(Kuulmise sensoorne süsteem)
Loengu küsimused:
1. Kuulmisanalüsaatori ehituslikud ja funktsionaalsed omadused:
a. väliskõrv
b. Keskkõrv
c. sisekõrv
2. Kuulmisanalüsaatori osakonnad: perifeerne, juhtiv, kortikaalne.
3. Heliallika kõrguse, helitugevuse ja asukoha tajumine:
a. Põhilised elektrinähtused kõrvakõrvas
b. Erineva kõrgusega helide tajumine
c. Erineva intensiivsusega helide tajumine
d. Heliallika tuvastamine (binauraalne kuulmine)
e. kuulmiskohane kohanemine
1. Kuulmissensoorne süsteem, tähtsuselt teine kauge inimese analüsaator, etendab inimesel olulist rolli seoses artikuleeritud kõne tekkega.
Kuulmisanalüsaatori funktsioon: muutumine heli lained närvilise erutuse energiaks ja kuulmis tunne.
Nagu iga analüsaator, koosneb kuulmisanalüsaator perifeersest, juhtivast ja kortikaalsest sektsioonist.
VÄLISOSAKOND
Muudab helilainete energia energiaks närviline erutus - retseptori potentsiaal (RP). See osakond sisaldab:
Sisekõrv (helitajuseadmed);
keskkõrv (helijuhtivad seadmed);
Väliskõrv (helivõtt).
Selle osakonna komponendid on ühendatud kontseptsiooniks kuulmisorgan.
Kuulmisorgani osakondade ülesanded
väliskõrv:
a) heli püüdmine (kõrvaklaas) ja helilaine suunamine väliskuulmekäiku;
b) helilaine juhtimine läbi kuulmekäigu kuulmekile;
c) kuulmisorgani kõigi teiste osade mehaaniline kaitse ja kaitse keskkonna temperatuurimõjude eest.
Keskkõrv(helijuhtimise osakond) on trumliõõs, millel on 3 kuulmisluu: vasar, alasi ja jalus.
Trummi membraan eraldab väliskuulmelihase trummiõõnest. Malleuse käepide on põimitud kuulmekile, selle teine ots on liigendatud alasiga, mis omakorda on liigendatud kõrvitsaga. Jalus on ovaalse akna membraani kõrval. Trummiõõnes säilib atmosfäärirõhuga võrdne rõhk, mis on helide piisavaks tajumiseks väga oluline. Seda funktsiooni täidab Eustachia toru, mis ühendab keskkõrvaõõne neeluga. Allaneelamisel toru avaneb, mille tulemusena trummikile õõnsus ventileeritakse ja rõhk selles ühtlustub atmosfäärirõhuga. Kui välisrõhk muutub kiiresti (kiire tõuseb kõrgusele) ja neelamist ei toimu, põhjustab atmosfääriõhu ja trummiõõnes oleva õhu rõhkude erinevus trummikile pinget ja ebameeldivate aistingute ilmnemist (“ kõrvade täitmine”), vähendades helide tajumist.
Trummi membraani pindala (70 mm 2) on palju suurem kui ovaalse akna pindala (3,2 mm 2), mistõttu kasu saada helilainete rõhk ovaalse akna membraanile 25 korda. Luude side vähendab helilainete amplituud 2 korda, seetõttu toimub sama helilainete võimendus ka trumliõõne ovaalsel aknal. Järelikult võimendab keskkõrv heli umbes 60-70 korda ja kui arvestada väliskõrva võimendavat mõju, siis see väärtus suureneb 180-200 korda. Sellega seoses lülitab keskkõrv tugeva helivibratsiooniga, et vältida heli hävitavat mõju sisekõrva retseptori aparaadile, refleksiivselt sisse "kaitsemehhanismi". See koosneb järgmistest osadest: keskkõrvas on 2 lihast, millest üks venitab kuulmekile, teine fikseerib jalust. Tugevate heliefektide korral piiravad need lihased, kui need on vähenenud, trummikile võnkumiste amplituudi ja fikseerivad jaluse. See "kustutab" helilaine ja hoiab ära Corti organi fonoretseptorite liigse erutuse ja hävimise.
sisekõrv: kujutatud kõri - spiraalselt keerdunud luukanal (inimesel 2,5 lokke). See kanal on kogu pikkuses jagatud kaheks osaks kolm kitsad osad (redelid) kahe membraaniga: põhimembraan ja vestibulaarmembraan (Reissner).
Põhimembraanil on spiraalne elund - Corti organ (Corti organ) - see on tegelikult retseptorrakkudega heli tajuv aparaat - see on kuulmisanalüsaatori perifeerne osa.
Helikotreem (foramen) ühendab sisekõrva ülaosas ülemist ja alumist kanalit. Keskmine kanal on isoleeritud.
Corti elundi kohal on tektoriaalne membraan, mille üks ots on fikseeritud, teine aga jääb vabaks. Corti organi välimiste ja sisemiste karvarakkude karvad puutuvad kokku tektoriaalmembraaniga, millega kaasneb nende ergastus, s.o. helivibratsioonide energia muundub ergastusprotsessi energiaks.
Corti elundi struktuur
Transformatsiooniprotsess algab helilainete sisenemisega väliskõrva; nad liigutavad kuulmekile. Trummi membraani vibratsioonid kanduvad läbi keskkõrva luustiku ovaalse akna membraanile, mis põhjustab vestibulaarse skalaali perilümfi vibratsiooni. Need vibratsioonid kanduvad helikotrema kaudu edasi scala tympani perilümfile ja jõuavad ümara aknani, eendudes selle keskkõrva poole (see ei lase helilainel hääbuda, kui see läbib vestibulaarset ja kõrvakõrva trummikanalit). Perilümfi vibratsioon kandub edasi endolümfile, mis põhjustab põhimembraani võnkumisi. Põhimembraani kiud astuvad võnkuvasse liikumisse koos Corti elundi retseptorrakkudega (välimine ja sisemine karvarakud). Sel juhul on fonoretseptorite karvad kontaktis tektoriaalse membraaniga. Juukserakkude ripsmed on deformeerunud, mis põhjustab retseptori potentsiaali ja selle alusel aktsioonipotentsiaali (närviimpulsi) moodustumist, mis kantakse mööda kuulmisnärvi ja edastatakse kuulmisanalüsaatori järgmisse sektsiooni.
KUULMISANALÜÜSERI JUHTIMISE OSAKOND
Esitatakse kuulmisanalüsaatori juhtiv osakond kuulmisnärv. Selle moodustavad spiraalse ganglioni (raja 1. neuroni) neuronite aksonid. Nende neuronite dendriidid innerveerivad Corti organi juukserakke (aferentne lüli), aksonid moodustavad kuulmisnärvi kiud. Kuulmisnärvi kiud lõpevad kohleaarkeha tuumade neuronitel (VIII paar MD) (teine neuron). Seejärel, pärast osalist dekussatsiooni, lähevad kuulmisraja kiud talamuse mediaalsetesse geniculate kehadesse, kus toimub uuesti lülitus (kolmas neuron). Siit siseneb erutus ajukooresse (oimusagaras, ülemine oimusagara, põiki Geschli gyrus) - see on projektsioon kuulmiskoor.
AUDIOANALÜSERI KORTIKAALosakond
Esindatud ajukoore temporaalsagaras - ülemine temporaalne gyrus, Heschli ristsuunaline temporaalne gyrus. Kortikaalsed gnostilised kuulmistsoonid on seotud selle ajukoore projektsioonitsooniga - Wernicke sensoorne kõnepiirkond ja praktiline tsoon - Broca motoorne kõnekeskus(alumine eesmine gyrus). Kolme kortikaalse tsooni sõbralik tegevus tagab kõne arengu ja funktsioneerimise.
Kuulmissensoorsel süsteemil on tagasiside, mis reguleerivad kuulmisanalüsaatori kõigi tasandite aktiivsust laskuvate radade osalusel, mis algavad "kuulmisajukoore" neuronitest ja lülituvad järjestikku talamuse mediaalsetes geniikulaarsetes kehades, alumistes osades. keskaju quadrigemina tuberkleid koos tektospinaalsete laskuvate radade moodustumisega ja pikliku medulla cochleaarkeha tuumadel koos vestibulospinaalsete traktide moodustumisega. See tagab vastuseks helistiimulile motoorse reaktsiooni moodustumise: pea ja silmade (ja loomadel kõrvade) pööramine stiimuli poole, samuti painutajalihaste toonuse tõstmine (paindumine). jäsemed liigestes, st valmisolek hüpata või jooksma).
kuulmiskoor
KUULMISORGAANIUMIGA TAJUVATE HELILAINTE FÜÜSIKALISED OMADUSED
1. Helilainete esimene omadus on nende sagedus ja amplituud.
Helilainete sagedus määrab helikõrguse!
Inimene eristab helilaineid sagedusega 16 kuni 20 000 Hz (see vastab 10-11 oktaavile). Inimese helid, mille sagedus on alla 20 Hz (infraheli) ja üle 20 000 Hz (ultraheli) pole tunda!
