Орган слуху - вухо - у людини і ссавців складається з трьох частин:
- зовнішнього вуха
- середнього вуха
- внутрішнього вуха
Зовнішнє вухо складається з вушної раковини і зовнішнього слухового проходу, який заходить в глиб скроневої кістки черепа і закритий барабанною перетинкою. Раковина утворена хрящем, покритим з обох сторін шкірою. За допомогою раковини уловлюються звукові коливання повітря. Рухливість раковини забезпечується м'язами. У людини вони рудиментарні, у тварин їх рухливість забезпечує кращу орієнтування по відношенню до джерела звуку.
Зовнішній слуховий прохід має вигляд трубки довжиною 30 мм, покритою шкірою, в якій є особливі залози, що виділяють вушну сірку. Слуховий прохід направляє вловлює звук до середнього вуха. Парні слухові проходи дозволяють точніше локалізувати джерело звуку. В глибині слуховий прохід затягнутий тонкою барабанною перетинкою овальної форми. З боку середнього вуха, в середині барабанної перетинки, укріплена рукоятка молоточка. Перетинка пружна, при ударі звукових хвиль вона без перекручування повторює ці коливання.
Середнє вухо - починається за барабанною перетинкою і являє собою камеру, заповнену повітрям. Середнє вухо пов'язане з допомогою слуховий (євстахієвої) труби з носоглоткою (тому тиск по обидва боки барабанної перетинки однаково). У ньому знаходяться три слухові кісточки, пов'язані між собою:
- молоточок
- ковадло
- стремечко
Своєю рукояткою молоточок з'єднаний з барабанною перетинкою, сприймає її коливання і через дві інші кісточки передає ці коливання до овального вікна внутрішнього вуха в якому коливання повітря перетворюються в коливання рідини. При цьому амплітуда коливань зменшується, а їх сила збільшується приблизно в 20 разів.
У стінці, яка відділяє середнє вухо від внутрішнього, крім овального вікна знаходиться ще кругле вікно, затягнуте перетинкою. Мембрана круглого вікна дає можливість повністю передавати енергію коливань молоточка рідини і дозволяє рідини коливатися як єдиного цілого.
Внутрішнє вухо - розташоване в товщі скроневої кістки і складається зі складної системи сполучених між собою каналів і порожнин, званої лабіринтом. У ньому розрізняють дві частини:
- кістковий лабіринт - заповнений рідиною (перилимфой). Кістковий лабіринт ділять на три частини:
- переддень
- кісткова равлик
- три півколових кісткових каналу
- перетинчастийлабіринт - заповнений рідиною (ендолімфою). Має ті ж частини, що і кістковий:
- перетинчастої переддень представлене двома мішечками - еліптичних (овальним) мішечком і сферичним (круглим) мішечком
- перетинкова равлик
- три перетинчастих півколових каналу
Перетинчастийлабіринт розташовується всередині кісткового, всі частини перетинкового лабіринту за розмірами менше відповідних розмірів кісткового, тому між їх стінками є порожнина, звана перілімфотіческім простором, виконана лімфоподобной рідиною - перилимфой.
Органом слуху є равлик, інші частини лабіринту складають орган рівноваги, що утримує тіло в певному положенні.
Равлик - орган, який сприймає звукові коливання і перетворює їх в нервове збудження. Канал равлики утворює у людини 2,5 витка. По всій довжині кістковий канал равлики розділений двома перегородками: тоншою - вестибулярної мембраною (або мембраною Рейснера) і більш щільною - основний мембраною.
Основна мембрана складається з фіброзної тканини, що включає близько 24 тис. Особливих волокон (слухові струни) різної довжини і натягнутих поперек ходу мембрани - від осі равлики до її зовнішньої стінки (на зразок сходів). Найдовші струни розташовуються у вершини, біля основи - найбільш укорочені. На вершині равлики мембрани з'єднуються і в них є отвір равлики (хелікотрема) для повідомлення верхнього і нижнього ходу равлики.
З порожниною середнього вуха равлик повідомляється через кругле вікно, затягнуте перетинкою, з порожниною передодня - через овальне вікно.
Вестибулярна мембрана і основна мембрана поділяють кістковий канал равлики на три ходи:
- верхній (від овального вікна до вершини равлики) - вестибулярна сходи; сполучається з нижнім каналом равлики через завитковому отвір
- нижній (від круглого вікна до вершини равлики) - барабанна драбина; сполучається з верхнім каналом равлики.
