Štruktúra sluchového senzorického systému sluchovej ostrosti ucha. Mechanizmy excitácie receptorov

Sluchový analyzátor je druhým najdôležitejším analyzátorom v poskytovaní kognitívna aktivita osoba. Na vnímanie sa používa sluchový systém zvukové signály ktorý jej dáva osobitnú úlohu spojené s vnímaním artikulovanej reči. Dieťa, ktoré stratilo sluch rané detstvo tiež stráca schopnosť hovoriť.

Štruktúra sluchový analyzátor:

Periférna časť je receptorový aparát v uchu (vnútorný);

Vodivou časťou je sluchový nerv;

centrálna časť- sluchová kôra hemisféry(temporálny lalok).

Štruktúra uší.

Ucho - orgán sluchu a rovnováhy, zahŕňa:

Vonkajšie ucho - Ušnica, ktorý zachytáva zvukové vibrácie a smeruje ich k vonkajšiemu zvukovodu. Ušnica je tvorená elastickou chrupavkou, z vonkajšej strany pokrytou kožou. Vonkajší zvukovod vyzerá ako zakrivený kanál dlhý 2,5 cm, jeho pokožka je pokrytá chĺpkami. Do zvukovodu ústia kanáliky žliaz, ktoré produkujú ušný maz. Účinkujú vlasy aj ušný maz ochranná funkcia;

Stredné ucho. Pozostáva z: tympanickej membrány bubienková dutina(naplnené vzduchom) sluchové ossicles- kladivo, nákovka, strmienok (prenášajú zvukové vibrácie z ušného bubienka do oválne okno vnútorné ucho, zabrániť jeho preťaženiu), Eustachovej trubice (spája stredoušnú dutinu s hltanom). Tympanická membrána je tenká elastická doska umiestnená na hranici vonkajšieho a stredného ucha. Kladivo je na jednom konci spojené s tympanickou membránou a na druhom konci s nákovkou, ktorá je spojená so strmeňom. Strmienok je spojený s foramen ovale, ktorý oddeľuje bubienkovú dutinu od vnútorného ucha. Sluchová (Eustachovská) trubica spája bubienkovú dutinu s nosohltanom, zvnútra vystlaným sliznicou. Navonok aj zvnútra udržuje rovnaký tlak ušný bubienok.

Stredné ucho je oddelené od vnútorného ucha kostná stena, v ktorej sú dva otvory (okrúhle okienko a oválne okienko);

vnútorné ucho. nachádza sa v spánková kosť a tvoria ho kostené a blanité labyrinty. Membranózny labyrint spojivové tkanivo nachádza sa vo vnútri kostného labyrintu. Medzi kostným a membránovým labyrintom sa nachádza tekutina - perilymfa a vo vnútri membránového labyrintu - endolymfa.

Kostný labyrint pozostáva z slimáka (ústroj prijímajúci zvuk), predsiene (časť vestibulárneho aparátu) a troch polkruhových kanálikov (orgán sluchu a rovnováhy). Membránový labyrint sa nachádza vo vnútri kosteného labyrintu. Medzi nimi je tekutina - perilymfa a vo vnútri membránového labyrintu - endolymfa. V membránovom labyrinte slimáka je Cortiho orgán - receptorová časť sluchového analyzátora, ktorá premieňa zvukové vibrácie na nervové vzrušenie. Kostná predsieň, ktorá tvorí stredná časť labyrint vnútorného ucha, má v stene dve otvorené okienka, oválne a okrúhle, ktoré spájajú kostnú dutinu s bubienkom. Oválne okienko je uzavreté základňou strmeňa a okrúhle okienko je uzavreté pohyblivou elastickou doskou zo spojivového tkaniva.

Vnímanie zvuku: zvukové vlny cez ušnicu vstupujú do vonkajšieho zvukovodu a spôsobujú oscilačné pohyby blany bubienka - na sluchové kostičky sa prenášajú vibrácie blany bubienka, ktorých pohyby spôsobujú vibráciu strmeňa uzatvárajúceho oválne okienko - pohyby strmeňa oválneho okienka kýva perilymfa, prenášajú sa jej vibrácie - vibračná endolymfa, spôsobuje kmitanie hlavnej membrány - pri pohyboch hlavnej membrány a endolymfy sa krycia membrána vo vnútri slimáka určitou silou a frekvenciou dotýka mikroklkov receptorových buniek ktoré sú vzrušené - excitácia pozdĺž sluchového nervu do subkortikálnych centier sluchu ( stredný mozog) –– vyššia analýza a k syntéze sluchových podnetov dochádza v kortikálne centrum sluchový analyzátor, ktorý sa nachádza v temporálny lalok. Tu je rozdiel medzi povahou zvuku, jeho silou, výškou.

