Záverečná časť sluchového analyzátora. Fyziológia a anatómia veku

Receptorová (periférna) časť sluchového analyzátora, premena energie zvukových vĺn na energiu nervového vzruchu, reprezentovanú receptorovými vlasovými bunkami Cortiho orgánu (Cortiho orgán) nachádzajúce sa v slimákovi. Sluchové receptory (fonoreceptory) sú mechanoreceptory, sú sekundárne a predstavujú ich vnútorné a vonkajšie vláskové bunky. Ľudia majú približne 3 500 vnútorných a 20 000 vonkajších vláskových buniek, ktoré sa nachádzajú na bazilárnej membráne vo vnútri stredného kanálika vnútorného ucha.

Ryža. 2.6. sluchový orgán

Vnútorné ucho (prístroj prijímajúci zvuk), ako aj stredné ucho (prístroj na prenos zvuku) a vonkajšie ucho (prístroj na zachytávanie zvuku) sú spojené do konceptu sluchový orgán (obr. 2.6).

vonkajšie ucho vďaka ušnici zachytáva zvuky, sústreďuje ich v smere vonkajšieho zvukovodu a zvyšuje intenzitu zvukov. Štruktúry vonkajšieho ucha navyše plnia ochrannú funkciu, chránia bubienok pred mechanickými a tepelnými vplyvmi vonkajšieho prostredia.

Stredné ucho(zvukovo-vodivé oddelenie) predstavuje bubienková dutina, kde sa nachádzajú tri sluchové kostičky: kladívko, nákovka a strmienok. Stredné ucho je oddelené od vonkajšieho zvukovodu tympanickou membránou. Rukoväť malleusu je vpletená do ušného bubienka, jeho druhý koniec je kĺbovo spojený s nákovkou, ktorá je zase kĺbovo spojená so strmeňom. Strmeň prilieha k membráne oválneho okienka. Stredné ucho má špeciálny ochranný mechanizmus, ktorý predstavujú dva svaly: sval, ktorý napína bubienok a sval, ktorý fixuje strmeň. Stupeň kontrakcie týchto svalov závisí od sily zvukových vibrácií. Pri silných zvukových vibráciách svaly obmedzujú amplitúdu vibrácií bubienka a pohyb strmeňa, čím chránia receptorový aparát vo vnútornom uchu pred nadmernou excitáciou a deštrukciou. Pri okamžitých silných podráždeniach (udieranie do zvončeka) tento ochranný mechanizmus nestihne fungovať. Kontrakcia oboch svalov bubienkovej dutiny sa uskutočňuje podľa mechanizmu nepodmieneného reflexu, ktorý sa uzatvára na úrovni mozgového kmeňa. V bubienkovej dutine sa udržiava tlak rovný atmosférickému tlaku, čo je veľmi dôležité pre adekvátne vnímanie zvukov. Túto funkciu plní Eustachova trubica, ktorá spája dutinu stredného ucha s hltanom. Pri prehĺtaní sa trubica otvorí, prevzdušní dutinu stredného ucha a vyrovná tlak v nej s atmosférickým tlakom. Ak sa vonkajší tlak rýchlo mení (rýchly vzostup do výšky) a nedochádza k prehĺtaniu, potom tlakový rozdiel medzi atmosférickým vzduchom a vzduchom v bubienkovej dutine vedie k napätiu ušného bubienka a vzniku nepríjemných pocitov, a zníženie vnímania zvukov.

vnútorné ucho reprezentovaná slimákom - špirálovito stočeným kostným kanálikom s 2,5 kučeravkami, ktorý je rozdelený hlavnou membránou a Reissnerovou membránou na tri úzke časti (rebríky). Horný kanál (scala vestibularis) začína od foramen ovale a spája sa s dolným kanálom (scala tympani) cez helicotrema (apikálny otvor) a končí okrúhlym okienkom. Oba kanály sú jeden celok a sú vyplnené perilymfou, ktorá má podobné zloženie ako cerebrospinálna tekutina. Medzi horným a dolným kanálom je stredné (stredné schodisko). Je izolovaný a naplnený endolymfou. Vo vnútri stredného kanála sa na hlavnej membráne nachádza vlastný zvuk vnímajúci aparát - Cortiho orgán (Cortiho orgán) s receptorovými bunkami, ktorý predstavuje periférnu časť sluchového analyzátora.

Hlavná membrána v blízkosti oválneho fenestra je široká 0,04 mm, potom sa postupne rozširuje smerom k vrcholu a dosahuje 0,5 mm v blízkosti helikotrémy.

dirigentské oddelenie sluchový analyzátor je reprezentovaný periférnym bipolárnym neurónom umiestneným v špirálovom gangliu kochley (prvý neurón). Vlákna sluchového (alebo kochleárneho) nervu, tvorené axónmi neurónov špirálového ganglia, končia na bunkách jadier kochleárneho komplexu medulla oblongata (druhý neurón). Potom, po čiastočnom odrezaní, vlákna smerujú do mediálneho genikulárneho tela metatalamu, kde opäť nastáva prepnutie (tretí neurón), odtiaľ vzruch vstupuje do kôry (štvrtý neurón). V stredných (vnútorných) genikulárnych telách, ako aj v dolných tuberkulách kvadrigeminy, existujú centrá reflexných motorických reakcií, ktoré sa vyskytujú pri pôsobení zvuku.

centrálna, alebo kortikálne, oddelenie sluchový analyzátor je umiestnený v hornej časti spánkového laloku veľkého mozgu (gyrus spánkový, polia 41 a 42 podľa Brodmana). Dôležité pre funkciu sluchového analyzátora sú priečny temporálny gyrus (Geshlov gyrus).

sluchový senzorický systém je doplnená o spätnoväzbové mechanizmy, ktoré zabezpečujú reguláciu činnosti všetkých úrovní sluchového analyzátora za účasti zostupných dráh. Takéto dráhy vychádzajú z buniek sluchovej kôry, postupne sa prepínajú v mediálnych genikulárnych telách metatalamu, zadných (dolných) tuberkulách kvadrigeminy a v jadrách kochleárneho komplexu. Ako súčasť sluchového nervu sa odstredivé vlákna dostávajú do vlasových buniek Cortiho orgánu a naladia ich na vnímanie určitých zvukových signálov.

Sluchový analyzátor obsahuje tri hlavné časti: orgán sluchu, sluchové nervy, subkortikálne a kortikálne centrá mozgu. Málokto vie, ako funguje sluchový analyzátor, ale dnes sa na to pokúsime spoločne prísť.

Človek spoznáva svet okolo seba a vďaka zmyslom sa prispôsobuje v spoločnosti. Jedným z najdôležitejších sú orgány sluchu, ktoré zachytávajú zvukové vibrácie a poskytujú človeku informácie o dianí okolo neho. Súhrn systémov a orgánov, ktoré poskytujú pocit sluchu, sa nazýva sluchový analyzátor. Pozrime sa na štruktúru orgánu sluchu a rovnováhy.

Štruktúra sluchového analyzátora

Funkciou sluchového analyzátora, ako je uvedené vyššie, je vnímať zvuk a poskytovať informácie osobe, ale pri všetkej jednoduchosti je to na prvý pohľad dosť komplikovaný postup. Aby sme lepšie pochopili, ako fungujú oddelenia sluchového analyzátora v ľudskom tele, je potrebné dôkladne pochopiť, aká je vnútorná anatómia sluchového analyzátora.

Sluchové orgány u detí a dospelých sú identické, zahŕňajú tri typy receptorov načúvacích prístrojov:

• receptory, ktoré vnímajú vibrácie vzdušných vĺn;
• receptory, ktoré dávajú človeku predstavu o umiestnení tela;
• receptorové centrá, ktoré umožňujú vnímať rýchlosť pohybu a jeho smer.

Sluchový orgán každej osoby pozostáva z 3 častí, pričom každú z nich podrobnejšie zvážite, môžete pochopiť, ako človek vníma zvuky. Vonkajšie ucho je teda kombináciou ušnice a zvukovodu. Škrupina je dutina elastickej chrupavky, ktorá je pokrytá tenkou vrstvou kože. predstavuje určitý zosilňovač na premenu zvukových vibrácií. Ušnice sú umiestnené na oboch stranách ľudskej hlavy a nehrajú žiadnu rolu, pretože jednoducho zbierajú zvukové vlny. Ušnice sú nehybné, a aj keď ich vonkajšia časť chýba, štruktúra ľudského sluchového analyzátora neutrpí veľké škody.

Vzhľadom na štruktúru a môžeme povedať, že ide o malý žliabok dlhý 2,5 cm, ktorý je vystlaný kožou s drobnými chĺpkami. Kanál obsahuje apokrinné žľazy schopné produkovať ušný maz, ktorý spolu s chĺpkami pomáha chrániť nasledujúce časti ucha pred prachom, znečistením a cudzími časticami. Vonkajšia časť ucha iba pomáha zbierať zvuky a viesť ich do centrálnej časti sluchového analyzátora.