Heli, mis koosneb sinusoidsetest või harmoonilistest vibratsioonidest, nimetatakse toon(kõrge sagedus - kõrge toon, madal sagedus - madal toon). Heli, mis koosneb mitteseotud sagedustest, nimetatakse müra.
2. Teine heli omadus, mida kuulmissensoorne süsteem eristab, on selle tugevus või intensiivsus.
Heli tugevust (selle intensiivsust) koos sagedusega (heli tooniga) tajutakse kui maht. Helitugevuse ühikuks on bel = lg I / I 0, kuid praktikas kasutatakse seda sagedamini detsibell (dB)(0,1 Belgia). Detsibell on heli intensiivsuse ja läve intensiivsuse suhte 0,1 kümnendlogaritm: dB \u003d 0,1 lg I / I 0. Maksimaalne helitugevus, kui heli põhjustab valu, on 130-140 dB.
Kuulmisanalüsaatori tundlikkus määratakse minimaalse helitugevusega, mis põhjustab kuulmisaistinguid.
Inimkõnele vastava helivibratsiooni 1000–3000 Hz piirkonnas on kõrv suurim tundlikkus. Seda sageduste kogumit nimetatakse kõnetsoon(1000-3000 Hz). Absoluutne helitundlikkus selles vahemikus on 1*10 -12 W/m 2 . Üle 20 000 Hz ja alla 20 Hz helide korral väheneb absoluutne kuulmistundlikkus järsult - 1 * 10 -3 W / m 2. Kõnevahemikus tajutakse helisid, mille rõhk on alla 1/1000 baari (baar võrdub 1/1 000 000 normaalse atmosfäärirõhuga). Sellest lähtuvalt tuleb edastusseadmetes kõnest adekvaatse arusaamise tagamiseks edastada infot kõne sagedusvahemikus.
KÕRGUSE (SAGEDUSE), Intensiivsuse (VÕIMSUSE) JA HELIALLIKA LOKALISEERIMISE MEHHANISM (BINAURAALNE KUULEMINE)
Helilainete sageduse tajumine
Kuulmisanalüsaatori vastuvõtuosa on kõrv, juhtiv osa on kuulmisnärv, keskosa on ajukoore kuulmistsoon. Kuulmisorgan koosneb kolmest osast: välimine, keskmine ja sisekõrv. Kõrv hõlmab mitte ainult tegelikku kuulmisorganit, mille kaudu tajutakse kuulmisaistinguid, vaid ka tasakaaluorganit, mille tõttu keha hoitakse kindlas asendis.
Väliskõrv koosneb auriklist ja välisest kuulmislihasest. Kest on moodustatud kõhredest, mis on mõlemalt poolt kaetud nahaga. Kesta abil valib inimene heli suuna. Lihased, mis auriklit liigutavad, on inimestel algelised. Väline kuulmislihas näeb välja nagu 30 mm pikkune nahaga vooderdatud toru, milles on spetsiaalsed kõrvavaha eritavad näärmed. Sügavalt pingutatakse kuulmisosa õhukese ovaalse kujuga kuulmekile abil. Keskkõrva küljel, trummikile keskel, on tugevdatud malleuse käepide. Membraan on elastne; kui helilained löövad, kordab see neid vibratsioone ilma moonutusteta.
Keskkõrva esindab Trummiõõs, mis suhtleb ninaneeluga kuulmistoru (Eustachia) kaudu; see on väliskõrvast piiritletud trummikilega. Selle osakonna komponendid on haamer, alasi ja klambrid. Oma käepidemega sulandub mall kuulmekilega, alasi aga on liigendatud nii talli kui ka jalus, mis katab sisekõrva viiva ovaalse avause. Keskkõrva sisekõrvast eraldavas seinas on lisaks ovaalsele aknale ka ümmargune membraaniga kaetud aken.
Kuulmisorgani struktuur:
1 -
auricle, 2 - väline kuulmislihas,
3 - trummikile, 4 -
keskkõrvaõõs, 5 - kuulmistoru, 6 -
kochlea, 7 - poolringikujulised kanalid, 8 -
alasi, 9 - haamer, 10 -
klambrid
Sisekõrv ehk labürint asub oimuluu paksuses ja sellel on topeltseinad: membraanne labürint nagu oleks sisse pandud luu, kordades oma kuju. Nende vahele jääv pilulaadne ruum on täidetud läbipaistva vedelikuga - perilümf, membraanse labürindi õõnsus endolümf. Esitletud labürint künnis selle ees on sisekõrv, tagumine - poolringikujulised kanalid. Keskkõrva õõnsusega suhtleb keskkõrva õõnsusega läbi membraaniga kaetud ümarakna ja vestibüül läbi ovaalse akna.
Kuulmisorganiks on kõrv, ülejäänud selle osad on tasakaaluorganid. Sisekõrv on 2 3/4 pöördega spiraalne kanal, mida eraldab õhuke membraanne vahesein. See membraan on spiraalselt keerdunud ja seda nimetatakse põhilised. See koosneb kiulisest koest, sealhulgas umbes 24 tuhandest erineva pikkusega spetsiaalsest kiust (kuulmisnöörist), mis paiknevad kogu sisekõrva pikkuses: pikim - selle ülaosas, aluses - kõige lühenenud. Nende kiudude kohal ripuvad kuulmiskarva rakud – retseptorid. See on kuulmisanalüsaatori perifeerne ots ehk Corti orel. Retseptorrakkude karvad on suunatud sisekõrvaõõne – endolümfi – poole ja kuulmisnärv pärineb rakkudest endist.
Heliärrituste tajumine. Välist kuulmekäiku läbivad helilained põhjustavad kuulmekile vibratsioone ja kanduvad edasi kuulmisluudesse ning nendelt ovaalsesse akende membraani, mis viib kuulmekile vestibüüli. Tekkiv võnkumine paneb liikuma sisekõrva perilümfi ja endolümfi ning seda tajuvad Corti elundi rakke kandva põhimembraani kiud. Kõrge võnkesagedusega kõrgeid helisid tajuvad lühikesed kiud, mis asuvad kõri põhjas ja edastatakse Corti elundi rakkude karvadele. Sel juhul ei ergata mitte kõik rakud, vaid ainult need, mis on teatud pikkusega kiududel. Järelikult algab helisignaalide esmane analüüs juba Corti organis, millest erutus kandub mööda kuulmisnärvi kiude edasi ajukoore kuulmiskeskusesse oimusagaras, kus toimub nende kvalitatiivne hindamine.
vestibulaarne aparaat. Vestibulaaraparaat mängib olulist rolli keha asukoha ruumis, selle liikumise ja liikumiskiiruse määramisel. See asub sisekõrvas ja koosneb vestibüül ja kolm poolringikujulist kanalit asetatud kolmele üksteisega risti asetsevale tasapinnale. Poolringikujulised kanalid on täidetud endolümfiga. Eeskoja endolümfis on kaks kotti - ümmargune ja ovaalne spetsiaalsete lubjakividega - statoliidid, juuksekottide retseptorrakkude kõrval.
Keha normaalses asendis ärritavad statoliidid oma survega alumiste rakkude karvu, keha asendi muutumisel liiguvad statoliidid ja ärritavad oma survega ka teisi rakke; vastuvõetud impulsid edastatakse ajukoorele. Vastuseks väikeaju ja ajupoolkerade motoorsetsooniga seotud vestibulaarsete retseptorite ärritusele muutub lihastoonus ja keha asend ruumis refleksiivselt Ovaalsest kotist väljuvad kolm poolringikujulist kanalit, millel on esialgu pikendused - ampullid, milles on karvarakud – retseptorid. Kuna kanalid paiknevad kolmes üksteisega risti asetsevas tasapinnas, siis neis olev endolümf ärritab keha asendi muutumisel teatud retseptoreid ning erutus kandub edasi vastavatesse ajuosadesse. Keha reageerib refleksiivselt vajaliku kehaasendi muutusega.
Kuulmishügieen. Kõrvavaha koguneb väliskuulmekäiku, sellel on tolm ja mikroorganismid, nii et peate regulaarselt kõrvu pesema sooja seebiveega; Mitte mingil juhul ei tohi väävlit eemaldada kõvade esemetega. Närvisüsteemi ülekoormus ja kuulmise ülekoormus võivad põhjustada teravaid helisid ja müra. Eriti kahjulik on pikaajaline müra ning tekib kuulmislangus ja isegi kurtus. Tugev müra vähendab tootlikkust kuni 40-60%. Müra vastu võitlemiseks tootmistingimustes kasutatakse seina- ja laekatteid spetsiaalsete helisummutavate materjalidega, individuaalseid müravastaseid kõrvaklappe. Mootorid ja tööpingid on paigaldatud vundamentidele, mis summutavad mehhanismide värisemisest tekkivat müra.