Sluchový senzorický systém (sluchový analyzátor) je druhým najdôležitejším analyzátorom vzdialeného človeka. Povesti hrajú zásadnú úlohu konkrétne u ľudí v súvislosti so vznikom artikulovanej reči. Akustické (zvukové) signály sú vibrácie vzduchu s rozdielna frekvencia a silu. Vzrušujú sluchové receptory umiestnené v kochlei vnútorného ucha. Receptory aktivujú prvé sluchové neuróny, po ktorých sa senzorické informácie prenášajú do sluchovej kôry veľký mozog(časové oddelenie) prostredníctvom série po sebe nasledujúcich štruktúr.

Orgán sluchu (ucho) je periférne oddelenie sluchový analyzátor, v ktorom sa nachádzajú sluchové receptory. Štruktúra a funkcie ucha sú uvedené v tabuľke. 12.2 a na obr. 12,92.

Tabuľka 12.2

Štruktúra a funkcie ucha

ušná časť	Štruktúra	Funkcie
vonkajšie ucho	ušnica, vonkajší zvukovod, bubienka	Ochranné (uvoľňovanie síry). Zachytáva a vedie zvuky. Zvukové vlny rozvibrujú ušný bubienok, ktorý rozvibruje sluchové kostičky
Stredné ucho	Vzduchom naplnená dutina obsahujúca sluchové kostičky (kladivo, nákovka, strmeň) a Eustachovu (sluchovú) trubicu	Sluchové ossikuly vedú a zosilňujú zvukové vibrácie 50-krát. Eustachova trubica je pripojená k nosohltanu, aby sa vyrovnal tlak na bubienok.
vnútorné ucho	Sluchový orgán: oválne a okrúhle okná, slimák s dutinou naplnenou tekutinou a Cortiho orgán - prístroj na príjem zvuku	Sluchové receptory umiestnené v Cortiho orgáne premieňajú zvukové signály na nervové impulzy, ktoré sa prenášajú do sluchového nervu a potom do sluchovej zóny mozgovej kôry
	Orgán rovnováhy (vestibulárny aparát): tri polkruhové kanáliky, otolitický aparát	Vníma polohu tela v priestore a prenáša impulzy do medulla oblongata, potom do vestibulárnej zóny mozgovej kôry; impulzy reakcie pomáhajú udržiavať rovnováhu tela

• 1 Pozri: Rezanova E.L., Antonova I.P., Rezanov A.A. vyhláška. op.
• 2 Pozri: Fyziológia človeka: Učebnica. V 2 t.

Ryža. 12.9.

Mechanizmus prenosu a vnímania zvuku. Zvukové vibrácie sú zachytené ušnicou a prenášané vonkajším zvukovodom na blanu bubienka, ktorá sa začne chvieť v súlade s frekvenciou zvukových vĺn. Vibrácie tympanickej membrány sa prenášajú do ossicles stredného ucha a za ich účasti na membránu oválneho okna. Vibrácie membrány vestibulového okna sa prenášajú do perilymfy a endolymfy, čo spôsobuje vibrácie hlavnej membrány spolu s Cortiho orgánom, ktorý sa na nej nachádza. V tomto prípade sa vláskové bunky svojimi chĺpkami dotýkajú integumentárnej (tektoriálnej) membrány a mechanickým dráždením v nich dochádza k vzruchu, ktorý sa prenáša ďalej na vlákna vestibulocochleárneho nervu (obr. 12.10).

Umiestnenie a štruktúra receptorových buniek Cortiho orgánu. Na hlavnej membráne sú umiestnené dva typy receptorových vlasových buniek: vnútorná a vonkajšia, navzájom oddelené Cortiho oblúkmi.

Vnútorné vláskové bunky sú usporiadané v jednom rade; celkový počet ich po celej dĺžke. membránový kanál dosahuje 3500. Vonkajšie vlasové bunky sú usporiadané v troch až štyroch radoch; ich celkový počet je 12 000 – 20 000. Každá vlásková bunka má predĺžený

Ryža. 12.10.

Kochleárny kanál sa delí na bubienkovú a vestibulárnu scalu a membránový kanál (stredná skala), v ktorom sa nachádza Cortiho orgán. Membranózny kanál je oddelený od scala tympani bazilárnou membránou. Obsahuje periférne procesy neurónov špirálových ganglií, ktoré tvoria synaptické kontakty s vonkajšími a vnútornými vlasovými bunkami.

forma; jeden z jeho pólov je upevnený na hlavnej membráne a druhý je umiestnený v dutine membránového kanála kochley. Na konci tejto tyče sú chĺpky, príp stereotypy. Ich počet na každom vnútorná klietka je 30-40 a sú veľmi krátke - 4-5 mikrónov; na každej vonkajšej bunke dosahuje počet chĺpkov 65-120, sú tenšie a dlhšie. Vlásky receptorových buniek sú umývané endolymfou a prichádzajú do kontaktu s krycou (tektoriálnou) membránou, ktorá sa nachádza nad vláskovými bunkami pozdĺž celého priebehu membránového kanála.