Tympanická membrána a stredné ucho

Ušný bubienok má tvar malého oválu s priemerom 10 mm, prechádza ním zvuková vlna, kde vytvára vibrácie v kvapaline, ktorá vypĺňa túto časť ľudského sluchového analyzátora. Na prenos vzduchových vibrácií v ľudskom uchu existuje systém sluchových ossicles, ich pohyby aktivujú vibráciu tekutiny.

Medzi vonkajšou časťou orgánu sluchu a vnútornou časťou je stredné ucho. Táto časť ucha vyzerá ako malá dutina s kapacitou maximálne 75 ml. Táto dutina je spojená s hltanom, bunkami a sluchovou trubicou, ktorá je akousi poistkou, ktorá vyrovnáva tlak vo vnútri ucha a vonku. Chcel by som poznamenať, že tympanická membrána je vždy vystavená rovnakému atmosférickému tlaku zvonku aj zvnútra, čo umožňuje normálnemu fungovaniu orgánu sluchu. Ak je rozdiel medzi tlakom vo vnútri a vonku, potom sa objaví strata sluchu.

Štruktúra vnútorného ucha

Najkomplexnejšou časťou sluchového analyzátora je vnútorné ucho, bežne sa mu hovorí aj „labyrint“. Hlavným receptorovým aparátom, ktorý zachytáva zvuky, sú vláskové bunky vnútorného ucha, alebo, ako sa hovorí, „slimáky“.

Vodivá časť sluchového analyzátora pozostáva zo 17 000 nervových vlákien, ktoré svojou štruktúrou pripomínajú telefónny kábel so samostatne izolovanými drôtmi, z ktorých každý prenáša určité informácie do neurónov. Práve vláskové bunky reagujú na kolísanie tekutiny vo vnútri ucha a prenášajú nervové vzruchy vo forme akustických informácií do periférnej časti mozgu. A periférna časť mozgu je zodpovedná za zmyslové orgány.

Vodivé dráhy sluchového analyzátora zabezpečujú rýchly prenos nervových impulzov. Jednoducho povedané, dráhy sluchového analyzátora komunikujú orgán sluchu s centrálnym nervovým systémom človeka. Vzruchy sluchového nervu aktivujú motorické dráhy, ktoré sú zodpovedné napríklad za trhanie očí v dôsledku silného zvuku. Kortikálna časť sluchového analyzátora spája periférne receptory na oboch stranách a keď sú zachytené zvukové vlny, táto časť porovnáva zvuky z dvoch uší naraz.

Mechanizmus prenosu zvukov v rôznom veku

Anatomická charakteristika sluchového analyzátora sa s vekom vôbec nemení, ale rád by som poznamenal, že existujú určité vlastnosti súvisiace s vekom.

Orgány sluchu sa začínajú formovať v embryu v 12. týždni vývoja. Ucho začína svoju funkčnosť hneď po narodení, ale v počiatočných štádiách je sluchová činnosť človeka skôr reflexná. Zvuky rôznej frekvencie a intenzity vyvolávajú u detí rôzne reflexy, môže ísť o zatváranie očí, ľakanie, otváranie úst alebo zrýchlené dýchanie. Ak novorodenec reaguje týmto spôsobom na zreteľné zvuky, potom je jasné, že sluchový analyzátor je vyvinutý normálne. Pri absencii týchto reflexov je potrebný ďalší výskum. Niekedy je reakcia dieťaťa sťažená skutočnosťou, že spočiatku je stredné ucho novorodenca naplnené nejakou tekutinou, ktorá bráni pohybu sluchových kostičiek, časom špecializovaná tekutina úplne vyschne a namiesto toho sa stredné ucho naplní. vzduch.

Dieťa začína rozlišovať heterogénne zvuky od 3 mesiacov a v 6. mesiaci života začína rozlišovať tóny. Vo veku 9 mesiacov dieťa dokáže rozoznať hlasy rodičov, zvuk auta, spev vtáčika a iné zvuky. Deti začínajú rozoznávať známy a cudzí hlas, rozpoznávajú ho a začínajú strašiť, radovať sa alebo dokonca očami hľadať zdroj svojho rodného zvuku, ak nie je nablízku. Vývoj sluchového analyzátora pokračuje až do veku 6 rokov, potom sa prah sluchu dieťaťa znižuje, ale zvyšuje sa ostrosť sluchu. Takto to pokračuje až 15 rokov, potom to funguje opačným smerom.

V období od 6 do 15 rokov si môžete všimnúť, že úroveň vývinu sluchu je rôzna, niektoré deti lepšie zachytávajú zvuky a vedia ich bez ťažkostí opakovať, zvládajú dobre spievať a kopírovať zvuky. Iné deti to zvládajú horšie, no zároveň perfektne počujú, niekedy takýmto deťom povedia „medveď sa zamračil“. Veľký význam má komunikácia detí s dospelými, ktorá formuje rečové a hudobné vnímanie dieťaťa.

Čo sa týka anatomických vlastností, u novorodencov je sluchová trubica oveľa kratšia ako u dospelých a širšia, preto infekcia dýchacích ciest tak často postihuje ich sluchové orgány.

Zmeny načúvacích prístrojov v priebehu života

Vekové vlastnosti sluchového analyzátora sa počas života človeka mierne menia, napríklad v starobe sluchové vnímanie mení svoju frekvenciu. V detstve je prah citlivosti oveľa vyšší, je to 3200 Hz. Od 14 do 40 rokov sme na frekvencii 3000 Hz a vo veku 40-49 rokov na 2000 Hz. Po 50 rokoch, len pri 1000 Hz, sa práve od tohto veku začína horná hranica počuteľnosti znižovať, čo vysvetľuje hluchotu v starobe.

Starší ľudia majú často rozmazané vnímanie alebo prerušovanú reč, to znamená, že počujú s určitým druhom rušenia. Dobre počujú časť reči, no vynechajú pár slov. Aby človek normálne počul, potrebuje obe uši, z ktorých jedno vníma zvuk a druhé udržuje rovnováhu. S vekom sa štruktúra tympanickej membrány u človeka zmení, môže sa pod vplyvom určitých faktorov zahustiť, čo naruší rovnováhu. Čo sa týka rodovej citlivosti na zvuky, muži strácajú sluch oveľa rýchlejšie ako ženy.

Chcel by som poznamenať, že špeciálnym tréningom aj v starobe je možné dosiahnuť zvýšenie prahu sluchu. Podobne aj nepretržité vystavovanie sa silnému hluku môže nepriaznivo ovplyvniť sluchový systém už v mladom veku. Aby ste sa vyhli negatívnym dôsledkom neustáleho vystavenia hlasitému zvuku na ľudské telo, musíte monitorovať. Ide o súbor opatrení, ktoré sú zamerané na vytvorenie normálnych podmienok pre fungovanie sluchového orgánu. U mladých ľudí je kritická hranica hluku 60 dB a u detí školského veku je kritická hranica 60 dB. V miestnosti s takouto hlučnosťou stačí zostať hodinu a negatívne dôsledky na seba nenechajú čakať.

Ďalšou vekom podmienenou zmenou načúvacieho prístroja je fakt, že časom ušný maz stvrdne, čo zabraňuje normálnemu kolísaniu vzduchových vĺn. Ak má človek sklon ku kardiovaskulárnym ochoreniam. Je pravdepodobné, že krv v poškodených cievach bude cirkulovať rýchlejšie a s vekom bude človek rozlišovať cudzie zvuky v ušiach.

Moderná medicína už dávno prišla na to, ako funguje sluchový analyzátor a veľmi úspešne pracuje na načúvacích prístrojoch, ktoré umožňujú ľuďom nad 60 rokov a deťom s vývojovými chybami sluchového orgánu plnohodnotný život.

Fyziológia a schéma sluchového analyzátora je veľmi zložitá a pre ľudí bez príslušných zručností je veľmi ťažké jej porozumieť, ale v každom prípade by každý človek mal byť teoreticky oboznámený.

Teraz viete, ako fungujú receptory a časti sluchového analyzátora.

Recepčnou časťou sluchového analyzátora je ucho, vodivou časťou sluchový nerv, centrálnou časťou je sluchová zóna mozgovej kôry. Orgán sluchu pozostáva z troch častí: vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha. Súčasťou ucha je nielen vlastný orgán sluchu, cez ktorý sú vnímané sluchové vnemy, ale aj orgán rovnováhy, vďaka ktorému je telo držané v určitej polohe.

Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Škrupina je tvorená chrupavkou pokrytou z oboch strán kožou. Pomocou mušle človek zachytí smer zvuku. Svaly, ktoré pohybujú ušnicou, sú u ľudí základné. Vonkajší zvukovod vyzerá ako trubica dlhá 30 mm, vystlaná kožou, v ktorej sú špeciálne žľazy, ktoré vylučujú ušný maz. V hĺbke je sluchový meatus stiahnutý tenkým ušným bubienkom oválneho tvaru. Na strane stredného ucha, v strede bubienka, je zosilnená rukoväť malleusu. Membrána je elastická, keď zasiahnu zvukové vlny, zopakuje tieto vibrácie bez skreslenia.

