Structura și funcțiile sistemului senzorial auditiv. Localizarea și structura celulelor receptor ale organului spiralat

Sistem de senzori (analizator)- ei numesc partea sistemului nervos, formată din elemente perceptive - receptori senzoriali, căi nervoase care transmit informații de la receptori către creier și părți ale creierului care procesează și analizează aceste informații

Sistemul senzorial include 3 părți

1. Receptorii – organe de simț

2. Secțiunea conducătoare care conectează receptorii cu creierul

3. Departamentul scoarței cerebrale, care percepe și procesează informația.

Receptorii- o legătură periferică concepută pentru a percepe stimuli din exterior sau mediu intern.

Sistemele senzoriale au un plan structural comun, iar sistemele senzoriale se caracterizează prin

Stratificare- mai multe straturi celule nervoase, dintre care primul este asociat cu receptorii, iar cel din urmă cu neuronii din zonele motorii ale cortexului cerebral. Neuronii sunt specializați pentru procesare tipuri diferite informatii senzoriale.

Multicanal- prezența multor canale paralele pentru procesarea și transmiterea informațiilor, care oferă o analiză detaliată a semnalului și o mai mare fiabilitate.

Număr diferit de elemente în straturile învecinate, care formează așa-numitele „pâlnii senzoriale” (contractare sau extindere) Acestea pot asigura eliminarea redundanței informaționale sau, dimpotrivă, o analiză fracționată și complexă a caracteristicilor semnalului

Diferenţiere sistemul senzorial pe verticală și pe orizontală. Diferențierea verticală înseamnă formarea unor părți ale sistemului senzorial, formate din mai multe straturi neuronale (bulbi olfactiv, nuclei cohleari, corpi geniculați).

Diferențierea orizontală reprezintă prezența diferitelor proprietăți ale receptorilor și neuronilor în cadrul aceluiași strat. De exemplu, tijele și conurile din retina ochiului procesează informațiile în mod diferit.

Sarcina principală a sistemului senzorial este percepția și analiza proprietăților stimulilor, pe baza cărora apar senzațiile, percepțiile și reprezentările. Aceasta constituie formele de reflectare senzuală, subiectivă a lumii exterioare.

Funcțiile sistemelor senzoriale

1. Detectarea semnalului. Fiecare sistem senzorial din procesul de evoluție s-a adaptat la percepția stimulilor adecvați inerenți acestui sistem. Sistemul senzorial, de exemplu ochiul, poate primi diferite - iritații adecvate și inadecvate (lumină sau o lovitură în ochi). Sistemele senzoriale percep forța - ochiul percepe 1 foton de lumină (10 V -18 W). Impact asupra ochiului (10 V -4 W). curent electric (10V-11W)
2. Semnale distinctive.
3. Transmisia sau conversia semnalului. Orice sistem senzorial funcționează ca un traductor. El transformă o formă de energie a stimulului care acționează în energie iritație nervoasă. Sistemul senzorial nu trebuie să distorsioneze semnalul stimul.

• Poate fi spațial
• Transformări temporale
• limitarea redundanței informaționale (includerea elementelor inhibitoare care inhibă receptorii vecini)
• Identificarea caracteristicilor esențiale ale unui semnal

1. Codificarea informațiilor - sub formă de impulsuri nervoase
2. Detectarea semnalului etc. e. evidenţierea semnelor unui stimul care are semnificaţie comportamentală
3. Oferiți recunoaștere a imaginii
4. Adaptați-vă la stimuli
5. Interacțiunea sistemelor senzoriale, care formează schema lumii înconjurătoare și în același timp ne permit să ne corelăm cu această schemă, pentru adaptarea noastră. Toate organismele vii nu pot exista fără percepția informațiilor din mediu inconjurator. Cu cât organismul primește mai exact astfel de informații, cu atât mai mari vor fi șansele sale în lupta pentru existență.

Sistemele senzoriale sunt capabile să răspundă la stimuli nepotriviți. Dacă încerci bornele bateriei, provoacă senzație gustativă- acru, aceasta este actiunea unui curent electric. O astfel de reacție a sistemului senzorial la stimuli adecvați și inadecvați a ridicat întrebarea pentru fiziologie - cât de mult putem avea încredere în simțurile noastre.

Johann Müller a formulat în 1840 legea energiei specifice a organelor de simţ.

Calitatea senzațiilor nu depinde de natura stimulului, ci este determinată în întregime de energia specifică inerentă sistemului senzitiv, care este eliberată sub acțiunea stimulului.

Cu această abordare, putem ști doar ce este inerent în noi înșine și nu ceea ce este în lumea din jurul nostru. Studiile ulterioare au arătat că excitațiile în orice sistem senzorial apar pe baza unei singure surse de energie - ATP.

Elevul lui Müller Helmholtz a creat teoria simbolurilor, conform căruia el considera senzațiile drept simboluri și obiecte ale lumii înconjurătoare. Teoria simbolurilor a negat posibilitatea cunoașterii lumii înconjurătoare.

Aceste două direcții au fost numite idealism fiziologic. Ce este senzația? Sentimentul este o imagine subiectivă a lumii obiective. Sentimentele sunt imagini ale lumii exterioare. Ele există în noi și sunt generate de acțiunea lucrurilor asupra organelor noastre de simț. Pentru fiecare dintre noi, această imagine va fi subiectivă, adică. depinde de gradul de dezvoltare, de experiența noastră și fiecare persoană percepe obiectele și fenomenele din jur în felul său. Vor fi obiective, adică. asta înseamnă că ele există independent de conștiința noastră. Deoarece există o subiectivitate a percepției, cum să decideți cine percepe cel mai corect? Unde va fi adevărul? Criteriul adevărului este Activitati practice. Există cunoaștere treptată. La fiecare etapă se dovedește informație nouă. Copilul gustă jucării, le demontează în detalii. Pe baza acestei experiențe profunde dobândim cunoștințe mai profunde despre lume.

Clasificarea receptorilor.

1. Primar si secundar. receptori primari reprezintă terminația receptorului, care este formată din primul neuron senzitiv (corpusculul lui Pacini, corpusculul lui Meissner, discul lui Merkel, corpusculul lui Ruffini). Acest neuron se află în ganglionul spinal. Receptorii secundari percepe informații. Datorită celulelor nervoase specializate, care transmit apoi excitația fibrei nervoase. Celulele sensibile ale organelor gustului, auzului, echilibrului.
2. Telecomanda si contact. Unii receptori percep excitația cu contact direct - contact, în timp ce alții pot percepe iritația la o oarecare distanță - la distanță
3. Exteroreceptori, interoreceptori. Exteroreceptori- percepe iritația de la Mediul extern- viziunea, gustul etc. si asigura adaptarea la mediu. Interoreceptori- receptorii organelor interne. Ele reflectă starea organelor interne și a mediului intern al corpului.
4. Somatic - superficial și profund. Superficial - piele, mucoase. Adânc - receptori ai mușchilor, tendoanelor, articulațiilor
5. viscerală
6. receptorii SNC
7. Receptori de simț speciali - vizuali, auditivi, vestibulari, olfactiv, gustativi

După natura percepției informațiilor

1. Mecanoreceptori (piele, mușchi, tendoane, articulații, organe interne)
2. Termoreceptori (piele, hipotalamus)
3. Chemoreceptori (arcul aortic, sinusul carotidian, medular oblongata, limba, nasul, hipotalamusul)
4. Fotoreceptor (ochi)
5. Receptorii durerii (nociceptive) (piele, organe interne, mucoase)

Mecanisme de excitare a receptorilor

În cazul receptorilor primari, acțiunea stimulului este percepută prin terminarea neuronului senzitiv. Un stimul activ poate provoca hiperpolarizarea sau depolarizarea membranei de suprafață a receptorilor, în principal din cauza modificărilor permeabilității la sodiu. O creștere a permeabilității la ionii de sodiu duce la depolarizarea membranei și apare un potențial receptor pe membrana receptorului. Ea există atâta timp cât stimulul acționează.

