hallórendszer. Absztrakt: Auditív szenzoros rendszer

A hallás jelentősége abban rejlik, hogy az ember csak akkor kap teljes képet az élet eseményeiről, ha a látottakkal együtt meghallja annak értelmét, ami történik. Például, amikor az ember egy darabot hallgat a rádióban, többet megért, mint amikor ugyanazt a tévében nézi hang nélkül.

Hallás és beszéd

A hallás és a beszéd elválaszthatatlanul összefügg. Az emberi hallószerv normális működése már kiskorban hozzájárul a beszéd megjelenéséhez és fejlődéséhez. A gyermek hallásának és beszédének összehangolt fejlesztése fontos szerepet játszik nevelésében, oktatásában, szakmai ismereteinek elsajátításában, a zeneművészet megértésében és minden szellemi tevékenységének kialakításában.

A hallószerv felépítése a fül. A hallószerv a koponya temporális régiójában található, és három részre oszlik: a külső, a középső és a belső fülre (77. ábra).

külső fül

A külső fül a fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. A külső hallónyílás végén egy 0,1 mm vastag, kötőszövetből álló dobhártya található, amely elválasztja a külsőt. hallójárat az üregből belső fül.

Középfül

A középfül ürege hallócső segítségével kapcsolódik a nasopharynxhez. A középfülben elhelyezkedő három, sorba kapcsolt hallócsont (kalapács, üllő, kengyel) továbbítja a hanghullámok hatására kialakuló dobhártya rezgéseit a belső fül felé.

belső fül

belső fülüregek és kanyargós csatornák rendszeréből alakult ki, amelyek csontos labirintus.

A csontos labirintus belsejében található hártyás labirintus, a köztük lévő szűk teret folyadék tölti ki - relymph. És a hártyás labirintus belsejében van tiszta folyadék- endolimfa. A csiga a csontos labirintusban található, hangokat észlelő sejteket, azaz hallási receptorokat tartalmaz.

A csontlabirintus azon részeinek saccularis képződményeiben, amelyeket előcsarnoknak és félkör alakú tubulusok, a vestibularis analizátor receptorai helyezkednek el, ami biztosítja az emberi test egyensúlyát a térben.

A hanghullámok általában áthaladnak a levegőn (levegővezetés), és a dobhártyát átrezegtetik csontszerkezetek halántékcsont ha a hangforrás érintkezik a koponya csontjaival (csontvezetés). A rezgések a kalapácsra, az üllőre és a kengyelre továbbítódnak. Ez megváltoztatja a folyadék nyomását a belső fülben, ami egy rezgéshullám terjedéséhez vezet. alapmembrán cochlea, ami viszont irritálja az integumentáris membránba ágyazott szőrsejtek receptorait (hallószőrzetét) spirális test, amelyek mindegyike egy bizonyos hang hangjára reagál (1.3.14. ábra).

A szőrsejtek érintkezésben vannak a receptor neuronok belsejében található dendritekkel hallócsomópont a belső fülből: axonja az ideg cochlearis részének részeként áthalad a belső hallónyíláson, majd a vestibularis résszel együtt behatol a cerebellopontine szögbe és az agytörzshez jut, és a hallómagokban végződik, ahol a második neuronok fekszenek. Axonjaik a másik oldalra való részleges átmenetet követően (oldalhurok) elérik a hátsó colliculus és medialis geniculatesteket, bár egyes rostok a híd (a trapéztest magja) neuronjaiban átkapcsolás után a fenti képződményeket követik.

A hátsó (halló) és elülső (látás) colliculus sejtjeiből, valamint részben a szubkortikális halló- és látóközpontnak tekintett geniculatus medialis és laterális testéből indul ki a sürgős válasz leszálló efferens útja - a tectospinalis traktus. A szegmentálison keresztül mozgásszervi készülékek azonnali cselekvés mozgásszervi reakcióit hajtja végre („elkerülés” a szembejövő autótól stb.).

Az oldalsó hurok rostjainak egy másik része a geniculate medialis testben végződik (valójában ez a thalamus opticus speciális része), ahol a hallópálya harmadik neuronjainak fő része található. Axonjaik a belső tok szublentikuláris szegmensében haladnak át, elérve a projekciós kéreget - a halántéklebeny keresztirányú kanyarulatait (lásd 1.3.14. ábra).

A hallóideg károsodásával a betegek halláskárosodásról, fülzúgásról panaszkodnak. Az arc ideg neuropátiájában szenvedő betegek sajátos panasza a lézió lokalizációjával, mielőtt az a stapediális ideg halántékcsontjának csatornájában (a kengyelizom felé) eltávozna. Az alacsony hangokat a patológia oldalán hangosabban érzékelik (hiperakusia).

Zaj a fülben

Leggyakrabban az idős betegek fülzúgásról panaszkodnak. Általános szabály, hogy konduktív és szenzorineurális halláscsökkenéssel jár. A fülben fellépő zaj akutan jelentkezhet, például Meniere-kór rohama után, vagy gyakrabban fokozatosan alakul ki. Az egyoldalú zaj az akusztikus neuroma tünete. A lüktető zaj általában annak az eredménye érrendszeri patológia: arteriovenosus aneurizma a középső koponyaüreg régiójában, a jugularis véna hemangioma, a belső fül artéria részleges kompressziója a daganat által. Időseknél a fülzúgás, és gyakran a fej panaszai általában az agyi érelmeszesedés megnyilvánulása.

Suttogott beszéd

A hallásélességet minden fülben külön-külön, 5 m-es távolságból suttogó beszéddel vizsgálják.

Rinne teszt

A halláskárosodás összefüggésbe hozható a hangérzékelő (belső fül) és a hangvezető (középfül) készülék károsodásával. A kutatáshoz hangosító hangvillát használnak. Ellenőrzik a hangvilla hangjának érzékelését a fülnél (levegővezetés), és azt, hogy a lábai mikor támaszkodnak. mastoid folyamat(csontvezetés - Rinne-teszt). Normális esetben a légvezetés hosszabb, mint a csontvezetés. A hangvezető berendezés meghibásodásával a levegő vezetése csökken, a hangérzékelő készülék meghibásodásával a levegő és a csont vezetése is csökken.

