La parte finale dell'analizzatore uditivo. Fisiologia e anatomia legate all'età

Sezione del recettore (periferico) dell'analizzatore uditivo, convertendo l'energia delle onde sonore nell'energia dell'eccitazione nervosa, rappresentata dalle cellule ciliate recettrici dell'organo del Corti (organo Corti), situato nella coclea. Recettori uditivi(fonorecettori) appartengono ai meccanorecettori, sono secondari e sono rappresentati da cellule ciliate interne ed esterne. Gli esseri umani hanno circa 3.500 cellule ciliate interne e 20.000 esterne, che si trovano sulla membrana basilare all'interno del canale medio dell'orecchio interno.

Riso. 2.6. Organo dell'udito

L'orecchio interno (apparato di ricezione del suono), così come l'orecchio medio (apparato di trasmissione del suono) e l'orecchio esterno (apparato di ricezione del suono) sono riuniti nel concetto organo dell'udito (Fig. 2.6).

Orecchio esterno grazie al padiglione auricolare garantisce la cattura dei suoni e la loro concentrazione verso l'esterno canale uditivo e aumentare l'intensità dei suoni. Inoltre, le strutture dell'orecchio esterno svolgono una funzione protettiva, proteggendo il timpano dagli effetti meccanici e termici dell'ambiente esterno.

Orecchio medio(sezione di conduzione del suono) è rappresentata dalla cavità timpanica, dove si trovano tre ossicini uditivi: il martello, l'incudine e la staffa. L'orecchio medio è separato dal condotto uditivo esterno dal timpano. Il manico del martello è intessuto nel timpano, l'altra estremità è articolata con l'incudine, che a sua volta è articolato con la staffa. La staffa è adiacente alla membrana della finestra ovale. L'orecchio medio ha uno speciale meccanismo di difesa, rappresentato da due muscoli: il muscolo che tende il timpano e il muscolo che fissa la staffa. Il grado di contrazione di questi muscoli dipende dalla forza vibrazioni sonore. A suoni forti Durante le oscillazioni, i muscoli limitano l'ampiezza delle oscillazioni timpano e movimento della staffa, proteggendo così l'apparato recettore durante orecchio interno da sovreccitazione e distruzione. In caso di forte irritazione istantanea (colpo di campana), questo meccanismo di protezione non ha il tempo di entrare in funzione. Contrazione di entrambi i muscoli cavità timpanica effettuato attraverso il meccanismo di un riflesso incondizionato, che si chiude a livello del tronco encefalico. La pressione nella cavità timpanica è uguale alla pressione atmosferica, che è molto importante per un'adeguata percezione dei suoni. Questa funzione è svolta dalla tromba di Eustachio, che collega la cavità dell'orecchio medio alla faringe. Durante la deglutizione, il tubo si apre, ventilando la cavità dell'orecchio medio e equalizzando la pressione al suo interno con la pressione atmosferica. Se pressione esterna cambia rapidamente (rapido aumento dell'altitudine) e la deglutizione non avviene, quindi la differenza di pressione tra l'aria atmosferica e l'aria nella cavità timpanica porta alla tensione del timpano e alla comparsa di sensazioni spiacevoli, una diminuzione della percezione dei suoni.

Orecchio interno rappresentato dalla coclea - un canale osseo attorcigliato a spirale con 2,5 giri, diviso dalla membrana principale e dalla membrana Reissner in tre parti strette (scale). Il canale superiore (scala vestibularis) parte dalla finestra ovale e si collega al canale inferiore (scala tympani) attraverso l'elicotrema (foro nell'apice) e termina con la finestra rotonda. Entrambi i canali sono un tutt'uno e sono pieni di perilinfa, simile nella composizione a liquido cerebrospinale. Tra i canali superiore e inferiore ce n'è uno intermedio (scala centrale). È isolato e pieno di endolinfa. All'interno del canale medio sulla membrana principale si trova l'effettivo apparato di ricezione del suono: l'organo di Corti (organo di Corti) con cellule recettrici, che rappresentano la parte periferica dell'analizzatore uditivo.

La membrana principale in prossimità della finestra ovale ha una larghezza di 0,04 mm, poi verso l'apice si espande gradualmente, raggiungendo 0,5 mm all'elicotrema.

Reparto cablaggio L'analizzatore uditivo è rappresentato da un neurone bipolare periferico situato nel ganglio spirale della coclea (il primo neurone). Fibre del nervo uditivo (o cocleare), formato da assoni i neuroni del ganglio spirale terminano sulle cellule dei nuclei del complesso cocleare del midollo allungato (secondo neurone). Quindi, dopo una parziale decussazione, le fibre vanno al corpo genicolato mediale del metatalamo, dove avviene nuovamente la commutazione (terzo neurone), da qui l'eccitazione entra nella corteccia (quarto neurone). Nei corpi genicolati mediali (interni), così come nelle tuberosità inferiori del quadrigemino, ci sono centri di reazioni motorie riflesse che si verificano quando esposti al suono.

Centrale, O corticale, dipartimento l'analizzatore uditivo si trova in alto Lobo temporale grande cervello(giro temporale superiore, aree 41 e 42 secondo Brodmann). Il giro temporale trasversale (giro di Heschl) è importante per la funzione dell'analizzatore uditivo.

Sistema sensoriale uditivo integrato da meccanismi feedback, fornendo la regolazione dell'attività di tutti i livelli dell'analizzatore uditivo con la partecipazione di percorsi discendenti. Tali percorsi iniziano dalle cellule della corteccia uditiva, passando in sequenza nei corpi genicolati mediali del metatalamo, nel collicolo posteriore (inferiore) e nei nuclei del complesso cocleare. Come parte del nervo uditivo, le fibre centrifughe raggiungono le cellule ciliate dell'organo del Corti e le sintonizzano per percepire determinati segnali sonori.

L'analizzatore uditivo comprende tre parti principali: l'organo dell'udito, i nervi uditivi, i centri sottocorticali e corticali del cervello. Non molte persone sanno come funziona un analizzatore dell'udito, ma oggi proveremo a capirlo insieme.

Una persona riconosce il mondo che lo circonda e si adatta alla società grazie ai suoi sensi. Uno dei più importanti sono gli organi uditivi, che captano le vibrazioni sonore e forniscono a una persona informazioni su ciò che sta accadendo intorno a lui. L'insieme dei sistemi e degli organi che forniscono il senso dell'udito è chiamato analizzatore uditivo. Diamo un'occhiata alla struttura dell'organo dell'udito e dell'equilibrio.

La struttura dell'analizzatore uditivo

Le funzioni dell'analizzatore uditivo, come menzionato sopra, sono di percepire il suono e fornire informazioni a una persona, ma nonostante tutta la semplicità a prima vista, questa è una procedura piuttosto complessa. Per comprendere meglio come funzionano le sezioni dell'analizzatore uditivo nel corpo umano, è necessario comprendere a fondo qual è l'anatomia interna dell'analizzatore uditivo.

Gli organi uditivi nei bambini e negli adulti sono identici; comprendono tre tipi di recettori degli apparecchi acustici:

• recettori che percepiscono le vibrazioni delle onde aeree;
• recettori che danno a una persona un'idea della posizione del corpo;
• centri recettori che permettono di percepire la velocità del movimento e la sua direzione.

L'organo uditivo di ogni persona è composto da 3 parti; esaminando ciascuna di esse in modo più dettagliato, puoi capire come una persona percepisce i suoni. Quindi, l'orecchio esterno è la combinazione del padiglione auricolare e del canale uditivo. Il guscio è una cavità costituita da cartilagine elastica ricoperta strato sottile pelle. rappresenta un certo amplificatore per la conversione delle vibrazioni sonore. Le orecchie si trovano su entrambi i lati della testa umana e non svolgono alcun ruolo, poiché raccolgono semplicemente le onde sonore. Le orecchie sono immobili e anche se sono assenti parte esterna, la struttura dell'analizzatore uditivo umano non subirà molti danni.

Considerando la struttura, possiamo dire che si tratta di un piccolo canale lungo 2,5 cm, rivestito di pelle con piccoli peli. Il canale contiene ghiandole apocrine capaci di produrre cerume, che, insieme ai peli, consente di proteggere le seguenti parti dell'orecchio da polvere, contaminazione e particelle estranee. La parte esterna dell'orecchio aiuta solo a raccogliere i suoni e a condurli alla parte centrale dell'analizzatore uditivo.

Timpano e orecchio medio

Il timpano ha la forma di un piccolo ovale con un diametro di 10 mm; un'onda sonora lo attraversa, dove crea alcune vibrazioni nel liquido, che riempie questa sezione dell'analizzatore uditivo umano. Per trasmettere le vibrazioni dell'aria, l'orecchio umano è dotato di un sistema di ossicini uditivi; sono i loro movimenti che attivano la vibrazione del fluido.

