Záverečná časť sluchového analyzátora. Fyziológia a anatómia súvisiaca s vekom

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

Ryža. 2.6. Orgán sluchu

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

Vonkajšie ucho vďaka ušnici zabezpečuje zachytávanie zvukov a ich koncentráciu v smere von zvukovodu a zvýšenie intenzity zvukov. Štruktúry vonkajšieho ucha navyše plnia ochrannú funkciu, chránia bubienok pred mechanickými a teplotnými vplyvmi vonkajšieho prostredia.

Stredné ucho(zvukovovodný úsek) predstavuje bubienková dutina, kde sa nachádzajú tri sluchové kostičky: kladívko, incus a stapes. Stredné ucho je oddelené od vonkajšieho zvukovodu bubienkom. Rukoväť malleusu je vpletená do ušného bubienka, jeho druhý koniec je kĺbovo spojený s incusom, ktorý je zase kĺbovo spojený so stužkami. Stonky priliehajú k membráne oválneho okienka. Stredné ucho má špeciálne obranný mechanizmus, reprezentované dvoma svalmi: svalom, ktorý napína bubienok, a svalom, ktorý fixuje paličky. Stupeň kontrakcie týchto svalov závisí od sily zvukové vibrácie. O silné zvuky Počas kmitov svaly obmedzujú amplitúdu kmitov ušný bubienok a pohyb tyčiniek, čím sa chráni receptorový aparát počas vnútorné ucho od nadmerné vzrušenie a ničenie. V prípade okamžitého silného podráždenia (úder zvončeka) tento ochranný mechanizmus nestihne zafungovať. Kontrakcia oboch svalov bubienková dutina sa uskutočňuje mechanizmom nepodmieneného reflexu, ktorý sa uzatvára na úrovni mozgového kmeňa. Tlak v bubienkovej dutine sa rovná atmosférickému tlaku, ktorý je veľmi dôležitý pre adekvátne vnímanie zvukov. Túto funkciu vykonáva Eustachova trubica, ktorá spája dutinu stredného ucha s hltanom. Pri prehĺtaní sa hadička otvorí, dutina stredného ucha sa prevetrá a tlak v nej sa vyrovná atmosférickým tlakom. Ak vonkajší tlak sa rýchlo mení (rýchly vzostup do nadmorskej výšky) a nedochádza k prehĺtaniu, potom rozdiel tlaku medzi atmosférickým vzduchom a vzduchom v bubienkovej dutine vedie k napätiu bubienka a vzniku nepríjemných pocitov, poklesu vnímania zvukov.

Vnútorné ucho reprezentovaná slimákom - špirálovito stočeným kostným kanálikom s 2,5 závitmi, ktorý je rozdelený hlavnou membránou a Reissnerovou membránou na tri úzke časti (schodiská). Horný kanál (scala vestibularis) začína od oválneho okienka a spája sa s dolným kanálom (scala tympani) cez helicotrema (otvor vo vrchole) a končí okrúhlym okienkom. Oba kanály sú jeden celok a sú vyplnené perilymfou, podobnou zložením cerebrospinálnej tekutiny. Medzi horným a spodným žľabom je prostredný (stredné schodisko). Je izolovaný a naplnený endolymfou. Vo vnútri stredného kanála na hlavnej membráne sa nachádza vlastný prístroj na príjem zvuku - Cortiho orgán (Cortiho orgán) s receptorovými bunkami, ktorý predstavuje periférnu časť sluchového analyzátora.

Hlavná membrána v blízkosti oválneho okienka má šírku 0,04 mm, potom sa smerom k vrcholu postupne rozširuje a dosahuje 0,5 mm pri helikotréme.

Elektroinštalačné oddelenie Sluchový analyzátor je reprezentovaný periférnym bipolárnym neurónom umiestneným v špirálovom gangliu kochley (prvý neurón). Vlákna sluchového (alebo kochleárneho) nervu, tvorené axónmi neuróny špirálového ganglia končia na bunkách jadier kochleárneho komplexu medulla oblongata (druhý neurón). Potom po čiastočnom odrezaní smerujú vlákna do mediálneho genikulárneho tela metatalamu, kde opäť dochádza k prepínaniu (tretí neurón), odtiaľ vzruch vstupuje do kôry (štvrtý neurón). V mediálnych (vnútorných) genikulárnych telách, ako aj v dolných tuberositách kvadrigeminy sa nachádzajú centrá reflexných motorických reakcií, ktoré sa vyskytujú pri vystavení zvuku.

centrálna, alebo kortikálne, oddelenie sluchový analyzátor je umiestnený v hornej časti temporálny lalok veľký mozog(gyrus temporalis superior, oblasti 41 a 42 podľa Brodmanna). Pre funkciu sluchového analyzátora je dôležitý priečny temporálny gyrus (Heschlov gyrus).

