ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 62
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Орган слуха находится в улитке, которая представляет собой спиральный костный канал, который спирально завивается вокруг костного стержня конусообразной формы на 2,5–2,75 завитка, и слепо заканчивается в области верхушки пирамиды.
Спиральный канал улитки имеет длину 28–30 мм. По диаметру в начальном отделе спиральный канал широкий (6 мм), а по мере приближения к верхушке улитки постепенно суживается, достигая 2 мм. От стержня, вокруг которого проходит этот канал, в просвет последнего, отходит костная спиральная базилярная (основная) пластинка, и, направляясь в сторону периферической стенки спирального канала, заканчивается, не доходя до нее, на середине поперечника канала. От свободного края костной спиральной пластинки к противоположной стенке улитки на всем протяжении натянута базилярная пластинка, которая является частью перепончатой улитки. Таким образом, спиральный канал улитки продольными перегородками оказывается разделённым на верхнюю (лестница преддверия), среднюю (спиральный орган) и нижнюю (барабанная лестница) части, заполненные эндолимфой. Рецепторы слуха находятся в базилярной пластинке спирального органа, расположенного в средней части канала
Базилярная пластинка состоит из примерно 20 тысяч тонких эластичных волокон, натянутых в виде струн различной длины между костным спиральным гребнем и наружной стенкой улитки (наподобие музыкального инструмента – арфы). У начального завитка улитки волокна короче и тоньше, а у последнего – длиннее и толще. Натяжение волокон постепенно ослабевает от основания к верхушке улитки. Связь между волокнами весьма слабая, и поэтому возможно изолированное колебание отдельных участков мембраны. В колебание вовлекаются только те волоски, которым сродни частоты поступившего сигнала (по типу явления резонанса). Чем меньше колеблющихся волосков, и чем ближе они расположены к окну преддверия, тем ниже по частоте звук.
К слуховым волоскам подходят дендриты волосковых (биполярных) чувствительных клеток, входящих в состав спирального узла, расположенного тут же, в центральной части улитки. Аксоны же биполярных (волосковых) клеток спирального (улиткового) узла формируют слуховую ветвь преддверно-улитко-вого нерва (VIII пара черепно-мозговых нервов), идущего к ядрам слухового анализатора, расположенным в мосту (второй слуховой нейрон), подкорковым слуховым центрам в четверохолмии (третий слуховой нейрон) и корковому центру слуха в височной доле каждого полушария где формируются в слуховые ощущения. Всего в слуховом нерве примерно 30 000–40 000 афферентных волокон. Колеблющиеся волосковые клетки вызывают возбуждение лишь в строго определённых
волокнах слухового нерва, а значит, и в строго определённых нервных клетках коры головного мозга.
Каждое полушарие получает информацию от обоих ушей (бинауральный слух), благодаря чему становится возможным определять источник звука и его направление. Если звучащий предмет находится слева, то импульсы от левого уха приходят в мозг раньше, чем от правого. Эта небольшая разница во времени и позволяет не только определять направление, но и воспринимать звуковые источники из разных участков пространства. Такое звучание называется объемным или стереофоническим.
-
Функции вспомогательного аппарата слухового анализатора.
Смотри вопрос выше там все есть!
-
Механизм трансдукции сигнала в слуховых рецепторах. Кодирование частоты и интенсивности звука. Теория «бегущей волны» Д. Бекеши.
Теория бегущей волны - в ответ на звуковой раздражитель внутри улитки возникает быстрая волна, распространяющаяся от основания до верхушки вдоль основной мембраны. Расстояние, которое проходит эта волна по мембране, определяется частотой колебания стремени. Волна от высоких звуков проходит меньшее расстояние и вызывает максимальную деформацию базилярной мембраны, и максимальное раздражение волосковых клеток, преимущественно в области основного завитка улитки. Волна от низких звуков способна проходить на большие расстояния и вызывать деформацию мембраны по всей ее длине. Ощущение высоты звука определяется участком максимальной амплитуды колебаний базилярной мембраны. Чем выше звук, чем больше частота колебаний, воспринимаемых ухом, тем меньше длина колеблющегося столба жидкости в каналах улитки и тем ближе к основанию улитки и овальному окну максимальная амплитуда колебаний. При низкочастотных звуках максимальная амплитуда колебаний приходится на вершину улитки.
