Schéma štruktúry periférnej časti sluchového analyzátora. Ako funguje analyzátor sluchu?

14.3. Analyzátor sluchu

Sluchový analyzátor je súbor 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 sa skladá z ušnice a vonkajšieho zvukovodu.

Základom ušnice je elastická chrupavka, doplnená kožný záhyb- lalok vyplnený tukovým tkanivom. Ušný lalôčik novorodenca je sploštený, jeho chrupavka je mäkká, koža je tenká a ušný lalok je malý. Ušnica rastie najrýchlejšie počas prvých dvoch rokov a po 10 rokoch. Do dĺžky rastie rýchlejšie ako do šírky. Voľný okraj škrupiny je zložený dovnútra v tvare kučery a z jeho spodnej časti stúpa antihelix. Mediálne k nim je dutina lastúry, v hĺbke ktorej je otvor vonkajšieho zvukovodu. Pred ním je tragus, za ním je antitragus.

Vonkajší zvukovod je dlhý 24 mm a končí pri bubienku. Prvá tretina zvukovodu je chrupavkovitým pokračovaním lastúry, zvyšné dve tretiny sú kosť a nachádzajú sa v pyramíde spánkovej kosti. Vonkajší zvukovod

u novorodenca je úzky a dlhý (15 mm), strmo zakrivený, zúžený, jeho mediálne a laterálne úseky sú rozšírené. Steny vonkajšieho zvukovodu sú chrupavkové, s výnimkou tympanického prstenca. Dĺžka zvukovodu u 1-ročného dieťaťa je 20 mm a u 5-ročného dieťaťa je 22 mm. Zvukovod je vystlaný kožou s tenkými vláknami a upravenými potnými žľazami, ktoré vylučujú ušný maz. To všetko chráni ušný bubienok pred nepriaznivými vplyvmi prostredia. Bubienok oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha. Pozostáva z kolagénových vlákien, ktoré sú zvonka pokryté epidermou a zvnútra sliznicou. Ušný bubienok u novorodenca je dobre vyvinutý. Jeho výška je 9 mm, šírka 8 mm ako u dospelého človeka a zviera uhol 35-40°.

Stredné ucho pozostáva z bubienková dutina, sluchové ossicles a sluchovej trubice.

Na prednej stene bubienkovej dutiny je otvor v sluchovej trubici, cez ktorý je naplnená vzduchom. Na zadnej stene dutiny sa otvárajú bunky mastoidného výbežku a na mediálnej stene je okno vestibulu a okno slimáka, 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. Keď začne dýchanie, prechádza cez sluchovú trubicu do hltana a prehltne sa. 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. Okno slimáka je pokryté sekundárnou tympanickou membránou.

V strednom uchu sú tri sluchové kostičky: malleus, incus a stapes. Malleus je na jednej strane pripojený k bubienku a na druhej strane k telu inkusu. Dlhý proces posledného sa spája s hlavou palice. Základňa stôp susedí s oknom predsiene. Sluchové ossikuly novorodenca majú rozmery blízke dospelým. 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 potrubia 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 dospelého 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 labyrintu. Medzi nimi je číra tekutina - perilymfa a vo vnútri membrány - endolymfa.

Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a troch polkruhových kanálikov. Predsieň je oválna dutina spojená s bubienkovou dutinou cez prepážku s dvoma oknami: oválne (okno predsiene) a okrúhle (okno slimáka). Do predsiene ústia otvory troch polkruhových kanálikov a špirálového kanálika slimáka. Štruktúra polkruhových kanálikov bude diskutovaná pri popise vestibulárneho analyzátora. Kostná kochlea je špirálový kanál, ktorý má dva a pol otáčky okolo kochleárneho hriadeľa. Z tyče sa tiahne kostená špirálová doska, ktorá nedosahuje vonkajšia stena kanál. 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 scalae. Horná časť alebo predsieň scala začína od oválne okno vestibule a ide do hornej časti slimáka, kde cez malý otvor komunikuje s dolným kanálom alebo scala tympani. Rozprestiera sa od vrcholu kochley po okrúhly otvor kochley. Vestibulárne a tympanické šupiny sú vyplnené perilymfou a lúmen kochleárneho kanálika je vyplnený endolymfou. Vnútorné ucho novorodenca je dobre vyvinuté, veľkosťou sa blíži dospelému. Kostné steny polkruhové kanáliky sú tenké, postupne hrubnú v dôsledku osifikácie v pyramíde spánková kosť.

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

Riasinky vonkajších a vnútorných vláskových buniek prichádzajú do kontaktu s tektoriálnou membránou. Táto membrána je homogénna rôsolovitá hmota pripojená k bunkám epitelu. Špirálová membrána nemá rovnakú šírku: u ľudí je v blízkosti oválneho okienka jej šírka 0,04 mm a potom smerom k vrcholu kochley, 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 sú v kontakte s nervovými vláknami, ktoré prechádzajú cez bazálnu membránu a potom vystupujú do špirálového lamina kanála. Ďalej 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 smeruje do tegmenta pontine, kde dochádza k prvému prekríženiu vlákien a k laterálnej lemnisku. tvorené. Niektoré jeho vlákna končia na bunkách colliculus inferior, kde je primár sluchové centrum. Ostatné vlákna laterálneho lemnisku, ako súčasť rukoväte colliculus inferior, sa približujú k mediálnemu geniculate tela. Procesy buniek týchto buniek tvoria sluchové žiarenie, ktoré končí v kôre horného temporálneho gyru (kortikálna časť sluchového analyzátora).

Mechanizmus tvorby zvuku

Cortiho orgán, ktorý sa nachádza na bazilárnej membráne, obsahuje receptory, ktoré premieňajú mechanické vibrácie na elektrické potenciály, ktoré vzrušujú vlákna sluchového nervu. Pri vystavení zvuku sa hlavná membrána začne chvieť, chĺpky receptorových buniek sa zdeformujú, čo spôsobí generovanie elektrických potenciálov, ktoré sa cez synapsie dostanú 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). Počas zvuku sa frekvencia impulzov vo vláknach zvyšuje počas celého trvania stimulu. Pre každé nervové vlákno existuje optimálna zvuková frekvencia, ktorá dáva najvyššiu frekvenciu výboja a minimálny prah odozvy. Táto optimálna frekvencia je určená umiestnením na bazilárnej membráne, kde sa nachádzajú receptory spojené s daným vláknom. Vlákna sluchového nervu sa teda vyznačujú frekvenčnou selektivitou v dôsledku excitácie rôznych buniek špirálového orgánu. Pri poškodení špirálového orgánu vysoké tóny vypadávajú na základni a nízke tóny vypadávajú na vrchole. Zničenie stredného zvlnenia vedie k strate tónov v strednom frekvenčnom 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. V tomto prípade sa informácie prenášajú do určitých skupín sluchových nervových vlákien, 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 neurónov, t.j. ukáže sa, že 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 vrchole. Sú ladené ako struny hudobného nástroja. 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. Bekesyho (1968).