Weber teszt

A Weber-tesztet is használják. A korona közepére hangzó hangvilla van rögzítve. Normális esetben a hang mindkét oldalon egyformán hallható. A középfül károsodása esetén a hangvilla hangja erősebben érzékelhető az érintett oldalon, a belső fül károsodásával - az ellenkező oldalon.

Audiométer

Számszerűsítés A halláskárosodást audiométerrel végzik - egy elektromos eszköz, amely lehetővé teszi a hallás élességének vizsgálatát, amikor különböző frekvenciájú és intenzitású hangoknak van kitéve. A halláskárosodást halláskárosodásnak nevezik. A halláskárosodásnak két típusa van: vezetőképes és szenzorineurális. anyag az oldalról

A vezetőképes halláskárosodás a hangvezető készülék - a külső hallójárat - károsodásának következménye. kéndugók, gyulladások, daganatok), dobhártya perforáció (trauma, középfülgyulladás), hallócsontok (trauma, fertőzés, hegek, középfül daganatai), mozgáskorlátozottság (otosclerosis).

A szenzorineurális halláskárosodást a hangérzékelő készülék károsodása okozza - a Corti-szerv szőrsejtjeinek károsodása (zajkárosodás, mérgezés, beleértve az iatrogént, például a streptomycint), a halántékcsont törése, a fülkagyló otosclerosisa, Meniere-kór, életkorral összefüggő involúció.

A hallásérzékeny rendszert az észlelésre használják hangjelzések. Különös jelentőséget kapott az ember számára a nyelvfejlődés kapcsán.

Hang - ez egy rugalmas közeg molekuláinak oszcillációja, amely hosszanti nyomáshullámok formájában jelentkezik. Annak érdekében, hogy a gyenge nyomásingadozásokat hangérzetté alakítsák, az evolúció során kialakultak a hallószervek, a fülek.

Szerkezet halláselemző : - receptor készülék a fülben (belső); - hallóideg; - az agykéreg hallózónája (temporális lebeny).

Fül - a hallás és az egyensúly szerve, amely magában foglalja: külső fül, Fülkagyló amely felveszi a hangrezgéseket és irányítja azokat a külső hallójáratba. A fülkagylót rugalmas porc alkotja, kívülről bőr borítja. Emberben a fülizmok gyengén fejlettek, és a fülkagyló szinte mozdulatlan. A külső hallónyílás bőrét finom folyékony szőrszálak borítják. A hallójáratba mirigyszorosok nyílnak, amelyek termelnek fülzsír. Mind a haj, mind a fülzsír védő funkciót lát el; és középfül. Az üregében a hangrezgések felerősítése következik be. A középfül a következőkből áll: dobhártya, dobüreg (levegővel feltöltve) hallócsontok - malleus, üllők, kengyelek (hangrezgéseket továbbítanak a dobhártyáról a belső fül ovális ablakába, megakadályozzák annak túlterhelését), Eustachianus cső (a középfül üregét a garattal köti össze).

Dobhártya - vékony rugalmas lemez, amelyet kívülről hám borít, belülről pedig nyálkahártya borít. Kalapács összeolvadt a dobhártyával. A hallócsontokat mozgatható ízületek kötik össze. A kengyel a foramen ovale-hoz kapcsolódik, amely elválasztja a dobüreget a belső fültől. halló trombita a dobüreget a nasopharynxszel köti össze, belülről nyálkahártyával bélelt. Egyenlő nyomást tart fenn kívül és belül a belső fül dobhártyáján. A temporális csont kamrás részében található. Csontos labirintus alkotja, melynek belsejében hártyás labirintus található kötőszöveti. A csontos és hártyás labirintus között ohm tartalmaz folyékony -- perilimfa és a hártyás labirintus belsejében - endolimfa .

A csontos labirintus az : - csigák; - előszoba; - hallójárat.

A csiga csak a hangvevő készülékhez tartozik. Az előcsarnok csak a vestibularis apparátus része, a membrán a hallószervhez és az egyensúlyi szervhez egyaránt tartozik.

A csontos előcsarnok, amely a belső fül labirintusának középső részét képezi, két nyitott ablakok, ovális és kerek, amelyek összekötik a csontüreget a dobhártyával. Az ovális ablakot a kengyel talpa, a kereket egy mozgatható rugalmas kötőszöveti lemez zárja le.

Csiga - ez egy spirálisan hajlított csontcsatorna, amely 2,5 fordulatot képez a tengelye körül. A hélix alapja visszatér a belső hallójáratba. A hélix csontos csatornáján belül egy hártyás labirintus halad át, amely szintén 2,5 örvényt alkot. Ürege hártyás cochleáris szoros, amely endolimfát tartalmaz. A cochlearis szoroson belül, annak fő membránján található egy hangvevő készülék - egy spirális (Corti) szerv - a hallórendszer receptor része, amely a hangrezgéseket idegi gerjesztéssé változtatja. A Corti szerve 3-4 sor receptorból áll. Minden receptorsejtnek 30-120 finom szőrszála van, amelyeket endolimfa mos meg. A szőrsejtek felett egy integumentáris membrán található. A hallóideg rostjai eltávoznak a szőrsejtektől.

Hangérzékelés:

• - a fülhallgatón keresztül a hanghullámok bejutnak a külső hallójáratba, a dobhártya oszcilláló mozgásait okozzák;
• - a dobhártya rezgései átadódnak a hallócsontoknak, amelyek mozgása a kengyel alapjának rezgését idézi elő, ami bezárja az ovális ablakot (csökken az oszcilláció tartománya, erősödik);
• - az ovális ablak kengyelének tövének mozgásai megrázzák a perilimfát, rezgései átadódnak az endolimfára (ugyanolyan frekvenciával oszcillálni kezd);
• - az endolimfa fluktuációja, a fő membrán fluktuációjával jár. A fő membrán és az endolimfa mozgása során a cochlearis szoroson belüli integumentáris membrán bizonyos erővel és gyakorisággal megérinti a gerjesztett receptorsejtek mikrobolyhjait;
• - a gerjesztés a receptorsejtekről a csiga spirálcsomójában fekvő egyéb idegsejtekre jut át, amelyek axonjai a hallóideget alkotják;
• - impulzusok a vestibulocochlearis ideg rostjai mentén, a híd magjaihoz jutnak. Ezen magok sejtjeinek axonjait a kéreg alatti hallóközpontokba (a középagy alsó púpjaiba) küldik. A hallási ingerek legmagasabb szintű elemzése és szintézise a hallásanalizátor kérgi központjában történik, amely a halántéklebeny. Itt különbséget kell tenni a hang természete, erőssége, magassága között.

