Tabuľka štruktúry a funkcií sluchového senzorického systému. Umiestnenie a štruktúra receptorových buniek špirálového orgánu

Senzorový systém (analyzátor)- nazývajú časť nervového systému pozostávajúcu z prvkov vnímania - senzorické receptory, nervové dráhy, ktoré prenášajú informácie z receptorov do mozgu a časti mozgu, ktoré tieto informácie spracúvajú a analyzujú

Senzorický systém obsahuje 3 časti

1. Receptory - zmyslové orgány

2. Sekcia vodiča, ktorá spája receptory s mozgom

3. Oddelenie mozgovej kôry, ktoré vníma a spracováva informácie.

Receptory- periférny článok určený na vnímanie podnetov z vonkajších resp vnútorné prostredie.

Zmyslové systémy majú spoločný štrukturálny plán a zmyslové systémy sa vyznačujú

Vrstvenie- viac vrstiev nervové bunky, z ktorých prvý je spojený s receptormi a druhý s neurónmi v motorických oblastiach mozgovej kôry. Neuróny sú špecializované na spracovanie odlišné typy senzorické informácie.

Viackanálové- prítomnosť mnohých paralelných kanálov na spracovanie a prenos informácií, čo poskytuje podrobnú analýzu signálu a väčšiu spoľahlivosť.

Rôzny počet prvkov v susedných vrstvách, ktoré tvoria takzvané „senzorové lieviky“ (sťahujúce sa alebo rozširujúce sa) Môžu zabezpečiť elimináciu informačnej redundancie alebo naopak zlomkovú a komplexnú analýzu znakov signálu

Diferenciácia zmyslový systém vertikálne a horizontálne. Vertikálna diferenciácia znamená vytvorenie častí zmyslového systému pozostávajúceho z niekoľkých neurónových vrstiev (čuchové bulby, kochleárne jadrá, genikulárne telá).

Horizontálna diferenciácia predstavuje prítomnosť rôznych vlastností receptorov a neurónov v rámci tej istej vrstvy. Napríklad tyčinky a čapíky v sietnici oka spracovávajú informácie odlišne.

Hlavnou úlohou zmyslového systému je vnímanie a analýza vlastností podnetov, na základe ktorých vznikajú vnemy, vnemy a predstavy. To predstavuje formy zmyslovej, subjektívnej reflexie vonkajšieho sveta.

Funkcie zmyslových systémov

1. Detekcia signálu. Každý zmyslový systém v procese evolúcie sa prispôsobil vnímaniu adekvátnych podnetov, ktoré sú tomuto systému vlastné. Zmyslový systém, napríklad oko, môže dostať rôzne - primerané a neadekvátne podráždenia (svetlo alebo úder do oka). Zmyslové systémy vnímajú silu - oko vníma 1 svetelný fotón (10 V -18 W). Náraz do oka (10 V -4 W). Elektrický prúd (10V-11W)
2. Rozlišovacie signály.
3. Prenos alebo konverzia signálu. Akýkoľvek zmyslový systém funguje ako prevodník. Premieňa jednu formu energie pôsobiaceho podnetu na energiu nervové podráždenie. Senzorický systém nesmie skresľovať stimulačný signál.

• Môže byť priestorový
• Časové premeny
• obmedzenie informačnej redundancie (zahrnutie inhibičných prvkov, ktoré inhibujú susedné receptory)
• Identifikácia základných vlastností signálu

1. Kódovanie informácií - vo forme nervových impulzov
2. Detekcia signálu atď. e) zvýraznenie znakov podnetu, ktorý má behaviorálny význam
3. Poskytnite rozpoznávanie obrazu
4. Prispôsobte sa podnetom
5. Interakcia zmyslových systémov, ktoré tvoria schému okolitého sveta a zároveň nám umožňujú korelovať sa s touto schémou, pre naše prispôsobenie. Všetky živé organizmy nemôžu existovať bez vnímania informácií z životné prostredie. Čím presnejšie organizmus dostane takéto informácie, tým vyššie budú jeho šance v boji o existenciu.

Senzorické systémy sú schopné reagovať na nevhodné podnety. Ak vyskúšate svorky batérie, spôsobí to chuťový vnem- kyslý, ide o pôsobenie elektrického prúdu. Takáto reakcia zmyslového systému na primerané a neadekvátne podnety vyvolala pre fyziológiu otázku – nakoľko môžeme dôverovať svojim zmyslom.

Johann Müller sformuloval v roku 1840 zákon špecifickej energie zmyslových orgánov.

Kvalita vnemov nezávisí od povahy stimulu, ale je úplne určená špecifickou energiou obsiahnutou v senzitívnom systéme, ktorá sa uvoľňuje pri pôsobení stimulu.

S týmto prístupom môžeme vedieť len to, čo je vlastné nám, a nie to, čo je vo svete okolo nás. Následné štúdie ukázali, že vzruchy v akomkoľvek zmyslovom systéme vznikajú na základe jedného energetického zdroja – ATP.

Müllerov žiak Helmholtz vytvoril teória symbolov, podľa ktorého vnemy považoval za symboly a predmety okolitého sveta. Teória symbolov popierala možnosť poznania okolitého sveta.

Tieto 2 smery sa nazývali fyziologický idealizmus. čo je senzácia? Pocit je subjektívnym obrazom objektívneho sveta. Pocity sú obrazy vonkajšieho sveta. Existujú v nás a vznikajú pôsobením vecí na naše zmyslové orgány. Pre každého z nás bude tento obraz subjektívny, t.j. závisí od stupňa nášho vývoja, skúseností a každý človek vníma okolité predmety a javy po svojom. Budú objektívne, t.j. to znamená, že existujú nezávisle od nášho vedomia. Keďže existuje subjektivita vnímania, ako sa rozhodnúť, kto vníma najsprávnejšie? Kde bude pravda? Kritériom pravdivosti je Praktické aktivity. Dochádza k postupnému poznaniu. V každej fáze sa ukáže nové informácie. Dieťa ochutnáva hračky, rozoberá ich do detailov. Práve na základe tejto hlbokej skúsenosti získavame hlbšie poznatky o svete.

Klasifikácia receptorov.

1. Primárne a sekundárne. primárne receptory predstavujú receptorové zakončenie, ktoré je tvorené úplne prvým citlivým neurónom (Paciniho teliesko, Meissnerovo teliesko, Merkelovej disk, Ruffiniho teliesko). Tento neurón leží v spinálny ganglion. Sekundárne receptory vnímať informácie. Kvôli špecializovaným nervovým bunkám, ktoré potom prenášajú vzruch do nervového vlákna. Citlivé bunky orgánov chuti, sluchu, rovnováhy.
2. Diaľkové a kontaktné. Niektoré receptory vnímajú excitáciu priamym kontaktom - kontaktom, zatiaľ čo iné môžu vnímať podráždenie na určitú vzdialenosť - vzdialenú
3. Exteroreceptory, interoreceptory. Exteroreceptory- vnímať podráždenie z vonkajšie prostredie- zrak, chuť atď. a zabezpečujú prispôsobenie sa prostrediu. Interoreceptory- receptory vnútorných orgánov. Odrážajú stav vnútorných orgánov a vnútorného prostredia tela.
4. Somatické - povrchné a hlboké. Povrchové - koža, sliznice. Hlboké - receptory svalov, šliach, kĺbov
5. Viscerálny
6. CNS receptory
7. Špeciálne zmyslové receptory – zrakový, sluchový, vestibulárny, čuchový, chuťový

Podľa povahy vnímania informácií

1. Mechanoreceptory (koža, svaly, šľachy, kĺby, vnútorné orgány)
2. termoreceptory (koža, hypotalamus)
3. Chemoreceptory (aortálny oblúk, karotický sínus, medulla oblongata, jazyk, nos, hypotalamus)
4. Fotoreceptor (oko)
5. Receptory bolesti (nociceptívne) (koža, vnútorné orgány, sliznice)

Mechanizmy excitácie receptorov

V prípade primárnych receptorov je pôsobenie stimulu vnímané zakončením senzitívneho neurónu. Aktívny stimul môže spôsobiť hyperpolarizáciu alebo depolarizáciu povrchovej membrány receptorov, najmä v dôsledku zmien priepustnosti sodíka. Zvýšenie permeability pre sodíkové ióny vedie k depolarizácii membrány a na receptorovej membráne sa objaví receptorový potenciál. Existuje dovtedy, kým stimul pôsobí.

