2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает слуховой аппарат

С помощью слуха люди воспринимают окружающий мир и слышат всё его многообразие. Сам звук зарождается от вибрации каких-либо тел, например натянутой лески. Если пальцем оттянуть леску и отпустить, то возникнут звуковые колебания, как правило они разносятся в разные стороны. Существуют звуки, которые являются очень низкими и очень тонкими, которые наш слух не способен воспринять. В этой статье мы сконцентрируемся на обсуждении только тех звуков, которые наш слух воспринимает.
Надо запомнить, что наш разум воспринимает звук, как некий электрический импульс, который нужно обработать.
После того, как мозг зафиксировал электрический импульс, эти звуковые волны начинают проникать в слуховой проход, провоцируя колебания барабанных перепонок. Далее в работу вступают, так называемые «слуховые косточки» среднего уха, которые начинают передавать эти колебания во внутреннее ухо в так называемую “улитку”. Эта «улитка», как раз и воспринимает все звуки и в ней находятся самые чувствительные клетки, которые преобразуют колебания в электрические импульсы и потом передаются через нервы в мозг человека.

Люди воспринимают звуки через совокупность органов, рецепторов нервных структур. У всех людей на подкорке в мозгу хранятся библиотеки звуков, которые нас чаще всего окружают, которые помогают нам быстро понять и сориентироваться в какой-то ситуации, например, проходя рядом с оживленной трассой или вспомнив какое-то событие из жизни, услышав знакомую мелодию из песни.

Как функционирует слух?

Звук представляет собой волну, распространяющуюся в упругой среде: воздухе, воде и разных материалах. Измеряют силу звуковых колебаний в децибелах, а частота, воспринимаемая человеком, как высота звука, измеряется в герцах.

Ухо человека способно воспринимать определенный звуковой диапазон – от 20 Гц (низкий бас) до 20 кГц. Но многие взрослые могут различать высокие звуки в районе 16 кГц, не более.

При поступлении звуковых волн в слуховой проход, они контактируют с барабанной перепонкой, которая начинает вибрировать, активизируя слуховые косточки, передающие колебания жидкости внутреннего уха.

Здесь их воспринимают волосковые клетки, переводящие вибрацию в электрические импульсы, которые передаются в мозг по слуховому нерву.

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Органы слуха и равновесия»

Звук представляет собой звуковые волны разной частоты и длины.

Вначале немножко порассуждаем о значении органа слуха в жизни человека.

День на планете Земля периодически сменяется ночью, а человек зачастую попадает в ситуации с отсутствием прямой видимости до объекта, от которого нужно получить информацию.

И здесь на помощь приходит орган слуха, который по объёму воспринимаемой информации наверное, можно поставить на второе место.

С помощью слуха мы воспринимаем речь, общаемся между собой, учимся.

Рецепторы слухового анализатора расположены на достаточном удалении от звуковых волн. Более того, непосредственно звуковые волны они не воспринимают.

Строение слухового анализатора.

Орган слуха человека – ухо.

Ухо состоит из трёх отделов: наружного, среднего и внутреннего.

Наружный отдел – это ушная раковина и наружный слуховой проход.

Ушная раковина состоит из хряща и её функция – улавливание и направление звуков в слуховой проход. При этом давление звуковой волны усиливается примерно в три раза.

Ушные мышцы у человека редуцированы, то есть частично утратили свои функции. Но не полностью, поэтому особо продвинутые индивиды могут ушами шевелить.

Слуховой проход снабжен железами, выделяющими ушную серу, которая убивает микробов, а вместе с ней выводится наружу пыль и грязь. Благодаря слуховому проходу также обеспечивается постоянная температура и влажность барабанной перепонки.

Иногда сера может накапливаться с образованием пробки, при этом слух значительно снижается и для его восстановления нужно обратиться к врачу.

