З яких відділів складається слуховий аналізатор? Основні принципи будови слухового аналізатора

Слуховий аналізатор включає три основні частини: орган слуху, слухові нерви, підкірковий і коркові центри мозку. Як працює слуховий аналізатор, знає не багато, але сьогодні ми разом спробуємо розібратися у всьому.

Людина дізнається навколишній світ і адаптується в соціумі завдяки органам почуттів. Одними з найважливіших є органи слуху, які вловлюють звукові коливання і надають людині інформацію про те, що відбувається навколо неї. Сукупність систем та органів, що забезпечують почуття слуху, називають слуховим аналізатором. Давайте розглянемо пристрій органу слуху та рівноваги.

Будова слухового аналізатора

Функції слухового аналізатора, як вже згадувалося вище, сприймати звук і давати інформацію людині, але при всій, на перший погляд, простоті, це досить складна процедура. Для того щоб краще розібратися, як працюють відділи слухового аналізатора в організмі людини, потрібно досконало зрозуміти, що ж таке являє собою внутрішня анатоміяслухового аналізатора

Органи слуху у дітей та у дорослих ідентичні, вони включають рецептори слухового апарату трьох видів:

• рецептори, що сприймають коливання хвиль повітря;
• рецептори, що дають людині поняття місце розташування тіла;
• рецепторні центри, що дозволяють сприймати швидкість руху та його напрями.

Орган слуху кожної людини складається з 3 частин, розглядаючи детальніше кожну з них, можна зрозуміти, як людина сприймає звуки. Отже, зовнішнє вухо - це сукупність вушної раковини та слухового проходу. Раковина є порожниною з пружного хряща, що покрита тонким шаромшкіри. представляє якийсь підсилювач для перетворення звукових коливань. Вушні раковини розташовані з обох боків людської голови та ролі не відіграють, тому що просто збирають звукові хвилі. Вушні раковини нерухомі, і навіть якщо відсутня їх зовнішня частина, особливої ​​шкоди будова слухового аналізатора людини не отримає.

Розглядаючи будову і можна сказати, що він являє собою невеликий канал довжиною 2,5 см, який вистелений шкірою з дрібними волосками. У каналі присутні апокринові залози, здатні виробляти вушну сірку, яка разом із волосками дозволяє захистити наступні відділивуха від запилення, забруднення та попадання сторонніх частинок. Зовнішня частинавуха допомагає лише збирати звуки та проводити їх у центральний відділ слухового аналізатора.

Барабанна перетинка та середнє вухо

Барабанна перетинка має вигляд невеликого овалу діаметром 10 мм, через неї проходить звукова хвиля, де створює деякі коливання в рідині, що наповнює цей відділ слухового аналізатора людини. Для передачі повітряних коливань у вусі людини є система слухових кісточок, саме рух активізують коливання рідини.

між зовнішньою частиноюоргану слуху та внутрішнім відділом розташовується середнє вухо. Цей відділ вуха має вигляд невеликої порожнини ємністю не більше 75 мл. Ця порожнина зв'язується з ковткою, осередками і слуховою трубою, яка являє собою запобіжник, що вирівнює тиск всередині вуха і зовні. Хотілося б відзначити, що барабанна перетинка завжди піддається однаковому атмосферному тиску як зовні, так і всередині, це дозволяє нормально функціонувати органу слуху. Якщо спостерігається різниця між тисками всередині та зовні, то з'являться порушення гостроти слуху.

Будова внутрішнього вуха

Найбільш складною частиною слухового аналізатора є внутрішнє вухо, його ще прийнято називати «лабіринтом». Головний рецепторний апарат, що вловлює звуки, є волосковими клітинами внутрішнього вуха або, як ще кажуть, «равликами».

Провідниковий відділ слухового аналізатора складається з 17 000 нервових волоконщо нагадують будову телефонного кабелю з окремо ізольованими проводами, кожен з яких передає певну інформацію в нейрони. Саме волосисті клітини реагують на коливання рідини всередині вуха та передають нервові імпульси у вигляді акустичної інформації до периферичного відділу головного мозку. А периферична частина мозку відповідає за органи чуття.

Забезпечують швидку передачу нервових імпульсів, що проводять шляхи слухового аналізатора. Простіше, що проводять шляхи слухового аналізатора здійснюють зв'язок органу слуху з центральною нервовою системою людини. Порушення слухового нерваактивують рухові шляхи, що відповідають, наприклад, за смикання ока внаслідок сильного звуку. Корковий відділ слухового аналізатора пов'язує між собою периферичні рецептори обох сторін, і при уловлюванні звукових хвиль цей відділ зіставляє звуки відразу з двох вух.

Механізм передачі звуків у різному віці

Анатомічна характеристика слухового аналізатора з віком не змінюється, але хотілося б відзначити, що є деякі вікові особливості.

Органи слуху починають формуватися у ембріона на 12-му тижні розвитку.Свою функціональність вухо починає відразу після народження, але на початкових етапахслухова активність людини більше нагадує рефлекси. Різні за частотою та інтенсивністю звуки викликають у дітей різні рефлекси, це може бути закривання очей, здригання, відкривання рота або прискорене дихання. Якщо новонароджений так реагує на виразні звуки, зрозуміло, що слуховий аналізатор розвинений нормально. За відсутності цих рефлексів потрібно додатково дослідження. Іноді реакцію дитини гальмує той факт, що спочатку середнє вухо новонародженого заповнене якоюсь рідиною, яка заважає руху слухових кісточок, згодом спеціалізована рідина повністю висихає і замість неї середнє вухо заповнює повітря.

Різнорідні звуки малюк починає диференціювати з 3 місяців, а на 6 місяці життя починає розрізняти тони. На 9 місяці життя дитина може пізнавати голоси батьків, звук машини, спів птиці та інші звуки. Діти починають визначати знайомий і чужий голос, впізнають його і починають гукати, радіти чи зовсім шукати очима джерело рідного звуку, якщо його немає поряд. Розвиток слухового аналізатора продовжується до 6 років, після цього поріг чутності дитини зменшується, але при цьому збільшується гострота слуху. Так триває до 15 років, потім працює у зворотному напрямку.