Receptorový potenciál nedodržiava zákon „Všetko alebo nič“, jeho amplitúda závisí od sily podnetu. Nemá žiadnu refraktérnu periódu. To umožňuje zhrnúť receptorové potenciály pri pôsobení následných stimulov. Šíri meléno, s vyhynutím. Keď receptorový potenciál dosiahne kritický prah, spustí akčný potenciál v najbližšom Ranvierovom uzle. Pri zachytení Ranviera vzniká akčný potenciál, ktorý sa riadi zákonom „Všetko alebo nič.“ Tento potenciál sa bude šíriť.

V sekundárnom receptore je pôsobenie stimulu vnímané receptorovou bunkou. V tejto bunke vzniká receptorový potenciál, ktorý bude mať za následok uvoľnenie mediátora z bunky do synapsie, ktorý pôsobí na postsynaptickú membránu citlivého vlákna a interakciou mediátora s receptormi dochádza k vytvoreniu ďalšieho, lokálny potenciál, ktorý je tzv generátor. Svojimi vlastnosťami je identický s receptorom. Jeho amplitúda je určená množstvom uvoľneného mediátora. Mediátory - acetylcholín, glutamát.

Akčné potenciály sa vyskytujú periodicky, tk. vyznačujú sa obdobím refraktérnosti, kedy membrána stráca vlastnosť excitability. Akčné potenciály vznikajú diskrétne a receptor v zmyslovom systéme funguje ako analógovo-diskrétny prevodník. V receptoroch je pozorovaná adaptácia - adaptácia na pôsobenie stimulov. Niektorí sa prispôsobujú rýchlo a niektorí pomaly. S adaptáciou klesá amplitúda receptorového potenciálu a počet nervových impulzov, ktoré idú pozdĺž citlivého vlákna. Receptory kódujú informácie. Je to možné frekvenciou potenciálov, zoskupením impulzov do samostatných salv a intervalmi medzi salvami. Kódovanie je možné podľa počtu aktivovaných receptorov v receptívnom poli.

Prah podráždenia a prah zábavy.

Prah podráždenia- minimálna sila podnetu, ktorý vyvoláva vnem.

Prahová zábava- minimálna sila zmeny podnetu, pri ktorej vzniká nový vnem.

Vlasové bunky sú vzrušené, keď sú chĺpky posunuté o 10 až -11 metrov - 0,1 amstremu.

V roku 1934 Weber sformuloval zákon, ktorý stanovuje vzťah medzi počiatočnou silou podráždenia a intenzitou pocitu. Ukázal, že zmena sily stimulu je konštantná hodnota

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

Fechner zistil, že pocit je priamo úmerný logaritmu podráždenia.

S=a*logR+b S-pocit R- podráždenie

S \u003d KI v stupni A I - sila podráždenia, K a A - konštanty

Pre hmatové receptory S=9,4*I d 0,52

Senzorické systémy majú receptory na samoreguláciu citlivosti receptorov.

Vplyv sympatického systému - sympatický systém zvyšuje citlivosť receptorov na pôsobenie podnetov. To je užitočné v nebezpečnej situácii. Zvyšuje excitabilitu receptorov - retikulárnu formáciu. V zložení senzorických nervov sa našli eferentné vlákna, ktoré môžu meniť citlivosť receptorov. V sluchovom orgáne sú také nervové vlákna.

Senzorický sluchový systém

Pre väčšinu ľudí žijúcich v modernej zastávke sluch postupne klesá. Stáva sa to s vekom. To je uľahčené znečistením okolitými zvukmi - vozidlá, diskotéka atď. Zmeny v načúvacom prístroji sa stávajú nezvratnými. Ľudské uši obsahujú 2 citlivé orgány. Sluch a rovnováha. Zvukové vlny sa šíria vo forme kompresií a zriedenia v elastických médiách a šírenie zvukov v hustých médiách je lepšie ako v plynoch. Zvuk má 3 dôležité vlastnosti- výška tónu alebo frekvencia, sila alebo intenzita a zafarbenie. Výška zvuku závisí od frekvencie vibrácií a ľudské ucho vníma s frekvenciou 16 až 20 000 Hz. S maximálnou citlivosťou od 1000 do 4000 Hz.

Hlavná frekvencia zvuku hrtana človeka je 100 Hz. Ženy - 150 Hz. Pri hovore sa objavujú ďalšie vysokofrekvenčné zvuky vo forme syčania, pískania, ktoré pri telefonovaní zmiznú a reč je tak jasnejšia.

Akustický výkon je určený amplitúdou vibrácií. Akustický výkon sa vyjadruje v dB. Moc je logaritmický vzťah. Šepkaná reč - 30 dB, normálna reč - 60-70 dB. Hluk dopravy - 80, hluk leteckého motora - 160. Akustický výkon 120 dB spôsobuje nepohodlie a 140 vedie k bolesti.

Zafarbenie je určené sekundárnymi vibráciami na zvukových vlnách. Usporiadané vibrácie - vytvárajú hudobné zvuky. Náhodné vibrácie spôsobujú iba hluk. Tá istá nota znie inak rôzne nástroje v dôsledku rôznych dodatočných výkyvov.

Ľudské ucho má 3 časti – vonkajšie, stredné a vnútorné ucho. Vonkajšie ucho predstavuje ušnica, ktorá funguje ako lievik na zachytávanie zvuku. Ľudské ucho zachytáva zvuky menej dokonale ako králik, kôň, ktorý dokáže ovládať svoje uši. Na báze ušnice je chrupavka, s výnimkou ušného laloku. chrupavkového tkaniva dodáva uchu pružnosť a tvar. Ak je chrupavka poškodená, potom sa obnovuje rastom. Vonkajšie zvukovodu Tvar S - zvnútra, dopredu a dole, dĺžka 2,5 cm.Sluchový kanál je pokrytý kožou s nízkou citlivosťou vonkajšej časti a vysokou citlivosťou vnútornej. Na vonkajšej strane zvukovodu sú chĺpky, ktoré bránia časticiam dostať sa do zvukovodu. Ušné kanáliky produkujú žlté mazivo, ktoré tiež chráni zvukovod. Na konci priechodu je tympanická membrána, ktorá pozostáva z vláknitých vlákien pokrytých zvonka kožou a zvnútra sliznicou. Ušný bubienok oddeľuje stredné ucho od vonkajšieho ucha. Ten kolíše s frekvenciou vnímaného zvuku.

Stredné ucho je reprezentované bubienkovou dutinou, ktorej objem je približne 5-6 kvapiek vody a bubienková dutina naplnený vzduchom, vystlaný sliznicou a obsahuje 3 sluchové kostičky: kladivko, nákovu a strmienok Stredné ucho komunikuje s nosohltanom pomocou Eustachovej trubice. V pokoji je lúmen Eustachovej trubice uzavretý, čím sa vyrovnáva tlak. Zápalové procesyčo vedie k zápalu tohto potrubia spôsobiť pocit preťaženia. Stredné ucho je oddelené od vnútorného ucha oválnym a okrúhlym otvorom. Vibrácie bubienka sa prenášajú cez systém pák strmeňom na oválne okno a vonkajšie ucho prenáša zvuky vzduchom.

Je rozdiel v ploche tympanickej membrány a oválneho okienka (plocha bubienka je 70 mm štvorcových a plocha oválneho okienka je 3,2 mm štvorcových). Keď sa vibrácie prenášajú z membrány do oválneho okna, amplitúda klesá a sila vibrácií sa zvyšuje 20-22 krát. Pri frekvenciách do 3000 Hz sa prenáša 60 % E vnútorné ucho. V strednom uchu sú 2 svaly, ktoré menia vibrácie: tenzorový sval bubienkovej membrány (pripojený k centrálnej časti bubienkovej membrány a k rukoväti malleusu) - so zvýšením kontrakčnej sily sa amplitúda znižuje; strmeňový sval – jeho sťahy obmedzujú pohyb strmeňa. Tieto svaly zabraňujú poraneniu ušného bubienka. Okrem vzdušného prenosu zvukov existujú prenos kostí, ale táto sila zvuku nie je schopná spôsobiť kmitanie kostí lebky.