Звуковые волны, поступившие в слуховой проход, достигают барабанной перепонки (эллипсовидной пластинки толщиной 0,1 мм размерами 9 на 11 мм), которая отделяет наружное ухо от среднего и передаёт туда колебания.

Таким образом, уже здесь звуковые волны исчезают, а энергия звука превращается в энергию механических колебаний барабанной перепонки.

По законам физики, передача звуковых волн из воздуха в жидкие среды внутреннего уха сопровождается потерей до 99,9% звуковой энергии.

Поэтому в среднем ухе расположен механизм, который передаёт и усиливает механические колебания. Интересно, что усиление достигает 70 раз, а участвует в этом самая маленькая косточка нашего организма.

Итак, среднее ухо включает в себя барабанную полость, занимающую около 1 см 3 и слуховую трубу.

В барабанной полости расположены три слуховые косточки: молоточек, наковальня и уже упомянутая нами самая маленькая косточка нашего организма – стремечко.

Молоточек прикреплён к барабанной перепонке, а стремечко примыкает к овальному окну преддверия улитки, которым начинается внутреннее ухо.

Слуховая, или евстахиева труба, соединяет полость среднего уха с носовой частью глотки. Она способствует выравниванию давления воздуха в барабанной полости по отношению к наружному. Тем самым обеспечивается нормальное функционирование барабанной перепонки и сохранение её целостности.

Внутреннее ухо находится внутри височной кости черепа. Оно представлено костным лабиринтом и состоит из трёх частей: преддверия, улитки и полукружных каналов органа равновесия.

Внутри костного лабиринта располагается перепончатый лабиринт. Пространство между лабиринтами заполнено перилимфой.

Улитка представляет собой спирально закрученный канал с перепончатым лабиринтом внутри, который на три части разделён продольными перегородками. Перепончатый лабиринт заполнен эндолимфой.

В улитковом канале находится спиральный кортиев орган, который расположен на основной мембране и содержит волосковые клетки – рецепторы органа слуха.

Читать еще:  Почему снижается слух и шумит в ушах?

Над волосковыми клетками нависает покровная мембрана.

К волосковым клеткам поступает раздражение и от чего в них возникает нервный импульс.

Звуковая волна направляется ушной раковиной в наружный слуховой проход, через который она достигает барабанной перепонки и вызывает её механические колебания.

Механические колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам – сначала молоточку, затем наковальне и стремечку.

Стремечко прилегает к овальному окну преддверия улитки и вызывает колебания перилимфы. Колебания жидкости внутри улитки становятся возможыми, благодаря наличию круглого окна. Которое прогибается наружу в ответ на прогибание внутрь овального окна. Если бы круглое окно отсутствовало, ввиду несжимаемости жидкости, передача колебаний была бы невозможной.

Колебания перилимфы передаются эндолимфе. Эндолимфа прогибает основную мембрану, с расположенным на ней кортиевым органом, волосковые клетки которого изменяют своё расположение относительно покровной мембраны. При этом возникает нервный импульс.

По слуховому нерву нервный импульс передаётся, как мы знаем, сначала в ядра нижних бугров четверохолмия, оттуда в слуховые ядра таламуса и, наконец, в височные доли коры больших полушарий, где и находится высший центр слуховой чувствительности. Здесь формируются слуховые ощущения.

Три отдела слухового анализатора: периферический, представленный улиткой, проводниковый, здесь это слуховой нерв и центральный – височная зона коры больших полушарий.

Орган слуха человека различает звуковые волны в диапазоне от 16 до 20000 Герц.

Разные части улитки уха, кстати, восприимчивы к звукам определённой частоты.

Высокочастотные колебания распознаются основанием улитки, низкочастотныеверхушкой, а средние – пространством между ними.

С возрастом высокие звуки человек начинает различать хуже.

Поскольку огромное количество информации поступает в мозг через зрительный анализатор, львиная доля ресурсов головного мозга задействована в обработке именно зрительной информации. Поэтому, закрыв глаза, мы позволяем своему мозгу качественнее обработать слуховую информацию.

