Звуковые волны — это механические колебания среды различной частоты и амплитуды. Эти колебания мы воспринимаем как звуки, отличающиеся между собой по высоте и громкости.

Наш слуховой анализатор способен воспринимать звуковые колебания в диапазоне частот от 16 Гц до 20000 Гц. Образец низкого звука (125 Гц) — гудение холодильника, а высокого звука (5000 Гц) — комариный пищания. Частоты ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают у нас звуковых ощущений. Однако и инфразвук, и ультразвук влияют на наш организм. Интенсивность звуковых волн мы воспринимаем как громкость звуков. Единицей их измерения является бел (децибел): громкость тихого шепота равен 10 децибел, громкого крика — 80 — 90 децибел, а звук в 130 децибел вызывает сильную боль в ушах.

На барабанной перепонке размещается воздушная полость — среднее ухо . Оно соединено с помощью эвстахиевой трубы с глоткой, а через нее — с полостью рта. Эти каналы соединяют внешнюю среду со средним ухом и является предохранителем, защищающим его от травм. Обычно вход в евстахиевой трубы закрыт, он открывается только при глотании. Если среднее ухо испытывает чрезмерного давления вследствие действий звуковых волн, достаточно открыть рот и сделать глоток: давление в среднем ухе сравнится с атмосферным.

Среднее ухо — это усилитель, который может изменять амплитуду звуковых волн, которые передаются с барабанной перепонки к внутреннему уху. Как это происходит? От барабанной перепонки тянется цепочка маленьких косточек, подвижно соединенных между собой: молоточек, наковальня и стремя. Рукоятка молоточка прикреплена к барабанной перепонке, а стремя упирается в другую мембрану. Это перепонка отверстия, которое называют овальным окном, — она ​​границей между средним и внутренним ухом.

Колебания барабанной перепонки вызывают движение слуховых косточек, которые толкают мембрану овального окна, и она начинает колебаться. По площади эта мембрана значительно меньше, чем барабанная перепонка, и поэтому она колеблется с большей амплитудой. Усиленные колебания мембраны овального окна передаются к внутреннему уху.

Внутреннее ухо располагается в глубине височной кости черепа. Именно здесь в специальном устройстве, называемом улиткой, расположенный рецепторный аппарат слухового анализатора. Улитка — костный канал, внутри которого размещаются две продольные мембраны. Нижняя (базальная) мембрана образована плотной соединительной тканью, а верхняя — тоненькой однослойной. Мембраны разделяют канал улитки на три части — верхний, средний и нижний каналы. Нижний и верхний канал на верхушке завитки сочетаются между собой, а средний является замкнутой полостью. Каналы заполнены жидкостями: нижний и верхний — перилимфой, а средний — эндолимфой, что вязкая по перилимфу. Верхний канал начинается от овального окна, а нижний — заканчивается округлым окном, которое расположено под овальным. Колебания мембраны овального окна передаются пе-рилимфы, в ней возникают волны. Они распространяются верхним и нижним каналами, достигая мембраны округлого окна.

Строение рецепторного аппарата слухового анализатора

К каким последствиям приводит перемещения волн в перилимфе? Чтобы выяснить это, рассмотрим строение рецепторного аппарата слухового анализатора. На базальной мембране среднего канала по всей его длине расположен так называемый кортоев орган — аппарат, содержащие рецепторы и опорные клетки. На каждой рецепторной клетке содержится до 70 выростов — волосков. Над волосковыми клетками расположена покровная мембрана, контактирует с волосками. Кортиева орган разделен на участки, каждый из которых отвечает за восприятие волн определенной частоты.

Жидкости, содержащиеся в каналах завитки, является передаточным звеном, которая доносит энергию звуковых колебаний в покровной мембраны кортиива органа. Когда волна перемещается перилимфой в верхнем канале, тоненькая мембрана между ним и средним каналом прогибается, действует на эндолимфу, а и прижимает покровную мембрану в волосковых клеток. В ответ на механическое воздействие — нажатие на волоски — в рецепторах формируются сигналы, которые они передают на дендриты чувствительных нейронов. В этих нейронах возникают нервные импульсы, которые по аксонам, объединяемых в слуховой нерв, направляются в центральный отдел звукового анализатора. Высота звука, который мы воспринимаем, определяется тем, с какого участка кортиева органа поступил сигнал.