Механизм трансдукции (рецепции) звука:
1)волоски рецепторной волосковой клетки отгибаются в сторону, когда упираются в покровную мембрану, поднимаясь к ней вместе с базальной мембраной;
2)из-за этого растягивается клеточная мембрана волоска, в ней открываются ионные каналы для натрия (Na+). Механочувствительные ионные каналы (стретч-каналы), открываемые напрямую растяжением клеточной мембраны;
3)ионы Nа+ через открывшиеся для них каналы устремляются внутрь клетки;
4)они приносят с собой положительные электрические заряды (+), вызывают уменьшение электроотрицательности внутри клетки - процесс деполяризации. Электроотрицательность рецепторных волосковых клеток уменьшается, поляризация мембраны снижается, рецепторные клетки переходят в возбуждённое состояние
5)в ответ на деполяризацию открываются другие каналы - потенциал-управляемые ионные каналы для Ca2+. В рецепторных клетках в отличие от обычных нейронов появляются «новые действующие лица» - кальциевые каналы, чувствительные к деполяризации. При деполяризационном возбуждении эти каналы открываются и впускают в рецепторную клетку ионы кальция;
6)через открытые деполяризацией потенциал-зависимые ионные каналы Ca2+ поступает в клетку. Кальций связывается со специальным белком и побуждает пузырьки с медиатором двигаться к мембране и выбрасывать медиатор наружу. Без кальция ничего бы не вышло: медиатор не выделился бы;
+7)из рецепторной клетки под действием вошедшего в неё кальция начинает выделяться нейромедиатор. Нейромедиатор — вещество, передающее возбуждение на связанный с рецепторной волосковой клеткой биполярный нейрон. Как нейромедиатор передаст возбуждение? Он заставит биполярный нейрон породить нервный импульс.
Частота как один из существенных признаков звукового стимула вызывает резонанс определенной части базальной мембраны, при этом возбуждается определенная группа волосковых клеток, импульсная активность которых передается в спиральный ганглий и далее в центральные отделы слуховой системы. Второй принцип кодирования частоты основан на анализе периодичности звукового сигнала, которая измеряется длительностью интервалов между максимумами амплитуд колебаний мембраны. Электрофизио- логнческие исследования показали, что в разряде волокон слухового нерва содержится информация о -длительности периода стимулов вплоть до частоты 4,0 кГц. Одновременное кодирование по месту возбуждения на мембране и по интервалам между разрядами имеет место при восприятии звукогз от 50 до 4000 Гц;
Интенсивность кодируется числом спайков в разряде волосковых клеток, которое возрастает по мере увеличения энергии стимула и постепенным включением в активность высокопороговых единиц. На верхних уровнях слуховой системы интенсивность кодируется числом спайков в разряде нейронов и числом работающих элементов.
-
Основы физиологической акустики. Сопоставление физических и субъективных (психофизических) характеристик звука.
Физиологическая акустика (биоакустика, психофизиологическая акустика) - раздел акустики, изучающий устройство и действие звуковоспринимающих и звукообразующих органов.
Методы физиологической акустики могут быть как физическими - аппаратурный анализ звуков биологического происхождения, изучение прохождения звуков из среды к рецепторным клеткам (например, у наземных млекопитающих через наружное и среднее ухо к кортиеву органу внутреннего уха) или от звукоизлучающих структур в среду (например, от гортани через ротовую полость в воздух), так и психофизиологическими - исследование реакций человека и животных на звук, регистрация соответствующих биоэлектрических потенциалов.