Слух у человека бинауральный. (Вспомните бинокулярное зрение). То есть слышим мы двумя ушами и благодаря этому способны определять направление звука. Так как в ближайшее к источнику звука ухо звуковые волны поступают быстрее и разница фиксируется слуховым анализатором.

Благодаря тому, что звуки в более плотных средах, например воде, распространяются значительно быстрее, слуховой анализатор там уже не способен определить направление звука, так как звуковые волны поступают в уши с неразличимой для него разницей во времени.

Звуки, выходящие за границы слышимого диапазона, называются ультразвуками. Их способны различать летучие мыши (до 210000 Герц), дельфины (до 280000 Герц).

А также инфразвуками. Которые мы способны различать в некоторой степени уже при помощи вестибулярного аппарата.

Вестибулярный аппарат, или орган равновесия — орган, воспринимающий изменения положения головы и тела в пространстве и направление движения тела. Является частью внутреннего уха.

Периферический отдел органа равновесия состоит из двух мешочков: овального и круглого, сообщающихся между собой и расположенных в преддверии улитки, а также трёх полукружных каналов.

Полукружные каналы расположены в трёх взаимно перпендикулярных направлениях. Мешочки и каналы заполнены жидкостью. Стенки мешочков и стенки расширений основания каналов (ампулы) содержат рецепторные волосковые клетки, покрытые желеобразной массой.

В полости мешочков расположены отолиты – кристаллы солей кальция.

При изменении положения головы или всего тела в пространстве отолиты и жидкость перемещаются и давят на волосковые клетки, которые генерируют нервный импульс.

Далее возбуждение по вестибулярному нерву передаётся в ядра среднего мозга, мозжечок, ядра таламуса и теменную область коры больших полушарий. Так человек получает информацию о положении своего тела в пространстве и ускорении.

Три части вестибулярного анализатора.

Положение головы распознаётся при помощи полукружных каналов, а ускорение – при помощи рецепторов овального и округлого мешочков.

Рецепторы и слухового, и вестибулярного анализатора находятся во внутреннем ухе, но в разных его частях. Слуховые – в улитке, а воспринимающие движение и положение тела в пространстве – в мешочках и полукружных каналах.

Во-первых, нужно быть внимательными при некоторых заболеваниях. Поскольку среднее ухо сообщается с носоглоткой, то микробы, вызывающие грипп, ангину, скарлатину, могут проникнуть даже во внутреннее ухо и вызвать воспалительный процесс. Что может привести к глухоте. Поэтому при болях в ухе следует немедленно обратиться к врачу.

Неблагоприятно влияет на слух и шум. Несмотря на то, что наш орган слуха и предназначен для того, чтобы слушать шум, чрезмерное его воздействие может приводить к сбоям в работе слухового анализатора.

Снова обратившись к физике, мы узнаем, что уровень шума измеряется в децибелах.

Громкость разных источников шума примерно такова:

Но абсолютная тишина также вредна для человека, как и чрезмерный шум, который утомляет нервную систему и снижает работоспособность. Кроме того, нужно знать, что высокие частоты переносятся организмом хуже, чем низкие.

Поэтому шумовой фон считается благополучным при уровне шума от 20 до 40 децибел. Попробуйте проверить свои электроприборы. Например, в технических характеристиках холодильника указан максимальный уровень создаваемого компрессором шума.

Заботясь о своём здоровье не забывайте об окружающих. В некоторых ситуациях вы можете оказаться источником повышенного шума. Воспитанный человек не станет громко разговаривать и слушать музыку в общественных местах.

Не включайте на максимальную громкость и свои музыкальные проигрыватели, которые вы прослушиваете через наушники. Многие европейские страны даже законодательно ограничивают уровень громкости у смартфонов.

