Что превращает звуковые колебания в нервные импульсы

(англ. auditory system) — совокупность соматических, рецепторных и нервных структур, деятельность которых обеспечивает восприятие человеком и животными звуковых колебаний. С. а. состоит из наружного, среднего и внутреннего уха (см. УХО СРЕДНЕЕ, Ухо внутреннее), слухового нерва, подкорковых релейных центров и корковых отделов больших полушарий.

Ухо является усилителем и преобразователем звуковых колебаний. Через барабанную перепонку, представляющую собой эластичную мембрану, и систему передаточных косточек — молоточек, наковальню и стремечко — звуковая волна доходит до внутреннего уха, вызывает колебательные движения в заполняющей его жидкости.

Внутреннее ухо, или улитка, представляет собой спиралеобразный ход, состоящий из 2,5 витков. Заполняющая улитку жидкость — пери- и эндолимфа — практически несжимаема. В улитке находится т. н. кортиев орган (назван по имени итальянского анатома Альфонса Корти) — сложная структура, включающая базилярную мембрану с расположенными на ней волосковыми клетками, и покровную мембрану, нависающую над рецепторами. Возникающие колебания эндолимфы передаются волокнам расположенной вдоль улитки базилярной, или основной, мембраны и возбуждают специализированные механорецепторы — волосковые клетки. Волосковые клетки улитки являются основными аппаратами слуховой рецепции. Реагируя на колебания эндолимфы, они превращают улавливаемые звуковые колебания в нервные импульсы, передающие акустическую информацию по волокнам слухового нерва.

Возбуждение, возникающее в волокнах слухового нерва (ок. 50 тыс волокон), направляется к центральным отделам н. с. Первым центром обработки акустической информации являются расположенные на уровне варолиева моста ядра слухового нерва, после чего она поступает к т. н. верхним оливам. Здесь происходит объединение сигналов, поступающих от левой и правой улитки. Затем афферентные пути направляются к нижним буграм четверохолмия, которые представляют собой рефлекторный центр слуховой системы. Здесь происходит передача слуховых импульсов на двигательные пути, в результате чего возникают такие, напр., реакции, как двигательное настораживание или сокращение зрачка в ответ на внезапно возникающий звук.

Далее мощный пучок нервных волокон идет к внутренним коленчатым телам, от которых начинается последняя часть слухового пути. Его волокна направляются к поперечной извилине височной области коры, или извилине Гешля, представляющей собой корковый конец С. а. По своему строению извилина Гешля (поля 41-е и 42-е, по Бродману) очень близка к проекционной зрительной коре. Основное место в ней занимает 4-й афферентный слой, в котором и заканчиваются волокна слухового нерва. Как в зрительной проекционной области, так и в извилине Гешля были обнаружены признаки соматотопического строения (тонотопическая проекция). При этом волокна, передающие информацию о высоких тонах, заканчиваются в медиальных, а волокна, несущие информацию о низких тонах, — в латеральных участках этой извилины. Существенным отличием корковых отделов С. а. от зрительного является то, что здесь нет изолированного представительства каждого уха или его части в противоположном полушарии. Моноуральные волокна направляются к обоим полушариям, и поэтому повреждение одной (напр., правой) извилины Гешля приводит лишь к незначительному снижению слуха, в несколько большей степени проявляющемуся в противоположном (левом) ухе.

Над первичными отделами слуховой коры (в извилине Гешля) надстроены вторичные отделы слуховой коры. Они находятся на наружной поверхности височной области, в пределах верхней височной извилины (поле 22-е, по Бродману). В их составе преобладают клетки верхних, ассоциативных слоев коры. В отличие от первичной слуховой коры ее вторичные отделы не имеют соматотопического строения и представляют собой интегрирующий аппарат, который обеспечивает сложные формы анализа и синтеза звуковой информации, делая возможным восприятие музыкальных и речевых звуков. Поражение вторичных отделов слуховой коры не приводит к снижению остроты слуха и выпадению восприятия простых звуков, но вызывает нарушение различения мелодий в одних случаях или сложно построенных звуков речи в др. (см. ВЕРНИКЕ ЦЕНТР, Сигнальные системы, Синдромы нейропсихологические).

Состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Среднее и внутреннее ухо находятся внутри височной кости.

Наружное ухо состоит из ушной раковины (улавливает звуки) и наружного слухового прохода, который заканчивается барабанной перепонкой.