Tra la parte esterna dell'organo uditivo e la parte interna si trova l'orecchio medio. Questa sezione dell'orecchio si presenta come una piccola cavità, con una capacità non superiore a 75 ml. Questa cavità è collegata alla faringe, alle cellule e al tubo uditivo, che è una sorta di miccia che equalizza la pressione all'interno e all'esterno dell'orecchio. Vorrei sottolineare che il timpano è sempre sottoposto allo stesso pressione atmosferica sia all'esterno che all'interno, ciò consente all'organo dell'udito di funzionare normalmente. Se c'è una differenza tra la pressione interna ed esterna, l'acuità uditiva sarà compromessa.

Struttura dell'orecchio interno

Il più difficile parte sistemata l'analizzatore uditivo lo è orecchio interno, è comunemente chiamato anche “labirinto”. Il principale apparato recettore che capta i suoni sono le cellule ciliate dell'orecchio interno o, come si dice anche, "coclea".

La sezione conduttiva dell'analizzatore uditivo è composta da 17.000 fibre nervose, che assomigliano alla struttura di un cavo telefonico con fili isolati separatamente, ciascuno dei quali trasmette determinate informazioni ai neuroni. Sono le cellule ciliate che rispondono alle vibrazioni del fluido all'interno dell'orecchio e trasmettono gli impulsi nervosi sotto forma di informazioni acustiche alla parte periferica del cervello. E la parte periferica del cervello è responsabile degli organi di senso.

Garantisce un trasferimento veloce impulsi nervosi percorsi di conduzione dell'analizzatore uditivo. In parole povere, i percorsi dell'analizzatore uditivo collegano l'organo uditivo con il sistema nervoso centrale umano. Si attivano le eccitazioni del nervo uditivo vie motorie, che sono responsabili, ad esempio, di spasmi oculari dovuti a un suono forte. La sezione corticale dell'analizzatore uditivo collega i recettori periferici di entrambi i lati e, quando si catturano le onde sonore, questa sezione confronta i suoni provenienti da entrambe le orecchie contemporaneamente.

Il meccanismo di trasmissione del suono in età diverse

Le caratteristiche anatomiche dell'analizzatore uditivo non cambiano affatto con l'età, ma vorrei sottolineare che esistono alcune caratteristiche legate all'età.

Gli organi uditivi iniziano a formarsi nell'embrione alla 12a settimana di sviluppo. L'orecchio inizia a funzionare immediatamente dopo la nascita, ma fasi iniziali L'attività uditiva umana è più simile ai riflessi. Suoni di diversa frequenza e intensità provocano riflessi diversi nei bambini, come chiudere gli occhi, tremare, aprire la bocca o respirare rapidamente. Se un neonato reagisce in questo modo a suoni distinti, è chiaro che l'analizzatore uditivo è sviluppato normalmente. In assenza di questi riflessi, sono necessarie ulteriori ricerche. A volte la reazione del bambino è rallentata dal fatto che inizialmente l'orecchio medio del neonato è pieno di un certo fluido che interferisce con il movimento degli ossicini uditivi; col tempo, il fluido specializzato si asciuga completamente e l'aria riempie invece l'orecchio medio.

Il bambino inizia a differenziare i diversi suoni a partire dai 3 mesi, e al 6° mese di vita comincia a distinguere i toni. A 9 mesi di vita, un bambino è in grado di riconoscere le voci dei suoi genitori, il rumore di un'auto, il canto di un uccello e altri suoni. I bambini iniziano a identificare una voce familiare ed estranea, a riconoscerla e iniziano a gridare, a gioire o addirittura a cercare con gli occhi la fonte del loro suono nativo se non è vicina. Lo sviluppo dell'analizzatore uditivo continua fino all'età di 6 anni, dopo di che la soglia uditiva del bambino diminuisce, ma allo stesso tempo aumenta l'acuità uditiva. Questo continua fino a 15 anni, poi funziona nella direzione opposta.

Nel periodo dai 6 ai 15 anni si può notare che il livello di sviluppo dell'udito è diverso, alcuni bambini captano meglio i suoni e riescono a ripeterli senza difficoltà, riescono a cantare bene e a copiare i suoni. Altri bambini hanno meno successo in questo, ma allo stesso tempo sentono perfettamente bene; questi bambini vengono talvolta chiamati "l'orso è nelle loro orecchie". La comunicazione tra bambini e adulti è di grande importanza; modella il linguaggio e la percezione musicale del bambino.

Riguardo caratteristiche anatomiche, quindi nei neonati la tuba uditiva è molto più corta che negli adulti e più larga, a causa di ciò, l'infezione da vie respiratorie così spesso colpisce i loro organi uditivi.

Cambiamenti negli apparecchi acustici nel corso della vita

Le caratteristiche dell’analizzatore uditivo legate all’età cambiano leggermente nel corso della vita di una persona, ad esempio in età avanzata percezione uditiva cambia la sua frequenza. Nell'infanzia, la soglia di sensibilità è molto più alta, è 3200 Hz. Dai 14 ai 40 anni siamo alla frequenza di 3000 Hz, mentre dai 40 ai 49 anni siamo a 2000 Hz. Dopo 50 anni, solo di 1000 Hz, è da questa età che inizia a diminuire limite superiore udibilità, che spiega la sordità in età avanzata.

Le persone anziane hanno spesso una percezione offuscata o un linguaggio intermittente, cioè sentono con qualche interferenza. Riescono a sentire bene parte del discorso, ma perdono alcune parole. Affinché una persona possa sentire normalmente, ha bisogno di entrambe le orecchie, una delle quali percepisce il suono e l'altra mantiene l'equilibrio. Quando una persona invecchia, la struttura del timpano cambia; sotto l'influenza di alcuni fattori, può diventare più denso, interrompendo l'equilibrio. Per quanto riguarda la sensibilità di genere ai suoni, gli uomini perdono l’udito molto più velocemente delle donne.

Vorrei sottolineare che con un allenamento specifico, anche in età avanzata, è possibile ottenere un aumento della soglia uditiva. Allo stesso modo, l’esposizione costante a forti rumori può avere effetti negativi sul sistema uditivo anche in giovane età. Per evitare conseguenze negative derivanti dall'esposizione costante a suoni forti sul corpo umano, è necessario monitorare. Si tratta di un insieme di misure volte a creare condizioni normali per il funzionamento dell'organo uditivo. Nelle persone giovane Il limite critico del rumore è di 60 dB e per i bambini in età scolare la soglia critica è di 60 dB. È sufficiente rimanere per un'ora in una stanza con un tale livello di rumore e le conseguenze negative non si faranno aspettare.

Ancora uno cambiamenti legati all’età apparecchio acustico è il fatto che col tempo il cerume si indurisce, ciò impedisce la normale vibrazione delle onde d'aria. Se una persona ha una tendenza alle malattie cardiovascolari. È probabile che il sangue circoli più velocemente nei vasi danneggiati e, man mano che una persona invecchia, sarà in grado di sentire rumori estranei nelle sue orecchie.

La medicina moderna ha capito da tempo come funziona l'analizzatore uditivo e sta lavorando con grande successo su apparecchi acustici che consentono alle persone dopo i 60 anni e ai bambini con difetti nello sviluppo dell'organo uditivo di vivere una vita piena.

La fisiologia e il funzionamento dell'analizzatore uditivo sono molto complessi ed è molto difficile per le persone senza le competenze adeguate comprenderli, ma in ogni caso teoricamente ogni persona dovrebbe avere familiarità.

Ora sai come funzionano i recettori e le sezioni dell'analizzatore uditivo.

La parte ricettiva dell'analizzatore uditivo è l'orecchio, la parte conduttiva è il nervo uditivo e la parte centrale è la zona uditiva della corteccia cerebrale. L'organo dell'udito è costituito da tre sezioni: l'orecchio esterno, medio e interno. L'orecchio comprende non solo l'organo dell'udito stesso, con l'aiuto del quale vengono percepite le sensazioni uditive, ma anche l'organo dell'equilibrio, grazie al quale il corpo viene mantenuto in una determinata posizione.

L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno. La conchiglia è formata da cartilagine ricoperta su entrambi i lati da pelle. Con l'aiuto di una conchiglia, una persona cattura la direzione del suono. I muscoli che muovono il padiglione auricolare sono rudimentali nell'uomo. Il canale uditivo esterno si presenta come un tubo lungo 30 mm, rivestito di pelle, che lo contiene ghiandole speciali, secernendo cerume. Nelle profondità del condotto uditivo è coperto da un sottile timpano forma ovale. Sul lato dell'orecchio medio, al centro del timpano, è rinforzata l'impugnatura del martello. La membrana è elastica; quando viene colpita dalle onde sonore, ripete queste vibrazioni senza distorsioni.