Sluchový senzorický systém doplnené o mechanizmy spätná väzba, ktorá zabezpečuje reguláciu činnosti všetkých úrovní sluchového analyzátora za účasti zostupných dráh. Takéto dráhy začínajú z buniek sluchovej kôry a postupne sa prepínajú v mediálnych genikulárnych telách metatalamu, zadnom (dolnom) colliculus a v jadrách kochleárneho komplexu. Ako súčasť sluchového nervu sa odstredivé vlákna dostanú do vlasových buniek Cortiho orgánu a naladia ich na vnímanie určitých zvukových signálov.

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

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

Štruktúra sluchového analyzátora

Funkciou sluchového analyzátora, ako je uvedené vyššie, je vnímať zvuk a poskytovať informácie osobe, ale napriek všetkej jednoduchosti na prvý pohľad ide o pomerne zložitý postup. Aby sme lepšie pochopili, ako časti sluchového analyzátora fungujú v ľudskom tele, je potrebné dôkladne pochopiť, aká je vnútorná anatómia sluchového analyzátora.

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

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

Sluchový orgán každého človeka pozostáva z 3 častí, podrobnejším preskúmaním každej z nich môžete pochopiť, ako človek vníma zvuky. Vonkajšie ucho je teda kombináciou ušnice a zvukovodu. Škrupina je dutina vyrobená z elastickej chrupavky, ktorá je pokrytá tenká vrstva koža. predstavuje určitý zosilňovač na premenu zvukových vibrácií. Uši sú umiestnené na oboch stranách ľudskej hlavy a nehrajú žiadnu úlohu, pretože jednoducho zbierajú zvukové vlny. Uši sú nehybné, aj keď chýbajú vonkajšia časť, potom štruktúra ľudského sluchového analyzátora neutrpí veľa škody.

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

Bubienok a stredné ucho

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

Medzi vonkajšou časťou sluchového orgánu a vnútornou časťou je stredné ucho. Táto časť ucha vyzerá ako malá dutina s kapacitou maximálne 75 ml. Táto dutina je spojená s hltanom, bunkami a sluchovou trubicou, čo je druh poistky, ktorá vyrovnáva tlak vo vnútri a mimo ucha. Chcel by som poznamenať, že ušný bubienok je vždy vystavený tomu istému atmosferický tlak zvonku aj zvnútra to umožňuje orgánu sluchu normálne fungovať. Ak existuje rozdiel medzi tlakmi vo vnútri a vonku, potom bude narušená ostrosť sluchu.

Štruktúra vnútorného ucha

Najťažšie usporiadaná časť je sluchový analyzátor vnútorné ucho, bežne sa nazýva aj „labyrint“. Hlavným receptorovým aparátom, ktorý zachytáva zvuky, sú vláskové bunky vnútorného ucha alebo, ako sa tiež hovorí, „kochlea“.

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

Zabezpečuje rýchly prenos nervové impulzy vodiace dráhy sluchového analyzátora. Zjednodušene povedané, dráhy sluchového analyzátora spájajú sluchový orgán s centrálnym nervovým systémom človeka. Aktivujú sa vzruchy sluchového nervu motorické dráhy, ktoré sú zodpovedné napríklad za trhanie očí v dôsledku silného zvuku. Kortikálna časť sluchového analyzátora spája periférne receptory oboch strán a pri zachytávaní zvukových vĺn táto časť porovnáva zvuky z oboch uší naraz.

Mechanizmus prenosu zvuku v rôznom veku

Anatomické vlastnosti sluchového analyzátora sa vekom vôbec nemenia, ale rád by som poznamenal, že existujú určité vlastnosti súvisiace s vekom.