Potenţialul receptor nu respectă legea „Totul sau nimic”, amplitudinea sa depinde de puterea stimulului. Nu are perioada refractară. Acest lucru permite ca potențialele receptorilor să fie însumate sub acțiunea stimulilor ulterioare. Se raspandeste meleno, cu disparitia. Când potențialul receptorului atinge un prag critic, declanșează un potențial de acțiune la cel mai apropiat nod al lui Ranvier. În interceptarea lui Ranvier ia naștere un potențial de acțiune, care se supune legii „Totul sau Nimic.” Acest potențial se va propaga.

În receptorul secundar, acțiunea stimulului este percepută de celula receptoră. În această celulă ia naștere un potențial de receptor, care va avea ca rezultat eliberarea unui mediator din celulă în sinapsă, care acționează asupra membranei postsinaptice a fibrei sensibile, iar interacțiunea mediatorului cu receptorii duce la formarea altuia, local. potențial, care se numește generator. Este identic ca proprietăți cu receptorul. Amplitudinea sa este determinată de cantitatea de mediator eliberată. Mediatori - acetilcolina, glutamat.

Potențialele de acțiune apar periodic, tk. se caracterizează printr-o perioadă de refractare, când membrana își pierde proprietatea de excitabilitate. Potențialele de acțiune apar discret și receptorul din sistemul senzorial funcționează ca un convertor analog-discret. La receptori se observă o adaptare - adaptare la acţiunea stimulilor. Unele se adaptează rapid, iar altele se adaptează lentă. Odată cu adaptarea, amplitudinea potențialului receptor și numărul de impulsuri nervoase care merg de-a lungul fibrei sensibile scad. Receptorii codifică informația. Este posibil prin frecvența potențialelor, prin gruparea impulsurilor în salve separate și prin intervalele dintre salve. Codarea este posibilă în funcție de numărul de receptori activați în câmpul receptiv.

Pragul de iritare și pragul de divertisment.

Pragul de iritare- puterea minimă a stimulului care provoacă o senzație.

Prag de divertisment- forța minimă de schimbare a stimulului, la care apare o nouă senzație.

Celulele de păr sunt excitate atunci când firele de păr sunt deplasate cu 10 până la -11 metri - 0,1 amstrem.

În 1934, Weber a formulat o lege care stabilește o relație între puterea inițială a iritației și intensitatea senzației. El a arătat că modificarea puterii stimulului este o valoare constantă

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

Fechner a stabilit că senzația este direct proporțională cu logaritmul iritației.

S=a*logR+b S-senzație R- iritație

S \u003d KI în A gradul I - puterea iritației, K și A - constante

Pentru receptorii tactili S=9,4*I d 0,52

Sistemele senzoriale au receptori pentru autoreglarea sensibilității receptorilor.

Influența sistemului simpatic - sistem simpatic crește sensibilitatea receptorilor la acțiunea stimulilor. Acest lucru este util într-o situație de pericol. Crește excitabilitatea receptorilor - formarea reticulară. S-au găsit fibre eferente în compoziția nervilor senzoriali, care pot modifica sensibilitatea receptorilor. Există astfel de fibre nervoase în organul auditiv.

Sistem auditiv senzorial

Pentru majoritatea oamenilor care trăiesc într-o oprire modernă, auzul scade progresiv. Acest lucru se întâmplă odată cu vârsta. Acest lucru este facilitat de poluarea cu sunete ambientale - vehicule, discotecă, etc. Schimbările în aparatul auditiv devin ireversibile. Urechile umane conțin 2 organe sensibile. Auzul și echilibrul. Undele sonore se propagă sub formă de compresii și rarefări în medii elastice, iar propagarea sunetelor în medii dense este mai bună decât în ​​gaze. Sunetul are 3 proprietăți importante- înălțimea sau frecvența, puterea sau intensitatea și timbrul. Înălțimea sunetului depinde de frecvența vibrațiilor și urechea umană percepe cu o frecvență de 16 până la 20.000 Hz. Cu sensibilitate maximă de la 1000 la 4000 Hz.

Frecvența principală a sunetului laringelui unui bărbat este de 100 Hz. Femei - 150 Hz. Când se vorbește, apar sunete suplimentare de înaltă frecvență sub formă de șuierat, șuierat, care dispar atunci când se vorbește la telefon și acest lucru face vorbirea mai clară.

Puterea sonoră este determinată de amplitudinea vibrațiilor. Puterea sunetului este exprimată în dB. Puterea este o relație logaritmică. Vorbire în șoaptă - 30 dB, vorbire normală - 60-70 dB. Zgomotul transportului - 80, zgomotul motorului aeronavei - 160. Puterea sonoră de 120 dB provoacă disconfort, iar 140 duce la durere.

Timbrul este determinat de vibrațiile secundare pe undele sonore. Vibrații ordonate - creează sunete muzicale. Vibrațiile întâmplătoare provoacă doar zgomot. Aceeași notă sună diferit diferite instrumente datorită diverselor fluctuaţii suplimentare.

Urechea umană are 3 părți - urechea externă, medie și internă. Urechea exterioară este reprezentată de auricul, care acționează ca o pâlnie de captare a sunetului. Urechea umană captează sunetele mai puțin perfect decât cea a unui iepure, un cal care își poate controla urechile. La baza auriculului se află cartilajul, cu excepția lobului urechii. țesutul cartilajului dă elasticitate și formă urechii. Dacă cartilajul este deteriorat, atunci este restaurat prin creștere. Exterior canalul urechiiÎn formă de S - în interior, înainte și în jos, lungime 2,5 cm.Conductul urechii este acoperit cu piele cu sensibilitate scăzută a părții exterioare și sensibilitate ridicată a interiorului. Există fire de păr în exteriorul canalului urechii care împiedică particulele să intre în canalul urechii. Glandele canalului urechii produc un lubrifiant galben care protejează și canalul urechii. La capătul pasajului se află membrana timpanică, care este formată din fibre fibroase acoperite la exterior cu piele și la interior cu mucoase. Timpanul separă urechea medie de urechea exterioară. Fluctuează în funcție de frecvența sunetului perceput.

Urechea medie este reprezentată de cavitatea timpanică, al cărei volum este de aproximativ 5-6 picături de apă și cavitatea timpanică umplut cu aer, căptușit cu o mucoasă și conține 3 osicule auditive: ciocanul, nicovala și etrierul.Urechea medie comunică cu rinofaringele folosind trompa lui Eustachio. În repaus, lumenul trompei lui Eustachiu este închis, ceea ce egalizează presiunea. Procese inflamatorii ducând la inflamarea acestei conducte provoacă o senzație de congestie. Urechea medie este separată de urechea internă printr-o deschidere ovală și rotundă. Vibrațiile membranei timpanice sunt transmise prin sistemul de pârghii de către etrier fereastra ovala, iar urechea exterioară transmite sunete prin aer.

Există o diferență în zona membranei timpanice și a ferestrei ovale (suprafața membranei timpanice este de 70 mm pătrată, iar cea a ferestrei ovale este de 3,2 mm pătrată). Când vibrațiile sunt transmise de la membrană la fereastra ovală, amplitudinea scade și puterea vibrațiilor crește de 20-22 de ori. La frecvențe de până la 3000 Hz, 60% E este transmis către urechea internă. În urechea medie sunt 2 mușchi care modifică vibrațiile: mușchiul tensor al membranei timpanice (atașat de partea centrală a membranei timpanice și de mânerul maleului) - cu creșterea forței de contracție, amplitudinea scade; muşchiul etrierului - contracţiile acestuia limitează mişcarea etrierului. Acești mușchi previn rănirea timpanului. Pe lângă transmisia aeriană a sunetelor, există transfer osos, dar această putere a sunetului nu este capabilă să provoace oasele craniului să vibreze.