L'orecchio medio è rappresentato dalla cavità timpanica, che comunica con il rinofaringe attraverso la tromba uditiva (di Eustachio); È delimitato dall'orecchio esterno dal timpano. I componenti di questo dipartimento sono: martello, incudine E staffa. Con il manico il martello si fonde con il timpano, mentre l'incudine si articola sia con il martello che con la staffa, che copre il foro ovale che conduce all'orecchio interno. Nella parete che separa l'orecchio medio dall'orecchio interno, oltre alla finestra ovale, è presente anche una finestra rotonda ricoperta da una membrana.
Struttura dell'organo uditivo:
1 - padiglione auricolare, 2 - canale uditivo esterno,
3 - timpano, 4 - cavità dell'orecchio medio, 5 - tubo uditivo, 6 - coclea, 7 - canali semicircolari, 8 - incudine, 9 - martello, 10 - staffa

L'orecchio interno, o labirinto, si trova in profondità nell'osso temporale e ha doppie pareti: labirinto membranoso come se fosse inserito in osso, ripetendone la forma. Lo spazio simile a un divario tra loro è riempito liquido chiaro - perilinfa, cavità del labirinto membranoso - endolinfa. Labirinto presentato la soglia anteriormente ad essa c'è la coclea, posteriormente - canali semicircolari. La coclea comunica con la cavità dell'orecchio medio attraverso una finestra rotonda ricoperta da una membrana, mentre il vestibolo comunica attraverso la finestra ovale.

L'organo dell'udito è la coclea, le sue parti rimanenti costituiscono gli organi dell'equilibrio. La coclea è un canale attorcigliato a spirale di 2 3/4 giri, separato da un sottile setto membranoso. Questa membrana è arricciata a spirale e si chiama di base. Consiste in tessuto fibroso, che comprende circa 24mila fibre speciali (corde uditive) di diversa lunghezza e disposte trasversalmente lungo tutto il decorso della coclea: le più lunghe sono all'apice, le più corte alla base. Su queste fibre sovrastano le cellule ciliate uditive: i recettori. Questa è l'estremità periferica dell'analizzatore uditivo, o organo del Corti. Capelli cellule recettrici rivolto verso la cavità della coclea - l'endolinfa e il nervo uditivo provengono dalle cellule stesse.

Percezione degli stimoli sonori. Le onde sonore che passano attraverso il canale uditivo esterno provocano vibrazioni nel timpano e vengono trasmesse agli ossicini uditivi e da essi alla membrana della finestra ovale che conduce al vestibolo della coclea. La vibrazione che ne deriva mette in movimento la perilinfa e l'endolinfa dell'orecchio interno e viene percepita dalle fibre della membrana principale, che trasporta le cellule dell'organo del Corti. I suoni acuti con un'elevata frequenza di vibrazione vengono percepiti da fibre corte situate alla base della coclea e trasmessi ai peli delle cellule dell'organo del Corti. In questo caso, non tutte le cellule sono eccitate, ma solo quelle situate su fibre di una certa lunghezza. Di conseguenza, l'analisi primaria dei segnali sonori inizia già nell'organo del Corti, da cui viene trasmessa l'eccitazione lungo le fibre del nervo uditivo centro uditivo corteccia cerebrale dentro Lobo temporale, dove avviene la loro valutazione qualitativa.

Apparato vestibolare. L'apparato vestibolare svolge un ruolo importante nel determinare la posizione del corpo nello spazio, il suo movimento e la velocità di movimento. Si trova nell'orecchio interno ed è composto da vestibolo e tre canali semicircolari, situato su tre piani reciprocamente perpendicolari. I canali semicircolari sono pieni di endolinfa. Nell'endolinfa del vestibolo ci sono due sacche: girare E ovale con speciali pietre calcaree - statoliti, adiacente alle cellule recettrici dei capelli delle sacche.

Nella normale posizione del corpo, gli statoliti irritano con la loro pressione i peli delle cellule inferiori; quando la posizione del corpo cambia, gli statoliti si muovono e irritano con la loro pressione anche altre cellule; gli impulsi ricevuti vengono trasmessi alla corteccia emisferi cerebrali. In risposta all'irritazione dei recettori vestibolari associati al cervelletto e alla zona motoria degli emisferi cerebrali, il tono muscolare e la posizione del corpo nello spazio cambiano di riflesso. Dal sacco ovale si estendono tre canali semicircolari, che inizialmente hanno estensioni - ampolle, in cui i capelli cellule: si trovano i recettori. Poiché i canali si trovano su tre piani reciprocamente perpendicolari, l'endolinfa in essi, quando la posizione del corpo cambia, irrita alcuni recettori e l'eccitazione viene trasmessa alle parti corrispondenti del cervello. Il corpo risponde di riflesso con il necessario cambiamento nella posizione del corpo.

Igiene uditiva. Il cerume si accumula nel condotto uditivo esterno e intrappola polvere e microrganismi, quindi è necessario lavare regolarmente le orecchie con acqua tiepida e sapone; In nessun caso rimuovere lo zolfo con oggetti duri. Superlavoro sistema nervoso e l'affaticamento dell'udito può causare suoni e rumori acuti. Il rumore prolungato è particolarmente dannoso e causa la perdita dell’udito e persino la sordità. Forte rumore riduce la produttività del lavoro fino al 40-60%. Per combattere il rumore negli ambienti industriali, le pareti e i soffitti sono rivestiti con materiali speciali che assorbono il suono e vengono utilizzate cuffie individuali per la riduzione del rumore. Motori e macchine sono installati su fondazioni che attutiscono il rumore derivante dallo scuotimento dei meccanismi.

14.3. Analizzatore dell'udito

L'analizzatore uditivo è una combinazione di meccanica, recettore e strutture nervose, percependo e analizzando le vibrazioni sonore. La sezione periferica dell'analizzatore uditivo è rappresentata dall'organo uditivo, costituito dall'orecchio esterno, medio ed interno (Fig. 58).

L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno.

La base del padiglione auricolare è la cartilagine elastica, completata da una piega cutanea: il lobo, pieno di tessuto adiposo. Il lobo dell'orecchio di un neonato è appiattito, la sua cartilagine è morbida, la pelle è sottile e il lobo dell'orecchio è piccolo. Il padiglione auricolare cresce più rapidamente durante i primi due anni e dopo 10 anni. Cresce in lunghezza più velocemente che in larghezza. Il bordo libero del guscio è piegato verso l'interno a forma di ricciolo e dal suo fondo si alza un'antelice. Medialmente a quest'ultima si trova la cavità della conca, nella profondità della quale si trova l'apertura del canale uditivo esterno. Davanti c'è il trago, dietro c'è l'antitrago.

Il canale uditivo esterno è lungo 24 mm e termina al timpano. Il primo terzo del canale uditivo è una continuazione cartilaginea della conca, i restanti due terzi sono ossei e si trovano nella piramide dell'osso temporale. Canale uditivo esterno

nel neonato è stretto e lungo (15 mm), fortemente curvo, ristretto, le sue sezioni mediale e laterale sono espanse. Le pareti del canale uditivo esterno sono cartilaginee, ad eccezione dell'anello timpanico. La lunghezza del condotto uditivo in un bambino di 1 anno è di 20 mm e in un bambino di 5 anni è di 22 mm. Il canale uditivo è rivestito da una pelle con fibre sottili e ghiandole sudoripare modificate che secernono il cerume. Tutto ciò protegge il timpano dalle influenze ambientali avverse. Il timpano separa l'orecchio esterno dall'orecchio medio. È costituito da fibre di collagene, rivestite all'esterno dall'epidermide e all'interno dalla mucosa. Il timpano in un neonato è ben sviluppato. La sua altezza è di 9 mm, la larghezza è di 8 mm, come quella di un adulto, e forma un angolo di 35-40°.

L'orecchio medio è costituito dalla cavità timpanica, dagli ossicini uditivi e tubo uditivo.

Sulla parete anteriore della cavità timpanica è presente un'apertura nella tuba uditiva, attraverso la quale viene riempita d'aria. Sulla parete posteriore della cavità si aprono le cellule del processo mastoideo, e sulla parete mediale si trovano la finestra del vestibolo e la finestra della coclea, che conducono all'orecchio interno. La cavità timpanica in un neonato ha le stesse dimensioni di un adulto. La mucosa è ispessita e quindi la cavità timpanica è piena di liquido. Quando inizia la respirazione, passa attraverso il tubo uditivo nella faringe e viene inghiottito. Le pareti della cavità timpanica sono sottili, soprattutto quella superiore. Parete di fondo ha un'ampia apertura che conduce alla cavità mastoidea. Le cellule mastoidee sono assenti nei neonati a causa dello scarso sviluppo del processo mastoideo. La finestra della coclea è coperta da una membrana timpanica secondaria.