Sluchové orgány sa v embryu začínajú formovať v 12. týždni vývoja. Ucho začína fungovať hneď po narodení, ale počiatočné štádiáĽudská sluchová činnosť je skôr ako reflexy. Zvuky rôznej frekvencie a intenzity spôsobujú u detí rôzne reflexy, môže to byť zatváranie očí, chvenie, otváranie úst alebo zrýchlené dýchanie. Ak novorodenec takto reaguje na zreteľné zvuky, potom je jasné, že sluchový analyzátor je vyvinutý normálne. Pri absencii týchto reflexov je potrebný ďalší výskum. Reakciu dieťaťa niekedy brzdí skutočnosť, že spočiatku je stredné ucho novorodenca naplnené určitou tekutinou, ktorá narúša pohyb sluchových kostičiek; v priebehu času špecializovaná tekutina úplne vyschne a namiesto toho naplní stredné ucho vzduch.

Bábätko od 3 mesiacov začína rozlišovať rôzne zvuky a v 6. mesiaci života začína rozlišovať tóny. V 9 mesiacoch života dieťa dokáže rozoznať hlasy svojich rodičov, zvuk auta, spev vtáka a iné zvuky. Deti začínajú rozoznávať známy a cudzí hlas, rozpoznávajú ho a začnú húkať, radovať sa alebo dokonca očami hľadať zdroj svojho pôvodného zvuku, ak nie je nablízku. Vývoj sluchového analyzátora pokračuje až do veku 6 rokov, po ktorom sa prah sluchu dieťaťa znižuje, ale zároveň sa zvyšuje ostrosť sluchu. Toto pokračuje až 15 rokov, potom to funguje opačným smerom.

V období od 6 do 15 rokov si môžete všimnúť, že úroveň vývinu sluchu je rôzna, niektoré deti lepšie zachytávajú zvuky a vedia ich bez ťažkostí opakovať, zvládajú dobre spievať a kopírovať zvuky. Iné deti sú v tom menej úspešné, no zároveň počujú úplne dobre, takéto deti sa niekedy nazývajú „medveď v uchu“. Komunikácia medzi deťmi a dospelými je veľmi dôležitá, formuje reč a hudobné vnímanie dieťaťa.

Čo sa týka anatomické vlastnosti, potom u novorodencov je sluchová trubica oveľa kratšia ako u dospelých a širšia, kvôli tomu infekcia z dýchacieho traktu tak často postihuje ich sluchové orgány.

Zmeny v načúvacom prístroji počas životnosti

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

Starší ľudia majú často rozmazané vnímanie alebo prerušovanú reč, to znamená, že počujú s určitým rušením. Dobre počujú časť reči, ale chýba im niekoľko slov. Aby človek normálne počul, potrebuje obe uši, z ktorých jedno vníma zvuk a druhé udržuje rovnováhu. Ako človek starne, štruktúra bubienka sa mení, vplyvom určitých faktorov môže zhustnúť, čo naruší rovnováhu. Čo sa týka rodovej citlivosti na zvuky, muži strácajú sluch oveľa rýchlejšie ako ženy.

Chcel by som poznamenať, že špeciálnym tréningom aj v starobe môžete dosiahnuť zvýšenie prahu sluchu. Rovnako neustále vystavovanie sa silnému hluku môže negatívne ovplyvniť sluchové ústrojenstvo už v mladom veku. Aby ste sa vyhli negatívnym dôsledkom neustáleho vystavenia hlasnému zvuku na ľudskom tele, musíte monitorovať. Ide o súbor opatrení zameraných na tvorbu normálnych podmienkach pre fungovanie sluchového orgánu. V ľuďoch mladý Kritický limit hluku je 60 dB a pre deti školského veku je kritický limit 60 dB. V miestnosti s takouto hlučnosťou stačí zostať hodinu a negatívne dôsledky na seba nenechajú čakať.

Ešte jeden zmeny súvisiace s vekom naslúchadlom je fakt, že časom ušný maz stvrdne, tým sa zabráni normálnemu chveniu vzduchových vĺn. Ak má človek sklon ku kardiovaskulárnym ochoreniam. Je pravdepodobné, že krv bude cirkulovať rýchlejšie v poškodených cievach a ako človek starne, bude môcť počuť cudzie zvuky v ušiach.

Moderná medicína už dávno prišla na to, ako funguje sluchový analyzátor a veľmi úspešne pracuje na načúvacích prístrojoch, ktoré umožňujú ľuďom po 60. roku života a deťom s poruchami vývoja sluchového orgánu plnohodnotný život.

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

Teraz viete, ako fungujú receptory a časti sluchového analyzátora.

Recepčnou časťou sluchového analyzátora je ucho, vodivou časťou sluchový nerv a centrálnou časťou je sluchová zóna mozgovej kôry. Sluchový orgán pozostáva z troch častí: vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha. Ucho zahŕňa nielen samotný orgán sluchu, pomocou ktorého sú vnímané sluchové vnemy, ale aj orgán rovnováhy, vďaka ktorému je telo držané v určitej polohe.