Intenzita zvuku je zakódovaná počtom vypálených neurónov. Pri slabých podnetoch sa do reakcie zapája len malý počet najcitlivejších neurónov a so zosilnením zvuku 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. Rozlišovanie frekvencie zvuku je charakterizované minimálnym rozdielom vo frekvencii dvoch zvukov, ktoré človek vníma. Človek si môže všimnúť rozdiel 1-2 Hz.

Absolútna citlivosť sluchu 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 intenzity 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 biela Maximálna úroveň hlasitosti, keď zvuk spôsobuje bolesť, je 130-140 dB nad prahom počuteľnosti.

Ak jeden alebo iný zvuk ovplyvňuje ucho dlhší čas, potom sa citlivosť sluchu znižuje, t.j. dochádza k adaptácii. Adaptačný mechanizmus je spojený s kontrakciou svalov smerujúcich do bubienka a štupľov (s ich kontrakciou 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. Pre človeka je charakteristický priestorový sluch – schopnosť určiť polohu zdroja zvuku v priestore. Ostrosť takéhoto sluchu je skvelá. Osoba môže určiť polohu zdroja zvuku s presnosťou 1°. Ak je totiž 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 zadného colliculus našli neuróny, ktoré reagujú len na určitý smer pohybu zdroja zvuku v priestore.

Sluch v ontogenéze

Napriek skorému vývoju sluchového analyzátora nie je sluchový orgán u novorodenca ešte 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 nosohltana.

Novorodenec reaguje na hlasné zvuky chvenie, zastavenie plaču, zmena dýchania. Sluch detí sa celkom zreteľne vyjasní koncom 2. - začiatkom 3. mesiaca. V 2. mesiaci života dieťa rozlišuje kvalitatívne odlišné zvuky, v 3-4 mesiacoch rozlišuje výšky v rozmedzí od 1 do 4 oktáv, v 4-5 mesiacoch sa zvuky stávajú podmienené podnety, hoci podmienená potrava a obranné reflexy na zvukové podnety sú vyvinuté už od 3-5 týždňov veku. Do 1-2 rokov deti rozlišujú zvuky, medzi ktorými je rozdiel 1 tón a do 4 rokov - dokonca 3/4 a 1/2 tóny.

Sluchová ostrosť je určená najnižšou intenzitou zvuku, ktorá môže spôsobiť zvukový vnem (prah sluchu). Pre dospelého je prah sluchu v rozmedzí 10-12 dB, pre deti vo veku 6-9 rokov - 17-24 dB, 10-12 rokov - 14-19 dB. Najväčšia ostrosť zvuku je dosiahnutá v stredných a vysokých školského veku. Deti lepšie vnímajú nízke tóny ako vysoké. Vo vývoji sluchu u detí veľký význam má kontakt s dospelými. Počúvanie hudby a učenie sa hry na hudobné nástroje rozvíjajú sluch detí.

Úvod

Záver

Bibliografia

Úvod

Spoločnosť, v ktorej žijeme, je Informačná spoločnosť, kde hlavným výrobným faktorom sú znalosti, hlavným produktom výroby sú služby, a charakteristické znaky spoločnosti sú informatizácia, ako aj prudký nárast kreativity v práci. Zvyšuje sa úloha prepojenia s inými krajinami a 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 pomôže zvýšiť 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 súbor mechanických, receptorových a nervových štruktúr, ktorých činnosť zabezpečuje vnímanie zvukových vibrácií ľuďmi a zvieratami. Z anatomického hľadiska sluchový systém možno 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.

Za rôznych podmienok životné prostredie Pod vplyvom mnohých faktorov sa citlivosť sluchového analyzátora môže zmeniť. Na štúdium týchto faktorov existujú rôzne metódy výskum sluchu.

sluchový analyzátor fyziológia citlivosť

1. Význam štúdia ľudských analyzátorov z pohľadu moderných informačných technológií

Už pred niekoľkými desaťročiami sa ľudia pokúšali vytvoriť moderné systémy syntézy a rozpoznávania reči informačné technológie. Samozrejme, všetky tieto pokusy začali štúdiom anatómie a princípov reči, ako aj sluchové orgányčloveka, v nádeji, že ich simuluje pomocou počítača a špeciálne elektronické zariadenia.

Aké sú vlastnosti ľudského sluchového analyzátora? Sluchový analyzátor zachytáva tvar zvukovej vlny, frekvenčné spektrum čistých tónov a ruchov, vykonáva v rámci určitých limitov analýzu a syntézu frekvenčných zložiek zvukových podnetov, deteguje a identifikuje zvuky v širokom rozsahu intenzít a frekvencie. Sluchový analyzátor umožňuje rozlíšiť zvukové podnety a určiť smer zvuku, ako aj vzdialenosť jeho zdroja. Uši vnímajú vibrácie vo vzduchu a premieňajú ich na elektrické signály, ktoré putujú do mozgu. V dôsledku spracovania ľudským mozgom sa tieto signály menia na obrazy. Vytvorenie takýchto algoritmov spracovania informácií pre výpočtovú techniku ​​je vedecký problém, ktorého riešenie je nevyhnutné na vývoj systémov rozpoznávania reči, ktoré sú bez chýb.

Mnoho používateľov diktuje text dokumentov pomocou programov na rozpoznávanie reči. 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, čo znamená, že hovorené slovo bude systém vnímať ako kliknutie myšou. Používateľ zadá príkazy: „Otvoriť súbor“, „Odoslať poštu“ alebo „Nové okno“ a počítač vykoná príslušné akcie. To platí najmä pre ľudí so zdravotným postihnutím – namiesto myši a klávesnice budú môcť počítač ovládať hlasom.

Štúdium vnútorného ucha pomáha výskumníkom pochopiť mechanizmy, pomocou ktorých sú ľudia schopní rozpoznať reč, hoci to nie je také jednoduché. Človek „špehuje“ mnohé vynálezy z prírody a takéto pokusy robia aj špecialisti v oblasti syntézy a rozpoznávania reči.

2. Typy ľudských analyzátorov a ich stručná charakteristika

Analyzátory (z gréckeho rozboru - rozklad, rozkúskovanie) - systém citlivých nervových útvarov, ktoré vykonávajú analýzu a syntézu vonkajších a vnútorné prostredie telo. Termín zaviedol do neurologickej literatúry I.P. Pavlova, podľa ktorého predstáv sa každý analyzátor skladá zo špecifických vnímavých útvarov (receptory, zmyslové orgány), ktoré tvoria periférnu časť analyzátora, zodpovedajúcich nervov spájajúcich tieto receptory s rôznymi poschodiami centrálneho nervového systému (vodivá časť) a mozgový koniec, ktorý je u vyšších živočíchov zastúpený v kôre veľkých mozgových hemisfér.