Центральный отдел слухового анализатора

Нервные импульсы по чувствительным нейронам слуховых нервов поступают в многочисленных ядер ствола головного мозга, где происходит первичная обработка сигналов, далее — к таламуса, а из него — в височной области коры (слуховой зоны). Здесь при участии ассоциативных зон коры происходит распознавание слуховых стимулов, а у нас возникают звуковые ощущения. На всех уровнях обработки сигнала являются ведущие пути, благодаря которым происходит постоянный обмен информацией между симметрично расположенными ядрами, которые относятся к центральным структурам левого и правого уха.

Слуховая сенсорная система

Служит для восприятия и анализа звуковых колебаний внешней среды частотой 15-20000 Гц (10-11 октав), у детей до 22000 Гц. Состоит из 3 отделов:

· Периферический отдел – состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

Ø Наружное ухо (ушные раковины) является звукоулавливающим аппаратом. Звуковые колебания передаются по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего.

Ø Среднее ухо является звукопроводящим аппаратом и представляет собой воздушную полость, которая через слуховую (Евстахиеву) трубу соединяется с полостью носоглотки. Колебания от барабанной перепонки через среднее ухо передают 3 соединœенные друг с другом слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко. Стремечко через перепонку овального окна передает эти колебания жидкости, находящейся во внутреннем ухе – перилимфе.

Ø Внутреннее ухо – звуковоспринимающий аппарат. Оно расположено в пирамидке височной кости и содержит улитку, которая у человека образует 2,5 спиральных витка. Улитковый канал разделœен двумя перегородками (основной мембраной и вестибулярной мембраной) на 3 хода – верхний (вестибулярная лестница) и нижний (барабанная лестница) соединяются и заполнены перилимфой , а средний (перепончатый канал) заполнен эндолимфой и содержит Кортиев орган, в котором находятся механоРц звуковых колебаний – волосковые клетки . Звуки разной частоты возбуждают разные волосковые клетки и разные нервные волокна, ᴛ.ᴇ. осуществляется пространственное кодирование. Увеличение силы звука приводит к увеличению числа возбужденных волосковых клеток и нервных волокон.

· Проводниковый отдел – первый нейрон находится в спиральном узле улитки и получает возбуждение от рецепторов внутреннего уха, затем по его волокнам (слуховой нерв) информация идет ко второму нейрону в продолговатом мозге, затем часть волокон идет к третьему нейрону в среднем мозге, а часть к ядрам промежуточного мозга.

· Корковый отдел – представлен четвертым нейроном, который находится в первичном проекционном слуховом поле в височной области коры больших полушарий и обеспечивает возникновение ощущения, во вторичном слуховом поле происходит обработка звуковой информации – формирование восприятия и опознание информации, затем сведения поступают в третичное поле нижнетеменной зоны, где соединяются с другими формами информации.

Различают костную и воздушную проводимость звука. В обычных условиях у человека преобладает воздушная – проведение звуковых колебаний через наружное и среднее ухо к рецепторам внутреннего. При костной проводимости звуковые колебания передаются через кости черепа непосредственно улитке (при нырянии). Нерегулярные звуковые волны формируют ощущение шума, а регулярные, ритмичные волны воспринимаются как музыкальные тоны. Звуки распространяются со скоростью 343м/с при температуре воздуха равной 15-16 о С.

Рис. 21. Схема строения среднего и внутреннего уха. Обозначения: А - наружный слуховой проход; Б - среднее ухо; В - внутреннее ухо; 1 - полукружные каналы (а - верхний; б - задний; в - латеральный); 2 - ампула; 3 - овальное окно; 4 - отолитовый аппарат; 5 -круглое окно; 6 - барабанная лестница; 7 - средняя лестница; 8 - отверстие улитки (геликотерма); 9 -основная мембрана; 10 - вестибулярная лестница; 11 - Евстахиева труба; 12 - барабанная перепонка; M- молоточек; H - наковальня; С - стремечко

Слуховая сенсорная система - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Слуховая сенсорная система" 2017, 2018.