У період від 6 до 15 років можна помітити, що рівень розвитку слуху відрізняється, деякі діти краще вловлюють звуки і здатні без труднощів їх повторити, їм вдається добре співати та копіювати звуки. Іншим дітям це вдається гірше, але при цьому вони чудово чують, таких дітей іноді говорять «ведмідь на вухо насупив». Величезне значення має спілкування дітей з дорослими, саме воно формує мовленнєве та музичне сприйняття дитини.

Що стосується анатомічних особливостей, то у новонароджених слухова труба набагато коротша, ніж у дорослих і ширша, через це інфекція з дихальних шляхівтак часто вражає їхні слухові органи.

Зміни слухового апарату протягом життя

Вікові особливості слухового аналізатора трохи змінюються протягом усього життя людини, так, наприклад, у літньому віці слухове сприйняттязмінює свою частоту. У дитинстві поріг чутливості набагато вищий, він становить 3200 Гц. Від 14 до 40 років ми перебуваємо на частоті 3000 Гц, а 40-49 років на 2000 Гц. Після 50 років лише на 1000 Гц саме з цього віку починає знижуватися верхня межа чутності, що пояснює глухоту в старечому віці.

У людей похилого віку часто відзначається змащене сприйняття чи переривчаста мова, тобто чують вони з деякими перешкодами. Частину мови можуть почути добре, а кілька слів пропустити. Для того, щоб людина могла нормально чути, їй потрібні обидва вуха, одне з яких сприймає звук, а інше підтримує рівновагу. З віком у людини зміняться структура барабанної перетинки, вона може під впливом певних факторівущільнюватиметься, що порушуватиме рівновагу. Що стосується гендерної чутливості до звуків, то чоловіки втрачають слух набагато швидше, ніж жінки.

Хотілося б відзначити, що при спеціальних тренуваннях навіть у похилому віці можна досягти підвищення порога чутності. Аналогічно і вплив гучного шумуу постійному режимі, що може негативно вплинути на слухову систему навіть у молодому віці. Щоб уникнути негативних наслідків від постійного впливу гучного звукуна організм людини, потрібно стежити за . Це комплекс заходів, спрямованих на створення нормальних умовдля функціонування слухового органу. У людей молодого вікукритична межа шуму складає 60 дБ, а у дітей шкільного вікукритичний поріг 60 дБ. Достатньо пробути в приміщенні з таким рівнем шуму протягом години та негативні наслідкине забаряться.

Ще одним віковою зміноюслухового апарату є той факт, що згодом вушна сіратвердне, це перешкоджає нормальному коливанню повітряних хвиль. Якщо людина має схильність до серцево-судинним захворюванням. Цілком ймовірно, що кров у пошкоджених судинах циркулюватиме швидше, і людина з віком розрізнятиме у вухах сторонні шуми.

Сучасна медицина давно розібралася, як влаштований слуховий аналізатор і дуже успішно працює над слуховими апаратами, які дозволяють людям після 60 років та дають можливість дітям з дефектами розвитку слухового органу жити повноцінним життям.

Фізіологія та схема роботи слухового аналізатора дуже складна, і зрозуміти її людям без відповідних навичок дуже непросто, але в будь-якому випадку теоретично ознайомленою має бути кожна людина.

Тепер вам відомо, як працюють рецептори та відділи слухового аналізатора.

1. У чому полягають особливості економіко-географічного підходу до оцінки екологічного стану території?

2. Якими факторами визначається екологічний стан території?

3. Які види районування з урахуванням екологічного факторавиділяються у сучасній географічній літературі?

4. Які критерії та в чому полягають особливості екологічного, еколого-економічного та природно-господарського районування?

5. Як можна класифікувати антропогенний вплив?

6. Що можна віднести до первинних та вторинним наслідкамантропогенного впливу?

7. Як змінилися основні параметри антропогенного впливу в Росії перехідний період?

Література:

1. Бакланов П. Я., Поярков В. В., Каракін В. П. Природно-господарське районування: загальна концепція та вихідні принципи. // Географія та природні ресурси. - 1984 №1.

2. Бітюкова В. Р. Новий підхід до методики районування стану міського середовища (з прикладу Москви). // Изв. РГО. 1999. Т. 131. Вип. 2.

3. Блануца В. І. Інтегральне екологічне районування: концепція та методи. - Новосибірськ: Наука, 1993.

4. Борисенко І. Л. Екологічне районування міст з техногенних аномалій у ґрунтах (на прикладі Московської області) // Матер. наук. насін. з екол. районир. "Екорайон-90". - Іркутськ, 1991.

5. Булатов У. І. Російська екологія межі ХХI століття. - ЦЕРІС, Новосибірськ, 2000. Володимир В. В. Розселення та екологія. - М., 1996.

6. Гладкевич Г. І., Суміна Т. І. Оцінка сили впливу промислових центрів природно-господарських районів СРСР на природне середовище. // Вісник Моск. ун-ту, сірий. 5, геогр. – 1981., №6.

7. Ісаченко А. Г. Екологічна географія Росії. - С.П-б.: Изд-во С-Пб. ун.-та, 2001.

8. Кочуров Б. І., Іванов Ю. Г. Оцінка еколого-господарського стану території адміністративного району. // Географія та природні ресурси. - 1987 №4.

9. Малхазова С. М. Медико-географічний аналіз територій: картографування, оцінка, прогноз. - М: Науковий світ, 2001.

10. Мойсеєв Н. Н. Екологія в сучасному світі// Екологія та освіта. - 1998 №1

11. Мухіна Л. І., Преображенський В.С., Ретеюм А.Ю. Географія, техніка, проектування. - М: Знання, 1976.

12. Преображенський В. С., Райх Є. А. Контури концепції загальної екології людини. // Предмет екології людини. Ч. 1. – М. 1991.

13. Приваловська Г. А. Волкова І. Н. Регіоналізація ресурсокористування та охорона довкілля. // Регіоналізація у розвитку Росії: географічні процеси та проблеми. - М: УРСС, 2001.