A vestibularis készülék a test helyzetének érzékelésére, az egyensúly fenntartására szolgál. A test (fej) helyzetének bármilyen változása esetén a vestibularis apparátus receptorai irritálódnak. Az impulzusok az agyba kerülnek, ahonnan jelek jutnak el a megfelelő izmokhoz a testhelyzet és a mozgások korrigálása érdekében.

A vestibularis készülék a következőkből áll: - előszoba; - hallójáratok, amelyek három egymásra merőleges síkban helyezkednek el, amelyek endolimfával vannak kitöltve.

A csontos előcsarnokban a hártyás labirintus két nyúlványa található - zsákok: ovális és kerek. A belső felület zsákokban vannak szőrsejtek, amelyek érzékelik a test helyzetét a térben és az egyensúlyhiányt. A szőrszálak egy mocsaras héjba merülnek, amely számos mészkőkristályt, az otolitokat tartalmaz.

A hallójáratok nyúlványaiban (ampullák) egy-egy csontgerinc található. A hártyás labirintus közvetlenül szomszédos vele. A hallójáratok ampulláiban a sejt receptorszőrszálai találhatók, amelyek a redők tetején, a gerincek vastagságában helyezkednek el. A gerincek szőrsejtjein kocsonyás átlátszó kupola található.

A sejt receptorszőrzetére gyakorolt ​​​​bármilyen hatás esetén idegimpulzus keletkezik bennük. A gerjesztés az idegsejtekbe kerül, amelyek axonjai a vestibulocochlearis ideget alkotják. Az idegrostok a vesztibuláris magokhoz mennek, amelyek az agy rombusz alakú fossa alján helyezkednek el. A vestibularis magok sejtjeinek axonjai a kisagy magjaiba, az agytörzsbe, a thalamusba és a vestibularis analizátor kérgi központjaiba (parietális, temporális lebenyek) jutnak.

A hallás és egyensúly szerve az embrionális fejlődés harmadik hetétől kezd kifejlődni. fejlődés. Újszülöttnél a külső hallónyílás rövid és keskeny, a dobhártya pedig viszonylag vastagabb. A dobüreg tele van magzatvízzel, ami idővel feloldódik. Gyermekeknél a hallócső szélesebb és rövidebb, mint a felnőtteknél, ami különleges feltételeket teremt a mikroorganizmusok bejutásához a középfül üregébe. Az újszülött belső füle jól fejlett. Az újszülött gyermek megindulással, légzési változással és a sírás megszűnésével reagál a hangokra. A gyermekek kifejező hallása a születést követő 2-3 hónap végére válik kifejezővé.

A hallásérzékelési rendszer életkori sajátosságai . A gyermek már a méhen belüli fejlődés 8-9 hónapos korában érzékeli a 20-5000 Hz-es hangokat, és mozdulatokkal reagál rájuk. Egyértelmű hangreakció jelenik meg a gyermekben a születés után 7-8 héttel, és 6 hónapos kortól a csecsemő képes a hangok viszonylag finom elemzésére. A gyerekek sokkal rosszabbul hallják a szavakat, mint a hangokat, és ebben a tekintetben nagyban különböznek a felnőttektől. A hallószervek végső kialakulása gyermekeknél 12 éves korig ér véget. Ebben az életkorban jelentősen megnő a hallásélesség, ami 14-19 éves korban éri el a maximumot, majd 20 év után csökken. Az életkor előrehaladtával a hallásküszöb is változik, és az észlelt hangok felső frekvenciája csökken.

Az auditív analizátor funkcionális állapota számos tényezőtől függ környezet. A speciális edzés növelheti az érzékenységét. Például zene, tánc, műkorcsolya, ritmikus gimnasztika finom hallás fejlesztése. Másrészt a fizikai és szellemi fáradtság, magas szint zaj, éles hőmérséklet- és nyomásingadozások csökkentik a hallószervek érzékenységét. Ráadásul a hangos hangok túlerőltetést okoznak. idegrendszer hozzájárulnak az idegrendszeri és szív- és érrendszeri betegségek kialakulásához. Emlékeztetni kell arra, hogy egy személy fájdalomküszöbe 120-130 dB, de még a 90 dB-es zaj is fájdalmat okozhat az emberben (egy ipari város zaja nappal körülbelül 80 dB).

A zaj káros hatásainak elkerülése érdekében bizonyos higiéniai követelményeket be kell tartani. Halláshigiénia - a hallás védelmét, a hallásérzékelési rendszer működésének optimális feltételeit megteremtő, normális fejlődéséhez és működéséhez hozzájáruló intézkedésrendszer.

Megkülönböztetni különleges és nem specifikus zaj hatása a testre személy. Specifikus hatás halláskárosodásban nyilvánul meg, nem specifikus - a központi idegrendszertől való eltérésekben, autonóm reaktivitásban, endokrin rendellenességekben, funkcionális állapotban a szív-érrendszerés az emésztőrendszer.

Fiatal és középkorú egyéneknél a 90 dB-es zajszint egy órán keresztül ható, csökkenti az agykéreg sejtjeinek ingerlékenységét, rontja a mozgáskoordinációt, csökken a látásélesség, a tiszta látás stabilitása és az érzékenység. narancssárga színű, és a differenciálódási meghibásodások gyakorisága nő. A hallásélesség csökkentéséhez elegendő mindössze 6 órát tartózkodni egy 90 dB-es zajzónában (az a zaj, amelyet a gyalogos tapasztal egy erős forgalmú utcán). Óránkénti működéssel 96 dB-es zajkörnyezetben még több van éles megsértése kérgi dinamika. A munkateljesítmény romlik, a termelékenység csökken.

