Над промежуточным мозгом расположены подкорковые центры. Из них наибольшее значение имеют полосатые тела, которые состоят из двух ядер: хвостатого и чечевицеобразного. Хвостатое ядро примыкает к зрительным буграм. От чечевицеобразного ядра его отделяет пучок белых нервных волокон - внутренняя капсула. Чечевицеобразное ядро делится на наружную часть - скорлупу и внутреннюю - бледный шар.
Бледный шар -- главный двигательный центр промежуточного мозга. Его возбуждение вызывает сильные сокращения мышц шеи, рук, туловища и ног, главным образом на противоположной стороне. Перевозбуждение бледного шара вызывает навязчивые движения рук, главным образом пальцев, - атетозы и всего тела - хорею. Хорея, или непроизвольный танец, бывает у детей от 6 до 15 лет. Бледный шар по центробежным волокнам тормозит красное ядро, подавляя контрактильный тонус. Поэтому выключение бледного шара приводит в общей скованности, резкому повышению тонуса мышц, маскообразному лицу, тихой монотонной речи. Бледный шар уточняет координацию движений, участвуя в выполнении добавочных движений, способствующих выполнению основных, например, в фиксировании суставов, качании рук при ходьбе и т. п., и координирует двигательные рефлексы с вегетативными функциями.
Хвостатое ядро и скорлупа чечевицеобразного ядра по центробежным волокнам тормозят бледный шар и прекращают перепроизводство движений (гиперкинез), вызванное его возбуждением. Поэтому их поражение вызывает гиперкинез, атетоз и хорею. В хвостатое ядро и скорлупу чечевицеобразного ядра поступают центростремительные волокна из зрительных бугров и мозжечка, что обеспечивает их участие в функциях этих отделов нервной системы.
Двигательные ядра полосатого тела, зрительных бугров, промежуточного мозга и гипоталамической области и красное ядро входят в состав экстра-пирамидной системы, которая, при ведущей роли пирамидной системы, участвует в выполнении сложнейших врожденных двигательных актов, связанных с деятельностью внутренних органов (пищевые, половые рефлексы и др.) и в изменениях положения и передвижении тела (трудовые и спортивные движения, ходьба, бег и т. п.). В каждом полушарии с перечисленными образованиями мозгового ствола тесно связана лимбическая, или краевая, доля больших полушарий, которая как поясная извилина опоясывает мозолистое тело спереди и огибает сзади, переходя в извилину морского коня (гиппокамп). Вместе со сводом и миндалевидным ядром лимбическая доля составляет лимбическую систему.
Лимбическая система связана с ретикулярной формацией мозгового ствола и вызывает изменения функций организма, характерные для эмоций, ведущая роль в осуществлении которых принадлежит лобным долям.
Слуховая система состоит из двух отделов - периферического и центрального.
В периферический отдел входят наружное, среднее и внутреннее ухо (улитка) и слуховой нерв. Функциями периферического отдела являются:
- прием и передача звуковых колебаний рецептором внутреннего уха (улитки);
- преобразование механических колебаний звуков в электрические импульсы;
- передача электрических импульсов по слуховому нерву в слуховые центры мозга.
Центральный отдел включает подкорковые и корковые слуховые центры. Функциями слуховых центров мозга являются обработка, анализ, запоминание, хранение и интерпретация звуковой и речевой информации.
Ухо состоит из 3 частей: наружного, среднего и внутреннего уха. Почти все части наружного уха можно увидеть: это ушная раковина, наружный слуховой проход и барабанная перепонка, которая отделяет наружное ухо от среднего. За барабанной перепонкой находится среднее ухо – это небольшая полость (барабанная полость), в которой располагается 3 маленькие косточки (молоточек, наковальня, стремечко), соединенные последовательно друг с другом. Первая из этих косточек (молоточек) прикреплена к барабанной перепонке, последняя (стремечко) прикреплена к тонкой перепонке овального окна, которая отделяет среднее ухо от внутреннего уха. Система среднего уха включает также слуховую (евстахиеву) трубу, которая соединяет барабанную полость с носоглоткой, выравнивая давление в полости.
А - поперечный разрез через ухо; Б - вертикальный разрез через костную улитку; В - поперечный разрез улитки
Внутреннее ухо – самая маленькая и важная часть уха. Внутреннее ухо (лабиринт) – система каналов и полостей, располагающихся в височной кости черепа. Состоит их преддверия, 3 полукружных каналов (орган равновесия) и улитки (орган слуха). Орган слуха называется улиткой, потому что напоминает по форме раковину виноградной улитки. Именно в улитку во время операции кохлеарной имплантации вводится цепочка активных электродов КИ, которые стимулируют волокна слухового нерва.
