Schema della struttura della parte periferica dell'analizzatore uditivo. Come funziona l'analizzatore uditivo

14.3. analizzatore uditivo

L'analizzatore uditivo è una combinazione di strutture meccaniche, recettoriali e nervose che percepiscono e analizzano le vibrazioni sonore. La parte 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 meato uditivo esterno.

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

Il meato uditivo esterno è lungo 24 mm e termina nella membrana timpanica. Il primo terzo del meato uditivo è una continuazione cartilaginea del guscio, i restanti due terzi sono ossei e si trovano nella piramide dell'osso temporale. Meato uditivo esterno

nel neonato è stretto e lungo (15 mm), fortemente curvo, presenta un restringimento, le sue sezioni mediale e laterale sono espanse. Le pareti del meato 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 di 5 anni - 22 mm. Il condotto uditivo è rivestito da una pelle a fibra sottile e da ghiandole sudoripare modificate che secernono il cerume. Tutto ciò protegge il timpano dagli effetti negativi dell'ambiente esterno. Il timpano separa l'orecchio esterno dall'orecchio medio. È costituito da fibre di collagene, ricoperte all'esterno dall'epidermide e all'interno dalla mucosa. La membrana timpanica in un neonato è ben sviluppata. La sua altezza è di 9 mm, larghezza - 8 mm, come in un adulto, e forma un angolo di 35-40 °.

L'orecchio medio è costituito dalla cavità timpanica, dagli ossicini uditivi e dalla tuba uditiva.

Sulla parete anteriore della cavità timpanica è presente un'apertura del tubo uditivo, 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 cocleare, 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. Con l'inizio della respirazione, entra nella faringe attraverso il tubo uditivo e viene inghiottito. Le pareti della cavità timpanica sono sottili, soprattutto quella superiore. La parete posteriore presenta un'ampia apertura che conduce alla cavità mastoidea. Le cellule mastoidee nei neonati sono assenti a causa dello scarso sviluppo del processo mastoideo. La finestra cocleare è coperta dalla membrana timpanica secondaria.

L'orecchio medio contiene 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. La lunga lavorazione 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 simili a quelli 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 - 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 si inserisce in quello osseo. Tra di loro c'è un liquido trasparente - 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 sarà considerata nella descrizione dell'analizzatore vestibolare. La coclea ossea è un canale a spirale che presenta due giri e mezzo attorno all'albero cocleare. Dall'asta si allontana una placca a spirale ossea, che non raggiunge la parete esterna del 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 vestibuli, parte dalla finestra ovale del vestibolo e arriva alla sommità della coclea, dove comunica attraverso una piccola apertura con il canale inferiore, o scala timpani. Si estende dalla sommità della coclea fino 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, si ispessiscono gradualmente 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 di supporto di forma cilindrica si trovano le cellule ciliate recettrici, che hanno escrescenze nella parte superiore, rappresentate da grandi microvilli (stereocilia). Le cellule ciliate sono esterne, disposte su tre file, e interne, che formano una sola 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 sono in contatto con la membrana tegumentaria (tettoriale). Questa membrana è una massa gelatinosa omogenea attaccata alle cellule epiteliali. La membrana a spirale non è la stessa in larghezza: nell'uomo, vicino alla finestra ovale, la sua larghezza è di 0,04 mm, e poi verso l'alto 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 per poi uscire nel canale della lamina spirale. Quindi 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 e il ponte e va al ponte tegmentale, dove avviene la prima intersezione delle fibre e si forma un'ansa laterale formato. Parte delle sue fibre termina sulle cellule del collicolo inferiore, dove si trova il centro uditivo primario. Altre fibre dell'ansa laterale nel manico del collicolo inferiore si avvicinano al corpo genicolato mediale. I processi delle cellule di quest'ultimo formano la luminosità uditiva, che termina nella corteccia del giro temporale superiore (sezione corticale dell'analizzatore uditivo).

Meccanismo di produzione del suono

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

Come risultato della comparsa di potenziali elettrici, vengono eccitate le fibre del nervo uditivo, caratterizzate da attività spontanea anche in silenzio (100 impulsi / s). Con il suono, la frequenza degli impulsi nelle fibre aumenta durante tutto il tempo dello stimolo. Per ciascuna fibra nervosa esiste una frequenza sonora ottimale che fornisce la frequenza di scarica più alta e la soglia di risposta più bassa. Questa frequenza ottimale è determinata dal punto della membrana principale in cui si trovano i recettori associati a questa fibra. Pertanto, le fibre del nervo uditivo sono caratterizzate da selettività di frequenza dovuta all'eccitazione di diverse cellule dell'organo a spirale. Se l'organo a spirale è danneggiato, i toni alti cadono alla base, i toni bassi alla sommità. La distruzione del ricciolo medio porta alla perdita dei toni della frequenza media della gamma.

Esistono due meccanismi per la discriminazione dell'altezza: 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. Le informazioni in questo caso vengono trasmesse a determinati gruppi di fibre del nervo uditivo, 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 la cellula dalla sua frequenza. Su entrambi i lati della frequenza ottimale aumenta la soglia di risposta del neurone, cioè il neurone è sintonizzato su suoni solo di una certa frequenza.

Tutto ciò confermò l'ipotesi di G. Helmholtz (1863) sul meccanismo di distinzione dei 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 - nella parte superiore. Sono accordate come le corde degli strumenti musicali. 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 furono parzialmente modificate e sviluppate nei lavori del fisiologo americano D. Bekeshi (1968).

La forza del suono è codificata dal numero di neuroni eccitati. Con stimoli deboli, solo un piccolo numero dei neuroni più sensibili è coinvolto nella reazione, mentre con l'aumento del suono 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 confini dell'udito dipendono dall'età: più la persona è anziana, più spesso non sente i toni alti. La differenza nella frequenza dei suoni è caratterizzata dalla differenza minima nella frequenza di due suoni che una persona coglie. Una persona è in grado di notare una differenza di 1-2 Hz.

La sensibilità uditiva assoluta è la forza minima di un 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 l'aumento del volume di un suono a frequenza costante provoca una spiacevole sensazione di pressione e dolore nell'orecchio. L'unità del volume del suono è Bel. Nella vita di tutti i giorni, i decibel vengono solitamente utilizzati come unità di volume, ad es. 0,1 bello. Il livello massimo del volume quando il suono provoca dolore è 130-140 dB sopra la soglia dell'udito.

Se l'uno o l'altro suono agisce a lungo sull'orecchio, la sensibilità dell'udito diminuisce, ad es. avviene l'adattamento. Il meccanismo di adattamento è associato alla contrazione dei muscoli che portano al timpano e alla staffa (quando si contraggono, cambia l'intensità dell'energia sonora trasmessa alla coclea) e all'influenza verso il basso della formazione reticolare del mesencefalo.

L'analizzatore uditivo ha due metà simmetriche (udito binaurale), cioè una persona è caratterizzata dall'udito spaziale: la capacità di determinare la posizione di una sorgente sonora nello spazio. L'acutezza di tale udito è grande. Una persona può determinare la posizione della 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 dei collicoli posteriori dei quadrigemini, sono stati trovati neuroni che rispondono solo ad una certa direzione di movimento della sorgente sonora nello spazio.

L'udito in ontogenesi

Nonostante lo sviluppo iniziale dell'analizzatore uditivo, l'organo dell'udito in un 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 con un sussulto, la cessazione del pianto, un cambiamento nella respirazione. L'udito nei bambini diventa abbastanza distinto entro la fine del 2o - l'inizio del 3o mese. Al 2° mese di vita il bambino differenzia suoni qualitativamente diversi, a 3-4 mesi distingue l'altezza nell'intervallo da 1 a 4 ottave, a 4-5 mesi i suoni diventano stimoli condizionati, nonostante il cibo condizionato e i riflessi difensivi al suono gli stimoli sono già sviluppati dalle 3 alle 5 settimane di età. All'età di 1-2 anni, i bambini differenziano i suoni, la cui differenza è di 1 tono, e all'età di 4 anni - anche 3/4 e 1/2 toni.

L'acuità uditiva è definita come la più piccola quantità di suono che può causare una sensazione sonora (soglia uditiva). In un adulto, la soglia uditiva è compresa tra 10 e 12 dB, nei bambini di 6-9 anni - 17-24 dB, 10-12 anni - 14-19 dB. La massima nitidezza del suono viene raggiunta dall'età della scuola media e superiore. I bambini percepiscono meglio i toni bassi rispetto a quelli alti. Nello sviluppo dell'udito nei bambini, la comunicazione con gli adulti è di grande importanza. Sviluppa l'udito nei bambini che ascoltano la musica, imparano a suonare strumenti musicali.

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 della produzione sono i servizi e i tratti caratteristici della società sono l'informatizzazione, nonché un forte aumento della creatività nel lavoro. Il ruolo delle relazioni con altri paesi sta crescendo, il processo di globalizzazione si sta verificando in tutte le sfere della società.

Un ruolo chiave nella comunicazione tra Stati è svolto dalle professioni legate alle lingue straniere, alla linguistica e alle scienze sociali. Vi è una crescente necessità di studiare sistemi di riconoscimento vocale per la traduzione automatizzata, che aumenteranno la produttività del lavoro nei settori dell'economia legati alla 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 una combinazione 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 diverse condizioni ambientali, sotto l'influenza di molti fattori, la sensibilità dell'analizzatore uditivo può cambiare. Per studiare questi fattori, esistono vari metodi di studio dell'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 nelle moderne tecnologie dell'informazione. Naturalmente, tutti questi tentativi sono iniziati con lo studio dell'anatomia e dei principi degli organi vocali e uditivi di una persona, nella speranza di modellarli utilizzando un computer e speciali dispositivi elettronici.

Quali sono le caratteristiche dell'analizzatore uditivo umano? L'analizzatore uditivo cattura la forma di un'onda sonora, lo spettro di frequenza di toni e rumori puri, analizza e sintetizza le componenti di frequenza degli stimoli sonori entro certi limiti, 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 lontananza della sua fonte. Le orecchie captano le vibrazioni dell'aria e le convertono in segnali elettrici che vengono inviati 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 compito scientifico, la cui soluzione è necessaria per lo sviluppo dei sistemi di riconoscimento vocale più privi di errori.

Con l'aiuto dei programmi di riconoscimento vocale, molti utenti dettano i testi dei documenti. Questa possibilità 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 di PC possono utilizzare programmi di riconoscimento vocale per inserire comandi, ovvero 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 l'azione appropriata. Ciò è particolarmente vero per le persone con disabilità: invece di mouse e tastiera, potranno controllare il computer con la voce.

Lo studio dell'orecchio interno sta aiutando i ricercatori a comprendere i meccanismi attraverso i quali una persona è in grado di riconoscere il parlato, sebbene non sia così semplice. L'uomo "fa capolino" molte invenzioni della natura, e tali tentativi vengono fatti anche da specialisti nel campo della sintesi e del riconoscimento vocale.

2. Tipologie di analizzatori umani e loro breve descrizione

Analizzatori (dal greco analisi - decomposizione, smembramento) - un sistema di formazioni nervose sensibili che analizzano e sintetizzano i fenomeni dell'ambiente esterno ed interno del 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 compongono la sezione periferica dell'analizzatore, i nervi corrispondenti che collegano questi recettori con diversi livelli del sistema nervoso centrale (parte conduttrice), e l'estremità del cervello, rappresentata negli animali superiori nella corteccia dei grandi emisferi del cervello.

A seconda della funzione del recettore, si distinguono gli analizzatori dell'ambiente esterno e interno. I primi recettori sono rivolti all'ambiente esterno e sono adatti ad analizzare i fenomeni che accadono nel mondo circostante. Questi analizzatori includono un analizzatore visivo, un analizzatore uditivo, un analizzatore cutaneo, un analizzatore olfattivo e un analizzatore del gusto. Gli analizzatori dell'ambiente interno sono dispositivi nervosi afferenti, i cui apparati recettoriali si trovano negli organi interni e sono adatti ad analizzare ciò che sta accadendo nel corpo stesso. Questi 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 del sistema muscolo-scheletrico. Un ruolo importante nei meccanismi di coordinazione statocinetica è svolto anche da un altro analizzatore interno, quello vestibolare, che interagisce strettamente con l'analizzatore del movimento. L'analizzatore motorio umano comprende anche un reparto speciale che garantisce la trasmissione dei segnali dai recettori degli organi vocali ai piani superiori del sistema nervoso centrale. A causa dell'importanza di questo dipartimento nell'attività del cervello umano, a volte viene considerato un "analizzatore del linguaggio e del motore".

L'apparato recettore di ciascun analizzatore è adatto alla trasformazione di un certo tipo di energia in eccitazione nervosa. Quindi, i recettori del suono reagiscono selettivamente agli stimoli sonori, alla luce - alla luce, al gusto - alle sostanze chimiche, alla pelle - alla temperatura tattile, ecc. La specializzazione dei recettori fornisce un'analisi dei fenomeni del mondo esterno nei loro singoli elementi già a livello della sezione 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, vengono selezionate quelle informazioni utili che risultano essere essenziali nei processi di autoregolazione (mantenimento di un livello ottimale e costante di funzionamento corporeo) e nel comportamento attivo degli animali nell'ambiente. Gli esperimenti dimostrano che la complessa attività analitica e sintetica del cervello, determinata dai fattori dell'ambiente esterno ed interno, viene eseguita secondo il principio del polianalizzatore. Ciò significa che l'intera complessa neurodinamica dei processi corticali, che costituiscono l'attività integrale del cervello, è costituita da una complessa interazione di analizzatori. Ma questo riguarda un altro argomento. Andiamo direttamente all'analizzatore uditivo e consideriamolo in modo più dettagliato.

3. Analizzatore uditivo come mezzo per percepire informazioni sonore da parte di una persona

3.1 Fisiologia dell'analizzatore uditivo

La parte periferica dell'analizzatore uditivo (analizzatore uditivo con organo di equilibrio - l'orecchio (auris)) è un organo sensoriale molto complesso. Le terminazioni del suo nervo sono situate in profondità nell'orecchio, grazie al quale sono protette dall'azione di tutti i tipi di stimoli estranei, ma allo stesso tempo sono facilmente accessibili agli stimoli sonori. Nell’orecchio ci sono 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 di direzione e 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. Il padiglione auricolare è costituito da cartilagine elastica elastica, ricoperta da un sottile strato di pelle inattivo. È una collezionista di onde sonore; nell'uomo è immobile e non gioca un ruolo importante, a differenza degli animali; anche in sua completa assenza, non vi è alcuna perdita uditiva evidente.

Il meato uditivo esterno è un canale leggermente curvo lungo circa 2,5 cm. Questo canale è rivestito di pelle ricoperta di peli fini e contiene ghiandole speciali, simili alle grandi ghiandole apocrine della pelle, che secernono il cerume che, insieme ai peli, impedisce alla polvere di intasare l'orecchio esterno. Consiste in una sezione esterna - un canale uditivo esterno cartilagineo e una interna - un canale uditivo osseo situato nell'osso temporale. La sua estremità interna è chiusa da una sottile membrana timpanica elastica, che è una continuazione della pelle del canale uditivo esterno e la separa dalla cavità dell'orecchio medio. L'orecchio esterno nell'organo dell'udito svolge solo un ruolo ausiliario, partecipando alla raccolta e alla conduzione dei suoni.

Orecchio medio, o cavità timpanica (Fig. 1), è situata all'interno dell'osso temporale tra il canale uditivo esterno, dal quale è separato dalla membrana timpanica, e l'orecchio interno; è una cavità irregolare molto piccola con una capacità fino a 0,75 ml, che comunica con le cavità annessali - le cellule del processo mastoideo e con la cavità faringea (vedi sotto).

Riso. 1. L'organo dell'udito nel contesto. 1 - nodo genicolato del nervo facciale; 2 - nervo facciale; 3 - martello; 4 - canale semicircolare superiore; 5 - canale semicircolare posteriore; 6 - incudine; 7 - la parte ossea del canale uditivo esterno; 8 - parte cartilaginea del canale uditivo esterno; 9 - timpano; 10 - parte ossea del tubo uditivo; 11 - parte cartilaginea del tubo uditivo; 12 - grande nervo pietroso superficiale; 13 - la cima della piramide.

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

Questo equilibrio di pressione su entrambi i lati della membrana timpanica è molto importante, poiché le normali fluttuazioni 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 dell'aria atmosferica e la pressione della cavità timpanica, l'acuità uditiva è compromessa. Pertanto, il tubo uditivo è, per così dire, 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 e le tubazioni 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 la membrana timpanica. La membrana timpanica (membrana tympani) (Fig. 2) percepisce le vibrazioni sonore dell'aria e le trasmette al sistema di conduzione del suono dell'orecchio medio. Ha forma di cerchio o ellisse del diametro di 9 e 11 mm ed è costituito da tessuto connettivo elastico, le cui fibre sono disposte radialmente sulla superficie esterna, e circolarmente su quella interna; il suo spessore è di soli 0,1 mm; è allungato un po' obliquamente: dall'alto verso il basso e da dietro in avanti, leggermente concavo verso l'interno, poiché il suddetto muscolo allunga il timpano dalle pareti della cavità timpanica al manico del martello (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. La membrana timpanica non è fortemente tesa e non emette il proprio tono, ma trasmette solo le onde sonore che riceve. Poiché le vibrazioni della membrana timpanica decadono molto rapidamente, è un eccellente trasmettitore di pressione e quasi non distorce la forma dell'onda sonora. All'esterno, la membrana timpanica è ricoperta da pelle assottigliata e dalla superficie rivolta verso la cavità timpanica è ricoperta da una membrana mucosa rivestita da epitelio squamoso stratificato.

Tra la membrana timpanica e la finestra ovale c'è un sistema di piccoli ossicini uditivi che trasmettono le vibrazioni della membrana timpanica all'orecchio interno: il martello (malleus), l'incudine (incudine) e la staffa (staffa), interconnessi da articolazioni e legamenti, che sono guidati da due piccoli muscoli. Il martello è fissato alla superficie interna della membrana timpanica con il suo manico e la testa è articolata con l'incudine. L'incudine, invece, è collegata con uno dei suoi processi alla staffa, che è posta orizzontalmente e con la sua ampia base (piastra) è inserita nella finestra ovale, aderendo saldamente alla sua membrana.

Riso. 2. Membrana timpanica 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 lei; 6 - corda di tamburo; 7 - elevazione piramidale; 8 - staffa; 9 - manico del martello; 10 - timpano; 11 - Tromba di Eustachio; 12 - una partizione tra i semicanali per il tubo e per il muscolo; 13 - tensione muscolare del timpano; 14 - processo anteriore del martello

I muscoli della cavità timpanica meritano grande attenzione. Uno di questi è m. tensore del timpano: attaccato al collo del martello. Con la sua contrazione si fissa l'articolazione tra martello e incudine 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 dei muscoli striati del corpo umano) - attaccato alla testa della staffa. Con la contrazione di questo muscolo, l'articolazione tra incudine e staffa viene tirata verso il basso e limita il movimento della staffa nella finestra ovale.

Orecchio interno.L'orecchio interno è rappresentato dalla parte più importante e complessa dell'apparecchio acustico, 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 meato 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 da finestre ovali e rotonde. L'apertura del meato 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 affinché le fibre del nervo uditivo escano dall'orecchio interno. All'interno del labirinto osseo è presente un labirinto membranoso di tessuto connettivo chiuso, che ripete esattamente la forma del labirinto osseo, ma 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 perilinfa. L'intera cavità interna del labirinto membranoso è inoltre riempita da un fluido chiamato endolinfa. Il labirinto membranoso, ma in molti punti, è collegato alle pareti del labirinto osseo da fitti cordoni che attraversano lo spazio perilinfatico. A causa di 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 del rapporto del labirinto membranoso con l'osso. 1 - condotto che collega l'utero con il sacco; 2 - ampolla membranosa superiore; 3 - condotto endolinfatico; 4 - sacco endolinfatico; 5 - spazio perilinfatico; 6 - piramide dell'osso temporale: 7 - apice del dotto cocleare membranoso; 8 - comunicazione tra le due scale (elicotrema); 9 - passaggio membranoso cocleare; 10 - scala del vestibolo; 11 - scala a tamburo; 12 - borsa; 13 - corsa di collegamento; 14 - condotto perilinfatico; 15 - finestra rotonda della lumaca; 16 - finestra ovale del vestibolo; 17 - cavità timpanica; 18 - estremità cieca del passaggio cocleare; 19 - ampolla membranosa posteriore; 20 - utero; 21 - canale semicircolare; 22 - andamento semicircolare superiore

Riso. 4. Sezione trasversale del corso della coclea. 1 - scala del vestibolo; 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 - tessuto osseo cocleare; 9 - gabbia di supporto; 10 e 15 - celle speciali di sostegno (le cosiddette celle Corti - pilastri); 11 - scale a tamburo; 12 - membrana principale; 13 - cellule nervose del ganglio cocleare spirale

Il vestibolo membranoso (vestibolo) è una piccola cavità ovale che occupa la parte centrale del labirinto ed è costituita da due sacche di bolle collegate da uno stretto tubulo; uno di questi - la parte posteriore, il cosiddetto utero (utricolo), comunica con i canali semicircolari membranosi con cinque fori e il sacco anteriore (sacculo) - con la coclea membranosa. Ciascuna delle sacche dell'apparato vestibolare è piena di endolinfa. Le pareti delle sacche sono rivestite con epitelio squamoso, ad eccezione di un'area - la cosiddetta macula, dove è presente un epitelio cilindrico contenente cellule di supporto e ciliate che portano processi sottili sulla loro superficie rivolta verso la cavità della borsa. Negli animali superiori, piccoli cristalli di calce (otoliti) sono incollati in un unico grumo insieme a peli di cellule neuroepiteliali in cui terminano le fibre nervose del nervo vestibolare (ramus vestibularis - un ramo del nervo uditivo).

Dietro il vestibolo ci sono tre canali semicircolari reciprocamente perpendicolari (canales semicirculares): 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 estremità del nervo vestibolare, distribuite nelle cellule dell'epitelio sensibile, concentrate nella cosiddetta capesante uditiva (crista acustica). Le cellule dell'epitelio sensibile della cresta uditiva sono molto simili a quelle che si trovano nel granello: 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 (coclea), che è un canale membranoso contorto a spirale, anch'esso situato all'interno dell'osso. La spirale cocleare nell'uomo fa 2 3/4turnover attorno all'asse osseo centrale e termina alla cieca. L'asse osseo della coclea con il suo apice è rivolto verso l'orecchio medio e con la sua base chiude il meato uditivo interno.

Nella cavità del canale spiraliforme della coclea, per tutta la sua lunghezza, si diparte e sporge dall'asse osseo una placca ossea spiraliforme, un setto che divide la cavità spiraliforme della coclea in due passaggi: quello superiore, che comunica con vestibolo del labirinto, la cosiddetta scala del vestibolo (scala vestibuli), e quella inferiore, appoggiata ad un'estremità nella membrana della finestra rotonda della cavità timpanica e quindi chiamata scala tympani (scala tympani). Questi passaggi sono chiamati scale perché, arricciandosi 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 già confina strettamente con la parete convessa opposta per tutta la lunghezza della cavità comune della coclea.

Un'altra membrana (quella di Reisner) parte dal bordo della placca ossea con un angolo sopra quello principale, che limita un piccolo percorso medio tra i primi due movimenti (scale). 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 tegumentaria (membrana tectoria), che apparentemente gioca un ruolo importante nella processo di percezione delle sensazioni. Nel piano inferiore di quest'ultimo canale, sulla membrana principale sotto forma di sporgenza del neuroepitelio, è presente un dispositivo molto complesso che effettivamente percepisce l'analizzatore uditivo: un organo a spirale (Corti) (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 di 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 Korti. Le cellule di entrambe le file sono alquanto inclinate l'una verso l'altra e formano fino a 4000 archi di Corti in tutta la coclea. In questo caso, nel canale cocleare si forma un cosiddetto tunnel interno pieno di sostanza intercellulare. Sulla superficie interna delle colonne di Corti sono presenti una serie di cellule epiteliali cilindriche, sulla superficie libera delle quali si trovano 15-20 peli: queste sono le cosiddette cellule ciliate sensibili e percettive. Fibre sottili e lunghe: peli uditivi, incollati insieme, formare pennelli delicati su ciascuna di queste cellule. Le cellule di Deiters di supporto sono adiacenti al lato esterno di queste cellule uditive. Pertanto, le cellule ciliate sono ancorate alla membrana basale. Le fibre nervose sottili e non carnose si avvicinano a loro e formano in esse una rete fibrillare estremamente delicata. Il nervo uditivo (il suo ramo - ramo cochlearis) penetra al centro della coclea e segue il suo asse, emettendo numerosi rami. Qui, ogni fibra nervosa polposa perde la sua mielina e passa in una cellula nervosa che, come le cellule gangliari a spirale, ha una guaina di tessuto connettivo e cellule della guaina gliale. La somma totale di queste cellule nervose nel loro insieme forma un ganglio a spirale (ganglio spirale), che occupa l'intera periferia dell'asse cocleare. Da questo ganglio nervoso, le fibre nervose sono già dirette all'apparato percettivo: l'organo a spirale.

La stessa membrana principale, su cui è situato l'organo spirale, è costituita dalle fibre più sottili, fitte e ben tese, ("corde") (circa 30.000), che, partendo dalla base della coclea (vicino alla finestra ovale) , si allunga gradualmente fino alla sua arricciatura superiore, passando da 50 a 500 ?(più precisamente da 0,04125 a 0,495 mm), ovvero corti in prossimità della finestra ovale, si allungano progressivamente verso la sommità della coclea, aumentando di circa 10-12 volte. La lunghezza della membrana principale dalla base alla sommità 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 con uno strumento musicale: un'arpa, solo che in questa 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 di equilibrio. È vero, la percezione della posizione e del movimento del corpo nello spazio dipende dalla funzione congiunta di molti organi di senso: vista, tatto, sensazione muscolare, ecc., ad es. l'attività riflessa necessaria per mantenere l'equilibrio è fornita da impulsi in vari organi. Ma il ruolo principale in questo appartiene al vestibolo e ai canali semicircolari.

3.2 Sensibilità dell'analizzatore uditivo

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 sentono i toni acuti, ad esempio il suono prodotto da un grillo. In molti animali il limite superiore è più elevato; nei cani, ad esempio, è possibile formare tutta una serie di riflessi condizionati verso suoni non udibili dall'uomo.

Con fluttuazioni fino a 300 Hz e superiori a 3000 Hz, la sensibilità diminuisce drasticamente: ad esempio a 20 Hz e anche 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 a quelli bassi (fino a 1000 oscillazioni 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 dell'udito aumenta. Se, tuttavia, un tono di una certa altezza e intensità costante inizia a suonare, allora, come risultato 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 più o meno vicini in frequenza al tono sonoro. Tuttavia, l’adattamento di solito non copre l’intera gamma dei suoni percepiti. Quando il suono cessa, a causa dell'adattamento al silenzio, il livello precedente di sensibilità viene ripristinato in 10-15 secondi.

In parte, l'adattamento dipende dalla parte periferica dell'analizzatore, vale a dire 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 evidenziato dal fatto che quando il suono viene applicato a un solo 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 l'eccitabilità di altre parti della sezione corticale dello stesso analizzatore a causa dell'induzione negativa.

L'esposizione prolungata a suoni forti può causare l'inibizione delle cellule corticali. Di conseguenza, la sensibilità dell'analizzatore uditivo diminuisce drasticamente. Questo stato persiste per qualche tempo dopo che l'irritazione è cessata.

Conclusione

La complessa struttura del sistema di analisi uditiva è dovuta all'algoritmo multistadio per la trasmissione del segnale alla regione temporale del cervello. L'orecchio esterno e medio trasmettono le vibrazioni sonore alla coclea situata nell'orecchio interno. I peli sensoriali situati nella coclea convertono le vibrazioni in segnali elettrici che viaggiano lungo i nervi fino all'area uditiva del cervello.

Quando si considera la questione del funzionamento dell'analizzatore uditivo per l'ulteriore applicazione della conoscenza 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 da una persona è 16-20.000 Hz. Tuttavia, la gamma di frequenza del parlato è già di 300-4000 Hz. Il parlato rimane comprensibile con un ulteriore restringimento della gamma di frequenza a 300-2400 Hz. Questo fatto può essere utilizzato nei sistemi di riconoscimento vocale per ridurre l'effetto delle interferenze.

Bibliografia

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FISIOLOGIA DELL'ANALIZZATORE DELL'UDITO

(Sistema sensoriale uditivo)

Domande della lezione:

1. Caratteristiche strutturali e funzionali dell'analizzatore uditivo:

UN. orecchio esterno

B. Orecchio medio

C. orecchio interno

2. Dipartimenti dell'analizzatore uditivo: periferico, conduttivo, corticale.

3. Percezione dell'altezza, intensità del suono e localizzazione della sorgente sonora:

UN. Fenomeni elettrici fondamentali nella coclea

B. Percezione di suoni di diversa altezza

C. Percezione di suoni di diversa intensità

D. Identificazione della sorgente sonora (udito binaurale)

e. adattamento uditivo

1. Il sistema sensoriale uditivo, il secondo più importante analizzatore umano a distanza, svolge un ruolo importante nell'uomo in relazione all'emergere del linguaggio articolato.

Funzione analizzatore dell'udito: trasformazione suono onde nell'energia dell'eccitazione nervosa e uditivo sensazione.

Come ogni analizzatore, l'analizzatore uditivo è costituito da una sezione periferica, conduttiva e corticale.

DIPARTIMENTO PERIFERICO

Converte l'energia delle onde sonore in energia nervoso eccitazione - potenziale del recettore (RP). Questo dipartimento comprende:

Orecchio interno (apparecchio per la percezione del suono);

orecchio medio (apparecchio per la conduzione del suono);

Orecchio esterno (ripresa del suono).

I componenti di questo dipartimento sono combinati nel concetto organo dell'udito.

Funzioni dei dipartimenti dell'organo dell'udito

orecchio esterno:

a) catturare il suono (padiglione auricolare) e dirigere l'onda sonora nel canale uditivo esterno;

b) condurre un'onda sonora attraverso il condotto uditivo fino al timpano;

c) protezione meccanica e protezione dagli effetti della temperatura dell'ambiente di tutte le altre parti dell'organo uditivo.

Orecchio medio(reparto di conduzione del suono) è una cavità timpanica con 3 ossicini uditivi: martello, incudine e staffa.

La membrana timpanica separa il meato uditivo esterno dalla cavità timpanica. Il manico del martello è intrecciato nel timpano, l'altra estremità è articolata con l'incudine, che a sua volta è articolata con la staffa. La staffa è adiacente alla membrana della finestra ovale. Nella cavità timpanica viene mantenuta una pressione pari 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 con la faringe. Durante la deglutizione, il tubo si apre, a seguito della quale la cavità timpanica viene ventilata e la pressione al suo interno si equalizza con la pressione atmosferica. Se la pressione esterna cambia rapidamente (rapido aumento in altezza) e la deglutizione non avviene, la differenza di pressione tra l'aria atmosferica e l'aria nella cavità timpanica porta alla tensione della membrana timpanica e alla comparsa di sensazioni spiacevoli (“ orecchie tappate”), riducendo la percezione dei suoni.

L'area della membrana timpanica (70 mm 2) è molto più grande dell'area della finestra ovale (3,2 mm 2), per cui guadagno pressione delle onde sonore sulla membrana della finestra ovale di 25 volte. Collegamento delle ossa riduce l'ampiezza delle onde sonore di 2 volte, quindi la stessa amplificazione delle onde sonore si verifica sulla finestra ovale della cavità timpanica. Di conseguenza, l'orecchio medio amplifica il suono di circa 60-70 volte, e se consideriamo l'effetto amplificante dell'orecchio esterno, questo valore aumenta di 180-200 volte. A questo proposito, con forti vibrazioni sonore, al fine di prevenire l'effetto distruttivo del suono sull'apparato recettore dell'orecchio interno, l'orecchio medio attiva riflessivamente un “meccanismo protettivo”. Consiste in quanto segue: nell'orecchio medio ci sono 2 muscoli, uno allunga il timpano, l'altro fissa la staffa. Con forti effetti sonori, questi muscoli, quando sono ridotti, limitano l'ampiezza delle oscillazioni della membrana timpanica e fissano la staffa. Questo "disseta" l'onda sonora e impedisce un'eccitazione eccessiva e la distruzione dei fonorecettori dell'organo di Corti.

orecchio interno: rappresentato da una coclea - un canale osseo attorcigliato a spirale (2,5 riccioli nell'uomo). Questo canale è diviso per tutta la sua lunghezza in tre parti strette (scale) da due membrane: la membrana principale e la membrana vestibolare (Reissner).

Sulla membrana principale c'è un organo a spirale - l'organo di Corti (organo di Corti) - questo è in realtà l'apparato di percezione del suono con cellule recettoriali - questa è la sezione periferica dell'analizzatore uditivo.

L'elicotrema (forame) collega i canali superiore e inferiore nella parte superiore della coclea. Il canale centrale è isolato.

Sopra l'organo del Corti vi è una membrana tettoria, di cui un'estremità è fissa, mentre l'altra rimane libera. I peli delle cellule ciliate esterne ed interne dell'organo del Corti entrano in contatto con la membrana tettoria, che è accompagnata dalla loro eccitazione, cioè. l'energia delle vibrazioni sonore si trasforma nell'energia del processo di eccitazione.

La struttura dell'organo del Corti

Il processo di trasformazione inizia con le onde sonore che entrano nell'orecchio esterno; muovono il timpano. Le vibrazioni della membrana timpanica vengono trasmesse attraverso il sistema degli ossicini uditivi dell'orecchio medio alla membrana della finestra ovale, che provoca vibrazioni della perilinfa della scala vestibolare. Queste vibrazioni si trasmettono attraverso l'elicotrema alla perilinfa della scala timpanica e raggiungono la finestra rotonda, sporgendola verso l'orecchio medio (questo non permette all'onda sonora di attenuarsi nel passaggio attraverso i canali vestibolare e timpanico della coclea). Le oscillazioni della perilinfa vengono trasmesse all'endolinfa, che provoca le oscillazioni della membrana principale. Le fibre della membrana principale entrano in movimento oscillatorio insieme alle cellule recettrici (cellule ciliate esterne ed interne) dell'organo del Corti. In questo caso i peli dei fonorecettori sono in contatto con la membrana tettoria. Le ciglia delle cellule ciliate vengono deformate, il che provoca la formazione di un potenziale recettore e, sulla base di esso, un potenziale d'azione (impulso nervoso), che viene trasportato lungo il nervo uditivo e trasmesso alla sezione successiva dell'analizzatore uditivo.

REPARTO DI CONDUZIONE DELL'ANALIZZATORE DELL'UDITO

Viene presentato il reparto conduttivo dell'analizzatore uditivo nervo uditivo. È formato dagli assoni dei neuroni del ganglio spirale (il 1° neurone della via). I dendriti di questi neuroni innervano le cellule ciliate dell'organo del Corti (collegamento afferente), gli assoni formano le fibre del nervo uditivo. Le fibre del nervo uditivo terminano sui neuroni dei nuclei del corpo cocleare (VIII paio di MD) (il secondo neurone). Quindi, dopo una parziale decussazione, le fibre della via uditiva si dirigono verso i corpi genicolati mediali del talamo, dove avviene nuovamente lo scambio (il terzo neurone). Da qui, l'eccitazione entra nella corteccia (lobo temporale, giro temporale superiore, giro trasversale di Geschl): questa è la corteccia uditiva di proiezione.

DIPARTIMENTO CORTICALE DELL'ANALIZZATORE AUDIO

Rappresentato nel lobo temporale della corteccia cerebrale - giro temporale superiore, giro temporale trasversale di Heschl. Le zone uditive corticali gnostiche sono associate a questa zona di proiezione della corteccia - L'area sensoriale del linguaggio di Wernicke e zona prassica - Centro motorio del linguaggio di Broca(giro frontale inferiore). L'attività amichevole delle tre zone corticali garantisce lo sviluppo e la funzione della parola.

Il sistema sensoriale uditivo ha feedback che forniscono la regolazione dell'attività di tutti i livelli dell'analizzatore uditivo con la partecipazione di percorsi discendenti che partono dai neuroni della corteccia "uditiva" e passano successivamente nei corpi genicolati mediali del talamo, quelli inferiori tubercoli dei quadrigemini del mesencefalo con formazione di vie discendenti tettospinali e sui nuclei del corpo cocleare del midollo allungato con formazione di tratti vestibolospinali. Ciò prevede, in risposta all'azione di uno stimolo sonoro, la formazione di una reazione motoria: girare la testa e gli occhi (e negli animali - i padiglioni auricolari) verso lo stimolo, nonché aumentare il tono dei muscoli flessori (flessione del arti nelle articolazioni, cioè disponibilità a saltare o correre).

corteccia uditiva

CARATTERISTICHE FISICHE DELLE ONDE SONORE PERCEPITE DALL'ORGANO DELL'UDITO

1. La prima caratteristica delle onde sonore è la loro frequenza e ampiezza.

La frequenza delle onde sonore determina l'altezza!

Una persona distingue le onde sonore con una frequenza Da 16 a 20.000 Hz (questo corrisponde a 10-11 ottave). Suoni la cui frequenza è inferiore a 20 Hz (infrasuoni) e superiore a 20.000 Hz (ultrasuoni) da parte di una persona non si fanno sentire!

Viene chiamato il suono che consiste in vibrazioni sinusoidali o armoniche tono(alta frequenza - tono alto, bassa frequenza - tono basso). Viene chiamato un suono composto da frequenze non correlate rumore.

2. La seconda caratteristica del suono che distingue il sistema sensoriale uditivo è la sua forza o intensità.

La forza del suono (la sua intensità) insieme alla frequenza (il tono del suono) viene percepita come volume. L'unità di misura del volume è bel = lg I / I 0, tuttavia in pratica viene utilizzata più spesso decibel (dB)(0,1 bela). Un decibel è 0,1 logaritmo decimale del rapporto tra l'intensità del suono e la sua intensità di soglia: dB \u003d 0,1 lg I / I 0. Il livello massimo del volume quando il suono provoca dolore è 130-140 dB.

La sensibilità dell'analizzatore uditivo è determinata dall'intensità minima del suono che provoca sensazioni uditive.

Nella regione delle vibrazioni sonore da 1000 a 3000 Hz, che corrisponde al linguaggio umano, l'orecchio ha la massima sensibilità. Questo insieme di frequenze viene chiamato zona del discorso(1000-3000 Hz). La sensibilità sonora assoluta in questo intervallo è 1*10 -12 W/m 2 . A suoni superiori a 20.000 Hz e inferiori a 20 Hz, la sensibilità uditiva assoluta diminuisce drasticamente - 1 * 10 -3 W / m 2. Nel campo del parlato si percepiscono suoni che hanno una pressione inferiore a 1/1000 bar (un bar è pari a 1/1.000.000 della normale pressione atmosferica). Sulla base di ciò, nei dispositivi trasmittenti, per fornire un'adeguata comprensione del parlato, le informazioni devono essere trasmesse nella gamma di frequenze del parlato.

MECCANISMO DI PERCEZIONE DELL'ALTEZZA (FREQUENZA), DELL'INTENSITÀ (POTENZA) E DELLA LOCALIZZAZIONE DELLA SORGENTE SONORA (UDITO BINAURALE)

Percezione della frequenza delle onde sonore

L'analizzatore uditivo è una combinazione di strutture meccaniche, recettoriali e nervose che percepiscono e analizzano le vibrazioni sonore. La parte periferica dell'analizzatore uditivo è rappresentata dall'organo uditivo, costituito dall'orecchio esterno, medio ed interno. L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal meato uditivo esterno. Il padiglione auricolare del neonato è appiattito, la sua cartilagine è morbida, la pelle è sottile, il lobo è piccolo. Il padiglione auricolare cresce più rapidamente durante i primi due anni e dopo 10 anni. Cresce più velocemente in lunghezza che in larghezza. Il timpano separa l'orecchio esterno dall'orecchio medio. L'orecchio medio è costituito dalla cavità timpanica, dagli ossicini uditivi e dalla tuba uditiva.

La cavità timpanica in un neonato ha le stesse dimensioni di un adulto. Nell'orecchio medio ci sono tre ossicini uditivi: il martello, l'incudine, e l'orecchio interno, o labirinto, ha doppie pareti: il labirinto membranoso è inserito in quello osseo. Il labirinto osseo è costituito dal vestibolo, dalla coclea e da tre canali semicircolari. Il condotto cocleare divide la coclea in due parti, o scale. L'orecchio interno di un neonato è ben sviluppato, le sue dimensioni sono vicine a quelle di un adulto. Le parti basali delle cellule recettrici entrano in contatto con le fibre nervose che attraversano la membrana basale per poi uscire nel canale della lamina spirale. Quindi 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 e il ponte e va al ponte tegmentale, dove avviene la prima intersezione delle fibre e si forma un'ansa laterale formato. Parte delle sue fibre termina sulle cellule del collicolo inferiore, dove si trova il centro uditivo primario. Altre fibre dell'ansa laterale nel manico del collicolo inferiore si avvicinano al corpo genicolato mediale. I processi delle cellule di quest'ultimo formano la luminosità uditiva, che termina nella corteccia del giro temporale superiore (sezione corticale dell'analizzatore uditivo).

L'organo del Corti è la parte periferica dell'analizzatore uditivo. Caratteristiche dell'età

L'organo del Corti, situato sulla membrana principale, contiene recettori che convertono le vibrazioni meccaniche in potenziali elettrici che eccitano le fibre del nervo uditivo. Sotto l'azione del suono, la membrana principale inizia a vibrare, i peli delle cellule recettrici si deformano, provocando la generazione di potenziali elettrici che raggiungono le fibre del nervo uditivo attraverso le sinapsi. La frequenza di questi potenziali corrisponde alla frequenza dei suoni e l'ampiezza dipende dall'intensità del suono. Come risultato della comparsa di potenziali elettrici, vengono eccitate le fibre del nervo uditivo, caratterizzate da attività spontanea anche in silenzio (100 impulsi / s). Con il suono, la frequenza degli impulsi nelle fibre aumenta durante tutto il tempo dello stimolo. Per ciascuna fibra nervosa esiste una frequenza sonora ottimale che fornisce la frequenza di scarica più alta e la soglia di risposta più bassa. Se l'organo a spirale è danneggiato, i toni alti cadono alla base, i toni bassi alla sommità. La distruzione del ricciolo medio porta alla perdita dei toni della frequenza media della gamma. Esistono due meccanismi per la discriminazione dell'altezza: 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. Una persona percepisce i suoni con una frequenza compresa tra 16 e 20.000 Hz. Questa gamma corrisponde a 10-11 ottave. I confini dell'udito dipendono dall'età: più la persona è anziana, più spesso non sente i toni alti. La differenza nella frequenza dei suoni è caratterizzata dalla differenza minima nella frequenza di due suoni che una persona coglie. Una persona è in grado di notare una differenza di 1-2 Hz. La sensibilità uditiva assoluta è la forza minima di un 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 l'aumento del volume di un suono a frequenza costante provoca una spiacevole sensazione di pressione e dolore nell'orecchio. L'unità del volume del suono è Bel. Nella vita di tutti i giorni, i decibel vengono solitamente utilizzati come unità di volume, ad es. 0,1 bello. Il livello massimo del volume quando il suono provoca dolore è 130-140 dB sopra la soglia dell'udito. L'analizzatore uditivo ha due metà simmetriche (udito binaurale), cioè una persona è caratterizzata dall'udito spaziale: la capacità di determinare la posizione di una sorgente sonora nello spazio. L'acutezza di tale udito è grande. Una persona può determinare la posizione della sorgente sonora con una precisione di 1°.

L'udito in ontogenesi

Nonostante lo sviluppo iniziale dell'analizzatore uditivo, l'organo dell'udito in un neonato non è ancora completamente formato. Ha una sordità relativa, che è associata alle caratteristiche strutturali dell'orecchio. Il neonato reagisce ai suoni forti con un sussulto, la cessazione del pianto, un cambiamento nella respirazione. L'udito nei bambini diventa abbastanza distinto entro la fine del 2o - l'inizio del 3o mese. Al 2° mese di vita il bambino differenzia suoni qualitativamente diversi, a 3-4 mesi distingue l'altezza nell'intervallo da 1 a 4 ottave, a 4-5 mesi i suoni diventano stimoli condizionati, nonostante il cibo condizionato e i riflessi difensivi al suono gli stimoli sono già sviluppati dalle 3 alle 5 settimane di età. All'età di 1-2 anni, i bambini differenziano i suoni, la cui differenza è di 1 tono, e all'età di 4 anni - anche 3/4 e 1/2 toni. L'acuità uditiva è definita come la più piccola quantità di suono che può causare una sensazione sonora (soglia uditiva). In un adulto, la soglia uditiva è compresa tra 10 e 12 dB, nei bambini di 6-9 anni - 17-24 dB, 10-12 anni - 14-19 dB. La massima nitidezza del suono viene raggiunta dall'età della scuola media e superiore.

87 domanda. Prevenzione della miopiaOmiopia, astigmatismo, perdita dell'udito. La miopia è un disturbo visivo in cui una persona non riesce a vedere gli oggetti lontani e vede perfettamente quelli vicini. La malattia è molto comune, colpisce un terzo della popolazione totale della Terra. La miopia di solito compare all'età di 7-15 anni, può peggiorare o rimanere allo stesso livello senza cambiamenti per tutta la vita.

Prevenzione della miopia: un'illuminazione adeguata ridurrà l'affaticamento degli occhi, quindi dovresti prenderti cura della corretta organizzazione del posto di lavoro, una lampada da tavolo. Non è consigliabile lavorare con una lampada fluorescente. Rispetto del regime dei carichi visivi, alternandoli a carichi fisici. Un'alimentazione corretta ed equilibrata dovrebbe contenere un complesso di vitamine e minerali essenziali: zinco, magnesio, vitamina A, ecc. Rafforzamento del corpo attraverso l'indurimento, l'attività fisica, il massaggio, la doccia di contrasto. Monitorare la corretta postura del bambino. Queste semplici precauzioni riducono al minimo le possibilità di visione a distanza ridotta, cioè di miopia. È importante tenere conto di tutto ciò per i genitori il cui figlio ha una tendenza ereditaria alla malattia.

L'astigmatismo dei bambini è un tale difetto ottico quando nell'occhio esistono due fuochi ottici contemporaneamente, inoltre nessuno di essi è dove dovrebbe essere. Ciò è dovuto al fatto che la cornea rifrange i raggi lungo un asse più fortemente che lungo l'altro.

Prevenzione.

Spesso i bambini semplicemente non si accorgono che la loro vista sta peggiorando. Quindi, anche se non ci sono lamentele, è meglio mostrare il bambino a un oculista una volta all'anno. Quindi la malattia verrà rilevata in tempo e verrà avviato il trattamento. Gli esercizi oculari per l'astigmatismo sono molto utili. Quindi, R.S. Agarwal consiglia di fare ampi giri 100 volte, spostare lo sguardo lungo le linee con una piccola stampa della tabella per la visione, combinandoli con il battito delle palpebre su ciascuna linea.

Perdita dell'udito - perdita dell'udito di varia gravità, in cui la percezione del parlato è difficile, ma possibile quando vengono create determinate condizioni (avvicinamento dell'altoparlante o dell'altoparlante all'orecchio, utilizzo di apparecchiature di amplificazione del suono). Con una combinazione di patologia dell'udito e della parola (sordità), i bambini non sono in grado di percepire e riprodurre la parola. La prevenzione della perdita dell'udito e della sordità nei bambini è il modo più importante per risolvere il problema della perdita dell'udito. Ruolo da protagonista nella prevenzione delle forme ereditarie di ipoacusia. Tutte le donne incinte dovrebbero essere sottoposte a screening per malattie renali ed epatiche, diabete e altre malattie. È necessario limitare la prescrizione di antibiotici ototossici alle donne in gravidanza e ai bambini, soprattutto quelli più piccoli. Fin dai primi giorni di vita del bambino, la prevenzione delle forme acquisite di ipoacusia va abbinata alla prevenzione delle malattie dell'apparecchio acustico, in particolare ad eziologia infettivo-virale. Se vengono rilevati i primi segni di deficit uditivo, il bambino dovrebbe essere consultato da un otorinolaringoiatra.