Слуховая чуткая система служит для восприятия звуковых сигналов. Особенное значение приобрела для человека в связи с развитием языка.

Звук -- это колебание молекул упругой среды, которое происходит в виде продольных волн давления. Чтобы превратить слабые колебания давления в ощущение звука, в процессе эволюции образовались органы слуха -- уши.

Строение слухового анализатора : -- рецепторный аппарат в ухе (внутреннем); -- слуховой нерв; -- слуховая зона коры больших полушарий (височная доля).

Ухо -- орган слуха и равновесия, включает: внешнее ухо , ушная раковина, которая улавливает звуковые колебания и направляет их во внешний слуховой проход . Ушная раковина образована эластичным хрящом, снаружи покрытым кожей. У человека ушные мышцы развиты слабо и ушная раковина почти неподвижна. Кожа внешнего слухового прохода покрыта тонкими жидкими волосками. В слуховой проход открываются проливы желез, которые производят ушную серу. И волоски, и ушная сера, выполняют защитную функцию; и среднее ухо . В его полости происходит усиление звуковых колебаний. Среднее ухо состоит из: барабанной перепонки, барабанной полости (заполненной воздухом) слуховых косточек -- молоточка , наковальни, стремени (передают звуковые колебания из барабанной перепонки на овальное окно внутреннего уха, предотвращают его перегрузку), евстахиевой трубы (соединяет полость среднего уха с глоткой).

Барабанная перепонка -- тонкая эластичная пластинка, которая внешне покрыта эпителием, а изнутри слизистой оболочкой. Молоточек, сросшийся с барабанной перепонкой. Слуховые косточки соединены между собой с помощью подвижных суставов. Стремя соединено с овальным окном, которое отделяет барабанную полость от внутреннего уха. Слуховая труба соединяет барабанную полость с носоглоткой, устланная изнутри слизистой оболочкой. Она поддерживает одинаковое давление внешне и изнутри на барабанную перепонку внутреннее ухо. Расположено в камерной части височной кости. Образовано костным лабиринтом, внутри которого есть перепончатый лабиринт из соединительной ткани. Между костным и перепончатым лабиринт ом содержится жидкость -- перилимфа , а внутри перепончатого лабиринта -- эндолимфа .

Костный лабиринт состоит : -- улитки; -- преддверия; -- слухового канала.

Улитка принадлежат только звукоприемному аппарату. Преддверие, является частью лишь вестибулярного аппарата, перепонка принадлежат и к органу слуха, и к органу равновесия.

Костное преддверие, которое образует среднюю часть лабиринта внутреннего уха, имеет в стенке два открытых окна, овальное и круглое, которые соединяют костную полость с барабанной перепонкой. Овальное окно закрыто основой стремени, а круглое -- подвижной эластичной соединительно-тканной пластинкой.

Улитка -- это спиральный согнутый костный канал, который образует 2,5 оборота вокруг своей оси. Основой завитка возвращается к внутреннему слуховому проходу. Внутри костного канала завитка проходит перепончатый лабиринт, который также образует 2,5 обороты. Его полость -- перепончатый улитковый пролив, который содержит эндолимфу. Внутри улиткового пролива, на ее основной мембране расположен звукоприемный аппарат -- спиральный (кортиев) орган -- рецепторная часть слуховой системы, превращает звуковые колебания в нервное возбуждение. Кортиев орган состоит из 3--4 рядов рецепторных клеток. Каждая рецепторная клетка имеет от 30 до 120 тонких волосков, которые омываются эндолимфой. Над волосковыми клетками расположена покровная мембрана. От волосковых клеток отходят волокна слухового нерва.