14. Приваловська Г. А., Рунова Т. Г. Територіальна організація промисловості та природні ресурси СРСР. - М: Наука, 1980

15. Прохоров Б. Б. Медико-екологічне районування та регіональний прогноз здоров'я населення Росії: Конспект лекцій до спецкурсу. - М: Вид-во МНЕПУ, 1996.

16. Ратанова М. П. Бітюкова В. Р. Територіальні відмінності ступеня екологічної напруженості Москви. // Вісник Моск. ун-ту, сірий. 5, геогр. - 1999 №1.

17. Регіоналізація у розвитку Росії: географічні процеси та проблеми. - М: УРСС, 2001.

18. Реймерс Н. Ф. Природокористування: Словник-довідник. - К.: Думка, 1990.

19. Чистобаєв А. І., Шаригін М. Д. Економічна та соціальна географія. Новий етап. - Л.: Наука, 1990.

Глава 3. БУДОВА ТА ФУНКЦІЇ СЛУХОВОГО АНАЛІЗАТОРА.

3.1 Будова органу слуха.Переферичний відділ слухового аналізатора представлений вухом, за допомогою якого людина сприймає вплив зовнішнього середовища, Виражене у вигляді звукових коливань, що надають фізичний тиск на барабанну перетинку Через орган слуху людина отримує значно менше інформації, аніж за допомогою органу зору (приблизно 10%). Але слух має велике значення для загального розвиткута формування особистості і, зокрема, для розвитку мови у дитини, що надає вирішальний вплив на її психічний розвиток.

Орган слуху та рівноваги містить чутливі клітини кількох видів: рецептори, що сприймають звукові коливання; рецептори, що визначають положення тіла у просторі; рецептори, що сприймають зміни напрямку та швидкості руху. Виділяють три частини органу: зовнішнє, середнє та внутрішнє вухо (рис. 7).

Зовнішнє вухо сприймає звуки та спрямовує їх до барабанної перетинки. Воно включає провідні відділи – вушну раковину та зовнішній слуховий прохід.

Мал. 7. Будова органу слуха.

Вушна раковина складається з еластичного хряща, покритого тонким шаром шкіри. Зовнішній слуховий прохід є вигнутим каналом довжиною 2,5 – 3 см. Канал має два відділи: хрящовий зовнішній слуховий прохід і внутрішній кістковий слуховий прохід, що знаходиться в скроневої кістки. Зовнішній слуховий прохід вистелений шкірою з тонкими волосками та особливими потовими залозами, що виділяють вушну сірку.

Його кінець зсередини закритий тонкою напівпрозорою пластинкою - барабанною перетинкою, що відокремлює зовнішнє вухо від середнього. Останнє включає кілька утворень, укладених у барабанну порожнину: барабанну перетинку, слухові кісточки, слухову (євстахієву) трубу. На стінці, зверненій до внутрішнього вуха, знаходяться два отвори – овальне вікно (вікно присінка) та кругле вікно (вікно равлика). На стінці барабанної порожнини, зверненої до зовнішнього слухового проходу, знаходиться барабанна перетинка, що сприймає звукові коливання повітря і передає їх звукопровідній системі середнього вуха - комплексу слухових кісточок (його можна порівняти зі своєрідним мікрофоном). Ледве помітні коливання барабанної перетинки тут посилюються і перетворюються, передаючись у внутрішнє вухо. Комплекс складається з трьох кісточок: молоточка, ковадла та стремінця. Молоточок (довжиною 8 - 9 мм) щільно зрощений з внутрішньою поверхнею барабанної перетинки своєю рукояткою, а головкою зчленований з ковадлом, яка через наявність двох ніжок нагадує корінний зуб з двома коренями. Одна ніжка (довга) виконує функцію важеля для стремена. Стремечко має розмір 5 мм, своїм широкою основоювставлено у овальне вікно присінка, щільно прилягаючи до його перетинки. Рухи слухових кісточок забезпечуються м'язом, що напружує барабанну перетинку, та стременним м'язом.

Слухова труба (довжиною 3,5 - 4 см) з'єднує барабанну порожнину з верхнім відділомковтки. Через неї з носоглотки в порожнину середнього вуха потрапляє повітря, завдяки чому вирівнюється тиск на барабанну перетинку з боку зовнішнього слухового проходу та барабанної порожнини. Коли утруднено проходження повітря по слуховий трубі (запальний процес), то переважає тиск з боку зовнішнього слухового проходу, і барабанна перетинка вдавлюється в порожнину середнього вуха. Це призводить до значної втрати можливостей барабанної перетинки здійснювати коливальні рухи відповідно до частоти звукових хвиль.

Внутрішнє вухо – дуже складно влаштований орган, зовні нагадує лабіринт або равлик, що має 2,5 кола у своєму “будиночку”. Воно розташоване в піраміді скроневої кістки. Усередині кісткового лабіринту знаходиться замкнутий сполучний лабіринт, що повторює форму зовнішнього. Простір між стінками кісткового та перетинчастого лабіринтів заповнено рідиною – перилимфою, а порожнину перетинчастого лабіринту – ендолімфою.

Напередодні - невелика овальна порожнина в середній частині лабіринту. На медіальній стінці присінка гребінь відокремлює один від одного дві ямки. Задня ямка – еліптичне заглиблення – лежить ближче до півкружних каналів, які відкриваються напередодні п'ятьма отворами, а передня – сферичне заглиблення – пов'язана з равликом.

У перетинчастому лабіринті, який розташовується всередині кісткового та в основному повторює його обриси, виділяють еліптичний та сферичний мішечки.

Стінки мішечків покриті плоским епітелієм, крім невеликого ділянки – плями. Пляма вистелена циліндричним епітелієм, Що містить опорні та волоскові сенсорні клітини, що мають на своїй поверхні тонкі відростки, звернені в порожнину мішечка Від волоскових клітин починаються нервові волокна слухового нерва (його вестибулярної частини). Поверхня епітелію покрита особливою тонковолокнистою і драглистою мембраною, званої отолітової, оскільки в ній знаходяться кристали отоліту, що складаються з карбонату кальцію.

