Слуховой анализатор и его изменения с возрастом

Введение.

Органами чувств, или анализаторами, называются приборы, посредством которых  нервная система получает раздражения  от внешней среды, а также от органов  самого тела и воспринимает эти раздражения  в виде ощущений.

Показания органов чувств являются источниками представлений  об окружающем нас мире.

Процесс чувственного познания совершается у человека и животного  по шести каналам: осязание, слух, зрение, вкус, обоняние, земное тяготение. Шесть  органов чувств дают многообразную  информацию об окружающем объективном  мире, которая отражается в сознании в виде субъективных образов —  ощущений, восприятий и представлений  памяти.

Развитие органов чувств обусловлено значением их для  приспособления к условиям существования. Например, собака тонко воспринимает запах ничтожных концентраций органических кислот, выделяемых телом животных (запах следов), и плохо разбирается  в запахе растений, которые не имеют  для нее биологического значения.

Возрастание тонкости анализа  внешнего мира обусловлено не только усложнением строения и функции  органов чувств, но прежде всего  усложнением нервной системы. Особенное  значение для анализа внешнего мира приобретает развитие головного  мозга (особенно его коры), отчего Ф. Энгельс называет органы чувств «орудиями  мозга». Возникающие в силу тех  или иных раздражений нервные  возбуждения воспринимаются нами в  форме различных ощущений.

Для возникновения ощущений необходимы: приборы, воспринимающие раздражение, нервы, по которым передается это  раздражение, и мозг, где оно превращается в факт сознания.

1. Понятие об анализаторах и их роль в познании окружающего мира.

Организм и внешний  мир – это единое целое. Восприятие окружающей нас среды происходит с помощью органов чувств или  анализаторов. Еще Аристотелем были описаны пять основных чувств: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание.

Термин «анализатор» (разложение, расчленение) был введен И.П.Павловым в 1909 г. для обозначения совокупности образований, активность которых обеспечивает разложение и анализ в нервной системе раздражителей, воздействующих на организм. «Анализаторы – это такие аппараты, которые разлагают внешний мир на элементы и затем трансформируют раздражение в ощущение» (И.П.Павлов, 1911 – 1913).

Анализатор – это не просто ухо или глаз. Он представляет собой совокупность нервных структур, включающих в себя периферический, воспринимающий аппарат (рецепторы), трансформирующий энергию раздражения в специфический  процесс возбуждения; проводниковую  часть, представленную периферическими  нервами и проводниковыми центрами, она осуществляет передачу возникшего возбуждения в кору головного  мозга; центральную часть – нервные  центры, расположенные в коре головного  мозга, анализирующие поступившую  информацию и формирующие соответствующее  ощущение, после которого вырабатывается определенная тактика поведения  организма. С помощью анализаторов мы объективно воспринимаем внешний  мир таким, какой он есть. Это материалистическое понимание вопроса. Напротив, идеалистическая  концепция теории познания мира выдвинута  немецким физиологом И.Мюллером, который  сформулировал закон специфической  энергии. Последняя, по мнению И.Мюллера, заложена и формируется в наших  органах чувств и эту энергию  мы же и воспринимаем в виде определенных ощущений. Но эта теория не верна, так  как она базируется на действии неадекватного  для данного анализатора раздражения. Интенсивность стимула характеризуется  порогом ощущения (восприятия). Абсолютный порог ощущения – это минимальная интенсивность стимула, которая создает соответствующее чувство. Дифференциальный порог – это минимальное различие интенсивностей, которое воспринимается субъектом. Это означает, что анализаторы способны дать количественную оценку прироста ощущения в сторону его увеличения или уменьшения. Так, человек может отличить яркий свет от менее яркого, дать оценку звуку по его высоте, тону и громкости. Периферическая часть анализатора представлена либо специальными рецепторами (сосочки языка, обонятельные волосковые клетки), либо сложно устроенным органом (глаз, ухо). Зрительный анализатор обеспечивает восприятие и анализ световых раздражений, и формирование зрительных образов. Корковый отдел зрительного анализатора расположен в затылочных долях коры больших полушарий головного мозга. Зрительный анализатор участвует в осуществлении письменной речи. Слуховой анализатор обеспечивает восприятие и анализ звуковых раздражений. Корковый отдел слухового анализатора расположен в височной области коры больших полушарий. С помощью слухового анализатора осуществляется устная речь.

Речедвигательный анализатор обеспечивает восприятие и анализ информации, поступающей от органов речи. Корковый отдел речедвигательного анализатора  расположен в постцентральной извилине коры больших полушарий. С помощью  обратных импульсов, идущих от коры головного  мозга к двигательным нервным  окончаниям в мышцах органов дыхания  и артикуляции, регулируется деятельность речевого аппарата.

2. Строение и функции органа слуха.

Орган слуха и равновесия, преддверно-улитковый орган у  человека имеет сложное строение, воспринимает колебание звуковых волн и определяет ориентировку положения  тела в пространстве.

Преддверно-улитковый орган  делится на три части: наружное, среднее  и внутреннее ухо. Эти части тесно  связаны анатомически и функционально. Наружное и среднее ухо проводит звуковые колебания к внутреннему уху, и таким образом является звукопроводящим аппаратом. Внутреннее ухо, в котором различают костный и перепончатый лабиринты, образует орган слуха и равновесия.

Наружное ухо включает в себя ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку, которые предназначены для улавливания и проведения звуковых колебаний. Ушная раковина состоит из эластичного хряща и имеет сложную конфигурацию, снаружи покрыта кожей. Хрящ отсутствует в нижней части, так называемой дольке ушной раковины или мочке. Свободный край раковины завернут, и называется завитком, а параллельно ему идущий валик – противозавитком. У переднего края ушной раковины выделяется выступ – козелок, а сзади него располагается противокозелок. Ушная раковина прикрепляется к височной кости связками, имеет рудиментарные мышцы, которые хорошо выражены у животных. Ушная раковина устроена так, чтобы максимально концентрировать звуковые колебания и направлять их в наружное слуховое отверстие.

Наружный слуховой проход представляет собой S-образную трубку, которая снаружи открывается слуховым отверстием и слепо заканчивается в глубине и отделяется от полости среднего уха барабанной перепонкой. Длинна слухового прохода у взрослого человека составляет около 36 мм, диаметр в начале достигает 9 мм, а в узком месте 6 мм. Хрящевая часть, являющаяся продолжением хряща ушной раковины, составляет 1/3 его длины, остальные 2/3 образованы костным каналом височной кости. В месте перехода одной части в другую наружный слуховой проход суженный и изогнутый. Он выстлан кожей и богат жировыми железами, которые выделяют ушную серу.

Барабанная перепонка – тонкая полупрозрачная овальная пластинка размером 11х 9 мм, которая находится на границе наружного и среднего уха. Расположена наискось, с нижней стенкой слухового прохода образует острый угол. Барабанная перепонка состоит из двух частей: большой нижней – натянутой части и меньшей верхней – ненатянутой части. Снаружи она покрыта кожей, основу ее образует соединительная ткань, внутри выстлана слизистой оболочкой. В центре барабанной перепонки есть углубление – пупок, который соответствует прикреплению с внутренней стороны рукояти молоточка.

Среднее ухо включает в себя выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом барабанную полость (объем около 1 см³) и слуховую (евстахиеву) трубу. Полость среднего уха соединяется с сосцевидной пещерой и через нее – с сосцевидными ячейками сосцевидного отростка.