vnútri ucha

vnútorné ucho je bludisko vzájomne prepojených rúrok a nástavcov. Orgán rovnováhy sa nachádza vo vnútornom uchu. Labyrint má kostný základ, a vo vnútri je membránový labyrint a je tam endolymfa. Slimák patrí do sluchovej časti, tvorí 2,5 otáčky okolo stredovej osi a je rozdelený na 3 rebríky: vestibulárny, bubienkový a blanitý. Vestibulárny kanál začína membránou oválneho okienka a končí okrúhlym okienkom. Na vrchole slimáka tieto 2 kanály komunikujú s helikokrémom. A oba tieto kanály sú vyplnené perilymfou. Cortiho orgán sa nachádza v strednom membránovom kanáli. Hlavná membrána je vyrobená z elastických vlákien, ktoré začínajú na základni (0,04 mm) a siahajú nahor (0,5 mm). Nahor sa hustota vlákien znižuje 500-krát. Cortiho orgán sa nachádza na hlavnej membráne. Skladá sa z 20-25 tisíc špeciálnych vlasových buniek umiestnených na podporných bunkách. Vlasové bunky ležia v 3-4 radoch (vonkajší rad) a v jednom rade (vnútorný). Na vrchole vláskových buniek sú stereocily alebo kinocilie, najväčšie stereocily. Senzorické vlákna sa približujú k vlasovým bunkám 8 párov CHMN zo špirálového ganglia. Zároveň 90% izolovaných citlivých vlákien končí na vnútorných vláskových bunkách. Na jednu vnútornú vlasovú bunku sa zbieha až 10 vlákien. A v zložení nervové vlákna existujú aj eferentné (olivovo-kochleárny zväzok). Tvoria inhibičné synapsie na senzorických vláknach zo špirálového ganglia a inervujú vonkajšie vláskové bunky. Podráždenie Cortiho orgánu je spojené s prenosom vibrácií kostí do oválneho okna. Nízkofrekvenčné vibrácie sa šíria od oválneho okienka k hornej časti slimáka (zapojená je celá hlavná membrána).Pri nízkych frekvenciách sa pozoruje excitácia vláskových buniek ležiacich na vrchu slimáka. Bekashi študoval šírenie vĺn v kochlei. Zistil, že keď sa frekvencia zvyšovala, nasával sa menší stĺpec kvapaliny. Vysokofrekvenčné zvuky nemôžu zahŕňať celý stĺpec tekutiny, takže čím vyššia je frekvencia, tým menej kolíše perilymfa. Počas prenosu zvukov cez membránový kanál môže dôjsť k osciláciám hlavnej membrány. Keď hlavná membrána osciluje, vláskové bunky sa pohybujú smerom nahor, čo spôsobuje depolarizáciu, a ak smerom nadol, chĺpky sa odchyľujú dovnútra, čo vedie k hyperpolarizácii buniek. Keď sa vlasové bunky depolarizujú, Ca kanály sa otvoria a Ca podporuje akčný potenciál, ktorý nesie informácie o zvuku. Vonkajšie sluchové bunky majú eferentnú inerváciu a k prenosu vzruchu dochádza pomocou popola na vonkajších vláskových bunkách. Tieto bunky môžu meniť svoju dĺžku: pri hyperpolarizácii sa skracujú a pri polarizácii sa predlžujú. Zmena dĺžky vonkajších vláskových buniek ovplyvňuje oscilačný proces, ktorý zlepšuje vnímanie zvuku vnútornými vláskovými bunkami. Zmena potenciálu vláskových buniek je spojená s iónovým zložením endo- a perilymfy. Perylymfa sa podobá mozgovomiechovému moku a endolymfa áno vysoká koncentrácia K (150 mmol). Preto endolymfa získava kladný náboj perilymfy (+80 mV). Vlasové bunky obsahujú veľa K; oni majú membránový potenciál a negatívne nabité vo vnútri a pozitívne vonku (MP = -70 mV) a potenciálny rozdiel umožňuje, aby K prenikal z endolymfy do vláskových buniek. Zmenou polohy jedného vlasu sa otvorí 200-300 K-kanálov a dôjde k depolarizácii. Uzavretie je sprevádzané hyperpolarizáciou. V Corti telo ide frekvenčné kódovanie v dôsledku budenia rôznych častí hlavnej membrány. Zároveň sa ukázalo, že nízkofrekvenčné zvuky môžu byť kódované rovnakým počtom nervových impulzov ako zvuk. Takéto kódovanie je možné pri vnímaní zvuku do 500 Hz. Kódovanie zvukovej informácie sa dosahuje zvýšením počtu salv vlákien pre intenzívnejší zvuk a vďaka počtu aktivovaných nervových vlákien. Senzorické vlákna špirálového ganglia končia v dorzálnych a ventrálnych jadrách slimáka medulla oblongata. Z týchto jadier signál vstupuje do olivových jadier vlastnej aj opačnej strany. Z jej neurónov idú vzostupné cesty ako súčasť laterálnej slučky, ktoré sa približujú k dolným tuberkulám quadrigeminy a mediálnemu genikulárnemu telu thalamus opticus. Z posledného ide signál do horného temporálneho gyru (Geshl gyrus). To zodpovedá poliam 41 a 42 (primárna zóna) a poľu 22 (sekundárna zóna). V CNS existuje topotonická organizácia neurónov, to znamená, že zvuky sú vnímané s rozdielna frekvencia a rôznej intenzity. kortikálne centrum má dôsledky na vnímanie, zvukovú sekvenciu a priestorovú lokalizáciu. Porážkou 22. poľa je porušená definícia slov (receptívna opozícia).

Jadrá hornej olivy sú rozdelené na strednú a bočnú časť. A bočné jadrá určujú nerovnakú intenzitu zvukov prichádzajúcich do oboch uší. Stredné jadro hornej olivy zachytáva časové rozdiely v príjme zvukové signály. Zistilo sa, že signály z oboch uší vstupujú do rôznych dendritických systémov toho istého vnímajúceho neurónu. Porušenie sluchové vnímanie pri podráždení sa môže prejaviť zvonením v ušiach vnútorné ucho alebo sluchový nerv a dva typy hluchoty: vodivá a nervová. Prvá je spojená s léziami vonkajšieho a stredného ucha (vosková zátka), druhá je spojená s defektmi vo vnútornom uchu a léziami sluchového nervu. Starší ľudia strácajú schopnosť vnímať vysoké hlasy. Vďaka dvom ušiam je možné určiť priestorovú lokalizáciu zvuku. To je možné, ak sa zvuk odchyľuje od strednej polohy o 3 stupne. Pri vnímaní zvukov je možné vyvinúť adaptáciu vďaka retikulárnej formácii a eferentným vláknam (pôsobením na vonkajšie vláskové bunky.

vizuálny systém.

Vízia je viaczložkový proces, ktorý začína projekciou obrazu na sietnicu oka, potom dochádza k excitácii fotoreceptorov, prenosu a transformácii v nervových vrstvách vizuálny systém a končí prijatím rozhodnutia o vizuálnom obraze vyššími kortikálnymi oddeleniami.

Štruktúra a funkcie optického aparátu oka. Oko má guľovitý tvar, ktorý je dôležitý pre otáčanie oka. Svetlo prechádza niekoľkými priehľadnými médiami - rohovkou, šošovkou a sklovcom, ktoré majú určité refrakčné schopnosti vyjadrené v dioptriách. Dioptria sa rovná refrakčnej sile šošovky s ohniskovou vzdialenosťou 100 cm.Sila lomu oka pri pozorovaní vzdialených predmetov je 59D, blízkych je 70,5D. Na sietnici sa vytvorí obrátený obraz.

Ubytovanie- prispôsobenie oka jasnému videniu predmetov na rôzne vzdialenosti. Pri akomodácii zohráva hlavnú úlohu šošovka. Pri zvažovaní blízkych predmetov sa ciliárne svaly stiahnu, väzivo zinnu sa uvoľní, šošovka sa vďaka svojej elasticite stáva konvexnejšou. Pri zvažovaní vzdialených sú svaly uvoľnené, väzy sú natiahnuté a naťahujú šošovku, čím sa stáva viac sploštenou. Ciliárne svaly sú inervované parasympatickými vláknami okulomotorického nervu. Normálne je najvzdialenejší bod jasného videnia v nekonečne, najbližší je 10 cm od oka. Šošovka vekom stráca elasticitu, takže najbližší bod jasného videnia sa vzďaľuje a vzniká starecká ďalekozrakosť.

Refrakčné anomálie oka.

Krátkozrakosť (krátkozrakosť). Ak je pozdĺžna os oka príliš dlhá alebo sa zvyšuje refrakčná sila šošovky, potom je obraz zaostrený pred sietnicou. Osoba nevidí dobre. Predpísané sú okuliare s konkávnymi šošovkami.

Ďalekozrakosť (hypermetropia). Vyvíja sa s poklesom refrakčných médií oka alebo so skrátením pozdĺžnej osi oka. Výsledkom je, že obraz je zaostrený za sietnicou a človek má problém vidieť blízke predmety. Predpísané sú okuliare s konvexnými šošovkami.

Astigmatizmus je nerovnomerný lom lúčov v rôznych smeroch v dôsledku neprísne guľovitého povrchu rohovky. Kompenzujú ich sklá s povrchom približujúcim sa valcovému.