Физиологическая акустика - раздел физиологии органов чувств, основы заложены Г. Гельмгольцем. Посвящена изучению закономерностей процесса восприятия звуков и построения речи. Ее составные части:
1)физика и биофизика восприятия простых и сложных тональных сигналов - исследуются: пороги слуховые - абсолютные и разностные; формирование ощущений громкости и высоты; восприятие звуков сложных, бинауральный эффект и прочее;
2)физиология построения и восприятия речи - исследуются: физиологические аспекты построения речи и восприятия речевых и речеподобных сигналов (шумов); количественные показатели разборчивости речи и ее маскировки; условия распознания речевых сигналов; вопросы моделирования акта речевого;
3)нейродинамика слуха - исследуются: нейродинамические аспекты слуховой системы; восприятие звуковых последовательных стимулов - в зависимости от интервалов между ними, при учете интенсивностей, частот и длительностей.
Звуковые волны - передаваемые от источника звука механические смещения молекул воздуха (иной упругой среды). Скорость распространения звуковых волн в воздухе около 343 м/с при 20С (в воде и металлах значительно выше). Правильно чередующиеся участки сжатия и разрежения молекул упругой среды можно представить в виде синусоид, которые различаются частотой и амплитудой. При суперпозиции звуковых волн с различными частотами и амплитудами они наслаиваются друг на друга, образуя комплексные волны. Физическим понятиям амплитуды, частоты и комплексности соответствуют ощущения громкости, высоты и тембра звука. Звук, образованный синусоидальными колебаниями только одной частоты, вызывает ощущение определенной его высоты и определяется как тон. Комплексные тоны состоят из основного тона (самая низкая частота колебаний) и определяющих тембр обертонов (гармоник), представляющих более высокие частоты, кратные основной. В повседневной жизни тоны всегда бывают комплексными - составленными из нескольких синусоид. Индивидуальное сочетание комплексных волн определяет характерный тембр человеческого голоса или музыкального инструмента. Слуховая система человека способна различать высоту звука лишь у периодических звуковых сигналов, тогда как звуковые раздражители, состоящие из беспорядочного сочетания частотных и амплитудных компонентов, воспринимаются как шум.
Дети воспринимают звуковые волны в диапазоне от 16 до 20 000 Гц, но с 15—20 лет диапазон частотного восприятия начинает суживаться в связи с утратой чувствительности слуховой системы к самым высоким звукам. В норме независимо от возраста человек легче всего воспринимает звуковые волны в диапазоне от 100 до 2000 Гц, что имеет особенное значение, поскольку человеческая речь и звучание музыкальных инструментов обеспечиваются передачей звуковых волн именно в этом диапазоне.
Чувствительность слуховой системы к минимальному изменению высоты звука определяется как разностный порог частоты. В оптимальном для восприятия частотном диапазоне, приближающемся к 1000 Гц, порог различения частот составляет около 3 Гц. Изменение частоты звуковых волн на 3 Гц в большую или меньшую сторону человек замечает, как повышение или понижение звука.
Амплитуда звуковых волн определяет величину звукового давления, под которым понимают силу сжатия, действующую на перпендикулярно расположенную к ней площадь. Сравнительная единица измерения громкости, выражаемая в логарифмической шкале - децибел (дБ). Также в децибелах принято измерять интенсивность различных источников звука, понимая под интенсивностью звука мощность или плотность звуковых волн в единицу времени.
Субъективно воспринимаемая громкость звучания зависит не только от уровня звукового давления, но и от частоты звукового стимула. Чувствительность слуховой системы максимальна для раздражителей с частотами от 500 до 4000 Гц, при других частотах снижается.
-
Строение и функции вестибулярного анализатора.
Вестибулярный (преддверный) аппарат (орган равновесия) расположен в каменистой части височной кости и состоит из костного и перепончатого лабиринтов. Костный лабиринт — система полукружных протоков и сообщающаяся с ними полость — преддверие. Полости полукружных каналов расположены в трех плоскостях, примерно под прямым углом друг к другу, что позволяет осуществлять контроль за различными поворотами головы в любой плоскости.
Перепончатый лабиринт — система тонкостенных трубок и мешочков, расположенная внутри костного лабиринта. В костных ампулах перепончатые каналы расширяются. В каждом ампулярном расширении полукружного канала - гребешки, состоящие из опорных и рецепторных клеток с длинными волосками. Клетки погружены в студенистую массу, покрывающую весь гребешок.