Schéma štruktúry periférnej časti sluchového analyzátora. Ako funguje sluchový analyzátor

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 umiestneného 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 jeho 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 na druhej strane jedným zo svojich výbežkov spojená so strmeňom, ktorý je umiestnený horizontálne a svojou širokou základňou (doskou) je zasunutý 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 - nosná klietka; 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), premývaná spolu s hlavnou membránou intralabyrintovou tekutinou a hrá 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.

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. Oddelenia sluchového analyzátora: periférne, vodivé, kortikálne.

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

a. Základné elektrické javy v slimáku

b. Vnímanie zvukov rôznych výšok

c. Vnímanie zvukov rôznej intenzity

d. Identifikácia zdroja zvuku (Binaurálne počúvanie)

e. sluchová adaptácia

1. Sluchová zmyslová sústava, druhý najdôležitejší analyzátor vzdialených ľudí, zohráva u človeka dôležitú úlohu v súvislosti so vznikom artikulovanej reči.

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

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

PERIFERNÉ ODDELENIE

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

Vnútorné ucho (zariadenia na vnímanie zvuku);

stredné ucho (zariadenia na vedenie zvuku);

Vonkajšie ucho (snímač zvuku).

Zložky tohto odboru sú spojené do koncepcie sluchový orgán.

Funkcie oddelení orgánu sluchu

vonkajšie ucho:

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

b) vedenie zvukovej vlny cez zvukovod do ušného bubienka;

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

Stredné ucho(zvukovo-vodivé oddelenie) je bubienková dutina s 3 sluchovými kostmi: kladivo, nákovka a strmeň.

Bubienok oddeľuje vonkajší zvukovod od bubienkovej dutiny. 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. 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, v dôsledku čoho sa bubienková dutina ventiluje a tlak v nej sa vyrovnáva 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 bubienkovej membrány a vzniku nepríjemných pocitov („“ upchaté uši“), čo znižuje vnímanie zvukov.

Plocha tympanickej membrány (70 mm 2) je oveľa väčšia ako plocha oválneho okienka (3,2 mm 2), vďaka čomu zisk tlak zvukových vĺn na membránu oválneho okna 25-krát. Spojenie kostí znižuje amplitúda zvukových vĺn 2 krát, preto na oválnom okne bubienkovej dutiny dochádza k rovnakému zosilneniu zvukových vĺn. Následne stredné ucho zosilní zvuk asi 60-70-krát a ak zoberieme do úvahy zosilňujúci efekt vonkajšieho ucha, táto hodnota sa zvýši 180-200-krát. V tomto ohľade, pri silných zvukových vibráciách, aby sa zabránilo deštruktívnemu účinku zvuku na receptorový aparát vnútorného ucha, stredné ucho reflexne zapne „ochranný mechanizmus“. Pozostáva z nasledovného: v strednom uchu sú 2 svaly, jeden z nich napína bubienok, druhý fixuje strmienok. Pri silných zvukových efektoch tieto svaly pri ich zmenšení obmedzujú amplitúdu kmitov bubienka a fixujú strmeň. To "uhasí" zvukovú vlnu a zabráni nadmernému budeniu a zničeniu fonoreceptorov Cortiho orgánu.

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

Na hlavnej membráne sa nachádza špirálový orgán - Cortiho orgán (Cortiho orgán) - je to vlastne prístroj na vnímanie zvuku s receptorovými bunkami - to je periférna časť sluchového analyzátora.

Helicotrema (foramen) spája horný a dolný kanál v hornej časti slimáka. Stredný kanál je izolovaný.

Nad Cortiho orgánom je tektoriálna membrána, ktorej jeden koniec je pevný, zatiaľ čo 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 sa prenášajú cez systém sluchových kostičiek stredného ucha na membránu oválneho okienka, čo spôsobuje vibrácie perilymfy vestibulárnej šupiny. Tieto vibrácie sa prenášajú cez helikotrému do perilymfy scala tympani a dostávajú sa k okrúhlemu okienku, ktoré vyčnieva smerom k strednému uchu (to neumožňuje vyblednutiu zvukovej vlny pri prechode vestibulárnym a tympanickým kanálom slimáka). Vibrácie perilymfy sa prenášajú na endolymfu, čo spôsobuje oscilácie hlavnej membrány. Vlákna hlavnej membrány sa dostávajú do oscilačného pohybu spolu s receptorovými bunkami (vonkajšie a vnútorné vláskové bunky) Cortiho orgánu. V tomto prípade sú chĺpky fonoreceptorov v kontakte 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.

ODDELENIE VEDENIA SLUCHOVÉHO ANALYZÁTORA

Predstavuje sa vodivé oddelenie sluchového analyzátora 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 MD) (druhý neurón). Potom, po čiastočnej dekusácii, vlákna sluchovej dráhy smerujú do mediálnych genikulárnych telies talamu, kde opäť nastáva prepnutie (tretí neurón). Odtiaľto sa excitácia dostáva do kôry (temporálny lalok, gyrus temporalis superior, transversus Geschl gyrus) – ide o projekčnú sluchovú kôru.

KORtikálne ODDELENIE AUDIO ANALYZÁTORA

Zastúpené v temporálnom laloku mozgovej kôry - gyrus temporalis superior, gyrus temporalis transverse Heschl. 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). Priateľská činnosť troch kortikálnych zón zabezpečuje rozvoj a funkciu reči.