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. Medzi takéto analyzátory patrí vizuálny analyzátor, analyzátor sluchu, analyzátor kože, analyzátor čuchu a chuťový analyzátor. Analyzátory vnútorného prostredia sú aferentné nervové zariadenia, v ktorých je umiestnený receptorový aparát vnútorné orgány a sú prispôsobené na analýzu toho, čo sa deje v samotnom tele. Medzi takéto analyzátory patrí aj motorický analyzátor (jeho receptorový aparát predstavujú svalové vretienka a Golgiho receptory), ktorý poskytuje možnosť presnej kontroly pohybového aparátu. Ďalší vnútorný analyzátor, vestibulárny, úzko spolupracuje s analyzátorom pohybu, tiež zohráva významnú úlohu v mechanizmoch statokinetickej koordinácie. Súčasťou analyzátora ľudskej motoriky je aj špeciálna časť, ktorá zabezpečuje prenos signálov z receptorov rečových orgánov do vyšších úrovní centrálneho nervového systému. Kvôli dôležitosti tejto časti v činnosti ľudského mozgu sa niekedy považuje za „analyzátor reči a motoriky“.

Receptorový aparát každého analyzátora je prispôsobený transformácii určitý typ energie do nervového vzrušenia. Receptory zvuku teda selektívne reagujú na zvukovú stimuláciu, svetlo - na svetlo, chuť - na chemikálie, pokožku - na hmatovú teplotu atď. Špecializácia receptorov zabezpečuje analýzu javov vonkajšieho sveta na ich jednotlivé prvky už na úrovni periférnej časti analyzátora.

Biologická úloha analyzátory je, že ide o špecializované sledovacie systémy, ktoré informujú telo o všetkých udalostiach vyskytujúcich sa v prostredí a v ňom. Z obrovského toku signálov nepretržite vstupujúcich do mozgu cez externé a interné analyzátory sa vyberajú tie užitočné informácie, ktoré sa ukazujú ako nevyhnutné v procesoch samoregulácie (udržiavanie optimálnej, konštantnej úrovne fungovania tela) a aktívne správanie zvierat v 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, ktorá tvorí integrálnu aktivitu mozgu, pozostáva z komplexnej interakcie analyzátorov. Ale to sa týka inej témy. Prejdime priamo k sluchovému analyzátoru a pozrime sa naň podrobnejšie.

3. Sluchový analyzátor ako prostriedok ľudského vnímania zvukovej informácie

3.1 Fyziológia sluchového analyzátora

Periférna časť sluchového analyzátora (sluchový analyzátor s orgánom rovnováhy - uchom (auris)) je veľmi zložitý zmyslový orgán. Zakončenia jeho nervu sú umiestnené hlboko v uchu, vďaka čomu sú chránené pred pôsobením všetkých druhov vonkajších dráždivých látok, ale zároveň sú ľahko prístupné zvukovej stimulácii. Orgán sluchu obsahuje 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 pozorovaná žiadna nápadná porucha sluchu.

Vonkajší zvukovod je mierne zakrivený kanál s dĺžkou asi 2,5 cm. Tento kanálik je vystlaný kožou s drobnými chĺpkami a obsahuje špeciálne žľazy, podobné veľkým apokrinným žľazám kože, vylučujúce ušný maz, ktorý spolu s chĺpkami chráni vonkajšie ucho pred zanesením prachom. Skladá sa z vonkajšieho úseku, chrupavkového vonkajšieho zvukovodu a vnútorného úseku, kosteného zvukovodu, ktorý sa nachádza v spánkovej kosti. Jeho vnútorný koniec uzatvára tenký elastický bubienok, ktorý je pokračovaním kože vonkajšieho zvukovodu a oddeľuje ho od dutiny stredného ucha. Vonkajšie ucho hrá len podpornú úlohu v orgáne sluchu, podieľa sa na zhromažďovaní a vedení zvukov.

Stredné ucho, alebo bubienkovej dutiny (obr. 1), sa nachádza vo vnútri spánkovej kosti medzi vonkajším zvukovodu, od ktorého je oddelený bubienkom, a vnútorným uchom; je to veľmi malá dutina nepravidelného tvaru s objemom do 0,75 ml, ktorá komunikuje s pomocnými dutinami - bunkami mastoidálneho výbežku a hltanovou dutinou (pozri nižšie).

Ryža. 1. Pohľad v reze na orgán sluchu. 1 - genikulárny ganglion 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 vonkajší zvukovod; 9 - bubienok; 10 - kostná časť sluchovej trubice; 11 - chrupavková časť sluchovej trubice; 12 - väčší povrchový petrosálny nerv; 13 - vrchol pyramídy.

Zapnuté mediálna stena bubienková dutina, smerujúca k vnútornému uchu, má dva otvory: oválne okno predsiene a okrúhle okno slimáka; prvá je zakrytá strmeňovou doskou. Bubenná dutina komunikuje so sluchovou (Eustachovou) trubicou (tuba auditiva) cez malý (4 cm dlhý) horná časť hltan - nazofarynx. Otvor potrubia ústi na bočnej stene hltana a týmto spôsobom komunikuje s vonkajším vzduchom. Pri každom otvorení sluchovej trubice (čo sa deje pri každom prehĺtaní) sa vzduch v bubienkovej dutine obnoví. Vďaka nej je tlak na bubienok zo strany bubienka vždy udržiavaný na úrovni vonkajšieho tlaku vzduchu a tým je vonkajšia a vnútorná strana bubienka vystavená rovnakému atmosférickému tlaku.

Toto vyrovnanie tlaku na oboch stranách ušného bubienka má veľmi dôležité, pretože normálne výkyvy sú možné len vtedy, keď sa tlak vonkajšieho vzduchu rovná tlaku v dutine stredného ucha. Pri rozdiele medzi atmosférickým tlakom vzduchu a tlakom v bubienkovej dutine je narušená ostrosť sluchu. Sluchová trubica je teda akýmsi bezpečnostným ventilom, ktorý vyrovnáva tlak v strednom uchu.