Mechanizmus sluchovej recepcie. Pôsobením zvuku sa hlavná membrána začne kývať, najdlhšie chĺpky receptorových buniek (stereocília) sa dotýkajú krycej membrány a trochu sa ohýbajú. Odchýlenie vlasu o niekoľko stupňov vedie k napínaniu najtenších zvislých vlákien (mikrofilamentov) spájajúcich vrcholy susedných vlasov tejto bunky. Toto napätie mechanicky otvára jeden až päť iónových kanálov v stereociliovej membráne. Cez otvorený kanál Prúd draslíkových iónov začne prúdiť do vlasov. Napínacia sila vlákna potrebná na otvorenie jedného kanála je zanedbateľná - asi 2-10 -13 N. Ešte prekvapivejšie sa zdá, že najslabší zvuk, ktorý človek cíti, napína zvislé vlákna spájajúce vrcholy susedných stereocílií. vzdialenosť je polovičná ako priemer atómu vodíka.

Skutočnosť, že elektrická odozva sluchového receptora dosahuje maximum už po 100-500 μs, znamená, že iónové kanály membrány sa otvárajú priamo mechanickým stimulom bez účasti sekundárnych intracelulárnych poslov. To odlišuje mechanoreceptory od oveľa pomalšie pôsobiacich fotoreceptorov.

Depolarizácia presynaptického zakončenia vláskovej bunky vedie k Synaptická štrbina neurotransmiter (glutamát alebo aspartát). Pôsobením na postsynaptickú membránu aferentného vlákna vyvoláva mediátor vznik excitácie postsynaptického potenciálu a následne vznik vzruchov šíriacich sa v nervových centrách.

Otvorenie iba niekoľkých iónových kanálov v membráne jedného stereocília zjavne nestačí na vznik dostatočne veľkého receptorového potenciálu. dôležitý mechanizmus zosilnenie zmyslového signálu na úrovni receptora sluchového systému je mechanická interakcia všetkých stereocílií (asi 100) každej vláskovej bunky. Ukázalo sa, že všetky stereocílie jedného receptora sú vo zväzku prepojené tenkými priečnymi vláknami. Preto, keď sa ohne jeden alebo viac dlhších vlasov, strhnú so sebou aj všetky ostatné. Výsledkom je, že iónové kanály všetkých vlasov sa otvárajú a poskytujú dostatočný receptorový potenciál.

binaurálne počúvanie.Človek a zvieratá majú priestorový sluch, t.j. schopnosť určiť polohu zdroja zvuku v priestore. Táto vlastnosť je založená na prítomnosti dvoch symetrických polovíc sluchového analyzátora ( binaurálne počúvanie).

Ostrosť binaurálneho sluchu u ľudí je veľmi vysoká: je schopná určiť polohu zdroja zvuku s presnosťou asi 1 uhlový stupeň. fyziologický základ Ide o schopnosť nervových štruktúr sluchového analyzátora vyhodnotiť interaurálne (inter-aurálne) rozdiely vo zvukových podnetoch podľa času ich príchodu do každého ucha a podľa ich intenzity. Ak je zdroj zvuku umiestnený mimo stredovej čiary hlavy, zvuková vlna dorazí do jedného ucha o niečo skôr a s väčšou silou ako do druhého. Odhad vzdialenosti zvuku od tela je spojený so zoslabnutím zvuku a zmenou jeho farby.

• Pozri: Fyziológia človeka: Učebnica. V 2 t.

100 r bonus za prvú objednávku

Vyberte typ práce Absolventská práca Práca na kurze Abstrakt Diplomová práca Správa o praxi Článok Prehľad správy Test Monografia Riešenie problémov Podnikateľský plán Odpovede na otázky tvorivá práca Esej Kresba Skladby Preklad Prezentácie Písanie Iné Zvýšenie jedinečnosti textu Kandidátska práca Laboratórne práce Pomoc online

Opýtajte sa na cenu

Sluchový senzorický systém je systém, ktorý zabezpečuje kódovanie akustických podnetov a určuje schopnosť živočíchov pohybovať sa v životné prostredie prostredníctvom hodnotenia akustických podnetov. Periférne časti sluchovej sústavy – sluchové orgány umiestnené vo vnútornom uchu a fonoreceptory.

Zvuk je oscilačný pohyb elastických telies, ktorý sa šíri v rôzne prostredia vo forme vĺn. Zvukové vlny majú dve dôležité charakteristiky: frekvenciu (Hz), ktorá určuje výšku zvuku, a amplitúdu (dB), ktorá odráža hlasitosť zvuku. Frekvenčný rozsah zvukových vĺn vnímaných osobou je od 16 Hz do 20 000 Hz. ľudské ucho najcitlivejšie v rozsahu od 1000 do 4000 Hz, (rozsah ľudskej reči).