Улитка имеет 2,5 завитка и представляет собой спиральный костный канал длиной 30 - 35 мм, который огибает по спирали костный столбик (или веретено, modiolus). Улитка заполнена жидкостью. По всей ее длине проходит спиральная костная пластинка, расположенная перпендикулярно костному столбику (модиолюс), к которой прикреплена эластичная перепонка – базилярная мембрана, доходящая до противоположной стенки улитки. Спиральная костная пластинка и базилярная мембрана делят улитку по всей ее длине на 2 части (лестницы): нижняя, обращенная к основанию улитки, барабанная (тимпанальная) лестница, и верхняя – вестибулярная лестница. Барабанная лестница соединяется с полостью среднего уха через круглое окно, а вестибулярная – через овальное. Обе лестницы сообщаются между собой через небольшое отверстие (helicotrema) у вершины улитки.
В вестибулярной лестнице от костной пластинки отходит эластичная перепонка – мембрана Рейснера, которая с базилярной мембранной образует третью лестницу – срединную, или улитковую, лестницу. В улитковой лестнице но базилярной мембране располагается орган слуха – кортиев орган со слуховыми рецепторами (наружные и внутренние волосковые клетки). Волоски волосковых клеток погружены в расположенную над ними покровную мембрану. К внутренним волосковым клеткам подходит большая часть дендритов кохлеарного ганглия, которые являются началом афферентного/восходящего слухового пути, предающего информацию в слуховые центры мозга. Наружные волосковые клетки имеют больше синаптических контактов с эффективными/нисходящими путями слуховой системы, обеспечивающими обратную связь ее высших отделов с нижележащими. Наружные волосковые клетки участвуют в тонкой селективной настройке базилярной мембраны улитки.
Волосковые клетки располагаются на базилярной мембране в определенном порядке – в начальной части улитки располагаются клетки, отвечающие на высокочастотные звуки, в верхней (апикальной) части улитки расположены клетки, отвечающие на звуки низких частот. Такое упорядоченное расположение элементов слуховой системы называется тонотопической организацией. Она характерна для всех уровней – слухового органа, подкорковых слуховых центров, слуховой коры. Это важное свойство слуховой сиситемы, которое является одним из принципов кодирования звуковой информации – «принцип места», т.е. звук определенной частоты передается и стимулирует совершенно определенные зоны слуховых путей и центров.
Проводящие пути зрительного анализатора разделяются на периферические и центральные. Периферические пути начинаются в сетчатке глаза. Первый нейрон образован нейроэпителием (палочки и колбочки), второй нейрон - биполярными клетками ганглия сетчатки, третий нейрон - муль-типолярными клетками ганглия зрительного нерва. Их нейриты формируют зрительный нерв.
После зрительного перекреста - chiasma opticum - зрительные нервы обоих глаз переходят в зрительные тракты - tractus opticus, в составе которых имеются прямые проводящие пути из латеральных отделов сетчаток глазных яблок и перекрещенные пути из медиальных отделов сетчаток. Таким образом, каждый зрительный тракт содержит волокна из обоих глаз. Этим достигается лучшее качество зрения (стереоскопичность). Волокна зрительных трактов заканчиваются в трех первичных (подкорковых) зрительных центрах; а) в латеральных коленчатых телах; б) в каудальных
ядрах зрительных бугров - p"ulvyiar thalamis - и в) в назальных холмах четверохолмия.
Из перечисленных первичных центров происходят четвертые нейроны, образующие центральные проводящие пути зрительного анализатора (рис. 290). Из латерального коленчатого тела (и из каудальных ядер зрительных бугров) четвертые нейроны передают импульсы в корковые зрительные центры затылочной доли коры полушарий. Из назальных холмов четверохолмия четвертые нейроны формируют tractus tectospinalis, по которому импульсы передаются: а)
Рис. 290. Проводящие пути зрительного анализатора (по А^егбев): 1 --поле зрения; 2 - хрусталик; 3 - сетчатка; 4 - зрительный нерв; 5 - перекрест зрительных нервов; 6 - зрительный тракт; 7 - каудальное ядро зрительного бугра; 8 - латеральное коленчатое тело; 9 - ростральные холмы четверохолмия; 10 - центральный зрительный путь;И - кора затылочной доли плаща.