Vonkajšie ucho sa skladá z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Škrupina je tvorená chrupavkou pokrytou z oboch strán kožou. Pomocou škrupiny človek zachytí smer zvuku. Svaly, ktoré pohybujú ušnicou, sú u ľudí základné. Vonkajší zvukovod vyzerá ako trubica dlhá 30 mm, vystlaná kožou, ktorá obsahuje špeciálne žľazy, vylučuje ušný maz. V hĺbke zvukovodu je pokrytý tenkým bubienkom oválny tvar. Na strane stredného ucha, v strede ušného bubienka, je zosilnená rukoväť kladiva. Membrána je elastická, pri zasiahnutí zvukovými vlnami tieto vibrácie opakuje bez skreslenia.

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

Vnútorné ucho alebo labyrint sa nachádza hlboko v spánkovej kosti a má dvojité steny: membránový labyrint akoby vložený do kosť, opakujúc svoj tvar. Medzera medzi nimi je vyplnená číra tekutina - perilymfa, dutina membranózneho labyrintu - endolymfa. Prezentovaný labyrint prah pred ňou je slimák, zozadu - polkruhové kanály. Slimák komunikuje s dutinou stredného ucha cez okrúhle okienko zakryté membránou a vestibul komunikuje cez oválne okienko.

Orgánom sluchu je slimák, jeho zvyšné časti tvoria orgány rovnováhy. Slimák je špirálovito stočený kanál s 2 3/4 závitmi, oddelený tenkou membránovou priehradkou. Táto blana je špirálovito stočená a je tzv základné. Skladá sa to z vláknité tkanivo, ktorá zahŕňa asi 24 tisíc špeciálnych vlákien (sluchových strún) rôznych dĺžok a umiestnených priečne pozdĺž celého priebehu slimáka: najdlhšie sú na jej vrchole a najkratšie na spodnej časti. Previsnuté tieto vlákna sú sluchové vláskové bunky – receptory. Ide o periférny koniec sluchového analyzátora, príp Cortiho orgán. Vlasy receptorové bunky smerom k dutine slimáka - endolymfa, a sluchový nerv pochádza zo samotných buniek.

Vnímanie zvukových podnetov. Zvukové vlny prechádzajúce vonkajším zvukovodom spôsobujú vibrácie v ušnom bubienku a prenášajú sa do sluchových kostičiek a z nich na membránu oválneho okienka vedúceho do predsiene slimáka. Výsledná vibrácia uvádza do pohybu perilymfu a endolymfu vnútorného ucha a je vnímaná vláknami hlavnej membrány, ktorá nesie bunky Cortiho orgánu. Vysoké zvuky s vysokou frekvenciou vibrácií sú vnímané krátkymi vláknami umiestnenými na dne kochley a prenášané do chĺpkov buniek Cortiho orgánu. V tomto prípade nie sú vzrušené všetky bunky, ale iba tie, ktoré sa nachádzajú na vláknach určitej dĺžky. V dôsledku toho primárna analýza zvukových signálov začína už v Cortiho orgáne, z ktorého sa prenáša vzruch pozdĺž vlákien sluchového nervu do sluchové centrum mozgová kôra v temporálny lalok, kde prebieha ich kvalitatívne hodnotenie.

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

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

Hygiena sluchu. Ušný maz sa hromadí vo vonkajšom zvukovode a zachytáva prach a mikroorganizmy, preto je potrebné pravidelne si umývať uši teplou mydlovou vodou; V žiadnom prípade by ste nemali odstraňovať síru tvrdými predmetmi. Prepracovanosť nervový systém a namáhanie sluchu môže spôsobiť ostré zvuky a zvuky. Škodlivý je najmä dlhodobý hluk, ktorý spôsobuje stratu sluchu a dokonca aj hluchotu. Hlasný zvuk znižuje produktivitu práce až o 40-60%. Na boj proti hluku v priemyselnom prostredí sú steny a stropy obložené špeciálnymi materiálmi, ktoré pohlcujú zvuk, a používajú sa individuálne slúchadlá na zníženie hluku. Motory a stroje sú inštalované na základoch, ktoré tlmia hluk z trasenia mechanizmov.