Sluchový senzorický systém je mechanická, receptorová a nervová štruktúra, ktorá vníma a analyzuje zvukové vibrácie..

Ľudský sluchový systém sa vyznačuje binaurálnym sluchom - vnímanie zvukov oboma ušami súčasne a prepojenie nimi prijímaných signálov, čo umožňuje určiť zdroj zvuku v priestore, stupeň jeho odľahlosti a jeho smer pohyb. Pre nízke frekvencie Hlavným faktorom pri binaurálnom počutí je rozdiel v čase, keď zvuk zasiahne pravú a ľavé ucho, a pre vysoké frekvencie - rozdiely v intenzite zvukov. Ak je zdroj zvuku v strede, potom zvuk vstupuje do oboch uší súčasne, ale zvyčajne je zdroj zvuku posunutý, takže zvuk sa dostane najskôr do ucha, ktoré je bližšie k zdroju zvuku. Najmenší posun doprava alebo doľava už človek vníma.

Periférny sluchový systém

Sluchový systém je charakterizovaný pomerne zložitým prereceptorovým spojením, ktoré predstavuje vonkajšie a stredné ucho a samotné receptory sú umiestnené vo vnútornom uchu.

Vonkajšie ucho zahŕňa:

ušnica - náustok, ktorý prispieva ku koncentrácii zvukov, ktoré prichádzajú z rôznych častí vesmíru;

vonkajší zvukovod - zvyšuje intenzitu zvukov, chráni ušný bubienok pred nepriaznivými vplyvmi, zabezpečuje stálosť teploty a vlhkosti v tejto oblasti;

tympanická membrána - prenáša zvukové vibrácie do stredného ucha.

Stredné ucho sa skladá z vnútorný povrch bubienka a tri kosti (kladivo, nákovka a strmeň). Je to spojené s späť hltanu cez úzky kanál - Eustachovu trubicu, ktorá vyrovnáva tlak v strednom uchu s tlakom okolia. Vibrácie tympanickej membrány vedú k postupnému pohybu kosti. Základňa strmeňa je upevnená v oválnom okienku slimáka (časť vnútorného ucha). Vďaka práci kostí stredného ucha je zvuk zosilnený asi 20-krát. Pri vysokých hlasitostiach prírastok klesá v dôsledku kontrakcie dvoch svalov v strednom uchu, ktoré znižujú vibráciu bubienka a kostičiek, čím sa znižuje prírastok zvukových vibrácií. Svalová kontrakcia nastáva pri intenzite zvuku vyššej ako 90 dB. Okrem toho sa svaly sťahujú pri prehĺtaní, žuvaní a rozprávaní.

Vnútorné ucho pozostáva z slimáka a membránového labyrintu vestibulárny aparát. V slimáku je Cortiho orgán, ktorý obsahuje sluchové receptory - vláskové bunky. Vnútri slimáka prechádzajú dve membrány, ktoré ju rozdeľujú na tri rebríky – vestibulárny, bubienkový a stredný. Schody sú naplnené nestlačiteľnými tekutinami (endolymfa a perilymfa). Receptory nachádza sa na bazálnej (základnej) membráne a na ich vrchu pokrýva kryciu membránu. Keď zvukové vibrácie prechádzajú vonkajším a stredným uchom, posledná kostica stredného ucha - strmienok - prenáša vibrácie do oválneho okienka slimáka a to zase prenáša vibrácie do tekutín vnútorného ucha. Ak kvapalina osciluje, potom osciluje bazálnej membrány, čo vedie k tomu, že chĺpky receptorových buniek sa dotýkajú krycej membrány. To je adekvátny stimul pre sluchové receptory. Vzniká v nich receptorový potenciál a potom sa šíriaci AP

vnútorné ucho

Vodivé a kortikálne časti sluchového systému

Z vláskových buniek Cortiho orgánu odchádzajú vlákna, ktoré tvoria sluchový nerv, cez ktorý idú signály do dorzálneho a ventrálneho kochleárneho (sluchového) jadra v mozgovom kmeni. Tu dochádza k prvému prepínaniu sluchových informácií. Z kochleárnych jadier sa signály posielajú do jadier hornej olivy (medulla oblongata), kde dochádza k čiastočnému odstráneniu sluchovej dráhy: menšia časť z nich zostáva v ich hemisfére a veľká časť ide na opačnú stranu. Ďalej informácie vstupujú do stredného mozgu, v zadných (dolných) tuberkulách kvadrigeminy. Vychádzajúc odtiaľ sa väčšina vlákien opäť prekríži a ide do mediálnych genikulárnych telies talamu - posledného subkortikálneho štádia spracovania sluchových informácií.

Projekčné zóny sluchového zmyslového systému sú časové oblasti kôra b.p.