Stredné ucho je reprezentované bubienkovou dutinou, ktorá komunikuje s nosohltanom cez sluchovú (Eustachovu) trubicu; od vonkajšieho ucha ho vymedzuje bubienková membrána. Zložkami tohto oddelenia sú kladivo, nákova A stapes. Svojou rúčkou sa kladívko spája s bubienkom, pričom nákovka je kĺbovo spojená s kladívkom aj so strmeňom, ktorý prekrýva oválny otvor vedúci do vnútorného ucha. V stene oddeľujúcej stredné ucho od vnútorného ucha je okrem oválneho okienka aj okrúhle okienko prekryté membránou.
Štruktúra sluchového orgánu:
1 - ušnica, 2 - vonkajší zvukovod,
3 - tympanická membrána, 4 - stredoušná dutina, 5 - sluchová trubica, 6 - slimák, 7 - polkruhové kanáliky, 8 - nákova, 9 - kladivo, 10 - stapes

Vnútorné ucho alebo labyrint sa nachádza v hrúbke spánkovej kosti a má dvojité steny: membránový labyrint akoby vložený do kosť, opakujúc svoj tvar. Štrbinový priestor medzi nimi je vyplnený priehľadnou kvapalinou - perilymfa, dutina membranózneho labyrintu endolymfa. Prezentovaný labyrint prah pred ním je slimák, zadný - polkruhové kanály. Slimák komunikuje s dutinou stredného ucha cez okrúhle okienko pokryté membránou a vestibul cez oválne okienko.

Orgánom sluchu je slimák, ostatné jeho časti sú orgány rovnováhy. Slimák je špirálový kanál s 2 3/4 závitmi, oddelený tenkou membránovou priehradkou. Táto blana je špirálovito stočená a je tzv základné. Skladá sa z vláknitého tkaniva, vrátane asi 24 000 špeciálnych vlákien (sluchových strún) rôznych dĺžok a umiestnených naprieč pozdĺž celého priebehu slimáka: najdlhšie - na jej vrchole, na spodnej časti - najviac skrátené. Nad týmito vláknami visia sluchové vláskové bunky – receptory. Ide o periférny koniec sluchového analyzátora, príp Cortiho orgán. Chĺpky receptorových buniek smerujú do dutiny slimáka – endolymfy a zo samotných buniek vychádza sluchový nerv.

Vnímanie zvukových podnetov. Zvukové vlny prechádzajúce vonkajším zvukovodom spôsobujú vibrácie bubienka a prenášajú sa do sluchových kostičiek a z nich na membránu oválneho okienka vedúceho do predsiene slimáka. Výsledné kmitanie uvádza do pohybu perilymfu a endolymfu vnútorného ucha a je vnímané vláknami hlavnej membrány, ktorá nesie bunky Cortiho orgánu. Vysoké zvuky s vysokou frekvenciou kmitov sú vnímané krátkymi vláknami umiestnenými na dne kochley a prenášajú sa do chĺpkov buniek Cortiho orgánu. V tomto prípade nie sú vzrušené všetky bunky, ale iba tie, ktoré sú na vláknach určitej dĺžky. Primárna analýza zvukových signálov teda začína už v Cortiho orgáne, z ktorého sa vzruch prenáša po vláknach sluchového nervu do sluchového centra mozgovej kôry v spánkovom laloku, kde prebieha ich kvalitatívne hodnotenie.

vestibulárny aparát. Vestibulárny aparát zohráva dôležitú úlohu pri určovaní polohy tela v priestore, jeho pohybu a rýchlosti pohybu. Nachádza sa vo vnútornom uchu a skladá sa z predsieň a tri polkruhové kanály umiestnené v troch na seba kolmých rovinách. Polkruhové kanáliky sú vyplnené endolymfou. V endolymfe vestibulu sú dva vaky - okrúhly A oválny so špeciálnymi vápencovými kameňmi - statolity, susediace s bunkami receptora vlasového vačku.

V normálnej polohe tela statolity svojim tlakom dráždia chĺpky spodných buniek, pri zmene polohy tela sa statolity pohybujú a dráždia svojim tlakom aj iné bunky; prijaté impulzy sa prenášajú do mozgovej kôry. V reakcii na podráždenie vestibulárnych receptorov spojených s mozočkom a motorickou zónou mozgových hemisfér sa reflexne mení svalový tonus a poloha tela v priestore.Z oválneho vaku odchádzajú tri polkruhové kanáliky, ktoré majú na začiatku rozšírenia - ampulky, v ktorých sú vláskové bunky – receptory. Keďže kanály sú umiestnené v troch vzájomne kolmých rovinách, endolymfa v nich pri zmene polohy tela dráždi určité receptory a vzruch sa prenáša do zodpovedajúcich častí mozgu. Telo reflexne reaguje potrebnou zmenou polohy tela.

Hygiena sluchu. Ušný maz sa hromadí vo vonkajšom zvukovode, zostáva na ňom prach a mikroorganizmy, preto si treba uši pravidelne umývať teplou mydlovou vodou; Síra sa v žiadnom prípade nesmie odstraňovať tvrdými predmetmi. Prepracovanie nervového systému a preťaženie sluchu môže spôsobiť ostré zvuky a zvuky. Škodlivý je najmä dlhodobý hluk, dochádza k strate sluchu až hluchote. Silný hluk znižuje produktivitu až o 40-60%. Na boj proti hluku vo výrobných podmienkach sa používajú obklady stien a stropov špeciálnymi materiálmi absorbujúcimi zvuk, individuálne protihlukové slúchadlá. Motory a obrábacie stroje sú inštalované na základoch, ktoré tlmia hluk z trasenia mechanizmov.

14.3. sluchový analyzátor

Sluchový analyzátor je kombináciou mechanických, receptorových a nervových štruktúr, ktoré vnímajú a analyzujú zvukové vibrácie. Periférnu časť sluchového analyzátora predstavuje sluchový orgán, ktorý pozostáva z vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha (obr. 58).

Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu.

Základom ušnice je elastická chrupavka, doplnená o kožný záhyb – lalok vyplnený tukovým tkanivom. Ucho rakbvina u novorodenca je sploštené, jeho chrupavka je mäkká, koža tenká, lalok malý. Ušnica rastie najrýchlejšie počas prvých dvoch rokov a po 10 rokoch. Do dĺžky rastie rýchlejšie ako do šírky. Voľný okraj škrupiny je zabalený dovnútra vo forme zvlnenia a z jeho spodnej časti stúpa antihelix. Stredná k nim je dutina škrupiny, v hĺbke ktorej je otvor vonkajšieho zvukovodu. Pred ním sa nachádza tragus a za ním antitragus.

Vonkajší zvukovod je dlhý 24 mm a končí v bubienku. Prvá tretina sluchového kanálika je chrupkovitým pokračovaním škrupiny, zvyšné dve tretiny sú kostnaté a nachádzajú sa v pyramíde spánkovej kosti. Vonkajší zvukovod

u novorodenca je úzky a dlhý (15 mm), strmo zakrivený, má zúženie, jeho mediálne a laterálne úseky sú rozšírené. Steny vonkajšieho zvukovodu sú chrupavkové, s výnimkou tympanického prstenca. Dĺžka zvukovodu u dieťaťa vo veku 1 roka je 20 mm a vo veku 5 rokov - 22 mm. Zvukovod je vystlaný kožou z tenkého vlákna a upravenými potnými žľazami, ktoré vylučujú ušný maz. To všetko chráni ušný bubienok pred nepriaznivými vplyvmi vonkajšieho prostredia. Bubienok oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha. Skladá sa z kolagénových vlákien, ktoré sú na vonkajšej strane pokryté epidermou a vo vnútri - sliznicou. Tympanická membrána u novorodenca je dobre vyvinutá. Jeho výška je 9 mm, šírka - 8 mm, ako u dospelých, a zviera uhol 35-40 °.

Stredné ucho pozostáva z bubienkovej dutiny, sluchových kostičiek a sluchovej trubice.

Na prednej stene bubienkovej dutiny je otvor sluchovej trubice, cez ktorú je naplnená vzduchom. Na zadnej stene dutiny sa otvárajú bunky mastoidného výbežku a na mediálnej stene sa nachádza vestibulové okienko a kochleárne okienko, ktoré vedú do vnútorného ucha. Bubonová dutina u novorodenca má rovnakú veľkosť ako u dospelého. Sliznica je zhrubnutá, a preto je bubienková dutina naplnená tekutinou. S nástupom dýchania vstupuje cez sluchovú trubicu do hltana a je prehltnutý. Steny bubienkovej dutiny sú tenké, najmä horná. Zadná stena má široký otvor vedúci do mastoidnej dutiny. Mastoidné bunky u dojčiat chýbajú v dôsledku slabého vývoja mastoidného procesu. Kochleárne okno je pokryté sekundárnou tympanickou membránou.

Stredné ucho obsahuje tri sluchové kostičky: kladívko, nákovku a strmienok. Malleus je na jednej strane pripojený k ušnému bubienku a na druhej strane k telu nákovy. Dlhý proces druhého sa spája s hlavou strmeňa. Základňa strmeňa susedí s oknom predsiene. Sluchové ossikuly u novorodenca sú podobné veľkosti ako u dospelých. Všetky tri kosti spájajú bubienok s vnútorným uchom.

