СЛУХОВА СЕНСОРНА СИСТЕМА

Слухова сенсорна система (слуховий аналізатор) – другий за значенням дистантний аналізатор людини. Слух грає найважливішу роль саме в людини у зв'язку з виникненням членоподілової мови. Акустичні (звукові) сигнали є коливанням повітря з різною частотою і силою. Вони збуджують слухові рецептори, що знаходяться в равлику внутрішнього вуха. Рецептори активують перші слухові нейрони, після чого сенсорна інформація передається в слухову область кори великого мозку (скроневий відділ) через низку послідовних структур. Орган слуху (вухо) - це периферичний відділ слухового аналізатора, у якому розташовані слухові рецептори. Будова та функції вуха представлені в табл. 12.2 та на рис. 12.9 2 .

• 1 Див: Резанова Є.Л., Антонова І.П., Резанов А.А. Указ. тв.
• 2 Див: Фізіологія людини: Підручник. У 2 т.
• 1

Мал. 12.9. Органи слуху та рівноваги

Механізм передачі та сприйняття звуку. Звукові коливання уловлюються вушною раковиною і по зовнішньому слуховому проходу передаються барабанній перетинці, яка починає коливатися відповідно до частоти звукових хвиль. Коливання барабанної перетинки передаються ланцюгу кісточок середнього вуха та за їх участю - мембрані овального вікна. Коливання мембрани вікна напередодні передаються перилимфе і эндолимфе, що викликає коливання основний мембрани разом із розташованим у ньому кортієвим органом. При цьому волоскові клітини своїми волосками стосуються покривної (текторіальної) мембрани, і внаслідок механічного роздратування в них виникає збудження, яке передається далі на волокна передплинно-равликового нерва (рис. 12.10).

Розташування та структура рецепторних клітин кортієвого органу. На основний мембрані розташовані два види рецепторних волоскових клітин: внутрішні та зовнішні, відокремлені один від одного кортієвими дугами.

Внутрішні волоскові клітини розташовуються на один ряд; загальна кількість їх по всій довжині перетинчастого каналу досягає 3500. Зовнішні волоскові клітини розташовуються в три-чотири ряди; їх загальне число 12 000-20 000. Кожна волоскова клітина має подовжену

Мал. 12.10. Перетинчастий канал та спіральний (кортієвий) орган

Канал равлика розділений на барабанні та вестибулярні сходи та перетинчастий канал (середні сходи), в якому розташований кортієвий орган. Перетинчастий канал відокремлений від барабанних сходів базилярною мембраною. У її складі проходять периферичні відростки нейронів спірального ганглія, що утворюють синаптичні контакти із зовнішніми та внутрішніми волосковими клітинами.

форму; один її полюс фіксований на основній мембрані, а другий знаходиться в порожнині перетинчастого каналу равлика. На кінці цього полюса є волоски, або стереотипії. Їх число кожної внутрішньої клітині становить 30—40, і вони дуже короткі — 4—5 мкм; на кожній зовнішній клітині число волосків досягає 65-120, вони тонші і довші. Волоски рецепторних клітин омиваються ендолімфою та контактують з покривною (текторіальною) мембраною, яка по всьому ходу перетинчастого каналу розташована над волосковими клітинами.

Механізм слухової рецепції. При дії звуку основна мембрана починає коливатися, найбільш довгі волоски рецепторних клітин (стереоцилії) стосуються покривної мембрани і нахиляються.Відхилення волоска на кілька градусів призводить до натягу найтонших вертикальних ниток (мікрофіламентів), що зв'язують між собою верхівки сусідніх волосків цієї клітини. Це натяг чисто механічно відкриває від одного до п'яти іонних каналів у мембрані стереоцилії. Через відкритий канал у волосок починає надходити калієвий іонний струм. Сила натягу нитки, необхідна для відкриття одного каналу, мізерна — близько 2-10 -13 Н. Ще більш дивним здається те, що найслабші звуки, що відчуваються людиною, розтягують вертикальні нитки, що зв'язують верхівки сусідніх стереоцилій, на відстань, вдвічі меншу, ніж діаметр атом водню.

Той факт, що електрична відповідь слухового рецептора досягає максимуму вже через 100-500 мкс, означає, що іонні канали мембрани відкриваються безпосередньо механічним стимулом без вторинних внутрішньоклітинних посередників. Це відрізняє механорецептори від значно повільніших фоторецепторів.

Деполяризація пресинаптичного закінчення волоскової клітини призводить до виходу в синаптичну щілину нейромедіатора (глутамату або аспартату). Впливаючи на постсинаптичну мембрану аферентного волокна, медіатор викликає генерацію збудження постсинаптичного потенціалу і далі - генерацію імпульсів, що поширюються в нервових центрах.

Відкриття лише кількох іонних каналів у мембрані однієї стереоцилії явно мало для виникнення рецепторного потенціалу достатньої величини. Важливим механізмом посилення сенсорного сигналу на рецепторному рівні слухової системи є механічна взаємодія всіх стереоцилій (близько 100) кожної волоскової клітини.Виявилося, що всі стереоцилії одного рецептора пов'язані між собою пучок тонкими поперечними нитками. Тому, коли згинаються один або кілька довших волосків, вони тягнуть за собою всі інші волоски. Внаслідок цього відкриваються іонні канали всіх волосків, забезпечуючи достатню величину рецепторного потенціалу.

Бінауральний слух. Людина і тварини мають просторовий слух, тобто. здатністю визначати положення джерела звуку у просторі. Ця властивість ґрунтується на наявності двох симетричних половин слухового аналізатора (бінауральний слух).

Гострота бинаурального слуху в людини дуже висока: він може визначати розташування джерела звуку з точністю близько 1 кутового градуса. Фізіологічною основою цього служить здатність нейронних структур слухового аналізатора оцінювати інтеруральні (міжневі) відмінності звукових стимулів за часом їх приходу на кожне вухо та за їх інтенсивністю. Якщо джерело звуку знаходиться осторонь середньої лінії голови, звукова хвиля приходить одне вухо трохи раніше і більшої сили, ніж інше. Оцінка віддаленості звуку від організму пов'язана з ослабленням звуку та зміною його тембру.

Органи почуттів. Частина 2

Чим ви зайняті шляхом на навчання чи додому? Швидше за все, у вухах знаходяться навушники, і ви слухаєте музику. Мабуть, це приносить вам справжнє задоволення. Як і смачна їжа - тільки згадайте свою улюблену страву! Наші аналізатори справді роблять наше життя більш насиченим і багатим на відчуття. Людина, у якої заклало носа і яка не може повною мірою відчувати запахи, точно це підтвердить. Розбираємось із улаштуванням наших органів почуттів у цій статті.Вона є продовженням великої теми про аналізаторів. З початком можна ознайомитись у статті «Органи почуттів Ч1».

Слуховий аналізатор

Починаючи вивчення будови слухового аналізатора, ми відповімо на три питання:

• Яка структура сприймає зміну навколишнього середовища?
• Яка структура здійснює нервовий імпульс?
• Яка частка мозку опрацьовує інформацію?

Відповідаючи на ці питання, ми отримаємо таку картину:

• Рецептори внутрішнього вуха (волоскові клітини) сприймають сигнали навколишнього середовища (частоту та силу звукових коливань) - це периферичний відділ.
• Слуховий (переддверно-равликовий) нерв проводить нервовий імпульс від рецепторів до мозку – це провідниковий відділ.
• Слухова кора у скроневій частині великих півкуль обробляє інформацію - це центральний відділ.

Будова вуха

Орган слуху складається з:

1. Зовнішнього вуха, Що включає вушну раковину і зовнішній слуховий прохід.

• Вушна раковина складається з хряща та покрита шкірою. Вона служить для уловлювання та визначення напрямку звуку. Дивно, але мочки вуха - це єдина частина тіла людини, яка не піддається старінню.
• Зовнішній слуховий прохід - Трубка, яка проводить звукові коливання. Внутрішній кінець слухового проходу затягнутий барабанною перетинкою - Плівкою, яка перетворює повітряні звукові хвилі в механічні коливання.

1. Середнє вухо є барабанну порожнинузаповнені повітрям.Вона повідомляється з носоглоткою слуховою трубою, якою вирівнюється тиск з обох боків барабанної перетинки.

1. Внутрішнє вухо являє собою кістковий лабіринт, що складається із системи порожнин та канальців, розташованих у глибині скроневої кістки. Усередині цього лабіринту знаходиться перетинчастий лабіринт. Він складається з:

• напередодні і трьох напівкружних каналів - відносяться до органу рівноваги, про який ми поговоримо в наступному розділі;
• равлики - виконує функцію сприйняття слуху.

У равлику розташований кортієв орган - Рецептна частина органу слуху. Волоскові рецепторні клітини кортієва органу сприймають коливання рідини та генерують нервовий імпульс. Равлик заповнений рідиною:

• перилимфою - Рідкістю між кістковим і перетинчастим лабіринтом;
• ендолімфою - Рідкістю всередині перетинчастого лабіринту.

Який шлях проходить звукова хвиля, щоб досягти рецепторів внутрішнього вуха?

Вушна раковина → зовнішній слуховий прохід → барабанна перетинка → слухові кісточки → овальне вікно → перилимфа → ендолімфа → волоскові клітини (рецептори, які перетворюють стимул на нервовий імпульс).

Вестибулярний апарат

Орган рівноваги має характерну для всіх аналізаторів будову:

• рецептори внутрішнього вуха сприймають сигнали про положення тіла у просторі та зміну швидкості - це периферичний відділ;
• вестибулярний нерв проводить нервовий імпульс від рецепторів до мозку – це провідниковий відділ;
• скронева частка кори великих півкуль обробляє інформацію - це центральний відділ.

Вестибулярний апарат, розташований у внутрішньому вусі, представлений:

• трьома півкружними каналами, які розташовані у трьох взаємно перпендикулярних напрямках, що відповідають трьом вимірам простору (висоті, довжині, ширині);
• напередодні, Що складається з двох мішечків, заповнених густою рідиною.

У перетинчастому лабіринті містяться рецептори, ендолімфа (рідина) та отолити (Кристали, солі кальцію). При зміні положення тіла отоліт в ендолімфі зміщуються і тиснуть на волоски рецепторів. Виникає нервовий імпульс.

Нюховий аналізатор

Нюховий аналізатор теж має типову для всіх аналізаторів будову:

• нюхові рецептори слизової носових ходів сприймають запахи і дратуються розчиненими в повітрі та рідини хімічними речовинами - це периферичний відділ;
• нюховий нерв проводить нервовий імпульс від рецепторів до мозку – це провідниковий відділ;
• скронева частка кори великих півкуль обробляє інформацію - це центральний відділ.

Смаковий аналізатор

Смакові рецептори протягом усього існування людства допомагали йому виживати. Справа в тому, що смакові відчуття допомагали людям перевіряти продукти на якість. Якщо смак гіркий і кислий, то можливо ми з'їли гниючий або небезпечний продукт, якщо солодкий — то швидше за все він багатий на поживні речовини.

• Смакові рецептори у смакових сосочках на поверхні язика сприймають смак і дратуються розчиненими у рідині хімічними речовинами - це периферичний відділ.
• Волокна лицевого, язикоглоткового та блукаючого нервів проводять нервовий імпульс від рецепторів до мозку – це провідниковий відділ.
• Скронева частка кори великих півкуль обробляє інформацію - це центральний відділ.

У ролику, який випустила "Чиста лінія" для реклами нового морозива, звучала фраза: "Порадуй свої смакові сосочки!" Тепер ви точно знаєте, про що в тому ролику йшлося!

Поверхню язика можна розділити на умовні зони, в яких розміщуються рецептори до специфічних уподобань:

• солодкий - кінчик мови;
• гіркий - Основа мови;
• кислий - Бічна поверхня язика;
• солоний - Кінчик і бічна поверхня язика.

Фактчек

• У складі слухового аналізатора виділяють: волоскові клітини (периферичний відділи), слуховий нерв (провідниковий відділ) та скроневі частки великих півкуль (Центральний відділ).
• Орган слуху включає зовнішнє вухо, середнє вухо зі слуховими кісточками і внутрішнє вухо.
• У внутрішньому вусі розташовані рецептори слухового аналізатора та органу рівноваги.
• Вестибулярний апарат представлений трьома півкружними каналами і напередодні із двох мішечків.
• Нюхові рецептори розташовані в слизовій носових ходів.
• Смакові рецептори знаходяться у смакових нирках на поверхні язика.

Перевір себе

Завдання 1.

Де розташовуються слухові кісточки?

1. У зовнішньому слуховому проході
2. У барабанній порожнині
3. В області внутрішнього вуха

Завдання 2.

Де розташовані слухові рецептори?

1. В області присінку
2. У равлику внутрішнього вуха
3. На барабанній перетинці
4. В області напівкружних каналів

Завдання 3.

Яка частка кори великих півкуль відповідає за смакову чутливість?

Завдання 4.

Отоліти є:

Відповіді: 1. — 2; 2. — 2; 3. — 4; 4. — 1.