Среднее ухо – это камера, заполненная воздухом. В ней содержатся слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко), передающие колебания с барабанной перепонки на перепонку овального окна – они в 50 раз усиливают колебания. Среднее ухо соединено с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, через которую давление в среднем ухе выравнивается с атмосферным.

Во внутреннем ухе имеется улитка – заполненный жидкостью закрученный в 2,5 оборота костный канал, перегороженный продольной перегородкой. На перегородке имеется кортиев орган, содержащий волосковые клетки – это слуховые рецепторы, превращающие звуковые колебания в нервные импульсы.

Работа уха: когда стремечко нажимает на перепонку овального окна, столб жидкости в улитке сдвигается, и перепонка круглого окна выпячивается внутрь среднего уха. Движение жидкости приводит к тому, что волоски касаются покровной пластинки, из-за этого волосковые клетки возбуждаются.

Вестибулярный аппарат: во внутреннем ухе, кроме улитки, имеются полукружные каналы и мешочки преддверия. Волосковые клетки в полукружных каналах чувствуют движение жидкости, реагируют на ускорение; волосковые клетки в мешочках чувствуют движение прикрепленного к ним камешка-отолита, определяют положение головы в пространстве.

Установите соответствие между структурами уха и отделами, в которых они находятся: 1) наружное ухо, 2) среднее ухо, 3) внутреннее ухо. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.
А) ушная раковина
Б) овальное окно
В) улитка
Г) стремечко
Д) евстахиева труба
Е) молоточек

Установите соответствие между функцией органа слуха и отделом, который эту функцию выполняет: 1) среднее ухо, 2) внутреннее ухо
А) преобразование звуковых колебаний в электрические
Б) усиление звуковых волн за счет колебаний слуховых косточек
В) выравнивание давления на барабанную перепонку
Г) проведение звуковых колебаний за счет движения жидкости
Д) раздражение слуховых рецепторов

1. Установите последовательность передачи звуковой волны на слуховые рецепторы. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) колебания слуховых косточек
2) колебания жидкости в улитке
3) колебания барабанной перепонки
4) раздражение слуховых рецепторов

2. Установите правильную последовательность прохождения звуковой волны в органе слуха человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) барабанная перепонка
2) овальное окошко
3) стремечко
4) наковальня
5) молоточек
6) волосковые клетки

3. Установите, в какой последовательности звуковые колебания передаются рецепторам органа слуха. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) Наружное ухо
2) Перепонка овального окна
3) Слуховые косточки
4) Барабанная перепонка
5) Жидкость в улитке
6) Рецепторы органа слуха

4. Установите последовательность расположения структур уха человека, начиная с улавливающей звуковую волну. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) овальное окно улитки внутреннего уха
2) наружный слуховой проход
3) барабанная перепонка
4) ушная раковина
5) слуховые косточки
6) кортиев орган

5. Установите последовательность передачи звуковых колебаний к рецепторам органа слуха человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) наружный слуховой проход
2) мембрана овального окна
3) слуховые косточки
4) барабанная перепонка
5) жидкость в улитке
6) волосковые клетки улитки

1. Установите последовательность передачи звука в слуховом анализаторе. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) колебание слуховых косточек
2) колебание жидкости в улитке
3) генерирование нервного импульса
4) колебание барабанной перепонки
5) передача нервного импульса по слуховому нерву в височную долю коры больших полушарий
6) колебание мембраны овального окна
7) колебание волосковых клеток

2. Установите последовательность процессов, происходящих в слуховом анализаторе. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) передача колебаний на мембрану овального окна
2) улавливание звуковой волны
3) раздражение рецепторных клеток с волосками
4) колебание барабанной перепонки
5) движение жидкости в улитке
6) колебание слуховых косточек
7) возникновение нервного импульса и передача его по слуховому нерву в головной мозг

3. Установите последовательность процессов прохождения звуковой волны в органе слуха и нервного импульса в слуховом анализаторе. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) движение жидкости в улитке
2) передача звуковой волны через молоточек, наковальню и стремечко
3) передача нервного импульса по слуховому нерву
4) колебание барабанной перепонки
5) проведение звуковой волны по наружному слуховому проходу

4. Установите путь звуковой волны автомобильной сирены, которую услышит человек, и нервного импульса, возникающего при её звуке. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) рецепторы улитки
2) слуховой нерв
3) слуховые косточки
4) барабанная перепонка
5) слуховая зона коры

