba nyílnak. Mind a haj, mind a fülzsír védő funkciót lát el;

Középfül. Tartalma: dobhártya, dobüreg (levegővel), hallócsontok - kalapács, üllő, kengyel (hangrezgéseket továbbít a dobhártyáról a belső fül ovális ablakába, megakadályozza annak túlterhelését), Eustachianus cső (összeköti a középsőt fülüreg a garattal). A dobhártya egy vékony rugalmas lemez, amely a külső és a középfül határán helyezkedik el. A malleus egyik végén a dobhártyához, a másik végén az üllőhöz kapcsolódik, amely a kengyelhez kapcsolódik. A kengyel egy ovális ablakhoz csatlakozik, amely elválasztja dobüreg a belső fülből. A hallócső (Eustachianus) a dobüreget a nasopharynxszel köti össze, belülről nyálkahártyával bélelt. Ugyanolyan nyomást tart fenn kívül és belül a dobhártyán.

A középfül el van választva a belső fültől csontfal, amelyben két lyuk van (egy kerek ablak és egy ovális ablak);

Belső fül. A halántékcsontban található, és a csontos és hártyás labirintusok alkotják. A kötőszövet hártyás labirintusa a csontos labirintusban található. A csontos és hártyás labirintus között egy folyadék - perilimfa, a hártyás labirintus belsejében - endolimfa található.

A csontos labirintus a fülkagylóból (hangvevő készülék), az előcsarnokból (egy része vesztibuláris készülék) és három félkör alakú csatorna (a hallás és az egyensúly szerve). A hártyás labirintus a csontos labirintus belsejében található. Közöttük egy folyadék - perilimfa, a hártyás labirintus belsejében pedig - endolimfa. A cochlea membrán labirintusában található a Corti szerve - a hallásanalizátor receptor része, amely a hang rezgéseit ideges izgalom. A csontos előcsarnok, amely a belső fül labirintusának középső részét képezi, két nyitott ablakok, ovális és kerek, amelyek összekötik a csontüreget a dobhártyával. Az ovális ablakot a kengyel talpa, a kerek ablakot pedig mozgatható rugalmas kötőszöveti lemez zárja le.

Hangérzékelés: a fülkagylón keresztül a hanghullámok bejutnak a külső hallójáratba és a dobhártya oszcilláló mozgásait idézik elő - a dobhártya rezgései átadódnak a hallócsontokra, melyek mozgása az ovális ablakot bezáró kengyel rezgését okozza - a kengyel mozgásai az ovális ablakból a perilimfát megingatják, rezgései továbbadódnak - vibrációs endolimfa, a főhártya oszcillációját vonja maga után - a főhártya és az endolimfa mozgása során a csiga belsejében lévő integumentáris membrán bizonyos erővel érinti a receptorsejtek mikrobolyhjait, frekvencia, amelyek gerjesztettek - gerjesztés által hallóideg a kéreg alatti hallásközpontokba ( középagy) –– magasabb elemzésés a hallási ingerek szintézise ben történik kérgi központ hallási analizátor, amely a halántéklebenyben található. Itt különbséget kell tenni a hang természete, erőssége, magassága között.