Nell'orecchio medio ci sono tre ossicini uditivi: il martello, l'incudine e la staffa. Il martello è collegato da un lato al timpano e dall'altro al corpo dell'incudine. Il lungo processo di quest'ultima si articola con la testa della staffa. La base della staffa è adiacente alla finestra del vestibolo. Gli ossicini uditivi di un neonato hanno dimensioni vicine a quelle di un adulto. Tutte e tre le ossa collegano il timpano all'orecchio interno.

Il tubo uditivo è un canale cartilagineo lungo (3,5 cm) e stretto (2 mm) che passa nel canale osseo dal lato della piramide. Il tubo serve per equalizzare la pressione dell'aria sul timpano. L'apertura del tubo nella faringe è in uno stato collassato e l'aria entra nella cavità timpanica solo durante la deglutizione o lo sbadiglio.

La tuba uditiva in un neonato è diritta, larga e corta, lunga 17-18 mm. Nel primo anno di vita cresce lentamente (20 mm), nel secondo anno cresce più velocemente (30 mm). A 5 anni la sua lunghezza è di 35 mm, in un adulto è di 35-38 mm. Il lume del tubo uditivo si restringe da 2,5 mm a 6 mesi a 2 mm a 2 anni e 1-2 mm a 6 anni.

L'orecchio interno, o labirinto, ha doppie pareti: il labirinto membranoso è inserito nel labirinto osseo. Tra di loro c'è un liquido limpido - perilinfa, e all'interno della membrana - endolinfa.

Il labirinto osseo è costituito dal vestibolo, dalla coclea e da tre canali semicircolari. Il vestibolo è una cavità ovale collegata alla cavità timpanica da un setto provvisto di due finestre: ovale (finestra del vestibolo) e rotonda (finestra della coclea). Nel vestibolo si aprono le aperture dei tre canali semicircolari e del canale spirale della coclea. La struttura dei canali semicircolari verrà discussa durante la descrizione dell'analizzatore vestibolare. La coclea ossea è un canale a spirale che presenta due giri e mezzo attorno all'albero cocleare. Una placca ossea a spirale si estende dall'asta, senza raggiungerla muro esterno canale. Dall'estremità libera della piastra a spirale alla parete opposta della coclea, vengono allungate due membrane: a spirale e vestibolare, che limitano il dotto cocleare. Il condotto cocleare divide la coclea in due parti, o scale. La parte superiore, o scala vestibolo, parte dalla finestra ovale del vestibolo e arriva all'apice della coclea, dove attraverso una piccola apertura comunica con il canale inferiore, o scala timpani. Si estende dall'apice della coclea alla finestra rotonda della coclea. Le scale vestibolari e timpaniche sono piene di perilinfa e il lume del dotto cocleare è pieno di endolinfa. L'orecchio interno di un neonato è ben sviluppato, le sue dimensioni sono vicine a quelle di un adulto. Le pareti ossee dei canali semicircolari sono sottili e gradualmente si ispessiscono a causa dell'ossificazione nella piramide dell'osso temporale.

Sulla membrana a spirale si trova un organo a spirale costituito da cellule di supporto e recettori. Sulle cellule cilindriche di supporto si trovano le cellule ciliate recettrici, che nella parte superiore presentano escrescenze rappresentate da grandi microvilli (stereocilia). Le cellule ciliate sono esterne, disposte su tre file, o interne, formando solo una fila. Tra le cellule ciliate esterne ed interne si trova il tunnel del Corti, rivestito da cellule colonnari.

Le ciglia delle cellule ciliate esterne ed interne entrano in contatto con la membrana tettoria. Questa membrana è una massa gelatinosa omogenea attaccata alle cellule epiteliali. La membrana a spirale ha una larghezza disuguale: nell'uomo, vicino alla finestra ovale, la sua larghezza è di 0,04 mm, e poi verso l'apice della coclea, espandendosi gradualmente, raggiunge all'estremità 0,5 mm. Nella parte basale dell'organo spirale ci sono cellule recettrici che percepiscono le frequenze più alte, e nella parte apicale (nella parte superiore della coclea) ci sono cellule che percepiscono solo le frequenze basse.

Le parti basali delle cellule recettrici entrano in contatto con le fibre nervose, che attraversano la membrana basale e poi escono nel canale della lamina spirale. Successivamente vanno ai neuroni del ganglio spirale, che si trova nella coclea ossea, dove inizia la sezione conduttiva dell'analizzatore uditivo. Gli assoni dei neuroni del ganglio spirale formano le fibre del nervo uditivo, che entra nel cervello tra i peduncoli cerebellari inferiori ed il ponte e si dirige nel tegmento pontino, dove avviene il primo incrocio delle fibre e si trova il lemnisco laterale. formato. Alcune delle sue fibre terminano sulle cellule del collicolo inferiore, dove si trova il centro uditivo primario. Altre fibre del lemnisco laterale, come parte del manico del collicolo inferiore, si avvicinano al corpo genicolato mediale. I processi delle cellule di quest'ultimo formano la radiazione uditiva, che termina nella corteccia del giro temporale superiore (sezione corticale dell'analizzatore uditivo).

Meccanismo di formazione del suono

L'organo del Corti, situato sulla membrana basilare, contiene recettori che convertono le vibrazioni meccaniche in potenziali elettrici che eccitano le fibre nervose uditive. Quando esposta al suono, la membrana principale inizia a vibrare, i peli delle cellule recettrici si deformano, provocando la generazione di potenziali elettrici che raggiungono le fibre nervose uditive attraverso le sinapsi. La frequenza di questi potenziali corrisponde alla frequenza dei suoni e l'ampiezza dipende dall'intensità del suono.

In seguito alla comparsa di potenziali elettrici, vengono eccitate le fibre nervose uditive, che sono caratterizzate da attività spontanea anche in silenzio (100 impulsi/s). Durante il suono, la frequenza degli impulsi nelle fibre aumenta per tutta la durata dello stimolo. Per ciascuna fibra nervosa esiste una frequenza sonora ottimale che fornisce la frequenza di scarica più alta e la soglia di risposta minima. Questa frequenza ottimale è determinata dalla posizione sulla membrana basilare dove si trovano i recettori associati ad una determinata fibra. Pertanto, le fibre nervose uditive sono caratterizzate da selettività di frequenza dovuta all'eccitazione cellule diverse organo a spirale. Quando l'organo a spirale è danneggiato, i toni alti cadono alla base e i toni bassi all'apice. La distruzione del ricciolo medio porta alla perdita dei toni nella gamma delle frequenze medie.

Esistono due meccanismi per la discriminazione dell'altezza: la codifica spaziale e temporale. La codifica spaziale si basa sulla disposizione ineguale delle cellule recettrici eccitate sulla membrana principale. Ai toni bassi e medi viene eseguita anche la codifica temporale. In questo caso l'informazione viene trasmessa a determinati gruppi di fibre nervose uditive; la frequenza corrisponde alla frequenza delle vibrazioni sonore percepite dalla coclea.

Tutti i neuroni uditivi sono caratterizzati dalla presenza di indicatori di soglia di frequenza. Questi indicatori riflettono la dipendenza della soglia sonora richiesta per eccitare una cellula dalla sua frequenza. Su entrambi i lati della frequenza ottimale, la soglia di risposta neuronale aumenta, vale a dire il neurone risulta essere sintonizzato su suoni solo di una certa frequenza.

Tutto ciò confermò l'ipotesi di G. Helmholtz (1863) sul meccanismo per distinguere i suoni nell'organo di Corti in base alla loro altezza. Secondo questa ipotesi, le fibre trasversali della membrana principale sono corte nella sua parte stretta - alla base della coclea e 3-4 volte più lunghe nella sua parte larga - all'apice. Sono accordati come le corde di uno strumento musicale. La vibrazione dei singoli gruppi di fibre provoca l'irritazione delle cellule recettrici corrispondenti nelle sezioni corrispondenti della membrana principale. Queste ipotesi di G. Helmholtz furono confermate e parzialmente modificate e sviluppate nei lavori del fisiologo americano D. Bekesy (1968).