Ззаду до присінку примикають три взаємоперпендикулярні напівкружного каналу– один у горизонтальній та два у вертикальних площинах. Всі вони є вузькими трубочками, наповненими рідиною – ендолімфою. Кожен канал закінчується розширенням – ампулою; у слуховому гребінці її сконцентровані клітини чутливого епітелію, від якого починаються гілки вестибулярного нерва.

Спереду від присінка знаходиться равлик. Канал равлика загинається по спіралі та утворює 2,5 обороти навколо стрижня. Стрижень равлика складається з губчастої кісткової тканиниміж балками якої розташовані нервові клітини, що утворюють спіральний ганглій. Від стрижня відходить у вигляді спіралі тонкий кістковий листок, що складається з двох пластин, між якими проходять мієлінізовані дендрити нейронів спірального ганглія. Верхня пластина кісткового листка переходить у спіральну губу, або лімб, нижня – у спіральну основну, або базилярну, мембрану, яка тягнеться до зовнішньої стінки равликового каналу. Щільна та пружна спіральна мембрана є сполучнотканинною пластинкою, яка складається з основної речовини та колагенових волокон – струн, натягнутих між спіральною кістковою пластинкою та зовнішньою стінкою равликового каналу. В основі равлика волокна більш короткі. Їхня довжина становить 104 мкм. У напрямку вершини довжина волокон збільшується до 504 мкм. Загальна їх кількість становить близько 24 тис.

Від кісткової спіральної платівки до зовнішньої стінки кісткового каналу під кутом до спіральної мембрани відходить ще одна мембрана, менш щільна - вестибулярна або рейснерова.

Порожнина каналу равлика розділена мембранами на три відділи: верхній канал равлика, або вестибулярні сходи, що починається від вікна присінка; середній канал равлика – між вестибулярною та спіральною мембранами та нижній канал, або барабанна драбина, що починається від вікна равлика. У вершини равлика вестибулярні та барабанні сходи повідомляються за допомогою маленького отвору – гелікотреми. Верхній та нижній канали заповнені перилимфою. Середній канал – це равликова протока, яка теж є спірально звивистим каналом у 2,5 обороту. На зовнішній стінці равликової протоки розташована судинна смужка, епітеліальні клітиниякої мають секреторною функцією, продукуючи ендолімфу. Вестибулярні та барабанні сходи заповнені перилимфою, а середній канал – ендолімфою. Усередині равликової протоки, на спіральній мембрані, розташовується складний пристрій (у вигляді виступу нейроепітелію), що є власне сприймаючий апарат слухової перцепції, - спіральний (кортієвий) орган (рис. 8).

Кортієв орган утворений чутливими волосковими клітинами. Розрізняють внутрішні та зовнішні волоскові клітини. Внутрішні волоскові клітини несуть на поверхні від 30 до 60 коротких волосків, розташованих у 3 – 5 рядів. Число внутрішніх волоскових клітин становить у людини близько 3500. Зовнішні клітини волосків розташовані в три ряди, кожна з них має близько 100 волосків. Загальна кількість зовнішніх волоскових клітин становить людину 12 – 20 тисяч. Зовнішні волоскові клітини чутливіші до дії звукових подразників, ніж внутрішні.

Над волосковими клітинами розташована текторіальна мембрана. Вона має стрічкоподібну форму та желеподібну консистенцію. Її ширина і товщина збільшуються від основи равлика до вершини.

Інформація від волоскових клітин передається по дендрити клітин, що утворюють спіральний вузол. Другий відросток цих клітин - аксон - у складі преддверно-равликового нерва прямує до стовбура мозку і до проміжному мозкуде відбувається переключення на наступні нейрони, відростки яких йдуть у скроневий відділ кори головного мозку.

Мал. 8. Схема органу Корті:

1 - покривна платівка; 2, 3 - зовнішні (3-4 ряди) та внутрішні (1-й ряд) волоскові клітини; 4 - Опорні клітини; 5 - волокна равликового нерва (у поперечному розрізі); 6 - зовнішні та внутрішні стовпи; 7 - равликовий нерв; 8 - основна платівка

Спіральний органє апаратом, який приймає звукові подразнення. Напередодні та півкружні канали забезпечують рівновагу. Людина може приймати до 300 тис. різних відтінків звуків і шумів у діапазоні від 16 до 20 тис. Гц. Зовнішнє та середнє вухо здатні підсилити звук майже у 200 разів, проте посилюються лише слабкі звуки, сильні послаблюються.

3.2 Механізм передачі та сприйняття звуку.Звукові коливання уловлюються вушною раковиною і по зовнішньому слуховому проходу передаються барабанній перетинці, яка починає коливатися відповідно до частоти звукових хвиль. Коливання барабанної перетинки передаються ланцюгу кісточок середнього вуха та за їх участю мембрані овального вікна. Коливання мембрани вікна напередодні передаються перилимфе і эндолимфе, що викликає коливання основний мембрани разом із розташованим у ньому кортієвим органом. При цьому волоскові клітини своїми волосками торкаються текторіальної мембрани, і внаслідок механічного подразнення в них виникає збудження, яке передається далі на волокна передплинно-равликового нерва.