14.3. Analyzátor sluchu

Sluchový analyzátor je kombináciou mechanického, receptorového a nervových štruktúr, vnímanie a analyzovanie zvukových vibrácií. Periférnu časť sluchového analyzátora predstavuje sluchový orgán, ktorý pozostáva z vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha (obr. 58).

Vonkajšie ucho sa skladá z ušnice a vonkajšieho zvukovodu.

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

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

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

Stredné ucho pozostáva z bubienkovej dutiny, sluchových kostičiek a sluchová trubica.

Na prednej stene bubienkovej dutiny je otvor v sluchovej trubici, cez ktorý je naplnená vzduchom. Na zadnej stene dutiny sa otvárajú bunky mastoidného výbežku a na mediálnej stene je okno vestibulu a okno slimáka, ktoré vedú do vnútorného ucha. Bubonová dutina u novorodenca má rovnakú veľkosť ako u dospelého. Sliznica je zhrubnutá, a preto je bubienková dutina naplnená tekutinou. Keď začne dýchanie, prechádza cez sluchovú trubicu do hltana a prehltne sa. Steny bubienkovej dutiny sú tenké, najmä horná. Zadná stena má široký otvor vedúci do mastoidnej dutiny. Mastoidné bunky u dojčiat chýbajú v dôsledku slabého vývoja mastoidného procesu. Okno slimáka je pokryté sekundárnou tympanickou membránou.

V strednom uchu sú tri sluchové kostičky: malleus, incus a stapes. Malleus je na jednej strane pripojený k bubienku a na druhej strane k telu inkusu. Dlhý proces posledného sa spája s hlavou palice. Základňa stôp susedí s oknom predsiene. Sluchové ossikuly novorodenca majú rozmery blízke dospelým. Všetky tri kosti spájajú bubienok s vnútorným uchom.

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

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

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

Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a troch polkruhových kanálikov. Predsieň je oválna dutina spojená s bubienkovou 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 bude diskutovaná pri popise vestibulárneho analyzátora. Kostná kochlea je špirálový kanál, ktorý má dva a pol otáčky okolo kochleárneho hriadeľa. Z tyče sa tiahne kostená špirálová doska, ktorá nedosahuje vonkajšia stena kanál. Od voľného konca špirálovej platničky k protiľahlej stene slimáka sú natiahnuté dve membrány – špirálová a vestibulárna, ktoré obmedzujú kochleárny vývod. Kochleárny kanál rozdeľuje slimák na dve časti alebo scalae. Horná časť alebo predsieň scala začína od oválneho okna predsiene a smeruje k vrcholu slimáka, kde cez malý otvor komunikuje s dolným kanálom alebo scala tympani. Rozprestiera sa od vrcholu kochley po okrúhly otvor kochley. Vestibulárne a tympanické šupiny sú vyplnené perilymfou a lúmen kochleárneho kanálika je vyplnený endolymfou. Vnútorné ucho novorodenca je dobre vyvinuté, veľkosťou sa blíži dospelému. Kostné steny polkruhových kanálikov sú tenké a postupne hrubnú v dôsledku osifikácie v pyramíde spánkovej kosti.

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

Riasinky vonkajších a vnútorných vláskových buniek prichádzajú do kontaktu s tektoriálnou membránou. Táto membrána je homogénna rôsolovitá hmota pripojená k bunkám epitelu. Špirálová membrána nemá rovnakú šírku: u ľudí je v blízkosti oválneho okienka jej šírka 0,04 mm a potom smerom k vrcholu kochley, postupne sa rozširuje, na konci dosahuje 0,5 mm. V bazálnej časti špirálového orgánu sú receptorové bunky, ktoré vnímajú vyššie frekvencie a v apikálnej časti (na vrchole slimáka) sú bunky, ktoré vnímajú len nízke frekvencie.

Bazálne časti receptorových buniek sú v kontakte s nervovými vláknami, ktoré prechádzajú cez bazálnu membránu a potom vystupujú do špirálového lamina kanála. Ďalej idú do neurónov špirálového ganglia, ktoré leží v kostnej kochlei, kde začína vodivá časť sluchového analyzátora. Axóny neurónov špirálového ganglia tvoria vlákna sluchového nervu, ktorý vstupuje do mozgu medzi dolnými cerebelárnymi stopkami a mostom a smeruje do tegmenta pontine, kde dochádza k prvému prekríženiu vlákien a k laterálnej lemnisku. tvorené. Niektoré jeho vlákna končia na bunkách colliculus inferior, kde sa nachádza primárne sluchové centrum. Ostatné vlákna laterálneho lemnisku, ako súčasť rukoväte colliculus inferior, sa približujú k mediálnemu geniculate tela. Procesy buniek týchto buniek tvoria sluchové žiarenie, ktoré končí v kôre horného temporálneho gyru (kortikálna časť sluchového analyzátora).