L'intensità di un suono è codificata dal numero di neuroni che si attivano. Con stimoli deboli, solo una piccola parte è coinvolta nella reazione. neuroni sensoriali e man mano che il suono aumenta, vengono eccitati sempre più neuroni aggiuntivi. Ciò è dovuto al fatto che i neuroni dell'analizzatore uditivo differiscono nettamente tra loro in termini di soglia di eccitazione. La soglia è diversa per le celle interne ed esterne (per le celle interne è molto più alta), quindi, a seconda dell'intensità del suono, cambia il rapporto tra il numero di celle esterne e interne eccitate.

Una persona percepisce i suoni con una frequenza compresa tra 16 e 20.000 Hz. Questa gamma corrisponde a 10-11 ottave. I limiti dell'udito dipendono dall'età: più una persona è anziana, più spesso non sente i toni alti. La discriminazione della frequenza del suono è caratterizzata dalla differenza minima nella frequenza di due suoni che una persona percepisce. Una persona può notare una differenza di 1-2 Hz.

La sensibilità uditiva assoluta è la forza minima del suono udito da una persona nella metà dei casi del suo suono. Nella regione da 1000 a 4000 Hz l'udito umano ha la massima sensibilità. Anche i campi vocali si trovano in questa zona. Il limite superiore dell'udibilità si verifica quando si verifica un aumento dell'intensità del suono a frequenza costante sensazione spiacevole pressione e dolore all'orecchio. L'unità di intensità del suono è bel. Nella vita di tutti i giorni, i decibel vengono solitamente utilizzati come unità di volume, ad es. 0,1 bel. Il livello massimo del volume quando il suono provoca dolore è 130-140 dB sopra la soglia di udibilità.

Se l'uno o l'altro suono colpisce l'orecchio per un lungo periodo, la sensibilità dell'udito diminuisce, ad es. avviene l'adattamento. Il meccanismo di adattamento è associato alla contrazione dei muscoli diretti al timpano e alla staffa (con la loro contrazione cambia l'intensità dell'energia sonora trasmessa alla coclea) e all'influenza discendente della formazione reticolare del mesencefalo.

L'analizzatore uditivo ha due metà simmetriche (udito binaurale), cioè Gli esseri umani sono caratterizzati dall'udito spaziale, la capacità di determinare la posizione di una sorgente sonora nello spazio. L'acutezza di tale udito è eccezionale. Una persona può determinare la posizione di una sorgente sonora con una precisione di 1°. Questo perché se la sorgente sonora è lontana dalla linea mediana della testa, l'onda sonora arriva a un orecchio prima e con maggiore forza rispetto all'altro. Inoltre, a livello del collicolo posteriore, sono stati trovati neuroni che rispondono solo a una certa direzione di movimento della sorgente sonora nello spazio.

L'udito nell'ontogenesi

Nonostante lo sviluppo iniziale dell'analizzatore uditivo, l'organo uditivo nel neonato non è ancora completamente formato. Ha una sordità relativa, che è associata alle caratteristiche strutturali dell'orecchio. La cavità dell'orecchio medio nei neonati è piena di liquido amniotico, che rende difficile la vibrazione degli ossicini uditivi. Il liquido amniotico si dissolve gradualmente e l'aria entra nella cavità dell'orecchio dal rinofaringe attraverso la tromba di Eustachio.

Il neonato reagisce ai suoni forti tremando, smettendo di piangere e cambiando la respirazione. L'udito dei bambini diventa abbastanza chiaro tra la fine del 2° e l'inizio del 3° mese. Al 2° mese di vita il bambino differenzia suoni qualitativamente diversi, a 3-4 mesi distingue altezze che vanno da 1 a 4 ottave, a 4-5 mesi i suoni diventano stimoli condizionati, anche se il cibo condizionato ed i riflessi difensivi agli stimoli sonori si sviluppano già a partire dalle 3-5 settimane di età. Entro 1-2 anni, i bambini differenziano i suoni, la differenza tra cui è 1 tono, e entro 4 anni - anche 3/4 e 1/2 toni.

L'acuità uditiva è determinata dall'intensità del suono più bassa che può causare una sensazione sonora (soglia uditiva). Per un adulto, la soglia uditiva è compresa tra 10 e 12 dB, per i bambini di 6-9 anni - 17-24 dB, 10-12 anni - 14-19 dB. La massima acutezza del suono viene raggiunta dall'età della scuola media e superiore. I bambini percepiscono meglio i toni bassi rispetto a quelli alti. La comunicazione con gli adulti è di grande importanza nello sviluppo dell'udito nei bambini. Ascoltare la musica e imparare a suonare strumenti musicali sviluppa l'udito dei bambini.

introduzione

Conclusione

Bibliografia

introduzione

La società in cui viviamo è una società dell'informazione, dove il principale fattore di produzione è la conoscenza, il principale prodotto di produzione sono i servizi e i tratti caratteristici della società sono l'informatizzazione, così come forte aumento creatività nel lavoro. Il ruolo dei collegamenti con altri paesi è in aumento e il processo di globalizzazione si sta verificando in tutte le sfere della società.

Un ruolo chiave nella comunicazione tra Stati è svolto dalle professioni ad esso correlate lingue straniere, linguistica, scienze sociali. Vi è una crescente necessità di studiare sistemi di riconoscimento vocale per la traduzione automatizzata, che contribuiranno ad aumentare la produttività del lavoro nei settori dell'economia correlati comunicazione interculturale. Pertanto, è importante studiare la fisiologia e i meccanismi di funzionamento dell'analizzatore uditivo come mezzo per percepire e trasmettere la parola alla parte corrispondente del cervello per la successiva elaborazione e sintesi di nuove unità vocali.

L'analizzatore uditivo è un insieme di strutture meccaniche, recettoriali e nervose, la cui attività garantisce la percezione delle vibrazioni sonore da parte dell'uomo e degli animali. Da un punto di vista anatomico, il sistema uditivo può essere suddiviso in orecchio esterno, medio ed interno, nervo uditivo e vie uditive centrali. Dal punto di vista dei processi che alla fine portano alla percezione dell'udito, il sistema uditivo è diviso in conduzione del suono e percezione del suono.

IN condizioni diverse ambiente, sotto l'influenza di molti fattori, la sensibilità dell'analizzatore dell'udito può cambiare. Per studiare questi fattori, esistono vari metodi di ricerca sull’udito.

sensibilità fisiologica dell'analizzatore uditivo

1. L'importanza dello studio degli analizzatori umani dal punto di vista delle moderne tecnologie dell'informazione

Già diversi decenni fa, le persone hanno tentato di creare sistemi di sintesi e riconoscimento vocale moderni tecnologie dell'informazione. Naturalmente, tutti questi tentativi sono iniziati con lo studio dell'anatomia e dei principi di funzionamento degli organi umani della parola e dell'udito, nella speranza di simularli utilizzando un computer e strumenti speciali. dispositivi elettronici.

Quali sono le caratteristiche dell'analizzatore uditivo umano? L'analizzatore uditivo rileva la forma onda sonora, lo spettro di frequenze dei toni e dei rumori puri, effettua, entro certi limiti, l'analisi e la sintesi delle componenti di frequenza degli stimoli sonori, rileva e identifica i suoni in un'ampia gamma di intensità e frequenze. L'analizzatore uditivo consente di differenziare gli stimoli sonori e determinare la direzione del suono, nonché la distanza della sua fonte. Le orecchie percepiscono le vibrazioni dell'aria e le convertono in segnali elettrici che viaggiano al cervello. Come risultato dell'elaborazione da parte del cervello umano, questi segnali si trasformano in immagini. La creazione di tali algoritmi di elaborazione delle informazioni per la tecnologia informatica è un problema scientifico, la cui soluzione è necessaria per sviluppare i sistemi di riconoscimento vocale più privi di errori.

Molti utenti dettano il testo dei documenti utilizzando programmi di riconoscimento vocale. Questa opportunità è rilevante, ad esempio, per i medici che effettuano un esame (durante il quale le loro mani sono solitamente occupate) e allo stesso tempo ne registrano i risultati. Gli utenti PC possono utilizzare programmi di riconoscimento vocale per inserire comandi, il che significa che la parola pronunciata verrà percepita dal sistema come un clic del mouse. L'utente comanda: "Apri file", "Invia posta" o "Nuova finestra" e il computer esegue le azioni corrispondenti. Ciò è particolarmente vero per le persone con disabilità capacità fisiche- invece di mouse e tastiera, potranno controllare il computer usando la voce.

Lo studio dell'orecchio interno aiuta i ricercatori a comprendere i meccanismi attraverso i quali gli esseri umani sono in grado di riconoscere il parlato, sebbene non sia così semplice. L'uomo “spia” molte invenzioni della natura, e tali tentativi vengono compiuti anche da specialisti nel campo della sintesi e del riconoscimento vocale.