Слуховий аналізатор людини сприймає звукові хвилі із частотою їх коливань від 20 до 20 тис. за секунду. Висота тону визначається частотою коливань: що вона більше, то вище по тону сприймається звук. Аналіз звуків частотою здійснюється периферичним відділом слухового аналізатора. Під впливом звукових коливань прогинається мембрана вікна напередодні, зміщуючи у своїй якийсь обсяг перилимфи. При малій частоті коливань частинки перилимфи переміщуються по вестибулярних сходах уздовж спіральної мембрани у напрямах до гелікотреми і через неї барабанними сходами до мембрани круглого вікна, яка прогинається на таку ж величину, що і мембрана овального вікна. Якщо ж діє велика частота коливань, виникає швидке зміщення мембрани овального вікна та підвищення тиску у вестибулярних сходах. Від цього прогинається спіральна мембрана у бік барабанних сходів та реагує ділянку мембрани поблизу вікна присінка. При підвищенні тиску в барабанних сходах згинається мембрана круглого вікна, основна мембрана завдяки своїй пружності повертається в вихідне положення. У цей час частки перилимфи зміщують наступну, більш інерційну ділянку мембрани, і хвиля пробігає по всій мембрані. Коливання вікна присінка викликають хвилю, що біжить, амплітуда якої зростає, і максимум її відповідає якомусь певному ділянці мембрани. Після досягнення максимуму амплітуди хвиля згасає. Чим вища висота звукових коливань, тим ближче до вікна присінка знаходиться максимум амплітуди коливань спіральної мембрани. Чим менша частота, тим ближче до гелікотреми відзначаються найбільші її коливання.

Встановлено, що при дії звукових хвиль із частотою коливань до 1000 за секунду в коливання приходить весь стовп перилимфи вестибулярних сходів та вся спіральна мембрана. При цьому їх коливання відбуваються точно відповідно до частоти коливання звукових хвиль. Відповідно у слуховому нерві виникають потенціали дії з такою самою частотою. При частоті звукових коливань понад 1000 коливається не вся основна мембрана, а якийсь її ділянку, починаючи від вікна присінка. Чим вища частота коливань, тим менша по довжині ділянка мембрани, починаючи від вікна присінка, приходить у коливання і тим менша кількість волоскових клітин приходить у стан збудження. У слуховому нерві в цьому випадку реєструються потенціали дії, частота яких менша за частоту звукових хвиль, що діють на вухо, причому при високочастотних звукових коливаннях імпульси виникають у меншому числі волокон, ніж при низькочастотних коливаннях, що пов'язано з збудженням лише частини волоскових клітин.

Отже, при дії звукових коливань відбувається просторове кодування звуку. Відчуття тієї чи іншої висоти звуку залежить від довжини ділянки основної мембрани, що коливається, а отже, від числа розташованих на ній волоскових клітин і від місця їх розташування. Чим менше клітин, що коливаються і чим ближче вони розташовані до вікна присінка, тим більш високим сприймається звук.

Волочеві клітини, що коливаються, викликають збудження в строго певних волокнах слухового нерва, а значить, і в певних нервових клітинах головного мозку.

Сила звуку визначається амплітудою звукової хвилі. Відчуття інтенсивності звуку пов'язане з різним співвідношенням числа збуджених внутрішніх та зовнішніх волоскових клітин. Оскільки внутрішні клітини менш збудливі, ніж зовнішні, збудження великої кількостіїх виникає за дії сильних звуків.

3.3 Вікові особливості слухового аналізатора.Формування равлика відбувається на 12-му тижні внутрішньоутробного розвитку, а на 20-му тижні починається вже мієлінізація волокон равликового нерва в нижньому (основному) завитку равлика. Мієлінізація в середньому та верхньому завитках равлика починається значно пізніше.

Диференціювання відділів слухового аналізатора, які розташовані в головному мозку, проявляється у формуванні клітинних шарів, у збільшенні простору між клітинами, у зростанні клітин та зміні їх структури: у збільшенні числа відростків, шипиків та синапсів.

Підкіркові структури, що належать до слухового аналізатора, дозрівають раніше, ніж його кірковий відділ. Їх якісний розвитокзакінчується на 3 місяці після народження. Структура кіркових полів слухового аналізатора відрізняється від такої у дорослих віком до 2 – 7 років.

Слуховий аналізатор починає функціонувати відразу після народження. Вже новонароджених можливе здійснення елементарного аналізу звуків. Перші на звук носять характер орієнтовних рефлексів, здійснюваних лише на рівні підкіркових утворень. Вони відзначаються навіть у недоношених дітей і виявляються в закриванні очей, відкриванні рота, здриганні, зменшенні частоти дихання, пульсу, у різних мімічних рухах. Звуки, однакові за інтенсивністю, але різні за тембром і висотою, викликають різні реакції, що свідчить про здатність їх розрізнення новонародженою дитиною.

Умовні харчові та оборонні рефлекси на звукові подразнення виробляються з 3 – 5 тижнів життя дитини. Зміцнення цих рефлексів можливе лише з 2 місяців життя. Диференціювання різнорідних звуків можливе з 2 – 3 місяців. У 6 – 7 місяців діти диференціюють тони, від початкового на 1 – 2 і навіть з 3 – 4,5 музичного тону.

Функціональний розвиток слухового аналізатора триває до 6 – 7 років, що проявляється у освіті тонких диференціювань на мовні подразники. Різні в дітей віком різного віку пороги чутності. Гострота слуху і, отже, найменший поріг чутності зменшуються до 14 – 19 років, коли відзначається найменша величина порога, та був знову наростають. Чутливість слухового аналізатора до різних частот неоднакова різному віці. До 40 років менший поріг чутності падає на частоту 3000 Гц, в 40 - 49 років - 2000 Гц, після 50 років - 1000 Гц, причому з цього віку знижується верхня межа сприйманих звукових коливань.

Рецепторний (периферичний) відділ слухового аналізатора,що перетворює енергію звукових хвиль на енергію нервового збудженняпредставлений рецепторними волосковими клітинами кортієвого органу. (орган Корті),перебувають у равлику. Слухові рецептори (фонорецептори) відносяться до механорецепторів, є вторинними та представлені внутрішніми та зовнішніми волосковими клітинами. У людини приблизно 3500 внутрішніх та 20 000 зовнішніх волоскових клітин, які розташовані на основній мембрані всередині середнього каналу внутрішнього вуха.

Мал. 2.6. Орган слуху

Внутрішнє вухо (звуковосприймаючий апарат), а також середнє вухо (звукопередавальний апарат) та зовнішнє вухо (звукоуловлюючий апарат) поєднуються в поняття орган слуху (Рис. 2.6).