interiorul urechii

urechea internă este un labirint de tuburi și prelungiri interconectate. Organul echilibrului este situat în urechea internă. Labirintul are baza osoasa, iar în interior există un labirint membranos și există o endolimfă. Cohleea aparține părții auditive, formează 2,5 spire în jurul axei centrale și este împărțită în 3 scări: vestibulară, timpanică și membranoasă. Canalul vestibular începe cu membrana ferestrei ovale și se termină cu o fereastră rotundă. La vârful cohleei, aceste 2 canale comunică cu un helicocream. Și ambele canale sunt umplute cu perilimfă. Organul lui Corti este situat în canalul membranos mijlociu. Membrana principală este construită din fibre elastice care încep de la bază (0,04 mm) și ajung în vârf (0,5 mm). În vârf, densitatea fibrelor scade de 500 de ori. Organul lui Corti este situat pe membrana principală. Este construit din 20-25 de mii de celule de păr speciale situate pe celule de susținere. Celulele părului se află pe 3-4 rânduri (rând exterior) și pe un rând (intern). În partea de sus a celulelor părului sunt stereocili sau kinocilies, cei mai mari stereocili. Fibrele senzoriale se apropie de celulele părului 8 perechi de CHMN din ganglionul spiral. În același timp, 90% din fibrele sensibile izolate ajung pe celulele capilare interioare. Până la 10 fibre converg pe celulă interioară de păr. Și în compoziție fibrele nervoase există și eferente (mănunchiul măslin-cohlear). Ele formează sinapse inhibitorii pe fibrele senzoriale din ganglionul spiralat și inervează celulele părului exterioare. Iritația organului lui Corti este asociată cu transmiterea vibrațiilor oaselor către fereastra ovală. Oscilațiile de joasă frecvență se propagă de la fereastra ovală spre vârful cohleei (este implicată întreaga membrană principală).La frecvențe joase se observă excitația celulelor ciliate situate pe vârful cohleei. Bekashi a studiat propagarea undelor într-o cohlee. El a descoperit că, pe măsură ce frecvența creștea, o coloană mai mică de lichid a fost atrasă. Sunetele de înaltă frecvență nu pot implica întreaga coloană de fluid, așa că cu cât frecvența este mai mare, cu atât perilimfa fluctuează mai puțin. În timpul transmiterii sunetelor prin canalul membranos pot apărea oscilații ale membranei principale. Când membrana principală oscilează, celulele capilare se deplasează în sus, ceea ce provoacă depolarizare, iar dacă este în jos, firele de păr se abat spre interior, ceea ce duce la hiperpolarizarea celulelor. Când celulele de păr se depolarizează, canalele de Ca se deschid și Ca promovează un potențial de acțiune care transportă informații despre sunet. Celulele auditive exterioare au inervație eferentă și transmiterea excitației are loc cu ajutorul Cenușii pe celulele paroase exterioare. Aceste celule își pot schimba lungimea: se scurtează în timpul hiperpolarizării și se alungesc în timpul polarizării. Modificarea lungimii celulelor de păr exterioare afectează procesul oscilator, care îmbunătățește percepția sunetului de către celulele de păr interioare. Modificarea potențialului celulelor capilare este asociată cu compoziția ionică a endo- și perilimfei. Perilimfa seamănă cu lichidul cefalorahidian, iar endolimfa are concentrație mare K (150 mmol). Prin urmare, endolimfa capătă o sarcină pozitivă la perilimfa (+80mV). Celulele părului conțin mult K; ei au potențial de membranăși încărcat negativ în interior și pozitiv în exterior (MP = -70mV), iar diferența de potențial face posibil ca K să pătrundă din endolimfă în celulele părului. Schimbarea poziției unui fir de păr deschide 200-300 de canale K și are loc depolarizarea. Închiderea este însoțită de hiperpolarizare. In Corti corpul merge codificarea frecvenței datorită excitației diferitelor părți ale membranei principale. În același timp, s-a demonstrat că sunetele de joasă frecvență pot fi codificate de același număr de impulsuri nervoase ca și sunetul. O astfel de codare este posibilă cu percepția sunetului de până la 500 Hz. Codificarea informațiilor sonore se realizează prin creșterea numărului de salve de fibre pentru un sunet mai intens și datorită numărului de fibre nervoase activate. Fibrele senzoriale ale ganglionului spiralat se termină în nucleii dorsal și ventral ai cohleei medulei oblongate. Din aceste nuclee, semnalul intră în nucleele de măsline atât ale părții proprii, cât și ale celei opuse. Din neuronii ei pleacă poteci ascendente ca parte a ansei laterale, care se apropie de tuberculii inferiori ai cvadrigeminei și de corpul geniculat medial al talamusului. De la acesta din urmă, semnalul merge la gyrus temporal superior (Geshl gyrus). Aceasta corespunde câmpurilor 41 și 42 (zona primară) și câmpului 22 (zonă secundară). În SNC, există o organizare topotonică a neuronilor, adică sunetele sunt percepute cu frecventa diferitași intensități diferite. centru cortical are implicații pentru percepție, secvența sunetului și localizarea spațială. Odată cu înfrângerea câmpului al 22-lea, definiția cuvintelor este încălcată (opoziție receptivă).

Nucleii măslinei superioare sunt împărțiți în părți mediale și laterale. Iar nucleii laterali determină intensitatea inegală a sunetelor care vin la ambele urechi. Nucleul medial al măslinei superioare surprinde diferențele temporale de aport semnale sonore. S-a descoperit că semnalele de la ambele urechi intră în sisteme dendritice diferite ale aceluiași neuron perceptor. Încălcare perceptia auditiva poate prezenta țiuit în urechi atunci când este iritat urechea internă sau nerv auditivși două tipuri de surditate: conductivă și nervoasă. Primul este asociat cu leziuni ale urechii externe și medii (dop de ceară), al doilea este asociat cu defecte ale urechii interne și leziuni ale nervului auditiv. Persoanele în vârstă își pierd capacitatea de a percepe vocile înalte. Datorită celor două urechi, este posibil să se determine localizarea spațială a sunetului. Acest lucru este posibil dacă sunetul se abate de la poziția de mijloc cu 3 grade. La perceperea sunetelor, este posibil să se dezvolte adaptarea datorită formării reticulare și a fibrelor eferente (prin acționarea asupra celulelor părului exterioare.

sistemul vizual.

Vederea este un proces cu mai multe legături care începe cu proiecția unei imagini pe retina ochiului, apoi are loc excitarea fotoreceptorilor, transmiterea și transformarea în straturile neuronale. sistemul vizualși se încheie cu adoptarea de către departamentele corticale superioare a unei decizii despre o imagine vizuală.

Structura și funcțiile aparatului optic al ochiului. Ochiul are o formă sferică, care este importantă pentru întoarcerea ochiului. Lumina trece prin mai multe medii transparente - corneea, cristalinul și corpul vitros, care au anumite puteri de refracție, exprimate în dioptrii. Dioptria este egală cu puterea de refracție a unui obiectiv cu distanța focală de 100 cm.Puterea de refracție a ochiului la vizualizarea obiectelor îndepărtate este de 59D, cele apropiate este de 70,5D. Pe retină se formează o imagine inversată.

Cazare- adaptarea ochiului la o viziune clară a obiectelor aflate la diferite distanţe. Lentila joacă un rol major în acomodare. Când se iau în considerare obiecte apropiate, mușchii ciliari se contractă, ligamentul de zinn se relaxează, cristalinul devine mai convex datorită elasticității sale. Când ne gândim la cele îndepărtate, mușchii sunt relaxați, ligamentele sunt întinse și întind cristalinul, făcându-l mai turtit. Mușchii ciliari sunt inervați de fibre parasimpatice ale nervului oculomotor. În mod normal, cel mai îndepărtat punct al vederii clare este la infinit, cel mai apropiat este la 10 cm de ochi. Lentila își pierde elasticitatea odată cu vârsta, astfel încât punctul cel mai apropiat de vedere clară se îndepărtează și se dezvoltă hipermetropie senilă.

Anomalii de refracție ale ochiului.

Miopie (miopie). Dacă axa longitudinală a ochiului este prea lungă sau puterea de refracție a cristalinului crește, atunci imaginea este focalizată în fața retinei. Persoana nu poate vedea bine. Se prescriu ochelari cu lentile concave.

Hipermetropie (hipermetropie). Se dezvoltă cu o scădere a mediilor de refracție a ochiului sau cu o scurtare a axei longitudinale a ochiului. Drept urmare, imaginea este focalizată în spatele retinei și persoana are probleme în a vedea obiectele din apropiere. Se prescriu ochelari cu lentile convexe.

Astigmatismul este refracția neuniformă a razelor în diferite direcții, datorită suprafeței nestrict sferice a corneei. Acestea sunt compensate de ochelari cu o suprafata apropiata de cea cilindrica.

