Слуховая сенсорная система
- 23-11-2021, 15:48
- 468
8 Клас , Биология 8 класс Матяш (новая программа)
§ 44. СЛУХОВАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА
Вспомните особенности строения органов слуха у разных представителей позвоночных животных. Каково строение черепа человека? Что такое носоглотка?
Что такое слух? Слух - способность организма воспринимать звуковые колебания (звуки). Эту функцию обеспечивает слуховая сенсорная система. Ее периферической частью является ухо - один из органов чувств. Слух имеет большое значение в жизни человека, ведь без него невозможно языковое общение людей между собой. Благодаря слуху человек способен определять направление звуков и их источник, ориентироваться в пространстве, воспринимать информацию, поступающую из внешней среды, предупреждать об опасности и т. п.
Рис. 167. Строение уха как органа слуха
Звук - это волновые механические колебания, которые распространяются в разных средах (газах, жидкостях и твердых телах). Звуковые волны распространяются от их источника с определенной частотой и периодичностью. В зависимости от этого человек и воспринимает те или иные звуки. Частота звука - количество периодических колебаний за определенный промежуток времени. За единицу частоты колебаний принят 1 Герц (Гц). 1 Гц равняется частоте колебаний с периодом в 1 с. Человек обычно воспринимает звуки с частотой колебаний от 16 до 20 000 Гц. Диапазон голоса человека составляет от 150 до 3000 Гц.
ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ! Частоту ниже 16 Гц называют инфразвуком, а более 20 кГц - ультразвуком. Ультразвуки способны глубоко проникать в тело человека. Отражаясь от поверхности тканей, они могут давать на специальном приборе изображение органов. Вспомните, эту методику исследований организма человека называют ультразвуковой диагностикой.
Характеристиками звука, кроме его частоты, являются высота, сила и тембр. Высота звука зависит от частоты колебаний воздуха за 1 с. Высокие тона имеют наибольшую частоту колебаний, а низкие — меньшую. Сила звука, то есть его давление на барабанную перепонку, измеряется в децибелах1 (ДБ). В норме ухо человека может воспринимать звуки силой от 1 до 80 дБ.
Тембр - это оттенок звука. Благодаря тембру человек может различать звуки разных музыкальных инструментов, даже если они одинаковой силы и высоты.
Каково строение слуховой сенсорной системы? Орган слуха состоит из трех основных отделов: наружного, среднего и внутреннего уха (рис. 167).
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина улавливает и направляет звуковые колебания в наружный слуховой проход. Он имеет форму воронки длиной 2,5-3 см, стенки которой покрыты тоненькими волосками. В стенках наружного слухового прохода имеются специальные железы, выделяющие так называемую ушную серу — вязкое вещество желтоватого цвета. Оно задерживает пыль и микроорганизмы, попавшие в наружный слуховой проход. Наружное ухо отделено от среднего барабанной перепонкой - упругой, округлой пластинкой диаметром приблизительно 1 см и толщиной 0,1 мм. Благодаря упругости она воспринимает колебания воздуха, вызванные звуковыми волнами, и без изменений передает их на слуховые косточки среднего уха.
1 Децибел равен одной десятой бела. Бел - единица измерения громкости звука. Название «бел» происходит от фамилии изобретателя телефона американца Александера Белла.
Среднее ухо начинается барабанной перепонкой и включает барабанную полость, расположенную в височной кости. Через специальный канал - евстахиеву трубу - барабанная полость сообщается с носоглоткой. Через евстахиеву трубу воздух из внешней среды может попадать в барабанную полость. Это необходимо для выравнивания давления воздуха по обе стороны барабанной перепонки. Если создается разница между давлением в барабанной полости и давлением атмосферного воздуха, острота слуха нарушается.
Здоровье человека. При значительной разнице в давлении по обе стороны барабанной перепонки она может разрушиться. Это происходит во время сильных взрывов, выстрелов пушек, при взлете или посадке самолетов и т. п. В этих случаях рекомендуют открывать рот и делать несколько глотательных движений. Тогда евстахиева труба открывается, давление по обе стороны барабанной перепонки выравнивается, исчезают болевые ощущения и восстанавливается острота слуха.
В барабанной полости находятся три слуховые косточки (рис. 168), последовательно и полуподвижно соединенные между собой: молоточек, наковальня и стремя. Молоточек соединен с барабанной перепонкой и наковальней, а наковальня - со стременем. Стремя сообщается с перепонкой овального окна - отверстием, ведущим во внутреннее ухо. Кроме овального окна, в стенке среднего уха имеется еще и округлое окно, также закрытое перепонкой. Через овальное и округлое окна внутреннее ухо соединяется со средним.
Слуховые косточки образуют систему рычагов, которые передают колебания от барабанной перепонки к перепонке овального окна. Они повторяют все колебания барабанной перепонки. Такое строение среднего уха позволяет воспринимать даже слабые звуки.
Внутреннее ухо (или лабиринт) — это система полостей и каналов, заполненных жидкостью. Одной из составляющих внутреннего уха является улитка - спирально закрученный костный канал (рис. 169). Внутри полость улитки разделена двумя мембранами на три хода. Канал улитки заполнен жидкостью, которая проводит звуковые колебания.
На нижней мембране улитки расположен кортиев орган1, воспринимающий звуки (то есть рецепторный слуховой аппарат). Рецепторы кортиевого органа - волосковые клетки, над которыми находится особая покровная мембрана. К клеткам кортиевого органа, расположенными на основной мембране, подходят ответвления чувствительных нервных волокон. Остальные части внутреннего уха участвуют в восприятии положения в пространстве, что обеспечивается вестибулярным аппаратом (его строение и функции мы рассмотрим в § 45).