Зовнішнє вухоза рахунок вушної раковини забезпечує уловлювання звуків, концентрацію їх у напрямку зовнішнього слухового проходу та посилення інтенсивності звуків. Крім того, структури зовнішнього вуха виконують захисну функцію, охороняючи барабанну перетинку від механічних та температурних впливівдовкілля.

Середнє вухо(звукопровідний відділ) представлено барабанною порожниною, де розташовані три слухові кісточки: молоточок, ковадло та стремечко. Від зовнішнього слухового проходу середнє вухо відокремлено барабанною перетинкою. Рукоятка молоточка вплетена в барабанну перетинку, інший його кінець зчленований з ковадлом, яка, у свою чергу, зчленована зі стремінцем. Стремінце прилягає до мембрани овального вікна. Середнє вухо має спеціальний захисний механізм, представлений двома м'язами: м'язом, що натягує барабанну перетинку, і м'язом, що фіксує стремінце. Ступінь скорочення цих м'язів залежить від сили звукових коливань. При сильних звукових коливаннях м'язи обмежують амплітуду коливань барабанної перетинки та рух стремінця, оберігаючи тим самим рецепторний апарат у внутрішньому вусі від надмірного збудження та руйнування. При миттєвих сильних подразненнях (удар у дзвін) цей захисний механізм не встигає спрацьовувати. Скорочення обох м'язів барабанної порожнини здійснюється за механізмом безумовного рефлексу, який замикається лише на рівні стовбурових відділів мозку. У барабанній порожнині підтримується тиск, що дорівнює атмосферному, що дуже важливо для адекватного сприйняття звуків. Цю функцію виконує євстахієва труба, яка з'єднує порожнину середнього вуха з ковткою. При ковтанні труба відкривається, вентилюючи порожнину середнього вуха та зрівнюючи тиск у ньому з атмосферним. Якщо зовнішній тиск швидко змінюється (швидкий підйом на висоту), а ковтання не відбувається, то різниця тисків між атмосферним повітрямі повітрям у барабанній порожнині призводить до натягу барабанної перетинки та виникнення неприємних відчуттів, зниження сприйняття звуків

Внутрішнє вухопредставлено равликом – спірально закрученим кістковим каналом, що має 2,5 завитки, який розділений основною мембраною та мембраною Рейснера на три вузькі частини (сходи). Верхній канал (вестибулярні сходи) починається від овального вікна і з'єднується з нижнім каналом (барабанними сходами) через гелікотрему (отвір у верхівці) і закінчується круглим вікном. Обидва канали є єдиним цілим і заповнені перилімфою, подібною до складу спинномозковою рідиною. Між верхнім та нижнім каналами знаходиться середній (середні сходи). Він ізольований та заповнений ендолімфою. Усередині середнього каналу на основній мембрані розташований власне звукосприймаючий апарат - орган Корті (кортієвий орган) з рецепторними клітинами, що представляє периферичний відділ слухового аналізатора.

Основна мембрана поблизу овального вікна по ширині становить 0,04 мм, потім до вершини вона поступово розширюється, досягаючи у гелікотреми 0,5 мм.

Провідниковий відділслухового аналізатора представлений периферичним біполярним нейроном, розташованим у спіральному ганглії равлика (перший нейрон). Волокна слухового (чи кохлеарного) нерва, утворені аксонами нейронів спірального ганглія, закінчуються клітинах ядер кохлеарного комплексу довгастого мозку (другий нейрон). Потім після часткового перехрестяволокна йдуть у медіальне колінчасте тіло метаталамуса, де знову відбувається перемикання (третій нейрон), звідси збудження надходить у кору (четвертий нейрон). У медіальних (внутрішніх) колінчастих тілах, а також у нижніх пагорбах чотиригорбка розташовуються центри рефлекторних рухових реакцій, що виникають при дії звуку.

Центральний,або кірковий, відділслухового аналізатора знаходиться у верхній частині скроневої частки великого мозку(верхня скронева звивина, поля 41 і 42 за Бродманом). Важливе значення для функції слухового аналізатора мають поперечні скроневі звивини (звивини Гешля).

Слухова сенсорна системадоповнюється механізмами зворотного зв'язку, що забезпечують регулювання діяльності всіх рівнів слухового аналізатора за участю низхідних шляхів. Такі шляхи починаються від клітин слухової кори, переключаючись послідовно в медіальних колінчастих тілах метаталамуса, задніх (нижніх) пагорбах чотирихолмія, в ядрах кохлеарного комплексу. Входячи до складу слухового нерва, відцентрові волокна досягають волоскових клітин кортієва органу та налаштовують їх на сприйняття певних звукових сигналів.

Периферичним відділом слухового аналізаторає рецепторні волоскові клітини кортієва органу (орган Корті), що знаходиться в равлику. Слухові рецептори (фонорецептори) відносяться до механорецепторів, є вторинними та представлені внутрішніми та зовнішніми волосковими клітинами, які розташовані на основній мембрані всередині середнього каналу внутрішнього вуха. Розрізняють внутрішнє вухо (звуковосприймаючий апарат), середнє вухо (звукопередавальний апарат) та зовнішнє вухо (звукоуловлюючий апарат).

Зовнішнє вухоза рахунок вушної раковини забезпечує уловлювання звуків, концентрацію їх у напрямку зовнішнього слухового проходу та посилення інтенсивності звуків. Зовнішнє вухо захищає барабанну перетинку від механічних і температурних впливів зовнішнього середовища. Зовнішнє вухо забезпечує початок сприйняття звуку - уловлювання звукових хвиль, які рухають барабанну перетинку.