Sluchový systém je kombináciou mechanického, receptorového a nervových štruktúr, vnímanie a analyzovanie zvukových vibrácií.

Frekvenčný rozsah zvukových vĺn vnímaných osobou je veľmi široký - od 16 Hz do 20 000 Hz.

Ľudský sluchový systém je charakterizovaný takým javom, akým je binaurálny sluch. Táto funkcia umožňuje človeku používať priestorový sluch, pomocou ktorého môžete určiť polohu zdroja zvuku, stupeň jeho vzdialenosti a smer jeho pohybu a tiež zvyšuje jasnosť vnímania.

Orgán sluchu pozostáva z vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha. Sluchové receptory sa nachádzajú v Cortiho orgáne vo vnútornom uchu.

Ryža. 10.4. sluchová asymetria v zdravých ľudí(podľa: Maryutina T.M., Ermolaev O.Yu., 2001). A - prednes slabiky "ba" len v ľavom uchu, B - prednes slabiky "ga" len v r. pravé ucho, B - dichotické (súčasné) uvádzanie slabiky "ba" doľava a slabiky "ga" do pravého ucha, pričom je potlačený prenos do ipsilaterálnej hemisféry, človek nazýva slabiku "ga", keďže slabika do reči vstupuje „ba“. ľavá hemisféra neskôr na províziách.

Experimentálne štúdie ukázali, že aj 50-dňové bábätko venuje väčšiu pozornosť zvukom vydávaným cez právo.

Sluchový systém pozostáva z dvoch častí - periférnej a centrálnej.

Do periférnej časti patrí vonkajšie, stredné a vnútorné ucho (kochlea) a sluchový nerv. Funkcie periférneho oddelenia sú:

• príjem a prenos zvukových vibrácií receptorom vnútorného ucha (kochlea);
• premena mechanických vibrácií zvukov na elektrické impulzy;
• prenos elektrických impulzov pozdĺž sluchového nervu do sluchových centier mozgu.

Centrálna časť zahŕňa subkortikálne a kortikálne sluchové centrá. Funkcie sluchové centrá mozog spracováva, analyzuje, zapamätáva, ukladá a interpretuje zvukové a rečové informácie.

Ucho sa skladá z 3 častí: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho. Viditeľné sú takmer všetky časti vonkajšieho ucha: ušnica, vonkajší zvukovod a bubienka, ktorá oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha. Za tympanickou membránou je stredné ucho - je to malá dutina (bubienková dutina), v ktorej sú umiestnené 3 malé kosti (kladivo, nákovka, strmienok), ktoré sú zapojené do série. Prvá z týchto kostí (kladivo) je pripevnená k bubienku, posledná (stapes) je pripevnená k tenkej membráne oválneho okienka, ktorá oddeľuje stredné ucho od vnútorného ucha. Súčasťou stredoušného systému je aj sluchová (Eustachovská) trubica, ktorá spája bubienkovú dutinu s nosohltanom, čím vyrovnáva tlak v dutine.

A - priečny rez uchom; B - vertikálny rez cez slimák; B - prierez kochley

Vnútorné ucho je najmenšia a najdôležitejšia časť ucha. Vnútorné ucho (labyrint) je systém kanálikov a dutín umiestnených v spánkovej kosti lebky. Skladá sa z predsiene, 3 polkruhových kanálikov (orgán rovnováhy) a slimáka (orgán sluchu). Orgán sluchu sa nazýva slimák, pretože má tvar mušle. hroznový slimák. Práve do kochley je počas operácie kochleárnej implantácie vložený reťazec aktívnych CI elektród, ktoré stimulujú vlákna sluchový nerv.

Slimák má 2,5 závitov a je to špirálovitý kostný kanálik dlhý 30–35 mm, ktorý špirálovito obieha stĺpec kosti (alebo vreteno, modiolus). Slimák je naplnený kvapalinou. Po celej dĺžke prebieha špirálovitá kostná platnička, umiestnená kolmo na kostný stĺpik (modiolus), ku ktorej je pripevnená elastická membrána - bazilárna membrána, siahajúca k protiľahlej stene slimáka. Špirálovitá kostná platnička a bazilárna membrána rozdeľujú slimák po celej dĺžke na 2 časti (rebríky): spodnú, privrátenú k základni slimáka, bubienkový (tympanálny) rebrík a hornú, vestibulárny rebrík. Scala tympani sa pripája k dutine stredného ucha cez okrúhle okienko a vestibulárne cez oválne. Oba rebríky spolu komunikujú cez malý otvor (helicotrema) v hornej časti slimáka.