на моторные клетки вентральных столбов шейногрудной части спинного мозга (эти клетки представляют собой нейроны, через которые осуществляются рефлекторные движения головы и шеи) и б) на клетки ядер третьего, четвертого и шестого двигательных нервов глазных мышц. Назальными холмами четверохолмия при участии нейронов, заложенных в парасимпатическом ядре Якубовича (Эдингера - Вестфаля) и в ресничном узле, управляются также рефлекторные сокращения сфинктера зрачка и ресничного тела.
СТАТОАКУСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР
Статоакустический анализатор, или равновесный и слуховой анали* заторы, состоит из: 1) рецепторного аппарата, представленного преддверно-улитковым органом; 2) проводящих путей и 3) подкорковых и корковых центров.
Развитие статоакустического анализатора. Чувство равновесия обусловлено действием сил тяжести. В состав органа равновесия (статического органа) входят специализированные чувствительные клетки, снабженные упругими волосками, и известковые кристаллики - статолиты, которые давят на чувствительные волоски и раздражают чувствительные клетки. Статические органы лишь иногда располагаются на поверхности тела в виде ямок (рис. 291, 292-/3"), представляющих собой пузырьки- статоцис-ты; на их стенках размещены чувствительные клетки, а статолиты находятся в полости статоциста. При изменении положения тела статолиты раздражают различные группы клеток.
У хордовых, За исключением ланцетника, существуют парные стато-
I Ж Ж
Рис. 291. Схема развития головного мозга и рецепторов анализаторов (по А. Н. Север-
цову):
/, //, 111 - последовательные стадии развития; / - головной мозг; 2 - глазки Гессе в спинном мозге; 3 - первичные чувствительные клетки с их эфферентными отростками; 4 - двигательные нервы; 5 - непарная обонятельная плакода; 5" - первые обонятельные ямки; 6 - обонятельный нерв; 7 - передний мозг; Т - обонятельный мозг; 7" - промежуточный мозг; 8 - глазной пузырь с глазками Гессе; 8" - глазной бокал с чувствительными клетками и наружным пигментным слоем; 9 - прозрачная часть кожи; 9" - роговица; 10 - склера; 11 - хрусталик; 12 - зрительный нерв; 13 - чувствительные клетки органа боковой линяй;13" - слуховая ямка; 13"- слуховая плакода; 13"" - слуховой пузырек (статоцист); 14 - афферентные отростки чувствительных клеток; 14" - слуховой нерв; 15 - скелетная капсула; 16 - средний
ПЛАН:
Периферический отдел слуховой системы
Центральный отдел слуховой системы.
Особенности развития органа слуха у детей
1.Слух представляет собой функцию организма, обеспечивающую восприятие звуковых колебаний в конкретной среде обитания. У человека эта функция реализуется совокупностью механических, рецепторных и центральных нервных структур, образующих слуховой анализатор, или слуховую сенсорную систему.
Слуховая сенсорная система - совокупность периферических и мозговых нервных структур, обеспечивающих восприятие звуковых колебаний. Слуховая сенсорная система состоит из периферического и центрального отделов.
Периферический отдел включает наружное, среднее и внутреннее ухо.
Центральный отдел представлен подкорковыми и корковыми центрами слуха.
На разных уровнях эволюционного развития и тесной связи с особенностями среды обитания- водной, наземной, воздушной- сложились разнообразные формы организации слуховой системы с различными функциональными возможностями восприятия тех или иных характеристик звуковых сигналов.
Итак, вернёмся к периферическому отделу слуховой системы.
Наружное ухо.
Наружное ухо представлено ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Ушная раковина состоит из хрящевой ткани, покрытой кожей. Она переходит непосредственно в наружный слуховой проход. Кпереди от наружного слухового прохода расположен хрящевой выступ –козелок. Мочка уха – нижняя часть ушной раковины, она состоит из мягкой ткани и не содержит хряща. Наружный слуховой проход- у взрослого человека имеет длину 2,5-3,0 см. Начальная его часть состоит из хрящевой ткани. Большая (внутренняя) часть наружного слухового прохода-костная трубка- представляет собой часть височной кости черепа. Наружный слуховой проход образует изгиб в месте перехода хрящевой части в костную. На всём протяжении наружный слуховой проход покрыт кожей, в которой находятся сальные и серные железы, выделяющие ушную серу- воскообразное защитное вещество. Несмотря на значительные размеры, наружные структуры уха человека играют относительно небольшую роль в процессах восприятия звука. Функции наружного уха (ушная раковина, наружный слуховой проход и внешняя сторона барабанной перепонки) сводятся к обеспечению направленного приёма звуковых волн. Ушные раковины являются рупором и способствуют концентрации звуков, исходящих из разных участков пространства. Части наружного уха несут защитную функцию. Они охраняют барабанную перепонку от механических и термических воздействий, обеспечивают постоянную температуру и влажность этой области вне зависимости от колебаний температуры и влажности во внешней среде, благодаря этому поддерживается стабильность упругих свойств барабанной перепонки. Выработка ушной серы защищает от насекомых.