Выберите один, наиболее правильный вариант. Рецепторы слухового анализатора расположены
1) во внутреннем ухе
2) в среднем ухе
3) на барабанной перепонке
4) в ушной раковине

Выберите один, наиболее правильный вариант. Звуковой сигнал преобразуется в нервные импульсы в
1) улитке
2) полукружных каналах
3) барабанной перепонке
4) слуховых косточках

Выберите один, наиболее правильный вариант. В организме человека инфекция из носоглотки попадает в полость среднего уха через
1) овальное окно
2) гортань
3) слуховую трубу
4) внутреннее ухо

Установите соответствие между отделами уха человека и их строением: 1) наружное ухо, 2) среднее ухо, 3) внутреннее ухо. Запишите цифры 1, 2, 3 в порядке, соответствующем буквам.
А) включает ушную раковину и наружный слуховой проход
Б) включает улитку, в которой заложен начальный отдел звуковоспринимающего аппарата
В) включает три слуховые косточки
Г) включает преддверие с тремя полукружными каналами, в которых находится аппарат равновесия
Д) полость, заполненная воздухом, сообщается через слуховую трубу с полостью глотки
Е) внутренний конец затянут барабанной перепонкой

Установите соответствие между характеристиками и анализаторами человека: 1) зрительный, 2) слуховой. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) воспринимает механические колебания окружающей среды
Б) включает палочки и колбочки
В) центральный отдел расположен в височной доле коры больших полушарий
Г) центральный отдел расположен в затылочной доле коры больших полушарий
Д) включает кортиев орган

Выберите один, наиболее правильный вариант. Давление на барабанную перепонку, равное атмосферному, со стороны среднего уха обеспечивается у человека
1) слуховой трубой
2) ушной раковиной
3) перепонкой овального окна
4) слуховыми косточками

Выберите один, наиболее правильный вариант. Рецепторы, определяющие положение тела человека в пространстве, находятся в
1) перепонке овального окна
2) евстахиевой трубе
3) полукружных каналах
4) среднем ухе

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Слуховой анализатор включает в себя:
1) слуховые косточки
2) рецепторные клетки
3) слуховую трубу
4) слуховой нерв
5) полукружные каналы
6) кору височной доли

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Что входит в состав слуховой сенсорной системы?
1) полукружные каналы
2) костный лабиринт
3) рецепторы улитки
4) слуховая труба
5) преддверноулитковый нерв
6) височная зона коры больших полушарий

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Среднее ухо в органе слуха человека включает в себя
1) рецепторный аппарат
2) наковальню
3) слуховую трубу
4) полукружные каналы
5) молоточек
6) ушную раковину

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Что следует считать верными признаками органа слуха человека?
1) Наружный слуховой проход соединён с носоглоткой.
2) Чувствительные волосковые клетки расположены на мембране улитки внутреннего уха.
3) Полость среднего уха заполнена воздухом.
4) Среднее ухо расположено в лабиринте лобной кости.
5) Наружное ухо улавливает звуковые колебания.
6) Перепончатый лабиринт усиливает звуковые колебания.

Состоит из трех отделов:

• Периферического - слуховые рецепторы внутреннего уха
• Проводникового - слухового нерва
• Центрального - височной доли коры больших полушарий

Ухо человека состоит из 3 отделов: наружного, среднего и внутреннего. Давайте поговорим о каждом более подробно.

К наружному уху относится ушная (слуховая) раковина и наружный слуховой проход. Ушная раковина помогает улавливать звук - колебания воздуха, и направлять их в наружный слуховой проход, служащий резонатором, который усиливает звуковую волну.

В просвет наружного слухового прохода открываются протоки серных желез, вырабатывающих особый секрет - серу. Она необходима для защиты слухового прохода от грибов, бактерий и мелких насекомых. Схожую функцию выполняют волоски, покрывающие слуховой проход и препятствующие попаданию в него пыли.

На границе наружного и среднего отделов уха располагается барабанная перепонка, анатомически относящаяся к среднему уху.

Средний отдел уха представлен барабанной перепонкой, барабанной полостью, продолжающейся в евстахиеву трубу, которая соединяет барабанную полость и носоглотку. В барабанной полости находятся три самые маленькие косточки нашего организма: молоточек, наковальня и стремечко.

Слуховые косточки соединяются друг с другом подвижными суставами. Молоточек соединен с барабанной перепонкой, вследствие чего колебания барабанной перепонки передаются последовательно на молоточек, наковальню и стремечко. Стремечко соединяется с овальным окном (часть внутреннего уха), колебания которого предаются жидкости внутреннего уха.