Elev și reflexul pupilar. Pupila este orificiul din centrul irisului prin care razele de lumină trec în ochi. Pupila îmbunătățește claritatea imaginii pe retină prin creșterea profunzimii câmpului ochiului și prin eliminarea aberație sferică. Dacă vă acoperiți ochiul de lumină și apoi îl deschideți, pupila se îngustează rapid - reflexul pupilar. În lumină puternică, dimensiunea este de 1,8 mm, cu o medie - 2,4, în întuneric - 7,5. Mărirea are ca rezultat o calitate mai slabă a imaginii, dar crește sensibilitatea. Reflexul are o valoare adaptativă. Pupila simpatică se dilată, pupila parasimpatică se îngustează. La dimensiuni sănătoase ambii elevi sunt la fel.

Structura și funcțiile retinei. Retina este membrana interioară sensibilă la lumină a ochiului. Straturi:

Pigmentar - un rând de celule epiteliale procesate de culoare neagră. Funcții: ecranare (previne împrăștierea și reflectarea luminii, creșterea clarității), regenerarea pigmentului vizual, fagocitoza fragmentelor de bastonașe și conuri, nutriția fotoreceptorilor. Contactul dintre receptori și stratul de pigment este slab, așa că aici apare detașarea retinei.

Fotoreceptori. Baloanele sunt responsabile pentru viziunea culorilor, sunt 6-7 milioane.Bețe pentru amurg, sunt 110-123 milioane.Sunt amplasate inegal. LA fosa- numai baloane, aici - cea mai mare acuitate vizuală. Bastoanele sunt mai sensibile decât baloanele.

Structura fotoreceptorului. Este format dintr-o parte exterioară receptivă - segmentul exterior, cu un pigment vizual; picior de legătură; parte nucleară cu terminație presinaptică. Partea exterioară este formată din discuri - o structură cu două membrane. Segmentele de exterior sunt actualizate constant. Terminalul presinaptic conține glutamat.

pigmenți vizuali.În bastoane - rodopsina cu absorbție în regiunea de 500 nm. În baloane - iodopsină cu absorbții de 420 nm (albastru), 531 nm (verde), 558 (roșu). Molecula este formată din proteina opsină și partea cromofor - retiniană. Doar izomerul cis percepe lumina.

Fiziologia fotorecepției. La absorbția unui cuantum de lumină, cis-retinianul se transformă în trans-retinian. Acest lucru provoacă modificări spațiale în partea proteică a pigmentului. Pigmentul devine incolor și se transformă în metarodopsină II, care este capabilă să interacționeze cu transducina proteică legată de membrană. Transducina este activată și se leagă de GTP, activând fosfodiesteraza. PDE distruge cGMP. Ca urmare, concentrația de cGMP scade, ceea ce duce la închiderea canalelor ionice, în timp ce concentrația de sodiu scade, ducând la hiperpolarizare și apariția unui potențial receptor care se răspândește prin celulă până la terminalul presinaptic și provoacă o scădere a eliberare de glutamat.

Restabilirea stării întunecate inițiale a receptorului. Când metarhodopsin își pierde capacitatea de a interacționa cu tranducina, guanilat ciclaza, care sintetizează cGMP, este activată. Guanylat ciclaza este activată printr-o scădere a concentrației de calciu ejectat din celulă de către proteina de schimb. Ca urmare, concentrația de cGMP crește și se leagă din nou de canalul ionic, deschizându-l. La deschidere, sodiul și calciul intră în celulă, depolarizând membrana receptorului, transformând-o într-o stare întunecată, care accelerează din nou eliberarea mediatorului.

neuronii retinieni.

Fotoreceptorii sunt conectați sinaptic la neuronii bipolari. Sub acțiunea luminii asupra neurotransmițătorului, eliberarea mediatorului scade, ceea ce duce la hiperpolarizarea neuronului bipolar. De la semnalul bipolar este transmis la ganglion. Impulsurile de la mulți fotoreceptori converg către un singur neuron ganglionar. Interacțiunea neuronilor retinieni vecini este asigurată de celulele orizontale și amacrine, ale căror semnale modifică transmisia sinaptică între receptori și bipolari (orizontal) și între bipolar și ganglionar (amacrin). Celulele amacrine efectuează inhibarea laterală între celulele ganglionare adiacente. Sistemul conține, de asemenea, fibre eferente care acționează asupra sinapselor dintre celulele bipolare și ganglionare, reglând excitația dintre ele.

Căile nervoase.

Primul neuron este bipolar.

2 - ganglionar. Procesele lor sunt în compoziție nervul optic, faceți o încrucișare parțială (necesară pentru a furniza fiecărei emisfere informații de la fiecare ochi) și mergeți la creier ca parte a tractului vizual, intrând în corpul geniculat lateral al talamusului (al treilea neuron). De la talamus - până la zona de proiecție a cortexului, al 17-lea câmp. Aici este al 4-lea neuron.

funcții vizuale.

Sensibilitate absolută. Pentru apariția unei senzații vizuale este necesar ca stimulul luminos să aibă o energie minimă (de prag). Bățul poate fi excitat de un cuantum de lumină. Bastoanele și baloanele diferă puțin în ceea ce privește excitabilitatea, dar numărul de receptori care trimit semnale către o celulă ganglionară este diferit în centru și la periferie.

Adaptare vizuală.

Adaptarea sistemului senzorial vizual la condiții de iluminare puternică - adaptare la lumină. Fenomenul opus adaptare întunecată. Creșterea sensibilității în întuneric este treptată, datorită restabilirii întunecate a pigmenților vizuali. În primul rând, baloanele cu iodopsină sunt reconstituite. Are un efect redus asupra sensibilității. Apoi rodopsina bastoanelor este restabilită, ceea ce crește foarte mult sensibilitatea. Pentru adaptare sunt importante și procesele de modificare a conexiunilor dintre elementele retiniene: slăbirea inhibiției orizontale, ducând la creșterea numărului de celule, transmiterea de semnale către neuronul ganglionar. Influența SNC joacă, de asemenea, un rol. Când luminezi un ochi, scade sensibilitatea celuilalt.

Sensibilitate vizuală diferențială. Conform legii lui Weber, o persoană va distinge o diferență de iluminare dacă este mai puternică cu 1-1,5%.

Contrast luminozitate apare din cauza inhibiției laterale reciproce a neuronilor optici. O dungă gri pe un fundal deschis pare mai întunecată decât una gri pe una întunecată, deoarece celulele excitate de fundalul deschis inhibă celulele excitate de banda gri.

Luminozitatea orbitoare a luminii. Cauze de lumină prea puternică senzație neplăcută orbire. Limită superioară luminozitatea orbitoare depinde de adaptarea ochiului. Cu cât adaptarea la întuneric a fost mai lungă, cu atât mai puțină luminozitate provoacă strălucire.

Inerția vederii. Senzația vizuală apare și dispare imediat. De la iritare la percepție, trec 0,03-0,1 s. Stimulii care se succed rapid unul pe celălalt se contopesc într-o singură senzație. Rata minimă de repetiție a stimulilor de lumină la care are loc fuziunea senzații individuale, se numește frecvența critică de fuziune a pâlpâirii. Pe asta se bazează cinematografia. Senzațiile care continuă după încetarea iritației sunt imagini secvențiale (imaginea unei lămpi în întuneric după ce este stinsă).

Viziunea culorilor.

Întregul spectru vizibil de la violet (400nm) la roșu (700nm).

Teorii. Teoria cu trei componente a lui Helmholtz. Senzație de culoare oferită de trei tipuri de becuri sensibile la o parte a spectrului (roșu, verde sau albastru).

Teoria lui Goering. Baloanele conțin substanțe sensibile la radiațiile alb-negru, roșu-verde și galben-albastru.

Imagini color consistente. Dacă te uiți la un obiect pictat, apoi la fundal alb, apoi fundalul va dobândi o culoare suplimentară. Motivul este adaptarea culorii.

Daltonismul. Daltonismul este o tulburare în care este imposibil să distingem culorile. Cu protanopia, culoarea roșie nu se distinge. Cu deuteranopie - verde. Cu tritanopia - albastru. Diagnosticat prin tabele policromatice.