Vo vestibulárnom rebríku odstupuje z kostnej platničky elastická membrána - Reisnerova membrána, ktorá tvorí s bazilárnou membránou tretí rebrík - medián, čiže kochleárny rebrík. V scala ale bazilárnej membráne je orgán sluchu - Cortiho orgán so sluchovými receptormi (vonkajšie a vnútorné vláskové bunky). Chĺpky vláskových buniek sú ponorené do krycej membrány umiestnenej nad nimi. Väčšina dendritov kochleárneho ganglia sa približuje k vnútorným vláskovým bunkám, ktoré sú začiatkom aferentnej / vzostupnej sluchovej dráhy, ktorá prenáša informácie do sluchových centier mozgu. Vonkajšie vláskové bunky majú viac synaptických kontaktov s účinnými/zostupnými dráhami sluchového ústrojenstva, ktoré poskytujú spätná väzba jeho vyšších divízií so základnými. Vonkajšie vláskové bunky sa podieľajú na jemnom selektívnom ladení kochleárnej bazilárnej membrány.

Vláskové bunky sú umiestnené na bazilárnej membráne v určitom poradí - v počiatočnej časti slimáka sú bunky, ktoré reagujú na vysokofrekvenčné zvuky, v hornej (apikálnej) časti slimáka sú bunky, ktoré reagujú na nízkofrekvenčné zvuky. Takéto usporiadané usporiadanie prvkov sluchového systému sa nazýva tonotopická organizácia. Platí to pre všetky úrovne sluchový orgán, subkortikálne sluchové centrá, sluchová kôra. Toto dôležitý majetok sluchový systém, čo je jeden z princípov kódovania zvukovej informácie – “princíp miesta”, t.j. zvuk určitej frekvencie sa prenáša a stimuluje veľmi špecifické oblasti sluchových dráh a centier.

Sluch je schopnosť ľudského tela a zvierat vnímať zvukové podnety. Zvuk možno definovať ako kmitavý pohyb častíc elastického média (plyn, kvapalina, pevný) šíriace sa vo forme pozdĺžnej vlny. Zvukové vibrácie sú charakterizované frekvenciou (infrazvuk - do 15-20 Hz; samotný zvuk, t.j. zvuk, ľudsky počuteľný, – od 16 Hz do 20 kHz; ultrazvuk - nad 20 kHz), rýchlosť šírenia (v závislosti od vlastností média): vo vzduchu - asi 340 m / s, v morská voda– 1550 m/s) a intenzitu (sila). V praxi sa na meranie intenzity zvuku používa porovnávacia hodnota – hladina akustického tlaku, ktorá sa meria vzhľadom na prah ľudského sluchu v decibeloch (dB). Zvuky obsahujúce vibrácie iba jednej frekvencie (čisté tóny) sú zriedkavé. Väčšina zvukov je tvorená superpozíciou niekoľkých frekvencií.

Citlivosť sluchu sa meria podľa absolútny prah sluchu– minimálna počuteľná intenzita zvuku. Čím je prah sluchu nižší, tým je citlivosť sluchu vyššia. Absolútny prah sluchu zase závisí od frekvencie tónu. Pre človeka najviac nízky prah počuteľnosť sa zaznamenáva pri 1-4 kHz. Pri vystavení zvukom veľmi vysokej intenzity dochádza k bolesti.

Sluchový systém, podobne ako iné zmyslové systémy, je schopný adaptácie. Na tomto procese sa podieľajú periférne aj CNS neuróny. Adaptácia sa prejavuje prechodným zvýšením prahu sluchu.

Ako už bolo spomenuté, človek vníma zvuky s frekvenciou 16 až 20 000 Hz. Tento rozsah sa vekom znižuje v dôsledku znižovania jeho vysokofrekvenčnej časti. Po 40 rokoch Horná hranica frekvencie počuteľné zvuky každý rok klesá o približne 160 Hz.

Rozsah frekvencií vnímaný rôznymi zvieratami sa líši od toho ľudského. Takže u plazov sa pohybuje od 50 do 10 000 Hz a u vtákov od 30 do 30 000 Hz. Množstvo zvierat (delfíny, netopiere) sú schopní určiť polohu objektu v priestore vďaka špeciálnemu typu sluchu echolokácia- vnímanie zvukových signálov, ktoré vydáva samotné zviera a odrážajú sa od predmetu.

sluchový orgán

Orgánom sluchu je ucho, v ktorom sa rozlišujú tri úseky – vonkajšie ucho, stredné ucho a vnútorné ucho, v ktorom sú vlastne umiestnené sluchové receptory.

vonkajšieho a stredného ucha

vonkajšie ucho(obr. 13) pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu.

Ušnica je elastická chrupavka pokrytá kožou. Funkciou ušnice je lokalizácia zvuku; usmerňuje zvukové vibrácie do vonkajšieho zvukovodu a zároveň poskytuje lepšie vnímanie zvukov prichádzajúcich z určitého smeru. U ľudí je ušnica rudimentárna a nemá pohyblivosť.