Европейская комиссия выпустила новый список стандартов, касающихся предельно допустимых уровней громкости MP3-плееров. Они обяжут производителей по умолчанию устанавливать не максимальный уровень громкости, а допустимый для безопасного прослушивания — 80 дБ.

Читать еще:  Как лечить уши каплями «Отипакс»?

Органы слуха

Размещаются органы слуха в разных частях тела. У кузнечиков , например, на передних ногах. У позвоночных ухо развилось из органа равновесия. Причём ушная раковина, которую мы видим у млекопитающих, возникла в последнюю очередь.

Слушающие лёгкими

Разве возможно, чтобы позвоночное животное слышало, если у него нет не только внешнего, но и среднего уха для проведения звуков окружающего мира во внутреннее ухо? Один из видов, способных на это, — дальневосточная жерлянка ( Bombina orientalis ). Она чувствительна к ряду шумов, возникающих в воздухе, и является разносторонним вокалистом. Но как она определяет звуковые волны? В 1999 году в университете штата Огайо исследователь доктор Эрик Линдквист и доктор Томас Хетерингтон раскрыли этот секрет. Звуковые волны, проходя через рот и кожу, входят в лёгкие, где они резонируют, перед тем как пройти через мягкие ткани вокруг лёгких к внутреннему уху. Эта слуховая система также функционирует и когда жерлянка находится под водой. Конечно, поскольку звуковые волны проходят по воде быстрее, чем по воздуху, она должна быть здесь более эффективной.

Слушающие кожей

Система органов боковой линии – это разновидность подводного эхолокатора, очень похожая на основанную на эхолокации систему ориентирования летучих мышей. Неспособные слышать ультразвуковые сигналы, отражающиеся от твёрдых объектов, рыбы чувствуют движение волн, отражённое от объектов, расположенных вокруг них под водой. Система органов боковой линии состоит из горизонтального, похожего на трубку канала, расположенного под кожей вдоль боков рыбы и выходящего на голову, где он разделяется на три коротких ответвления. Канал соединён с линией крошечных полостей, открывающихся наружу. В стенках канала располагаются чувствительные органы, известные как органы боковой линии. Орган боковой линии состоит из нескольких соединённых с нервной системой чувствительных клеток, волосовидные отростки которых объединены слизистым выступом, называемым купула. Когда рыба плывёт, её движения создают мелкие волны, которые расходятся во все стороны. Отражаясь от преград, волны возвращаются к телу рыбы, через полости проникают в канал и двигая купулы, приводят в возбуждение чувствительные клетки. Воспринятые таким образом отражённые волны дают рыбе сложную информацию о её окружении.

Строение уха человека

Ухо состоит из наружного, среднего и внутреннего отделов:

Stroenie-uha_2-700x546.jpg

Наружное ухо

Этот отдел самый простой и понятный, хотя бы даже потому, что часть его мы можем увидеть. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода.

Кстати, знаете почему у нас именно два уха? Вовсе не для того, чтобы в два раза больше слышать, как считают некоторые. Парный орган обеспечивает нам пространственный слух. То есть у человека есть возможность определить источник звука в пространстве. Помогают в этом и ушные раковины, которые как воронка собирают звуковые волны.

Раньше ушные раковины были подвижны, как у братьев наших меньших. У нас даже сохранились рудиментарные мышцы, которые должны перемещать ушную раковину. Этот навык с успехом развивают некоторые люди, но скорее всего для забавы, а не с практической целью.

Длина слухового прохода 2-3,5 см. На входе есть защитные волоски, далее кожа сменяется нежной слизистой оболочкой. Специалисты настоятельно рекомендуют чистить уши очень аккуратно, и только специальными палочками. А при заболеваниях не трогать их вообще. Максимум капать специальные ушные капли. В противном случае, можно повредить барабанную перепонку, которая является границей между наружным и средним ухом.