Евстахиева труба соединяет барабанную полость и полость носоглотки, уравнивая в них давление: в результате давление становится одинаковым по обе стороны барабанной перепонки.

Открытие глоточного отверстия евстахиевой трубы происходит в момент глотания (попробуйте глотнуть с усилием, и, возможно, услышите треск/щелчок - это открылось глоточное отверстие евстахиевой трубы, давление по обе стороны уравнялось).

Во время взлета давление в салоне и кабине самолета уменьшается, уши может "заложить" как раз из-за несоответствия давления в носоглотке и барабанной полости. Глотательные движения способствуют открытию отверстия евстахиевой трубы, и давление выравнивается: вот зачем на борту самолета перед взлетом раздают леденцы :)

Мы добрались с вами до самого древнего отдела (который возник еще у рыб), расположенного в глубине височной кости - внутреннего уха. Оно представляет собой костный лабиринт, внутри которого располагается перепончатый лабиринт. Пространство между костным и перепончатым лабиринтом заполнено перилимфой, а полость внутри перепончатого лабиринта - эндолимфой.

Костный лабиринт включает в себя три отдела:

• Преддверие - орган равновесия
• Улитку - орган слуха
• Трех полукружных канальцев - орган равновесия

Органы слуха и равновесия тесно связаны между собой, поэтому, как только мы закончим изучение внутреннего уха, мы приступим к органу равновесия, анатомически находящемуся очень близко.

Вернемся к органу слуха. Улитка представляет собой спирально закрученный костный канал, делающий 2.5 оборота вокруг своей оси. Именно здесь внутри перепончатого лабиринта, заполненного эндолимфой, находится орган слуха - кортиев орган.

Изучая среднее ухо, вы усвоили, что колебания стремечка передаются на овальное окно. С него колебания передаются перелимфе, а затем - эндолимфе, которая своим движением раздражает чувствительные волосковые клетки кортиева органа. Именно так, колебания, которые начались в барабанной перепонке, в конечном итоге достигают чувствительных волосковых клеток.

Ухо человека может слышать звук частотой от 16 до 20 000 Гц, верхняя граница с возрастом меняется, вследствие снижения эластичности барабанной перепонки.

Звук - колебания воздуха, которые орган слуха преобразует в нервные импульсы, поступающие в височную долю коры больших полушарий. Давайте еще раз разберем весь путь, который проходит звуковая волна:

• Звуковые колебания улавливаются наружным ухом, проходят по наружному слуховому проходу и вызывают колебания барабанной перепонки
• Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам, которые усиливают их и передают на овальное окно, колебания которого приводят в движение перилимфу
• Через стенки перепончатого лабиринта колебания перилимфы вызывают колебания эндолимфы
• Колебания эндолимфы вызывают раздражение рецепторных клеток кортиева органа - волосковых, которые генерируют нервные импульсы, идущие по слуховому нерву в височную долю кору больших полушарий (центральный отдел слухового анализатора)

Попытайтесь сами, пользуясь схемой ниже, описать путь звуковой волны, вводите в лексикон новые термины. Также ответьте на мой вопрос: "Зачем нам нужна евстахиева труба"?

Нельзя извлекать серу из уха острыми предметами - это может привести к повреждению барабанной перепонки. При заболеваниях носа не следует усердствовать с высмаркиванием: при резком, сильном движении воздуха микробы могут попасть в евстахиеву трубу, и затем - в полость среднего уха, приведя к отиту - воспалению уха (греч. ὠτός — ухо).

Следует избегать прослушивания громкой музыки в наушниках, особенно вакуумных - сильные раздражения переутомляют барабанную перепонку, ее эластичность снижается - слух притупляется.

Состоит из преддверия и трех полукружных канальцев, лежащих во взаимно перпендикулярных плоскостях. Полукружные канальцы внутри заполнены эндолимфой, снаружи них находится перилимфа.

Конец каждого из полукружных канальцев образует расширение - ампулу, все канальцы открываются в преддверие. В каждом расширении - ампуле - расположены чувствительные волосковые клетки, реагирующие на угловое ускорение, которое связано с изменением равновесия.

Преддверие содержит части перепончатого лабиринта - мешочки, которые заполнены эндолимфой. В мешочках находятся чувствительные волосковые клетки, волоски которых погружены в желеобразную мембрану с отолитами - кристаллами CaCO₃.