Барабанная полость находится в толщине пирамиды височной кости, между барабанной перепонкой латерально и костным лабиринтом медиально. Она имеет шесть стенок: 1) верхнюю покрышечную – отделяет ее от полости черепа и находится на верхней поверхности пирамиды височной кости; 2) нижнюю яремную – стенка отделяет барабанную полость от наружного основания черепа, находится на нижней поверхности пирамиды височной кости и соответствует области яремной ямки; 3) медиальную лабиринтную – отделяет барабанную полость от костного лабиринта внутреннего уха. На этой стенке находится овальное отверстие – окно преддверия, закрытое основанием стремени; несколько выше на этой стенке находится выступ лицевого канала, а ниже – окно улитки, закрытое вторичной барабанной перепонкой, которая отделяет барабанную полость от барабанной лестницы; 4) заднюю сосцевидную – отделяет барабанную полость от сосцевидного отростка и имеет отверстие, которое ведет в сосцевидную пещеру, последняя в свою очередь соединяется с сосцевидными ячейками; 5) переднюю сонную – граничит с сонным каналом. Здесь находится барабанное отверстие слуховой трубы, через которую барабанная полость соединяется с носоглоткой; 6) латеральную перепончатую – образована барабанной перепонкой и окружающими ее частями височной кости.

В барабанной полости находятся  покрытые слизистой оболочкой три  слуховые косточки, а также связки и мышцы. Слуховые косточки имеют  небольшие размеры. Соединяясь между  собой, они образуют цепь, которая  протянулась от барабанной перепонки до овального отверстия. Все косточки соединяются между собой при помощи суставов и покрыты слизистой оболочкой. Молоточек рукояткой сращен с барабанной перепонкой, а головкой при помощи сустава соединяется с наковальней, которая в свою очередь подвижно соединена со стременем. Основание стремени закрывает окно преддверия.

В барабанной полости находятся  две мышцы: одна идет от одноименного канала до рукоятки молоточка, а другая – стременная мышца – направляется от задней стенки к задней ножке  стремени. При сокращении стременной мышцы изменяется давление основания  на перилимфу.

Слуховая труба имеет в среднем длину 35 мм, ширину 2 мм служит для поступления воздуха из глотки в барабанную полость и поддерживает в полости давление, одинаковое с внешним, что очень важно для нормальной работы звукопроводящего аппарата. Слуховая труба имеет хрящевую и костную части, выстлана мерцательным эпителием. Хрящевая часть слуховой трубы начинается глоточным отверстием на боковой стенке носоглотки, направляется вниз и латерально, затем суживается и образует перешеек. Костная часть меньше хрящевой, лежит в одноименной полуканале пирамиды височной кости и открывается в барабанную полость отверстием слуховой трубы.

Внутреннее ухо расположено в толще пирамиды височной кости, отдельно от барабанной полости ее лабиринтной стенкой. Оно состоит из костного и вставленного в него перепончатого лабиринта.

Костный лабиринт состоит  из улитки, преддверия и полукружных  каналов. Преддверие представляет собой  полость небольших размеров и  неправильной формы. На латеральной  стенке находятся два отверстия: окно преддверия и окно улитки. На медиальной стенке преддверия расположен гребень  преддверия, который делит полость  преддверия на два углубления –  переднее сферическое и заднее эллиптическое. Через отверстие на задней стенке полость преддверия соединяется  с костными полукружными каналами, а через отверстие на передней стенке сферическое углубление преддверия соединяется с костным спиральным каналом улитки.

Улитка – передняя часть костного лабиринта, она представляет собой извитый спиральный канал улитки, который образует 2,5 оборота вокруг оси улитки. Основание улитки направленно медиально в сторону внутреннего слухового прохода; верхушка купола улитки – в сторону барабанной полости. Ось улитки лежит горизонтально и называется костным стержнем улитки. Вокруг стержня обвивается костная спиральная пластинка, которая частично перегораживает спиральный канал улитки. У основания этой пластинки находится спиральный канал стержня, где лежит спиральный нервный узел улитки.

Костные полукружные  каналы представляют собой три дугообразно изогнутые тонкие трубки, которые лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. На поперечном срезе ширина каждого костного полукружного канала составляет около 2 мм. Передний (сагиттальный, верхний) полукружный канал лежит выше других каналов, а верхняя его точка на передней стенке пирамиды образует дугообразное возвышение. Задний (фронтальный) полукружный канал расположен параллельно задней поверхности пирамиды височной кости. Латеральный (горизонтальный) полукружный канал слегка выступает в барабанную полость. Каждый полукружный канал имеет два конца – костные ножки. Одна из них – простая костная ножка, другая – ампулярная костная ножка. Полукружные каналы открываются пятью отверстиями в полость преддверия, причем соседние ножки переднего и заднего клапанов образуют общую костную ножку, которая открывается одним отверстием.