Давайте продвигаться вглубь, ведь наружное ухо – только надводная часть айсберга.

Среднее ухо

Среднее ухо – это немного вытянутая полость, в которой находятся три слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко. Несложно догадаться, что названы они так за сходство с соответствующими предметами. Эти косточки соединены между собой. Молоточек неподвижно сращен с барабанной перепонкой (в начале среднего уха), а стремечко закрывает овальное отверстие, которое находится в конце. Задачей слуховых косточек является проведение звуковых колебаний во внутреннее ухо.

Еще одной функцией среднего уха является смягчение чересчур громких звуков. Для этого есть две маленькие мышцы – мышца, натягивающая барабанную перепонку, и мышца стремени. Они не дают громким звукам повредить структуры уха и головного мозга.

Если на ухо долго действует тот или иной звук, то чувствительность слуха падает, то есть наступает адаптация. Это связано с мышцами барабанной перепонки и стремени. Их напряжение приводит к уменьшению амплитуды звуковых колебаний. Именно поэтому люди могут продуктивно работать в довольно шумных помещениях.

Среднее ухо объединяется с глоткой евстахиевой трубой. Эта трубочка имеет большое физиологическое значение. Она служит для доступа воздуха из глотки в среднее ухо. Это необходимо для выравнивания давления и правильной передачи звука. Вы, наверное, обращали внимание на то, что при заложенном носе, иногда закладывает и ухо. При этом звук становится более глухим и искажается. Это происходит из-за отека слизистой оболочки. Евстахиева труба слипается и не пропускает воздух.

Внутреннее ухо

Если с наружной и средней частью уха все относительно понятно, то с внутренним начинается полная путаница. Именно на этом этапе люди закрывают книгу, а школьники просто зубрят, потому что им нужно это как-то выучить. Запомнить на пару дней, чтоб потом забыть навсегда. Обидно, ведь строение и функции внутреннего уха еще раз показывают, насколько удивительно устроен наш организм.

Итак, внутреннее ухо находится в толще височной кости. Многие знают, что височная кость очень уязвима. Это связано не только с ее небольшой толщиной, но и с тем, что в ней находится слуховой анализатор и вестибулярный аппарат, контролирующий наше равновесие.

Читать еще:  Как вылечить отит при грудном вскармливании?

Внутреннее ухо представляет собой так называемый костный лабиринт и состоит из трех частей – преддверия, полукружных канальцев и улитки.

Полукружные канальцы – это часть вестибулярного аппарата. Мы не будем его сегодня разбирать, так как он не имеет отношения к слуховому анализатору.

Преддверие – это небольшая полость, которая объединяет среднее ухо, полукружные канальцы и улитку. Со средним ухом преддверие сообщается овальным окном, которое прикрыто основанием стремени.

Ключевым органом в проведении и трансформации звука является улитка. Это костный канал, закрученный по спирали. Внешне это образование действительно очень похоже на улитку. Как и в природе, костная улитка – это всего лишь “домик”, оболочка. Самое интересное у нее находится внутри.

Канал – это костная трубочка. Если ее разрезать поперек, то можно у видеть ее структуру. Разделен канал улитки на три части – вестибулярную и барабанную лестницу, между которыми находится перепончатый канал улитки. Анатомия коварная штука – не все термины соответствуют нашему представлению. Например, вестибулярная и барабанная лестницы не имеют никаких ступенек. Это просто спиралевидные каналы или щели, которые идут вдоль канала улитки. Перепончатый канал как бы делит его на три части. Это хорошо видно на рисунке:

Stroenie-ulitki_2-700x376.jpg

Обе лестницы полностью изолированы между собой и сообщаются в верхушке улитки.

Перепончатый канал улитки – система извитых каналов и полостей, которая полностью повторяет спиральные изгибы костной улитки. Это замкнутое пространство, которое ни с чем не сообщается.