Vonkajší zvukovod je dutina v tvare trubice pokrytá kožou a vedúca do stredného ucha. Priemerná dĺžka vonkajšieho zvukovodu človeka je 26 mm, priemerná plocha je 0,4 cm2. Koža zvukovodu obsahuje veľké množstvo mazových žliaz, ako aj žľazy, ktoré produkujú ušný maz, ktorý hrá ochrannú úlohu, zachytáva prach a mikroorganizmy a chráni ušný bubienok pred vysychaním.

Vonkajší zvukovod končí pri bubienku, ktorý ho oddeľuje od stredného ucha. Ide o lievikovitú natiahnutú membránu medzi vonkajším a stredným uchom, ktorá prenáša zvukové vibrácie do sluchových kostičiek stredného ucha. Membrána pozostáva z vlákien spojivového tkaniva a má plochu asi 0,6 cm2.

Stredné ucho- dutina v kamenistej časti spánkovej kosti, naplnená vzduchom a obsahujúca sluchové kostičky (obr. 13). Objem stredoušnej dutiny alebo bubienkovej dutiny je asi 1 cm3.

Hlavná časť stredného ucha je sluchové ossicles- drobné kostice (kladivo, nákovka a strmienok), zapojené do série a prenášajúce zvukové vibrácie z blany bubienka na membránu oválneho okienka vnútorného ucha. Malleus je spojený s tympanickou membránou a strmeň je spojený s oválnym okienkom. Sluchové kostičky sú navzájom spojené pohyblivo, pomocou kĺbov. S nimi sú spojené dva malé svaly, ktoré regulujú pohyb ossikulárneho reťazca. Stupeň kontrakcie týchto svalov sa mení s hlasitosťou zvuku, čím sa bráni prílišnému chveniu vnútorného ucha.

Bubenová dutina je spojená s nosohltanom eustachova trubica. Vďaka nemu sa udržiava rovnováha medzi tlakom v bubienkovej dutine a vonkajším atmosferický tlak. Pri absencii takejto rovnováhy vzniká pocit „upchatia“ uší (napríklad v lietadle), ktorý sa dá odstrániť prehĺtaním. Pri prehĺtaní lúmen eustachove trubice rozširuje, čo uľahčuje prúdenie vzduchu do stredoušnej dutiny. Žiaľ, mikroorganizmy môžu vstúpiť rovnakým kanálom a spôsobiť zápal - otitis stredného ucha.

vnútorné ucho

Vnútorné ucho alebo labyrint(obr. 13) - systém dutín a stočených kanálikov ležiacich v skalnej časti spánkovej kosti. Rozlišujte medzi kosteným labyrintom a blanitým labyrintom ležiacim v ňom.

Kostný labyrint obmedzené na kosť. Rozlišuje tri časti - predsieň ( vestibulum), polkruhové kanáliky ( canales semicirculares) a slimák ( slimák). Vestibulárny a polkruhový kanál patrí k vestibulárnemu analyzátoru, slimák k sluchovému. membránový labyrint sa nachádza vo vnútri kosti a viac-menej opakuje tvar kosti. Steny membránového labyrintu sú tvorené tenkou membránou spojivového tkaniva. Medzi kostnými a membránovými labyrintmi je tekutina - perilymfa; samotný membránový labyrint je vyplnený endolymfou. Všetky dutiny membránového labyrintu sú navzájom spojené systémom kanálikov.

Slimák- časť vnútorného ucha vo forme špirálovito stočeného kanálika. Slimák robí približne 2,5 otáčky okolo drieku kosti. Na základni tejto tyče je dutina, v ktorej leží špirálový ganglion.

Na pozdĺžnom a priečnom reze slimákom je vidieť (obr. 13, 14), že je rozdelená na tri časti dvoma membránami - bazilárnou alebo hlavnou (dolnou) a vestibulárnou alebo Reissnerovou (horná). stredné oddelenie- Toto je membránový labyrint slimáka, nazýva sa to stredné schodisko alebo kochleárny kanál. Nad ním je scala vestibularis a pod ním je scala tympani. Kochleárny kanálik končí slepo, vestibulárna a tympanická šupina na vrchole slimáka sú spojené s malým otvorom - helikotrémou, tvoriacou v podstate jeden kanálik vyplnený perilymfou. Dutina strednej skaly je vyplnená endolymfou.

Vestibulárna scala pochádza z oválne okno – tenká membrána, spojený so strmeňom a umiestnený medzi stredným uchom a predsieňou vnútorného ucha. Rebrík bubnov začína od okrúhle okno- membrána nachádzajúca sa medzi stredným uchom a slimákom.