O pierdere completă a percepției culorii este acromazia, în care totul este văzut în nuanțe de gri.

Percepția spațiului.

Acuitate vizuala- capacitatea maximă a ochiului de a distinge detaliile individuale ale obiectelor. Ochiul normal distinge între două puncte văzute la un unghi de 1 minut. Claritate maximă în regiunea maculei. Determinat prin tabele speciale.

unde sonore sunt vibrații mecanice ale mediului frecventa diferitași amplitudine. Percepem aceste vibrații ca sunete care diferă ca înălțime și volum.

Analizatorul nostru auditiv este capabil să perceapă vibrațiile sonore în intervalul de frecvență de la 16 Hz la 20.000 Hz. Probă sunet scăzut(125 Hz) - zumzetul frigiderului și sunetul ascuțit (5000 Hz) - scârțâitul țânțarilor. Frecvențele sub 16 Hz (infrasunete) și peste 20.000 Hz (ultrasunete) nu ne produc senzații sonore. Cu toate acestea, atât infrasunetele, cât și ultrasunetele ne afectează corpul. Percepem intensitatea undelor sonore ca zgomot al sunetelor. Unitatea lor de măsură este bel (decibel): volumul unei șoapte liniștite este de 10 decibeli, un strigăt puternic este de 80-90 decibeli, iar un sunet de 130 de decibeli cauzează dureri severeîn urechi.

O cavitate de aer este situată pe membrana timpanică - urechea medie. Este legat de trompa lui Eustachio cu faringele, iar prin el - cu cavitatea bucală. Aceste canale conectează mediul extern cu urechea medie și acționează ca o siguranță care o protejează de răni. De obicei, intrarea în trompa lui Eustachio este închisă, se deschide doar la înghițire. Dacă urechea medie se află sub presiune excesivă din cauza acțiunii undelor sonore, este suficient să deschideți gura și să luați o înghițitură: presiunea din urechea medie va fi comparată cu presiunea atmosferică.

Urechea medie este un amplificator care poate modifica amplitudinea undelor sonore care sunt transmise de la timpan la urechea interna. Cum se întâmplă asta? Din timpan se întinde un lanț de oase mici, interconectate mobil: ciocan, nicovală și etrier. Mânerul maleusului este atașat de membrana timpanică, în timp ce etrierul se sprijină pe o altă membrană. Aceasta este membrana găurii, care se numește fereastra ovală - este granița dintre urechea medie și interioară.

Vibrații ale timpanului provoacă mișcare Oscioarele urechii, care împing membrana ferestrei ovale, iar aceasta începe să oscileze. În zonă, această membrană este mult mai mică decât membrana timpanică și, prin urmare, fluctuează cu o amplitudine mai mare. Vibrațiile crescute ale membranei ferestrei ovale sunt transmise către urechea internă.

Urechea internă este adâncă osul temporal cranii. Aici, într-un dispozitiv special numit cohlee, se află aparatul receptor al analizorului auditiv. Cohleea este un canal osos care conține două membrane longitudinale. Membrana inferioară (bazală) este formată din țesut conjunctiv dens, iar cea superioară dintr-un singur strat subțire. Membranele împart canalul cohlear în trei părți - canalele superior, mijlocie și inferior. Canalele inferioare și superioare din partea superioară a buclelor sunt combinate între ele, iar cel din mijloc este o cavitate închisă. Canalele sunt umplute cu fluide: canalele inferioare și superioare sunt umplute cu perilimfă, iar canalul mijlociu este umplut cu endolimfă, care este vâscoasă de-a lungul perilimfei. Canalul superior începe de la fereastra ovală, iar cel inferior se termină cu o fereastră rotunjită, care se află sub cea ovală. Vibrațiile membranei ferestrei ovale sunt transmise perilimfei, iar în ea apar unde. Se răspândesc prin canalele superioare și inferioare, ajungând la membrana ferestrei rotunjite.

Structura aparatului receptor al analizorului auditiv

Care sunt consecințele mișcării undelor în perilimfă? Pentru a afla acest lucru, luați în considerare structura aparatului receptor al analizorului auditiv. Pe membrana bazală a canalului mijlociu pe toată lungimea sa se află așa-numitul organ al lui corto - un aparat care conține receptori și celule de susținere. Fiecare celulă receptoră conține până la 70 de excrescențe - fire de păr. Deasupra celulelor capilare se află membrana tegumentară, care este în contact cu firele de păr. Organul lui Corti este împărțit în secțiuni, fiecare dintre acestea fiind responsabilă de percepția undelor cu o anumită frecvență.

Fluidul conținut în canalele volutei este o legătură de transmisie care transmite energia vibrațiilor sonore către membrana tegumentară a organului cortiv. Când unda este mișcată de perilimfa din canalul superior, membrana subțire dintre aceasta și canalul mijlociu se îndoaie, acționează asupra endolimfei și presează membrana tegumentară în celulele capilare. Ca răspuns la acțiunea mecanică - apăsarea firelor de păr - se formează semnale în receptori, pe care le transmit dendritelor neuronilor sensibili. În acești neuroni apar impulsuri nervoase, care sunt trimise de-a lungul axonilor, care sunt combinate în nervul auditiv, pentru a departamentul central analizor de sunet. Tonul sunetului pe care îl percepem este determinat de ce parte a organului lui Corti provine semnalul.

Secțiunea centrală a analizorului auditiv

Impulsuri nervoase pt neuronii sensibili nervii auditivi pătrund în numeroşii nuclei ai trunchiului cerebral, unde prelucrare primară semnale, apoi - către talamus și din acesta - în regiunea temporală a cortexului (zona auditivă). Aici, cu participarea zonelor asociative ale cortexului, stimulii auditivi sunt recunoscuți și avem senzații sonore. La toate nivelurile de procesare a semnalului, există căi de conducere prin care există un schimb constant de informații între nucleele situate simetric care aparțin structurilor centrale ale urechii stângi și drepte.

Auzul este important în viața umană, care este asociat în primul rând cu percepția vorbirii. O persoană nu aude toate semnalele sonore, ci doar cele care au o semnificație biologică și socială pentru el. Deoarece sunetul este o undă care se propagă, ale cărei principale caracteristici sunt frecvența și amplitudinea, atunci auzul este caracterizat de aceiași parametri. Frecvența este percepută subiectiv ca tonalitate a sunetului, iar amplitudinea ca intensitate, volum. Urechea umană este capabilă să perceapă sunete cu o frecvență de la 20 Hz la 20.000 Hz și o intensitate de până la 140 dB (pragul durerii). Cel mai subtil auz se află în intervalul 1-2 mii Hz, adică. în domeniul semnalelor de vorbire.

Partea periferică a analizorului auditiv - organul auzului, este formată din urechea externă, medie și internă (Fig. 4).

Orez. 4. Urechea umană: 1 - auricul; 2 - meatul auditiv extern; 3 - membrana timpanica; 4 - Trompa lui Eustachio; 5 - ciocan; 6 - nicovala; 7 - etrier; 8 - fereastră ovală; 9 - melc.

urechea externa Include auricul și canalul auditiv extern. Aceste structuri acționează ca un corn și concentrează vibrațiile sonore într-o anumită direcție. Auricula este, de asemenea, implicată în determinarea localizării sunetului.

urechea medie include timpanul și ostelele auditive.

Membrana timpanică, care separă urechea exterioară de urechea medie, este un sept de 0,1 mm grosime țesut din fibre care circulă în direcții diferite. În forma sa, seamănă cu o pâlnie îndreptată spre interior. Timpanul incepe sa vibreze sub actiunea vibratiilor sonore care trec prin canalul auditiv extern. Oscilațiile membranei depind de parametrii undei sonore: cu cât frecvența și volumul sunetului sunt mai mari, cu atât frecvența este mai mare și amplitudinea oscilațiilor timpanului este mai mare.