Вестибулярная и барабанная лестницы заполнены перилимфой, а перепончатый канал улитки – эндолимфой. Эти жидкости не зря называются по-разному. Их состав отличается. В эндолимфе в 30 раз больше калия и в 10 раз меньше натрия, чем в перилимфе. Разница ионного состава необходима для формирования электрического потенциала.

Интересно, а откуда же во внутреннем ухе взялась жидкость? Эндолимфу вырабатывает густая сеть кровеносных сосудов, которые находятся в стенке перепончатого канала. А перилимфа является видоизмененной цереброспинальной жидкостью. Это еще раз подчеркивает связь слухового анализатора и головного мозга.

Кортиев орган внутреннего уха

Мы подошли к самому важному, к структуре, где происходит трансформация механических звуковых волн в электрический потенциал. Называется эта структура – кортиев орган . Расположен он в перепончатом канале улитки на базиллярной мембране.

Давайте рассмотрим строение кортиева органа под микроскопом:

Обычно, все учебные пособия, которые рассказывают о строении улитки внутреннего уха в качестве иллюстрации демонстрируют срез костного канала. Но иногда вы можете встретить и такую картинку:

На первый взгляд, это совсем другой орган. А на самом деле это просто поперечный срез улитки внутреннего уха. Если внимательно присмотреться, то в каждом канале можно найти кортиев орган и другие структуры. Если разрезать раковину улитки, то на поперечном срезе тоже получится несколько отверстий.

Самой важной структурой кортиева органа являются рецепторные клетки, которые заканчиваются сенсорными волосками. Они выполняют функцию звуковоспринимающих антенн. Таких чувствительных волосков на одной клетке может быть до 60 штук. К ним прилегает покровная мембрана, которая первой воспринимает колебания эндолимфы и передает их рецепторным клеткам.

Еще одной значимой структурой является туннель – полое образование, ограниченное базиллярной мембраной и поддерживающими клетками. В нем проходят нервные окончания, которые контактируют с основанием рецепторных клеток. Нервный импульс, полученный от этих клеток по нервным волокнам, переходит в спиральный ганглий. А дальше по проводящим нервным путям передается в головной мозг для анализа и обработки.

Человек хорошо различает местонахождение источника звука. Способность определять направление звука тесно связана с одновременным функционированием обоих ушей. Глухой на одно ухо не может определить направление звука, если не будет поворачивать голову в разные стороны. Нормальный же человек легко определяет направление звука, не поворачивая головы.

Такая способность связана с тем, что если звук идет сбоку , то он достигает обоих ушей неодновременно. В ухо, которое ближе к источнику звука, звук поступает раньше. На рис. приведена схема, которая дает возможность уяснить причины способности определять направление звука. Если источник звука находится сбоку, то в ухо противоположной стороны звуковые волны поступают с опозданием в 0,0006 се кунды. Такое небольшое отставание во времени не мешает восприятию их как одного звука.

Человек после некоторой тренировки может с большой точностью определять направление звука. Эта способность в значительной степени совершенствуется, и у тренированного человека ошибка в определении направления источника звука не превышает 3°.

Подведем итоги

Для того чтобы более точно представить себе строение уха человека, схема органа слуха должна быть перед глазами. На ней, как правило, изображено детальное устройство уха человека.

Как устроено ухо человекаОчевидно, что ухо человека является довольно сложной системой, состоящей из множества различных образований, причем каждое из них выполняет ряд важнейших и действительно незаменимых функций. Схема уха демонстрирует это наглядно.

Касательно устройства внешней части уха, следует отметить, что каждый человек имеет индивидуальные, обусловленные генетикой, особенности, которые никоим образом не сказываются на главной функции органа слуха.

Уши нуждаются в регулярном гигиеническом уходе. Если пренебрегать этой необходимостью, можно частично или полностью утратить слух. Также недостаток гигиены способен привести к развитию заболеваний, затрагивающих все части уха.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector