Звуковые волны
Звуковые волны – это механические колебания среды различной частоты и амплитуды. Эти колебания мы воспринимаем как звуки, отличающиеся между собой по высоте и громкости.
Наш слуховой анализатор способен воспринимать звуковые колебания в диапазоне частот от 16 Гц до 20000 Гц. Образец низкого звука (125 Гц) – гудение холодильника, а высокого звука (5000 Гц) – комариный пищания. Частоты ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают у нас звуковых ощущений. Однако и инфразвук, и ультразвук влияют на наш организм. Интенсивность звуковых волн мы воспринимаем как громкость звуков. Единицей их измерения является бел (децибел): громкость тихого шепота равен 10 децибел, громкого крика – 80 – 90 децибел, а звук в 130 децибел вызывает сильную боль в ушах.
На багаж знаний читайте похожие рефераты по теме:
- Характеристика сенсорных систем человека;
- Зрительная сенсорная система. Восприятие световых стимулов;
- Сенсорные системы человека.
Строение Уха
За восприятие звуков соответствует слуховая сенсорная система. Она состоит из слуховых рецепторов, расположенных в специальном органе слуха – ухе, чувствительных нейронов, входящих в состав слухового нерва и центрального отдела, объединяет различные структуры головного мозга.
Строение органа слуха
Составляющими нашего органа слуха является наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо образовано ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Ушная раковина устроена так, чтобы уловить и направлять в звуковой проход колебания воздуха, в частности те, что соответствуют диапазону частот речи человека (1000-3000 Гц). Слуховой проход покрыт тонкими волосками, в его коже содержатся железы, вырабатывающие ушную серу. Волоски и сера – защитники органа слуха, они задерживают пыль и микроорганизмы. Слуховой проход заканчивается барабанной перепонкой – тонкой упругой мембраной, основу которой составляет соединительная ткань, богатая коллагеновые волокна. Звуковые волны, направленные ушной раковиной, преодолевают слуховой проход и действуют на эту мембрану: как следствие – она начинает колебаться.
Рецепторы Уха
На барабанной перепонке размещается воздушная полость – среднее ухо. Оно соединено с помощью эвстахиевой трубы с глоткой, а через нее – с полостью рта. Эти каналы соединяют внешнюю среду со средним ухом и является предохранителем, защищающим его от травм. Обычно вход в евстахиевой трубы закрыт, он открывается только при глотании. Если среднее ухо испытывает чрезмерного давления вследствие действий звуковых волн, достаточно открыть рот и сделать глоток: давление в среднем ухе сравнится с атмосферным.
Среднее ухо – это усилитель, который может изменять амплитуду звуковых волн, которые передаются с барабанной перепонки к внутреннему уху. Как это происходит? От барабанной перепонки тянется цепочка маленьких косточек, подвижно соединенных между собой: молоточек, наковальня и стремя. Рукоятка молоточка прикреплена к барабанной перепонке, а стремя упирается в другую мембрану. Это перепонка отверстия, которое называют овальным окном, – она границей между средним и внутренним ухом.
Колебания барабанной перепонки
Колебания барабанной перепонки вызывают движение слуховых косточек, которые толкают мембрану овального окна, и она начинает колебаться. По площади эта мембрана значительно меньше, чем барабанная перепонка, и поэтому она колеблется с большей амплитудой. Усиленные колебания мембраны овального окна передаются к внутреннему уху.
Внутреннее ухо располагается в глубине височной кости черепа. Именно здесь в специальном устройстве, называемом улиткой, расположенный рецепторный аппарат слухового анализатора. Улитка – костный канал, внутри которого размещаются две продольные мембраны. Нижняя (базальная) мембрана образована плотной соединительной тканью, а верхняя – тоненькой однослойной. Мембраны разделяют канал улитки на три части – верхний, средний и нижний каналы. Нижний и верхний канал на верхушке завитки сочетаются между собой, а средний является замкнутой полостью. Каналы заполнены жидкостями: нижний и верхний – перилимфой, а средний – эндолимфой, что вязкая по перилимфу. Верхний канал начинается от овального окна, а нижний – заканчивается округлым окном, которое расположено под овальным. Колебания мембраны овального окна передаются пе-рилимфы, в ней возникают волны. Они распространяются верхним и нижним каналами, достигая мембраны округлого окна.
Строение слуховой сенсорной системы
Строение рецепторного аппарата слухового анализатора
К каким последствиям приводит перемещения волн в перилимфе? Чтобы выяснить это, рассмотрим строение рецепторного аппарата слухового анализатора. На базальной мембране среднего канала по всей его длине расположен так называемый кортоев орган – аппарат, содержащие рецепторы и опорные клетки. На каждой рецепторной клетке содержится до 70 выростов – волосков. Над волосковыми клетками расположена покровная мембрана, контактирует с волосками. Кортиева орган разделен на участки, каждый из которых отвечает за восприятие волн определенной частоты.
Жидкости, содержащиеся в каналах завитки, является передаточным звеном, которая доносит энергию звуковых колебаний в покровной мембраны кортиива органа. Когда волна перемещается перилимфой в верхнем канале, тоненькая мембрана между ним и средним каналом прогибается, действует на эндолимфу, а и прижимает покровную мембрану в волосковых клеток. В ответ на механическое воздействие – нажатие на волоски – в рецепторах формируются сигналы, которые они передают на дендриты чувствительных нейронов. В этих нейронах возникают нервные импульсы, которые по аксонам, объединяемых в слуховой нерв, направляются в центральный отдел звукового анализатора. Высота звука, который мы воспринимаем, определяется тем, с какого участка кортиева органа поступил сигнал.
Центральный отдел слухового анализатора
Нервные импульсы по чувствительным нейронам слуховых нервов поступают в многочисленных ядер ствола головного мозга, где происходит первичная обработка сигналов, далее – к таламуса, а из него – в височной области коры (слуховой зоны). Здесь при участии ассоциативных зон коры происходит распознавание слуховых стимулов, а у нас возникают звуковые ощущения. На всех уровнях обработки сигнала являются ведущие пути, благодаря которым происходит постоянный обмен информацией между симметрично расположенными ядрами, которые относятся к центральным структурам левого и правого уха.
Наш слуховой анализатор позволяет не только различать звуки, но и достаточно точно определять направление их распространения. Уши расположены по разные стороны головы, и волны от источника звука достигают их с разницей около 0,0006 с. Этой минимальной разницы во времени, отделяющий поступления звука до левого и правого уха, центральному отделу звукового анализатора хватает, чтобы выяснить, откуда идет звук.
(No Ratings Yet)
Загрузка...