2. Tipi di analizzatori umani e loro brevi caratteristiche

Analizzatori (dall'analisi greca - decomposizione, smembramento) - un sistema di formazioni nervose sensibili che effettuano l'analisi e la sintesi di elementi esterni e ambiente interno corpo. Il termine è stato introdotto nella letteratura neurologica da I.P. Pavlov, secondo le cui idee ogni analizzatore è costituito da specifiche formazioni percettive (recettori, organi sensoriali) che costituiscono la parte periferica dell'analizzatore, i nervi corrispondenti che collegano questi recettori con diversi piani del sistema nervoso centrale (parte conduttiva), e il estremità del cervello, che negli animali superiori è rappresentata nella corteccia dei grandi emisferi cerebrali.

A seconda della funzione del recettore, si distinguono gli analizzatori dell'ambiente esterno e interno. I primi recettori sono diretti verso l'ambiente esterno e sono adatti ad analizzare i fenomeni che si verificano nel mondo circostante. Tali analizzatori includono analizzatore visivo, analizzatore uditivo, cutaneo, olfattivo, gustativo. Gli analizzatori dell'ambiente interno sono dispositivi nervosi afferenti, il cui apparato recettore si trova organi interni e sono adattati per analizzare ciò che sta accadendo nel corpo stesso. Tali analizzatori includono anche un analizzatore motorio (il suo apparato recettoriale è rappresentato dai fusi muscolari e dai recettori del Golgi), che offre la possibilità di un controllo preciso sistema muscoloscheletrico. Un altro analizzatore interno, quello vestibolare, interagisce strettamente con l'analizzatore del movimento, svolge anche un ruolo significativo nei meccanismi di coordinazione statocinetica. L'analizzatore motorio umano comprende anche una sezione speciale che garantisce la trasmissione dei segnali dai recettori degli organi vocali ai livelli più alti del sistema nervoso centrale. A causa dell’importanza di questa sezione nell’attività del cervello umano, a volte viene considerata un “analizzatore del linguaggio e del motore”.

L'apparato recettore di ciascun analizzatore è adatto alla trasformazione certo tipo energia dentro eccitazione nervosa. Pertanto, i recettori del suono reagiscono selettivamente alla stimolazione sonora, alla luce, al gusto, alla sostanza chimica, alla pelle, alla temperatura tattile, ecc. La specializzazione dei recettori garantisce l'analisi dei fenomeni del mondo esterno nei loro singoli elementi già a livello della parte periferica dell'analizzatore.

Il ruolo biologico degli analizzatori è quello di essere sistemi di tracciamento specializzati che informano il corpo su tutti gli eventi che si verificano nell'ambiente e al suo interno. Dall'enorme flusso di segnali che entrano continuamente nel cervello attraverso analizzatori esterni ed interni, ne viene selezionato uno informazioni utili, che risulta significativo nei processi di autoregolazione (mantenimento di un livello ottimale e costante di funzionamento dell'organismo) e comportamento attivo animali nell'ambiente. Gli esperimenti dimostrano che la complessa attività analitica e sintetica del cervello, determinata da fattori dell'ambiente esterno ed interno, viene eseguita secondo il principio del polianalizzatore. Ciò significa che l'intera complessa neurodinamica dei processi corticali, che costituisce l'attività integrale del cervello, consiste in una complessa interazione di analizzatori. Ma questo riguarda un argomento diverso. Passiamo direttamente all'analizzatore uditivo e guardiamolo più in dettaglio.

3. Analizzatore uditivo come mezzo di percezione umana delle informazioni sonore

3.1 Fisiologia dell'analizzatore uditivo

La sezione periferica dell'analizzatore uditivo (l'analizzatore uditivo con l'organo dell'equilibrio - l'orecchio (auris)) è un organo sensoriale molto complesso. Le terminazioni del suo nervo si trovano in profondità nell'orecchio, grazie al quale sono protette dall'azione di tutti i tipi di sostanze irritanti estranee, ma allo stesso tempo sono facilmente accessibili alla stimolazione sonora. L'organo dell'udito contiene tre tipi di recettori:

a) recettori che percepiscono le vibrazioni sonore (vibrazioni delle onde aeree), che noi percepiamo come suono;

b) recettori che ci permettono di determinare la posizione del nostro corpo nello spazio;

c) recettori che percepiscono i cambiamenti nella direzione e nella velocità del movimento.

L'orecchio è solitamente diviso in tre sezioni: orecchio esterno, medio e interno.

Orecchio esternoè costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno. padiglione auricolare costituito da cartilagine elastica elastica, ricoperta da un sottile strato di pelle inattivo. È una collezionista di onde sonore; nell'uomo è immobile e ruolo importante non gioca, a differenza degli animali; anche in sua completa assenza, non si osserva alcun danno uditivo evidente.

Il canale uditivo esterno è un canale leggermente curvo lungo circa 2,5 cm. Questo canale è rivestito di pelle con piccoli peli e contiene ghiandole speciali, simili alle grandi ghiandole apocrine della pelle, che secernono cerume che, insieme ai peli, protegge l'orecchio esterno dall'intasamento della polvere. È costituito da una sezione esterna, il canale uditivo esterno cartilagineo, e da una sezione interna, il canale uditivo osseo, situato nell'osso temporale. La sua estremità interna è chiusa da un sottile timpano elastico, che ne è una continuazione pelle canale uditivo esterno e lo separa dalla cavità dell'orecchio medio. L'orecchio esterno svolge solo un ruolo di supporto nell'organo dell'udito, partecipando alla raccolta e alla conduzione dei suoni.

Orecchio medio, o cavità timpanica (Fig. 1), si trova all'interno dell'osso temporale tra quello esterno canale uditivo, da cui è separato dal timpano e dall'orecchio interno; è piuttosto piccolo forma irregolare una cavità con una capacità fino a 0,75 ml, che comunica con le cavità accessorie - le cellule del processo mastoideo e con la cavità faringea (vedi sotto).

Riso. 1. Vista in sezione dell'organo uditivo. 1 - ganglio genicolato del nervo facciale; 2 - nervo facciale; 3 - martello; 4 - canale semicircolare superiore; 5 - canale semicircolare posteriore; 6 - incudine; 7 - parte ossea del canale uditivo esterno; 8- parte cartilaginea canale uditivo esterno; 9 - timpano; 10 - parte ossea del tubo uditivo; 11 - parte cartilaginea del tubo uditivo; 12 - nervo petroso maggiore superficiale; 13 - cima della piramide.

SU parete mediale la cavità timpanica, rivolta verso l'orecchio interno, presenta due aperture: la finestra ovale del vestibolo e la finestra rotonda della coclea; il primo è coperto dal piatto staffa. La cavità timpanica, attraverso una piccola tromba uditiva (di Eustachio) (tuba auditiva) lunga 4 cm, comunica con la parte superiore della faringe - il rinofaringe. Il foro del tubo si apre sulla parete laterale della faringe e in questo modo comunica con l'aria esterna. Ad ogni apertura della tuba uditiva (cosa che avviene ad ogni movimento di deglutizione), l'aria nella cavità timpanica viene rinnovata. Grazie ad esso, la pressione sul timpano dal lato della cavità timpanica viene sempre mantenuta al livello della pressione dell'aria esterna, e quindi l'esterno e l'interno del timpano sono esposti alla stessa pressione atmosferica.

Questo equilibrio di pressione su entrambi i lati del timpano è molto importante, poiché le fluttuazioni normali sono possibili solo quando la pressione dell'aria esterna è uguale alla pressione nella cavità dell'orecchio medio. Quando c'è una differenza tra la pressione atmosferica e la pressione della cavità timpanica, l'acuità uditiva è compromessa. Pertanto, il tubo uditivo è una sorta di valvola di sicurezza che equalizza la pressione nell'orecchio medio.

Le pareti della cavità timpanica e soprattutto della tuba uditiva sono rivestite di epitelio, mentre le tube mucose sono rivestite di epitelio ciliato; la vibrazione dei suoi peli è diretta verso la faringe.

L'estremità faringea del tubo uditivo è ricca di ghiandole mucose e linfonodi.