A 120 dB-es zajterhelésnek kitett körülmények között végzett munka 4-5 év után neuraszténiás megnyilvánulásokkal jellemezhető rendellenességeket okozhat. Ingerlékenység, fejfájás, álmatlanság, endokrin rendszeri rendellenességek jelentkeznek, az érrendszeri tónus és a szívfrekvencia zavart, fokozódik vagy csökken artériás nyomás. 5-6 éves munkatapasztalattal gyakran alakul ki foglalkozási eredetű halláskárosodás. A munkaidő növekedésével a funkcionális eltérések a hallóideg ideggyulladásává alakulnak.

A zaj gyermekekre és serdülőkre gyakorolt ​​hatása nagyon észrevehető. Jelentősebb a hallási érzékenység küszöbének növekedése, a munkaképesség és a figyelem csökkenése a tanulóknál 60 dB-es zajterhelés után. A számtani példák megoldása 50 dB-es zaj mellett 15-55%-kal, 60 dB-en 81-100%-kal több időt igényelt, mint a zaj előtt, a figyelemcsökkenés pedig elérte a 16%-ot.

A zajszint csökkentése és a tanulókra gyakorolt ​​káros hatása számos tevékenységgel valósul meg: építési, építészeti, műszaki és szervezési tevékenységgel. Például egy oktatási intézmény telephelye a teljes kerület mentén legalább 1,2 m magas sövénnyel van bekerítve.Az ajtók zárásának sűrűsége nagyban befolyásolja a hangszigetelés mértékét. Ha rosszul vannak zárva, akkor a hangszigetelés 5-7 dB-lel csökken. A zajcsökkentésben nagy jelentősége van az oktatási intézmény épületében a helyiségek higiéniailag megfelelő elhelyezésének. A műhelyek, tornatermek az épület első emeletén, külön szárnyban vagy melléképületben találhatók. Felépülés funkcionális állapot a halló-érzékszervek és a gyermekek és serdülők más testi rendszereinek elmozdulásai hozzájárulnak a csendes helyiségekben való kis szünetekhez.

vesztibuláris érzékszervi rendszer fontos szerepet játszik a test térbeli helyzetének és mozgásainak szabályozásában. A vestibularis apparátus fejlődését gyermekeknél és serdülőknél jelenleg kevéssé tanulmányozzák. Bizonyíték van arra, hogy a gyermek a vestibularis analizátor kellően érett kéreg alatti szakaszaival születik.

proprioceptív szenzoros rendszer részt vesz a test helyzetének szabályozásában a térben, és biztosítja az összes emberi mozgás koordinációját - a mozgásszervitől a legösszetettebb munka- és sportmotorikus készségekig. Az ontogenezis folyamatában a propriocepció kialakulása az intrauterin fejlődés 1-3 hónapjától kezdődik. A születés idejére a proprioceptorok és a kérgi régiók magas érettségi fokot érnek el, és képesek ellátni funkcióikat. Különösen intenzív a motorelemző összes részlegének fejlesztése 6-7 évig. 3 éves kortól 7-8 éves korig a propriocepció érzékenysége rohamosan növekszik, a motoros analizátor szubkortikális szakaszai és kérgi zónái beérnek. Az ízületekben és szalagokban található proprioreceptorok kialakulása 13-14 éves korig, az izom-proprioceptorok 12-15 éves korig ér véget. Ebben a korban gyakorlatilag nem különböznek a felnőttekétől.

Alatt szomatoszenzoros A rendszer alatt olyan receptorképződmények összességét értjük, amelyek hőmérséklet-, tapintási és fájdalomérzetet biztosítanak. Hőfok receptorok fontos szerepet játszanak az állandó testhőmérséklet fenntartásában. Kísérletileg kimutatták, hogy a hőmérséklet-receptorok érzékenysége a születés utáni fejlődés első szakaszában alacsonyabb, mint a felnőtteknél. Tapintható receptorok biztosítják a mechanikai hatások érzékelését, a nyomás-, tapintás- és rezgésérzékelést. Ezeknek a receptoroknak az érzékenysége gyermekeknél alacsonyabb, mint felnőtteknél. Az észlelési küszöbök csökkentése 18-20 évig fordul elő. Fájdalom speciális receptorok érzékelik, amelyek szabadok idegvégződések. fájdalomreceptorokújszülötteknél alacsonyabb az érzékenység, mint a felnőtteknél. Különösen gyorsan növekvő fájdalomérzékenység 5-6-7 éves korig.

perifériás rész íz érzékszervi rendszer - ízlelőbimbók főleg a nyelv hegyén, gyökerén és szélein található. Az újszülött már képes megkülönböztetni a keserűt, sót, savanyút és édeset, bár az ízlelőbimbók érzékenysége alacsony, 6 éves korára megközelíti a felnőttek szintjét.

perifériás rész szaglószervi szenzoros rendszer - szaglóreceptorok az orrüreg felső részén találhatók, és legfeljebb 5 cm 2 -t foglalnak el. Gyermekeknél a szaglóelemző már a születés utáni első napokban elkezd működni. Az életkor előrehaladtával a szaglóelemző érzékenysége különösen intenzíven növekszik 5-6 évig, majd folyamatosan csökken.

A hallás az emberi test és az állatok azon képessége, hogy érzékeli a hangingereket. A hang pedig úgy definiálható, mint egy rugalmas közeg (gáz, folyadék, szilárd) hosszanti hullám formájában terjed. A hangrezgéseket a frekvencia (infrahang - 15-20 Hz-ig; maga a hang, azaz az ember által hallott hang - 16 Hz-től 20 kHz-ig; ultrahang - 20 kHz felett), terjedési sebesség (a közeg tulajdonságaitól függően) jellemzi. ): levegőben - körülbelül 340 m/s, in tengervíz– 1550 m/s) és intenzitása (erő). A gyakorlatban egy összehasonlító értéket használnak a hang intenzitásának mérésére - a hangnyomásszintet, amelyet az emberi hallásküszöbhöz viszonyítva mérnek decibelben (dB). Csak egy frekvenciájú rezgéseket (tiszta hangokat) tartalmazó hangok ritkák. A legtöbb hang több frekvencia szuperpozíciójával jön létre.

A hallásérzékenységet mérik abszolút hallásküszöb– a minimális érzékelt hangintenzitás. Minél alacsonyabb a hallásküszöb, annál nagyobb a hallásérzékenység. Az abszolút hallásküszöb viszont a hang frekvenciájától függ. Embereknél a legalacsonyabb hallásküszöb 1-4 kHz-en van rögzítve. Ha nagyon erős hangoknak van kitéve, fájdalom lép fel.