Барабанная перепонка. Наружный слуховой проход заканчивается барабанной перепонкой, которая передаёт колебания воздуха в наружном ухе по системе косточек среднего уха. Барабанная перепонка, площадь которой составляет 66-70мм2, является границей между наружным и средним ухом. Она имеет форму конуса с вершиной, направленной в полость среднего уха, и расположена под углом 45-50 градусов от наружного прохода. Со стороны наружного слухового прохода барабанная перепонка порыта тонким слоем кожи-эпидермисом. Со стороны среднего уха она покрыта слизистой оболочкой, как и вся оболочка среднего уха.
Большая часть барабанной перепонки вставлена в костный желобок в глубине слухового прохода и называется натянутой. Меньшая часть, передневерхняя, прикреплена там, где костный желобок прерывается, -это расслабленная часть, или шрапнелевая перепонка. Средняя часть натянутой барабанной перепонки состоит из радиальных и циркулярных фиброзных волокон, которые придают ей особую прочность. В шрапнелевой перепонке фиброзный слой отсутствует.
Со стороны наружного уха барабанная перепонка выглядит как блестящая серая пластинка овальной формы, в верхнепередней части видно выпячивание-место прикрепления короткого отростка молоточка-косточки среднего уха. В центре барабанной перпонки закреплена рукоятка молоточка. Эта часть, втянутая внутрь среднего уха, называется пупком барабанной перепонки. Основной функцией барабанной перепонки является передача звуковых колебаний в наружном слуховом проходе на систему слуховых косточек. Барабанная перепонка выполняет защитную функцию, так как благодаря фиброзному слою имеет особую прочность и может выдержать воздушное давление до двух атмосфер.
Среднее ухо.
Среднее ухо состоит из воздухоносных полостей в толще пирамиды височной кости и включает:
- барабанную полость
-слуховую (евстахиеву)трубу
-сосцевидный отросток
Барабанная полость , центральная часть среднего уха, представляет собой узкую неправильную пирамиду объёмом около 1см.куб. В неё помещается примерно 10 капель жидкости или ягодка чёрной смородины. В барабанной полости хорошо различимы шесть стенок:
Наружная барабанная перепонка
Внутренняя- отделяет барабанную полость от внутреннего уха
Верхняя- отделяет барабанную полость от полости черепа
Нижняя-граничит с крупным кровеносным сосудом-луковицей ярёмной вены
Передняя- в её нижней части имеется отверстие, ведущее в евстахиеву трубу
Задняя- в ней расположено отверстие, соединяющее барабанную полость с пещерой сосцевидного отростка
Во внутренней стенке есть два отверстия-окна: овальное, или окно преддверия (диаметр 3-4 мм), и круглое, или окно улитки (диаметр1-2 мм). В овальное окно вставлено основание стремени, прикреплённое посредством кольцевидной связки. Круглое окно затянуто эластичной плёнкой, которая называется вторичной барабанной перепонкой. В толще внутренней и задней стенок находится канал лицевого нерва, поэтому при заболевании среднего уха он может быть вовлечён в воспалительный процесс.
Барабанную полость обычно делят на три отдела: верхний, средний и нижний.
В барабанной полости на тонких связках подвижно укреплены слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко . Размеры косточек исчисляют миллиметрами. Самая маленькая из них, стремечко, весит2.5мг, её высота 4мм, длина 3мм, ширина 1.4мм.
Молоточек имеет головку, рукоятку и два отростка (короткий и длинный). Наковальня представлена в виде тела и двух отростков(длинного и короткого). Стремечко состоит из двух ножек, головки и основания.