Inimese kõrv on loodud vastu võtma laias valikus helilaineid ja teisendama need elektrilisteks impulssideks, mis saadetakse analüüsimiseks ajju. Erinevalt kuulmisorganiga seotud vestibulaarsest aparatuurist, mis toimib normaalselt peaaegu inimese sünnist saati, kulub kuulmise kujunemiseks kaua aega. Kuulmisanalüsaatori moodustumine lõppeb mitte varem kui 12-aastaselt ning suurim kuulmisteravus saavutatakse 14-19-aastaselt. kuulmisanalüsaatoril on kolm sektsiooni: perifeerne ehk kuulmisorgan (kõrv); juhtivad, sealhulgas närvirajad; kortikaalne, paikneb aju temporaalsagaras. Lisaks on ajukoores mitu kuulmiskeskust. Mõned neist (alumine temporaalne gyrus) on mõeldud lihtsamate helide – toonide ja mürade – tajumiseks, teised on seotud kõige keerulisemate heliaistingutega, mis tekivad inimese enda kõnel, kõne või muusika kuulamisel.
Inimese kõrva ehitus Inimese kuulmisanalüsaator tajub helilaineid võnkesagedusega 16 kuni 20 tuhat sekundis (16-20000 hertsi, Hz). Täiskasvanu ülemine helilävi on 20 000 Hz; alumine lävi on vahemikus 12 kuni 24 Hz. Lastel on kõrgem kuulmise ülempiir umbes 22 000 Hz; vanematel inimestel on see vastupidi tavaliselt madalam - umbes 15 000 Hz. Kõrv on kõige vastuvõtlikum helidele, mille võnkesagedus jääb vahemikku 1000–4000 Hz. Alla 1000 Hz ja üle 4000 Hz on kuulmisorgani erutuvus oluliselt vähenenud. Kõrv on keeruline vestibulaar-kuulmisorgan. Nagu kõik meie meeleorganid, täidab ka inimese kõrv kahte funktsiooni. Ta tajub helilaineid ja vastutab keha asendi eest ruumis ja tasakaalu hoidmise võime eest. See on paarisorgan, mis asub kolju ajalises luudes, mida väljast piiravad kõrvaklapid. Kuulmis- ja vestibulaarsüsteemi retseptorid asuvad sisekõrvas. Vestibulaarsüsteemi seadet saab vaadata eraldi ja nüüd liigume edasi kuulmisorgani osade ehituse kirjelduse juurde.
Kuulmisorgan koosneb 3 osast: välis-, kesk- ja sisekõrv ning välis- ja keskkõrv mängivad helijuhtiva aparatuuri rolli ning sisekõrv - helivastuvõtja rolli. Protsess algab heliga – õhu või vibratsiooni võnkuva liikumisega, mille käigus helilained levivad kuulaja suunas, jõudes lõpuks kuulmekile. Samas on meie kõrv ülitundlik ja suudab tunda vaid 1-10 atmosfääri suurusi rõhumuutusi.
Väliskõrva ehitus Väliskõrv koosneb auriklist ja väliskuulmelihasest. Heli jõuab esmalt kõrvadesse, mis toimivad helilainete vastuvõtjatena. Kõrvaosa moodustab elastne kõhr, mis on väljastpoolt kaetud nahaga. Heli suuna määramine inimestel on seotud binauraalse kuulmisega, see tähendab kahe kõrvaga kuulmisega. Igasugune külgheli jõuab ühte kõrva enne teist. Vasaku ja parema kõrvaga tajutavate helilainete saabumise ajaline erinevus (mitu murdosa millisekundist) võimaldab määrata heli suuna. Teisisõnu, meie loomulik helitaju on stereofooniline.
Inimese kõrvakallil on oma unikaalne reljeef punnidest, nõgusatest ja soontest. See on vajalik parima akustilise analüüsi jaoks, mis võimaldab teil tuvastada ka heli suuna ja allika. Inimese kõrvaklapi kurrud toovad kuulmekäiku sisenevasse heli sisse väikseid sagedusmoonutusi, olenevalt heliallika horisontaalsest ja vertikaalsest asukohast. Seega saab aju lisainfot heliallika asukoha selgitamiseks. Seda efekti kasutatakse mõnikord akustikas, sealhulgas ruumilise heli tunde loomiseks kõlarite ja kõrvaklappide kujundamisel. Auricle võimendab ka helilaineid, mis seejärel sisenevad väliskuulmekanalisse - ruumi kestast kuni trummikileni, pikkusega umbes 2,5 cm ja läbimõõduga umbes 0,7 cm.Kuulmekanalil on nõrk resonants sagedusel umbes 3000 Hz .
Veel üks huvitav väliskuulmekäigu omadus on kõrvavaha olemasolu, mida näärmetest pidevalt eritub. Kõrvavaik on 4000 kõrvakanali rasu- ja väävelnäärme vahajas saladus. Selle ülesanne on kaitsta selle käigu nahka bakteriaalse infektsiooni ja võõrosakeste või näiteks putukate eest, mis võivad kõrva sattuda. Erinevatel inimestel on erinev kogus väävlit. Väävli liigse kogunemise korral on võimalik väävlikorgi moodustumine. Kui kuulmekäik on täielikult ummistunud, tekivad kõrvakinnisuse ja kuulmislanguse aistingud, sealhulgas oma hääle resonants kinnises kõrvas. Need häired arenevad ootamatult, enamasti siis, kui vesi satub suplemise ajal väliskuulmekanalisse.
Välis- ja keskkõrva eraldab trummikile, mis on õhuke sidekoeplaat. Trummi membraan on umbes 0,1 mm paksune ja umbes 9 mm läbimõõduga. Väljastpoolt on see kaetud epiteeliga ja seest - limaskestaga. Trummi membraan paikneb kaldu ja hakkab helilainete tabamisel võnkuma. Kuulmetõri on äärmiselt tundlik, kuid pärast vibratsiooni tuvastamist ja edastamist naaseb kuulmekile algsesse asendisse vaid 0,005 sekundiga.
Keskkõrva ehitus Meie kõrvas liigub heli tundlikesse rakkudesse, mis tajuvad helisignaale sobiva ja võimendava seadme – keskkõrva – kaudu. Keskkõrv on trummiõõs, millel on väikese lameda trumli kuju, millel on tihedalt venitatud võnkuv membraan ja kuulmistoru (Eustachia). Keskkõrva õõnsuses asuvad kuulmisluud - võll, alasi ja jalus. Väikesed lihased aitavad heli edastada, reguleerides nende luude liikumist. Kuulmekile jõudes paneb heli selle vibreerima. Malleuse käepide on põimitud kuulmekile ja õõtsudes paneb see haamri liikuma. Teisest otsast on malleus ühendatud alasiga ja viimane liigendatakse vuugi abil liikuvalt jaluse abil. Jaluslihas on kinnitatud jalus, mis hoiab seda vastu ovaalse akna (vestibüüli aken) membraani, mis eraldab vedelikuga täidetud keskkõrva sisemisest. Liikumise ülekande tulemusena surutakse jalus, mille põhi meenutab kolvi, pidevalt sisekõrva ovaalse akna membraani.
Kuulmisluude ülesanne on suurendada helilaine rõhku, kui see kandub trummikilelt ovaalse akna membraanile. See võimendi (umbes 30-40 korda) aitab kuulmekile langevatel nõrkadel helilainetel ületada ovaalse akna membraani takistust ja edastada vibratsiooni sisekõrva. Kui helilaine liigub õhukeskkonnast vedelasse keskkonda, kaob märkimisväärne osa helienergiast ja seetõttu on vaja heli võimendusmehhanismi. Valju heli puhul aga langetab sama mehhanism kogu süsteemi tundlikkust, et seda mitte kahjustada.
Keskkõrva sees olev õhurõhk peab olema sama, mis väljaspool trummikilet, et tagada normaalsed tingimused selle kõikumiseks. Rõhu ühtlustamiseks ühendatakse kuulmisõõs ninaneeluga 3,5 cm pikkuse ja umbes 2 mm läbimõõduga kuulmistoru (Eustachia) abil. Neelamisel, haigutamisel ja närimisel avaneb Eustachia toru, et lasta välisõhku sisse. Välisrõhu muutumisel “lamavad” mõnikord kõrvad, mis enamasti laheneb sellega, et haigutamine on refleksiivselt põhjustatud. Kogemus näitab, et veelgi tõhusamalt lahendab kinnised kõrvad neelamisliigutustega. Toru rike põhjustab valu ja isegi verejooksu kõrvas.