Aceste vibrații sunt transmise osiculelor auditive - ciocanul, nicovala și etrierul. Suprafața etrierului este adiacentă membranei ferestrei ovale. Osiculele auditive formează între ele un sistem de pârghii, care amplifică vibrațiile transmise din timpan. Raportul dintre suprafața etrierului și membrana timpanică este de 1:22, ceea ce crește presiunea undelor sonore pe membrana ferestrei ovale cu aceeași cantitate. Această împrejurare este de mare importanță, deoarece chiar și undele sonore slabe care acționează asupra membranei timpanice sunt capabile să depășească rezistența membranei ferestrei ovale și să pună în mișcare o coloană de fluid în cohlee. Astfel, energia vibrațională transmisă urechii interne crește de aproximativ 20 de ori. Cu toate acestea, cu sunete foarte puternice, același sistem de oase, cu ajutorul unor mușchi speciali, slăbește transmiterea vibrațiilor.

În peretele care desparte urechea medie de interior, pe lângă oval, se află și o fereastră rotundă, închisă tot de o membrană. Fluctuațiile fluidului din cohlee, care își au originea la fereastra ovală și au trecut de-a lungul pasajelor cohleei, ajung, fără amortizare, la fereastra rotundă. Dacă această fereastră cu membrana nu ar exista, din cauza incompresibilității lichidului, oscilațiile acestuia ar fi imposibile.

Cavitatea urechii medii comunică cu mediul extern prin trompa lui Eustachio, care asigură menținerea unei presiuni constante apropiate de atmosferică în cavitate, care creează cel mai mult conditii favorabile pentru vibraţiile membranei timpanice.

urechea internă(labirintul) include aparatul receptor auditiv și vestibular. Partea auditivă a urechii interne - cohleea este un canal osos răsucit în spirală, care se extinde treptat (la om, 2,5 spire, lungimea cursei este de aproximativ 35 mm) (Fig. 5).

Pe toată lungimea, canalul osos este împărțit de două membrane: o membrană vestibulară (Reissner) mai subțire și una mai densă și mai elastică - membrana principală (bazilară, bazală). În partea de sus a cohleei, ambele membrane sunt conectate și există o gaură în ele - helicotrema. Membranele vestibulare și bazilare împart canalul osos în trei pasaje sau scări pline cu lichid.

Canalul superior al cohleei, sau scala vestibularis, provine din fereastra ovală și continuă până în vârful cohleei, unde comunică prin helicotremă cu canalul inferior al cohleei - scala timpanului, care începe în regiunea cohleei. fereastra rotunda. Canalele superioare și inferioare sunt umplute cu perilimfă, care seamănă cu lichidul cefalorahidian în compoziție. Canalul membranos mediu (scala cohlea) nu comunică cu cavitatea altor canale și este umplut cu endolimfă. Pe membrana bazilară (bazică) din scala cohleară se află aparatul receptor al cohleei - organul lui Corti compus din celule de păr. Deasupra celulelor capilare se află membrana tegumentară (tectorială). Când vibrațiile sonore sunt transmise prin sistemul osiculelor auditive către cohlee, lichidul și, în consecință, membrana pe care sunt situate celulele capilare vibrează în aceasta din urmă. Firele de păr ating membrana tectorială și sunt deformate, ceea ce este cauza directă a excitării receptorilor și a generării potențialului receptor. Potentialul receptor determina eliberarea neurotransmitatorului, acetilcolina, in sinapsa, care la randul sau duce la generarea de potentiale de actiune in fibrele nervului auditiv. În plus, această excitare este transmisă celulelor nervoase ale ganglionului spiral al cohleei și de acolo către centrul auditiv al medulei oblongate - nucleii cohleari. După pornirea neuronilor nucleilor cohleari, impulsurile merg la următorul grup de celule - nucleii complexului pontin olivar superior. Toate căile aferente de la nucleii cohleari și nucleii complexului superior de măsline se termină în coliculul posterior sau coliculul inferior, centrul auditiv al mesenencefalului. De aici, impulsurile nervoase intră în corpul geniculat intern al talamusului, ale cărui procese celulelor sunt trimise către cortexul auditiv. Cortexul auditiv este situat în partea superioară a lobului temporal și include al 41-lea și al 42-lea câmp (conform lui Brodman).

Pe lângă calea auditivă ascendentă (aferentă), există și o cale descendentă centrifugă, sau eferentă, concepută pentru a regla fluxul senzorial.

.Principii de prelucrare a informațiilor auditive și elementele de bază ale psihoacusticii

Principalii parametri ai sunetului sunt intensitatea (sau nivelul presiunii sonore), frecvența, durata și localizarea spațială a sursei de sunet. Ce mecanisme stau la baza percepției fiecăruia dintre acești parametri?

Intensitatea sunetului la nivelul receptorilor, este codificat de amplitudinea potentialului receptor: cu cat sunetul este mai puternic, cu atat amplitudinea este mai mare. Dar aici, ca și în sistemul vizual, nu există o dependență liniară, ci logaritmică. Spre deosebire de sistemul vizual, sistemul auditiv folosește și o altă metodă - codificarea după numărul de receptori excitați (datorită nivelurilor de prag diferite în diferite celule de păr).

În părțile centrale ale sistemului auditiv, cu o creștere a intensității, de regulă, frecvența impulsurilor nervoase crește. Totuși, pentru neuronii centrali, cel mai semnificativ nu este nivelul absolut de intensitate, ci natura schimbării sale în timp (modulația amplitudine-temporală).

Frecvența vibrațiilor sonore. Receptorii de pe membrana bazală sunt localizați într-o ordine strict definită: în partea care este situată mai aproape de fereastra ovală a cohleei, receptorii răspund la frecvențe înalte, iar cei localizați pe partea care este situată mai aproape de partea superioară a membranei. cohleea raspunde la frecvente joase. Astfel, frecvența sunetului este codificată de locația receptorului pe membrana bazală. Această metodă de codare este păstrată și în structurile de deasupra, deoarece acestea sunt un fel de „hartă” a membranei principale, iar poziția relativă a elementelor nervoase de aici corespunde exact cu cea de pe membrana bazală. Acest principiu se numește actual. În același timp, trebuie remarcat că la niveluri înalte ale sistemului senzorial, neuronii nu mai răspund la un ton pur (frecvență), ci la schimbarea acestuia în timp, adică. la semnale mai complexe, care, de regulă, au una sau alta semnificație biologică.

Durata sunetului codificată de durata descărcării neuronilor tonici, care pot fi excitați pe toată durata stimulului.

Localizare spațială a sunetului asigurată în primul rând de două mecanisme diferite. Includerea lor depinde de frecvența sunetului sau de lungimea de undă a acestuia. Cu semnale de joasă frecvență (până la aproximativ 1,5 kHz), lungimea de undă este mai mică decât distanța interaurală, care este de 21 cm în medie pentru o persoană.În acest caz, sursa este localizată datorită timpului diferit de sosire a sunetului val la fiecare ureche, în funcție de azimut. La frecvențe mai mari de 3 kHz, lungimea de undă este evident mai mică decât distanța interaurală. Astfel de valuri nu pot merge în jurul capului, ele sunt reflectate în mod repetat de obiectele din jur și de cap, pierzând în același timp energia vibrațiilor sonore. În acest caz, localizarea se realizează în principal datorită diferențelor interaurale de intensitate. În intervalul de frecvență de la 1,5 Hz la 3 kHz, mecanismul de localizare temporală se schimbă în mecanismul de estimare a intensității, iar regiunea de tranziție se dovedește a fi nefavorabilă pentru determinarea locației sursei de sunet.

Când localizați o sursă de sunet, este important să evaluați distanța acesteia. Intensitatea semnalului joacă un rol semnificativ în rezolvarea acestei probleme: cu cât distanța de la observator este mai mare, cu atât intensitatea percepută este mai mică. La distante mari (mai mult de 15 m), tinem cont de compozitia spectrala a sunetului care a ajuns pana la noi: sunetele de inalta frecventa se estompeaza mai repede, i.e. „a alerga” pe o distanță mai mică, sunetele de joasă frecvență, dimpotrivă, se estompează mai lent și se răspândesc mai departe. De aceea sunetele emise de o sursă îndepărtată ni se par mai scăzute. Unul dintre factorii care facilitează foarte mult evaluarea distanței este reverberația semnalului sonor de la suprafețele reflectorizante, adică. perceperea sunetului reflectat.