Восприятие звука:

• -- звуковые волны через ушную раковину попадают во внешний слуховой проход, вызывают колебательные движения барабанной перепонки;
• -- колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам, движения которых вызывают вибрацию основы стремени, которое закрывает овальное окно (размах колебаний уменьшается, а их сила увеличивается);
• -- движения основы стремени овального окна колеблют перилимфу, ее колебания передаются эндолимфе (она начинает колебаться с той же частотой);
• -- колебание эндолимфы, влечет колебание основной мембраны. При движениях основной мембраны и эндолимфы, покровная мембрана внутри улиточного пролива с определенной силой и частотой касается микроворсинок рецепторных клеток, которые возбуждаются;
• -- возбуждение передается из рецепторных клеток другим нервным клеткам, которые лежат в спиральном узле улитки, аксоны которых образуют слуховой нерв;
• -- импульсы по волокнам преддверно-улиткового нерва, поступают к ядрам моста. Аксоны клеток этих ядер направляются к подкорковым центрам слуха (нижние горбы среднего мозга). Высший анализ и синтез слуховых раздражений происходит в корковом центре слухового анализатора, который расположен в височной доле. Здесь происходит различение характера звука, его силы, высоты.

Вестибулярный аппарат выполняет функции восприятия положения тела, сохранения равновесия. При любом изменении положения тела (головы) раздражаются рецепторы вестибулярного аппарата. Импульсы передаются в мозг, от которого к соответствующим мышцам поступают сигналы с целью коррекции положения тела и движений.

Вестибулярный аппарат состоит из: -- преддверия; -- слуховых каналов, которые расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, заполненных эндолимфой.

В костном преддверии есть два расширения перепончатого лабиринта -- мешочки: овальный и круглый. На внутренней поверхности мешочков есть волосяные клетки, которые воспринимают положение тела в пространстве и нарушения равновесия. Волоски погружены в топкую оболочку, которая содержит многочисленные известняковые кристаллы, -- отолиты.

В расширениях слуховых каналов (ампулах) есть по одному костному гребню. К нему непосредственно прилегает перепончатый лабиринт. В ампулах слуховых каналов есть рецепторные волоски клетки, которые расположены на вершинах складок, в толще гребней. На волосковых клетках гребней располагается желатинообразный прозрачный купол.

При любом действии на рецепторные волоски клетки, в них возникает нервный импульс. Возбуждение передается нервным клеткам, аксоны которых образуют преддверно-улитковый нерв. Волокна нерва идут к вестибулярным ядрам, которые расположены на дне ромбовидной ямки мозга. Аксоны клеток вестибулярных ядер идут к ядрам мозжечка, ствола головного мозга, таламусу и к корковым центрам вестибулярного анализатора (теменная, височная доли).

Орган слуха и равновесия начинает развиваться с третьей недели эмбрионального развития. У новорожденного ребенка внешний слуховой проход короток и узок, барабанная перепонка относительно толще. Барабанная полость заполнена амниотической жидкостью, которая со временем рассасывается. Слуховая труба у детей шире и короче, чем у взрослых, что создает особенные условия для попадания микроорганизмов в полость среднего уха. Внутреннее ухо у новорожденного развито хорошо. Новорожденный ребенок реагирует на голосовые звуки вздрагиванием, изменением дыхания, прекращением плача. Выразительным слух у детей становится к концу 2--3 месяца после рождения.

Возрастные особенности слуховой сенсорной системы . уже на 8-9 месяце внутриутробного развития ребенок воспринимает звуки в пределах 20-5000 Гц и реагирует на них движениями. Четкая реакция на звук появляется у ребенка в 7-8 недель после рождения, а с 6 месяцев грудной ребенок способен к относительно тонкому анализу звуков. Слова дети слышат много хуже, чем звуковые тоны, и в этом отношении сильно отличаются от взрослых. Окончательное формирование органов слуха у детей заканчивается к 12 годам. К этому возрасту значительно повышается острота слуха, которая достигает максимума к 14-19 годам и после 20 лет уменьшается. С возрастом также изменяются пороги слышимости, и падает верхняя частота, воспринимаемых звуков.