Sisekõrva struktuur. Sisekõrva luude mehaanilised liikumised muudetakse elektrilisteks signaalideks. Sisekõrv on õõnes luumoodustis oimusluus, mis jaguneb luukanaliteks ja õõnsusteks, mis sisaldavad kuulmisanalüsaatori retseptoraparaati ja tasakaaluelundit. Seda kuulmis- ja tasakaaluorgani osa nimetatakse selle keeruka kuju tõttu labürindiks. Luulabürint koosneb vestibüülist, sisekõrvast ja poolringikujulistest kanalitest, kuid kuulmisega on otseselt seotud ainult kõrv. Sisekõrv on umbes 32 mm pikkune kanal, mis on keerdunud ja täidetud lümfivedelikega. Trummimembraanilt vibratsiooni saanud jalus surub oma liikumisega vestibüüli akna membraanile ja tekitab sisekõrvavedelikus rõhukõikumisi. See vibratsioon levib sisekõrva vedelikus ja jõuab seal õigesse kuulmisorganisse, spiraalorganisse või Corti organisse. See muudab vedeliku vibratsiooni elektrilisteks signaalideks, mis lähevad läbi närvide ajju. Et jalus rõhku läbi vedeliku edastaks, on labürindi keskosas, vestibüülis, painduva membraaniga kaetud ümar kohleaaraken. Kui stapesi kolb siseneb vestibüüli foramen ovale'i, ulatub kohleaarvedeliku rõhu all sisekõrvaakna membraan välja. Suletud õõnsuses on võnkumised võimalikud ainult tagasilöögi korral. Sellise tagastamise rolli täidab ümmarguse akna membraan.
Sisekõrva luuline labürint on mähitud 2,5 pöördega spiraali kujul ja sisaldab sees sama kujuga membraanset labürint. Kohati on kilelabürint ühendusnööridega kinnitatud luulabürindi periosti külge. Luulise ja membraanse labürindi vahel on vedelik - perilümf. Helilaine, mida võimendatakse trummikile-kuulmisluude süsteemi abil 30-40 dB võrra, jõuab vestibüüli aknani ja selle võnked kanduvad edasi perilümfi. Helilaine liigub esmalt mööda perilümfi spiraali tippu, kus võnked levivad läbi augu kõrvakuuli aknani. Kilejas labürindi sees on täidetud teine vedelik - endolümf. Kile-labürindi (kohleaarjuha) sees olev vedelik on eraldatud perilümfist ülalt painduva tervikliku plaadiga ja altpoolt elastse põhimembraaniga, mis koos moodustavad membraanse labürindi. Põhimembraanil on heli tajuv aparaat, Corti organ. Põhimembraan koosneb suurest hulgast (24 000) erineva pikkusega kiulistest kiududest, mis on venitatud nööridena. Need kiud moodustavad elastse võrgustiku, mis tervikuna resoneerub rangelt astmeliste vibratsioonidega.
Corti organi närvirakud muudavad plaatide võnkuvad liikumised elektrilisteks signaalideks. Neid nimetatakse juukserakkudeks. Sisemised karvarakud on paigutatud ühte ritta, neid on 3,5 tuhat Välimised karvarakud on paigutatud kolme-nelja rea kaupa, neid on 12–20 tuhat Iga karvarakk on pikliku kujuga, sellel on 60– 70 pisikest karvakest (stereocilia) pikkusega 4–5 µm.
Kogu helienergia koondub sisekõrva seina ja põhimembraaniga (ainus painduv koht) piiratud ruumi. Põhimembraani kiud on erineva pikkusega ja vastavalt ka erineva resonantssagedusega. Lühimad kiud asuvad ovaalse akna lähedal, nende resonantssagedus on umbes 20 000 Hz. Pikimad on spiraali tipus ja nende resonantssagedus on umbes 16 Hz. Selgub, et iga karvarakk, olenevalt selle asukohast põhimembraanil, on häälestatud kindlale helisagedusele ning madalatele sagedustele häälestatud rakud asuvad kõri ülemises osas ning kõrged sagedused püüavad kinni rakud. sisekõrva alumisest osast. Kui karvarakud mingil põhjusel surevad, kaob inimesel võime tajuda vastavate sagedustega helisid.
Helilaine levib piki perilümfi vestibüüli aknast kohleaaraknasse peaaegu kohe, umbes 4 * 10-5 sekundiga. Selle laine põhjustatud hüdrostaatiline rõhk nihutab siseplaati Corti elundi pinna suhtes. Selle tulemusena deformeerib katteplaat juukserakkude stereotsiiliate kimpe, mis viib nende ergutamiseni, mis kandub edasi primaarsete sensoorsete neuronite otstesse.
Endolümfi ja perilümfi ioonse koostise erinevused tekitavad potentsiaalse erinevuse. Ja endolümfi ja retseptorrakkude intratsellulaarse keskkonna vahel ulatub potentsiaalide erinevus ligikaudu 0,16 voltini. Selline märkimisväärne potentsiaalide erinevus aitab kaasa karvarakkude ergastamisele isegi nõrkade helisignaalide toimel, mis põhjustavad põhimembraani kerget vibratsiooni. Juukserakkude stereotsiiliate deformeerumisel tekib neis retseptori potentsiaal, mis viib regulaatori vabanemiseni, mis toimib kuulmisnärvide kiudude otstele ja seeläbi neid erutab.
Juukserakud on ühendatud närvikiudude otstega, mis Corti organist lahkudes moodustavad kuulmisnärvi (vestibulokokleaarse närvi kohleaarne haru). Elektrilisteks impulssideks muudetud helilained edastatakse mööda kuulmisnärvi ajalisesse ajukooresse.
Kuulmisnärv koosneb tuhandetest parimatest närvikiududest. Igaüks neist saab alguse ühest kõrvakõrva osast ja edastab seeläbi teatud helisageduse. Iga kuulmisnärvi kiuga on seotud mitu juukserakku, nii et umbes 10 000 kiudu siseneb kesknärvisüsteemi. Madala sagedusega helide impulsid edastatakse mööda sisekõrva ülaosast lähtuvaid kiude ja kõrgsagedusheli - piki selle alusega seotud kiude. Seega on sisekõrva ülesanne mehaaniliste vibratsioonide muutmine elektrilisteks, kuna aju suudab tajuda ainult elektrilisi signaale.
Kuulmisorgan on aparaat, mille kaudu saame heliteavet. Kuid me kuuleme, kuidas meie aju tajub, töötleb ja mäletab. Ajus luuakse heliesitusi või kujutisi. Ja kui meie peas kõlab muusika või meenub kellegi hääl, siis tänu sellele, et ajus on sisendfiltrid, mäluseade ja helikaart, võib see olla meile nii igav kõlar kui ka mugav muusikakeskus.
Analüsaatorid- närvimoodustiste kogum, mis annab teadlikkuse ja hinnangu kehale mõjuvatest stiimulitest. Analüsaator koosneb stimulatsiooni tajuvatest retseptoritest, juhtivast osast ja keskosast - teatud ajukoore piirkonnast, kus tekivad aistingud.
Retseptorid- tundlikud lõpud, mis tajuvad ärritust ja muudavad välise signaali närviimpulssideks. Dirigendi osa analüsaator koosneb vastavast närvist ja radadest. Analüsaatori keskosa on üks kesknärvisüsteemi osakondadest.
visuaalne analüsaatorannab visuaalset infot keskkonnast ja koosneb
kolmest osast: perifeerne - silm, juhtivus - nägemisnärv ja keskne - ajukoore subkortikaalne ja visuaalne tsoon.
Silm koosneb silmamunast ja abiaparaadist, mis hõlmab silmalaugusid, ripsmeid, pisaranäärmeid ja silmamuna lihaseid.
Silmamuna asub orbiidil ja sellel on sfääriline kuju ja 3 kesta: kiuline, mille tagumise osa moodustab läbipaistmatu valk kest ( kõvakesta),veresoonte ja võrk. Koroidi osa, mis sisaldab pigmente, nimetatakse iiris. Iirise keskel on õpilane, mis võib silmalihaseid kokku tõmbudes muuta oma ava läbimõõtu. Tagumine osa võrkkest tajub kerged stiimulid. Selle esiosa on pime ja ei sisalda valgustundlikke elemente. Võrkkesta valgustundlikud elemendid on pulgad(pakkuvad nägemist hämaras ja pimedas) ja koonused(värvinägemise retseptorid, mis töötavad tugevas valguses). Koonused asuvad võrkkesta keskkohale (macula lutea) lähemal ja vardad on koondunud selle perifeeriasse. Nägemisnärvi väljumispunkti nimetatakse varjatud koht.
Silma õõnsus on täidetud klaaskeha. Objektiiv on kaksikkumera läätse kujuga. See on võimeline muutma oma kõverust tsiliaarse lihase kokkutõmbumisega. Lähedasi objekte vaadates lääts tõmbub kokku ja kaugemal asuvaid objekte vaadates laieneb. Seda objektiivi võimet nimetatakse majutus. Sarvkesta ja vikerkesta vahel on silma eeskamber, vikerkesta ja läätse vahel aga tagumine kamber. Mõlemad kambrid on täidetud selge vedelikuga. Objektidelt peegeldunud valguskiired läbivad sarvkesta, märgade kambrite, läätse, klaaskeha ja langevad läätse murdumise tõttu kollane laik võrkkest on parima nägemise koht. See tekitab reaalne, vastupidine, vähendatud kujutis objektist. Võrkkestast, mööda nägemisnärvi, sisenevad impulsid analüsaatori keskossa - ajukoore visuaalsesse tsooni, mis asub kuklasagaras. Ajukoores töödeldakse võrkkesta retseptoritelt saadud infot ja inimene tajub objekti loomulikku peegeldust.