Sluchová trubica je dlhý (3,5 cm) a úzky (2 mm) chrupavkový kanálik, ktorý prechádza do kostného kanála zo strany pyramídy. Rúrka slúži na vyrovnávanie tlaku vzduchu na bubienok. Otvor trubice v hltane je v zrútenom stave a vzduch vstupuje do bubienkovej dutiny iba pri prehĺtaní alebo zívaní.

Sluchová trubica u novorodenca je rovná, široká a krátka, dlhá 17-18 mm. Počas prvého roku života rastie pomaly (20 mm), v druhom roku rastie rýchlejšie (30 mm). Vo veku 5 rokov je jeho dĺžka 35 mm, u dospelých - 35-38 mm. Lumen sluchovej trubice sa zužuje z 2,5 mm po 6 mesiacoch na 2 mm po 2 rokoch a 1-2 mm po 6 rokoch.

Vnútorné ucho alebo labyrint má dvojité steny: membránový labyrint je vložený do kostného. Medzi nimi je priehľadná kvapalina - perilymfa a vo vnútri membrány - endolymfa.

Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a troch polkruhových kanálikov. Predsieň je oválna dutina spojená s bubienkovou prepážkou s dvoma oknami: oválnym (okno predsiene) a okrúhlym (okno slimáka). Do predsiene ústia otvory troch polkruhových kanálikov a špirálového kanálika slimáka. Štruktúra polkruhových kanálikov sa bude brať do úvahy pri popise vestibulárneho analyzátora. Kostná kochlea je špirálový kanál, ktorý má dva a pol otáčky okolo kochleárneho hriadeľa. Kostná špirálová doska sa odchyľuje od tyče a nedosahuje vonkajšiu stenu kanála. Od voľného konca špirálovej platničky k protiľahlej stene slimáka sú natiahnuté dve membrány – špirálová a vestibulárna, ktoré obmedzujú kochleárny vývod. Kochleárny kanál rozdeľuje slimák na dve časti alebo šupiny. Horná časť, alebo scala vestibuli, začína od oválneho okna vestibulu a ide do hornej časti slimáka, kde komunikuje cez malý otvor s dolným kanálom alebo scala tympani. Rozprestiera sa od hornej časti slimáka po okrúhle okienko slimáka. Vestibulárne a tympanické šupiny sú vyplnené perilymfou a lúmen kochleárneho kanálika je vyplnený endolymfou. Vnútorné ucho novorodenca je dobre vyvinuté, jeho rozmery sú blízke dospelému. Kostné steny polkruhových kanálikov sú tenké, postupne hrubnú v dôsledku osifikácie v pyramíde spánkovej kosti.

Na špirálovej membráne leží špirálový orgán pozostávajúci z podporných a receptorových buniek. Na nosných bunkách cylindrického tvaru sú receptorové vláskové bunky, ktoré majú na svojej hornej časti výrastky, reprezentované veľkými mikroklkami (stereociliami). Vláskové bunky sú vonkajšie, usporiadané v troch radoch a vnútorné, tvoria len jeden rad. Medzi vonkajšími a vnútornými vlasovými bunkami leží Cortiho tunel lemovaný stĺpovitými bunkami.

Riasinky vonkajších a vnútorných vláskových buniek sú v kontakte s krycou (tektorálnou) membránou. Táto membrána je homogénna rôsolovitá hmota pripojená k bunkám epitelu. Špirálová membrána nie je rovnaká v šírke: u ľudí je v blízkosti oválneho okienka jej šírka 0,04 mm a potom smerom k hornej časti slimáka, postupne sa rozširuje, na konci dosahuje 0,5 mm. V bazálnej časti špirálového orgánu sú receptorové bunky, ktoré vnímajú vyššie frekvencie a v apikálnej časti (na vrchole slimáka) sú bunky, ktoré vnímajú len nízke frekvencie.

Bazálne časti receptorových buniek prichádzajú do kontaktu s nervovými vláknami, ktoré prechádzajú cez bazálnu membránu a potom vystupujú do kanála špirálovej laminy. Potom idú do neurónov špirálového ganglia, ktoré leží v kostnej kochlei, kde začína vodivá časť sluchového analyzátora. Axóny neurónov špirálového ganglia tvoria vlákna sluchového nervu, ktorý vstupuje do mozgu medzi dolnými cerebelárnymi stopkami a mostom a prechádza do pons tegmentum, kde dochádza k prvému kríženiu vlákien a vzniká bočná slučka. tvorené. Niektoré jeho vlákna končia na bunkách colliculus inferior, kde sa nachádza primárne sluchové centrum. Ďalšie vlákna laterálnej slučky v rukoväti colliculus inferior sa približujú k telu mediálneho genicula. Procesy buniek týchto buniek tvoria sluchovú žiaru, ktorá končí v kôre horného temporálneho gyru (kortikálna časť sluchového analyzátora).

Mechanizmus tvorby zvuku

Cortiho orgán, ktorý sa nachádza na hlavnej membráne, obsahuje receptory, ktoré premieňajú mechanické vibrácie na elektrické potenciály, ktoré vzrušujú vlákna sluchového nervu. Pôsobením zvuku sa hlavná membrána začne kývať, chĺpky receptorových buniek sa deformujú, čo spôsobuje tvorbu elektrických potenciálov, ktoré sa cez synapsie dostávajú do vlákien sluchového nervu. Frekvencia týchto potenciálov zodpovedá frekvencii zvukov a amplitúda závisí od intenzity zvuku.

V dôsledku výskytu elektrických potenciálov dochádza k excitácii vlákien sluchového nervu, ktoré sa vyznačujú spontánnou aktivitou aj v tichu (100 impulzov / s). Pri zvuku sa frekvencia impulzov vo vláknach zvyšuje počas celej doby trvania podnetu. Pre každé nervové vlákno existuje optimálna zvuková frekvencia, ktorá dáva najvyššiu frekvenciu výboja a najnižší prah odozvy. Táto optimálna frekvencia je určená miestom na hlavnej membráne, kde sa nachádzajú receptory spojené s týmto vláknom. Vlákna sluchového nervu sa teda vyznačujú frekvenčnou selektivitou v dôsledku excitácie rôznych buniek špirálového orgánu. Ak je špirálový orgán poškodený, vysoké tóny vypadávajú na základni, nízke tóny na vrchu. Zničenie strednej kučery vedie k strate tónov strednej frekvencie rozsahu.

Existujú dva mechanizmy rozlišovania výšky tónu: priestorové a časové kódovanie. Priestorové kódovanie je založené na nerovnakom usporiadaní excitovaných receptorových buniek na hlavnej membráne. Pri nízkych a stredných tónoch sa vykonáva aj časové kódovanie. Informácie sa v tomto prípade prenášajú do určitých skupín vlákien sluchového nervu, frekvencia zodpovedá frekvencii zvukových vibrácií vnímaných slimákom.

Všetky sluchové neuróny sú charakterizované prítomnosťou indikátorov frekvenčného prahu. Tieto indikátory odrážajú závislosť prahového zvuku potrebného na vybudenie bunky od jej frekvencie. Na oboch stranách optimálnej frekvencie sa zvyšuje prah odozvy neurónu, t.j. neurón je naladený na zvuky len určitej frekvencie.

To všetko potvrdilo hypotézu G. Helmholtza (1863) o mechanizme rozlišovania zvukov v Cortiho orgáne podľa ich výšky. Podľa tejto hypotézy sú priečne vlákna hlavnej membrány krátke v jej úzkej časti - na báze slimáka a 3-4 krát dlhšie v jej širokej časti - na vrchu. Sú naladené ako struny hudobných nástrojov. Vibrácia jednotlivých skupín vlákien spôsobuje podráždenie zodpovedajúcich receptorových buniek v zodpovedajúcich úsekoch hlavnej membrány. Tieto predpoklady G. Helmholtza sa potvrdili a čiastočne upravili a rozvinuli v prácach amerického fyziológa D. Bekeshiho (1968).

Sila zvuku je zakódovaná počtom excitovaných neurónov. Pri slabých podnetoch sa do reakcie zapája len malý počet najcitlivejších neurónov a s pribúdajúcim zvukom sa excituje stále viac ďalších neurónov. Je to spôsobené tým, že neuróny sluchového analyzátora sa navzájom výrazne líšia, pokiaľ ide o prah excitácie. Prah je rozdielny pre vnútorné a vonkajšie bunky (pre vnútorné bunky je oveľa vyšší), preto sa v závislosti od sily zvuku mení pomer počtu vybudených vonkajších a vnútorných buniek.

Človek vníma zvuky s frekvenciou 16 až 20 000 Hz. Tento rozsah zodpovedá 10-11 oktávam. Hranice sluchu závisia od veku: čím je človek starší, tým častejšie nepočuje vysoké tóny. Rozdiel vo frekvencii zvukov je charakterizovaný minimálnym rozdielom frekvencie dvoch zvukov, ktoré človek zachytí. Človek je schopný zaznamenať rozdiel 1-2 Hz.