Верхній і нижній ходи равлики заповнені перилимфой, яка відокремлена від порожнини середнього вуха мембраною овального і круглого вікон.
- середній - перетинчастий канал; його порожнина не сполучається з порожниною інших каналів і заповнена ендолімфою. Всередині середнього каналу на основній мембрані розташований звукосприймальний апарат - кортів орган, що складається з рецепторних клітин з виступаючими волосками (волоскові клітини) з нависає над ними покривної мембраною. З волосовими клітинами контактують чутливі закінчення нервових волокон.
Механізм сприйняття звуку
Звукові коливання повітря, проходячи через зовнішній слуховий прохід, викликають коливання барабанної перетинки і через слухові кісточки в посиленому вигляді передаються на перетинку овального вікна, провідного в переддень равлики. Виник сумнів приводить в рух перилімфу і ендолімфу внутрішнього вуха і сприймається волокнами основної мембрани, що несе на собі клітини кортиева органу. Коливання волоскових клітин кортиевого органу викликає зіткнення волосків з покривною мембраною. Волоски згинаються, що призводить до зміни мембранного потенціалу цих клітин і виникнення збудження в нервових волокнах, що обплітають волоскові клітини. За нервових волокнах слухового нерва збудження передається в слуховий аналізатор кори головного мозку.
Людське вухо здатне сприймати звуки частотою від 20 до 20 000 Гц. Фізично звуки характеризуються частотою (числом періодичних коливань в секунду) і силою (амплітудою коливань). Фізіологічно цьому відповідають висота звуку і його гучність. Третя важлива характеристика - звуковий спектр, тобто склад додаткових періодичних коливань (обертонів), що виникають поряд з основною частотою і перевищують його. Звуковий спектр виражається тембром звуку. Саме так розрізняють звуки різних музичних інструментів і людського голосу.
Розрізнення звуків засноване на явищі резонансу, що виникає в волокнах основної мембрани.
Ширина основної мембрани, тобто довжина її волокон, неоднакова: волокна довші у вершини равлики і коротше у її заснування, хоча ширина каналу равлики тут більше. Від довжини волокон залежить їх власна частота коливань: чим коротше волокно, тим на звук більшої частоти воно резонує. Коли в вухо надходить звук високої частоти, то на нього резонують короткі волокна основної мембрани, розташованими біля основи равлики, і збуджуються розташовані на них чутливі клітини. При цьому порушуються не всі клітини, а тільки ті, які знаходяться на волокнах певної довжини. Низькі звуки сприймаються чутливими клітинами кортиева органу, розташованими на довгих волокнах основної мембрани у вершини равлики.
Таким чином, первинний аналіз звукових сигналів починається вже в Кортиєва органі, з якого збудження по волокнах слухового нерва передається в слуховий центр кори головного мозку в скроневій частці, де відбувається їх якісна оцінка.
Слуховий аналізатор людини найбільш чутливий до звуків з частотою 2000-4000 Гц. Деякі тварини (кажани, дельфіни) чують звуки значно більшої частоти - до 100 000 Гц; вони служать їм для ехолокації.
Орган рівноваги - вестибулярний апарат
Вестибулярний апарат регулює положення тіла в просторі. Він складається з розташованих в лабіринті кожного вуха:
- трьох півколових каналів
- двох мішечків передодня
Вестибулярні чутливі клітини ссавців і людини утворюють п'ять рецепторних областей - по одній в півколових каналах, а також в овальному та круглому мішечках.
Півкруглі канали - розташовуються в трьох взаємно перпендикулярних площинах. Усередині є перетинчастий канал, заповнений ендолімфою, між стінкою якого і внутрішньою стороною кісткового лабіринту розташовується перилимфа. В основі кожного напівкружного каналу є розширення - ампула. На внутрішній поверхні ампул перетинчастих проток є виступ - ампулярний гребінець, що складається з чутливих волоскових і опорних клітин. Чутливі волоски, що склеюються між собою, представлені у вигляді пензлика (купуле).
Роздратування чутливих клітин півколових каналів відбувається в результаті переміщення ендолімфи при зміні положення тіла, прискорення або уповільнення руху. Оскільки півкруглі канали розташовані у взаємно перпендикулярних площинах, їх рецептори дратуються при зміні положення або руху тіла в будь-якому напрямку.
Мішечки передодня - містять отолітовий апарат, представлений утвореннями, розкиданими по внутрішній поверхні мішечків. Отолітовий апарат містить рецепторні клітини, від яких відходять волоски; простір між ними заповнений студнеобразной масою. Поверх неї знаходяться отоліти - кристалики двовуглекислого кальцію.
У будь-якому положенні тіла отоліти чинять тиск на якусь групу волоскових клітин, деформують їх волоски. Деформація викликає збудження в нервових волокнах, що обплітають ці клітини. Порушення надходить в нервовий центр, розташований в довгастому мозку, і при незвичайному положенні тіла викликає ряд рухових рефлекторних реакцій, які призводять тіло в нормальне положення.
Таким чином, на відміну від півколових каналів, які сприймають зміну положення тіла, прискорення, уповільнення або зміна напрямку руху тіла, мішечки передодня сприймають тільки положення тіла в просторі.
Вестибулярний апарат тісно пов'язаний з вегетативною нервовою системою. Тому збудження вестибулярного апарату в літаку, на пароплаві, на гойдалках і т.д. супроводжується різними вегетативними рефлексами: зміною артеріального тиску, дихання, секреції, діяльності травних залоз і т.д.
Таблиця. Будова органу слуху
Частини вухаБудоваФункції
Зовнішнє вухо Вушна раковина, слуховий канал, барабанна перетинка - туго натягнута сухожильная перегородка Захищає вухо, вловлює і проводить звуки. Коливання звукових хвиль викликають вібрацію барабанної перетинки, яка передається в середнє вухо Середнє вухо Порожнина заповнена повітрям. Слухові кісточки: молоточок, ковадло, стремечко. Євстахієву труба Проводить звукові коливання. Слухові кісточки (маса 0,05 г) послідовно і рухомо з'єднані. Молоточок примикає до барабанної перетинки і сприймає її коливання, потім передає їх на ковадло і стремечко, яке пов'язане з внутрішнім вухом через овальне вікно, затягнуте еластичною плівкою (сполучною тканиною). Євстахієву труба з'єднує середнє вухо з носоглоткою, забезпечує вирівняні тиск Внутрішнє вухо Порожнина заповнена рідиною. Орган слуху: овальне вікно, равлик, кортів орган Овальний вікно за допомогою еластичної мембрани сприймає коливання, що йдуть від стремечка, і передає їх через рідину порожнини внутрішнього вуха на волоконця равлики. Равлик має канал, що закручується на 2,75 обороту. Посередині каналу равлики проходить перетинкова перегородка - основна мембрана, яка складається з 24 тис. Волокон різної довжини, натягнутих як струни. Над ними нависають циліндричні клітини з волосками, які утворюють кортів орган - слуховий рецептор. Він сприймає коливання волокон і передає збудження в слухову зону кори великих півкуль, де формуються звукові сигнали (слова, музика) Орган рівноваги: три півколових каналу і отолітовий апарат Органи рівноваги сприймають положення тіла в просторі. Передають збудження в довгастий мозок, після чого виникають рефлекторні рухи, що призводять тіло в нормальне положення
гігієна слуху
Для запобігання органу слуху від шкідливих впливів і проникнення інфекції слід дотримуватися деяких гігієнічні заходи. Надлишок вушної сірки, що виділяється залозами в зовнішньому слуховому проході і захищає вухо від проникнення мікробів і пилу, може привести до утворення сірчаної пробки і викликати ослаблення слуху. Тому необхідно постійно стежити за чистотою вух, регулярно мити вуха теплою мильною водою. Якщо накопичилося багато сірки, ні в якому разі не можна видаляти її твердими предметами (небезпека пошкодження барабанної перетинки); необхідно звернутися до лікаря, щоб він видалив пробки
При інфекційних захворюваннях (грип, ангіна, кір) мікроби з носоглотки можуть проникнути через слухову трубу в порожнину середнього вуха і викликати запалення.
Перевтома нервової системи і перенапруження слуху можуть викликати різкі звуки і шуми. Особливо шкідливо діє тривалий шум, при цьому настає туговухість та навіть глухота. Сильний шум знижує продуктивність праці до 40-60%. Для боротьби з шумами в виробничих умовах застосовують облицювання стін і стель спеціальними матеріалами, що поглинають звук, індивідуальні протишумні навушники. Мотори і верстати встановлюють на фундаменти, які глушать шум від струсу механізмів.