Функциональное состояние слухового анализатора зависит от многих факторов окружающей среды. Специальной тренировкой можно добиться повышения его чувствительности. Например, занятия музыкой, танцами, фигурным катанием, художественной гимнастикой вырабатывают тонкий слух. С другой стороны, физическое и умственное утомление, высокий уровень шума, резкое колебание температуры и давления снижают чувствительность органов слуха. Кроме того, сильные звуки вызывают перенапряжение нервной системы, способствуют развитию нервных и сердечно-сосудистых заболеваний. Необходимо помнить о том, что порог болевых ощущений для человека составляет 120-130 дБ, но даже шум в 90 дБ может вызывать у человека болевые ощущения (шум промышленного города днем составляет около 80 дБ).

Для избежания неблагоприятного воздействия шума необходимо соблюдать определенные гигиенические требования. Гигиена слуха - система мер, направленная на охрану слуха, создание оптимальных условий для деятельности слуховой сенсорной системы, способствующих нормальному ее развитию и функционированию.

Различают специфическое и неспецифическое действие шума на организм человека. Специфическое действие проявляется в нарушении слуха, неспецифическое - в отклонениях со стороны ЦНС, вегетативной реактивности, в эндокринных расстройствах, функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы и пищеварительного тракта.

У лиц молодого и среднего возраста уровни шума в 90 дБ, воздействуя в течение часа, понижают возбудимость клеток коры головного мозга, ухудшают координацию движений, отмечается снижение остроты зрения, устойчивости ясного видения и чувствительности к оранжевому цвету, нарастает частота срывов дифференцировки. Достаточно пробыть всего 6 ч в зоне шума 90 дБ (шум, испытываемый пешеходом на сильно загруженной транспортом улице) чтобы снизилась острота слуха. При часовой работе в условиях воздействия шума в 96 дБ наблюдается еще более резкое нарушение корковой динамики. Ухудшается работоспособность и снижается производительность труда.

Труд в условиях воздействия шума в 120 дБ через 4-5 лет может вызвать нарушения, характеризующиеся неврастеническими проявлениями. Появляются раздражительность, головные боли, бессонница, расстройства эндокринной системы, нарушается тонус сосудов и ЧСС, возрастает или понижается артериальное давление. При стаже работы в 5-6 лет часто развивается профессиональная тугоухость. По мере увеличения срока работы функциональные отклонения перерастают в невриты слухового нерва.

Весьма ощутимо влияние шума на детей и подростков. Более значительными оказываются повышение порога слуховой чувствительности, снижение работоспособности и внимания у учащихся после воздействия шума в 60 дБ. Решение арифметических примеров требовало при шуме в 50 дБ на 15-55%, а в 60 дБ на 81-100% больше времени, чем до действия шума, а снижение внимания достигало 16%.

Снижение уровней шума и его неблагоприятного воздействия на учащихся достигается проведением ряда мероприятий: строительных, архитектурных, технических и организационных. Например, участок учебных заведений ограждают по всему периметру живой изгородью высотой не менее 1,2 м. Большое влияние на величину звукоизоляции оказывает плотность, с какой закрыты двери. Если они плохо закрыты, то звукоизоляция снижается на 5-7 дБ. Большое значение в снижении шума имеет гигиенически правильное размещение помещений в здании учебного заведения. Мастерские, гимнастические залы размещаются на первом этаже здания, в отдельном крыле или в пристройке. Восстановлению функционального состояния слуховой сенсорной системы и сдвигов в других системах организма детей и подростков способствуют небольшие перерывы в тихих комнатах.

Вестибулярная сенсорная система играет важную роль в регуляции положения тела в пространстве и его движений. Развитие вестибулярного аппарата у детей и подростков в настоящее время мало изучено. Существуют данные о том, что ребенок рождается с достаточно зрелыми подкорковыми отделами вестибулярного анализатора.