A hallórendszer más szenzoros rendszerekhez hasonlóan alkalmazkodóképes. Mind a perifériás, mind a központi idegrendszeri neuronok részt vesznek ebben a folyamatban. Az alkalmazkodás a hallásküszöb átmeneti növekedésében nyilvánul meg.

Mint már említettük, az ember 16-20 000 Hz frekvenciájú hangokat érzékel. Ez a tartomány az életkorral csökken a nagyfrekvenciás részének csökkenése miatt. 40 év elteltével a hallható hangok frekvenciájának felső határa évente körülbelül 160 Hz-cel csökken.

A különböző állatok által érzékelt frekvenciatartomány eltér az emberétől. Tehát hüllőknél 50-10 000 Hz-re, madaraknál 30-30 000 Hz-re terjed ki. Számos állat (delfinek, a denevérek) képesek meghatározni egy tárgy helyzetét a térben miatt különleges fajta meghallgatás echolocation- az állat által kibocsátott és a tárgyról visszaverődő hangjelzések érzékelése.

hallószerv

A hallás szerve a fül, amelyben három rész különböztethető meg - a külső fül, a középfül és a belső fül, amelyben a hallási receptorok valójában találhatók.

külső és középfül

külső fül(13. ábra) a fülkagylóból és a külső hallószárnyból áll.

A fülkagyló bőrrel borított rugalmas porc. A fülkagyló funkciója a hang elhelyezése; a hangrezgéseket a külső hallójáratba irányítja, miközben javítja a bizonyos irányból érkező hangok érzékelését. Emberben a fülkagyló kezdetleges és nem mozgatható.

A külső hallónyílás egy cső alakú, bőrrel borított üreg, amely a középfülbe vezet. Az emberi külső hallójárat átlagos hossza 26 mm, átlagos területe 0,4 cm 2. A hallójárat bőre tartalmaz nagyszámú faggyúmirigyek, valamint a fülzsírt termelő mirigyek, amelyek védő szerepet töltenek be, felfogják a port és a mikroorganizmusokat, és megóvják a dobhártyát a kiszáradástól.

A külső hallójárat a dobhártyánál végződik, amely elválasztja a középfültől. Ez egy tölcsér alakú feszített membrán a külső és a középfül között, amely a hangrezgéseket továbbítja a középfül hallócsontjaihoz. A membrán kötőszöveti rostokból áll, és körülbelül 0,6 cm 2 területű.

Középfül- üreg a halántékcsont köves részében, levegővel töltve, és a hallócsontokat tartalmazza (13. ábra). A középfül üregének vagy dobüregének térfogata körülbelül 1 cm3.

A középfül fő része az hallócsontok- kis csontok (kalapács, üllő és kengyel), sorba kapcsolva, és hangrezgéseket továbbítanak a dobhártyáról a belső fül ovális ablakának membránjára. A malleus a dobhártyához, a kengyel pedig az ovális ablakhoz kapcsolódik. A hallócsontok mozgathatóan, ízületek segítségével kapcsolódnak egymáshoz. Két kis izom kapcsolódik hozzájuk, amelyek szabályozzák a csontlánc mozgását. Ezen izmok összehúzódásának mértéke a hang hangerejének függvényében változik, megakadályozva a belső fül túlzott rezgését.

A dobüreg a nasopharynxhez kapcsolódik fülkürt. Ennek köszönhetően megmarad az egyensúly a dobüregben uralkodó nyomás és a külső légköri nyomás között. Ilyen egyensúly hiányában a fülek "torlódásának" érzése van (például repülőgépen), amely lenyeléssel eltávolítható. Lenyeléskor az Eustach-csövek lumenje kitágul, ami megkönnyíti a levegő áramlását a középfül üregébe. Sajnos a mikroorganizmusok ugyanazon a csatornán keresztül bejuthatnak, gyulladást okozva - fülgyulladás középfül.

belső fül

Belső fül vagy labirintus(13. ábra) - a halántékcsont kőzetes részében fekvő üregek és csavart csatornák rendszere. Tegyen különbséget a csontos labirintus és a benne fekvő hártyás labirintus között.

Csont labirintus csontra korlátozódik. Három részt különböztet meg - az előszobát ( vestibulum), félkör alakú csatornák ( canales semicirculares) és csiga ( belső fül). Az előcsarnok és a félkör alakú csatornák a vestibularis analizátorhoz, a cochlea a hallóhoz tartoznak. hártyás labirintus a csont belsejében található, és többé-kevésbé megismétli az utóbbi alakját. A hártyás labirintus falait vékony kötőszöveti membrán alkotja. A csont és a hártyás labirintusok között folyékony - perilimfa van; maga a hártyás labirintus endolimfával van kitöltve. A hártyás labirintus összes ürege csatornarendszerrel kapcsolódik egymáshoz.

Csiga- a belső fül egy része spirálisan csavart csatorna formájában. A cochlea körülbelül 2,5 fordulatot tesz a csontszár körül. Ennek a rúdnak a tövében egy üreg található, amelyben a spirális ganglion található.

A csiga hosszanti és keresztirányú metszetén látható (13., 14. ábra), hogy két membrán három részre osztja - basilaris vagy fő (alsó) és vestibularis vagy Reissner (felső). A középső szakasz a fülkagyló hártyás labirintusa, középső lépcsőnek vagy fülkagylónak nevezik. Felette a scala vestibularis, alatta pedig a scala tympani található. A cochlearis csatorna vakon végződik, a fülkagyló tetején lévő vestibularis és dobhártya egy kis nyílással - a helicotremával - kapcsolódik, amely lényegében egyetlen, perilimfával teli csatornát alkot. A középső scala üregét endolimfa tölti ki.

A vestibularis scala innen származik ovális ablak- a kengyelhez kapcsolódó vékony membrán, amely a középfül és a belső fül előcsarnoka között helyezkedik el. A dobok létrája innen indul kerek ablak- a középfül és a fülkagyló között elhelyezkedő membrán.

A külső fülbe jutó hanghullámok meglendítik a dobhártyát, majd a hallócsontok láncolatán elérik az ovális ablakot, és rezgést okoznak. Ez utóbbi a perilimfa mentén terjed, ami a bazilaris membrán oszcillációit okozza. Mert a folyadék összenyomhatatlan, a lengéseket kerek ablakon csillapítják, i.e. amikor az ovális ablak benyúlik a vestibularis scala üregébe, a kerek ablak a középfül üregébe görbül.

Basilaris membrán Ez egy rugalmas lemez, amelyet enyhén megfeszített fehérjeszálak (akár 24 000 különböző hosszúságú szál) áttörtek. A bazilaris membrán sűrűsége és szélessége a különböző területeken eltérő. A membrán a cochlea tövénél a legmerevebb, és a plaszticitás a teteje felé nő. Emberben a fülkagyló tövénél a membrán szélessége 0,04 mm, majd fokozatosan növekszik, a fülkagyló tetején eléri a 0,5 mm-t. Azok. a membrán kitágul ott, ahol maga a cochlea szűkül. A membrán hossza körülbelül 35 mm.

A basilaris membránon található corti szerve között elhelyezkedő több mint 20 ezer hallóreceptort tartalmazó támogató sejtek. Hallásreceptorok szőrsejtek (15. ábra); aktivitásuknak köszönhetően a fülkagyló belsejében fellépő folyadékrezgés elektromos jelekké alakul át.Minden receptorsejt felszínén több, hosszában csökkenő, citoplazmával feltöltött szőrszál (stereocilia) található, mintegy száz darab van. A szőrszálak a cochlearis csatorna üregébe lépnek ki, és a leghosszabbak hegye a Corti szerve felett elhelyezkedő, zselészerű membránba merül, teljes hosszában. A szőrszálak tetejét a legvékonyabb fehérjeszálak kötik össze, amelyek látszólag ioncsatornákhoz kapcsolódnak. . Ha a szőrszálak meghajlanak, a fehérjeszálak megfeszülnek, megnyitva a csatornákat. Ennek eredményeként bejövő kationáram lép fel, depolarizáció és receptorpotenciál alakul ki. Így a hallási receptorok számára megfelelő inger a hajhajlítás, i.e. ezek a receptorok mechanoreceptorok.

Hanghullám, áthaladva a perilimfán, a basilaris membrán oszcillációit okozza, ami az úgynevezett utazó hullám (16. ábra), amely a cochlea tövétől a tetejéig terjed. A hang frekvenciájától függően ezeknek a rezgéseknek az amplitúdója különbözik Különböző részek membránok. Minél magasabb a hang, a membrán keskenyebb része lendül maximális amplitúdóval. Ezenkívül a rezgések amplitúdója természetesen függ a hang erősségétől. Amikor a bazilaris membrán rezeg, a rajta ülő, az integumentáris membránnal érintkező receptorok szőrszálai elmozdulnak. Ez ioncsatornák megnyílását okozza, ami receptorpotenciál megjelenéséhez vezet. A receptorpotenciál nagysága arányos a szőrszálak elmozdulásának mértékével. A választ okozó szőrszálak minimális elmozdulása mindössze 0,04 nm - kisebb, mint egy hidrogénatom átmérője.

A hallószőr receptorok másodlagos szenzorosak. A központi idegrendszer felé történő jelzés továbbítására a bipoláris idegsejtek dendritjei alkalmasak, amelyek teste spirális ganglionban fekszik (14., 19. ábra). A dendritek szinapszist alkotnak a hajreceptorokkal (közvetítő - glutaminsav). Minél nagyobb a szőrszálak deformációja, annál nagyobb a receptorpotenciál és a felszabaduló mediátor mennyisége, és ennélfogva annál nagyobb a hallóideg rostjai mentén terjedő idegimpulzusok gyakorisága. Ezenkívül a központi idegrendszerből a felső olajbogyó magjaiból származó efferens rostok alkalmasak egyes hallási receptorokhoz (lásd alább). Nekik köszönhetően bizonyos mértékig szabályozható a receptorok érzékenysége.

A spirális ganglion idegsejtjeinek axonjai kialakulnak cochleáris (cochleáris) ideg (auditív rész VIII párok agyidegek). Emberben a cochlearis ideg körülbelül 30 000 rostból áll. A határon található hallómagokhoz megy medulla oblongataés híd.

Így a hanginger tulajdonságainak perifériás elemzése annak magasságának és hangosságának meghatározásából áll. Ugyanakkor a baziláris membrán minden szakaszát a hang-frekvencia diszperzió egy bizonyos frekvenciájára történő „hangolás” jellemzi. Ennek eredményeként a szőrsejtek, lokalizációjuktól függően, szelektíven reagálnak a különböző tónusú hangokra. Ezért beszélhetünk tonotopiáról (görög. tonos– tónus) a szőrsejtek elhelyezkedése.

Az érzékszervek általános élettana

Az érzékelő rendszer (I. P. Pavlov szerint elemző) az idegrendszer része, amely észlelő elemekből áll - szenzoros receptorokból, amelyek a külső vagy belső környezet ingereit kapják, idegpályák, amely információt továbbít a receptoroktól az agyba, és az agy azon részeire, amelyek feldolgozzák ezeket az információkat. Így az érzékszervi rendszer információkat visz be az agyba és elemzi azt. Bármely szenzoros rendszer munkája az agyon kívüli fizikai vagy kémiai energia receptorok általi észlelésével, idegi jelekké történő átalakulásával és neuronláncain keresztül az agyba történő átvitelével kezdődik. Az érzékszervi jelek átvitelének folyamatát azok többszörös átalakulása és átkódolása, valamint véget ér magasabb elemzésés szintézis (a kép felismerése), amely után kialakul a test reakciója.

Az agyba jutó információ szükséges az egyszerű és összetett reflexiókhoz, egészen az ember mentális tevékenységéig. ŐKET. Sechenov azt írta, hogy "egy mentális aktus nem jelenhet meg a tudatban külső érzékszervi stimuláció nélkül". Az érzékszervi információ feldolgozása együtt járhat az inger tudatosításával, vagy nem. Ha a tudatosság megtörténik, az ember szenzációról beszél. Az érzés megértése érzékeléshez vezet.

I.P. Pavlov az analizátort receptorok halmazának (az analizátor perifériás része), a gerjesztés lebonyolításának útvonalainak (vezető szakasz), valamint az agykéregben lévő ingert elemző neuronoknak tekintette ( központi osztály analizátor).

Érzékszervi rendszerek vizsgálatának módszerei

Az érzékszervi rendszerek tanulmányozására állatokon végzett elektrofiziológiai, neurokémiai, viselkedési és morfológiai vizsgálatokat, egészséges és beteg ember észlelésének pszichofiziológiai elemzését, agyának feltérképezésének módszereit alkalmazzák. Az érzékszervi funkciókat is modellezzük és protéziszük.

Az érzékszervi funkciók modellezése lehetővé teszi a biofizikai ill számítógépes modellek az érzékszervi rendszerek olyan funkciói és tulajdonságai, amelyek számára még nem állnak rendelkezésre kísérleti módszerek. Az érzékszervi funkciók protézise gyakorlatilag próbára teszi a velük kapcsolatos ismereteink igazságát. Példa lehet az elektro-foszfén vizuális protézisek, amelyek az agykéreg vizuális területének pontszerű elektromos stimulációinak különféle kombinációival helyreállítják a látás észlelését vakoknál.

Az érzékszervi rendszerek felépítésének általános elvei

A magasabbrendű gerincesekben és emberekben a szenzoros rendszerek felépítésének fő általános elvei a következők:

1) rétegezés , azaz több réteg idegsejt jelenléte, amelyek közül az első a receptorokhoz, az utolsó pedig a neuronokhoz kapcsolódik az agykéreg motoros területein. Ez a tulajdonság lehetővé teszi az idegi rétegek specializálását a különböző típusú szenzoros információk feldolgozásában, ami lehetővé teszi a szervezet számára, hogy gyorsan reagáljon azokra az egyszerű jelekre, amelyeket már az érzékszervi rendszer első szintjein elemeznek. Feltételeket teremtenek az idegi rétegek tulajdonságainak szelektív szabályozásához is, az agy más részeiről érkező hatások által;

2) többcsatornás szenzoros rendszer, i.e. az egyes rétegekben sok (tízezertől millióig) idegsejt jelenléte, amelyek a következő réteg sok sejtjéhez kapcsolódnak. Az információ feldolgozására és továbbítására szolgáló számos ilyen párhuzamos csatorna jelenléte biztosítja az érzékelőrendszer számára a jelelemzés pontosságát és részletességét, valamint nagyobb megbízhatóságot;

3) különböző számú elem a szomszédos rétegekben, amelyek "érzékelő tölcséreket" alkotnak. Tehát az emberi retinában 130 millió fotoreceptor található, a retina ganglionsejtek rétegében pedig 100-szor kevesebb idegsejt található („szűkítő tölcsér”).

A következő szinteken vizuális rendszer"táguló tölcsér" keletkezik: a látókéreg elsődleges vetületi területén a neuronok száma ezerszer nagyobb, mint a retina ganglionsejtek száma. A hallórendszerben és számos más szenzoros rendszerben a receptoroktól az agykéregig „táguló tölcsér” van. A „zsugorodó tölcsér” fiziológiai jelentése az információ redundanciájának csökkentése, a „bővülő” pedig a különböző jeltulajdonságok töredékes és komplex elemzése; az érzékszervek megkülönböztetése függőlegesen és vízszintesen. A függőleges differenciálódás részlegek kialakításából áll, amelyek mindegyike több idegi rétegből áll. Így az osztály nagyobb morfofunkcionális képződmény, mint a neuronok rétege. Minden részleg (például a szaglóhagymák, a hallórendszer cochlearis magjai vagy a genikuláris testek) meghatározott funkciót lát el. A horizontális differenciálódás a receptorok, neuronok és a köztük lévő kapcsolatok különböző tulajdonságaiból áll az egyes rétegeken belül. Tehát a látásban két párhuzamos idegcsatorna fut a fotoreceptoroktól az agykéregig, és különböző módon dolgozza fel a retina központjából és a perifériájáról érkező információkat.

Az érzékelőrendszer alapvető funkciói

Az érzékelőrendszer a következő fő funkciókat vagy műveleteket hajtja végre jelekkel: 1) érzékelés; 2) megkülönböztetés; 3) átvitel és átalakítás; 4) kódolás; 5) jellemzők észlelése; 6) képek felismerése. A jelek detektálását és elsődleges megkülönböztetését a receptorok, a jelek detektálását és felismerését pedig az agykéreg neuronjai biztosítják. A jelek átvitelét, átalakítását és kódolását az érzékelőrendszerek minden rétegének neuronjai végzik.

Jelfelismerés. A receptorban kezdődik - egy speciális sejtben, amely evolúciósan alkalmazkodott egy bizonyos modalitású inger észlelésére a külső vagy belső környezetből és annak átalakulása a fizikai ill. kémiai forma ideges izgatottság formájába.

A receptorok osztályozása. Gyakorlatilag a legtöbbet fontosságát rendelkezik a receptorok pszichofiziológiai osztályozásával a stimuláció során keletkező érzetek természete szerint. E besorolás szerint az ember megkülönbözteti a látás-, hallás-, szaglás-, íz-, tapintó-, termo-, proprio- és vestibuloreceptorokat (a test és részeinek térbeli helyzetét jelző receptorok) és fájdalomreceptorokat.

Vannak külső (exteroreceptorok) és belső (interoreceptorok) receptorok. Az exteroreceptorok közé tartoznak a halló, vizuális, szagló, ízlelő és tapintható receptorok. Az interoreceptorok közé tartoznak a vestibulo- és proprioceptorok (a mozgásszervi rendszer receptorai), valamint a visceroreceptorok (jelzik az állapotot belső szervek).

A környezettel való érintkezés jellege szerint a receptorokat távoli, az irritáció forrásától távol eső (vizuális, hallási és szaglási) és kontaktusra osztják, amely az ingerrel való közvetlen érintkezés által gerjesztett (ízlési, tapintási).

Attól függően, hogy milyen ingerre vannak optimálisan beállítva, a receptorok fotoreceptorokra, mechanoreceptorokra oszthatók, amelyek magukban foglalják a hallási, vesztibuláris receptorokat és a tapintható bőrreceptorokat, a mozgásszervi rendszer receptorait, a szív- és érrendszer baroreceptorait; kemoreceptorok, köztük íz- és szagreceptorok, vaszkuláris és szöveti receptorok; hőreceptorok (bőr és belső szervek, valamint központi hőérzékeny neuronok); fájdalom (nociceptív) receptorok.

Minden receptor elsődleges és másodlagos érzékelésre osztható. Az előbbiek közé tartoznak a szaglás, a tapintás és a proprioceptorok. Abban különböznek egymástól, hogy az irritáció energiájának átalakítása idegimpulzus energiájává az érzékszervi rendszer első neuronjában történik bennük. A másodlagos érzékelés az ízérzékelés, a látás, a hallás és a vesztibuláris apparátus receptorait foglalja magában. Az inger és az első neuron között van egy speciális receptorsejt, amely nem generál impulzusokat. Így az első neuron nem közvetlenül, hanem egy receptor (nem ideg) sejten keresztül gerjesztődik.

A receptorok gerjesztésének általános mechanizmusai. Amikor egy inger hat egy receptorsejtre, a külső inger energiája receptorjellé vagy szenzoros jel transzdukciójává alakul. Ez a folyamat három fő lépésből áll:

1) az inger kölcsönhatása, azaz. szag- vagy ízanyag (szaglás, íz), fénykvantum (látás) vagy mechanikai erő (hallás, tapintás) molekulái egy receptorfehérje molekulával, amely a receptor sejt sejtmembránjának része;

A hallórendszer két részből áll - perifériás és központi.

A perifériás része a külső, a középső és a belső fül (cochlea), valamint a hallóideg. A perifériás részleg feladatai:

• hangrezgések vétele és továbbítása a belső fül (cochlea) receptora által;
• a hangok mechanikai rezgésének átalakítása elektromos impulzusokká;
• elektromos impulzusok átvitele a hallóideg mentén az agy hallóközpontjaiba.

A központi rész szubkortikális és kortikális hallóközpontokat foglal magában. Funkciók hallóközpontok Az agy a hang- és beszédinformáció feldolgozását, elemzését, memorizálását, tárolását és értelmezését végzi.

A fül 3 részből áll: külső, középső és belső fül. A külső fül szinte minden része látható: a fülkagyló, a külső hallónyílás és a dobhártya, amely elválasztja a külső fület a középfültől. A dobhártya mögött van a középfül - ez egy kis üreg (dobüreg), amelyben 3 kis csont (kalapács, üllő, kengyel) található, sorosan összekapcsolva egymással. Ezen csontok közül az első (kalapács) ehhez kapcsolódik dobhártya, ez utóbbi (stapes) az ovális ablak vékony membránjához csatlakozik, amely elválasztja a középfület a belső fültől. A középfülrendszerhez tartozik a hallócső (Eustachianus) is, amely a dobüreget a nasopharynxszel köti össze, kiegyenlítve a nyomást az üregben.

A - keresztmetszet a fülön keresztül; B - függőleges bemetszés a csontos cochleán keresztül; B - a cochlea keresztmetszete

A belső fül a fül legkisebb és legfontosabb része. A belső fül (labirintus) a koponya halántékcsontjában elhelyezkedő csatornák és üregek rendszere. Az előcsarnokból, 3 félkör alakú csatornából (az egyensúly szerve) és a cochleából (a hallás szerve) áll. A hallószervet cochleának nevezik, mert alakjában egy szőlőcsiga héjára hasonlít. A cochleában a cochleáris implantáció során aktív CI elektródák láncát helyezik be, amelyek stimulálják a hallóideg rostjait.

A cochlea 2,5 tekercsből áll, és egy spirális csontcsatorna, 30-35 mm hosszú, amely spirálisan körbeveszi a csontoszlopot (vagy orsót, modiolust). A csigát folyadékkal töltjük. A csontoszlopra (modiolus) merőlegesen elhelyezkedő spirális csontlemez teljes hosszában fut, amelyhez egy rugalmas membrán - a basilaris membrán - kapcsolódik, amely eléri a csiga szemközti falát. A csigacsontlemez és a basilaris membrán a fülkagylót teljes hosszában 2 részre (létra) osztja: az alsó, a fülkagyló tövére néző, dobhártya (timpanális) létra és a felső, a vestibularis létra. A scala tympani egy kerek ablakon keresztül kapcsolódik a középfül üregéhez, a vestibularis pedig egy ovális ablakon keresztül. Mindkét létra a fülkagyló tetején lévő kis nyíláson (helicotrema) keresztül kommunikál egymással.

A vesztibuláris létrában egy rugalmas membrán távozik a csontlemezből - Reisner membránból, amely egy harmadik létrát képez a basilaris membránnal - a medián vagy cochleáris létra. A scala de a basilaris membrán a hallás szerve - a Corti szerve hallóreceptorokkal (külső és belső szőrsejtek). A szőrsejtek szőrszálai bemerülnek a felettük lévő integumentáris membránba. Alkalmas a belső szőrsejtek számára a legtöbb a cochlearis ganglion dendritjei, amelyek az afferens/felszálló hallópálya kezdetei, információt továbbítanak az agy hallóközpontjaiba. A külső szőrsejtek több szinaptikus kapcsolatban állnak a hallórendszer hatékony/leszálló pályáival, visszacsatolást adva annak magasabb részlegeitől a mögöttes felé. A külső szőrsejtek a cochlearis basilaris membrán finom szelektív hangolásában vesznek részt.

A szőrsejtek a basilaris membránon meghatározott sorrendben helyezkednek el - a cochlea kezdeti részében magas frekvenciájú hangokra reagáló sejtek, a cochlea felső (apikális) részében alacsony frekvenciára reagáló sejtek találhatók. hangokat. A hallórendszer elemeinek ilyen rendezett elrendezését tonotopikus szerveződésnek nevezzük. Minden szintre vonatkozik hallószerv, szubkortikális hallóközpontok, hallókéreg. azt fontos tulajdon hallórendszer, amely a hangos információ kódolásának egyik alapelve - a „hely elve”, azaz. egy bizonyos frekvenciájú hang továbbítódik, és a hallópályák és -központok nagyon meghatározott területeit stimulálja.