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

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

Na bočnej strane dutiny je bubienok. Bubienok (membrana tympani) (obr. 2) vníma zvukové vibrácie vo vzduchu a prenáša ich do zvukovovodného systému stredného ucha. Má tvar kruhu alebo elipsy s priemerom 9 a 11 mm a pozostáva z gumičky spojivové tkanivo, ktorého vlákna sú usporiadané radiálne na vonkajšom povrchu a kruhovo na vnútornom povrchu; jeho hrúbka je len 0,1 mm; je natiahnutý trochu šikmo: zhora nadol a zozadu dopredu je mierne vydutý dovnútra, pretože spomínaný sval sa tiahne od stien bubienkovej dutiny k rukoväti malleusu a naťahuje bubienok (ťahá membránu dovnútra ). Reťazec sluchových kostičiek slúži na prenos vibrácií vzduchu z bubienka do tekutiny vypĺňajúcej vnútorné ucho. Ušný bubienok nie je veľmi natiahnutý a nevydáva vlastný tón, ale prenáša len zvuky, ktoré prijíma. zvukové vlny. Vďaka tomu, že vibrácie ušného bubienka sa veľmi rýchlo kazia, je výborným prenášačom tlaku a takmer neskresľuje tvar zvukovej vlny. Na vonkajšej strane je bubienok pokrytý zriedenou kožou a na povrchu smerom k bubienkovej dutine - so sliznicou lemovanou plochým viacvrstvovým epitelom.

Medzi bubienkom a oválnym okienkom sa nachádza systém malých sluchových kostičiek, ktoré prenášajú vibrácie bubienka do vnútorného ucha: malleus, incus a stapes, spojené kĺbmi a väzmi, ktoré sú poháňané dvoma malými svalmi. Kladivo sa zvýši na vnútorný povrch ušný bubienok s rukoväťou a hlava je kĺbovo spojená s kovadlinou. Nákovka je jedným zo svojich procesov spojená so strmeňom, ktorý je umiestnený horizontálne a svojou širokou základňou (doskou) vloženou do oválneho okienka, tesne priliehajúceho k jeho membráne.

Ryža. 2. Ušný bubienok a sluchové kostičky s vnútri. 1 - hlava kladiva; 2 - jeho horné väzivo; 3 - jaskyňa bubienkovej dutiny; 4 - kovadlina; 5 - veľa z toho; 6 - struna bubna; 7 - pyramídová elevácia; 8 - strmeň; 9 - rukoväť kladiva; 10 - bubienok; jedenásť - eustachova trubica; 12 - prepážka medzi polovičnými kanálmi pre fajku a pre sval; 13 - sval, ktorý napína tympanickú membránu; 14 - predný proces malleus

Svaly bubienkovej dutiny si zaslúžia veľkú pozornosť. Jedným z nich je m. tensor tympani - pripevnený ku krku malleus. Pri jej kontrakcii sa zafixuje artikulácia medzi malleusom a incusom a zvýši sa napätie bubienka, ku ktorému dochádza pri silných zvukových vibráciách. Základňa stužiek je zároveň mierne vtlačená do oválneho okienka.

Druhým svalom je m. stapedius (najmenší priečne pruhovaný sval v ľudskom tele) – upína sa na hlavičku palice. Keď sa tento sval stiahne, artikulácia medzi inkusom a sponami sa stiahne smerom nadol a obmedzí pohyb sponiek v oválnom okienku.

Vnútorné ucho.Vnútorné ucho je najdôležitejšie a najzložitejšie usporiadaná časť načúvací prístroj nazývaný 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 vychádza sluchový nerv z labyrintu, je uzavretý tenkou kostenou platničkou s malými otvormi pre výstup vlákien sluchového nervu z vnútorného ucha. Vo vnútri kostného labyrintu je uzavretý membránový labyrint spojivového tkaniva, ktorý presne opakuje tvar kostného labyrintu, ale je o niečo menší. Úzky priestor medzi kosteným a blanitým labyrintom je vyplnený tekutinou, ktorá má podobné zloženie ako lymfa a nazýva sa perilimfa. Celá vnútorná dutina membranózneho labyrintu je tiež vyplnená tekutinou nazývanou endolymfa. Membránový labyrint je na mnohých miestach prepojený so stenami kosteného labyrintu hustými šnúrami prechádzajúcimi perilymfatickým priestorom. Vďaka tomuto usporiadaniu je membránový labyrint zavesený vo vnútri kosteného labyrintu, rovnako ako je zavesený mozog (vo vnútri lebky na jej mozgových plenách.

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

Ryža. 3. Schéma vzťahu membránového labyrintu ku kostnatému labyrintu. 1 - kanál spájajúci utrikulu s vakom; 2 - horná membránová ampulka; 3 - endolymfatický kanál; 4 - endolymfatický vak; 5 - translymfatický priestor; 6 - pyramída spánkovej kosti: 7 - vrchol membranózneho kochleárneho kanálika; 8 - komunikácia medzi oboma schodiskami (helicotrema); 9 - kochleárny membránový priechod; 10 - zádverie schodiska; 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 kanálika; 19 - zadná membránová ampulka; 20 - utrikul; 21 - polkruhový kanál; 22 - horný polkruhový priebeh

Ryža. 4. Priečny rez cez slimák. 1 - zádverie schodiska; 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 - kosť slimáky; 9 - podporná bunka; 10 a 15 - špeciálne nosné bunky (takzvané Cortiho bunky - stĺpiky); 11 - scala tympani; 12 - hlavná membrána; 13 - nervové bunky špirálového kochleárneho ganglia

Membranózna predsieň (vestibulum) je malá oválna dutina, ktorá zaberá stredná časť labyrint pozostávajúci z dvoch vezikúl - vakov spojených navzájom úzkym tubulom; jeden z nich - zadný, takzvaný utriculus (utriculus), komunikuje s membránovými polkruhovými kanálmi s piatimi otvormi a predný vak (sacculus) - s membránový slimák. Každý z vakov vestibulárneho aparátu je naplnený endolymfou. Steny vriec sú obložené plochý epitel s výnimkou jednej oblasti - takzvanej škvrny (makuly), kde sa nachádza valcovitý epitel obsahujúci podporné a vláskové bunky nesúce tenké výbežky na svojom povrchu smerujúcom do dutiny vaku. Vyššie zvieratá majú malé kryštály vápna (otolity), zlepené do jednej hrudky spolu s neurónovými vlasmi. epitelové bunky, v ktorej 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 zakončenia vestibulárneho nervu, rozmiestnené v bunkách citlivého epitelu, sústredené v takzvanom sluchovom hrebeni (crista acustica). Bunky citlivého epitelu sluchového hrebeňa sú veľmi podobné tým, ktoré sú prítomné v škvrne - na povrchu smerujúcom k dutine ampulky nesú chĺpky, ktoré sú zlepené a tvoria akúsi kefku (cupulu). Voľný povrch kefky dosahuje opačnú (hornú) stenu kanálika, pričom ponecháva nevýznamný lúmen jeho dutiny voľný, čo bráni pohybu endolymfy.

Pred vestibulom je slimák, čo je membránový, špirálovito stočený kanál, ktorý sa tiež nachádza vo vnútri kosti. Kochleárna špirála u ľudí tvorí 2 3/4rotácia okolo centrálnej osi kosti a končí slepé. Kostná os slimáka svojim vrcholom smeruje k strednému uchu a jeho spodina uzatvára vnútorný zvukovod.

