| На главную | Содержание учебника | Предыдущая <<<<<глава | Следующая глава>>>>> | Контрольные вопросы |
Слуховая система является своеобразным приемником информации и состоит из периферической части и высших отделов слуховой системы. Наиболее изучены процессы преобразования звуковых сигналов в периферической части слухового аппарата.
Периферическая часть состоит следующих частей:
Общий вид периферической слуховой системы показан на рисунке 3.1.
Обычно периферическую слуховую систему делят на три части: внешнее, среднее, и внутреннее ухо.
Внешнее ухо состоит из ушной раковины и слухового канала, заканчивающегося тонкой мембраной, называемой барабанной перепонкой.
Внешние уши и голова это компоненты внешней акустической антенны, которая соединяет (согласовывает) барабанную перепонку с внешним звуковым полем. Основные функции внешних ушей - бинауральное (пространственное) восприятие, локализация звукового источника и усиление звуковой энергии, особенно в области средних и высоких частот. Слуховой канал представляет собой изогнутую цилиндрическую трубку длиной 22.5 мм, которая имеет первую резонансную частоту порядка 2.6 кГц, поэтому в этой области частот он существенно усиливает звуковой сигнал, и именно здесь находится область максимальной чувствительности слуха. Барабанная перепонка - тонкая плёнка толщиной 74 мкм, имеет вид конуса, обращённого острием в сторону среднего уха. На низких частотах она движется как поршень, на более высоких - на ней образуется сложная система узловых линий, что также имеет значение для усиления звука.
Среднее ухо - заполненная воздухом полость, соединённая с носоглоткой евстахиевой трубой для выравнивания атмосферного давления. При изменении атмосферного давления воздух может входить или выходить из среднего уха, поэтому барабанная перепонка не реагирует на медленные изменения статического давления - спуск-подъём и т.п. В среднем ухе находятся три маленькие слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек прикреплён к барабанной перепонке одним концом, вторым он соприкасается с наковальней, которая при помощи маленькой связки соединена со стремечком. Основание стремечка соединено с овальным окном во внутреннее ухо.
Среднее ухо выполняет следующие функции: согласование импеданса воздушной средой улитки внутреннего уха; защита от громких звуков (акустический рефлекс); усиление (рычаговый механизм), за счёт которого звуковое давление, передаваемое во внутреннее ухо, усиливается почти на 38 дБ по сравнению с тем, которое попадает на барабанную перепонку. Внутреннее ухо находится в лабиринте каналов в височной кости, и включает в себя орган равновесия (вестибулярный аппарат) и улитку.
1-ушная раковина; 2- слуховой проход; 3- барабанная
перепонка; 4- молоточек; 5- наковальня; 6- стремя; 7- мышцы; 8- евстахиева труба;
9- круглое окно; 10- основная мембрана; 11- мембрана Рейснера; 12- лестница
преддверия; 13- эндолимфа; 14- перилимфа; 15- геликотрема; 16- кортиев орган;
17- покровная мембрана.
Улитка играет основную роль в слуховом восприятии. Она представляет собой трубку
переменного сечения, свёрнутую три раза подобно хвосту змеи. В развёрнутом состоянии
она имеет длину 3.5 см. Внутри улитка имеет чрезвычайно сложную структуру. По
всей длине она разделена двумя мембранами на три полости: лестница преддверия,
срединная полость и барабанная лестница (Рис.3.1). Сверху срединная полость
закрыта мембраной Рейснера, снизу - базилярной мембраной. Все полости заполнены
жидкостью. Верхняя и нижняя полости соединены через отверстие у вершины улитки
(геликотрему). В верхней полости находится овальное окно, через которое стремечко
передает колебания во внутреннее ухо, в нижней полости находится круглое окно,
выходящее обратно в среднее ухо. Базилярная мембрана состоит из нескольких тысяч
поперечных волокон: длина 32 мм, ширина у стремечка - 0,05 мм (этот конец узкий,
легкий и жесткий), у геликотремы - ширина 0,5 мм (этот конец толще и мягче).
На внутренней стороне базилярной мембраны находится орган Корти, а в нем - специализированные
слуховые рецепторы - волосковые клетки. В поперечном направлении орган Корти
состоит из одного ряда внутренних волосковых клеток и трех рядов наружных волосковых
клеток. Между ними образуется тоннель. Волокна слухового нерва пересекают тоннель
и контактируют с волосковыми клетками.
Слуховой нерв представляет собой перекрученный ствол, сердцевина которого состоит
из волокон, отходящих от верхушки улитки, а наружные слои - от нижних ее участков.
Войдя в ствол мозга, нейроны взаимодействуют с клетками различных уровней, поднимаясь
к коре и перекрещиваясь по пути так, что слуховая информация от левого уха поступает
в основном в правое полушарие, где происходит главным образом обработка эмоциональной
информации, а от правого уха в левое полушарие, где в основном обрабатывается
смысловая информация. В коре основные зоны слуха находятся в височной области,
между обоими полушариями имеется постоянное взаимодействие.
Общий механизм передачи звука упрощенно может быть представлен следующим образом: звуковые волны проходят звуковой канал и возбуждают колебания барабанной перепонки. Эти колебания через систему косточек среднего уха передаются овальному окну, которое толкает жидкость в верхнем отделе улитки (лестнице преддверия), в ней возникает импульс давления, который заставляет жидкость переливаться из верхней половины в нижнюю через барабанную лестницу и геликотрему и оказывает давление на перепонку круглого окна, вызывая при этом его смещение в сторону, противоположную движению стремечка. Движение жидкости вызывает колебания базилярной мембран