Проприоцептивная сенсорная система также участвует в регуляции положения тела в пространстве и обеспечивает координацию абсолютно всех движений человека - от локомоторных до сложнейших трудовых и спортивных двигательных навыков. В процессе онтогенеза формирование проприорецепции начинается с 1-3 месяцев внутриутробного развития. К моменту рождения проприорецепторы и корковые отделы достигают высокой степени зрелости и способны к выполнению своих функций. Особенно интенсивно идет совершенствование всех отделов двигательного анализатора до 6-7 лет. С 3 до 7-8 лет быстро нарастает чувствительность проприорецепции, идет созревание подкорковых отделов двигательного анализатора и его корковых зон. Формирование проприорецепторов, расположенных в суставах и связках, заканчивается к 13-14 годам, а проприорецепторов мышц - к 12-15 годам. К этому возрасту, они уже практически не отличаются от таковых у взрослого человека.

Под соматосенсорной системой понимают совокупность рецепторных образований, обеспечивающих температурные, тактильные и болевые ощущения. Температурные рецепторы играют важную роль в сохранении постоянства температуры тела. Экспериментально показано, что чувствительность температурных рецепторов на первых этапах постнатального развития ниже, чем у взрослых. Тактильные рецепторы обеспечивают восприятие механических воздействий, чувство давления, прикосновения и вибрации. Чувствительность этих рецепторов у детей ниже, чем у взрослых. Уменьшение порогов восприятия происходит до 18-20 лет. Боль воспринимается специальными рецепторами, представляющими собой свободные нервные окончания. Болевые рецепторы у новорожденных детей имеют более низкую чувствительность, чем у взрослых. Особенно быстро, возрастает болевая чувствительность с 5 до 6-7 лет.

Периферическая часть вкусовой сенсорной системы - вкусовые рецепторы расположены в основном на кончике, корне и по краям языка. Новорожденный ребенок уже обладает способностью дифференцировать горькое, соленое, кислое и сладкое, хотя чувствительность вкусовых рецепторов невысока, к 6 годам она приближается к уровню взрослого.

Периферическая часть обонятельной сенсорной системы - обонятельные рецепторы располагаются в верхней части носовой полости и занимают не более 5 см 2 . У детей обонятельный анализатор начинает функционировать уже в первые дни после рождения. С возрастом чувствительность обонятельного анализатора нарастает особенно интенсивно до 5-6 лет, а затем постоянно снижается.

Воспринимающей частью слухового анализатора является ухо, проводящей - слуховой нерв, центральной - слуховая зона коры головного мозга.

Орган слуха состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего. Ухо включает не только собственно орган слуха, с помощью которого воспринимаются звуковые колебания воздуха, сигнализирующие о том, что происходит в окружающей среде, но и орган равновесия, благодаря чему тело удерживается в определенном положении.

Для человека слух приобретает особое значение, так как при потере слуха в раннем возрасте ребенок утрачивает способность воспроизводить слова, говорить. С помощью слуха воспроизводится устная речь, обеспечивающая общение между людьми в их трудовой и общественной деятельности.

Наружное ухо

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Раковина образована хрящом, покрытым с обеих сторон кожей. С помощью раковины человек улавливает направление звука.

Мышцы, приводящие в движение ушную раковину, у человека рудиментарны. Наружный слуховой проход имеет вид трубки длиной 30 мм, выстланной кожей, в которой имеются особые железы, выделяющие ушную серу. В глубине слуховой проход затянут тонкой барабанной перепонкой овальной формы.

Со стороны среднего уха, в середине барабанной перепонки, укреплена рукоятка молоточка. Перепонка упруга, при ударе звуковых волн она без искажения повторяет эти колебания.

Среднее ухо

Среднее ухо представлено барабанной полостью, которая с помощью слуховой (евстахиевой), трубы сообщается с носоглоткой; от наружного уха оно отграничено барабанной перепонкой.

Составные части этого отдела: молоточек, наковальня и стремечко. Своей рукояткой молоточек срастается с барабанной перепонкой, наковальня же сочленена и с молоточком, и со стремечком, которое прикрывает овальное отверстие, ведущее во внутреннее ухо. В стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего, кроме овального окна, находится еще круглое окно, затянутое перепонкой.