Sul lato laterale della cavità si trova il timpano. Il timpano (membrana del timpano) (Fig. 2) percepisce le vibrazioni sonore nell'aria e le trasmette al sistema di conduzione del suono dell'orecchio medio. Ha forma di cerchio o ellisse con diametro di 9 e 11 mm ed è costituito da tessuto connettivo elastico, le cui fibre sono superficie esterna situato radialmente e all'interno - circolarmente; il suo spessore è di soli 0,1 mm; è teso un po' obliquamente: dall'alto in basso e da dietro in avanti, è leggermente concavo verso l'interno, poiché il suddetto muscolo si estende dalle pareti della cavità timpanica al manico del martello, tendendo il timpano (tira la membrana verso l'interno ). La catena degli ossicini uditivi serve a trasmettere le vibrazioni dell'aria dal timpano al fluido che riempie l'orecchio interno. Il timpano è poco teso e non produce un tono proprio, ma trasmette solo le onde sonore che riceve. Poiché le vibrazioni del timpano decadono molto rapidamente, è un eccellente trasmettitore di pressione e quasi non distorce la forma dell'onda sonora. All'esterno, il timpano è ricoperto da pelle assottigliata e sulla superficie rivolta verso la cavità timpanica - da una membrana mucosa rivestita da epitelio piatto multistrato.

Tra il timpano e la finestra ovale è presente un sistema di piccoli ossicini uditivi che trasmettono le vibrazioni del timpano all'orecchio interno: martello, incudine e staffa, collegati da articolazioni e legamenti azionati da due piccoli muscoli. Il martello viene incrementato a superficie interna il timpano con il suo manico, e la testa è articolata con l'incudine. L'incudine, con uno dei suoi processi, è collegata alla staffa, che è posta orizzontalmente e con la sua ampia base (piastra) inserita nella finestra ovale, strettamente adiacente alla sua membrana.

Riso. 2. Timpano e ossicini uditivi dall'interno. 1 - testa del martello; 2 - il suo legamento superiore; 3 - grotta della cavità timpanica; 4 - incudine; 5 - un mucchio di esso; 6 - corda di tamburo; 7 - elevazione piramidale; 8 - staffa; 9 - manico del martello; 10 - timpano; 11 - Tromba di Eustachio; 12 - partizione tra i semicanali per il tubo e per il muscolo; 13 - muscolo che tende la membrana timpanica; 14 - processo anteriore del martello

I muscoli della cavità timpanica meritano molta attenzione. Uno di questi è M. tensore del timpano: attaccato al collo del martello. Quando si contrae, l'articolazione tra martello e incudine si fissa e aumenta la tensione del timpano, che avviene con forti vibrazioni sonore. Allo stesso tempo, la base della staffa viene leggermente premuta nella finestra ovale.

Il secondo muscolo è m. stapedius (il più piccolo muscolo striato del corpo umano) - si attacca alla testa della staffa. Quando questo muscolo si contrae, l'articolazione tra l'incudine e la staffa viene tirata verso il basso e limita il movimento della staffa nella finestra ovale.

Orecchio interno.L'orecchio interno è la parte più importante e complessa del sistema uditivo, chiamata labirinto. Il labirinto dell'orecchio interno si trova in profondità nella piramide dell'osso temporale, come in una cassa ossea tra l'orecchio medio e il canale uditivo interno. La dimensione del labirinto osseo dell'orecchio lungo il suo asse lungo non supera i 2 cm ed è separato dall'orecchio medio dalle finestre ovali e rotonde. L'apertura del canale uditivo interno sulla superficie della piramide dell'osso temporale, attraverso la quale il nervo uditivo esce dal labirinto, è chiusa da una sottile placca ossea con piccoli fori per l'uscita delle fibre nervose uditive dall'orecchio interno. All'interno del labirinto osseo si trova un labirinto membranoso di tessuto connettivo chiuso, che ripete esattamente la forma del labirinto osseo, ma è leggermente più piccolo. Lo spazio ristretto tra il labirinto osseo e quello membranoso è riempito con un fluido simile nella composizione alla linfa e chiamato perilinfo. L'intera cavità interna del labirinto membranoso è inoltre riempita da un fluido chiamato endolinfa. Il labirinto membranoso è collegato in molti punti alle pareti del labirinto osseo da fitti cordoni che attraversano lo spazio perilinfatico. Grazie a questa disposizione, il labirinto membranoso è sospeso all'interno del labirinto osseo, così come è sospeso il cervello (all'interno del cranio sulle sue meningi).

Il labirinto (Fig. 3 e 4) è costituito da tre sezioni: il vestibolo del labirinto, i canali semicircolari e la coclea.

Riso. 3. Schema dei rapporti tra labirinto membranoso e labirinto osseo. 1 - condotto che collega l'utricolo con il sacco; 2 - ampolla membranosa superiore; 3 - condotto endolinfatico; 4 - sacco endolinfatico; 5 - spazio translinfatico; 6 - piramide dell'osso temporale: 7 - apice del dotto cocleare membranoso; 8 - comunicazione tra le due scale (elicotrema); 9 - passaggio membranoso cocleare; 10 - vestibolo scala; 11 - scala a tamburo; 12 - borsa; 13 - corsa di collegamento; 14 - condotto perilinfatico; 15 - finestra rotonda della coclea; 16 - finestra ovale del vestibolo; 17 - cavità timpanica; 18 - estremità cieca del condotto cocleare; 19 - ampolla membranosa posteriore; 20 - utricolo; 21 - canale semicircolare; 22 - andamento semicircolare superiore

Riso. 4. Sezione trasversale della coclea. 1 - vestibolo scala; 2 - Membrana di Reissner; 3 - membrana tegumentaria; 4 - canale cocleare, in cui si trova l'organo del Corti (tra la membrana tegumentaria e quella principale); 5 e 16 - cellule uditive con ciglia; 6 - cellule di supporto; 7 - legamento a spirale; 8 e 14 - osso lumache; 9 - cella di supporto; 10 e 15 - celle speciali di sostegno (le cosiddette celle Corti - pilastri); 11 - scala timpanica; 12 - membrana principale; 13 - cellule nervose del ganglio cocleare spirale

Il vestibolo membranoso (vestibolo) è una piccola cavità ovale che occupa Parte di mezzo labirintico e costituito da due vescicole-sacche collegate tra loro da uno stretto tubulo; uno di essi, quello posteriore, il cosiddetto utricolo (utriculus), comunica con i canali semicircolari membranosi mediante cinque aperture, e il sacco anteriore (sacculus) comunica con la coclea membranosa. Ciascuna delle sacche dell'apparato vestibolare è piena di endolinfa. Le pareti delle sacche sono rivestite con epitelio piatto, ad eccezione di un'area - la cosiddetta macchia (macula), dove è presente un epitelio cilindrico contenente cellule di supporto e ciliate che portano sulla loro superficie processi sottili rivolti verso la cavità della sacca . Gli animali superiori hanno piccoli cristalli di calce (otoliti), incollati in un unico grumo insieme ai peli delle cellule neuroepiteliali, in cui terminano le fibre nervose del nervo vestibolare (ramus vestibularis - ramo del nervo uditivo).

Dietro il vestibolo ci sono tre canali semicircolari reciprocamente perpendicolari (canali semicircolari): uno sul piano orizzontale e due su quello verticale. I canali semicircolari sono tubi molto stretti pieni di endolinfa. Ciascuno dei canali forma un'estensione ad una delle sue estremità - un'ampolla, dove si trovano le terminazioni del nervo vestibolare, distribuite nelle cellule dell'epitelio sensibile, concentrate nella cosiddetta cresta uditiva (crista acustica). Le cellule dell'epitelio sensibile del pettine uditivo sono molto simili a quelle presenti nella macchiolina: sulla superficie rivolta verso la cavità dell'ampolla portano peli che sono incollati tra loro e formano una sorta di pennello (cupola). La superficie libera dello spazzolino raggiunge la parete opposta (superiore) del canale, lasciando libero un lume insignificante della sua cavità, impedendo il movimento dell'endolinfa.

Di fronte al vestibolo si trova la coclea, che è un canale membranoso, contorto a spirale, anch'esso situato all'interno dell'osso. La spirale cocleare negli esseri umani fa 2 3/4rivoluzione attorno all'asse osseo centrale e termina cieca. L'asse osseo della coclea con il suo apice è rivolto verso l'orecchio medio e la sua base chiude il canale uditivo interno.

Nella cavità canale a spirale della coclea per tutta la sua lunghezza, dall'asse osseo si estende e sporge una placca ossea spiraliforme, tramezzo che divide la cavità spiraliforme della coclea in due passaggi: quello superiore, comunicante con il vestibolo del labirinto, il cosiddetto scala del vestibolo (scala vestibuli), e quella inferiore, che poggia un'estremità contro la finestra rotonda della membrana della cavità timpanica e quindi chiamata scala tympani (scala tympani). Questi passaggi sono chiamati scale perché, avvolgendosi a spirale, assomigliano ad una scala con una fascia che sale obliquamente, ma senza gradini. All'estremità della coclea entrambi i passaggi sono collegati da un foro di circa 0,03 mm di diametro.