Žiak a pupilárny reflex. Zrenica je otvor v strede dúhovky, cez ktorý prechádzajú svetelné lúče do oka. Zrenica zlepšuje jasnosť obrazu na sietnici zväčšením hĺbky poľa oka a odstránením sférická aberácia. Ak si zakryjete oko pred svetlom a potom ho otvoríte, zrenička sa rýchlo zúži – zrenicový reflex. Pri jasnom svetle je veľkosť 1,8 mm, s priemerom - 2,4, v tme - 7,5. Priblíženie má za následok horšiu kvalitu obrazu, ale zvyšuje citlivosť. Reflex má adaptačnú hodnotu. Sympatická zrenička sa rozširuje, parasympatická zrenička sa zužuje. o zdravé veľkosti obaja žiaci sú rovnakí.

Štruktúra a funkcie sietnice. Sietnica je vnútorná membrána oka citlivá na svetlo. Vrstvy:

Pigmentárne - rad procesných epiteliálnych buniek čiernej farby. Funkcie: tienenie (zabraňuje rozptylu a odrazu svetla, zvyšuje jasnosť), regenerácia zrakového pigmentu, fagocytóza úlomkov tyčiniek a čapíkov, výživa fotoreceptorov. Kontakt medzi receptormi a vrstvou pigmentu je slabý, takže práve tu dochádza k odlúčeniu sietnice.

Fotoreceptory. Za to sú zodpovedné banky farebné videnie, je ich 6-7 mil.. Tyčinky na súmrak je ich 110-123 mil.. Sú umiestnené nerovnomerne. AT fossa- iba banky, tu - najväčšia zraková ostrosť. Tyčinky sú citlivejšie ako banky.

Štruktúra fotoreceptora. Skladá sa z vonkajšej receptívnej časti - vonkajšieho segmentu, s vizuálnym pigmentom; spojovacia noha; jadrová časť s presynaptickým zakončením. Vonkajšia časť pozostáva z diskov - dvojmembránová štruktúra. Vonkajšie segmenty sú neustále aktualizované. Presynaptický terminál obsahuje glutamát.

vizuálne pigmenty. V tyčinkách - rodopsín s absorpciou v oblasti 500 nm. V bankách - jodopsín s absorpciou 420 nm (modrá), 531 nm (zelená), 558 (červená). Molekula pozostáva z proteínu opsínu a chromoforovej časti – sietnice. Svetlo vníma iba cis-izomér.

Fyziológia fotorecepcie. Po absorpcii kvanta svetla sa cis-retinal zmení na trans-retinal. To spôsobuje priestorové zmeny v bielkovinovej časti pigmentu. Pigment sa stáva bezfarebným a transformuje sa na metarodopsín II, ktorý je schopný interagovať s proteínom transducínom viazaným na membránu. Transducín sa aktivuje a viaže sa na GTP, čím sa aktivuje fosfodiesteráza. PDE ničí cGMP. Výsledkom je, že koncentrácia cGMP klesá, čo vedie k uzavretiu iónových kanálov, zatiaľ čo koncentrácia sodíka klesá, čo vedie k hyperpolarizácii a objaveniu sa receptorového potenciálu, ktorý sa šíri cez bunku k presynaptickému zakončeniu a spôsobuje zníženie uvoľňovanie glutamátu.

Obnovenie počiatočného tmavého stavu receptora. Keď metarhodopsín stratí svoju schopnosť interagovať s tranducínom, aktivuje sa guanylátcykláza, ktorá syntetizuje cGMP. Guanylátcykláza je aktivovaná poklesom koncentrácie vápnika vypudzovaného z bunky výmenným proteínom. Výsledkom je, že koncentrácia cGMP stúpa a opäť sa viaže na iónový kanál a otvára ho. Pri otvorení vstupujú sodík a vápnik do bunky, depolarizujú receptorovú membránu a premieňajú ju do tmavého stavu, čo opäť urýchľuje uvoľňovanie mediátora.

sietnicové neuróny.

Fotoreceptory sú synapticky spojené s bipolárnymi neurónmi. Pôsobením svetla na neurotransmiter sa uvoľňovanie mediátora znižuje, čo vedie k hyperpolarizácii bipolárneho neurónu. Z bipolárneho signálu sa prenáša do ganglií. Impulzy z mnohých fotoreceptorov sa zbiehajú do jedného gangliového neurónu. Interakciu susedných neurónov sietnice zabezpečujú horizontálne a amakrinné bunky, ktorých signály menia synaptický prenos medzi receptormi a bipolárnymi (horizontálnymi) a medzi bipolárnymi a gangliovými (amakrinnými). Amakrinné bunky vykonávajú laterálnu inhibíciu medzi susednými gangliovými bunkami. Systém obsahuje aj eferentné vlákna, ktoré pôsobia na synapsie medzi bipolárnymi a gangliovými bunkami a regulujú tak excitáciu medzi nimi.

Nervové dráhy.

1. neurón je bipolárny.

2. - gangliový. Ich procesy sú v zložení optický nerv, urobte čiastočný prechod (potrebný na poskytnutie informácií každej hemisfére z každého oka) a prejdite do mozgu ako súčasť vizuálneho traktu, čím sa dostanete do laterálneho genikulárneho tela talamu (3. neurón). Z talamu - do projekčnej zóny kôry, 17. poľa. Tu je 4. neurón.

zrakové funkcie.

Absolútna citlivosť. Pre vznik zrakového vnemu je potrebné, aby svetelný podnet mal minimálnu (prahovú) energiu. Tyčinka môže byť vzrušená jedným kvantom svetla. Tyčinky a banky sa málo líšia v excitabilite, ale počet receptorov, ktoré vysielajú signály do jednej gangliovej bunky, je odlišný v strede a na periférii.

Vizuálna adaptácia.

Prispôsobenie zrakového zmyslového systému podmienkam jasného osvetlenia - adaptácia svetla. Opačný jav temná adaptácia. Zvýšenie citlivosti v tme je postupné, v dôsledku tmavého obnovenia zrakových pigmentov. Najprv sa rekonštituujú jodopsínové banky. Má malý vplyv na citlivosť. Potom sa rodopsín tyčiniek obnoví, čo výrazne zvyšuje citlivosť. Pre adaptáciu sú dôležité aj procesy zmeny spojenia medzi prvkami sietnice: oslabenie horizontálnej inhibície, čo vedie k zvýšeniu počtu buniek, vysielanie signálov do gangliového neurónu. Svoju úlohu zohráva aj vplyv CNS. Pri osvetlení jedného oka znižuje citlivosť druhého.

Diferenciálna vizuálna citlivosť. Podľa Weberovho zákona človek rozozná rozdiel v osvetlení, ak je silnejšie o 1-1,5%.

Jas Kontrast vzniká v dôsledku vzájomnej laterálnej inhibície optických neurónov. Sivý pruh na svetlom pozadí sa javí tmavší ako sivý pruh na tmavom pozadí, pretože bunky excitované svetlým pozadím inhibujú bunky excitované sivým pruhom.

Oslepujúci jas svetla. Príliš jasné svetlo spôsobuje nepríjemný pocit slepota. Horná hranica oslepujúci jas závisí od prispôsobenia oka. Čím dlhšie bolo prispôsobenie tme, tým menej jasu spôsobuje oslnenie.

Zotrvačnosť videnia. Vizuálny vnem sa objaví a okamžite zmizne. Od podráždenia k vnímaniu prejde 0,03-0,1 s. Podnety, ktoré za sebou rýchlo nasledujú, sa spájajú do jedného vnemu. Minimálna frekvencia opakovania svetelných stimulov, pri ktorej dochádza k fúzii individuálne vnemy, sa nazýva kritická frekvencia fúzie blikania. Na tom je založená kinematografia. Pocity, ktoré pokračujú po ukončení podráždenia, sú sekvenčné obrazy (obraz lampy v tme po jej vypnutí).

Farebné videnie.

Celé viditeľné spektrum od fialovej (400 nm) po červenú (700 nm).

Teórie. Trojzložková Helmholtzova teória. Farebný vnem zaisťujú tri typy žiaroviek citlivých na jednu časť spektra (červená, zelená alebo modrá).

Goeringova teória. Banky obsahujú látky citlivé na bielo-čierne, červeno-zelené a žlto-modré žiarenie.

Konzistentné farebné obrázky. Ak sa pozriete na maľovaný predmet, a potom na Biele pozadie, potom pozadie získa ďalšiu farbu. Dôvodom je farebné prispôsobenie.

Farbosleposť. Farbosleposť je porucha, pri ktorej nie je možné rozlíšiť farby. Pri protanopii sa červená farba nerozlišuje. S deuteranopiou - zelená. S tritanopiou - modrá. Diagnostikované polychromatickými tabuľkami.

Úplná strata vnímania farieb je achromázia, pri ktorej je všetko vidieť v odtieňoch šedej.