Zvukové vlny, ktoré vstupujú do vonkajšieho ucha, kývajú bubienok a potom pozdĺž reťazca sluchových kostičiek dosahujú oválne okienko a spôsobujú jeho vibráciu. Ten sa šíri pozdĺž perilymfy a spôsobuje oscilácie bazilárnej membrány. Pretože kvapalina je nestlačiteľná, kmity sú tlmené na okrúhlom okienku, t.j. keď oválne okienko vyčnieva do dutiny vestibulárnej šupiny, okrúhle okienko sa zakrivuje do dutiny stredného ucha.

Bazilárna membrána Je to elastická platnička prepichnutá proteínovými vláknami mierne natiahnutými naprieč (až 24 000 vlákien rôznych dĺžok). Hustota a šírka bazilárnej membrány rôznych oblastiach rôzne. Membrána je najpevnejšia v spodnej časti slimáka a plasticita sa zvyšuje smerom k jej vrcholu. U ľudí je v spodnej časti slimáka šírka membrány 0,04 mm, potom s postupným zvyšovaním dosahuje 0,5 mm v hornej časti slimáka. Tie. membrána sa rozširuje tam, kde sa zužuje samotná kochlea. Dĺžka membrány je cca 35 mm.

Nachádza sa na bazilárnej membráne Cortiho orgán, obsahujúci viac ako 20 tisíc sluchových receptorov umiestnených medzi podpornými bunkami. Sluchové receptory sú vláskové bunky (obr. 15); v dôsledku ich činnosti sa vibrácie tekutiny vo vnútri slimáka premieňajú na elektrické signály.Na povrchu každého receptorová bunka po dĺžke klesajúcich niekoľko radov chĺpkov (stereocilia), vyplnených cytoplazmou, je ich asi sto. Chĺpky vychádzajú do dutiny kochleárneho kanálika a konce najdlhšieho z nich sú ponorené do podkožnej rôsolovitej membrány ležiacej nad Cortiho orgánom po celej jeho dĺžke. Vrcholy chĺpkov sú spojené najtenšími proteínovými vláknami, ktoré sú zjavne spojené s iónovými kanálmi. . Ak sú chĺpky ohnuté, proteínové vlákna sa natiahnu a otvoria kanály. V dôsledku toho dochádza k prichádzajúcemu prúdu katiónov, k depolarizácii a k ​​rozvoju receptorového potenciálu. Adekvátnym stimulom pre sluchové receptory je teda ohýbanie vlasov, t.j. tieto receptory sú mechanoreceptory.

Zvuková vlna, prechádzajúca perilymfou, spôsobuje kmity bazilárnej membrány, ktoré sú takzvanou putovnou vlnou (obr. 16), ktorá sa šíri od základne slimáka k jej vrcholu. V závislosti od frekvencie zvuku sa amplitúda týchto kmitov líši rôzne časti membrány. Čím vyšší je zvuk, tým užšia časť membrány sa kýva s maximálnou amplitúdou. Okrem toho amplitúda kmitov prirodzene závisí od sily zvuku. Keď bazilárna membrána vibruje, chĺpky receptorov, ktoré na nej sedia, sú v kontakte s krycou membránou. To spôsobí otvorenie iónových kanálov, čo vedie k receptorovému potenciálu. Veľkosť receptorového potenciálu je úmerná stupňu posunutia chĺpkov. Minimálne posunutie chĺpkov, ktoré spôsobuje odozvu, je len 0,04 nm – menej ako priemer atómu vodíka.

Sluchové vlasové receptory sú sekundárne senzorické. Na prenos signálu do centrálneho nervového systému sú dendrity bipolárne nervové bunky, ktorých telá ležia v špirálovom gangliu (obr. 14, 19). Dendrity tvoria synapsiu s vlasovými receptormi (mediátor - kyselina glutámová). Čím väčšia je deformácia chĺpkov, tým väčší je receptorový potenciál a množstvo uvoľneného mediátora, a teda tým väčšia je frekvencia nervové impulzyšíriaci sa po vláknach sluchového nervu. Okrem toho sú vhodné niektoré sluchové receptory eferentné vlákna pochádzajúce z centrálneho nervového systému z jadier horných olív (pozri nižšie). Vďaka nim je možné do určitej miery regulovať citlivosť receptorov.

Formujú sa axóny neurónov špirálového ganglia kochleárny (kochleárny) nerv(sluchová časť dvojice VIII hlavových nervov). U ľudí má kochleárny nerv približne 30 000 vlákien. Ide do sluchových jadier umiestnených na hranici medulla oblongata a most.

Periférna analýza vlastností zvukového podnetu teda spočíva v určení jeho výšky a hlasitosti. Zároveň je každá časť bazilárnej membrány charakterizovaná „ladením“ na určitú frekvenciu zvuku - frekvenčný rozptyl. Výsledkom je, že vlasové bunky v závislosti od ich lokalizácie selektívne reagujú na zvuk rôznej tonality. Preto môžeme hovoriť o tonotopickom (gr. tonos– tón) umiestnenie vláskových buniek.