Колебания барабанной перепонки приводят в движение молоточек, рукоятка которого прикреплена к пупку барабанной перепонки. Движения молоточка передаются на наковальню и далее на конечную в этой цепи косточку-стремечко. Основание стремечка (подвижная пластина) укреплено с помощью кольцевидной связки в овальном окне улитки, ведущим во внутреннее ухо. Звуковое давление у входа в улитку благодаря передаточной функции слуховых косточек усиливается в 20 раз. Такое усиление несёт большую функциональную роль, так как жидкость внутреннего уха обладает значительно большим акустическим сопротивлением, чем воздух.
Помимо передаточной функции система слуховых косточек играет защитную роль: при больших интенсивностях стимула меняется характер движения косточек, что обеспечивает изменение объёма перемещаемых жидкостей во внутреннем ухе и, предохраняет слуховую систему от перегрузок. Нарушение деятельности системы слуховых косточек не приводит к полной потере слуха. Благодаря передаче звуковых колебаний круглому окну улитки и костной проводимости слуховая чувствительность сохраняется.
Напряжение барабанной перепонки и цепи слуховых косточек обеспечивается двумя мышцами: тимпанальной (барабанной), натягивающей барабанную перепонку и прикреплённой к рукоятке молоточка, и стапедиальный (стременной), прикреплённый к головке стремечка. Функция этих мышц в том, что, сокращаясь, они изменяют амплитуду колебаний барабанной перепонки и косточек и тем самым влияют на коэффициент передачи звукового давления на внутреннее ухо. Они поддерживают тонус барабанной перепонки и обеспечивают аккомодацию проводящего звуки аппарата к раздражителям разной интенсивности и частоты. При сокращении мышцы, натягивающей барабанную перепонку, слуховая чувствительность повышается, т.е. происходит настораживание, особенно при неожиданных звуках. Сокращения барабанной и стременной мышц возникают при интенсивностях звуков более 90 дБ и несут защитную функцию. Латентный период сокращения мышц слишком велик, чтобы предохранить ухо от воздействия резких внезапных звуков, но при длительном пребывании в условиях действия продолжительных сильных шумов сокращение мышц приобретает важную защитную роль- адаптивную.
Сокращения мышц, особенно натягивающей барабанную перепонку, происходит также при действии нового акустического раздражителя, при глотании, жевании и зевании, при собственной речевой деятельности. Это свидетельствует о том, что мышцы среднего уха участвуют в не только в защитном акустическом рефлексе, но и также в ориентировочной реакции и реализации обратной связи от речевой системы к слуховому входу. Так, когда человек говорит или поёт, мышцы среднего уха сокращаются и низкочастотные звуки голоса подавляются, а высокочастотные проходят среднее ухо без искажений.
Если мышцы среднего уха парализованы из-за патологического процесса, нормальное восприятие громких звуков нарушается, при этом возрастает опасность акустической травмы. Т.о, мышцы среднего уха являются защитно-приспособительным активным механизмом регуляции интенсивности внешнего стимула и повышения помехоустойчивости слуха.
Слуховая(евстахиева)труба – соединяет барабанную полость среднего уха с носоглоткой. Она представляет собой узкий канал длиной 3,5 см. Евстахиева труба выслана мерцательным эпителием, волоски которого двигаются в направлении глотки. Функция евстахиевой трубы- уравнивание давления в среднем ухе с давлением наружной воздушной среды. Стенки евстахиевой трубы со стороны носоглотки обычно соприкасаются между собой, но при глотании расходятся в результате сокращения глоточных мышц. При этом воздух из носоглотки проходит в барабанную полость, и давление в полости среднего уха уравнивается с атмосферным. Это особенно важно, когда возникают резкие перепады давления у барабанной перепонки (при скоростном подъёме или спуске в лифте, самолёте и т.п.). В этих условиях евстахиева труба обеспечивает выравнивание давления по обе стороны барабанной перепонки, что снимает неприятные и болевые ощущения, возникающие при резких изменениях давления во внешней среде.
Сосцевидный отросток – височной кости, расположенный позади ушной раковины. В толще сосцевидного отростка имеется множество связанных между собой воздухоносных полостей. Самая крупная полость –пещера (антрум)- сообщается с барабанной полостью среднего уха через отверстие в её задней стенке. Обе полости имеют большое значение в обеспечении резонансных свойств среднего уха.
Внутреннее ухо- это система каналов височной кости с находящимися в ней рецепторами слуховой и вестибулярной сенсорной систем. Взаимоотношение структур внутреннего уха сложное, что оправдывает его название –лабиринт. Различают костный и перепончатый лабиринты. Костный лабиринт является как бы футляром для перепончатого лабиринта. Перепончатый лабиринт заполнен жидкостью-эндолимфой, а пространство между перепончатым лабиринтом и костным-жидкостью перилимфой. Внутреннее ухо состоит из преддверия, полукружных каналов и улитки.