Vnímanie priestoru.

Zraková ostrosť- maximálna schopnosť oka rozlišovať jednotlivé detaily predmetov. Normálne oko rozlišuje dva body videné pod uhlom 1 minúty. Maximálna ostrosť v oblasti makuly. Určené špeciálnymi tabuľkami.

zvukové vlny sú mechanické vibrácie média rozdielna frekvencia a amplitúdy. Tieto vibrácie vnímame ako zvuky, ktoré sa líšia výškou a hlasitosťou.

Náš sluchový analyzátor je schopný vnímať zvukové vibrácie vo frekvenčnom rozsahu od 16 Hz do 20 000 Hz. Ukážka nízky zvuk(125 Hz) - hukot chladničky a vysoký zvuk (5 000 Hz) - pískanie komárov. Frekvencie pod 16 Hz (infrazvuk) a nad 20 000 Hz (ultrazvuk) nám zvukové vnemy nespôsobujú. Infrazvuk aj ultrazvuk však ovplyvňujú naše telo. Intenzitu zvukových vĺn vnímame ako hlasitosť zvukov. Ich mernou jednotkou je bel (decibel): hlasitosť tichého šepotu je 10 decibelov, hlasný plač je 80-90 decibelov a zvuk 130 decibelov spôsobuje silná bolesť v ušiach.

Na tympanickej membráne sa nachádza vzduchová dutina - stredného ucha. Je to spojené s eustachova trubica s hltanom a cez neho - s ústnou dutinou. Tieto kanály spájajú vonkajšie prostredie so stredným uchom a fungujú ako poistka, ktorá ho chráni pred zranením. Zvyčajne je vstup do Eustachovej trubice uzavretý, otvára sa až pri prehĺtaní. Ak je stredné ucho pod nadmerným tlakom v dôsledku pôsobenia zvukových vĺn, stačí otvoriť ústa a dať si dúšok: tlak v strednom uchu sa porovná s atmosférickým tlakom.

Stredné ucho je zosilňovač, ktorý dokáže meniť amplitúdu zvukových vĺn, ktoré sa prenášajú z bubienka do vnútorného ucha. Ako sa to stane? Z ušného bubienka sa tiahne reťaz malých kostí, ktoré sú navzájom pohyblivo spojené: kladivo, nákovka a strmeň. Rukoväť malleusu je pripevnená k bubienkovej membráne, zatiaľ čo strmeň spočíva na inej membráne. Toto je membrána otvoru, ktorá sa nazýva oválne okno - je to hranica medzi stredným a vnútorným uchom.

Vibrácie ušného bubienka spôsobiť pohyb sluchové ossicles, ktoré zatlačia membránu oválneho okienka, a to začne kmitať. V oblasti je táto membrána oveľa menšia ako tympanická membrána, a preto kolíše s väčšou amplitúdou. Zvýšené vibrácie membrány oválneho okienka sa prenášajú do vnútorného ucha.

Vnútorné ucho je hlboké spánková kosť lebky. Práve tu sa v špeciálnom zariadení zvanom slimák nachádza receptorový aparát sluchového analyzátora. Slimák je kostný kanálik obsahujúci dve pozdĺžne membrány. Spodná (bazálna) membrána je tvorená hustým spojivovým tkanivom a horná tenká jednovrstvová. Membrány rozdeľujú kochleárny kanál na tri časti - horný, stredný a dolný kanál. Spodné a horné kanály v hornej časti kučier sú navzájom kombinované a stredný kanál je uzavretá dutina. Kanály sú naplnené tekutinami: dolné a horné kanály sú naplnené perilymfou a stredný kanál je naplnený endolymfou, ktorá je viskózna pozdĺž perilymfy. Horný kanál začína od oválneho okna a spodný končí zaobleným oknom, ktoré sa nachádza pod oválnym. Vibrácie membrány oválneho okienka sa prenášajú do perilymfy a vznikajú v nej vlny. Rozširujú sa cez horné a dolné kanály a dosahujú membránu zaobleného okna.

Štruktúra receptorového aparátu sluchového analyzátora

Aké sú dôsledky pohybu vĺn v perilymfe? Aby ste to zistili, zvážte štruktúru receptorového aparátu sluchového analyzátora. Na bazálnej membráne stredného kanála po celej jeho dĺžke je takzvaný cortov orgán - aparát obsahujúci receptory a podporné bunky. Každá receptorová bunka obsahuje až 70 výrastkov – chĺpkov. Nad vláskovými bunkami je krycia membrána, ktorá je v kontakte s chĺpkami. Cortiho orgán je rozdelený na sekcie, z ktorých každá je zodpovedná za vnímanie vĺn určitej frekvencie.

Tekutina obsiahnutá v kanáloch špirály je prenosovým článkom, ktorý prenáša energiu zvukových vibrácií na kryciu membránu kôrového orgánu. Keď sa vlna pohybuje perilymfou v hornom kanáli, tenká membrána medzi ňou a stredným kanálom sa ohýba, pôsobí na endolymfu a tlačí kryciu membránu do vláskových buniek. V reakcii na mechanické pôsobenie - tlak na chĺpky - sa v receptoroch vytvárajú signály, ktoré prenášajú do dendritov citlivých neurónov. V týchto neurónoch vznikajú nervové impulzy, ktoré sú vysielané pozdĺž axónov, ktoré sa spájajú do sluchového nervu, aby centrálne oddelenie analyzátor zvuku. Výška zvuku, ktorý vnímame, je určená tým, z ktorej časti Cortiho orgánu signál pochádza.

Centrálna časť sluchového analyzátora

Nervové impulzy pre citlivé neuróny sluchové nervy vstupujú do početných jadier mozgového kmeňa, kde primárne spracovanie signály, potom - do talamu a z neho - v časovej oblasti kôry (sluchová zóna). Tu sa za účasti asociačných zón kôry rozpoznávajú sluchové podnety a máme zvukové vnemy. Na všetkých úrovniach spracovania signálu existujú vedúce cesty, ktorými prebieha neustála výmena informácií medzi symetricky umiestnenými jadrami, ktoré patria do centrálnych štruktúr ľavého a pravého ucha.

V živote človeka je dôležitý sluch, ktorý je spojený predovšetkým s vnímaním reči. Človek nepočuje všetky zvukové signály, ale len tie, ktoré majú pre neho biologický a spoločenský význam. Keďže zvuk je šíriaca sa vlna, ktorej hlavnými charakteristikami sú frekvencia a amplitúda, potom sa sluch vyznačuje rovnakými parametrami. Frekvencia je subjektívne vnímaná ako tonalita zvuku a amplitúda ako jeho intenzita, hlasitosť. Ľudské ucho je schopné vnímať zvuky s frekvenciou 20 Hz až 20 000 Hz a intenzitou až 140 dB (prah bolesti). Najjemnejší sluch leží v rozsahu 1-2 tisíc Hz, t.j. v oblasti rečových signálov.

Periférna časť sluchového analyzátora - orgán sluchu, pozostáva z vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha (obr. 4).

Ryža. 4. Ľudské ucho: 1 - ušnica; 2 - vonkajší sluchový meatus; 3 - tympanická membrána; 4 - Eustachova trubica; 5 - kladivo; 6 - kovadlina; 7 - strmeň; 8 - oválne okno; 9 - slimák.

vonkajšie ucho Zahŕňa ušnicu a vonkajší zvukovod. Tieto štruktúry fungujú ako roh a sústreďujú zvukové vibrácie v určitom smere. Na určovaní lokalizácie zvuku sa podieľa aj ušnica.

Stredné ucho zahŕňa ušný bubienok a sluchové kostičky.

Bubienok, ktorý oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha, je 0,1 mm hrubá prepážka utkaná z vlákien prebiehajúcich v rôznych smeroch. Vo svojom tvare pripomína lievik nasmerovaný dovnútra. Ušný bubienok sa začne chvieť pôsobením zvukových vibrácií prechádzajúcich vonkajším zvukovodom. Kmity membrány závisia od parametrov zvukovej vlny: čím vyššia je frekvencia a hlasitosť zvuku, tým vyššia je frekvencia a tým väčšia je amplitúda kmitov ušného bubienka.

Tieto vibrácie sa prenášajú do sluchových kostičiek – kladivka, nákovy a strmeňa. Povrch strmeňa prilieha k membráne oválneho okienka. Sluchové kostičky medzi sebou tvoria sústavu páčok, ktoré zosilňujú vibrácie prenášané z bubienka. Pomer povrchu strmeňa k bubienku je 1:22, čo o rovnakú hodnotu zvyšuje tlak zvukových vĺn na membránu oválneho okienka. Táto okolnosť je veľmi dôležitá, pretože aj slabé zvukové vlny pôsobiace na tympanickú membránu sú schopné prekonať odpor membrány oválneho okienka a uviesť do pohybu stĺpec tekutiny v slimáku. Vibračná energia prenášaná do vnútorného ucha sa teda zvýši asi 20-krát. Pri veľmi hlasných zvukoch však ten istý systém kostí za pomoci špeciálnych svalov oslabuje prenos vibrácií.

V stene oddeľujúcej stredné ucho od vnútorného je okrem oválneho aj okrúhle okienko, tiež uzavreté membránou. Kolísanie tekutiny v slimáku, ktoré vzniklo pri oválnom okienku a prechádzalo cez priechody slimáka, dosahuje bez tlmenia okrúhle okienko. Ak by toto okienko s membránou neexistovalo, kvôli nestlačiteľnosti kvapaliny by bolo nemožné jej kmitanie.

Stredoušná dutina komunikuje s vonkajším prostredím cez eustachova trubica, ktorý zabezpečuje udržiavanie stáleho tlaku blízkeho atmosférickému v dutine, ktorý vytvára najviac priaznivé podmienky pre vibrácie tympanickej membrány.

vnútorné ucho(labyrint) zahŕňa sluchový a vestibulárny receptorový aparát. Sluchová časť vnútorného ucha - slimák je špirálovito stočený, postupne sa rozširujúci kostný kanálik (u človeka 2,5 otáčky, dĺžka zdvihu je cca 35 mm) (obr. 5).

Po celej dĺžke je kostný kanál rozdelený dvoma membránami: tenšou vestibulárnou (Reissnerovou) membránou a hustejšou a pružnejšou - hlavnou (bazilárnou, bazálnou) membránou. V hornej časti slimáka sú obe tieto membrány spojené a je v nich otvor – helikotréma. Vestibulárne a bazilárne membrány rozdeľujú kostný kanál na tri priechody alebo rebríky naplnené tekutinou.

Horný kanál slimáka alebo scala vestibularis vychádza z oválneho okienka a pokračuje na vrchol slimáka, kde komunikuje cez helicotremu s dolným kanálom slimáka - scala tympani, ktorý začína v oblasti kochley. okrúhle okno. Horné a dolné kanály sú vyplnené perilymfou, ktorá svojím zložením pripomína cerebrospinálnu tekutinu. Stredný membránový kanál (scala cochlea) nekomunikuje s dutinou iných kanálov a je vyplnený endolymfou. Na bazilárnej (základnej) membráne v kochleárnej šupine je receptorový aparát kochley - Cortiho orgán zložený z vlasových buniek. Nad vláskovými bunkami je integumentárna (tektoriálna) membrána. Keď sa zvukové vibrácie prenášajú cez systém sluchových kostičiek do slimáka, tekutina a tým aj membrána, na ktorej sú umiestnené vláskové bunky, v nej vibrujú. Chĺpky sa dotýkajú tektoriálnej membrány a sú deformované, čo je priamou príčinou excitácie receptorov a generovania receptorového potenciálu. Receptorový potenciál spôsobuje uvoľnenie neurotransmiteru, acetylcholínu, v synapsii, čo následne vedie k vytvoreniu akčných potenciálov vo vláknach sluchového nervu. Ďalej sa táto excitácia prenáša do nervových buniek špirálového ganglia kochley a odtiaľ do sluchového centra medulla oblongata - kochleárnych jadier. Po zapnutí neurónov kochleárnych jadier idú impulzy do ďalšieho bunkového zhluku - jadier horného olivového pontínového komplexu. Všetky aferentné cesty z kochleárnych jadier a jadier vyššieho olivového komplexu končia v zadnom colliculi alebo inferior colliculus, sluchovom centre stredného mozgu. Odtiaľ vstupujú nervové impulzy do vnútorného genikulárneho tela talamu, ktorého procesy buniek sú posielané do sluchovej kôry. Sluchová kôra sa nachádza v hornej časti spánkového laloku a zahŕňa 41. a 42. pole (podľa Brodmana).

Okrem vzostupnej (aferentnej) sluchovej dráhy existuje aj zostupná odstredivá alebo eferentná dráha určená na reguláciu zmyslového toku.

.Zásady spracovania sluchových informácií a základy psychoakustiky

Hlavnými parametrami zvuku sú jeho intenzita (resp. hladina akustického tlaku), frekvencia, trvanie a priestorová lokalizácia zdroja zvuku. Aké mechanizmy sú základom vnímania každého z týchto parametrov?

Intenzita zvuku na úrovni receptorov je kódovaný amplitúdou receptorového potenciálu: čím je zvuk hlasnejší, tým je amplitúda väčšia. Ale tu, rovnako ako vo vizuálnom systéme, nie je lineárna, ale logaritmická závislosť. Sluchové ústrojenstvo na rozdiel od zrakového systému využíva aj inú metódu – kódovanie podľa počtu excitovaných receptorov (v dôsledku rôznych prahových úrovní v rôznych vláskových bunkách).

V centrálnych častiach sluchového ústrojenstva sa so zvyšovaním intenzity spravidla zvyšuje frekvencia nervových impulzov. Pre centrálne neuróny však nie je najvýznamnejšia absolútna úroveň intenzity, ale povaha jej zmeny v čase (amplitúdovo-časová modulácia).

Frekvencia zvukových vibrácií. Receptory na bazálnej membráne sú umiestnené v presne definovanom poradí: na časti, ktorá je bližšie k oválnemu okienku slimáka, reagujú receptory na vysoké frekvencie a receptory umiestnené na časti membrány bližšie k vrcholu kochley. slimák reaguje na nízke frekvencie. Frekvencia zvuku je teda zakódovaná umiestnením receptora na bazálnej membráne. Tento spôsob kódovania je zachovaný aj v nadložných štruktúrach, pretože sú akousi „mapou“ hlavnej membrány a relatívna poloha nervových elementov tu presne zodpovedá polohe na bazálnej membráne. Tento princíp sa nazýva aktuálny. Zároveň si treba uvedomiť, že na vysokých úrovniach zmyslového systému neuróny už nereagujú na čistý tón (frekvenciu), ale na jeho zmenu v čase, t.j. na zložitejšie signály, ktoré majú spravidla ten či onen biologický význam.

Trvanie zvuku kódované trvaním výboja tonických neurónov, ktoré sú schopné byť excitované počas celej doby stimulu.

Priestorová lokalizácia zvuku zaisťujú predovšetkým dva rôzne mechanizmy. Ich zaradenie závisí od frekvencie zvuku alebo jeho vlnovej dĺžky. Pri nízkofrekvenčných signáloch (do cca 1,5 kHz) je vlnová dĺžka menšia ako interaurálna vzdialenosť, čo je v priemere pre človeka 21 cm.V tomto prípade je zdroj lokalizovaný kvôli rozdielnemu času príchodu zvuku. vlna na každom uchu, v závislosti od azimutu. Pri frekvenciách vyšších ako 3 kHz je vlnová dĺžka zjavne menšia ako interaurálna vzdialenosť. Takéto vlny nemôžu obchádzať hlavu, opakovane sa odrážajú od okolitých predmetov a hlavy, pričom strácajú energiu zvukových vibrácií. V tomto prípade sa lokalizácia uskutočňuje hlavne v dôsledku interaurálnych rozdielov v intenzite. Vo frekvenčnom rozsahu od 1,5 Hz do 3 kHz sa mechanizmus časovej lokalizácie mení na mechanizmus odhadu intenzity a prechodová oblasť sa ukazuje ako nepriaznivá pre určenie polohy zdroja zvuku.

Pri lokalizácii zdroja zvuku je dôležité posúdiť jeho vzdialenosť. Intenzita signálu zohráva významnú úlohu pri riešení tohto problému: čím väčšia je vzdialenosť od pozorovateľa, tým nižšia je vnímaná intenzita. Pri veľkých vzdialenostiach (viac ako 15 m) berieme do úvahy spektrálne zloženie zvuku, ktorý k nám dopadol: vysokofrekvenčné zvuky rýchlejšie doznievajú, t.j. „zabehnúť“ kratšiu vzdialenosť, nízkofrekvenčné zvuky naopak pomalšie doznievajú a šíria sa ďalej. Preto sa nám zvuky vydávané vzdialeným zdrojom zdajú nižšie. Jedným z faktorov, ktorý značne uľahčuje posudzovanie vzdialenosti, je dozvuk zvukového signálu od reflexných plôch, t.j. vnímanie odrazeného zvuku.

Sluchový systém je schopný určiť nielen polohu stacionárneho, ale aj pohybujúceho sa zdroja zvuku. Fyziologickým základom pre posúdenie lokalizácie zdroja zvuku je aktivita takzvaných pohybových detektorových neurónov umiestnených v hornom olivarovom komplexe, v zadných colliculi, vo vnútornom genikuláte a v sluchovej kôre. Ale vedúca úloha tu patrí horným olivám a zadným kopcom.