Середнє вухоє барабанною порожниною, де розташовані три слухові кісточки: молоточок, ковадло і стремечко. Від зовнішнього слухового проходу середнє вухо відокремлено барабанною перетинкою. Слухові кісточки сприймають звукові коливання від зовнішнього вуха за допомогою барабанної перетинки та разом з ним посилюють звукові хвилі у 200 разів. У барабанній порожнині підтримується тиск, що дорівнює атмосферному, що дуже важливо для адекватного сприйняття звуків. Цю функцію виконує

ет євстахієва труба, яка з'єднує порожнину середнього вуха з горлянкою. При ковтанні труба відкривається, вентилюючи порожнину середнього вуха та зрівнюючи тиск у ньому з атмосферним. Якщо зовнішній тиск швидко змінюється (швидкий підйом на висоту або спуск), а ковтання не відбувається, то різниця тисків між атмосферним повітрям і повітрям барабанної порожнини призводить до натягу барабанної перетинки і виникнення неприємних відчуттів, зниження сприйняття звуків. Тому при спуску, наприклад літаком, доцільно періодично проводити ковтання (слини, напоїв).

Внутрішнє вухо -равлик, спірально закручений кістковий канал, Що має 2,5 завитка, який розділений основною мембраною та мембраною Рейснера на три вузькі канали (сходи). Середній канал заповнений ендолімфою. Усередині цього каналу на основній мембрані розташований кортієвий орган з рецепторними клітинами.

Провідниковий відділслухового аналізатора починається біполярними нейронами, розташованим у спіральному ганглії равлика (1-й нейрон), аксони якого (слуховий нерв) закінчуються на клітинах ядер кохлеарного комплексу довгастого мозку (2-й нейрон). Аксони цих нейронів йдуть до третього нейрона в медіальному колінчастому тіліметаталамуса, звідси збудження надходить у кору великого мозку (4-й нейрон).

Корковий відділслухового аналізатора знаходиться у верхній частині скроневої частки кори великого мозку (скронева частка).

Сприйняття висоти звукузгідно з резонансною теорією Гельмгольця обумовлено тим, що кожне волокно основної мембрани налаштоване на звук певної частоти. Звуки високої частоти сприймаються короткими волокнами основної мембрани, розташованими ближче до основи равлика. Звуки низької частоти сприймаються довгими хвилями основної мембрани, розташованими ближче до верхівки равлика.

Ця теорія набула експериментального підкріплення. При дії звуку стан коливань вступає вся основна мембрана, проте максимальне відхилення її відбувається лише у певному місці (теорія місця). При збільшенні частоти звукових коливань максимальне відхилення основної мембрани зміщується до основи равлика, де розташовуються короткі волокна основної мембрани - у коротких волокон можлива більш висока частотаколивань. Порушення волоскових клітин саме цієї ділянки мембрани передається на волокна слухового нерва у вигляді певної кількості імпульсів, частота проходження яких нижча за частоту звукових хвиль (лабільність нервових волокон не перевищує 800-1000 Гц). Частота звуко-

вих хвиль досягає 20 000 Гц. Це просторовий тип кодування висоти звукових сигналів. При дії нижчих звуків приблизно до 800 Гц, крім просторового кодування відбувається ще й тимчасове (частотне) кодування, при якому інформація передається також за певними волокнами слухового нерва, але у вигляді імпульсів, частота проходження яких відповідає частоті коливань звукових хвиль.

Сприйняття інтенсивності звукуздійснюється за рахунок зміни частоти імпульсів та числа збуджених рецепторів. Зовнішні та внутрішні волоскові рецепторні клітини мають різні пороги збудження. Внутрішні клітини збуджуються за більшої силі звуку, ніж зовнішні. Крім того, у різних внутрішніх рецепторів пороги збудження також різні. Тому зі збільшенням сили звуку збільшується кількість збуджених рецепторів та, природно, нейронів у ЦНС; при зменшенні сили звуку спостерігаються протилежні реакції рецепторів та нейронів ЦНС.

Вестибулярний аналізатор

Вестибулярний аналізатор грає важливу рольу регуляції м'язового тонусуі збереження пози організму, він забезпечує виникнення акселераційних відчуттів, тобто при прямолінійному та обертальному прискоренні руху тіла, а також при змінах положення голови.

Периферичний відділвестибулярного аналізатора - це вестибулярний апарат, розташований у лабіринті піраміди скроневої кістки, він складається з трьох півкружних каналів та присінка. Півколові канали розташовані в трьох взаємно перпендикулярних площинах: фронтальній, сагітальній та горизонтальній - і відкриваються своїми гирлами напередодні. Переддень складається з двох мішечків*: круглого (саккулюс) та овального (утрі-кулюс). Один кінець кожного каналу має розширення (ампулу). Всі ці структури складаються з тонких перетинок і утворюють перетинчастий лабіринт, всередині якого знаходиться ендолімфа, навколо перетинчастого лабіринту і між його кістковим футляром є перилимфа, яка переходить в перилимфу органу слуху. У мішечках присінка та ампулах напівкружних каналів є волоскові рецепторні клітини. Рецепторні клітини напередодні покриті отолітової мембраною, являє собою желеподібну масу, що містить кристали карбонату кальцію. В ампулах напівкружних каналів желеподібна маса не містить

солей кальцію і називається листоподібною мембраною (Купулою). Волоски рецепторних клітин пронизують ці мембрани. Порушення волоскових клітин відбувається внаслідок ковзання мембрани по волосинках та згинання їх.

Адекватними подразниками для волоскових клітин напередодні є прискорення чи уповільнення прямолінійного руху тіла, а також нахили голови; для волоскових клітин напівкружних каналів - прискорення або уповільнення обертального руху у будь-якій площині. Імпульси, що виникають у волоскових рецепторах, надходять у провідниковий відділ аналізатора.

Провідниковий відділпочинається дендритами біполярних нейронів вестибулярного ганглія, розташованого у внутрішньому слуховому проході. Аксони цих нейронів у складі вестибулярного нерва йдуть до другого нейрона, що знаходиться у вестибулярних ядрах довгастого мозку. Третій нейрон провідникового відділу розташований у ядрах зорового бугра, Від якого збудження надходить до третього відділу аналізатора.

Центральний відділвестибулярного аналізатора локалізується в скроневої областікори великого мозку. Після переробки аферентної імпульсації в різних відділах ЦНС вноситься корекція регулювання м'язового тонусу, що забезпечує збереження природної позиорганізму.