Sluchový senzorický systém má spätné väzby, ktoré zabezpečujú reguláciu aktivity všetkých úrovní sluchového analyzátora za účasti zostupných dráh, ktoré začínajú od neurónov „sluchovej“ kôry a postupne sa prepínajú v mediálnych genikulárnych telách talamu, nižšej tuberkuly kvadrigeminy stredného mozgu s tvorbou tektospinálnych zostupných dráh a na jadrách kochleárneho tela medulla oblongata s tvorbou vestibulospinálnych dráh. To v reakcii na pôsobenie zvukového podnetu zaisťuje vytvorenie motorickej reakcie: otočenie hlavy a očí (a u zvierat - ušníc) 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 VNÍMA ORGANIUM SLUCHU

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

Frekvencia zvukových vĺn určuje výšku tónu!

Osoba rozlišuje zvukové vlny s frekvenciou 16 až 20 000 Hz (to zodpovedá 10-11 oktávam). Zvuky, ktorých frekvencia je pod 20 Hz (infrazvuk) a nad 20 000 Hz (ultrazvuk) osobou nie sú cítiť!

Zvuk, ktorý pozostáva zo sínusových alebo harmonických vibrácií, sa nazýva tón(vysoká frekvencia - vysoký tón, nízka frekvencia - nízky tón). Zvuk zložený z nesúvisiacich frekvencií sa nazýva tzv 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 hlasitosti je bel = lg I / I 0, v praxi sa však častejšie používa decibel (dB)(0,1 bela). Decibel je 0,1 desatinného logaritmu pomeru intenzity zvuku k jeho prahovej intenzite: dB \u003d 0,1 lg 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 oblasti zvukových vibrácií od 1000 do 3000 Hz, čo zodpovedá ľudskej reči, má ucho najväčšiu citlivosť. Tento súbor frekvencií sa nazýva rečová zóna(1000-3000 Hz). Absolútna citlivosť na zvuk v tomto rozsahu je 1*10 -12 W/m 2 . Pri zvukoch nad 20 000 Hz a pod 20 Hz absolútna sluchová citlivosť prudko klesá - 1 * 10 -3 W / m2. V oblasti reči sú vnímané zvuky, ktoré majú tlak menší ako 1/1000 bar (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 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. Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica novorodenca je sploštená, jeho chrupavka je mäkká, koža je tenká, lalok 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: kladivo, nákovka a vnútorné ucho alebo labyrint má dvojité steny: membránový labyrint je vložený do kosteného. Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a troch polkruhových kanálikov. Kochleárny kanál rozdeľuje slimák na dve časti alebo šupiny. Vnútorné ucho novorodenca je dobre vyvinuté, jeho rozmery sú blízke dospelému. 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).

Cortiho orgán je periférna časť sluchového analyzátora. Vekové vlastnosti

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 chvieť, chĺpky receptorových buniek sa zdeformujú, čo spôsobí tvorbu 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). 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. 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. 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. 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 °.

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. 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.

87 otázka. Prevencia krátkozrakostialebokrátkozrakosť, astigmatizmus, strata sluchu. Krátkozrakosť je porucha zraku, pri ktorej človek nevidí predmety, ktoré sú ďaleko a úplne dobre vidí blízke predmety. Ochorenie je veľmi časté, postihuje tretinu celkovej populácie Zeme. Krátkozrakosť sa zvyčajne objavuje vo veku 7-15 rokov, 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, stolovú lampu. Neodporúča sa pracovať so žiarivkou. Dodržiavanie režimu vizuálnych záťaží, ich striedanie s fyzickými záťažami. 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 opatrenia minimalizujú možnosť zníženého videnia na diaľku, t.j. krátkozrakosti. To všetko je dôležité vziať do úvahy u rodičov, ktorých dieťa má dedičný sklon k ochoreniu.

Detský astigmatizmus je taká optická vada, keď v oku existujú súčasne dve optické ohniská, navyše žiadne z nich nie je tam, kde má byť. Je to spôsobené tým, že rohovka láme lúče pozdĺž jednej osi silnejšie ako pozdĺž druhej.

Prevencia.

Často si deti jednoducho nevšimnú, že ich vízia klesá. Takže 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. Takže R.S. Agarwal radí urobiť veľké otáčky 100-krát, pohybovať pohľadom pozdĺž čiar s malým písmom tabuľky na videnie a kombinovať ich s žmurkaním na každom riadku.

Strata sluchu - strata sluchu rôznej závažnosti, pri ktorej je vnímanie reči sťažené, ale možné, keď sú vytvorené určité podmienky (priblíženie reproduktora alebo reproduktora k uchu, použitie zariadení na zosilnenie zvuku). Pri kombinácii patológie sluchu a reči (hluchota) 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 mali byť vyšetrené na ochorenie obličiek a pečene, cukrovku a iné ochorenia. Je potrebné obmedziť predpisovanie ototoxických antibiotík tehotným ženám a deťom, najmä mladším deťom. Už od prvých dní života dieťaťa treba prevenciu získaných foriem straty sluchu kombinovať s prevenciou chorôb načúvacieho aparátu, najmä infekčno-vírusovej etiológie. Ak sa zistia prvé príznaky poruchy sluchu, dieťa by malo byť konzultované s otorinolaryngológom.