Внутреннее ухо, или лабиринт, расположено в толще височной кости и имеет двойные стенки: лабиринт перепончатый как бы вставлен в костный, повторяя его форму. Щелевидное пространство между ними заполнено прозрачной жидкостью - перилимфой, полость перепончатого лабиринта - эндолимфой.

Лабиринт представлен преддверием, кпереди от него находится улитка, сзади - полукружные каналы. Улитка сообщается с полостью среднего уха через круглое окно, затянутое перегородкой, а преддверия - через овальное окно.

В спирально завитой улитке помещаются слуховые рецепторы - волосковые клетки. Это периферический конец слухового анализатора, или кортиев орган. Звуковые волны проходят через наружный слуховой проход, вызывая колебания барабанной перепонки, которые передаются через слуховые косточки в овальное окно внутреннего уха и вызывают колебания заполняющей его жидкости. Эти колебания преобразуются слуховыми рецепторами в нервные импульсы, которые передаются по слуховому нерву в слуховую зону коры больших полушарий, расположенную в височной области, где происходит восприятие звука и анализ его силы, характера, высоты.

Вестибулярный аппарат

Система трех полукруглых каналов, овальный и круглый мешочки образуют вестибулярный аппарат. Возбуждения, возникающие в рецепторах этого органа равновесия, поступают в нервные центры, осуществляющие перераспределение тонуса и сокращение мышц, в результате чего поддерживается равновесие и положение тела в пространстве.

Гигиена слуха

В наружном слуховом проходе скапливается ушная сера, на ней задерживаются пыль и микроорганизмы, поэтому необходимо регулярно мыть уши теплой мыльной водой ; ни в коем случае нельзя удалять серу твердыми предметами.

Большой вред наносят слуху чрезмерно сильные звуки и длительно действующий шум, особенно вредно действует последний, приводящий к тугоухости и даже к глухоте. Сильный шум снижает производительность труда до 40-60%. Длительное прослушивание громкой музыки также приводит к ухудшению слуха и переутомлению нервной системы.

Некоторые инфекционные заболевания (ангина, грипп) вызывают воспаление среднего уха. В таком случае необходимо обратиться к врачу.

Слуховой анализатор (слуховая сенсорная система) – второй по значению дистантный анализатор человека. Слух играет важнейшую роль именно у человека в связи с возникновением членораздельной речи. Акустические (звуковые) сигналы представляют собой колебания воздуха с разной частотой и силой. Они возбуждают слуховые рецепторы, находящиеся в улитке внутреннего уха. Рецепторы активируют первые слуховые нейроны, после чего, сенсорная информация передаётся в слуховую область коры большого мозга (височный отдел) через ряд последовательных структур.

Орган слуха (ухо) – это периферический отдел слухового анализатора, в котором расположены слуховые рецепторы. Строение и функции уха представлены в табл. 12.2, рис. 12.10.

Таблица 12.2.

Строение и функции уха

Рис . 12.10. Органы слуха и равновесия . Наружное, среднее и внутреннее ухо, а также отходящие от рецепторных элементов органа слуха (кортиев орган) и равновесия (гребешки и пятна) слуховая и преддверная (вестибулярная) ветви преддверно–улиткового нерва (VIII пара черепных нервов).

Механизм передачи и восприятия звука. Звуковые колебания улавливаются ушной раковиной и по наружному слуховому проходу передаются барабанной перепонке, которая начинает колебаться в соответствии с частотой звуковых волн. Колебания барабанной перепонки передаются цепи косточек среднего уха и при их участии мембране овального окна. Колебания мембраны окна преддверия передаются перилимфе и эндолимфе, что вызывает колебания основной мембраны вместе с расположенным на ней кортиевым органом. При этом волосковые клетки своими волосками касаются покровной (текториальной) мембраны, и вследствие механического раздражения в них возникает возбуждение, которое передаётся далее на волокна преддверно-улиткового нерва (рис. 12.11).

Рис . 12.11. Перепончатый канал и спиральный (кортиев) орган . Канал улитки разделён на барабанную и вестибулярную лестницы и перепончатый канал (средняя лестница), в котором расположен кортиев орган. Перепончатый канал отделён от барабанной лестницы базилярной мембраной. В её составе проходят периферические отростки нейронов спирального ганглия, образующие синаптические контакты с наружными и внутренними волосковыми клетками.

Расположение и структура рецепторных клеток кортиевого органа. На основной мембране расположены два вида рецепторных волосковых клеток: внутренние и наружные, отделённые друг от друга кортиевыми дугами.

Внутренние волосковые клетки располагаются в один ряд; общее число их по всей длине перепончатого канала достигает 3 500. Наружные волосковые клетки располагаются в 3-4 ряда; их общее число 12 000-20 000. Каждая волосковая клетка имеет удлинённую форму; один её полюс фиксирован на основной мембране, второй находится в полости перепончатого канала улитки. На конце этого полюса есть волоски, или стереоцилии . Их число на каждой внутренней клетке составляет 30-40 и они очень короткие – 4-5 мкм; на каждой наружной клетке число волосков достигает 65-120, они тоньше и длиннее. Волоски рецепторных клеток омываются эндолимфой и контактируют с покровной (текториальной) мембраной, которая по всему ходу перепончатого канала расположена над волосковыми клетками.

Механизм слуховой рецепции. При действии звука основная мембрана начинает колебаться, наиболее длинные волоски рецепторных клеток (стереоцилии) касаются покровной мембраны и несколько наклоняются. Отклонение волоска на несколько градусов приводит к натяжению тончайших вертикальных нитей (микрофиламентов), связывающих между собой верхушки соседних волосков данной клетки. Это натяжение чисто механически открывает от 1 до 5 ионных каналов в мембране стереоцилии. Через открытый канал в волосок начинает течь калиевый ионный ток. Сила натяжения нити, необходимая для открытия одного канала, ничтожна, около 2·10 -13 ньютон. Ещё более удивительным кажется то, что наиболее слабые из ощущаемых человеком звуков растягивают вертикальные нити, связывающие верхушки соседних стереоцилий, на расстояние, вдвое меньшее, чем диаметр атома водорода.

Тот факт, что электрический ответ слухового рецептора достигает максимума уже через 100-500 мкс (микросекунд), означает, что ионные каналы мембраны открываются непосредственно механическим стимулом без участия вторичных внутриклеточных посредников. Это отличает механорецепторы от значительно медленнее работающих фоторецепторов.

Деполяризация пресинаптического окончания волосковой клетки приводит к выходу в синаптическую щель нейромедиатора (глутамата или аспартата). Воздействуя на постсинаптическую мембрану афферентного волокна, медиатор вызывает генерацию возбуждения постсинаптического потенциала и далее генерацию распространяющихся в нервных центрах импульсов.

Открытие всего нескольких ионных каналов в мембране одной стереоцилии явно мало для возникновения рецепторного потенциала достаточной величины. Важным механизмом усиления сенсорного сигнала на рецепторном уровне слуховой системы является механическое взаимодействие всех стереоцилий (около 100) каждой волосковой клетки. Оказалось, что все стереоцилии одного рецептора связаны между собой в пучок тонкими поперечными нитями. Поэтому, когда сгибается один или несколько более длинных волосков, они тянут за собой все остальные волоски. В результате этого открываются ионные каналы всех волосков, обеспечивая достаточную величину рецепторного потенциала.

Бинауральный слух. Человек и животные обладают пространственным слухом, т.е. способностью определять положение источника звука в пространстве. Это свойство основано на наличии двух симметричных половин слухового анализатора (бинауральный слух).

Острота бинаурального слуха у человека очень высока: он способен определять расположение источника звука с точностью порядка 1 углового градуса. Физиологической основой этого служит способность нейронных структур слухового анализатора оценивать интерауральные (межушные) различия звуковых стимулов по времени их прихода на каждое ухо и по их интенсивности. Если источник звука находится в стороне от средней линии головы, звуковая волна приходит на одно ухо несколько раньше и большей силы, чем на другое. Оценка удалённости звука от организма связана с ослаблением звука и изменением его тембра.