Преддверие, центральная часть лабиринта, представлено круглым и овальным перепончатыми мешочками. Круглый мешочек сообщается с улиткой, овальный – с полукружными каналами.
Полукружные каналы- верхний, задний и наружный расположены в трёх взаимно-перпендикулярных плоскостях. Один из концов каждого канала расширенный и называется ампулой. Преддверие и полукружные каналы относятся к периферическому отделу вестибулярного (пространственного)анализатора, или органа равновесия. В мешочках преддверия -рецептором вестибулярного анализатора является отолитовый аппарат. Отолитовый рецептор состоит из волосковых и опорных клеток. Волоски клеток покрыты отолитовой мембраной, в состав которой входят шестигранной формы кристаллы-отолиты, образованные солями кальция и магния. В полукружных каналах рецептор органа равновесия состоит из волосковых (ресничных) и опорных клеток, образующих в ампуле каналов особый гребешок.
Улитка- костная структура внутреннего уха, выполняющая функцию рецепции звука. Улитка закручена в виде спирали (костный лабиринт). Спираль образует 2.5-2.75 оборота, начинается широким основанием и заканчивается суженной верхушкой. Общая длина канала улитки примерно35 мм. Центральный костный стержень, вокруг которого закручена спираль улитки называется веретеном(модиолюс).
В улитковом ходе расположен кортиев (спиральный)орган. Основной его функциональной частью являются слуховые клетки, заканчивающиеся чувствительными волосками и поэтому называемые волосковыми клетками.
Роль улитки в восприятии звука и следовательно:
· Улитка как рецепторный аппарат осуществляет преобразование акустической энергии звуковых колебаний в энергию возбуждения нервных волокон
· В улитке осуществляется 1 этап частотного анализа действующего звука
Т.о. в улитке производиться частотно-временной пространственный анализ звука.
Периферический отдел слухового анализатора соединяется с центральным, или корковым, концом проводящими нервными путями, состоящими из четырёх отрезков, или невронов.
2 вопрос . Центральный конец слухового анализатора расположен в коре верхнего отдела височной доли каждого из полушарий головного мозга (в слуховой области коры). Особенно важное значение в восприятии звуковых раздражителей имеют, поперечные височные извилины, или так называемые извилины Гешля. В продолговатом мозгу происходит частичный перекрёст нервных волокон, соединяющих периферический отдел слухового анализатора с его центральным отделом. Таким образом, корковый центр слуха одного полушария оказывается связанным с периферическими рецепторами (кортиевыми органами) обеих сторон.
Рассмотрим классический слуховой путь. Этот восходящий специфический путь представляет собой несколько последовательных уровней. (Подробнее на семинаре и на невропатологии)
1. Спиральный ганглий улитки
2. Кохлеарные ядра продолговатого мозга
3. Верхняя олива продолговатого мозга
4. нижние бугры четверохолмия среднего мозга
5. медиальные коленчатые тела таламуса
6.слуховые поля височной коры головного мозга.
Кроме классического пути были обнаружены дополнительные восходящие слуховые пути.
(Слуховая сенсорная система)
Вопросы лекции:
1. Структурно-функциональная характеристика слухового анализатора:
a. Наружное ухо
b. Среднее ухо
c. Внутреннее ухо
2. Отделы слухового анализатора: периферический, проводниковый, корковый.
3. Восприятие высоты, силы звука и локализации источника звука:
a. Основные электрические явления в улитке
b. Восприятие звуков различной высоты
c. Восприятие звуков различной интенсивности
d. Определение источника звука (бинауральный слух)
e. Слуховая адаптация
1. Слуховая сенсорная система – второй по значению дистантный анализатор человека, играет важную роль именно у человека в связи с возникновением членораздельной речи.
Функция слухового анализатора: превращение звуковых волн в энергию нервного возбуждения и слуховое ощущение.
Как любой анализатор, слуховой анализатор состоит из периферического, проводникового и коркового отдела.
ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ
Превращает энергию звуковых волн в энергию нервного возбуждения – рецепторный потенциал (РП). Этот отдел включает:
· внутреннее ухо (звуковоспринимающий аппарат);
· среднее ухо (звукопроводящий аппарат);
· наружное ухо (звукоулавливающий аппарат).
Составляющие этого отдела объединяются в понятие орган слуха .