ІНШІ АНАЛІЗАТОРИ

Сприймаючою частиною слухового аналізатора є вухо, що проводить – слуховий нерв, центральною – слухова зона кори головного мозку. Орган слуху складається з трьох відділів: зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха. Вухо включає як власне орган слуху, з допомогою якого сприймаються слухові відчуття, а й орган рівноваги, завдяки чому тіло утримується у певному положенні.

Зовнішнє вухо складається з вушної раковини та зовнішнього слухового проходу. Раковина утворена хрящем, покритим з обох боків шкірою. За допомогою раковини людина вловлює напрямок звуку. М'язи, що ведуть рух вушну раковину, у людини рудиментарні. Зовнішній слуховий прохід має вигляд трубки довжиною 30 мм, вистеленої шкірою, в якій є спеціальні залози, що виділяють вушну сірку. У глибині слуховий прохід затягнутий тонкою барабанною перетинкою овальної форми. З боку середнього вуха, всередині барабанної перетинки, укріплена рукоятка молоточка. Перетинка пружності, при ударі звукових хвиль вона без спотворення повторює ці коливання.

Середнє вухо представлено барабанною порожниною, яка за допомогою слухової (євстахієвої) труби повідомляється з носоглоткою; від зовнішнього вуха воно відмежовано барабанною перетинкою. Складові частини цього відділу - молоточок, ковадлоі стремечко.Своєю рукояткою молоточок зростається з барабанною перетинкою, ковадло ж зчленоване і з молоточком, і зі стремінцем, яке прикриває овальний отвір, що веде у внутрішнє вухо. У стінці, що відокремлює середнє вухо від внутрішнього, крім овального вікна, знаходиться ще кругле вікно, затягнуте перетинкою.
Будова органу слуху:
1 - вушна раковина, 2 - зовнішній слуховий прохід,
3 - барабанна перетинка, 4 - порожнина середнього вуха, 5 - слухова трубка, 6 - равлик, 7 - півкружні канали, 8 - ковадло, 9 -молоточок, 10 - стремечко

Внутрішнє вухо, або лабіринт, розташоване в товщі скроневої кістки та має подвійні стінки: лабіринт перетинчастийяк би вставлений у кістковий,повторюючи його форму. Щілеподібний простір між ними заповнений прозорою рідиною. перилимфою,порожнина перетинчастого лабіринту - ендолімфою.Лабіринт представлений напередодні,кпереду від нього знаходиться равлик, кзади - напівкружні канали.Равлик повідомляється з порожниною середнього вуха через кругле вікно, затягнуте перетинкою, а напередодні через овальне вікно.

Органом слуху є равлик, інші його частини становлять органи рівноваги. Равлик - спірально закручений канал 2 3/4 обороту, розділений тонкою перетинчастою перегородкою. Ця перетинка спірально завита і називається Основний.Вона складається з фіброзної тканини, що включає близько 24 тис. особливих волокон (слухові струни) різної довжини і розташованих поперек вздовж усього ходу равлика: найдовші - біля її вершини, біля основи - найбільш укорочені. Над цими волокнами нависають слухові волоскові клітини – рецептори. Це периферичний кінець слухового аналізатора, або кортієвий орган.Волоски рецепторних клітин звернені в порожнину равлика - ендолімфу, а від самих клітин бере початок слуховий нерв.

Сприйняття звукових подразнень. Звукові хвилі, проходячи через зовнішній слуховий прохід, викликають коливання барабанної перетинки і передаються слуховим кісточкам, а з них - на перетинку овального вікна, що веде напередодні равлика. Коливання, що виникло, приводить в рух перилимфу і ендолімфу внутрішнього вуха і сприймається волокнами основної перетинки, що несе на собі клітини кортієва органу. Високі звуки з великою частотою коливань сприймаються короткими волокнами, розташованими біля основи равлика, і передаються волоскам клітин кортієва органу. При цьому збуджуються не всі клітини, а ті, що знаходяться на волокнах певної довжини. Отже, первинний аналіз звукових сигналів починається вже в кортієвому органі, з якого збудження по волокнах слухового нерва передається в слуховий центр кори головного мозку скроневій частціде відбувається їх якісна оцінка.

Вестибулярний апарат.У визначенні положення тіла у просторі, його переміщенні та швидкості руху велику роль грає вестибулярний апарат. Він розташований у внутрішньому вусі і складається з переддень та трьох півкружних каналів,розміщених у трьох взаємно перпендикулярних площинах. Півколові канали наповнені ендолімфою. В ендолімфі напередодні знаходяться два мішечки - круглийі овальнийзі спеціальними вапняними камінчиками - статолітами,прилеглими до волоскових рецепторних клітин мішечків.

При звичайному положенні тіла статоліти своїм тиском подразнюють волоски нижніх клітин, при зміні положення тіла статоліти також переміщуються і своїм тиском подразнюють інші клітини; отримані імпульси передаються в кору великих півкуль. У відповідь на подразнення вестибулярних рецепторів, пов'язаних з мозочком та руховою зоноювеликих півкуль, рефлекторно змінюються тонус м'язів і положення тіла в просторі. Так як канали розташовані в трьох взаємно перпендикулярних площинах, то ендолімфа в них при зміні положення тіла подразнює ті чи інші рецептори, і збудження передається у відповідні відділи мозку. Організм рефлекторно відповідає необхідною зміною положення тіла.

Гігієна слуху. У зовнішньому слуховому проході скупчується вушна сірка, на ній затримується пил та мікроорганізми, тому необхідно регулярно мити вуха теплою мильною водою; в жодному разі не можна видаляти сірку твердими предметами. Перевтома нервової системита перенапруга слуху можуть викликати різкі звуки та шуми. Особливо шкідливо діє тривалий шум, при цьому настає приглухуватість і навіть глухота. Сильний шумзнижує продуктивність праці до 40-60%. Для боротьби з шумами у виробничих умовах застосовують облицювання стін та стель спеціальними матеріалами, що поглинають звук, індивідуальні протишумні навушники. Мотори та верстати встановлюють на фундаменти, які глушать шум від струсу механізмів.