Absolútna sluchová citlivosť je minimálna sila zvuku, ktorý človek počuje v polovici prípadov jeho zvuku. V oblasti od 1000 do 4000 Hz má ľudský sluch maximálnu citlivosť. V tejto zóne ležia aj rečové polia. Horná hranica počuteľnosti nastáva vtedy, keď zvýšenie hlasitosti zvuku konštantnej frekvencie spôsobuje nepríjemný pocit tlaku a bolesti v uchu. Jednotkou hlasitosti zvuku je Bel. V bežnom živote sa ako jednotka hlasitosti zvyčajne používajú decibely, t.j. 0,1 bela. Maximálna úroveň hlasitosti, keď zvuk spôsobuje bolesť, je 130-140 dB nad prahom sluchu.

Ak jeden alebo druhý zvuk pôsobí na ucho dlhší čas, potom sa citlivosť sluchu znižuje, t.j. dochádza k adaptácii. Adaptačný mechanizmus je spojený s kontrakciou svalov smerujúcich k bubienku a strmeňom (pri ich kontrakcii sa mení intenzita zvukovej energie prenášanej do slimáka) a so zostupným vplyvom retikulárnej formácie stredného mozgu.

Sluchový analyzátor má dve symetrické polovice (binaurálny sluch), t.j. človeka charakterizuje priestorový sluch – schopnosť určiť polohu zdroja zvuku v priestore. Akútnosť takéhoto sluchu je veľká. Osoba môže určiť polohu zdroja zvuku s presnosťou 1 °. Je to preto, že ak je zdroj zvuku vzdialený od strednej čiary hlavy, zvuková vlna dorazí do jedného ucha skôr a s väčšou silou ako do druhého. Okrem toho sa na úrovni posterior colliculi kvadrigeminy našli neuróny, ktoré reagujú len na určitý smer pohybu zdroja zvuku v priestore.

Sluch v ontogenéze

Napriek skorému vývoju sluchového analyzátora orgán sluchu u novorodenca ešte nie je úplne vytvorený. Má relatívnu hluchotu, ktorá je spojená so štrukturálnymi znakmi ucha. Stredoušná dutina u novorodencov je naplnená plodovou vodou, čo sťažuje kmitanie sluchových kostičiek. Plodová voda sa postupne rozpúšťa a cez Eustachovu trubicu sa do ušnej dutiny dostáva vzduch z nosohltanu.

Novorodenec na hlasné zvuky reaguje spustením, zastavením plaču, zmenou dýchania. Sluch sa u detí stáva celkom zreteľným koncom 2. - začiatkom 3. mesiaca. V 2. mesiaci života dieťa rozlišuje kvalitatívne odlišné zvuky, v 3-4 mesiacoch rozlišuje výšku tónu v rozsahu od 1 do 4 oktáv, v 4-5 mesiaci sa zvuky stávajú podmienenými podnetmi, hoci podmienené jedlo a obranné reflexy na zvuk podnety sú už vyvinuté od 3 -5 týždňa veku. Vo veku 1-2 rokov deti rozlišujú zvuky, medzi ktorými je rozdiel 1 tón a do 4 rokov - dokonca 3/4 a 1/2 tónu.

Sluchová ostrosť je definovaná ako najmenšie množstvo zvuku, ktoré môže spôsobiť zvukový vnem (prah sluchu). U dospelého človeka je prah sluchu v rozmedzí 10-12 dB, u detí 6-9 rokov - 17-24 dB, 10-12 rokov - 14-19 dB. Najväčšiu ostrosť zvuku dosahuje stredný a vyšší školský vek. Deti lepšie vnímajú nízke tóny ako vysoké. Pri rozvoji sluchu u detí má veľký význam komunikácia s dospelými. Rozvíja sluch u detí počúvaním hudby, učia sa hrať na hudobné nástroje.

Úvod

Záver

Bibliografia

Úvod

Spoločnosť, v ktorej žijeme, je informačná spoločnosť, kde hlavným výrobným faktorom sú znalosti, hlavným výrobným produktom služby a charakteristickým znakom spoločnosti je informatizácia, ako aj prudký nárast kreativity v práci. Úloha vzťahov s inými krajinami rastie, proces globalizácie prebieha vo všetkých sférach spoločnosti.

Kľúčovú úlohu v komunikácii medzi štátmi zohrávajú profesie súvisiace s cudzími jazykmi, lingvistikou a spoločenskými vedami. Rastie potreba študovať systémy rozpoznávania reči pre automatizovaný preklad, čo zvýši produktivitu práce v oblastiach ekonomiky súvisiacich s medzikultúrnou komunikáciou. Preto je dôležité študovať fyziológiu a mechanizmy fungovania sluchového analyzátora ako prostriedku na vnímanie a prenos reči do zodpovedajúcej časti mozgu na následné spracovanie a syntézu nových rečových jednotiek.

Sluchový analyzátor je kombináciou mechanických, receptorových a nervových štruktúr, ktorých činnosť zabezpečuje vnímanie zvukových vibrácií ľuďmi a zvieratami. Sluchový systém možno z anatomického hľadiska rozdeliť na vonkajšie, stredné a vnútorné ucho, sluchový nerv a centrálne sluchové dráhy. Sluchové ústrojenstvo sa z hľadiska procesov, ktoré v konečnom dôsledku vedú k vnímaniu sluchu, delí na zvukovodné a zvukovo vnímajúce.

V rôznych podmienkach prostredia, pod vplyvom mnohých faktorov, sa citlivosť sluchového analyzátora môže meniť. Na štúdium týchto faktorov existujú rôzne metódy štúdia sluchu.

sluchový analyzátor fyziológia citlivosť

1. Význam štúdia ľudských analyzátorov z pohľadu moderných informačných technológií

Už pred niekoľkými desaťročiami sa ľudia pokúšali vytvoriť systémy syntézy a rozpoznávania reči v moderných informačných technológiách. Samozrejme, všetky tieto pokusy začali štúdiom anatómie a princípov reči a sluchových orgánov človeka v nádeji, že ich modelujú pomocou počítača a špeciálnych elektronických zariadení.

Aké sú vlastnosti ľudského sluchového analyzátora? Sluchový analyzátor zachytáva tvar zvukovej vlny, frekvenčné spektrum čistých tónov a ruchov, analyzuje a syntetizuje frekvenčné zložky zvukových podnetov v určitých medziach, detekuje a identifikuje zvuky v širokom rozsahu intenzity a frekvencií. Sluchový analyzátor umožňuje rozlíšiť zvukové podnety a určiť smer zvuku, ako aj vzdialenosť jeho zdroja. Uši zachytávajú vibrácie vo vzduchu a premieňajú ich na elektrické signály, ktoré sa posielajú do mozgu. V dôsledku spracovania ľudským mozgom sa tieto signály menia na obrazy. Vytvorenie takýchto algoritmov spracovania informácií pre výpočtovú techniku ​​je vedecká úloha, ktorej riešenie je nevyhnutné pre vývoj tých najbezchybnejších systémov rozpoznávania reči.

Pomocou programov na rozpoznávanie reči mnohí používatelia diktujú texty dokumentov. Táto možnosť je relevantná napríklad pre lekárov, ktorí vykonávajú vyšetrenie (pri ktorom majú väčšinou zaneprázdnené ruky) a zároveň zaznamenávajú jeho výsledky. Používatelia PC môžu na zadávanie príkazov používať programy na rozpoznávanie reči, to znamená, že hovorené slovo bude systém vnímať ako kliknutie myšou. Používateľ zadá príkazy: "Otvoriť súbor", "Odoslať poštu" alebo "Nové okno" a počítač vykoná príslušnú akciu. Platí to najmä pre ľudí so zdravotným postihnutím – namiesto myši a klávesnice budú môcť počítač ovládať hlasom.

Štúdium vnútorného ucha pomáha výskumníkom pochopiť mechanizmy, pomocou ktorých je človek schopný rozpoznať reč, hoci to nie je také jednoduché. Mnoho vynálezov človek „odkuká“ od prírody a takéto pokusy robia aj špecialisti v oblasti syntézy a rozpoznávania reči.

2. Typy ľudských analyzátorov a ich stručný popis

Analyzátory (z gréčtiny. analýza - rozklad, rozkúskovanie) - systém citlivých nervových útvarov, ktoré analyzujú a syntetizujú javy vonkajšieho a vnútorného prostredia tela. Termín zaviedol do neurologickej literatúry I.P. Pavlova, podľa ktorého predstáv sa každý analyzátor skladá zo špecifických vnímacích útvarov (receptory, zmyslové orgány), ktoré tvoria periférnu časť analyzátora, zodpovedajúcich nervov, ktoré spájajú tieto receptory s rôznymi úrovňami centrálneho nervového systému (vodičová časť), a mozgový koniec, zastúpený u vyšších živočíchov v kôre veľkých hemisfér mozgu.

