Слуховая рецепторная система

Размещено на http://www.allbest.ru/

Строение слухового рецептора

Слуховая рецепторная система может быть условно разделена на три основных структурных компонента: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо.

Наружное ухо большинства млекопитающих состоит из ушной раковины, наружного слухового прохода и барабанной перепонки.

Ушная раковина исполняет несколько функций: защищает от механических повреждений чувствительные, легко травмируемые внутренние структуры, предотвращая попадание в слуховой проход инородных тел, и направляет в него улавливаемые ею колебания воздуха. Благодаря своей форме ушная раковина также усиливает высокочастотные звуки, частота которых колеблется в пределах 4000 Гц. Кроме того, ушная раковина играет некоторую роль и в тех случаях, когда, услышав звук, человек должен понять, где находится его источник, -- впереди или позади него. Ушная раковина также важна при определении вертикально расположенных источников звука.

Наружный слуховой проход -- это полость, имеющая вид желобка длиной 2,5-3 см и диаметром, равным примерно 7 мм, и с открытым входным (наружным) и слепым выходным (внутренним) отверстиями. Основное назначение наружного слухового прохода - улавливание звуковых колебаний и передача их барабанной перепонке, но он также защищает её от инородных тел и поддерживает определенный температурный режим и влажность вблизи нее. Слуховой проход играет роль звукоприемника, и в первую очередь -- частот, примерно равных 3000 Гц, усиливая вследствие резонанса чувствительность уха к таким звукам. Благодаря резонансной частоте слухового канала звуковое давление у барабанной перепонки повышается на 8-10 дБ, и ухо становится более чувствительным к звукам с частотой около 3000 Гц. Резонансная частота наружного слухового прохода человека очень близка к частотам тех звуков, к которым наша аудиальная система наиболее чувствительна. Барабанная перепонка -- тонкая, полупрозрачная мембрана, которая отделяет наружный слуховой проход от среднего уха. Звуковое давление вызывает вибрацию барабанной перепонки, и именно на ней изменения звукового давления преобразуются в механическое движение. Смещения барабанной перепонки под воздействием звуковых волн ничтожно малы но достаточны для восприятия резонансных частот.

За барабанной перепонкой находится заполненная воздухом полость среднего уха. Среднее ухо трансформирует колебания барабанной перепонки в механическую энергию, которую и передает внутреннему уху. Непосредственно к барабанной перепонке примыкает молоточек-- первая косточка в цепи, состоящей из трех мелких косточек, которые называются слуховыми косточками и связывают среднее ухо с внутренним. Молоточек связан с наковальней, которая, в свою очередь, связана со стременем, самой мелкой из всех слуховых косточек; основание стремени вставлено в овальное окно, которое является входом во внутреннее ухо. Функции среднего уха: выравнивание импедансов. Сопротивление, оказываемое средой при прохождении через нее звуковых волн, называется импедансом, а разница между сопротивлением звуковым волнам, имеющим место в разных средах, называется разностью импедансов. Основное назначение среднего уха -- преобразование импеданса воздушной среды наружного уха в импеданс жидкой среды внутреннего уха и обеспечение эффективной трансмиссии звуковых колебаний из первого во второе.

слуховой сенсорный ухо акустический

Акустический рефлекс

Среднее ухо не только играет роль приспособления для выравнивания импедансов, механически преобразующего звуковой сигнал, но и выполняет защитную функцию. К слуховым косточкам прикреплены две мышцы, предохраняющие их от чрезмерных колебаний при сильном звуке: мышца, напрягающая барабанную перепонку, связана с молоточком вблизи барабанной перепонки, а стремянная мышца -- со стременем. При воздействии громких звуков, которые могут травмировать миниатюрные структуры внутреннего уха (в первую очередь речь идет о звуках с частотой ниже 100 Гц), мышцы рефлекторно сжимаются и уменьшают поток вибраций, проходящий через среднее ухо. Совместное действие этих мышц, направленное на снижение чувствительности среднего уха к интенсивным звукам, называется акустическим рефлексом.