За счет ускорения или замедления отолиты с мембраной смещаются соответственно кпереди или кзади. Перемещение отолитов с мембраной раздражает волосковые клетки, в которых генерируется нервный импульс. Таким образом, эти рецепторы реагируют на прямолинейное ускорение или замедление.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Путь эволюционного развития Человека

ОРГАНЫ СЛУХА

Процесс включает в себя восприятие, передачу и интерпретацию звука. Ухо улавливает и превращает слуховые волны в нервные импульсы, которые получает и интерпретирует мозг.

В ухе есть много такого, что не видно глазу. То, что мы наблюдаем, только часть внешнего уха - мясисто-хрящевой вырост, иначе говоря, ушная раковина. Внешнее ухо состоит из раковины и ушного канала, заканчивающегося у барабанной перепонки, которая обеспечивает связь между наружным и средним ухом, где располагается слуховой механизм.

Ушная раковина направляет звуковые волны в слуховой канал, наподобие того, как старинная слуховая труба направляла звук в ушную раковину. Канал усиливает звуковые волны и направляет их на барабанную перепонку. Звуковые волны, ударяясь о барабанную перепонку, вызывают вибрацию, передающуюся дальше через три маленькие слуховые косточки: молоточек, наковальню и стремечко. Они вибрируют по очереди, предавая звуковые волны через среднее ухо. Самая внутренняя из этих косточек, стремечко, - самая маленькая кость в организме.

Стремечко, вибрируя, ударяет мембрану, называемую овальным окном. Звуковые волны через нее идут во внутреннее ухо.

Что происходит во внутреннем ухе?

Там идет сенсорная часть слухового процесса. Внутреннее ухо состоит их двух основных частей: лабиринта и улитки. Часть, начинающаяся у овального окна и изгибающаяся наподобие настоящей улитки, действует как переводчик, превращая звуковые колебания в электрические импульсы, которые можно передать в мозг.

Как устроена улитка?

Она заполнена жидкостью, в которой как бы подвешена базилярная (основная) мембрана, напоминающая резиновую ленту, прикрепленную концами к стенкам. Мембрана покрыта тысячами крошечных волосков. У основания этих волосков расположены маленькие нервные клетки. Когда вибрации стремечка задевают овальное окно, жидкость и волоски приходят в движение. Движение волосков стимулирует нервные клетки, которые посылают сообщение, уже в виде электроимпульса, в мозг через слуховой, или акустический, нерв.

Лабиринт - это группа трех взаимосвязанных полукружных каналов, контролирующих чувство равновесия. Каждый канал заполнен жидкостью и расположен под прямым углом к остальным двум. Так что, как бы вы ни двигали головой, один или больше каналов фиксируют это движение и передают информацию в мозг.

Если вам случалось застудить ухо или сильно высморкаться, так что в ухе "щелкает", то появляется догадка - ухо каким-то образом связано с горлом и носом. И это верно. Евстахиева труба напрямую соединяет среднее ухо с ротовой полостью. Ее роль - пропускать воздух внутрь среднего уха, уравновешивая давление по обе стороны барабанной перепонки.

Нарушения и расстройства в любой части уха могут ухудшить слух, если они влияют на прохождение и интерпретацию звуковых колебаний.

Давайте проследим путь звуковой волны. Она попадает в ухо через ушную раковину и направляется по слуховому каналу. Если раковина деформирована или канал перекрыт, затрудняется путь звука к барабанной перепонке и снижается слуховая способность. Если звуковая волна благополучно добралась до барабанной перепонки, а она повреждена, звук может не достичь слуховых косточек. Любое расстройство, не дающее косточкам вибрировать, помешает звуку попасть во внутреннее ухо. Во внутреннем ухе звуковые волны вызывают пульсацию жидкости, приводящую в движение крошечные волоски в улитке. Повреждение волосков или нервных клеток, с которыми они соединены, помешает превращению звуковых колебаний в электрические. Но, когда звук благополучно превратился в электрический импульс, он еще должен достичь мозга. Понятно, что повреждение слухового нерва или мозга скажется на способности слышать.

Отчего же случаются такие расстройства и повреждения?

Причин много, мы еще обсудим их. Но чаще всего виноваты посторонние предметы в ухе, инфекции, болезни ушей, другие болезни, дающие осложнения на уши, травмы головы, ототоксичные (т.е. ядовитые для уха) вещества, изменения атмосферного давления, шум, возрастная дегенерация. Все это вызывает два основных типа потери слуха.