Questa placca ossea longitudinale che blocca la cavità della coclea, estendendosi dalla parete concava, non raggiunge il lato opposto, e la sua continuazione è una placca a spirale membranosa del tessuto connettivo, chiamata membrana principale, o membrana principale (membrana basilaris), che è già strettamente adiacente alla parete convessa opposta per tutta la lunghezza cavità comune lumache

Un'altra membrana (quella di Reisner) si estende dal bordo della placca ossea ad angolo sopra quella principale, che limita un piccolo passaggio centrale tra i primi due passaggi (squame). Questo passaggio è chiamato canale cocleare (ductus cochlearis) e comunica con il sacco vestibolare; è l'organo dell'udito nel senso proprio della parola. Il canale della coclea in sezione trasversale ha la forma di un triangolo e, a sua volta, è diviso (ma non completamente) in due piani da una terza membrana - la membrana tegumentaria (membrana tectoria), che apparentemente gioca un ruolo importante nella il processo di percezione delle sensazioni. Nel piano inferiore di quest'ultimo canale, sulla membrana principale sotto forma di sporgenza del neuroepitelio, si trova un dispositivo molto complesso, l'attuale apparato percettivo dell'analizzatore uditivo: la spirale (organon spirale Cortii) (Fig. 5 ), lavato insieme alla membrana principale dal fluido intralabirintico e svolgendo rispetto all'udito lo stesso ruolo della retina rispetto alla vista.

Riso. 5. Struttura microscopica dell'organo del Corti. 1 - membrana principale; 2 - membrana di copertura; 3 - cellule uditive; 4 - cellule gangliari uditive

L'organo a spirale è costituito da numerose cellule epiteliali e di supporto diverse situate sulla membrana principale. Le celle allungate sono disposte su due file e sono chiamate pilastri di Corti. Le cellule di entrambe le file sono leggermente inclinate l'una verso l'altra e formano fino a 4000 archi di Corti lungo tutta la coclea. In questo caso, nel canale cocleare si forma un cosiddetto tunnel interno, pieno di sostanza intercellulare. Sulla superficie interna delle colonne Corti sono presenti una serie di cellule epiteliali cilindriche, sulla superficie libera delle quali si trovano 15-20 peli: queste sono cellule ciliate sensibili, percettive, le cosiddette cellule ciliate. Fibre sottili e lunghe: peli uditivi, attaccati insieme, formare pennelli delicati su ciascuna di queste cellule. A al di fuori Queste cellule uditive sono adiacenti alle cellule di Deiters di supporto. Pertanto, le cellule ciliate sono ancorate alla membrana principale. Sottili fibre nervose senza polpa si avvicinano a loro e formano in esse una rete fibrillare estremamente delicata. Nervo uditivo(il suo ramo - ramus cochlearis) penetra al centro della coclea e corre lungo il suo asse, dando origine a numerosi rami. Qui ogni fibra nervosa polposa perde la sua mielina e diventa una cellula nervosa che, come le cellule dei gangli spirali, ha una guaina di tessuto connettivo e cellule meningee gliali. L'intero ammontare di questi cellule nervose nel suo insieme e forma un ganglio a spirale (ganglio spirale), occupando l'intera periferia dell'asse cocleare. Da questo ganglio nervoso, le fibre nervose vengono già inviate all'apparato percettivo: l'organo a spirale.

La stessa membrana principale, su cui si trova l'organo a spirale, è costituita dalle fibre (“corde”) più sottili, dense e strettamente tese (circa 30.000), che, partendo dalla base della coclea (vicino alla finestra ovale), gradualmente allungato fino alla sua arricciatura superiore, che varia da 50 a 500 ?(più precisamente da 0,04125 a 0,495 mm), ovvero corti in prossimità della finestra ovale, si allungano sempre più verso l'apice della coclea, aumentando di circa 10-12 volte. La lunghezza della membrana principale dalla base all'apice della coclea è di circa 33,5 mm.

Helmholtz, che creò la teoria dell'udito alla fine del secolo scorso, paragonò la membrana principale della coclea con le sue fibre di diversa lunghezza a uno strumento musicale: un'arpa, solo che in quest'arpa vivente ci sono un numero enorme di "corde" allungato.

L'apparato percettivo degli stimoli uditivi è l'organo spirale (Corti) della coclea. Il vestibolo e i canali semicircolari svolgono il ruolo di organi dell'equilibrio. È vero, la percezione della posizione e del movimento del corpo nello spazio dipende dalla funzione congiunta di molti sensi: vista, tatto, senso muscolare, ecc., ad es. attività riflessa, necessario per mantenere l'equilibrio, è fornito dagli impulsi in vari organi. Ma il ruolo principale in questo appartiene al vestibolo e ai canali semicircolari.

3.2 Sensibilità dell'analizzatore dell'udito

L'orecchio umano percepisce come suono le vibrazioni dell'aria da 16 a 20.000 Hz. Il limite superiore dei suoni percepiti dipende dall'età: più la persona è anziana, più è basso; Spesso gli anziani non riescono a sentire i toni acuti, come il suono prodotto da un grillo. In molti animali il limite superiore è più elevato; nei cani, ad esempio, è possibile che si formino tutta la linea riflessi condizionati a suoni impercettibili agli esseri umani.

Con fluttuazioni fino a 300 Hz e superiori a 3000 Hz, la sensibilità diminuisce drasticamente: ad esempio a 20 Hz, così come a 20.000 Hz. Con l'età, la sensibilità dell'analizzatore uditivo, di regola, diminuisce in modo significativo, ma principalmente ai suoni ad alta frequenza, mentre ai suoni a bassa frequenza (fino a 1000 vibrazioni al secondo) rimane quasi invariata fino alla vecchiaia.

Ciò significa che per migliorare la qualità del riconoscimento vocale, i sistemi informatici possono escludere dall'analisi le frequenze che si trovano al di fuori dell'intervallo 300-3000 Hz o addirittura al di fuori dell'intervallo 300-2400 Hz.

In condizioni di completo silenzio, la sensibilità uditiva aumenta. Se un tono di una certa altezza e intensità costante inizia a suonare, allora, a causa dell'adattamento ad esso, la sensazione di volume diminuisce, prima rapidamente e poi sempre più lentamente. Tuttavia, anche se in misura minore, diminuisce la sensibilità ai suoni che sono più o meno vicini nella frequenza di vibrazione al tono sonoro. Tuttavia, l’adattamento di solito non si estende all’intera gamma dei suoni percepiti. Dopo che il suono si interrompe, a causa dell'adattamento al silenzio, il livello precedente di sensibilità viene ripristinato entro 10-15 secondi.

L'adattamento dipende in parte dalla parte periferica dell'analizzatore, cioè dai cambiamenti sia nella funzione di amplificazione dell'apparato sonoro che nell'eccitabilità delle cellule ciliate dell'organo del Corti. Anche la sezione centrale dell'analizzatore partecipa ai fenomeni di adattamento, come dimostra il fatto che quando il suono colpisce solo un orecchio, si osservano cambiamenti di sensibilità in entrambe le orecchie.

La sensibilità cambia anche con l'azione simultanea di due toni di diversa altezza. In quest'ultimo caso, un suono debole viene soffocato da uno più forte, principalmente perché il focus dell'eccitazione, che sorge nella corteccia sotto l'influenza di un suono forte, riduce, a causa dell'induzione negativa, l'eccitabilità di altre parti del corpo. sezione corticale dello stesso analizzatore.

L'esposizione prolungata a suoni forti può causare un'inibizione proibitiva delle cellule corticali. Di conseguenza, la sensibilità dell'analizzatore uditivo diminuisce drasticamente. Questa condizione persiste per qualche tempo dopo che l'irritazione si è fermata.

Conclusione

Struttura complessa Il sistema di analisi uditiva è determinato da un algoritmo a più stadi per la trasmissione di un segnale alla parte temporale del cervello. L'orecchio esterno e quello medio trasmettono le vibrazioni sonore alla coclea, situata nell'orecchio interno. I peli sensibili situati nella coclea convertono le vibrazioni in segnali elettrici che viaggiano lungo i nervi fino all'area uditiva del cervello.

Quando si considera il funzionamento di un analizzatore uditivo per l'ulteriore applicazione delle conoscenze durante la creazione di programmi di riconoscimento vocale, si dovrebbe tenere conto anche dei limiti di sensibilità dell'organo uditivo. La gamma di frequenza delle vibrazioni sonore percepite dall'uomo è 16-20.000 Hz. Tuttavia, la gamma di frequenza del parlato è già di 300-4000 Hz. Il discorso rimane intelligibile con ulteriori restrizioni intervallo di frequenze fino a 300-2400 Hz. Questo fatto può essere utilizzato nei sistemi di riconoscimento vocale per ridurre l'influenza delle interferenze.

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