Do dutiny špirálového kanála slimáka po celej dĺžke tiež zasahuje a z kostnej osi vyčnieva špirálová kostná platnička - prepážka, ktorá rozdeľuje špirálovú dutinu slimáka na dva priechody: horný, komunikujúci s vestibulom labyrintu, takzvané schodisko predsiene (scala vestibuli) a spodné, priliehajúce jedným koncom do membrány okrúhleho okna bubienkovej dutiny a preto sa nazývajú scala tympani (scala tympani). Tieto chodby sa nazývajú schodiská, 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 platnička blokujúca dutinu slimáka, siahajúca od konkávnej steny, nedosahuje na opačnú stranu a jej pokračovaním je membránová špirálová platnička spojivového tkaniva, nazývaná hlavná membrána alebo hlavná membrána (membrana basilaris), ktorá už tesne prilieha ku konvexnej protiľahlej stene po celej dĺžke spoločná dutina slimáky

Ďalšia membrána (Reisnerova) sa rozprestiera od okraja kostnej platničky pod uhlom nad hlavnou, čo obmedzuje malý stredný priechod medzi prvými dvoma priechodmi (šupinami). Tento priechod sa nazýva kochleárny kanál (ductus cochlearis) a komunikuje s vestibulovým vakom; je to orgán sluchu v pravom zmysle slova. Kanál slimáka má v priereze tvar trojuholníka a je zase rozdelený (nie však úplne) na dve poschodia treťou membránou - krycou membránou (membrana tectoria), ktorá zrejme hrá veľkú úlohu v proces vnímania vnemov. V spodnom poschodí tohto posledného kanála sa na hlavnej membráne v podobe výbežku neuroepitelu nachádza veľmi zložitý prístroj, vlastný vnímavý aparát sluchového analyzátora - špirála (organon spirale Cortii) (obr. 5 ), premývaná spolu s hlavnou membránou intralabyrintovou tekutinou a hrá vo vzťahu k sluchu rovnakú úlohu ako sietnica vo vzťahu k videniu.

Ryža. 5. Mikroskopická štruktúra Cortiho orgán. 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 Cortiho stĺpy. Bunky oboch radov sú mierne naklonené k sebe a tvoria až 4000 Cortiho oblúkov v celej slimáčke. 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 ktorých voľnom povrchu je 15-20 chĺpkov – ide o citlivé, vnímavé, takzvané vláskové bunky. Tenké a dlhé vlákna - sluchové chĺpky, zlepené, na každej takejto bunke vytvorte jemné štetce. TO vonku Tieto sluchové bunky susedia s podpornými Deitersovými bunkami. Vláskové bunky sú teda ukotvené na hlavnej membráne. Tenké nervové vlákna bez miazgy sa k nim približujú a vytvárajú v nich mimoriadne jemnú fibrilárnu sieť. Sluchový nerv (jeho vetva - ramus cochlearis) preniká stredom slimáka a prebieha pozdĺž jeho osi, pričom vydáva početné vetvy. Tu každé miazgové nervové vlákno stráca myelín a stáva sa nervovou bunkou, ktorá má podobne ako bunky špirálových ganglií obal spojivového tkaniva a gliové meningeálne bunky. Celé množstvo týchto nervové bunky ako celok a tvorí špirálový ganglion (ganglion spirale), zaberajúci celú perifériu kochleárnej osi. Z tohto nervového ganglionu sú už nervové vlákna posielané do vnímacieho aparátu – špirálového orgánu.

Samotná hlavná membrána, na ktorej je umiestnený špirálový orgán, pozostáva z najtenších, hustých a pevne natiahnutých vlákien („strun“) (asi 30 000), ktoré začínajúc od základne kochley (v blízkosti oválneho okna) postupne predĺžiť až po hornú loknu v rozsahu od 50 do 500 ?(presnejšie od 0,04125 do 0,495 mm), t.j. krátke v blízkosti oválneho okienka, smerom k vrcholu slimáka sú čoraz dlhšie, pričom sa zväčšujú asi 10-12 krát. Dĺžka hlavnej membrány od základne po vrchol kochley je približne 33,5 mm.

Helmholtz, ktorý koncom minulého storočia vytvoril teóriu sluchu, prirovnal hlavnú membránu slimáka s vláknami rôznych dĺžok k hudobnému nástroju - harfe, len v tejto živej harfe je to napäté veľké množstvo„struny“.

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 zmyslov: zraku, hmatu, svalového zmyslu atď., t.j. reflexná aktivita, potrebné na udržanie rovnováhy, zabezpečujú impulzy v rôzne orgány. Ale hlavná úloha v tom patrí do predsiene a polkruhových kanálov.

3.2 Citlivosť analyzátora sluchu

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; Starší ľudia často nepočujú vysoké tóny, ako napríklad zvuk kriketu. U mnohých zvierat Horná hranica leží hore; u psov je napríklad možné vytvoriť celý rad podmienené reflexy na nie počuteľné pre ľudí zvuky.

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 nízkofrekvenčné zvuky (do 1000 vibrácií za sekundu) zostáva takmer nezmenená až do staroby.

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

V podmienkach úplného ticha sa citlivosť sluchu zvyšuje. Ak sa 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 vo frekvencii vibrácií viac-menej blízke znejúcemu tónu, klesá. Prispôsobenie sa však zvyčajne nerozšíri na celú škálu vnímaných zvukov. Po zastavení zvuku sa v dôsledku prispôsobenia tichu obnoví predchádzajúca úroveň citlivosti do 10-15 sekúnd.

Adaptácia čiastočne závisí od periférnej časti analyzátora, a to od zmien tak zosilňovacej funkcie zvukového aparátu, ako aj excitability vláskových buniek Cortiho orgánu. Centrálna časť analyzátora sa tiež podieľa na fenoméne adaptácie, o čom svedčí skutočnosť, že keď zvuk zasiahne iba jedno ucho, zmeny citlivosti sú pozorované v oboch ušiach.

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

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

Záver

Komplexná štruktúra systému sluchového analyzátora je určená viacstupňovým algoritmom na prenos signálu do časovej oblasti mozgu. Vonkajšie a stredné ucho prenáša zvukové vibrácie do slimáka, ktorý sa nachádza vo vnútornom uchu. Citlivé chĺpky nachádzajúce sa v kochlei premieňajú vibrácie na elektrické signály, ktoré sa pohybujú pozdĺž nervov do sluchovej oblasti mozgu.

Pri zvažovaní 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 človekom je 16-20 000 Hz. Frekvenčný rozsah reči je však už 300-4000 Hz. Reč zostáva zrozumiteľná pri ďalšom zúžení frekvenčný rozsah až 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. Sociálne štúdiá: 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 štúdia 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 so štúdiom témy?