Итак, мы рассказали Вам о строении органов речи человека. Вы узнали, как с помощью голосовых связок речь наполняется звуком, а также познакомились с фонемной и дифонной моделями речи.

Уши воспринимают колебания воздуха и превращают их в электрические сигналы, поступающие в мозг. В результате обработки по неизвестным нам пока алгоритмам эти сигналы превращаются в образы. Создание таких алгоритмов для компьютеров и есть научная задача, решение которой необходимо для разработки по-настоящему хорошо работающих систем распознавания речи.

В оставшейся части первой главы нам предстоит узнать, как работают органы слуха человека, позволяющие ему слышать речь и различные звуки. Изучение внутреннего уха помогает исследователям понять механизмы, с помощью которых человек способен распознавать речь, хотя это и не так просто. Как мы уже говорили, многие изобретения человек подсматривает у природы. Такие попытки предпринимаются и специалистами в области синтеза и распознавания речи.

Читателей, интересующихся деталями анатомии, мы отправляем к [7]. Там Вы найдете полное описание устройства уха и всевозможные медицинские подробности, далеко выходящие за рамки нашей книги.

Чтобы увидеть внутреннее строение человеческого уха, нужно обратиться к анатомическому атласу. На рис. рис. 1-6 мы показали в разрезе наиболее важные части человеческого уха.

Рис. 1-6. Внутренняя структура уха

Студенты-медики, изучавшие анатомию, хорошо знают, что анатомическое ухо делится на три части:

Наружное ухо Вы можете изучить самостоятельно при помощи зеркала. Оно состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода.

Функционально наружное ухо предназначено, во-первых, для улавливания и фокусировки звуковых волн (что нужно для улучшения слуха), и, во-вторых, для защиты среднего и внутреннего уха от механических повреждений. Что же касается преобразования звуковых колебаний воздуха в электрические импульсы, то наружное ухо не имеет к этому процессу никакого отношения.

Внутреннее строение среднего уха показано на рис. 1-7. Среднее ухо герметично отделено от наружного уха барабанной перепонкой. Таким образом, когда вода попадает к Вам в ухо, она может залить только наружное ухо, но дальше она не пройдет.

Толщина барабанной перепонки всего 0.1 мм, и ее легко повредить. Поэтому относитесь серьезно к советам врачей, и никогда не вставляйте в уши посторонние предметы.

Рис. 1-7. Среднее ухо

Внутренняя область среднего уха, называемая барабанной полостью, соединена при помощи евстахиевой трубы с носоглоткой. Это позволяет поддерживать давление внутри барабанной полости, равному внешнему атмосферному давлению.

Воздух попадает в барабанную полость через евстахиеву трубу, когда человек глотает. Пре резком изменении внешнего давления (например, в самолете) появляется давящее ощущение в ушах. Однако стоит сделать несколько глотков — и проблем исчезнет, так как давление уровняется через евстахиеву трубу.

В барабанной полости находится система так называемых слуховых косточек, состоящая из молоточка, наковальни и стремени. Эти косточки связаны между собой в единую подвижную цепь, состоящую из рычагов.

Задача системы слуховых косточек заключается в передаче звуковых колебаний от барабанной перепонки в область внутреннего уха.

Внутреннее ухо представляет наибольший интерес для специалистов по распознаванию речи, так как именно оно ответственно за преобразование звуковых колебаний в электрические импульсы.

Внутреннее ухо заполнено жидкостью. Оно состоит из двух частей: вестибулярного аппарата и улитки. Свое название улитка получила из-за своей формы — улитка свернута спирально, наподобие раковины обычной улитки.

Рис. 1-8. Чувствительные волоски внутри улитки

Улитка разделена эластичной перегородкой на два канала, заполненных жидкостью. В этой перегородке и находятся упомянутые выше чувствительные волоски и нервы.

Частотный диапазон звуковых колебаний

Согласно [7], человеческое ухо воспринимает звуковые волны длиной примерно от 1,6 см до 20 м, что соответствует частотному диапазону 16-20 000 Гц. Животные могут слышать звуки более низкой или более высокой частоты. Так, например, дельфинам и летучим мышам доступно общение при помощи ультразвука, а китам — инфразвука. Поэтому человек не слышит весь частотный диапазон звуков, издаваемых этими и некоторыми другими животными.