Otázky a úlohy na sebaovládanie

1. Zvážte štruktúru orgánu sluchu. Opíšte funkcie vonkajšieho ucha.

2. Aká je úloha stredného ucha pri prenose zvukových vibrácií?

3. Zvážte štruktúru kochley a Cortiho orgánu.

4. Čo sú to sluchové receptory a čo je priamou príčinou ich excitácie?

5. Ako prebieha premena zvukových vibrácií na nervové impulzy?

6. Popíšte centrálne časti sluchového analyzátora.

7. Popíšte mechanizmy kódovania intenzity zvuku rôzne úrovne sluchový systém?

8. Ako je zakódovaná frekvencia zvuku?

9. Aké mechanizmy priestorovej lokalizácie zvuku poznáte?

10. V akom frekvenčnom rozsahu ľudské ucho vníma zvuky? Prečo sú najnižšie prahy intenzity u ľudí v oblasti 1–2 kHz?

Zvukové signály (emisie zvuku) vonkajšieho prostredia (hlavne vibrácie vzduchu s rôznou frekvenciou a silou), vrátane rečových signálov. Táto funkcia je implementovaná za účasti - podstatnú zložku, ktorá prešla zložitou cestou evolúcie.

Sluchový senzorický systém pozostáva z nasledujúcich častí:

• periférna časť, ktorá je zložitým špecializovaným orgánom pozostávajúcim z vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha;
• vodivé oddelenie - prvý neurón vodivého oddelenia, ktorý sa nachádza v špirálovom uzle slimáka, prijíma z receptorov vnútorného ucha, odtiaľ informácie prichádzajú po jeho vláknach, t.j. pozdĺž sluchového nervu (zahrnuté v 8 pároch lebečných nervy) do druhého neurónu v medulla oblongata a po dekusácii časť vlákien ide do tretieho neurónu v zadnom colliculus a časť do jadier - vnútorného genikulárneho tela;
• kortikálna časť je reprezentovaná štvrtým neurónom, ktorý sa nachádza v primárnom (projektívnom) sluchovom poli a kôre a poskytuje vzhľad pocitu a komplexnejšie spracovanie zvukových informácií sa vyskytuje v sekundárnom sluchovom poli umiestnenom v blízkosti, ktoré je zodpovedné na formovanie vnímania a rozpoznávania informácií. Prijatá informácia vstupuje do terciárneho poľa dolnej parietálnej zóny, kde sa integruje s inými formami informácií.

Sluch je ľudský zmyslový orgán, ktorý je schopný vnímať a rozlišovať medzi zvukovými vlnami, pozostávajúcimi zo striedajúcich sa tesnení a riedenia vzduchu s frekvenciou 16 až 20 000 Hz. Frekvencia 1 Hz (hertz) sa rovná 1 oscilácii za 1 sekundu. Infrazvuky (frekvencia nižšia ako 20 Hz) a ultrazvuk (frekvencia viac ako 20 000 Hz) ľudské ucho nie je schopné vnímať.

Ľudský sluchový analyzátor pozostáva z troch častí:

Receptorový aparát obsiahnutý vo vnútornom uchu;

Nervové dráhy (ôsmy pár hlavových nervov);

Centrum sluchu, ktoré sa nachádza v spánkových lalokoch mozgovej kôry.

Sluchové receptory (fonoreceptory alebo Cortiho orgán) sú obsiahnuté v kochlei vnútorného ucha, ktorá sa nachádza v pyramíde spánkovej kosti. Zvukové vibrácie pred dosiahnutím sluchových receptorov prechádzajú systémom zvukovovodných a zvuk zosilňujúcich zariadení sluchového orgánu, ktoré sú podobné uchu.

Ucho sa zase skladá z 3 častí: vonkajšie,.

Vonkajšie ucho slúži na zachytávanie zvukov a skladá sa z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica je tvorená elastickou chrupavkou, zvonku pokrytá kožou a na spodnej strane je doplnená záhybom, ktorý je vyplnený tukovým tkanivom a nazýva sa lalok.

Vonkajší zvukovod je až 2,5 cm dlhý, vypudený kožou s riedkou srsťou a upravený potné žľazy, ktoré produkujú ušný maz, pozostávajúci z tukových buniek a plní funkciu ochrany ušnej dutiny pred prachom a vodou. Vonkajší sluchový meatus končí tympanickou membránou, ktorá je schopná vnímať zvukové vlny.

pozostáva z bubienkovej dutiny a sluchovej (Eustachovej) trubice. Na hranici medzi vonkajším a stredným uchom je bubienka, ktorá je zvonka pokrytá epitelom a zvnútra sliznicou. Zvukové vibrácie približujúce sa k ušnému bubienku spôsobujú jeho vibrácie s rovnakou frekvenciou. OD vnútri Membrána obsahuje bubienkovú dutinu, vo vnútri ktorej sú vzájomne prepojené sluchové kostičky: kladívko (prilieha k bubienkovej membráne), nákovka a strmienok (zatvára oválne okienko predsiene vnútorného ucha). Vibrácie z bubienka sa prenášajú cez kostný systém do vnútorného ucha. Sluchové ossikuly sú umiestnené tak, že tvoria páky, ktoré zmenšujú rozsah zvukových vibrácií, ale prispievajú k ich zosilneniu.

Párové Eustachove trubice spájajú dutiny vnútorného ľavého a pravého ucha s nosohltanom, čo pomáha vyrovnávať atmosféru a zvuk (s otvor ústa) tlak mimo a vnútri bubienka.

Vnútorné ucho sa nachádza v dutine pyramídy spánkovej kosti a je rozdelené na kostený a blanitý labyrint. Prvá je kostná dutina a pozostáva z vestibulu, troch polkruhových kanálikov (umiestnenie vestibulárneho aparátu orgánu rovnováhy, o ktorom bude reč neskôr) a zvinutia vnútorného ucha. Membranózny labyrint je tvorený spojivovým tkanivom a je zložitým systémom tubulov obsiahnutých v dutinách kostných labyrintov. Všetky dutiny vnútorného ucha sú vyplnené tekutinou, ktorá sa v strede membránového labyrintu nazýva endolymfa a mimo nej perilymfa. V predsieni sú dve membránové telesá: okrúhle a oválne vaky. Z oválneho vaku (piestika) začínajú membránové labyrinty troch polkruhových kanálikov s piatimi otvormi, ktoré tvoria vestibulárny aparát, a membránový kochleárny kanál je pripojený k okrúhlemu vaku.

Zákruta vnútorného ucha je medzikostný labyrint slimáka dlhý až 35 mm, ktorý je pozdĺžnou bazálnou a synoviálnou (Reissnerovou) membránou rozdelený na vestibulárne alebo predsieňové rebríky (začínajú od oválneho okienka predsiene), bubienkové rebríky (končia okrúhlym okienkom alebo sekundárnou bubienkovou membránou, ktorá umožňuje kolísanie perilymfy) a stredné schodíky alebo membránový kochleárny kanálik z spojivové tkanivo. Dutiny vestibulárnej a tympanickej šupiny v hornej časti kochley (čo je 2,5 otáčky okolo svojej osi) sú prepojené tenkým kanálikom (gechicotrema) a sú vyplnené, ako je naznačené, perilymfou a dutinou membránového kochleárneho kanálika je naplnená endolymfou. V strede membranózneho kochleárneho vývodu sa nachádza prístroj na vnímanie zvuku nazývaný špirála, alebo Cortiho orgán (Cortiho orgán). Tento orgán má hlavnú (bazálnu) membránu pozostávajúcu z približne 24 tisíc vláknitých vlákien. Na hlavnej membráne (doštičke) je pozdĺž nej množstvo podporných a 4 rady vlasových (citlivých) buniek, ktoré sú sluchovými receptormi. Druhou štrukturálnou časťou Cortiho orgánu je krycia vrstva alebo vláknitá platnička, ktorá visí nad vláskovými bunkami a je podopretá stĺpovými bunkami alebo Cortiho palicami. špecifická vlastnosť vlasových buniek je prítomnosť na vrchole každého z nich až 150 vlasov (mikro-klkov). Rozlišuje sa jeden rad (3,5 tisíc) vnútorných a 3 rady (do 20 tisíc) vonkajších vláskových buniek, ktoré sa líšia úrovňou citlivosti (pre excitáciu vnútorné bunky vyžaduje viac energie, pretože ich chĺpky nemajú takmer žiadny kontakt s krycou platňou). Chĺpky vonkajších vláskových buniek sú umývané endolymfou a sú v priamom kontakte a čiastočne ponorené do substancie krycej platničky. Základy vláskových buniek sú pokryté nervovými procesmi špirálovej vetvy sluchového nervu. Medulla oblongata (v zóne jadra VIII páru hlavových nervov) obsahuje druhý neurón sluchovej dráhy. Ďalej táto cesta vedie do spodných tuberkul chotirigorbického tela (strecha) stredného mozgu a čiastočne prechádza na úrovni mediálnych genikulárnych telies talamu a vedie do centier primárnej sluchovej kôry (primárne sluchové polia), ktoré obsahujú v oblasti Sylvian sulcus hornej časti vľavo a vpravo temporálnych lalokov mozgová kôra. Asociatívne sluchové polia, ktoré rozlišujú medzi tonalitou, zafarbením, intonáciou a inými odtieňmi zvukov, ako aj porovnávajú aktuálne informácie s informáciami v ľudskej pamäti (poskytujú „spomínanie“ zvukových obrazov), susedia s primárnymi a pokrývajú významnú oblasť.

Pre orgán sluchu sú adekvátnym podnetom zvukové vlny vychádzajúce z kmitania elastických telies. Zvukové vibrácie vo vzduchu, vode a iných médiách sa delia na periodické (ktoré sa nazývajú tóny a sú vysoké a nízke) a neperiodické (šum) Hlavnou charakteristikou každého zvukového tónu je dĺžka zvukovej vlny, ktorá zodpovedá určitú frekvenciu (počet) kmitov za 1 sekundu. Dĺžka zvukovej vlny je určená vydelením dráhy, ktorú zvuk prejde za 1 sekundu, počtom úplných vibrácií, ktoré telo, ktoré zaznie, za ten istý čas vykoná. Ako je uvedené, ľudské ucho schopný vnímať zvukové vibrácie v rozsahu 16-20000 Hz, ktorých sila je vyjadrená v decibeloch (dB). Sila zvuku závisí od rozsahu (amplitúdy) vibrácií častíc vzduchu a je charakterizovaná timbrom (farbou). Ucho má najväčšiu excitabilitu na zvuky s frekvenciou kmitov 1000 až 4000 Hz. Pod a nad týmto indikátorom sa excitabilita ucha znižuje.

V modernej fyziológii sa uznáva rezonančná teória sluchu, ktorú kedysi navrhol K. L. Helmholtz (1863). Zvukové vlny vzduchu, vstupujúce do vonkajšieho zvukovodu, spôsobujú vibrácie bubienka, ktoré sa následne prenášajú do systému sluchových kostičiek, ktoré tieto zvukové vibrácie bubienka mechanicky zosilňujú 35-40-krát a prenášajú ich cez strmeň a oválne okienko predsiene do perilymfy obsiahnutej vo vestibulárnej dutine.a bubienkové stupne kučeravosti. Kolísanie perilymfy zase spôsobuje synchrónne kolísanie endolymfy obsiahnutej v dutine kochleárneho vývodu. To spôsobuje zodpovedajúce vibrácie bazálnej (hlavnej) membrány, ktorej vlákna sú rôznej dĺžky, ladené do rôznych tónov a predstavujú vlastne sústavu rezonátorov vibrujúcich súzvukom s rôznymi zvukovými vibráciami. Najkratšie vlny sú vnímané na spodnej časti hlavnej membrány a najdlhšie - na vrchu.

Počas kmitania príslušných rezonančných úsekov hlavnej membrány sa rozvibrujú aj bazálne a citlivé vláskové bunky na nej umiestnené. Terminálne mikroklky vláskových buniek sú deformované z krycej platničky, čo vedie k vybudeniu sluchového vnemu v týchto bunkách a ďalšiemu prenosu nervových vzruchov po vláknach kochleárneho nervu do centrálnej nervový systém. Keďže nedochádza k úplnej izolácii vláknitých vlákien hlavnej membrány, chĺpky a susedné bunky začnú vibrovať súčasne, čo vytvára podtóny (zvukové vnemy spôsobené počtom kmitov, ktoré sú 2, 4, 8 atď.). .krát väčší ako počet kmitov hlavného tónu). Tento efekt určuje hlasitosť a polyfóniu zvukových vnemov.

Pri dlhšom vystavení silným zvukom sa excitabilita analyzátora zvuku znižuje a pri dlhom pobyte v tichu sa zvyšuje, čo odráža prispôsobenie sluchu. Najväčšie prispôsobenie sa pozoruje v zóne vyšších zvukov.

Nadmerný a dlhotrvajúci hluk vedie nielen k strate sluchu, ale môže u ľudí spôsobiť aj psychické poruchy. Existujú špecifické a nešpecifické účinky hluku na ľudský organizmus. Špecifický efekt sa prejavuje pri poruchách sluchu rôznej miere a nešpecifické - pri rôznych poruchách autonómnej reaktivity, funkčný stav kardiovaskulárny systém a tráviaci trakt, endokrinné poruchy atď. U ľudí v mladom a strednom veku sa pri hladine hluku 90 dB, ktorá trvá hodinu, znižuje dráždivosť buniek mozgovej kôry, je narušená koordinácia pohybov, zraková ostrosť, stabilita jasného videnia. latentné obdobie zrakových a sluchovo-motorických reakcií. Za rovnakú dobu trvania práce v podmienkach vystavenia hluku na úrovni 95-96 dB je ešte viac závažné porušenia dynamika mozgového korku, vzniká transcendentálna inhibícia, zintenzívňujú sa poruchy vegetatívnych funkcií, výrazne sa zhoršujú ukazovatele výkonnosti svalov (vytrvalosť, únava) a ukazovatele výkonnosti. Dlhodobé vystavovanie sa hluku, ktorého hladina dosahuje 120 dB, okrem vyššie uvedeného vyvoláva poruchy v podobe neurastenických prejavov: objavuje sa podráždenosť, bolesti hlavy, nespavosť, poruchy. endokrinný systém. Za takýchto podmienok dochádza k významným zmenám aj v stave kardiovaskulárneho systému: vaskulárny tonus je narušený, rytmus srdcových kontrakcií je narušený a krvný tlak sa zvyšuje.

Hluk má negatívny vplyv najmä na deti a dospievajúcich. Zhoršovanie funkčného stavu sluchových a iných analyzátorov pozorujeme u detí už pod vplyvom „školského“ hluku, ktorého intenzita sa v hlavných priestoroch školy pohybuje od 40 do 50 dB. V triede je priemerná hladina hluku 50-80 dB a cez prestávky a v telocvične a workshopy môžu dosiahnuť 95-100 dB. Dôležitosť pri znižovaní „školského“ hluku má hygienicky správne umiestnenie učebne v budove školy, ako aj použitie zvukovo izolačných materiálov pri výzdobe miestností, kde vzniká výrazný hluk.

Kochleárny orgán funguje od narodenia dieťaťa, ale u novorodencov je relatívna hluchota spojená so štrukturálnymi znakmi ich uší: tympanická membrána je hrubšia ako u dospelých a je umiestnená takmer horizontálne. Stredoušná dutina u novorodencov je naplnená plodovou vodou, čo sťažuje kmitanie sluchových kostičiek. Počas prvých 1,5-2 mesiacov života dieťaťa sa táto tekutina postupne rozpúšťa a namiesto nej sa cez sluchové (Eustachisvi) trubice dostáva vzduch z nosohltanu. sluchová trúbka u detí je širšia a kratšia (2-2,5 cm) ako u dospelých (3,5-4 cm), čo vytvára priaznivé podmienky pre vstup mikróbov, hlienu a tekutiny pri regurgitácii, zvracaní, nádche do stredoušnej dutiny, ktorá môže spôsobiť zápal stredného ucha (zápal stredného ucha).

Stáva sa koncom 2. na začiatku 3. mesiaca. V druhom mesiaci života už dieťa začína rozlišovať rôzne tóny zvukov, v 3-4 mesiacoch začína rozlišovať výšku zvuku v rozmedzí od 1 do 4 oktáv a v 4-5 mesiacoch zvuky. sa stávajú podmienenými reflexnými stimulmi. Deti vo veku 5-6 mesiacov získavajú schopnosť aktívnejšie reagovať na zvuky svojho rodného jazyka, pričom reakcie na nešpecifické zvuky postupne miznú. Vo veku 1-2 rokov sú deti schopné rozlišovať takmer všetky zvuky.

U dospelých je prah citlivosti 10-12 dB, u detí vo veku 6-9 rokov 17-24 dB, u 10-12 rokov - 14-19 dB. Najväčšiu ostrosť sluchu dosahujú deti stredného a staršieho veku školského veku. Deti lepšie vnímajú nízke tóny.