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

FYZIOLÓGIA ANALYZÁTORA SLUCHU

(Sluchový senzorický systém)

Otázky z prednášky:

1. Štrukturálne a funkčné charakteristiky sluchového analyzátora:

a. Vonkajšie ucho

b. Stredné ucho

c. Vnútorné ucho

2. Rozdelenie sluchového analyzátora: periférne, vodivé, kortikálne.

3. Vnímanie výšky, intenzity zvuku a umiestnenia zdroja zvuku:

a. Základné elektrické javy v slimáku

b. Vnímanie zvukov rôznych výšok

c. Vnímanie zvukov rôznou intenzitou

d. Identifikácia zdroja zvuku (binaurálny sluch)

e. Sluchová adaptácia

1. Sluchový senzorický systém je druhým najdôležitejším vzdialeným ľudským analyzátorom, hrá dôležitá úloha konkrétne u ľudí v súvislosti so vznikom artikulovanej reči.

Funkcia analyzátora sluchu: transformácia zvuk vlny do energie nervového vzruchu a sluchové senzácia.

Ako každý analyzátor, aj sluchový analyzátor pozostáva z periférnej, vodivej a kortikálnej časti.

PERIFERNÉ ODDELENIE

Premieňa energiu zvukových vĺn na energiu Nervózny excitačný – receptorový potenciál (RP). Toto oddelenie zahŕňa:

· vnútorné ucho (prístroj prijímajúci zvuk);

· stredné ucho (zvukovodný prístroj);

· vonkajšie ucho (zariadenie na zber zvuku).

Zložky tohto odboru sú spojené do koncepcie orgán sluchu.

Funkcie orgánov sluchu

Vonkajšie ucho:

a) zber zvuku (ušnica) a smerovanie zvukovej vlny do vonkajšieho zvukovodu;

b) vedenie zvukovej vlny cez zvukovod do ušného bubienka;

c) mechanická ochrana a ochrana všetkých ostatných častí sluchového orgánu pred teplotnými vplyvmi prostredia.

Stredné ucho(zvukovovodný úsek) je bubienková dutina s 3 sluchovými kostičkami: kladívkom, inkusom a paličkou.

Ušný bubienok oddeľuje vonkajší zvukovod od bubienkovej dutiny. Rukoväť malleusu je vpletená do ušného bubienka, jeho druhý koniec je kĺbovo spojený s incusom, ktorý je zase kĺbovo spojený so stužkami. Stonky priliehajú k membráne oválneho okienka. Tlak v bubienkovej dutine sa rovná atmosférickému tlaku, ktorý je veľmi dôležitý pre adekvátne vnímanie zvukov. Túto funkciu vykonáva Eustachova trubica, ktorá spája dutinu stredného ucha s hltanom. Pri prehĺtaní sa trubica otvára, čím dochádza k ventilácii bubienkovej dutiny a vyrovnávaniu tlaku v nej s atmosférickým tlakom. Ak vonkajší tlak sa rýchlo mení (rýchle stúpanie do nadmorskej 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 („zaseknuté uši“) a zníženie vnímania zvukov.

Plocha ušného bubienka (70 mm2) je výrazná viac plochy oválne okienko (3,2 mm 2), vďaka čomu vzniká zisk tlak zvukových vĺn na membránu oválneho okienka je 25-krát. Pákový mechanizmus kostí znižuje amplitúda zvukových vĺn je 2-násobná, takže k rovnakému zosilneniu zvukových vĺn dochádza pri oválnom okienku bubienkovej dutiny. V dôsledku toho stredné ucho zosilní zvuk asi 60-70-krát a ak vezmeme do úvahy zosilňujúci účinok vonkajšieho ucha, potom sa táto hodnota zvýši 180-200-krát. V tomto ohľade, v prípade silných zvukových vibrácií, aby sa zabránilo deštruktívne pôsobenie zvuk do receptorového aparátu vnútorného ucha, stredné ucho reflexne zapína “ obranný mechanizmus" Pozostáva z nasledovného: v strednom uchu sú 2 svaly, jeden z nich naťahuje bubienok, druhý fixuje sponky. Pri silných zvukových nárazoch tieto svaly pri kontrakcii obmedzujú amplitúdu vibrácií ušného bubienka a fixujú sponky. To „uhasí“ zvukovú vlnu a chráni nadmerné vzrušenie a zničenie fonoreceptorov Cortiho orgánu.

Vnútorné ucho: reprezentovaný slimákom - špirálovito stočeným kostným kanálikom (2,5 otáčky u ľudí). Tento kanál je po celej svojej dĺžke rozdelený na triúzke časti (rebríky) s dvoma membránami: hlavnou membránou a vestibulárnou membránou (Reisner).

Na hlavnej membráne je špirálový orgán - Cortiho orgán (Cortiho orgán) - to je skutočný prístroj na príjem zvuku s receptorovými bunkami - to je periférna časť sluchového analyzátora.

Helicotrema (otvor) spája horný a dolný kanál na vrchole kochley. Stredný kanál je oddelený.

Nad Cortiho orgánom je tektoriálna membrána, ktorej jeden koniec je pevný a druhý zostáva voľný. Vlásky vonkajších a vnútorných vláskových buniek Cortiho orgánu sa dostávajú do kontaktu s tektoriálnou membránou, čo je sprevádzané ich excitáciou, t.j. energia zvukových vibrácií sa premieňa na energiu procesu budenia.

Štruktúra Cortiho orgánu

Proces transformácie začína zvukovými vlnami vstupujúcim do vonkajšieho ucha; hýbu bubienkom. Vibrácie bubienka cez systém sluchových kostičiek stredného ucha sa prenášajú na membránu oválneho okienka, čo spôsobuje vibrácie perilymfy scala vestibularis. Tieto vibrácie sa prenášajú cez helikotrému do perilymfy scala tympani a dostávajú sa do okrúhleho okienka, ktoré vyčnieva smerom k strednému uchu (to zabraňuje odumieraniu zvukovej vlny pri prechode vestibulárnym a tympanickým kanálom slimáka). Vibrácie perilymfy sa prenášajú na endolymfu, čo spôsobuje vibrácie hlavnej membrány. Vlákna bazilárnej membrány začnú vibrovať spolu s receptorovými bunkami (vonkajšie a vnútorné vláskové bunky) Cortiho orgánu. V tomto prípade sa fonoreceptorové chĺpky dostanú do kontaktu s tektoriálnou membránou. Mihalnice vláskových buniek sú deformované, čo spôsobuje vznik receptorového potenciálu a na jeho základe akčného potenciálu (nervový impulz), ktorý sa prenáša pozdĺž sluchového nervu a prenáša sa do ďalšej sekcie sluchového analyzátora.