Узким проходом длиной примерно 35-40 мм, называемым евстахиевой трубой (названной так в честь Бартоломео Евстахия, итальянского анатома XVI в., впервые описавшего и саму трубу, и ее функции). Благодаря евстахиевой трубе давление воздуха в среднем ухе равно наружному Обычно звук попадает в чувствительное внутреннее ухо, пройдя последовательно наружное и среднее ухо. Альтернативный путь звука во внутреннее ухо -- костная передача звука, процесс, в результате которого звуковая волна непосредственно попадает во внутреннее ухо, минуя барабанную перепонку, слуховые косточки и прочие структуры среднего уха. При этом звуки вызывают колебание костей черепа, непосредственно стимулирующих внутреннее ухо. Способность костей черепа проводить звук объясняет, почему самому человеку его голос, записанный на магнитофонную пленку, при воспроизведении записи кажется чужим, в то время как другие его легко узнают. Следующая стадия процесса передачи звукового давления -- перемещение звуковой волны во внутреннем ухе, а именно движение стремени в водянистой жидкости внутреннего уха. Внутреннее ухо -- небольшая (длиной 25-30 мм) трубчатая структура, представляющая собой спираль, образованную тремя примыкающими друг к другу витками, которая благодаря своей форме получила название улитка (по-латыни -- cochlea).

Улитка образована тремя полостями, или каналами. Центральный канал улитки называется улитковым, или кохлеарным, каналом; он проходит почти по всей ее длине и делит ее на два канала. Верхний канал, называемый вестибулярным каналом и начинающийся у овального окна, связан с нижним каналом, который называется барабанным каналом. Объединяет верхний и нижний каналы небольшое отверстие, расположенное в верхушке улитки и называемое геликотремой. Закрытое мембраной отверстие в основании барабанного канала называется круглым окном. Мембрана круглого окна расширяется, когда вследствие контакта стремечка с овальным окном происходит смещение жидкости. Улитковый канал ограничен двумя мембранами: от вестибулярного канала - мембраной Рейсснера, а от барабанного канала -- базилярной мембраной. Базилярная мембрана упруга и эластична, и ее смещение зависит от частоты воспринимаемого звука.

Кортиев орган это специализированная сенсорная структура, нервы и опорные ткани, преобразующие звуковые колебания в нервные импульсы. В состав кортиева органа входят колонки специализированных волосковых клеток, объединенных в две группы, отделенные друг от друга кортиевым тоннелем. Клетки одной группы называются внутренними волосковыми клетками (их число равно приблизительно 3500), клетки другой группы -- наружными волосковыми клетками (их число равно приблизительно 20 000); каждая клетка имеет до 100 тончайших, чувствительных нитевидных щетинок, называемых стереоресничками, Нервные волокна, примыкающие к волосковым клеткам и пронизывающие базилярную мембрану по всей длине, объединяясь, образуют слуховой нерв. Первой нейронной структурой, с которой слуховой нерв встречается по выходе из внутреннего уха, является улитковое ядро, лежащее в основании заднего мозга. Нервные волокна, выходящие из улиткового ядра, распределяются по нескольким направлениям. Каждое улитковое ядро направляет часть своих волокон слухового нерва к овальному ядру, называемому также верхней оливой. однако большинство волокон улиткового ядра направляются к овальному ядру, расположенному в противоположном полушарии мозга. Каждое овальное ядро, принимающее нейронные импульсы от обеих улиток, направляет свой бинауральный нейронный сигнал нижнему холмику (бугорку) четверохолмия. Нейронные сигналы от каждого из нижних бугорков четверохолмия поступают в медиальное коленчатое тело -- важную сенсорную структуру таламуса, а затем проецируются в слуховую кору головного мозга. Между пространственным расположением нейронов в слуховой коре и частотами звуков, к которым они чувствительны, существует совершенно определенная связь: нейроны, чувствительные к близким по значению частотам, располагаются в непосредственной близости друг от друга. Пространственное расположение частот, характерное для слуховой коры, называется тонотопической организацией.

Размещено на Allbest.ru