Функции отделов органа слуха
Наружное ухо :
a) звукоулавливающая (ушная раковина) и направляющая звуковую волну в наружный слуховой проход;
b) проведение звуковой волны через слуховой проход к барабанной перепонке;
c) механическая защита и защита от температурных воздействий окружающей среды всех остальных отделов органа слуха.
Среднее ухо (звукопроводящий отдел) – это барабанная полость с 3-мя слуховыми косточками: молоточек, наковальня и стремечко.
Барабанная перепонка отделяет наружный слуховой проход от барабанной полости. Рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку, другой его конец сочленен с наковальней, которая, в свою очередь, сочленена со стремечком. Стремечко прилегает к мембране овального окна. В барабанной полости поддерживается давление, равное атмосферному, что очень важно для адекватного восприятия звуков. Эту функцию выполняет евстахиева труба, которая соединяет полость среднего уха с глоткой. При глотании труба открывается, в результате чего происходит вентиляция барабанной полости и уравнивание давления в ней с атмосферным. Если внешнее давление быстро изменяется (быстрый подъем на высоту), а глотания не происходит, то разность давлений между атмосферным воздухом и воздухом в барабанной полости приводит к натяжению барабанной перепонки и возникновению неприятных ощущений («закладывание ушей»), снижению восприятия звуков.
Площадь барабанной перепонки (70 мм 2) значительно больше площади овального окна (3,2 мм 2), благодаря чему происходит усиление давления звуковых волн на мембрану овального окна в 25 раз. Рычажный механизм косточек уменьшает амплитуду звуковых волн в 2 раза, поэтому происходит такое же усиление звуковых волн на овальном окне барабанной полости. Следовательно, среднее ухо усиливает звук примерно в 60-70 раз, а если учитывать усиливающий эффект наружного уха, то эта величина возрастает в 180-200 раз. В связи с этим, при сильных звуковых колебаниях для предотвращения разрушительного действия звука на рецепторный аппарат внутреннего уха, среднее ухо рефлекторно включает «защитный механизм». Он состоит в следующем: в среднем ухе есть 2 мышцы, одна из них натягивает барабанную перепонку, другая – фиксирует стремечко. При сильных звуковых воздействиях эти мышцы при их сокращении ограничивают амплитуду колебаний барабанной перепонки и фиксируют стремечко. Это «гасит» звуковую волну и предохраняет чрезмерное возбуждение и разрушение фонорецепторов кортиевого органа.
Внутреннее ухо : представлено улиткой – спирально закрученным костным каналом (2,5 завитка у человека). Этот канал разделен по всей его длине на три узкие части (лестницы) двумя мембранами: основной мембраной и вестибулярной мембраной (Рейснера).
На основной мембране расположен спиральный орган – орган корти (кортиев орган) – это собственно звуковоспринимающий аппарат с рецепторными клетками – это и есть периферический отдел слухового анализатора.
Геликотрема (отверстие) соединяет верхний и нижний канал на вершине улитки. Средний канал является обособленным.
Над кортиевым органом расположена текториальная мембрана, один конец которой закреплен, а другой остается свободным. Волоски наружных и внутренних волосковых клеток кортиевого органа соприкасаются с текториальной мембраной, что сопровождается их возбуждением, т.е. энергия звуковых колебаний трансформируется в энергию процесса возбуждения.
Строение кортиевого органа
Процесс трансформации начинается с попадания звуковых волн в наружное ухо; они приводят в движение барабанную перепонку. Колебания барабанной перепонки через систему слуховых косточек среднего уха передаются на мембрану овального окна, что вызывает колебания перилимфы вестибулярной лестницы. Эти колебания через геликотрему передаются на перилимфу барабанной лестницы и достигают круглого окна, выпячивая его в сторону среднего уха (это не дает затухнуть звуковой волне при прохождении по вестибулярному и барабанному каналу улитки). Колебания перилимфы передаются на эндолимфу, что вызывает колебания основной мембраны. Волокна основной мембраны приходят в колебательные движения вместе с рецепторными клетками (наружными и внутренними волосковыми клетками) кортиевого органа. При этом волоски фонорецепторов контактируют с текториальной мембраной. Реснички волосковых клеток деформируются, это вызывает формирование рецепторного потенциала, а на его основе – потенциала действия (нервный импульс), который проводится по слуховому нерву и передается в следующий отдел слухового анализатора.