Что же касается человеческой речи, то ее частотный диапазон 300-4000 Гц. Надо заметить, что разборчивость речи останется вполне удовлетворительной при ограничении этого диапазона до 300-2400 Гц. Когда мы занимались любительской радиосвязью, то добавляли в приемники соответствующие полосовые фильтры, улучшающие прием в условиях помех. Надо сказать, что частотный диапазон обычных телефонных каналов тоже не слишком широкий, однако это не сказывается заметным образом на разборчивость речи.

Сказанное означает, что для улучшения качества распознавания речи компьютерные системы могут исключить из анализа частоты, лежащие вне диапазона 300-4000 Гц или даже вне диапазона 300-2400 Гц.

Статьи
О слухе. Причины снижения слуха и методы выявления

Предлагаем Вашему вниманию серию статей о слухе, его функционировании и нарушениях, а также о современных возможностях его коррекции и новейших технологиях слухопротезирования.

Начинаем публикацию статей, посвященных проблемам нарушения слуха, а также возможным способам помощи людям, страдающим различными видами заболеваний органа слуха. В последнее время в результате развития медицины, науки и техники появилось много новых возможностей для более раннего выявления этих нарушений и лучшей их коррекции. Цель публикаций - помочь людям с нарушенным слухом ориентироваться в мире современных технологий, разъяснить некоторые понятия и термины, принятые среди специалистов, занимающихся заболеваниями органа слуха.

В этой статье рассматривается механизм работы органа слуха, а также возможные причины снижения слуха и методы выявления этих причин.

Ухо состоит из трех частей:

* Наружное ухо, состоящее из ушной раковины и наружного слухового прохода
* Среднее ухо, включающее барабанную перепонку и слуховые косточки
* Внутреннее ухо, представленное улиткой - полой, спирально закрученной трубкой; она заполнена так называемыми жидкостями внутреннего уха и связана со слуховым нервом.

1. Ушная раковина
2. Барабанная перепонка
3. Косточки среднего уха (молоточек, наковальня, стремечко)
4. Улитка
5. Слуховой нерв

Звуковые колебания представляют собой механические колебания молекул воздуха. Звуковые волны, подобно волнам в воде, возникают и распространяются в разные стороны от предмета, их вызвавшего - например, вращающихся лопастей вентилятора или динамика телевизора. Они улавливаются ушной раковиной. Ее сложная форма обеспечивает дополнительное усиление звуковых волн, особенно звуков речи. Через наружный слуховой проход звуки подаются на барабанную перепонку, расположенную в конце слухового прохода и отделяющую его от среднего уха.

Энергия звуковой волны вызывает механические колебания барабанной перепонки, которые передаются на подвижную систему косточек, находящихся в среднем ухе. Эта система состоит из молоточка, наковальни и стремечка, соединенного с улиткой внутреннего уха. Такая система рычагов нужна для усиления колебаний барабанной перепонки. Движения стремечка вызывают волнообразные колебания жидкости внутреннего уха.

Эти волны, в свою очередь, улавливаются так называемыми волосковыми клетками, расположенными вдоль всей длины улитки, и преобразуются в электрические импульсы. Далее эти электрические импульсы передаются по слуховому нерву в головной мозг. Таким образом, функцией внутреннего уха является преобразование механических колебаний в электрические, так как мозг может воспринимать только электрические сигналы.

Как мозг различает звуки? Слуховой нерв состоит из тысяч тончайших нервных волокон. Каждое волокно начинается от определенного участка улитки и передает определенную звуковую частоту. Низкочастотные звуки - например, шум машины или поезда, передаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки, а высокочастотные - например, щебет птиц, - по волокнам, связанным с ее основанием. Таким образом, различные звуки вызывают электрическое возбуждение различных волокон в составе слухового нерва. Именно эти различия способен воспринимать и интерпретировать мозг.

Но различать звуки - это еще не все. Надо понимать их смысл. Строение внутреннего уха само по себе способствует выделению значимых звуков из бесполезного шума. Мозг использует свою память и опыт для "осмысления" услышанного прямо в процессе восприятия звука. Так ребенок грудного возраста, используя весь свой небольшой опыт, способен узнавать голоса матери и отца и отличать их друг от друга, еще не понимая произносимых слов. Методы диагностики нарушений слуха

Существуют следующие методы диагностики слуха:

