Слухова сенсорна система: будова, функції
Слух є органом чуття людини, який сприяє психічному розвитку повноцінної особистості, її адаптації у соціумі. Із слухом пов’язані звукові мовні спілкування. За допомогою слухового аналізатора людина сприймає і розрізняє звукові хвилі, які складаються з почергових згущень і розріджень повітря.
Слуховий аналізатор складається з трьох частин: 1) рецепторного апарата, що міститься у внутрішньому вусі; 2) провідних шляхів, представлених восьмою парою черепномозкових (слухових) нервів; 3) центра слуху у скроневій частці кори великих півкуль.
Слухові рецептори (фонорецептори) містяться в завитці внутрішнього вуха, яка розташована в піраміді скроневої кістки. Звукові коливання, перш ніж дійти до слухових рецепторів, проходять через цілу систему звукопровідних та звукопідсилювальних частин.
Вухо - це орган слуху, який складається з 3-х частин: зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха (рис.77).
Зовнішнє вухо складається із вушної раковини і зовнішнього слухового проходу. Зовнішнє вухо призначене для вловлювання звуків. Вушна раковина утворена еластичним хрящем, зовні вкрита шкірою. Внизу доповнена складкою — мочкою, яка заповнена жировою тканиною.
Зовнішній слуховий прохід (2,5 см), де відбувається посилення звукових коливань у 2-2,5 рази, висланий тонкою шкірою з тонким волоссям і видозміненими потовими залозами, які виробляють вушну сірку, що складається з жирових клітин і містить пігмент. Волоски і вушна сірка виконують захисну роль.
Середнє вухо складається з барабанної перетинки, барабанної порожнини і слухової труби. На межі між зовнішнім і середнім вухом розташована барабанна перетинка, яка зовні вкрита епітелієм, а зсередини слуховою оболонкою. Звукові коливання, що підходять до барабанної перетинки, змушують її коливатися з тією ж самою частотою. З внутрішнього боку перетинки знаходиться барабанна порожнина, всередині якоїрозташовані слухові кісточки, з’єднані між собою — молоточок, коваделкоістремінце. Через системи слухових кісточок коливання барабанної перетинки передаються у внутрішнє вухо. Слухові кісточки розміщені так, що утворюють важелі, які зменшують розмах звукових коливань і збільшують їх силу.
Барабанна порожнина з’єднана з носоглоткою за допомогою євстахієвої труби, яка підтримує однаковий тиск ззовні і зсередини на барабанну перетинку.
На межі середнього і внутрішнього вуха є перетинка, яка містить овальне вікно. Стремінце прилягає до овального вікна внутрішнього вуха.
Внутрішнє вухо міститься у порожнині піраміди скроневої кістки і являє собою кістковий лабіринт, всередині якого є перетинчастий лабіринт із сполучної тканини. Між кістковим і перетинчастим лабіринтом міститься рідина — перилімфа, а всередині перетинчастого лабіринту — ендолімфа. У стінці, яка відділяє середнє вухо від внутрішнього, крім овального вікна, є ще кругле вікно, яке робить можливим коливання рідини.
Кістковий лабіринт складається з трьох частин: в центрі — переддвер’я, спереду від нього завитка, а ззаду — півколові канали. Всередині середнього каналу завитки, в завитковому ході містяться звукосприймальний апарат — спіральний,абокортіїв орган. Він має основну пластинку, яка складається приблизно з 24 тис. фіброзних волоконець. На основній пластинці вздовж неї в 5 рядів розташовані опорні і волоскові чутливі клітини, які є власне слуховими рецепторами. Волоски рецепторних клітин обмиваються ендолімфою і контактують з покривною пластинкою. Волоскові клітини охоплюються нервовими волосками завиткової гілки слухового нерва. В довгастому мозку міститься другий нейрон слухового шляху, далі цей шлях іде, здебільшого перехрещуючись, до задніх бугрів чотиригорбикового тіла, а від них у скроневу область кори, де розташована центральна частина слухового аналізатора.
Для слухового аналізатора звук є адекватним подразником. Всі вібрації повітря, води та іншого пружного середовища поділяються на періодичні (тони) і неперіодичні (шуми). Тони бувають високі і низькі. Основною характеристикою кожного звукового тону є довжина звукової хвилі, якій відповідає певна кількість коливань за сек. Довжину звукової хвилі визначають відстанню, яку проходить звук за сек., поділену на кількість повних коливань, що їх здійснює тіло, яке звучить, за сек.
Людське вухо сприймає звукові коливання у межах 16-20 000 Гц, сила яких виражається у децибелах (дБ). Звукові коливання частотою понад 20 кГц людина не чує. Це — ультразвуки.
Звукові хвилі — це поздовжні коливання середовища. Сила звуку залежить від розмаху (амплітуди) коливань повітряних частинок. Звук характеризується тембром або забарвленням.
Найбільшу збудливість вухо має до звуків з частотою коливань від 1000 до 4000 Гц. Нижче і вище цього показника збудливість вуха знижується.
В 1863 році Гельмгольц запропонував резонансну теорію слуху. Повітряні звукові хвилі, потрапляючи у зовнішній слуховий хід, зумовлюють коливання барабанної перетинки, далі коливання передаються через середнє вухо. Система слухових кісточок, діючи як важіль, посилює звукові коливання і передає їх рідині, що міститься між кістковим і перетинчастим лабіринтами завитки. Звукові хвилі можуть передаватися і через повітря, яке міститься в середньому вусі.
За резонансною теорією, коливання ендолімфи спричиняють коливання основної пластинки, волокна якої мають різну довжину, настроєні на різні тони і становлять собою набір резонаторів, що звучать в унісон різним звуковим коливанням. Найкоротші хвилі сприймаються біля основи завитки, а найдовші біля верхівки.
Під час коливання відповідних резонуючих ділянок основної пластинки коливаються і розташовані на ній чутливі волоскові клітини. Найдрібніші волоски цих клітин торкаються під час коливання покривної пластинки і деформуються, що веде до збудження волоскових клітин і проведення імпульсів по волокнах завиткового нерва в центральну нервову систему. Оскільки повної ізоляції волокон основної мембрани немає, то одночасно починають коливатися і сусідні волокна, що відповідає обертонам. Обертон — звук, число коливань якого у 2, 4, 8 і т.д. разів перевищує число коливань основного тону.
При тривалій дії сильних звуків збудливість звукового аналізатора знижується, а при тривалому перебуванні в тиші збудливість зростає. Це адаптація. Найбільша адаптація спостерігається в зоні більш високих звуків.
Надмірний шум не тільки веде до втрати слуху, а й викликає психічні порушення у людей. Спеціальними дослідами на тваринах доведена можливість появи “акустичного шоку” і “акустичних корчів”, часом смертельних.