Sistemul auditiv este capabil să determine nu numai locația unei surse de sunet staționare, ci și a unei surse de sunet în mișcare. Baza fiziologică pentru evaluarea localizării unei surse de sunet este activitatea așa-numiților neuroni detectori de mișcare localizați în complexul olivar superior, coliculii posteriori, corpul geniculat intern și cortexul auditiv. Dar rolul principal aici aparține măslinilor de sus și dealurilor din spate.

Întrebări și sarcini pentru autocontrol

1. Luați în considerare structura organului auzului. Descrieți funcțiile urechii externe.

2. Care este rolul urechea medie în transmiterea vibrațiilor sonore?

3. Luați în considerare structura cohleei și organul lui Corti.

4. Ce sunt receptorii auditivi și care este cauza directă a excitației lor?

5. Cum este conversia vibrațiilor sonore în impulsuri nervoase?

6. Descrieți părțile centrale ale analizorului auditiv.

7. Descrieți mecanismele de codificare a intensității sunetului diferite niveluri sistemul auditiv?

8. Cum este codificată frecvența sunetului?

9. Ce mecanisme de localizare spațială a sunetului cunoașteți?

10. În ce interval de frecvență percepe urechea umană sunetele? De ce cele mai scăzute praguri de intensitate la oameni se află în regiunea 1-2 kHz?

Semnale sonore (emisii sonore) ale mediului extern (în principal vibrații ale aerului cu frecvențe și puteri diferite), inclusiv semnale de vorbire. Această caracteristică este implementată cu participarea - componenta esentiala, care a parcurs un drum dificil de evoluție.

Sistemul senzorial auditiv este format din următoarele secțiuni:

• secțiunea periferică, care este un organ complex specializat format din urechea externă, medie și internă;
• departament conductiv - primul neuron al departamentului conductiv, situat în nodul spiral al cohleei, primește de la receptorii urechii interne, de aici informația ajunge de-a lungul fibrelor sale, adică de-a lungul nervului auditiv (inclus în 8 perechi de cranii). nervii) la cel de-al doilea neuron din medula oblongata și după decusare, o parte din fibre merge la al treilea neuron din coliculul posterior și o parte la nuclei - corpul geniculat intern;
• secțiunea corticală este reprezentată de cel de-al patrulea neuron, care este situat în câmpul auditiv primar (de proiecție) și zona corticală și oferă aspectul senzației, iar procesarea mai complexă a informațiilor sonore are loc în câmpul auditiv secundar situat în apropiere, care este responsabil. pentru formarea percepţiei şi recunoaşterii informaţiei. Informația primită intră în câmpul terțiar al zonei parietale inferioare, unde este integrată cu alte forme de informație.

Auzul este un organ de simț uman care este capabil să perceapă și să distingă undele sonore constând din sigilii alternative și rarefierea aerului cu o frecvență de 16 până la 20.000 Hz. O frecvență de 1 Hz (hertz) este egală cu 1 oscilație într-o secundă). Infrasunetele (frecvența mai mică de 20 Hz) și ultrasunetele (frecvența mai mare de 20.000 Hz) urechea umană nu este capabilă să le perceapă.

Analizorul auditiv uman este format din trei părți:

Aparatul receptor conținut în urechea internă;

Căile nervoase (a opta pereche de nervi cranieni);

Centrul auzului, care este situat în lobii temporali ai cortexului cerebral.

Receptorii auditivi (fonoreceptori sau organul lui Corti) sunt conținuți în cohleea urechii interne, care este situată în piramida osului temporal. Vibrațiile sonore, înainte de a ajunge la receptorii auditivi, trec prin sistemul de dispozitive de conducere și amplificare a sunetului ale organului auditiv, care sunt similare cu urechea.

Urechea, la rândul ei, este formată din 3 părți: extern, .

Urechea exterioară servește la captarea sunetelor și este formată din auricul și meatul auditiv extern. Auricula este formată din cartilaj elastic, acoperit cu piele la exterior, iar în partea inferioară este completată cu un pliu, care este umplut cu țesut adipos și se numește lob.

Meatul auditiv extern are o lungime de până la 2,5 cm, expulzat de pielea cu păr subțire și modificat glandele sudoripare, care produc ceară, formată din celule adipoase și îndeplinește funcția de a proteja cavitatea urechii de praf și apă. Meatul auditiv extern se termină cu membrana timpanică, care este capabilă să perceapă undele sonore.

este format din cavitatea timpanică și tubul auditiv (Eustachian).. La granița dintre urechea externă și cea medie se află membrana timpanică, care este acoperită cu epiteliu la exterior, iar la interior cu o membrană mucoasă. Vibrațiile sonore care se apropie de timpan fac ca acesta să vibreze la aceeași frecvență. DIN interior Membrana conține cavitatea timpanică, în interiorul căreia sunt interconectate ostele auditive: ciocanul (aderă la membrana timpanică), nicovala și etrierul (închide fereastra ovală a vestibulului urechii interne). Vibrațiile de la membrana timpanică sunt transmise prin sistemul osicular către urechea internă. Osiculele auditive sunt amplasate în așa fel încât să formeze pârghii care reduc gama de vibrații sonore, dar contribuie la amplificarea lor.

Trompele lui Eustachie pereche conectează cavitățile urechii interne stângi și drepte cu nazofaringe, ceea ce ajută la echilibrarea atmosferei și a sunetului (cu deschide gura) presiune în exteriorul și în interiorul timpanului.

Urechea internă este situată în cavitatea piramidei osului temporal și este împărțită într-un labirint osos și membranos. Prima este o cavitate osoasă și constă din vestibul, trei canale semicirculare (locația aparatului vestibular al organului de echilibru, despre care se va discuta mai târziu) și bucla urechii interne. Labirintul membranos este format din țesut conjunctiv și este un sistem complex de tubuli conținute în cavitățile labirinturilor osoase. Toate cavitățile urechii interne sunt umplute cu lichid, care în mijlocul labirintului membranos se numește endolimfă, iar în exterior se numește perilimfă. În vestibul sunt două corpuri membranoase: saci rotunji și ovali. Din sacul oval (pistil), labirinturile membranoase ale celor trei canale semicirculare încep cu cinci orificii, formând aparatul vestibular, iar canalul cohlear membranos este legat de sacul rotund.

Buclea urechii interne este labirintul interos al cohleei de până la 35 mm lungime, care este împărțit de membranele longitudinale bazale și sinoviale (Reissner) în scări vestibulare sau vestibulului (începând de la fereastra ovală a vestibulului), scări timpanice (se termină cu o fereastră rotundă, sau membrana timpanică secundară, ceea ce face posibile fluctuații perilimfei) și trepte medii sau duct cohlear membranos din țesut conjunctiv. Cavitățile scalei vestibulare și timpanice din partea superioară a cohleei (care are 2,5 spire în jurul axei sale) sunt interconectate printr-un canal subțire (gechicotrema) și sunt umplute, așa cum este indicat, cu perilimfă și cavitatea ductului cohlear membranos. este umplut cu endolimfa. În mijlocul canalului cohlear membranos, există un aparat de percepere a sunetului numit spirală sau organul lui Corti (organul lui Corti). Acest organ are o membrană principală (bazală), constând din aproximativ 24 de mii de fibre fibroase. Pe membrana principală (Placă), de-a lungul acesteia se află un număr de celule de susținere și 4 rânduri de celule de păr (sensibile), care sunt receptori auditivi. A doua parte structurală a organului lui Corti este placa tegumentară sau fibroasă, care atârnă peste celulele capilare și care este susținută de celulele stâlpilor, sau bastoanele lui Corti. caracteristică specifică celule de păr este prezența peste fiecare dintre ele până la 150 de fire de păr (micro-vilozități). Se disting un rând (3,5 mii) de celule de păr interne și 3 rânduri (până la 20 de mii) de celule de păr externe, care diferă prin nivelul de sensibilitate (pentru excitație celule interne este nevoie de mai multă energie, deoarece firele lor de păr aproape nu au contact cu placa tegumentară). Perii celulelor paroase exterioare sunt spălate de endolimfă și sunt în contact direct cu și parțial scufundați în substanța plăcii tegumentare. Bazele celulelor capilare sunt acoperite de procesele nervoase ale ramurii elicoidale a nervului auditiv. Medula oblongata (în zona nucleului perechii a VIII-a de nervi cranieni) conține al doilea neuron al tractului auditiv. Mai departe, această cale merge către tuberculii inferiori ai corpului chotirigorbic (acoperișul) mezencefalului și, traversând parțial la nivelul corpilor geniculați mediali ai talamusului, merge către centrii cortexului auditiv primar (câmpurile auditive primare) conținute. în regiunea șanțului silvian din partea superioară a stângii și a dreptului lobii temporali Cortex cerebral. Câmpurile auditive asociative care fac distincție între tonalitate, timbru, intonații și alte nuanțe de sunete și, de asemenea, compară informațiile curente cu ceea ce se află în memoria unei persoane (oferă „mențiunea” imaginilor sonore) sunt adiacente celor primare și acoperă o zonă semnificativă.