Mechanizmus tvorby zvuku

Cortiho orgán, ktorý sa nachádza na bazilárnej membráne, obsahuje receptory, ktoré premieňajú mechanické vibrácie na elektrické potenciály, ktoré vzrušujú vlákna sluchového nervu. Pri vystavení zvuku sa hlavná membrána začne chvieť, chĺpky receptorových buniek sa zdeformujú, čo spôsobí generovanie elektrických potenciálov, ktoré sa cez synapsie dostanú do vlákien sluchového nervu. Frekvencia týchto potenciálov zodpovedá frekvencii zvukov a amplitúda závisí od intenzity zvuku.

V dôsledku výskytu elektrických potenciálov dochádza k excitácii vlákien sluchového nervu, ktoré sa vyznačujú spontánnou aktivitou aj v tichu (100 impulzov/s). Počas zvuku sa frekvencia impulzov vo vláknach zvyšuje počas celého trvania stimulu. Pre každé nervové vlákno existuje optimálna zvuková frekvencia, ktorá dáva najvyššiu frekvenciu výboja a minimálny prah odozvy. Táto optimálna frekvencia je určená umiestnením na bazilárnej membráne, kde sa nachádzajú receptory spojené s daným vláknom. Vlákna sluchového nervu sa teda vyznačujú frekvenčnou selektivitou v dôsledku excitácie rôzne bunkyšpirálový orgán. Pri poškodení špirálového orgánu vysoké tóny vypadávajú na základni a nízke tóny vypadávajú na vrchole. Zničenie stredného zvlnenia vedie k strate tónov v strednom frekvenčnom rozsahu.

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

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

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

Intenzita zvuku je zakódovaná počtom vypálených neurónov. Pri slabých podnetoch sa do reakcie zapája len malý počet z najviac. senzorické neuróny a so zvyšujúcim sa zvukom je vzrušených viac a viac ďalších neurónov. Je to spôsobené tým, že neuróny sluchového analyzátora sa navzájom výrazne líšia, pokiaľ ide o prah excitácie. Prah je rozdielny pre vnútorné a vonkajšie bunky (pre vnútorné bunky je oveľa vyšší), preto sa v závislosti od sily zvuku mení pomer počtu vybudených vonkajších a vnútorných buniek.

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

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

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

Sluchový analyzátor má dve symetrické polovice (binaurálny sluch), t.j. Pre človeka je charakteristický priestorový sluch – schopnosť určiť polohu zdroja zvuku v priestore. Ostrosť takéhoto sluchu je skvelá. Osoba môže určiť polohu zdroja zvuku s presnosťou 1°. Ak je totiž zdroj zvuku vzdialený od strednej čiary hlavy, zvuková vlna dorazí do jedného ucha skôr a s väčšou silou ako do druhého. Okrem toho sa na úrovni zadného colliculus našli neuróny, ktoré reagujú len na určitý smer pohybu zdroja zvuku v priestore.

Sluch v ontogenéze

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

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

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

Úvod

Záver

Bibliografia

Úvod

Spoločnosť, v ktorej žijeme, je informačná spoločnosť, kde hlavným výrobným faktorom sú znalosti, hlavným produktom výroby služby a charakteristickým znakom spoločnosti je informatizácia, ako aj prudký nárast kreativita v práci. Zvyšuje sa úloha prepojenia s inými krajinami a proces globalizácie prebieha vo všetkých sférach spoločnosti.

Kľúčovú úlohu v komunikácii medzi štátmi zohrávajú profesie súvisiace s cudzie jazyky, lingvistika, spoločenské vedy. Rastie potreba študovať systémy rozpoznávania reči pre automatizovaný preklad, čo pomôže zvýšiť produktivitu práce v oblastiach ekonomiky súvisiacich s medzikultúrna komunikácia. Preto je dôležité študovať fyziológiu a mechanizmy fungovania sluchového analyzátora ako prostriedku na vnímanie a prenos reči do zodpovedajúcej časti mozgu na následné spracovanie a syntézu nových rečových jednotiek.

Sluchový analyzátor je súbor mechanických, receptorových a nervových štruktúr, ktorých činnosť zabezpečuje vnímanie zvukových vibrácií ľuďmi a zvieratami. 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.