VEDENIE ODDELENIA ANALYZÁTORA SLUCHU

Elektroinštalačné oddelenie prezentovaný sluchový analyzátor sluchový nerv. Tvoria ho axóny neurónov špirálového ganglia (1. neurón dráhy). Dendrity týchto neurónov inervujú vláskové bunky Cortiho orgánu (aferentná väzba), axóny tvoria vlákna sluchového nervu. Vlákna sluchového nervu končia na neurónoch jadier kochleárneho tela (VIII pár h.m.n.) (druhý neurón). Potom, po čiastočnom krížení, vlákna sluchová dráha prejdite do mediálneho genikulárneho tela talamu, kde opäť nastáva prepínanie (tretí neurón). Odtiaľto excitácia vstupuje do kôry ( temporálny lalok gyrus temporalis superior, Heschlov priečny gyri) je oblasť projekčnej sluchovej kôry.

KORTIKÁLNE ODDELENIE AUDITORNÉHO ANALYZÁTORA

Prezentované v temporálny lalok mozgová kôra - gyrus temporalis superior, priečny temporálne gyri Geschlya. Kortikálne gnostické sluchové zóny sú spojené s touto projekčnou zónou kôry - Wernickeho senzorická rečová oblasť a praktická zóna – Brocovo motorické centrum reči(gyrus frontálny dolný). Kooperatívna činnosť troch kortikálnych zón zabezpečuje rozvoj a funkciu reči.

Sluchový senzorický systém má spätné väzby, ktoré zabezpečujú reguláciu činnosti všetkých úrovní sluchového analyzátora s účasťou klesajúce cesty, ktoré vychádzajú z neurónov „sluchového“ kortexu a postupne sa prepínajú v mediálnom genikuláte thalamu, colliculus inferior medzimozgu s tvorbou tektospinálnych zostupných dráh a na jadrách kochleárneho tela medulla oblongata s tvorba vestibulospinálnych traktov. To zaisťuje v reakcii na pôsobenie zvukového podnetu vytvorenie motorickej reakcie: otočenie hlavy a očí (a u zvierat aj uší) smerom k podnetu, ako aj zvýšenie tonusu flexorových svalov (flexia končatiny v kĺboch, t. j. pripravenosť na skok alebo beh).

Sluchová kôra

FYZIKÁLNE CHARAKTERISTIKY ZVUKOVÝCH VLN, KTORÉ SÚ VNÍMANÉ SLUCHOVÝM ORGÁNOM

1. Prvou charakteristikou zvukových vĺn je ich frekvencia a amplitúda.

Frekvencia zvukových vĺn určuje výšku zvuku!

Osoba rozlišuje zvukové vlny s frekvenciou od 16 do 20 000 Hz (to zodpovedá 10-11 oktávam). Zvuky, ktorých frekvencia je u ľudí nižšia ako 20 Hz (infrazvuk) a vyššia ako 20 000 Hz (ultrazvuk) necítiť!

Zvuk, ktorý pozostáva zo sínusových alebo harmonických vibrácií, sa nazýva tón(vysoká frekvencia - vysoký tón, nízka frekvencia - nízky tón). Zvuk pozostávajúci z nesúvisiacich frekvencií sa nazýva hluk.

2. Druhou vlastnosťou zvuku, ktorú sluchový zmyslový systém rozlišuje, je jeho sila alebo intenzita.

Sila zvuku (jeho intenzita) spolu s frekvenciou (tónom zvuku) je vnímaná ako objem. Jednotkou merania hlasitosti je bel = lg I/I 0, ale v praxi sa častejšie používa decibel (dB)(0,1 bel). Decibel je 0,1 dekadického logaritmu pomeru intenzity zvuku k jeho prahovej intenzite: dB = 0,1 log I/I 0. Maximálna úroveň hlasitosti, keď zvuk spôsobuje bolesť, je 130-140 dB.

Citlivosť sluchového analyzátora je určená minimálnou intenzitou zvuku, ktorá spôsobuje sluchové vnemy.

V rozsahu zvukových vibrácií od 1000 do 3000 Hz, čo zodpovedá ľudská reč, ucho má najväčšiu citlivosť. Tento súbor frekvencií sa nazýva rečová zóna(1000-3000 Hz). Absolútna citlivosť na zvuk v tomto rozsahu je 1*10 -12 W/m2. Pri zvukoch nad 20 000 Hz a pod 20 Hz absolútna citlivosť sluchu prudko klesá - 1*10 -3 W/m2. V oblasti reči sú vnímané zvuky, ktoré majú tlak menší ako 1/1000 baru (bar sa rovná 1/1 000 000 normálneho atmosférického tlaku). Na základe toho sa v prenosových zariadeniach, aby sa zabezpečilo primerané porozumenie reči, musia informácie prenášať vo frekvenčnom rozsahu reči.

MECHANIZMUS VNÍMANIA VÝŠKY (FREKVENCIE), INTENZITY (SILY) A LOKALIZÁCIE ZDROJA ZVUKU (BINAURÁLNY SLUCH)

Vnímanie frekvencie zvukových vĺn

Sluchový analyzátor je súbor 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. Vonkajšie ucho sa skladá z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica novorodenca je sploštená, jeho chrupavka je mäkká, koža je tenká a ušný lalôčik je malý. Ušnica rastie najrýchlejšie počas prvých dvoch rokov a po 10 rokoch. Do dĺžky rastie rýchlejšie ako do šírky. Bubienok oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha. Stredné ucho pozostáva z bubienkovej dutiny, sluchových kostičiek a sluchovej trubice.

Bubonová dutina u novorodenca má rovnakú veľkosť ako u dospelého. V strednom uchu sú tri sluchové kostičky: kladívko, incus a vnútorné ucho alebo labyrint má dvojité steny: membránový labyrint je vložený do kostného labyrintu. Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a troch polkruhových kanálikov. Kochleárny kanál rozdeľuje slimák na dve časti alebo scalae. Vnútorné ucho novorodenca je dobre vyvinuté, veľkosťou sa blíži dospelému. Bazálne časti receptorových buniek sú v kontakte s nervovými vláknami, ktoré prechádzajú cez bazálnu membránu a potom vystupujú do špirálového lamina kanála. Ďalej 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 smeruje do tegmenta pontine, kde dochádza k prvému prekríženiu vlákien a k laterálnej lemnisku. tvorené. Niektoré jeho vlákna končia na bunkách colliculus inferior, kde sa nachádza primárne sluchové centrum. Ostatné vlákna laterálneho lemnisku, ako súčasť rukoväte colliculus inferior, sa približujú k mediálnemu geniculate tela. Procesy buniek týchto buniek tvoria sluchové žiarenie, ktoré končí v kôre horného temporálneho gyru (kortikálna časť sluchového analyzátora).