Tavaline visuaalne taju on tingitud:
– piisav valgusvoog;
- pildi teravustamine võrkkestale (võrkkesta ette keskendumine tähendab lühinägelikkust ja võrkkesta taga - kaugnägelikkust);
- majutusrefleksi rakendamine.
Nägemise kõige olulisem näitaja on selle teravus, s.o. silma piirav võime eristada väikseid objekte.
Kuulmis- ja tasakaaluorgan.
kuulmisanalüsaator tagab helilise teabe tajumise ja selle töötlemise ajukoore keskosades. Analüsaatori perifeerse osa moodustavad: sisekõrv ja kuulmisnärv. Keskosa moodustavad kesk- ja vaheosa subkortikaalsed keskused ning ajaline ajukoor.
Kõrv- paarisorgan, mis koosneb välis-, kesk- ja sisekõrvast
väliskõrv hõlmab kõrvaklappi, väliskuulmekäiku ja trummikilet.
Keskkõrv See koosneb trummiõõnest, kuulmisluude ahelast ja kuulmistorust (Eustachia). Kuulmistoru ühendab trummikile õõnsust ninaneelu õõnsusega. See tagab rõhu ühtlustamise mõlemal pool kuulmekile. Kuulmeluud, haamer, alasi ja jalus, ühendavad trummikilet kõrvakallu viiva foramen ovale membraaniga. Keskkõrv edastab helilaineid madala tihedusega keskkonnast (õhk) suure tihedusega keskkonda (endolümf), mis sisaldab sisekõrva retseptorrakke. sisekõrv paikneb oimusluu paksuses ning koosneb selles paiknevast luust ja membraansest labürindist. Nende vaheline ruum on täidetud perilümfiga ja membraanse labürindi õõnsus on täidetud endolümfiga. Luulabürindis on kolm osa - vestibüül, kohlea ja poolringikujulised kanalid. Kuulmiselund on sigu - 2,5 pöördega spiraalne kanal. Sisekõrva õõnsus on jagatud membraanse põhimembraaniga, mis koosneb erineva pikkusega kiududest. Peamisel membraanil on retseptori juukserakud. Trummi membraani vibratsioonid kanduvad edasi kuulmisluudesse. Need võimendavad neid vibratsioone peaaegu 50 korda ja kanduvad läbi ovaalse akna sisekõrva vedelikku, kus neid tajuvad põhimembraani kiud. Sisekõrva retseptorrakud tajuvad kiududest tulevat ärritust ja edastavad selle mööda kuulmisnärvi ajukoore ajalisesse tsooni. Inimkõrv tajub helisid sagedusega 16 kuni 20 000 Hz.
Tasakaalu organ, või vestibulaarne aparaat ,
moodustatud kahest kotid täidetud vedelikuga ja kolm poolringikujulist kanalit. Retseptor juukserakud asub kottide põhjas ja sees. Nendega külgneb kristallidega membraan – kaltsiumioone sisaldavad otoliitid. Poolringikujulised kanalid asuvad kolmes üksteisega risti asetsevas tasapinnas. Kanalite põhjas on juukserakud. Otoliidi aparaadi retseptorid reageerivad sirgjoonelise liikumise kiirendusele või aeglustumisele. Poolringikujuliste kanalite retseptoreid ärritavad pöörlemisliigutuste muutused. Vestibulaaraparaadist tulevad impulsid läbi vestibulaarnärvi sisenevad kesknärvisüsteemi. Siia tulevad ka impulsid lihaste, kõõluste ja taldade retseptoritest. Funktsionaalselt on vestibulaarne aparaat ühendatud väikeajuga, mis vastutab liigutuste koordineerimise, inimese ruumis orienteerumise eest.
Maitseanalüsaator
koosneb keele maitsmispungades paiknevatest retseptoritest, närvist, mis juhib impulsi analüsaatori keskossa, mis asub oimusagara sisepinnal.
Lõhnaanalüsaator
mida esindavad nina limaskestas asuvad haistmisretseptorid. Haistmisnärvi kaudu jõuab retseptorite signaal ajukoore haistmistsooni, mis asub maitsetsooni kõrval.
Nahaanalüsaator koosneb retseptoritest, mis tajuvad survet, valu, temperatuuri, puudutust, radu ja naha tundlikkustsooni, mis paikneb tagumises tsentraalses gyruses.
Sissejuhatus
Järeldus
Bibliograafia
Sissejuhatus
Ühiskond, milles me elame, on infoühiskond, kus peamiseks tootmisteguriks on teadmised, peamiseks tootmistooteks on teenused ning ühiskonna iseloomulikeks joonteks on arvutistumine, aga ka tööjõu loovuse järsk kasv. Suhete roll teiste riikidega kasvab, globaliseerumisprotsess toimub kõigis ühiskonna sfäärides.
Riikidevahelises suhtluses mängivad võtmerolli võõrkeelte, lingvistika ja sotsiaalteadustega seotud elukutsed. Kasvab vajadus õppida automaattõlke kõnetuvastussüsteeme, mis tõstavad tööviljakust kultuuridevahelise suhtlusega seotud majandusvaldkondades. Seetõttu on oluline uurida kuulmisanalüsaatori füsioloogiat ja toimimismehhanisme kui kõne tajumise ja edastamise vahendit vastavasse ajuosasse, et seda hiljem töödelda ja sünteesida uusi kõneühikuid.
Kuulmisanalüsaator on mehaaniliste, retseptor- ja närvistruktuuride kombinatsioon, mille tegevus tagab inimese ja looma helivõnke tajumise. Anatoomilisest vaatenurgast võib kuulmissüsteemi jagada välis-, kesk- ja sisekõrvaks, kuulmisnärviks ja tsentraalseteks kuulmisradadeks. Protsesside seisukohalt, mis lõppkokkuvõttes viivad kuulmise tajumiseni, jaguneb kuulmissüsteem heli juhtivaks ja heli tajuvaks.
Erinevates keskkonnatingimustes, paljude tegurite mõjul, võib kuulmisanalüsaatori tundlikkus muutuda. Nende tegurite uurimiseks on kuulmise uurimiseks erinevaid meetodeid.
kuulmisanalüsaatori füsioloogia tundlikkus
1. Inimese analüsaatorite uurimise tähtsus kaasaegsete infotehnoloogiate seisukohalt
Juba mitu aastakümmet tagasi tehti katseid luua kõnesünteesi ja -tuvastussüsteeme kaasaegses infotehnoloogias. Loomulikult said kõik need katsed alguse inimese kõne- ja kuulmisorganite anatoomia ja põhimõtete uurimisest, lootuses neid arvuti ja spetsiaalsete elektroonikaseadmete abil modelleerida.
Millised on inimese kuulmisanalüsaatori omadused? Kuulmisanalüsaator tabab helilaine kuju, puhaste toonide ja mürade sagedusspektrit, analüüsib ja sünteesib teatud piirides helistiimulite sageduskomponente, tuvastab ja tuvastab helisid laias intensiivsuse ja sageduste vahemikus. Kuulmisanalüsaator võimaldab teil eristada helistiimuleid ja määrata heli suuna, samuti selle allika kaugust. Kõrvad võtavad vastu õhus olevaid vibratsioone ja muudavad need elektrilisteks signaalideks, mis saadetakse ajju. Inimese aju töötlemise tulemusena muutuvad need signaalid kujutisteks. Selliste arvutitehnoloogiate infotöötlusalgoritmide loomine on teaduslik ülesanne, mille lahendamine on vajalik võimalikult veatute kõnetuvastussüsteemide arendamiseks.
Kõnetuvastusprogrammide abil dikteerivad paljud kasutajad dokumentide tekste. See võimalus on asjakohane näiteks arstidele, kes viivad läbi uuringu (mille ajal on nende käed tavaliselt hõivatud) ja samal ajal registreerivad selle tulemusi. PC-kasutajad saavad käskude sisestamiseks kasutada kõnetuvastusprogramme, see tähendab, et süsteem tajub väljaöeldud sõna hiireklõpsuna. Kasutaja annab käsu: "Ava fail", "Saada kiri" või "Uus aken" ja arvuti teeb vastava toimingu. See kehtib eriti puuetega inimeste kohta – hiire ja klaviatuuri asemel saavad nad arvutit juhtida häälega.
Sisekõrva uurimine aitab teadlastel mõista mehhanisme, mille abil inimene suudab kõnet ära tunda, kuigi see pole nii lihtne. Inimene "piirib" paljusid leiutisi loodusest ja selliseid katseid teevad ka kõnesünteesi ja -tuvastuse valdkonna spetsialistid.
2. Inimese analüsaatorite tüübid ja nende lühikirjeldus
Analüsaatorid (kreeka keelest analüüs - lagunemine, tükeldamine) - tundlike närvimoodustiste süsteem, mis analüüsib ja sünteesib keha välis- ja sisekeskkonna nähtusi. Termini tutvustas neuroloogilises kirjanduses I.P. Pavlov, kelle ideede kohaselt koosneb iga analüsaator spetsiifilistest tajutavatest moodustistest (retseptorid, meeleorganid), mis moodustavad analüsaatori perifeerse osa, vastavatest närvidest, mis ühendavad neid retseptoreid kesknärvisüsteemi erinevate tasanditega (juhtosaga) ja ajuots, mis on esindatud kõrgematel loomadel suurte ajupoolkerade ajukoores.
Sõltuvalt retseptori funktsioonist eristatakse välis- ja sisekeskkonna analüsaatoreid. Esimesed retseptorid on suunatud väliskeskkonna poole ja on kohandatud analüüsima ümbritsevas maailmas toimuvaid nähtusi. Nende analüsaatorite hulka kuuluvad visuaalne analüsaator, kuulmisanalüsaator, nahaanalüsaator, haistmisanalüsaator ja maitseanalüsaator. Sisekeskkonna analüsaatorid on aferentsed närviseadmed, mille retseptoraparaadid paiknevad siseorganites ja on kohandatud analüüsima organismis endas toimuvat. Nende analüsaatorite hulka kuulub ka motoorne analüsaator (selle retseptori aparaati esindavad lihasspindlid ja Golgi retseptorid), mis annab võimaluse luu- ja lihaskonna süsteemi täpseks juhtimiseks. Statokineetilise koordinatsiooni mehhanismides mängib olulist rolli ka teine sisemine analüsaator - vestibulaarne analüsaator, mis suhtleb tihedalt liikumisanalüsaatoriga. Inimese motoorse analüsaatori juurde kuulub ka spetsiaalne osakond, mis tagab signaalide edastamise kõneorganite retseptoritelt kesknärvisüsteemi kõrgematele korrustele. Selle osakonna tähtsuse tõttu inimaju tegevuses peetakse seda mõnikord "kõne-motoorse analüsaatoriks".
Iga analüsaatori retseptorseade on kohandatud teatud tüüpi energia muundamiseks närviliseks ergutuseks. Niisiis reageerivad heliretseptorid selektiivselt helistiimulitele, valgus - valgusele, maitse - keemilisele, nahk - puutetemperatuurile jne. Retseptorite spetsialiseerumine annab välismaailma nähtuste analüüsi nende üksikuteks elementideks juba analüsaatori perifeerse sektsiooni tasemel.
Analüsaatorite bioloogiline roll seisneb selles, et need on spetsiaalsed jälgimissüsteemid, mis teavitavad keha kõigist keskkonnas ja selle sees toimuvatest sündmustest. Väliste ja sisemiste analüsaatorite kaudu pidevalt ajju sisenevast tohutust signaalivoost valitakse välja kasulik teave, mis on vajalik eneseregulatsiooni (organismi optimaalse, püsiva taseme säilitamise) protsessides ja loomade aktiivses käitumises. keskkond. Katsed näitavad, et aju kompleksne analüütiline ja sünteetiline aktiivsus, mille määravad välis- ja sisekeskkonna tegurid, viiakse läbi polüanalüsaatori põhimõttel. See tähendab, et kogu ajukoore protsesside kompleksne neurodünaamika, mis moodustab aju tervikliku aktiivsuse, koosneb analüsaatorite komplekssest interaktsioonist. Aga see puudutab teist teemat. Läheme otse kuulmisanalüsaatori juurde ja kaalume seda üksikasjalikumalt.
3. Auditoorne analüsaator kui vahend helilise teabe tajumiseks inimese poolt
3.1 Kuulmisanalüsaatori füsioloogia
Kuulmisanalüsaatori perifeerne osa (tasakaaluorganiga kuulmisanalüsaator – kõrv (auris)) on väga keeruline meeleorgan. Tema närvilõpmed asetsevad sügavale kõrva, tänu millele on need kaitstud igasuguste kõrvaliste stiimulite toime eest, kuid samas on need helistiimulitele kergesti ligipääsetavad. Kõrvas on kolme tüüpi retseptoreid:
a) helivibratsiooni (õhulainete vibratsiooni) tajuvad retseptorid, mida tajume helina;
b) retseptorid, mis võimaldavad meil määrata oma keha asendit ruumis;
c) retseptorid, mis tajuvad liikumissuuna ja -kiiruse muutusi.
Kõrv jaguneb tavaliselt kolmeks osaks: välimine, keskmine ja sisekõrv.
väliskõrvkoosneb auriklist ja väliskuulmekäigust. Auricle on ehitatud elastsest elastsest kõhrest, mis on kaetud õhukese mitteaktiivse nahakihiga. Ta on helilainete koguja; inimestel on see liikumatu ja erinevalt loomadest ei mängi olulist rolli; isegi selle täieliku puudumise korral pole märgatavat kuulmislangust.
Väline kuulmiskanal on umbes 2,5 cm pikkune kergelt kumer kanal. See kanal on vooderdatud peenikeste karvadega nahaga ja sisaldab spetsiaalseid näärmeid, mis on sarnased naha suurte apokriinsete näärmetega, mis eritavad kõrvavaha, mis koos karvadega ei lase tolmul väliskõrva ummistuda. See koosneb välimisest osast - kõhrelisest väliskuulmekäigust ja sisemisest - luust kuulmekäiku, mis paikneb ajalises luus. Selle sisemine ots on suletud õhukese elastse trummikilega, mis on väliskuulmekäigu naha jätk ja eraldab selle keskkõrvaõõnest. Kuulmisorgani väliskõrv mängib ainult abistavat rolli, osaledes helide kogumises ja juhtimises.
Keskkõrv, ehk Trummiõõs (joonis 1) asub oimusluu sees välise kuulmislihase vahel, millest see on eraldatud trummikilega, ja sisekõrva vahel; see on väga väike ebakorrapärane õõnsus mahuga kuni 0,75 ml, mis suhtleb adnexaalsete õõnsustega - mastoidprotsessi rakkudega ja neeluõõnsusega (vt allpool).
Riis. 1. Kuulmisorgan kontekstis. 1 - näonärvi geniculate sõlm; 2 - näonärv; 3 - vasar; 4 - ülemine poolringikujuline kanal; 5 - tagumine poolringikujuline kanal; 6 - alasi; 7 - väliskuulmekanali luu osa; 8 - väliskuulmekanali kõhreline osa; 9 - kuulmekile; 10 - kuulmistoru luuosa; 11 - kuulmistoru kõhreline osa; 12 - suur pindmine kivine närv; 13 - püramiidi tipp.
Trummiõõne mediaalsel seinal sisekõrva poole on kaks ava: vestibüüli ovaalne aken ja kõrvuti ümaraken; esimene on kaetud jalusplaadiga. Trummiõõs läbi väikese (4 cm pikkuse) kuulmistoru (tuba auditiva) suhtleb neelu ülaosaga – ninaneeluga. Toru ava avaneb neelu külgseinal ja suhtleb sel viisil välisõhuga. Kui kuulmistoru avaneb (mis juhtub iga neelamisliigutusega), uueneb trumliõõne õhk. Tänu sellele hoitakse trummikilele trummikile õõnsusest lähtuv rõhk alati välisõhu rõhu tasemel ja seega allub trummikile väljas ja sees sama atmosfäärirõhk.
Selline rõhu tasakaalustamine mõlemal pool trummikile on väga oluline, kuna selle normaalne kõikumine on võimalik ainult siis, kui välisõhu rõhk on võrdne keskkõrvaõõne rõhuga. Kui atmosfääriõhu rõhk ja trumliõõne rõhk erineb, on kuulmisteravus halvenenud. Seega on kuulmistoru justkui omamoodi kaitseklapp, mis ühtlustab rõhku keskkõrvas.
Trummiõõne seinad ja eriti kuulmistoru on vooderdatud epiteeliga ning limaskestade torud on vooderdatud ripsepiteeliga; tema karvade vibratsioon on suunatud neelu poole.
Kuulmistoru neeluots on rikas limaskestade näärmete ja lümfisõlmede poolest.
Süvendi külgmisel küljel on trummikile. Trummikesta (membrana tympani) (joonis 2) tajub õhu helivõnkeid ja edastab need keskkõrva helijuhtimissüsteemi. Sellel on 9 ja 11 mm läbimõõduga ringi või ellipsi kuju ning see koosneb elastsest sidekoest, mille kiud paiknevad radiaalselt välispinnal ja ringikujuliselt sisepinnal; selle paksus on ainult 0,1 mm; see on venitatud mõnevõrra kaldu: ülalt alla ja tagant ettepoole, sissepoole kergelt nõgus, kuna mainitud lihas venitab kuulmekile trummikile õõnsuse seintest kuni malleuse käepidemeni (see tõmbab membraani sissepoole). Kuulmeluude ahel edastab õhuvibratsiooni kuulmekilest sisekõrva täitvasse vedelikku. Trummi membraan ei ole tugevalt venitatud ega kiirga oma tooni, vaid edastab ainult vastuvõetavaid helilaineid. Tänu sellele, et trummikile vibratsioon vaibub väga kiiresti, on see suurepärane rõhuedastaja ja peaaegu ei moonuta helilaine kuju. Väljastpoolt on trummikile kaetud õhenenud nahaga ja trummiõõne poole jäävalt pinnalt limaskestaga, mis on vooderdatud lamerakujulise kihistunud epiteeliga.
Trummikesta ja ovaalse akna vahel on väikeste kuulmisluude süsteem, mis edastab trummikile vibratsiooni sisekõrva: malleus (malleus), alasi (incus) ja jalus (stapes), mis on omavahel ühendatud liigeste ja sidemetega, mida juhivad kaks väikest lihast. Haamer kinnitub käepidemega trummikile sisepinnale ja pea on alasiga liigendatud. Alasi ühendatakse ühe oma protsessiga jalusega, mis asetseb horisontaalselt ja asetatakse selle laia põhjaga (plaadiga) ovaalsesse aknasse, kleepudes tihedalt selle membraani külge.
Riis. 2. Trummikesta ja kuulmisluud seestpoolt. 1 - malleuse pea; 2 - selle ülemine side; 3 - Trummiõõne koobas; 4 - alasi; 5 - hunnik teda; 6 - trummide keel; 7 - püramiidne tõus; 8 - jalus; 9 - haamri käepide; 10 - kuulmekile; 11 - Eustachia toru; 12 - vahesein toru ja lihase poolkanalite vahel; 13 - kuulmekile pingutav lihas; 14 - malleuse eesmine protsess
Trummiõõne lihased väärivad suurt tähelepanu. Üks neist on m. tensor tympani - kinnitunud malleuse kaela külge. Selle kokkutõmbumisega fikseeritakse haamri ja alasi vaheline liigend ning suureneb kuulmekile pinge, mis tekib tugeva helivibratsiooni korral. Samal ajal surutakse jaluse põhi mõnevõrra ovaalsesse aknasse.
Teine lihas on m. stapedius (inimkeha väikseim vöötlihastest) - kinnitatud jaluse pea külge. Selle lihase kokkutõmbumisel tõmmatakse alasi ja jaluse vaheline liigend allapoole ja see piirab jaluse liikumist ovaalses aknas.
Sisekõrv.Sisekõrva esindab kuuldeaparaadi kõige olulisem ja keerulisem osa, mida nimetatakse labürindiks. Sisekõrva labürint asub sügaval oimuluu püramiidis, justkui luuümbrises keskkõrva ja sisemise kuulmislihase vahel. Luukõrva labürindi suurus piki selle pikitelge ei ületa 2 cm.Keskkõrvast eraldavad ovaalsed ja ümarad aknad. Sisekuulmekäigu avaus oimuluu püramiidi pinnal, mille kaudu kuulmisnärv labürindist väljub, on suletud õhukese luuplaadiga, millel on väikesed augud kuulmisnärvi kiududele sisekõrvast väljumiseks. Luulabürindi sees on suletud sidekoe membraanlabürint, mis kordab täpselt luulabürindi kuju, kuid mõnevõrra väiksem. Kitsas ruum luude ja kilede labürindi vahel on täidetud vedelikuga, mis on koostiselt sarnane lümfile ja mida nimetatakse perilümfiks. Ka kogu membraanse labürindi sisemine õõnsus on täidetud vedelikuga, mida nimetatakse endolümfiks. Kilejas labürint, kuid paljudes kohtades, on luulabürindi seintega ühendatud tihedate nööridega, mis kulgevad läbi perilümfiruumi. Selle paigutuse tõttu ripub membraanne labürint luulabürindi sees, nagu ka aju (kolju sees ajukelmetel.
Labürint (joon. 3 ja 4) koosneb kolmest osast: labürindi eeskoda, poolringikujulised kanalikesed ja kõri.
Riis. 3. Kilelabürindi seose skeem luuga. 1 - kanal, mis ühendab emakat kotiga; 2 - ülemine membraanne ampull; 3 - endolümfaatiline kanal; 4 - endolümfaatiline kott; 5 - perilümfaatiline ruum; 6 - ajalise luu püramiid: 7 - membraanse kohleaarse kanali tipp; 8 - side mõlema redeli vahel (helikotrema); 9 - kohleaarne membraanne läbipääs; 10 - vestibüüli trepp; 11 - trummelredel; 12 - kott; 13 - ühendav löök; 14 - perilümfaatiline kanal; 15 - teo ümmargune aken; 16 - vestibüüli ovaalne aken; 17 - Trummiõõs; 18 - kohleaarse läbipääsu pime ots; 19 - tagumine membraanne ampull; 20 - emakas; 21 - poolringikujuline kanal; 22 - ülemine poolringikujuline kulg
Riis. 4. Ristlõige läbi kõrvakalli kulgemise. 1 - vestibüüli trepp; 2 - Reissneri membraan; 3 - sisemembraan; 4 - kohleaarne kanal, milles asub Corti organ (katte- ja põhimembraanide vahel); 5 ja 16 - ripsmetega kuulmisrakud; 6 - tugirakud; 7 - spiraalne side; 8 ja 14 - kohleaarne luukoe; 9 - tugipuur; 10 ja 15 - spetsiaalsed tugirakud (nn Corti rakud - sambad); 11 - trumli trepid; 12 - põhimembraan; 13 - spiraalse kohleaarse ganglioni närvirakud
Kilejas vestibüül (vestibulum) on väike ovaalne õõnsus, mis hõivab labürindi keskosa ja koosneb kahest mullikotist, mis on ühendatud kitsa torukesega; üks neist - tagumine, nn emakas (utriculus), suhtleb membraansete poolringikujuliste viie auguga kanalitega ja eesmine kott (sacculus) - kilese košleaga. Vestibulaarse aparatuuri kõik kotid on täidetud endolümfiga. Kotide seinad on vooderdatud lameepiteeliga, välja arvatud üks piirkond - nn kollatähn, kus on silindriline epiteel, mis sisaldab tugi- ja karvarakke, mis kannavad õhukesi protsesse oma pinnal kotiõõnsuse poole. Kõrgematel loomadel on väikesed lubjakristallid (otoliidid), mis on liimitud üheks tükiks koos neuroepiteelirakkude karvadega, milles lõpevad vestibulaarnärvi (ramus vestibularis - kuulmisnärvi haru) närvikiud.
Eeskoja taga on kolm üksteisega risti asetsevat poolringikujulist kanalit (canales semicirculares) – üks horisontaaltasapinnas ja kaks vertikaalses. Poolringikujulised kanalid on väga kitsad torud, mis on täidetud endolümfiga. Iga kanal moodustab ühes otsas pikenduse - ampulli, kus paiknevad vestibulaarse närvi otsad, jaotunud tundliku epiteeli rakkudes, koondunud nn kuulmiskammkarpi (crista acustica). Kuulmisharja tundliku epiteeli rakud on väga sarnased täpis leiduvatele - ampulli õõnsuse poole jääval pinnal kannavad nad kokku liimitud karvu ja moodustavad omamoodi harja (kupula). Harja vaba pind ulatub kanali vastasseina (ülemise) seinani, jättes selle õõnsuse tühise valendiku vabaks, takistades endolümfi liikumist.
Vestibüüli ees on sigu (cochlea), mis on kilejas spiraalselt keerdunud kanal, mis paikneb samuti luu sees. Inimese kohleaarspiraal teeb 2 3/4käive ümber luu kesktelje ja otsad pimedad. Sisekõrva luuline telg oma tipuga on suunatud keskkõrva poole ja oma alusega sulgeb sisemise kuulmiskanali.
Sisekõrva spiraalse kanali õõnsuses kogu pikkuses väljub ja ulatub luu teljest välja ka spiraalne luuplaat - vahesein, mis jagab sigu spiraalse õõnsuse kaheks käiguks: ülemiseks, mis on ühenduses luu teljega. labürindi eeskoda, nn vestibüülredel (scala vestibuli) ja alumine, mis toetub ühest otsast trumliõõne ümarakna membraanile ja mida seetõttu kutsutakse scala tympani (scala tympani). Neid käike nimetatakse treppideks, kuna spiraalselt keerdudes meenutavad nad viltu tõusva ribaga, kuid ilma astmeteta treppi. Sisekõrva otsas on mõlemad käigud ühendatud umbes 0,03 mm läbimõõduga auguga.
See pikisuunaline luuplaat, mis blokeerib sisekõrva õõnsust, ulatudes välja nõgusast seinast, ei ulatu vastasküljele ja selle jätk on sidekoe membraanne spiraalplaat, mida nimetatakse põhimembraaniks või põhimembraaniks (membrana basilaris), mis külgneb juba tihedalt kumera vastasseinaga kogu sisekõrva ühise õõnsuse ulatuses.
Teine membraan (Reissneri oma) väljub luuplaadi servast nurga all peamisest kõrgemal, mis piirab väikest keskmist kursi kahe esimese käigu vahel (redelid). Seda liikumist nimetatakse kohleaarseks kanaliks (ductus cochlearis) ja see suhtleb vestibüüli kotiga; ta on kuulmisorgan selle sõna õiges tähenduses. Ristlõikes olev sisekõrvakanal on kolmnurga kujuline ja on omakorda jagatud (kuid mitte täielikult) kaheks korruseks kolmanda membraaniga - sisemembraaniga (membrana tectoria), mis ilmselt mängib suurt rolli aistingute tajumise protsess. Selle viimase kanali alumisel korrusel, neuroepiteeli eendi kujul oleva põhimembraani peal, on väga keeruline seade, mis tegelikult tajub kuulmisanalüsaatorit - spiraalne (Corti) organ (organon spirale Cortii) (joonis 1). 5), mida pestakse koos põhimembraaniga intralabürindi vedelikuga ja mängib nägemise suhtes sama rolli kuulmisel kui võrkkestal.
Riis. 5. Corti elundi mikroskoopiline struktuur. 1 - põhimembraan; 2 - kattemembraan; 3 - kuulmisrakud; 4 - kuulmisganglioni rakud
Spiraalorgan koosneb paljudest erinevatest tugi- ja epiteelirakkudest, mis paiknevad põhimembraanil. Piklikud rakud on paigutatud kahte ritta ja neid nimetatakse Korti sammasteks. Mõlema rea rakud on mõnevõrra üksteise poole kaldu ja moodustavad kuni 4000 Corti kaare kogu sisekõrva ulatuses. Sel juhul moodustub kohleaarkanalisse nn sisemine tunnel, mis on täidetud rakkudevahelise ainega. Corti sammaste sisepinnal on hulk silindrilisi epiteelirakke, mille vabal pinnal on 15-20 karva – need on tundlikud, tajuvad, nn karvarakud. Õhukesed ja pikad kiud - kuulmiskarvad, kokku liimimine, moodustage igale sellisele rakule õrnad pintslid. Nende kuulmisrakkude välisküljega külgnevad toetavad Deiteri rakud. Seega on juukserakud ankurdatud basaalmembraanile. Õhukesed mittelihased närvikiud lähenevad neile ja moodustavad neis äärmiselt õrna fibrillaarse võrgustiku. Kuulmisnärv (selle haru - ramus cochlearis) tungib sisekõrva keskele ja läheb mööda selle telge, eraldades arvukalt harusid. Siin kaotab iga puljong närvikiud oma müeliini ja läheb üle närvirakuks, millel on sarnaselt spiraalsete ganglionrakkudega sidekoe ümbris ja gliaalümbrise rakud. Nende närvirakkude kogusumma moodustab spiraalse ganglioni (ganglion spirale), mis hõivab kogu kohleaarse telje perifeeria. Sellest närviganglionist suunatakse närvikiud juba tajuaparaati – spiraalorganisse.
Täpselt sama põhimembraan, millel paikneb spiraalelund, koosneb kõige õhematest, tihedatest ja tihedalt venitatud kiududest ("nööridest") (umbes 30 000), mis, alustades kõrvakõrva alusest (ovaalse akna lähedal) , pikeneb järk-järgult kuni ülemise lokini, ulatudes 50-lt 500-le ?(täpsemalt 0,04125 kuni 0,495 mm), st. Lühikesed ovaalse akna lähedal, muutuvad nad kõrvuti tipu poole järk-järgult pikemaks, suurenedes umbes 10-12 korda. Põhimembraani pikkus alumisest kõri otsani on ligikaudu 33,5 mm.
Möödunud sajandi lõpus kuulmisteooria loonud Helmholtz võrdles kõri peamist membraani selle erineva pikkusega kiududega muusikariistaga - harfiga, ainult selles elavas harfis on tohutul hulgal "keeli". venitatud.
Kuulmisstiimulite tajumisaparaat on kõrvakõrva spiraalne (Corti) organ. Eeskoda ja poolringikujulised kanalid täidavad tasakaaluorganite rolli. Tõsi, keha asendi ja liikumise tajumine ruumis oleneb paljude meeleorganite liigesetalitlusest: nägemine, kompimine, lihastunne jne, s.t. tasakaalu säilitamiseks vajaliku refleksitegevuse tagavad impulsid erinevates organites. Kuid peamine roll selles kuulub vestibüülile ja poolringikujulistele kanalitele.
3.2 Kuulmisanalüsaatori tundlikkus
Inimkõrv tajub 16–20 000 Hz õhuvõngeid helina. Tajutavate helide ülempiir sõltub vanusest: mida vanem inimene, seda madalam on see; sageli ei kuule vanad inimesed kõrgeid toone, näiteks kriketi tekitatavat heli. Paljudel loomadel on ülemine piir kõrgem; koertel on näiteks võimalik moodustada terve rida tinglikke reflekse inimesele kuuldamatute helide peale.
Kõikumisel kuni 300 Hz ja üle 3000 Hz väheneb tundlikkus järsult: näiteks 20 Hz ja ka 20 000 Hz juures. Vanusega kuulmisanalüsaatori tundlikkus reeglina oluliselt väheneb, kuid peamiselt kõrgsageduslike helide suhtes, samas kui madalatele (kuni 1000 võnkumist sekundis) jääb see kuni kõrge eani peaaegu muutumatuks.
See tähendab, et kõnetuvastuse kvaliteedi parandamiseks saavad arvutisüsteemid analüüsist välja jätta sagedused, mis jäävad vahemikku 300-3000 Hz või isegi väljaspool vahemikku 300-2400 Hz.
Täieliku vaikuse tingimustes suureneb kuulmise tundlikkus. Kui aga hakkab kõlama mingi kindla kõrguse ja püsiva intensiivsusega toon, siis sellega kohanemise tulemusena väheneb valjuhääldustunne esmalt kiiresti, seejärel järjest aeglasemalt. Siiski, kuigi vähemal määral, väheneb tundlikkus helide suhtes, mis on sageduselt enam-vähem lähedased kõlavale toonile. Kuid kohanemine ei hõlma tavaliselt kogu tajutavate helide ulatust. Kui heli lakkab, taastub vaikusega kohanemise tõttu eelmine tundlikkuse tase 10-15 sekundiga.
Osaliselt sõltub kohanemine analüsaatori perifeersest osast, nimelt muutustest nii heliaparaadi võimendusfunktsioonis kui ka Corti elundi karvarakkude erutuvuses. Kohanemisnähtustes osaleb ka analüsaatori keskosa, millest annab tunnistust asjaolu, et heli kandmisel ainult ühte kõrva täheldatakse tundlikkuse nihkeid mõlemas kõrvas.
Tundlikkus muutub ka kahe erineva kõrgusega tooni samaaegsel toimel. Viimasel juhul nõrga heli summutab tugevam, peamiselt seetõttu, et tugeva heli mõjul ajukoores tekkiv ergastuse fookus alandab sama analüsaatori ajukoore sektsiooni teiste osade erutatavust. negatiivse induktsiooni tõttu.
Pikaajaline kokkupuude tugevate helidega võib põhjustada kortikaalsete rakkude pärssimist. Selle tulemusena langeb kuulmisanalüsaatori tundlikkus järsult. See seisund püsib mõnda aega pärast ärrituse lakkamist.
Järeldus
Kuulmisanalüsaatori süsteemi keeruline struktuur on tingitud mitmeastmelisest algoritmist signaali edastamiseks aju ajalisesse piirkonda. Välis- ja keskkõrv edastavad helivibratsiooni sisekõrvas paiknevale kõrvakõrvale. Kõrvas paiknevad sensoorsed karvad muudavad vibratsiooni elektrilisteks signaalideks, mis liiguvad mööda närve aju kuulmispiirkonda.
Arvestades kuulmisanalüsaatori toimimist teadmiste edasiseks rakendamiseks kõnetuvastusprogrammide loomisel, tuleks arvestada ka kuulmisorgani tundlikkuse piiridega. Inimese poolt tajutava helivibratsiooni sagedusvahemik on 16-20 000 Hz. Kõne sagedusvahemik on aga juba 300-4000 Hz. Kõne jääb arusaadavaks sagedusvahemiku edasise ahenemisega 300-2400 Hz-ni. Seda asjaolu saab kõnetuvastussüsteemides kasutada häirete mõju vähendamiseks.
Bibliograafia
1.P.A. Baranov, A.V. Vorontsov, S.V. Ševtšenko. Ühiskonnateadus: täielik teatmeteos. Moskva 2013
2.Suur Nõukogude Entsüklopeedia, 3. trükk (1969-1978), 23. köide.
.A.V. Frolov, G.V. Frolov. Kõne süntees ja äratundmine. Kaasaegsed lahendused.
.Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Entsüklopeediline sõnaraamat: tööpsühholoogia, juhtimine, inseneripsühholoogia ja ergonoomika. Moskva, 2005
.Kucherov A.G. Kuulmis- ja tasakaaluorgani anatoomia, füsioloogia ja uurimismeetodid. Moskva, 2002
.Stankov A.G. Inimese anatoomia. Moskva, 1959
7.http://ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47
.
Õpetamine
Vajad abi teema õppimisel?
Meie eksperdid nõustavad või pakuvad juhendamisteenust teile huvipakkuvatel teemadel.
Esitage taotlus märkides teema kohe ära, et saada teada konsultatsiooni saamise võimalusest.
Laadimine...