IN rozdielne podmienky Vplyvom mnohých faktorov sa citlivosť sluchového analyzátora môže zmeniť. Na štúdium týchto faktorov existujú rôzne metódy výskumu sluchu.

sluchový analyzátor fyziológia citlivosť

1. Význam štúdia ľudských analyzátorov z pohľadu moderných informačných technológií

Už pred niekoľkými desaťročiami sa ľudia pokúšali vytvoriť moderné systémy syntézy a rozpoznávania reči informačné technológie. Samozrejme, všetky tieto pokusy začali štúdiom anatómie a princípov fungovania ľudskej reči a sluchových orgánov v nádeji, že ich simulujú pomocou počítača a špeciálnych elektronické zariadenia.

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

Mnoho používateľov diktuje text dokumentov pomocou programov na rozpoznávanie reči. Táto možnosť je relevantná napríklad pre lekárov, ktorí vykonávajú vyšetrenie (pri ktorom majú väčšinou zaneprázdnené ruky) a zároveň zaznamenávajú jeho výsledky. Používatelia PC môžu na zadávanie príkazov používať programy na rozpoznávanie reči, čo znamená, že hovorené slovo bude systém vnímať ako kliknutie myšou. Používateľ zadá príkazy: „Otvoriť súbor“, „Odoslať poštu“ alebo „Nové okno“ a počítač vykoná príslušné akcie. To platí najmä pre ľudí so zdravotným postihnutím fyzické schopnosti- namiesto myši a klávesnice budú môcť počítač ovládať hlasom.

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

2. Typy ľudských analyzátorov a ich stručná charakteristika

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

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

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

Biologická úloha analyzátorov spočíva v tom, že ide o špecializované sledovacie systémy, ktoré informujú telo o všetkých udalostiach vyskytujúcich sa v prostredí a v ňom. Z obrovského prúdu signálov nepretržite vstupujúcich do mozgu prostredníctvom externých a interných analyzátorov sa vyberie jeden užitočné informácie, ktorá sa ukazuje ako významná v procesoch samoregulácie (udržiavanie optimálnej, konštantnej úrovne fungovania organizmu) a aktívne správanie zvierat v prostredí. Experimenty ukazujú, že komplexná analytická a syntetická aktivita mozgu, určená faktormi vonkajšieho a vnútorného prostredia, sa uskutočňuje na princípe polyanalyzátora. To znamená, že celá komplexná neurodynamika kortikálnych procesov, ktorá tvorí integrálnu aktivitu mozgu, pozostáva z komplexnej interakcie analyzátorov. Ale to sa týka inej témy. Prejdime priamo k sluchovému analyzátoru a pozrime sa naň podrobnejšie.

3. Sluchový analyzátor ako prostriedok ľudského vnímania zvukovej informácie

3.1 Fyziológia sluchového analyzátora

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

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

b) receptory, ktoré nám dávajú možnosť 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 vybudované z elastickej elastickej chrupavky, pokrytej tenkou, neaktívnou vrstvou kože. Je zberateľkou zvukových vĺn; u ľudí je nehybná a dôležitá úloha nehrá, na rozdiel od zvierat; ani pri jeho úplnej absencii nie je pozorovaná žiadna nápadná porucha sluchu.

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

Stredné ucho, alebo bubienkovej dutiny (obr. 1), sa nachádza vo vnútri spánkovej kosti medzi vonkajším zvukovodu, od ktorého je oddelený bubienkom, a vnútorným uchom; je dosť malý nepravidelný tvar dutina s kapacitou do 0,75 ml, ktorá komunikuje s pomocnými dutinami - bunkami mastoidného výbežku a s hltanovou dutinou (pozri nižšie).

Ryža. 1. Pohľad v reze na orgán sluchu. 1 - genikulárny ganglion tvárového nervu; 2 - tvárový nerv; 3 - kladivo; 4 - horný polkruhový kanál; 5 - zadný polkruhový kanál; 6 - kovadlina; 7 - kostná časť vonkajšieho zvukovodu; 8 - chrupavková časť vonkajší zvukovod; 9 - bubienok; 10 - kostná časť sluchovej trubice; 11 - chrupavková časť sluchovej trubice; 12 - väčší povrchový petrosálny nerv; 13 - vrchol pyramídy.

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

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

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

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

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

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

Ryža. 2. Bubienok a sluchové kostičky zvnútra. 1 - hlava kladiva; 2 - jeho horné väzivo; 3 - jaskyňa bubienkovej dutiny; 4 - kovadlina; 5 - veľa z toho; 6 - struna bubna; 7 - pyramídová elevácia; 8 - strmeň; 9 - rukoväť kladiva; 10 - bubienok; 11 - Eustachova trubica; 12 - prepážka medzi polovičnými kanálmi pre fajku a pre sval; 13 - sval, ktorý napína tympanickú membránu; 14 - predný proces malleus

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

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

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

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

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

Ryža. 4. Priečny rez cez slimák. 1 - zádverie schodiska; 2 - Reissnerova membrána; 3 - krycia membrána; 4 - kochleárny kanál, v ktorom sa nachádza Cortiho orgán (medzi kožnou a hlavnou membránou); 5 a 16 - sluchové bunky s riasinkami; 6 - podporné bunky; 7 - špirálové väzivo; 8 a 14 - kosť slimáky; 9 - podporná bunka; 10 a 15 - špeciálne nosné bunky (takzvané Cortiho bunky - stĺpiky); 11 - scala tympani; 12 - hlavná membrána; 13 - nervové bunky špirálového kochleárneho ganglia

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

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

Do dutiny špirálový kanál slimáka po celej dĺžke vybieha a z kostnej osi vystupuje špirálovitá kostená platnička - priečka, ktorá rozdeľuje špirálovú dutinu slimáka na dva priechody: horný, komunikujúci s predsieňou labyrintu, tzv. schodisko predsiene (scala vestibuli) a spodné, priliehajúce jedným koncom k membránovému okrúhlemu okienku bubienkovej dutiny, a preto sa nazývajú scala tympani (scala tympani). Tieto chodby sa nazývajú schodiská, pretože špirálovito stočené pripomínajú schodisko so šikmo stúpajúcim pásom, ale bez schodíkov. Na konci slimáka sú oba priechody spojené otvorom s priemerom asi 0,03 mm.

Táto pozdĺžna kostná platnička blokujúca dutinu slimáka, siahajúca od konkávnej steny, nedosahuje na opačnú stranu a jej pokračovaním je membránová špirálová platnička spojivového tkaniva, nazývaná hlavná membrána alebo hlavná membrána (membrana basilaris), ktorá už tesne prilieha ku konvexnej protiľahlej stene po celej dĺžke spoločná dutina slimáky

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

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

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

Helmholtz, ktorý na konci minulého storočia vytvoril teóriu sluchu, prirovnal hlavnú membránu slimáka s vláknami rôznych dĺžok k hudobnému nástroju - harfe, 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 zmyslov: zraku, hmatu, svalového zmyslu atď., t.j. reflexná aktivita, potrebné na udržanie rovnováhy, zabezpečujú impulzy v rôzne orgány. Ale hlavná úloha v tom patrí do predsiene a polkruhových kanálov.

3.2 Citlivosť analyzátora sluchu

Ľudské ucho vníma vibrácie vzduchu od 16 do 20 000 Hz ako zvuk. Horná hranica vnímaných zvukov závisí od veku: čím je človek starší, tým je nižší; Starší ľudia často nepočujú vysoké tóny, ako napríklad zvuk kriketu. U mnohých zvierat je horná hranica vyššia; u psov je možné napr celý riadok podmienené reflexy na zvuky pre ľudí 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 nízkofrekvenčné zvuky (do 1000 vibrácií za sekundu) zostáva takmer nezmenená až do staroby.

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

V podmienkach úplného ticha sa citlivosť sluchu zvyšuje. Ak sa začne ozývať tón určitej výšky a konštantnej intenzity, potom v dôsledku prispôsobenia sa mu pocit hlasitosti klesá, najskôr rýchlo a potom stále pomalšie. Avšak, aj keď v menšej miere, citlivosť na zvuky, ktoré sú vo frekvencii vibrácií viac-menej blízke znejúcemu tónu, klesá. Prispôsobenie sa však zvyčajne nerozšíri na celú škálu vnímaných zvukov. Po zastavení zvuku sa v dôsledku prispôsobenia tichu obnoví predchádzajúca úroveň citlivosti do 10-15 sekúnd.

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

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

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

Záver

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

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

Bibliografia

1.P.A. Baranov, A.V. Voroncov, S.V. Ševčenko. Spoločenské vedy: kompletný sprievodca. Moskva 2013

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

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

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

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

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

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

.

Doučovanie

Potrebujete pomôcť so štúdiom témy?

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