Рис. 168. Слуховые косточки
1 Назван так в честь итальянского ученого Альфонсо Корти (1822—1876), описавшего его.
Рис. 169. Улитка (1) и ее строение (2)
Как функционирует слуховая сенсорная система человека? Вы уже знаете, что звуковые волны из окружающей среды через наружный слуховой проход поступают к барабанной перепонке. Благодаря системе слуховых косточек звуковые колебания от барабанной перепонки передаются к мембране овального окна (звук может передаваться и через кости черепа). Колебания этой мембраны дальше передаются жидкости, которая заполняет каналы улитки. В свою очередь, колебания жидкости вызывают колебательные движения основной мембраны.
Волосковые клетки кортиевого органа, касаясь покровной мембраны, деформируются. При этом возникает так называемый микрофонный эффект: механические колебания превращаются в электрические с такой же частотой. Нервный импульс передается по волокнам слухового нерва к подкорковым и корковым центрам слуха. Подкорковые центры слуха расположены в мосту, среднем и промежуточном мозге. Окончательно сила, высота и характер звука, расположение в пространстве его источника анализируются в слуховой зоне коры височных долей больших полушарий (рис. 170).
Рис. 170. Путь прохождения нервного импульса от улитки к слуховой зоне коры конечного мозга
ЗАПОМНИТЕ! Функция кортиевого органа - превращение энергии звуковых колебаний в энергию нервных импульсов.
Слуховая сенсорная система имеет важное значение и для ориентации человека в пространстве. Именно парность органов слуха (левый и правый) позволяет точнее определить месторасположение источника звука. Глухому на одно ухо человеку для определения источника звука приходится поворачивать голову, что не нужно делать здоровому человеку.
Измеряют чувствительность слуховой сенсорной системы с помощью специальных приборов. О самом простом методе определения абсолютного порога слуха вы узнаете при выполнении лабораторного исследования.
ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Измерение порога слуховой чувствительности
Оборудование: механические часы, сантиметровая линейка.
Определите абсолютный порог слуха с помощью часов (работу проводите втроем). Первый ученик сидит на стуле с закрытыми глазами. Второй медленно приближает к нему механические часы, пока первый не услышит их звук. Третий ученик сантиметровой линейкой измеряет расстояние, на котором был услышан звук, от часов к первому ученику.
Каковы возможны нарушения слуха человека? Какова их профилактика? Постоянный чрезмерный шум, сверхвысокие и сверхнизкие звуковые колебания и т. п. вызывают снижение слуха, а иногда и глухоту. При сильном давлении звуковых волн (интенсивностью 120-130 дБ) на барабанную перепонку человек чувствует боль в ушах, впоследствии может наступить временная или полная потеря слуха. Это связано с повреждением рецепторных клеток кортиевого органа и нарушением циркуляции жидкости в улитке. К звуковой травме может привести продолжительное влияние более слабых звуков (интенсивностью около 90 дБ).
Здоровье человека. Частичная или полная потеря слуха угрожает людям, работающим на шумных производствах, аэродромах и т. п. Поэтому им следует пользоваться предохранительными приспособлениями (специальные наушники, «беруши»). Нельзя чистить внешний слуховой проход острыми предметами, чтобы не повредить барабанную перепонку. Нарушением гигиены слуха является частое пользование наушниками.
Воспаление среднего уха, или отит, может быть вызвано переохлаждением организма или инфекциями (простудой, гриппом, ангиной и т. п.). Заболевание сопровождается сильными болями, повышением температуры, снижением уровня слуха.
Для сохранения слуха необходимо: соблюдать режим труда и отдыха, вести здоровый образ жизни, предохраняться от инфекционных заболеваний и др. При любых неприятных ощущениях в ухе (боль, шумы, снижение слуха и т. п.) следует обращаться к врачу.
Ключевые термины и понятия: слуховая сенсорная система, барабанная перепонка, молоточек, наковальня, стремя, улитка, кортиев орган.
ОБОБЩИМ ЗНАНИЯ
• Слух является источником информации о звуках и необходимым фактором для развития речи. Восприятие звуков слуховой сенсорной системой обеспечивается передачей звуковых колебаний от барабанной перепонки на слуховые косточки среднего уха и основную мембрану внутреннего уха, на которой находятся слуховые рецепторы, воспринимающие звуки, превращающие механическую энергию в энергию нервного импульса. По слуховому нерву он передается в слуховую зону коры конечного мозга, где формируется звуковой образ.
ПРОВЕРЬТЕ И ПРИМЕНИТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ
Ответьте на вопросы
1. Каковы значение и функции слуха? 2. Из каких частей состоит слуховая сенсорная система? 3. Каково строение наружного уха? 4. Какое строение имеет среднее ухо? 5. Каковы особенности строения внутреннего уха? Что такое кортиев орган? 6. Почему в слуховом проходе усиливаются звуковые колебания? 7. Каковы основные причины снижения или потери слуха?
Выберите один правильный ответ
1. Выберите составляющие наружного уха: а) слуховые косточки; б) ушная раковина; в) улитка; г) кортиев орган.
2. Укажите составляющие среднего уха: а) слуховые косточки; б) ушная раковина; в) улитка; г) кортиев орган.
Установите правильную последовательность передачи звуковой волны: а) колебание слуховых косточек; б) колебание барабанной перепонки; в) колебание жидкости улитки; г) колебание перепонки овального окна; д) раздражение слуховых рецепторов; е) формирование нервных импульсов.
ОБСУДИТЕ В ГРУППАХ. Раскройте связь строения слуховой сенсорной системы с механизмом восприятия звуков.
ПОДУМАЙТЕ. Почему заболевание уха, горла и носа лечит один и тот же врач - отоларинголог.
Коментарі (0)