V závislosti od funkcie receptora sa rozlišujú analyzátory vonkajšieho a vnútorného prostredia. Prvé receptory sú nasmerované do vonkajšieho prostredia a sú prispôsobené na analýzu javov vyskytujúcich sa v okolitom svete. Tieto analyzátory zahŕňajú vizuálny analyzátor, sluchový analyzátor, analyzátor kože, analyzátor čuchu a analyzátor chuti. Analyzátory vnútorného prostredia sú aferentné nervové zariadenia, ktorých receptorové aparáty sú umiestnené vo vnútorných orgánoch a sú prispôsobené na analýzu toho, čo sa deje v samotnom tele. Súčasťou týchto analyzátorov je aj motorický analyzátor (jeho receptorový aparát predstavujú svalové vretienka a Golgiho receptory), ktorý poskytuje možnosť presnej kontroly pohybového aparátu. Dôležitú úlohu v mechanizmoch statokinetickej koordinácie zohráva aj ďalší vnútorný analyzátor - vestibulárny, ktorý úzko spolupracuje s analyzátorom pohybu. Súčasťou analyzátora ľudskej motoriky je aj špeciálne oddelenie, ktoré zabezpečuje prenos signálov z receptorov rečových orgánov do vyšších poschodí centrálneho nervového systému. Vzhľadom na dôležitosť tohto oddelenia v činnosti ľudského mozgu sa niekedy považuje za "rečno-motorický analyzátor".

Receptorový aparát každého analyzátora je prispôsobený na premenu určitého typu energie na nervovú excitáciu. Takže zvukové receptory selektívne reagujú na zvukové podnety, svetlo - na svetlo, chuť - na chemikálie, pokožku - na hmatovú teplotu atď. Špecializácia receptorov poskytuje rozbor javov vonkajšieho sveta na ich jednotlivé prvky už na úrovni periférnej časti analyzátora.

Biologická úloha analyzátorov spočíva v tom, že ide o špecializované sledovacie systémy, ktoré informujú telo o všetkých udalostiach vyskytujúcich sa v prostredí a vnútri neho. Z obrovského prúdu signálov, ktoré neustále vstupujú do mozgu cez externé a interné analyzátory, sa vyberajú užitočné informácie, ktoré sa ukazujú ako nevyhnutné v procesoch samoregulácie (udržiavanie optimálnej, konštantnej úrovne fungovania tela) a aktívneho správania. zvierat v životnom prostredí. Experimenty ukazujú, že komplexná analytická a syntetická aktivita mozgu, určená faktormi vonkajšieho a vnútorného prostredia, sa uskutočňuje na princípe polyanalyzátora. To znamená, že celá komplexná neurodynamika kortikálnych procesov, ktoré tvoria integrálnu činnosť mozgu, je tvorená komplexnou interakciou analyzátorov. Ale to sa týka inej témy. Poďme priamo k sluchovému analyzátoru a zvážte ho podrobnejšie.

3. Sluchový analyzátor ako prostriedok na vnímanie zvukovej informácie osobou

3.1 Fyziológia sluchového analyzátora

Periférna časť sluchového analyzátora (sluchový analyzátor s orgánom rovnováhy - uchom (auris)) je veľmi zložitý zmyslový orgán. Jeho nervové zakončenia sú uložené hlboko v uchu, vďaka čomu sú chránené pred pôsobením všetkých druhov vonkajších podnetov, no zároveň sú ľahko prístupné zvukovým podnetom. V uchu sú tri typy receptorov:

a) receptory, ktoré vnímajú zvukové vibrácie (vibrácie vzdušných vĺn), ktoré vnímame ako zvuk;

b) receptory, ktoré nám umožňujú určiť polohu nášho tela v priestore;

c) receptory, ktoré vnímajú zmeny smeru a rýchlosti pohybu.

Ucho sa zvyčajne delí na tri časti: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho.

vonkajšie uchopozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica je tvorená elastickou elastickou chrupavkou pokrytou tenkou, neaktívnou vrstvou kože. Je zberateľkou zvukových vĺn; u ľudí je nehybný a na rozdiel od zvierat nehrá dôležitú úlohu; ani pri jeho úplnej absencii nie je badateľná strata sluchu.

Vonkajší zvukovod je mierne zakrivený kanál dlhý asi 2,5 cm. Tento kanálik je vystlaný kožou s jemnými chĺpkami a obsahuje špeciálne žľazy podobné veľkým apokrinným žľazám kože, ktoré vylučujú ušný maz, ktorý spolu s chĺpkami zabraňuje upchávaniu vonkajšieho ucha prachom. Skladá sa z vonkajšieho úseku – chrupavkového vonkajšieho zvukovodu a vnútorného – kosteného zvukovodu, ktorý leží v spánkovej kosti. Jeho vnútorný koniec uzatvára tenká elastická bubienka, ktorá je pokračovaním kože vonkajšieho zvukovodu a oddeľuje ju od stredoušnej dutiny. Vonkajšie ucho v orgáne sluchu hrá len pomocnú úlohu, podieľa sa na zbere a vedení zvukov.

Stredné ucho, alebo bubienková dutina (obr. 1), sa nachádza vo vnútri spánkovej kosti medzi vonkajším zvukovodom, od ktorého je oddelená bubienkovou membránou, a vnútorným uchom; je to veľmi malá nepravidelná dutina s objemom do 0,75 ml, ktorá komunikuje s adnexálnymi dutinami - bunkami mastoidálneho výbežku a s dutinou hltanu (pozri nižšie).

Ryža. 1. Orgán sluchu v kontexte. 1 - genikulárny uzol tvárového nervu; 2 - tvárový nerv; 3 - kladivo; 4 - horný polkruhový kanál; 5 - zadný polkruhový kanál; 6 - kovadlina; 7 - kostná časť vonkajšieho zvukovodu; 8 - chrupavková časť vonkajšieho zvukovodu; 9 - bubienok; 10 - kostná časť sluchovej trubice; 11 - chrupavková časť sluchovej trubice; 12 - veľký povrchový kamenný nerv; 13 - vrchol pyramídy.

Na strednej stene bubienkovej dutiny, privrátenej k vnútornému uchu, sú dva otvory: oválne okienko predsiene a okrúhle okienko slimáka; prvý je pokrytý strmeňovou doskou. Bubenná dutina cez malú (4 cm dlhú) sluchovú (Eustachovu) trubicu (tuba auditiva) komunikuje s horným hltanom - nosohltanom. Otvor potrubia ústi na bočnej stene hltana a týmto spôsobom komunikuje s vonkajším vzduchom. Vždy, keď sa otvorí sluchová trubica (čo sa stane pri každom prehĺtaní), vzduch v bubienkovej dutine sa obnoví. Vďaka nemu je tlak na bubienkovú membránu zo strany bubienkovej dutiny vždy udržiavaný na úrovni tlaku vonkajšieho vzduchu a tým je vonkajšia a vnútro bubienka vystavená rovnakému atmosférickému tlaku.

Toto vyrovnanie tlaku na oboch stranách bubienka je veľmi dôležité, pretože normálne kolísanie je možné len vtedy, keď sa tlak vonkajšieho vzduchu rovná tlaku v dutine stredného ucha. Pri rozdiele medzi tlakom atmosférického vzduchu a tlakom v bubienkovej dutine je narušená ostrosť sluchu. Sluchová trubica je teda akýsi poistný ventil, ktorý vyrovnáva tlak v strednom uchu.

Steny bubienkovej dutiny a najmä sluchovej trubice sú lemované epitelom a mukózne rúrky sú lemované riasinkovým epitelom; vibrácia jeho chĺpkov smeruje k hltanu.

Hltanový koniec sluchovej trubice je bohatý na sliznice a lymfatické uzliny.

Na bočnej strane dutiny je tympanická membrána. Bubienok (membrana tympani) (obr. 2) vníma zvukové vibrácie vzduchu a prenáša ich do zvukovovodného systému stredného ucha. Má tvar kruhu alebo elipsy s priemerom 9 a 11 mm a pozostáva z elastického spojivového tkaniva, ktorého vlákna sú na vonkajšom povrchu usporiadané radiálne a na vnútornej kruhovo; jeho hrúbka je len 0,1 mm; je natiahnutý trochu šikmo: zhora nadol a zozadu dopredu, mierne konkávne dovnútra, pretože spomínaný sval naťahuje bubienok od stien bubienkovej dutiny až po rukoväť paličky (ťahá membránu dovnútra). Reťazec sluchových kostičiek slúži na prenos vibrácií vzduchu z bubienka do tekutiny, ktorá vypĺňa vnútorné ucho. Bubienok nie je silne natiahnutý a nevydáva vlastný tón, ale prenáša iba zvukové vlny, ktoré prijíma. Vďaka tomu, že sa vibrácie bubienka veľmi rýchlo rozpadajú, je výborným prenášačom tlaku a takmer neskresľuje tvar zvukovej vlny. Navonok je bubienková membrána pokrytá stenčenou kožou a z povrchu smerujúceho k bubienkovej dutine je pokrytá sliznicou vystlanou dlaždicovým vrstveným epitelom.

Medzi blanou bubienka a oválnym okienkom je sústava malých sluchových kostičiek, ktoré prenášajú vibrácie blany bubienka do vnútorného ucha: malleus (malleus), nákovka (incus) a strmeň (stužičky), vzájomne prepojené kĺbmi a väzmi, ktoré sú poháňané dvoma malými svalmi. Kladivo je pripevnené k vnútornému povrchu tympanickej membrány svojou rukoväťou a hlavica je kĺbovo spojená s kovadlinou. Nákovka je jedným zo svojich procesov spojená so strmeňom, ktorý je umiestnený horizontálne a svojou širokou základňou (doskou) je vložený do oválneho okienka, tesne priliehajúceho k jeho membráne.

Ryža. 2. Tympanická membrána a sluchové kostičky zvnútra. 1 - hlava malleusu; 2 - jeho horné väzivo; 3 - jaskyňa bubienkovej dutiny; 4 - kovadlina; 5 - veľa z nej; 6 - struna bubna; 7 - pyramídová elevácia; 8 - strmeň; 9 - rukoväť kladiva; 10 - bubienok; 11 - Eustachova trubica; 12 - prepážka medzi polovičnými kanálikmi pre fajku a pre sval; 13 - sval namáhajúci ušný bubienok; 14 - predný proces malleus

Svaly bubienkovej dutiny si zaslúžia veľkú pozornosť. Jedným z nich je m. tensor tympani - pripevnený ku krku malleus. Jeho kontrakciou sa fixuje kĺb medzi kladivkom a nákovkou a zvyšuje sa napätie ušného bubienka, ku ktorému dochádza pri silných zvukových vibráciách. Zároveň je základňa strmeňa trochu vtlačená do oválneho okienka.

Druhým svalom je m. stapedius (najmenší z priečne pruhovaných svalov v ľudskom tele) - pripevnený k hlave strmeňa. Pri kontrakcii tohto svalu sa kĺb medzi nákovkou a strmeňom stiahne nadol a obmedzí pohyb strmeňa v oválnom okienku.

Vnútorné ucho.Vnútorné ucho predstavuje najdôležitejšia a najzložitejšia časť načúvacieho prístroja, nazývaná labyrint. Labyrint vnútorného ucha sa nachádza hlboko v pyramíde spánkovej kosti, akoby v kostenom puzdre medzi stredným uchom a vnútorným zvukovodom. Veľkosť kosteného ušného labyrintu pozdĺž jeho dlhej osi nepresahuje 2 cm, od stredného ucha je oddelený oválnymi a okrúhlymi okienkami. Otvor vnútorného zvukovodu na povrchu pyramídy spánkovej kosti, ktorým vystupuje sluchový nerv z labyrintu, je uzavretý tenkou kostenou platničkou s malými otvormi pre výstup vlákien sluchového nervu z vnútorného ucha. Vo vnútri kostného labyrintu sa nachádza uzavretý membránový labyrint spojivového tkaniva, presne opakujúci tvar kostného labyrintu, ale o niečo menší. Úzky priestor medzi kosteným a blanitým labyrintom je vyplnený tekutinou, ktorá má podobné zloženie ako lymfa a nazýva sa perilymfa. Celá vnútorná dutina membranózneho labyrintu je tiež vyplnená tekutinou nazývanou endolymfa. Membránový labyrint, ale na mnohých miestach, je spojený so stenami kosteného labyrintu hustými šnúrami prechádzajúcimi perilymfatickým priestorom. Vďaka tomuto usporiadaniu je membránový labyrint zavesený vo vnútri kostného labyrintu, rovnako ako je zavesený mozog (vo vnútri lebky na jej meningoch).

Labyrint (obr. 3 a 4) pozostáva z troch častí: predsieň labyrintu, polkruhové kanáliky a slimák.

Ryža. 3. Schéma vzťahu membránového labyrintu ku kosti. 1 - kanál spájajúci maternicu s vakom; 2 - horná membránová ampulka; 3 - endolymfatický kanál; 4 - endolymfatický vak; 5 - perilymfatický priestor; 6 - pyramída spánkovej kosti: 7 - vrchol membranózneho kochleárneho kanálika; 8 - komunikácia medzi oboma rebríkmi (helicotrema); 9 - kochleárny membránový priechod; 10 - schodisko zádveria; 11 - bubnový rebrík; 12 - vrecko; 13 - spojovací zdvih; 14 - perilymfatický kanál; 15 - okrúhle okienko slimáka; 16 - oválne okno predsiene; 17 - bubienková dutina; 18 - slepý koniec kochleárneho priechodu; 19 - zadná membránová ampulka; 20 - maternica; 21 - polkruhový kanál; 22 - horný polkruhový priebeh

Ryža. 4. Prierez priebehom slimáka. 1 - schodisko zádveria; 2 - Reissnerova membrána; 3 - krycia membrána; 4 - kochleárny kanál, v ktorom sa nachádza Cortiho orgán (medzi kožnou a hlavnou membránou); 5 a 16 - sluchové bunky s riasinkami; 6 - podporné bunky; 7 - špirálové väzivo; 8 a 14 - kochleárne kostné tkanivo; 9 - podporná bunka; 10 a 15 - špeciálne nosné bunky (takzvané Cortiho bunky - stĺpiky); 11 - bubnové schody; 12 - hlavná membrána; 13 - nervové bunky špirálového kochleárneho ganglia

Membranózna predsieň (vestibulum) je malá oválna dutina, ktorá zaberá strednú časť labyrintu a pozostáva z dvoch bublinkových vakov spojených úzkym tubulom; jeden z nich - chrbát, takzvaná maternica (utriculus), komunikuje s membránovými polkruhovými kanálmi s piatimi otvormi a predný vak (sacculus) - s membránovou kochleou. Každý z vakov vestibulárneho aparátu je naplnený endolymfou. Steny vačkov sú lemované dlaždicovým epitelom, s výnimkou jednej oblasti - takzvanej makuly, kde sa nachádza cylindrický epitel obsahujúci oporné a vláskové bunky, ktoré nesú tenké výbežky na svojom povrchu privrátenom k ​​dutine vaku. U vyšších živočíchov sú drobné kryštály vápna (otolity) zlepené do jednej hrudky spolu s chĺpkami neuroepiteliálnych buniek, v ktorých končia nervové vlákna vestibulárneho nervu (ramus vestibularis - vetva sluchového nervu).

Za predsieňou sú tri na seba kolmé polkruhové kanály (canales semicirculares) - jeden v horizontálnej rovine a dva vo vertikálnej. Polkruhové kanály sú veľmi úzke trubice naplnené endolymfou. Každý z kanálikov tvorí na jednom zo svojich koncov predĺženie - ampulku, kde sa nachádzajú konce vestibulárneho nervu, rozmiestnené v bunkách citlivého epitelu, sústredené v takzvanej sluchovej hrebenatke (crista acustica). Bunky citlivého epitelu sluchového hrebeňa sú veľmi podobné tým, ktoré sa nachádzajú v škvrne - na povrchu smerujúcom k dutine ampulky nesú chĺpky, ktoré sú zlepené a tvoria akúsi kefku (cupulu). Voľný povrch kefky dosiahne protiľahlú (hornú) stenu kanálika, pričom zanechá voľný nevýznamný lúmen jeho dutiny, čo bráni pohybu endolymfy.

Pred vestibulom je slimák (kochlea), čo je membránový špirálovito stočený kanál, ktorý sa tiež nachádza vo vnútri kosti. Kochleárna špirála u človeka robí 2 3/4obrat okolo centrálnej osi kosti a končí slepé. Kostná os slimáka svojim vrcholom smeruje k strednému uchu a svojou základňou uzatvára vnútorný zvukovod.

V dutine špirálového kanála slimáka po celej jeho dĺžke odstupuje a vyčnieva z osi kosti špirálová kostná platnička - septum, ktoré rozdeľuje špirálovú dutinu slimáka na dva priechody: horný, ktorý komunikuje s kochleyom. predsieň labyrintu, takzvaný predsieňový rebrík (scala vestibuli), a spodný, jedným koncom spočívajúci v blane okrúhleho okienka bubienkovej dutiny a preto nazývaný scala tympani (scala tympani). Tieto chodby sa nazývajú schody, pretože špirálovito stočené pripomínajú schodisko so šikmo stúpajúcim pásom, ale bez schodíkov. Na konci slimáka sú oba priechody spojené otvorom s priemerom asi 0,03 mm.

Táto pozdĺžna kostná doska, ktorá blokuje dutinu slimáka, siahajúca od konkávnej steny, nedosahuje opačnú stranu a jej pokračovaním je membránová špirálová doska spojivového tkaniva, nazývaná hlavná membrána alebo hlavná membrána (membrana basilaris), ktorý už tesne prilieha k vypuklej protiľahlej stene po celej dĺžke spoločnej dutiny slimáka.

Ďalšia membrána (Reisnerova) sa odchyľuje od okraja kostnej platničky pod uhlom nad hlavnou, čo obmedzuje malý priemerný priebeh medzi prvými dvoma ťahmi (rebríky). Tento pohyb sa nazýva kochleárny kanál (ductus cochlearis) a komunikuje s vestibulovým vakom; on je orgánom sluchu v pravom zmysle slova. Kanál slimáka má v priečnom reze tvar trojuholníka a je zase rozdelený (nie však úplne) na dve poschodia treťou membránou - krycou vrstvou (membrana tectoria), ktorá zrejme hrá veľkú úlohu v proces vnímania vnemov. V spodnom poschodí tohto posledného kanála sa na hlavnej membráne vo forme výbežku neuroepitelu nachádza veľmi zložité zariadenie, ktoré skutočne vníma sluchový analyzátor - špirálový (Cortiho) orgán (organon spirale Cortii) (obr. 5), premyté spolu s hlavnou membránou intralabyrintovou tekutinou a hrať s ohľadom na počutie rovnakú úlohu ako sietnica vo vzťahu k videniu.

Ryža. 5. Mikroskopická stavba Cortiho orgánu. 1 - hlavná membrána; 2 - krycia membrána; 3 - sluchové bunky; 4 - sluchové gangliové bunky

Špirálový orgán pozostáva z mnohých rôznych podporných a epitelových buniek umiestnených na hlavnej membráne. Podlhovasté bunky sú usporiadané v dvoch radoch a nazývajú sa stĺpy Korti. Bunky oboch radov sú trochu naklonené k sebe a tvoria až 4 000 Cortiho oblúkov v celej kochlei. V tomto prípade sa v kochleárnom kanáli vytvorí takzvaný vnútorný tunel naplnený medzibunkovou látkou. Na vnútornom povrchu Cortiho stĺpcov je množstvo cylindrických epiteliálnych buniek, na voľnom povrchu ktorých je 15-20 chĺpkov – ide o citlivé, vnímajúce, takzvané vláskové bunky. Tenké a dlhé vlákna - sluchové chĺpky, zlepené, na každej takejto bunke vytvorte jemné štetce. Podporné Deitersove bunky susedia s vonkajšou stranou týchto sluchových buniek. Vláskové bunky sú teda ukotvené na bazálnej membráne. Tenké, nemäsité nervové vlákna sa k nim približujú a vytvárajú v nich mimoriadne jemnú fibrilárnu sieť. Sluchový nerv (jeho vetva - ramus cochlearis) preniká do stredu kochley a prechádza pozdĺž svojej osi, pričom vydáva početné vetvy. Tu každé miazgové nervové vlákno stráca myelín a prechádza do nervovej bunky, ktorá má podobne ako bunky špirálového ganglia obal spojivového tkaniva a bunky gliového obalu. Celkový súčet týchto nervových buniek ako celok tvorí špirálový ganglion (ganglion spirale), ktorý zaberá celú perifériu kochleárnej osi. Z tohto nervového ganglionu už nervové vlákna smerujú do vnímacieho aparátu - špirálového orgánu.

Tá istá hlavná membrána, na ktorej je umiestnený špirálový orgán, pozostáva z najtenších, hustých a pevne natiahnutých vlákien ("strun") (asi 30 000), ktoré začínajú od základne kochley (blízko oválneho okna) , postupne sa predlžujte až po horné zvlnenie od 50 do 500 ?(presnejšie od 0,04125 do 0,495 mm), t.j. krátke v blízkosti oválneho okienka sa postupne predlžujú smerom k hornej časti slimáka, pričom sa zväčšujú asi 10-12 krát. Dĺžka hlavnej membrány od základne po hornú časť slimáka je približne 33,5 mm.

Helmholtz, ktorý koncom minulého storočia vytvoril teóriu sluchu, porovnával hlavnú membránu slimáka s vláknami rôznych dĺžok s hudobným nástrojom - harfou, len v tejto živej harfe je obrovské množstvo "strun" pretiahol.

Vnímacím aparátom sluchových podnetov je špirálový (Cortiho) orgán slimáka. Predsieň a polkruhové kanály zohrávajú úlohu orgánov rovnováhy. Pravda, vnímanie polohy a pohybu tela v priestore závisí od spoločnej funkcie mnohých zmyslových orgánov: zraku, hmatu, svalového cítenia atď., t.j. reflexnú činnosť potrebnú na udržanie rovnováhy zabezpečujú impulzy v rôznych orgánoch. Ale hlavná úloha v tom patrí do predsiene a polkruhových kanálov.

3.2 Citlivosť sluchového analyzátora

Ľudské ucho vníma vibrácie vzduchu od 16 do 20 000 Hz ako zvuk. Horná hranica vnímaných zvukov závisí od veku: čím je človek starší, tým je nižší; starí ľudia často nepočujú vysoké tóny, napríklad zvuk, ktorý vydáva kriket. U mnohých zvierat je horná hranica vyššia; napríklad u psov je možné vytvoriť celý rad podmienených reflexov na zvuky pre človeka nepočuteľné.

Pri kolísaní do 300 Hz a nad 3000 Hz citlivosť prudko klesá: napríklad pri 20 Hz, aj pri 20 000 Hz. S vekom sa citlivosť sluchového analyzátora spravidla výrazne znižuje, ale najmä na vysokofrekvenčné zvuky, zatiaľ čo na nízke (do 1000 kmitov za sekundu) zostáva takmer nezmenená až do staroby.

To znamená, že na zlepšenie kvality rozpoznávania reči môžu počítačové systémy vylúčiť z analýzy frekvencie ležiace mimo rozsahu 300-3000 Hz alebo dokonca mimo rozsahu 300-2400 Hz.

V podmienkach úplného ticha sa zvyšuje citlivosť sluchu. Ak sa však začne ozývať tón určitej výšky a konštantnej intenzity, potom v dôsledku prispôsobenia sa mu pocit hlasitosti klesá najskôr rýchlo a potom stále pomalšie. Avšak, aj keď v menšej miere, citlivosť na zvuky, ktoré sú frekvenčne viac či menej blízke znejúcemu tónu. Adaptácia však zvyčajne nepokrýva celú škálu vnímaných zvukov. Keď zvuk ustane, v dôsledku prispôsobenia sa tichu sa predchádzajúca úroveň citlivosti obnoví za 10-15 sekúnd.

Adaptácia čiastočne závisí od periférnej časti analyzátora, konkrétne od zmien v zosilňovacej funkcii zvukového aparátu a excitabilite vláskových buniek Cortiho orgánu. Centrálna časť analyzátora sa tiež podieľa na fenoméne adaptácie, o čom svedčí skutočnosť, že keď zvuk pôsobí iba na jedno ucho, pozorujú sa posuny citlivosti v oboch ušiach.

Citlivosť sa mení aj pri súčasnom pôsobení dvoch tónov rôznej výšky. V druhom prípade je slabý zvuk prehlušený silnejším, najmä preto, že ohnisko excitácie, ktoré vzniká v kôre pod vplyvom silného zvuku, znižuje excitabilitu ostatných častí kortikálnej časti toho istého analyzátora. v dôsledku negatívnej indukcie.

Dlhodobé vystavenie silným zvukom môže spôsobiť inhibíciu kortikálnych buniek. V dôsledku toho citlivosť sluchového analyzátora prudko klesá. Tento stav pretrváva ešte nejaký čas po odznení podráždenia.

Záver

Komplexná štruktúra systému sluchového analyzátora je spôsobená viacstupňovým algoritmom na prenos signálu do časovej oblasti mozgu. Vonkajšie a stredné ucho prenáša zvukové vibrácie do slimáka umiestneného vo vnútornom uchu. Senzorické chĺpky umiestnené v slimáku premieňajú vibrácie na elektrické signály, ktoré sa pohybujú pozdĺž nervov do sluchovej oblasti mozgu.

Pri zvažovaní problematiky fungovania sluchového analyzátora pre ďalšiu aplikáciu poznatkov pri vytváraní programov rozpoznávania reči treba brať do úvahy aj limity citlivosti sluchového orgánu. Frekvenčný rozsah zvukových vibrácií vnímaných osobou je 16-20 000 Hz. Frekvenčný rozsah reči je však už 300-4000 Hz. Reč zostáva zrozumiteľná pri ďalšom zúžení frekvenčného rozsahu na 300-2400 Hz. Túto skutočnosť možno využiť v systémoch rozpoznávania reči na zníženie vplyvu rušenia.

Bibliografia

1.P.A. Baranov, A.V. Voroncov, S.V. Ševčenko. Sociálna veda: kompletná referenčná kniha. Moskva 2013

2.Veľká sovietska encyklopédia, 3. vydanie (1969-1978), zväzok 23.

.A.V. Frolov, G.V. Frolov. Syntéza a rozpoznávanie reči. Moderné riešenia.

.Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Encyklopedický slovník: Psychológia práce, manažment, inžinierska psychológia a ergonómia. Moskva, 2005

.Kucherov A.G. Anatómia, fyziológia a metódy výskumu orgánu sluchu a rovnováhy. Moskva, 2002

.Stankov A.G. Ľudská anatómia. Moskva, 1959

7.http://ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47

.

Doučovanie

Potrebujete pomôcť s učením témy?

Naši odborníci vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odoslať žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.