* Аудиометрия - наиболее простое и доступное исследование, с помощью которого оценивается величина снижения слуха. Используется тональная и речевая аудиометрия. При тональной аудиометрии каждая частота исследуется в отдельности при помощи звуков различной громкости. Обычно человек способен воспринимать звуки частотой от 20 до 20000 Гц. Для понимания речи достаточно слышать звуки в диапазоне от 200 до 6000 Гц. Речевая аудиометрия позволяет определить процент слов, которые может разобрать человек, при различной громкости их воспроизведения.
* Импедансометрия (тимпанометрия) позволяет определить нарушения в среднем ухе. Этим методом оценивается подвижность барабанной перепонки и исключается наличие жидкости в среднем ухе.
* Отоакустическая эмиссия позволяет оценить состояние волосковых клеток, то есть диагностирует функцию улитки внутреннего уха.
* Регистрация вызванных электрических потенциалов головного мозга позволяет определить наличие поражений слухового нерва или головного мозга. Метод заключается в измерении электрической активности головного мозга в ответ на звуковые сигналы.

Последние три метода являются объективными и могут использоваться для диагностики нарушений слуха даже и у новорожденных детей.

Типы потери слуха

Снижение слуха на медицинском языке называется тугоухостью.

Тугоухость, вызываемая препятствиями на пути усиления звуков, называется кондуктивной. Она возникает:

* на уровне наружного уха (серная пробка, пороки развития наружного уха);
* на уровне среднего уха (отверстия и повреждения барабанной перепонки; повреждение слуховых косточек; отосклероз, нарушающий подвижность слуховых косточек).

Такая тугоухость обычно исправляется хирургическим путем. В редких случаях необходимо дополнительное назначение очень простого слухового аппарата - он должен просто усиливать звуки.

Тугоухость, связанная с нарушением преобразования механических колебаний в электрические импульсы, называется сенсоневральной. Для данного типа тугоухости характерно не только снижение звуковосприятия, но и его искажения. При этом

* снижается болевой порог; звуки интенсивностью чуть громче порога слышимости становятся непереносимыми, тогда как для нормально слышащих людей болевой порог составляет около 100 дБ;
* затрудняется восприятие речи на фоне шума.

Причинами сенсоневральной тугоухости являются:

* неврит (опоясывающий лишай, эпидемический паротит и т. д.);
* повышение давления жидкостей внутреннего уха (болезнь Меньера);
* возрастное снижение слуха (пресбиакузис);
* патология слухового нерва.

Сенсоневральную тугоухость нельзя излечить хирургическим путем. Электронные схемы назначаемых слуховых аппаратов должны быть более сложными для того чтобы скорректировать индивидуальные особенности слуха конкретного пациента, характерные для данного вида тугоухости.

Смешанная тугоухость представляет собой сочетание двух вышеупомянутых типов нарушения слуха, то есть комбинацию кондуктивной тугоухости с поражением внутреннего уха. Основные причины этого вида нарушения слуха:

* инфицирование улитки при хроническом воспалении уха;
* наслоение возрастных факторов на неоперированный отосклероз.

Таким больным следует назначать те же слуховые аппараты, что и при сенсоневральной тугоухости.

Редко встречающаяся полная глухота является результатом двустороннего разрушения воспринимающих звук клеток улитки, а иногда и слухового нерва. В таких случаях для восстановления слуха необходима электрическая стимуляция слухового нерва или слуховых центров мозга. При этом используются очень сложные устройства - кохлеарные или стволомозговые импланты. Путем операции внутрь костей черепа вставляют тончайший провод - электрод, и подают электрические импульсы сразу на слуховой нерв. Данный метод коррекции требует длительной и сложной реабилитации.

Снижение слуха в подавляющем большинстве случаев может быть компенсировано с помощью слухового аппарата. В следующих статьях мы подробно рассмотрим устройство и принципы работы слуховых аппаратов, их типы и показания к применению.

Версия для печати

Как защитить слух молодых людей?

Адаптация к слуховому аппарату

Особенности нарушений слуха у пожилых людей

Слухопротезирование пожилых людей. Опыт старого аудиолога

Значение слуха в нашей жизни

Слух еще сложнее, чем мы привыкли думать

Нарушения слуха у детей. Детское слухопротезирование.

Siemens (Сименс) Слуховые аппараты

О слухе. Причины снижения слуха и методы выявления

Современные возможности слухопротезирования

Возможности протезирования больших потерь слуха

Цифровые слуховые аппараты высокой мощности

Отопластика и ее роль в слухопротезировании

TRIANO - слуховые аппараты XXI века

Литература по проблемам сурдопедагогики

В ЗДОРОВОЙ КОЖЕ - ЗДОРОВЫЙ СЛУХ.
"Слышал звон - да не знает где он. "