Cortiho orgán je periférna časť sluchového analyzátora. Vekové charakteristiky

Cortiho orgán, ktorý sa nachádza na bazilárnej membráne, obsahuje receptory, ktoré premieňajú mechanické vibrácie na elektrické potenciály, ktoré vzrušujú vlákna sluchového nervu. Pri vystavení zvuku sa hlavná membrána začne chvieť, chĺpky receptorových buniek sa zdeformujú, čo spôsobí generovanie elektrických potenciálov, ktoré sa cez synapsie dostanú 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). Počas zvuku sa frekvencia impulzov vo vláknach zvyšuje počas celého trvania stimulu. Pre každé nervové vlákno existuje optimálna zvuková frekvencia, ktorá dáva najvyššiu frekvenciu výboja a minimálny prah odozvy. Pri poškodení špirálového orgánu vysoké tóny vypadávajú na základni a nízke tóny vypadávajú na vrchole. Zničenie stredného zvlnenia vedie k strate tónov v strednom frekvenčnom rozsahu. Existujú dva mechanizmy rozlišovania výšky tónu: priestorové a časové kódovanie. Priestorové kódovanie je založené na nerovnakom umiestnení excitovaných receptorových buniek na hlavnej membráne. Pri nízkych a stredných tónoch sa vykonáva aj časové kódovanie. Človek vníma zvuky s frekvenciou 16 až 20 O O O 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 sa vyznačuje tým, že minimálny rozdiel frekvenciou dvoch zvukov, ktoré človek vníma. Človek si môže všimnúť rozdiel 1-2 Hz. Absolútna citlivosť sluchu 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 intenzity 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 biela Maximálna úroveň hlasitosti, keď zvuk spôsobuje bolesť, je 130-140 dB nad prahom počuteľnosti. Sluchový analyzátor má dve symetrické polovice (binaurálny sluch), t.j. Pre človeka je charakteristický priestorový sluch – schopnosť určiť polohu zdroja zvuku v priestore. Ostrosť takéhoto sluchu je skvelá. Osoba môže určiť polohu zdroja zvuku s presnosťou 1°.

Sluch v ontogenéze

Napriek tomu skorý vývoj sluchový analyzátor, sluchový orgán novorodenca ešte nie je úplne vytvorený. Má relatívnu hluchotu, ktorá je spojená so štrukturálnymi znakmi ucha. Novorodenec reaguje na hlasné zvuky chvením, zastavením plaču a zmenou dýchania. Sluch detí sa celkom zreteľne vyjasní koncom 2. - začiatkom 3. mesiaca. V 2. mesiaci života dieťa rozlišuje kvalitatívne odlišné zvuky, v 3-4 mesiacoch rozlišuje výšky v rozmedzí od 1 do 4 oktáv, v 4-5 mesiacoch sa zvuky stávajú podmienenými podnetmi, aj keď sa rozvíja podmienená strava a obranné reflexy na zvukové podnety. už od 3 mesiacov.-5 týždňov veku. Do 1-2 rokov deti rozlišujú zvuky, medzi ktorými je rozdiel 1 tón a do 4 rokov - dokonca 3/4 a 1/2 tóny. Sluchová ostrosť je určená najnižšou intenzitou zvuku, ktorá môže spôsobiť zvukový vnem (prah sluchu). Pre dospelého je prah sluchu v rozmedzí 10-12 dB, pre deti vo veku 6-9 rokov - 17-24 dB, 10-12 rokov - 14-19 dB. Najväčšiu ostrosť zvuku dosahuje stredoškolský a stredoškolský vek.

Otázka 87. Prevencia krátkozrakostialebokrátkozrakosť, astigmatizmus, strata sluchu. Krátkozrakosť je porucha zraku, pri ktorej má človek ťažkosti s videním predmetov, ktoré sú ďaleko a dobre vidí blízke predmety. Ochorenie je veľmi časté, postihuje tretinu celej svetovej populácie. Krátkozrakosť sa zvyčajne objavuje vo veku 7-15 rokov a môže sa zhoršiť alebo zostať na rovnakej úrovni bez zmien počas celého života.

Prevencia krátkozrakosti: Správne osvetlenie zníži únavu očí, preto by ste sa mali postarať o správnu organizáciu pracoviska a stolnú lampu. Neodporúča sa pracovať pod žiarivkou. Dodržiavanie režimu vizuálneho stresu, ich striedanie s fyzickou aktivitou. Správna, vyvážená výživa by mala obsahovať komplex základných vitamínov a minerálov: zinok, horčík, vitamín A atď. Posilnenie organizmu otužovaním, fyzickou aktivitou, masážou, kontrastnou sprchou. Sledujte správne držanie tela dieťaťa. Tieto jednoduché preventívne opatrenia môžu minimalizovať pravdepodobnosť zníženého videnia na diaľku, to znamená rozvoj krátkozrakosti. To všetko je dôležité vziať do úvahy u rodičov, ktorých dieťa má dedičný sklon k ochoreniu.

Detský astigmatizmus je optická chyba, keď v oku existujú súčasne dve optické ohniská a ani jedno z nich nie je tam, kde by malo byť. Je to spôsobené tým, že rohovka láme lúče silnejšie pozdĺž jednej osi ako pozdĺž druhej.

Prevencia.

Deti si často jednoducho nevšimnú, že ich videnie sa znižuje. To znamená, že aj keď nie sú žiadne sťažnosti, je lepšie ukázať dieťaťu oftalmológovi raz ročne. Potom sa choroba zistí včas a začne sa liečba. Očné cvičenia na astigmatizmus sú celkom užitočné. R.S. Agarwal teda odporúča urobiť veľké otáčky 100-krát, pohybovať pohľadom pozdĺž línií malého písma na stolíku videnia a kombinovať ich s žmurkaním na každom riadku.

Strata sluchu je porucha sluchu rôznej závažnosti, pri ktorej je vnímanie reči sťažené, ale je možné, ak sú vytvorené určité podmienky (priblíženie reproduktora alebo reproduktora k uchu, použitie zariadenia na zosilnenie zvuku). Keď sa spojí patológia sluchu a reči (hluchonemý), deti nie sú schopné vnímať a reprodukovať reč. Prevencia straty sluchu a hluchoty u detí je najdôležitejším spôsobom riešenia problému straty sluchu. Vedúca úloha v prevencii dedičných foriem straty sluchu. Všetky tehotné ženy by sa mali podrobiť vyšetreniu na zistenie ochorení obličiek a pečene, diabetes mellitus a iných ochorení. Je potrebné obmedziť predpisovanie ototoxických antibiotík tehotným ženám a deťom, najmä mladším detstva. Už od prvých dní života dieťaťa treba prevenciu získaných foriem straty sluchu kombinovať s prevenciou chorôb sluchového ústrojenstva, najmä infekčno-vírusovej etiológie. Ak sa zistia prvé príznaky poruchy sluchu, dieťa by malo byť konzultované s otolaryngológom.