Pentru organul auzului, undele sonore emanate de vibrația corpurilor elastice sunt un stimul adecvat. Vibrațiile sonore din aer, apă și alte medii sunt împărțite în periodice (care se numesc tonuri și sunt înalte și scăzute) și neperiodice (zgomot).Caracteristica principală a fiecărui ton sonor este lungimea undei sonore, care corespunde cu o anumită frecvență (număr) de oscilații într-o secundă. Lungimea unei unde sonore este determinată prin împărțirea drumului parcurs de sunet în I sec la numărul de vibrații complete efectuate de corpul care sună în același timp. După cum s-a indicat, urechea umană capabil de a percepe vibrații sonore în intervalul 16-20000 Hz, a căror putere este exprimată în decibeli (dB). Puterea sunetului depinde de gama (amplitudinea) vibrațiilor particulelor de aer și se caracterizează prin timbru (culoare). Urechea are cea mai mare excitabilitate la sunete cu o frecvență de oscilație de 1000 până la 4000 Hz. Sub și deasupra acestui indicator, excitabilitatea urechii scade.

În fiziologia modernă, teoria rezonantă a auzului este acceptată, care a fost propus cândva de K. L. Helmholtz (1863). Undele sonore ale aerului, care intră în canalul auditiv extern, provoacă vibrații ale membranei timpanice, care este apoi transmisă sistemului de oscule auditive, care amplifică mecanic aceste vibrații sonore ale membranei timpanice de 35-40 de ori și prin etrier și fereastra ovală. ale vestibulului le transmit perilimfei cuprinse în cavitatea vestibulară.şi treptele timpanice ale buclei. Fluctuațiile perilimfei provoacă, la rândul lor, fluctuații sincrone ale endolimfei conținute în cavitatea ductului cohlear. Acest lucru determină vibrațiile corespunzătoare ale membranei bazale (principale), ale cărei fibre sunt de lungimi diferite, acordate pe diferite tonuri și reprezintă de fapt un set de rezonatoare care vibrează la unison cu diferite vibrații sonore. Cele mai scurte valuri sunt percepute la baza membranei principale, iar cele mai lungi - în partea de sus.

În timpul fluctuației secțiunilor rezonante corespunzătoare ale membranei principale, vibrează și celulele de păr bazale și sensibile situate pe aceasta. Microvilozitățile terminale ale celulelor părului sunt deformate de pe placa tegumentară, ceea ce duce la excitarea senzației auditive în aceste celule și la transmiterea ulterioară a impulsurilor nervoase de-a lungul fibrelor nervului cohlear la nivelul central. sistem nervos. Deoarece nu există o izolare completă a fibrelor fibroase ale membranei principale, firele de păr și celulele învecinate încep să vibreze în același timp, ceea ce creează tonuri (senzații sonore cauzate de numărul de oscilații, care sunt 2, 4, 8 etc.). .de ori mai mare decât numărul de oscilații ale tonului principal). Acest efect determină volumul și polifonia senzațiilor sonore.

Cu expunerea prelungită la sunete puternice, excitabilitatea analizorului de sunet scade, iar cu o ședere lungă în tăcere, crește, ceea ce reflectă adaptarea auzului. Cea mai mare adaptare se observă în zona sunetelor mai înalte.

Zgomotul excesiv și prelungit nu numai că duce la pierderea auzului, dar poate provoca și tulburări mentale la oameni. Există efecte specifice și nespecifice ale zgomotului asupra corpului uman. Efectul specific se manifestă în deficiența de auz grade diferiteși nespecifice - în diverse tulburări ale reactivității autonome, stare functionala sistemul cardiovascular si tractului digestiv, tulburări endocrine etc. La persoanele tinere și de vârstă mijlocie, la un nivel de zgomot de 90 dB, care durează o oră, excitabilitatea celulelor cortexului cerebral scade, coordonarea mișcărilor, acuitatea vizuală, stabilitatea vederii clare sunt perturbate, perioada latentă a reacţiilor vizuale şi auditiv-motorii. Pentru aceeași durată de lucru în condiții de expunere la zgomot la nivelul de 95-96 dB, există și mai mult încălcări grave dinamica plutei creierului, se dezvoltă inhibiția transcendentală, tulburările funcțiilor vegetative cresc, indicatorii de performanță musculară (rezistență, oboseală) și indicatorii de performanță se deteriorează semnificativ. Expunerea pe termen lung la zgomot, al cărui nivel ajunge la 120 dB, pe lângă cele de mai sus, provoacă tulburări sub formă de manifestări neurastenice: iritabilitate, dureri de cap, insomnie, tulburări Sistemul endocrin. În astfel de condiții, apar modificări semnificative și în starea sistemului cardiovascular: tonusul vascular este perturbat, ritmul contracțiilor inimii este perturbat și tensiunea arterială crește.

Zgomotul are un efect deosebit de negativ asupra copiilor și adolescenților. Deteriorarea stării funcționale a analizoarelor auditive și a altor analizoare se observă la copiii aflati deja sub influența zgomotului „școlar”, a cărui intensitate în incintele principale ale școlii variază de la 40 la 50 dB. În sala de clasă, nivelul mediu de intensitate a zgomotului este de 50-80 dB, iar în pauze și în săli de sport iar atelierele pot ajunge la 95-100 dB. Importanţăîn reducerea zgomotului „şcolar” are un aspect igienic locația corectă sălile de clasă din clădirea școlii, precum și utilizarea materialelor de izolare fonică în decorarea încăperilor în care se generează zgomot semnificativ.

Organul cohlear funcționează încă de la nașterea copilului, dar la nou-născuți există o surditate relativă asociată cu caracteristicile structurale ale urechilor: membrana timpanică este mai groasă decât la adulți și este situată aproape orizontal. Cavitatea urechii medii la nou-născuți este umplută cu lichid amniotic, ceea ce face dificilă vibrarea osiculelor auditive. În timpul primelor 1,5-2 luni de viață ale unui copil, acest lichid se rezolvă treptat și, în loc de el, aerul intră din nazofaringe prin tuburile auditive (Eustachisvi). trompeta auditiva la copii este mai lată și mai scurtă (2-2,5 cm) decât la adulți (3,5-4 cm), ceea ce creează condiții favorabile pentru pătrunderea microbilor, mucusului și lichidului în timpul regurgitării, vărsăturilor, curgerii nasului în cavitatea urechii medii, care poate provoca inflamarea urechii medii (otita medie).

Devine la sfârșitul lunii a 2-a la începutul lunii a 3-a. În a doua lună de viață, copilul devine deja capabil să diferențieze diferite tonuri de sunete, la 3-4 luni începe să distingă înălțimea în intervalul de la 1 la 4 octave, iar la 4-5 luni sunetele devin reflex condiționat. stimuli. Copiii de 5-6 luni dobândesc capacitatea de a răspunde mai activ la sunetele limbii lor materne, în timp ce răspunsurile la sunete nespecifice dispar treptat. La vârsta de 1-2 ani, copiii sunt capabili să diferențieze aproape toate sunetele.

La un adult, pragul de sensibilitate este de 10-12 dB, la copii 6-9 ani 17-24 dB, la 10-12 ani - 14-19 dB. Cea mai mare acuitate auditivă este atinsă la copiii mijlocii și mai mari varsta scolara. Copiii percep mai bine tonurile joase.