Перепончатый  лабиринт по своей форме и структуре совпадает с формой костного лабиринта и отличается только по размеру, так как располагается внутри костного. Промежуток между костным и перепончатым лабиринтами заполнен перилимфой, а полость перепончатого лабиринта — эндолимфой. Стенки перепончатого лабиринта образуются соединительно-тканным слоем, основной мембраной и эпителиальным слоем. Перепончатое преддверие состоит из двух углублений: эллиптического, которое называется маточкой, и сферического — мешочка. Мешочек переходит в эндолимфатический проток, который заканчивается эндолимфатическим мешком.

Оба углубления вместе с  перепончатыми полукружными протоками, с которыми соединяется маточка, образуют вестибулярный аппарат  и являются органом равновесия. В  них располагаются периферические аппараты нерва преддверия.

Перепончатые полукружные  протоки имеют общую перепончатую ножку и соединяются с костными полукружными каналами, в которых  залегают, посредством соединительно-тканных  тяжей. Мешочек сообщается с полостью улиткового канала.

Перепончатая улитка, которая  также называется улитковым протоком, включает в себя периферические аппараты улиткового нерва. На базилярной пластинке  улиткового протока, которая является продолжением костной спиральной пластинки, находится выступ нейроэпителия, носящий  название спирального или кортиева органа.

Он состоит из опорных  и эпителиальных клеток, располагающихся  на основной мембране. К ним подходят нервные волоконца — отростки нервных клеток основного ганглия. Именно кортиев орган отвечает за восприятие звуковых раздражений, так  как нервные отростки представляют собой рецепторы улитковой части  преддверно-улиткового нерва. Над спиральным органом располагается покровная  мембрана.

3. Чувствительность слухового анализатора.

Ухо человека может воспринимать диапазон звуковых частот в довольно широких пределах: от 16 до 20 000 Гц. Звуки частот ниже 16 Гц называют инфразвуками, а выше 20 000 Гц – ультразвуками. Каждая частота воспринимается определенными участками слуховых рецепторов, которые реагируют на определенное звучание. Наибольшая чувствительность слухового анализатора наблюдается в области средних частот (от 1000 до 4000 Гц). В речи используются звуки в пределах 150 – 2500 Гц. Слуховые косточки образуют систему рычагов, с помощью которых улучшается передача звуковых колебаний из воздушной среды слухового прохода к перилимфе внутреннего уха. Разница в величине площади основания стремени (малая) и площади барабанной перепонки (большая), а также в специальном способе сочленения косточек, действующих наподобие рычагов; давление на мембране овального окна увеличивается в 20 раз и более, чем на барабанной перепонке, что способствует усилению звука. Кроме того, система слуховых косточек способна изменять силу высоких звуковых давлений. Как только давление звуковой волны приближается к 110 – 120 дБ, существенно меняется характер движения косточек, снижается давление стремени на круглое окно внутреннего уха, предохраняет слуховой рецепторный аппарат от длительных звуковых перегрузок. Это изменение давления достигается сокращением мышц среднего уха (мышцы молоточка и стремени) и уменьшается амплитуды колебания стремени. Слуховой анализатор способен к адаптации. Длительное действие звуков приводит к снижению чувствительности слухового анализатора (адаптация к звуку), а отсутствие звуков – к ее повышению (адаптация к тишине). С помощью слухового анализатора можно относительно точно определить расстояние до источника звука. Наиболее точная оценка удаленности источника звука происходит на расстоянии около 3 м. направление звука определяется благодаря бинауральному слуху, ухо, которое ближе к источнику звука, воспринимает его раньше и, следовательно, более интенсивно по звучанию. При этом определяется и время задержки на пути к другому уху. Известно, что пороги слухового анализатора не строго постоянны и колеблются в значительных пределах у человека в зависимости от функционального состояния организма и действия факторов окружающей среды.