ПРОВОДНИКОВЫЙ ОТДЕЛ СЛУХОВОГО АНАЛИЗАТОРА
Проводниковый отдел слухового анализатора представлен слуховым нервом . Он образован аксонами нейронов спирального ганглия (1-й нейрон проводящего пути). Дендриты этих нейронов иннервируют волосковые клетки кортиевого органа (афферентное звено), аксоны образуют волокна слухового нерва. Волокна слухового нерва заканчиваются на нейронах ядер кохлеарного тела (VIII пара ч.м.н.) (второй нейрон). Затем, после частичного перекреста, волокна слухового пути идут в медиальные коленчатые тела таламуса, где опять происходит переключение (третий нейрон). Отсюда возбуждение поступает в кору (височная доля, верхняя височная извилина, поперечные извилины Гешля) – это проекционная слуховая зона коры.
КОРКОВЫЙ ОТДЕЛ СЛУХОВОГО АНАЛИЗАТОРА
Представлен в височной доле коры больших полушарий – верхняя височная извилина, поперечные височные извилины Гешля . С этой проекционной зоны коры связаны корковые гностические слуховые зоны – зона сенсорной речи Вернике и праксическая зона – моторный центр речи Брока (нижняя лобная извилина). Содружественная деятельность трех зон коры обеспечивает развитие и функцию речи.
Слуховая сенсорная система имеет обратные связи, которые обеспечивают регуляцию деятельности всех уровней слухового анализатора с участием нисходящих путей, которые начинаются от нейронов «слуховой» коры и последовательно переключаются в медиальных коленчатых телах таламуса, нижних буграх четверохолмия среднего мозга с формированием тектоспинальных нисходящих путей и на ядрах кохлеарного тела продолговатого мозга с формированием вестибулоспинальных путей. Это обеспечивает в ответ на действие звукового раздражителя формирование двигательной реакции: поворота головы и глаз (а у животных – ушных раковин) в сторону раздражителя, а также повышение тонуса мышц-флексоров (сгибание конечностей в суставах, т.е. готовность к прыжку или бегу).
Слуховая кора
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКОВЫХ ВОЛН, КОТОРЫЕ ВОСПРИНИМАЮТСЯ ОРГАНОМ СЛУХА
1. Первой характеристикой звуковых волн является их частота и амплитуда.
Частота звуковых волн определяет высоту звука!
Человек различает звуковые волны с частотой от 16 до 20 000 Гц (это соответствует 10-11 октавам). Звуки, частота которых ниже 20 Гц (инфразвуки) и выше 20 000 Гц (ультразвуки) человеком не ощущаются!
Звук, который состоит из синусоидальных или гармонических колебаний, называют тоном (большая частота – высокий тон, малая частота – низкий тон). Звук, состоящий из не связанных между собой частот, называют шумом .
2. Второй характеристикой звука, которую различает слуховая сенсорная система, является его сила или интенсивность.
Сила звука (его интенсивность) совместно с частотой (тоном звука) воспринимается как громкость. Единица измерения громкости – бел = lg I/I 0 , однако в практике чаще используют децибел (dB) (0,1 бела). Децибел – это 0,1 десятичного логарифма отношения интенсивности звука к пороговой его интенсивности: dB = 0,1 lg I/I 0 . Максимальный уровень громкости, когда звук вызывает болевые ощущения, равен 130-140 дБ.
Чувствительность слухового анализатора определяется минимальной силой звука, вызывающей слуховые ощущения.
В области звуковых колебаний от 1000 до 3000 Гц, что соответствует человеческой речи, ухо обладает наибольшей чувствительностью. Эта совокупность частот называется речевой зоной (1000-3000 Гц). Абсолютная звуковая чувствительность в этом диапазоне равна 1*10 -12 вт/м 2 . При звуках выше 20 000 Гц и ниже 20 Гц абсолютная слуховая чувствительность резко снижается – 1*10 -3 вт/м 2 . В речевом диапазоне воспринимаются звуки, имеющие давление меньше 1/1000 бара (бар равен 1/1 000 000 части нормального атмосферного давления). Исходя из этого, в передающих устройствах, чтобы обеспечить адекватное понимание речи, информация должна передаваться в речевом диапазоне частот.
МЕХАНИЗМ ВОСПРИЯТИЯ ВЫСОТЫ (ЧАСТОТЫ), ИНТЕНСИВНОСТИ (СИЛЫ) И ЛОКАЛИЗАЦИИ ИСТОЧНИКА ЗВУКА (БИНАУРАЛЬНЫЙ СЛУХ)
Восприятие частоты звуковых волн