Organul auditiv. Organul auzului uman: structură, funcții și semnificație în viața socială. Structura urechii interne

Auzul este un tip de sensibilitate care determină percepția vibrațiilor sonore. Importanța sa este de neprețuit în dezvoltarea mentală a unei personalități cu drepturi depline. Datorită auzului, partea sonoră a realității înconjurătoare este cunoscută, sunetele naturii sunt cunoscute. Fără sunet, comunicarea vocală audibilă între oameni, oameni și animale, între oameni și natură este imposibilă; fără el, operele muzicale nu ar putea apărea.

Acuitatea auzului oamenilor variază. La unele este redusă sau normală, la altele este crescută. Sunt oameni cu pitch absolut. Ei sunt capabili să recunoască tonul unui anumit ton din memorie. O ureche pentru muzică vă permite să determinați cu precizie intervalele dintre sunete de diferite tonuri și să recunoașteți melodiile. Persoanele cu ureche pentru muzică atunci când interpretează lucrări muzicale au simțul ritmului și sunt capabile să repete cu acuratețe un anumit ton sau o frază muzicală.

Folosind auzul, oamenii sunt capabili să determine direcția sunetului și sursa acestuia. Această proprietate vă permite să navigați în spațiu, pe sol, pentru a distinge difuzorul printre câteva altele. Auzul, împreună cu alte tipuri de sensibilitate (viziunea), avertizează asupra pericolelor care apar în timpul muncii, fiind în aer liber, în mijlocul naturii. În general, auzul, ca și viziunea, face viața unei persoane bogată spiritual.

O persoană percepe undele sonore cu ajutorul auzului cu o frecvență de oscilație de 16 până la 20.000 de herți. Pe măsură ce îmbătrânim, percepția noastră asupra frecvențelor înalte scade. Percepția auditivă scade, de asemenea, atunci când este expus la sunete de mare putere, frecvențe înalte și mai ales joase.

Una dintre părțile urechii interne - vestibularul - determină simțul poziției corpului în spațiu, menține echilibrul corpului și asigură poziția verticală a unei persoane.

Cum funcționează urechea umană?

Exterior, mijloc și interior - părțile principale ale urechii

Osul temporal uman este sediul osos al organului auditiv. Este format din trei secțiuni principale: externă, mijlocie și internă. Primele două servesc la conducerea sunetelor, al treilea conține un aparat sensibil la sunet și un aparat de echilibru.

Structura urechii externe

Urechea externă este reprezentată de auriculă, canalul auditiv extern și timpanul. Auricul prinde și direcționează undele sonore în canalul urechii, dar la oameni aproape că și-a pierdut scopul principal.

Canalul auditiv extern conduce sunetele către timpan. În pereții săi există glande sebacee care secretă așa-numita ceară. Timpanul este situat la granița dintre urechea externă și cea medie. Aceasta este o placă rotundă care măsoară 9*11 mm. Primește vibrații sonore.

Structura urechii medii

Diagrama structurii urechii medii umane cu o descriere

Urechea medie este situată între canalul auditiv extern și urechea internă. Este format din cavitatea timpanică, care este situată direct în spatele timpanului, în care comunică cu nazofaringe prin trompa lui Eustachio. Cavitatea timpanică are un volum de aproximativ 1 cm cub.

Conține trei osule auditive conectate între ele:

• Ciocan;
• nicovală;
• stapes.

Aceste osule transmit vibrații sonore de la timpan la fereastra ovală a urechii interne. Acestea reduc amplitudinea și măresc puterea sunetului.

Structura urechii interne

Diagrama structurii urechii interne umane

Urechea internă, sau labirintul, este un sistem de cavități și canale umplute cu lichid. Funcția de auz aici este îndeplinită numai de cohlee - un canal răsucit în spirală (2,5 spire). Părțile rămase ale urechii interne asigură menținerea echilibrului corpului în spațiu.

Vibrațiile sonore din timpan sunt transmise prin sistemul osului auditiv prin foramenul oval către lichidul care umple urechea internă. Vibrând, lichidul irită receptorii aflați în organul spiral (corti) al cohleei.

organ spiralat- Acesta este un aparat de recepție a sunetului situat în cohlee. Este format dintr-o membrană principală (placă) cu celule de susținere și receptor, precum și o membrană de acoperire atârnând peste ele. Celulele receptoare (perceptoare) au o formă alungită. Un capăt al acestora este fixat pe membrana principală, iar capătul opus conține 30-120 de fire de păr de lungimi diferite. Acești fire de păr sunt spălate de lichid (endolimfă) și vin în contact cu placa tegumentară care atârnă deasupra lor.

Vibrațiile sonore de la timpan și osculele auditive sunt transmise fluidului care umple canalele cohleare. Aceste vibrații provoacă vibrații ale membranei principale împreună cu receptorii de păr ai organului spiralat.

În timpul oscilațiilor, celulele capilare ating membrana tegumentară. Ca urmare a acestui fapt, în ele apare o diferență de potențial electric, ceea ce duce la excitarea fibrelor nervoase auditive care se extind de la receptori. Se dovedește un fel de efect de microfon, în care energia mecanică a vibrațiilor endolimfei este convertită în excitație nervoasă electrică. Natura excitațiilor depinde de proprietățile undelor sonore. Tonurile înalte sunt preluate de o porțiune îngustă a membranei principale, la baza cohleei. Tonurile joase sunt înregistrate de partea largă a membranei principale, la vârful cohleei.

De la receptorii organului Corti, excitația se răspândește de-a lungul fibrelor nervului auditiv către centrii auditivi subcortical și corticali (în lobul temporal). Întregul sistem, inclusiv părțile conductoare de sunet ale urechii medii și interne, receptorii, fibrele nervoase, centrii auditivi din creier, formează analizatorul auditiv.

Aparatul vestibular și orientarea în spațiu

După cum am menționat deja, urechea internă joacă un rol dublu: percepția sunetelor (cohleea cu organul Corti), precum și reglarea poziției corpului în spațiu, echilibru. Ultima funcție este asigurată de aparatul vestibular, care constă din doi saci - rotund și oval - și trei canale semicirculare. Sunt interconectate și umplute cu lichid. Pe suprafața interioară a sacilor și prelungirile canalelor semicirculare există celule de păr sensibile. Fibrele nervoase se extind din ele.

Accelerațiile unghiulare sunt percepute în principal de receptorii localizați în canalele semicirculare. Receptorii sunt excitați de presiunea fluidului canalului. Accelerațiile în linie dreaptă sunt înregistrate de receptorii sacilor vestibuli, unde aparatul otolit. Este format din firele de păr senzoriale ale celulelor nervoase încorporate într-o substanță gelatinoasă. Împreună formează o membrană. Partea superioară a membranei conține incluziuni de cristale de bicarbonat de calciu - otoliti. Sub influența accelerațiilor liniare, aceste cristale forțează membrana să se îndoaie prin forța gravitației lor. În acest caz, apar deformări ale firelor de păr și în ele are loc excitația, care este transmisă de-a lungul nervului corespunzător către sistemul nervos central.

Funcția aparatului vestibular în ansamblu poate fi reprezentată astfel. Mișcarea fluidului conținut în aparatul vestibular, cauzată de mișcarea corpului, tremurări, pitching, provoacă iritația firelor de păr sensibile ale receptorilor. Excitațiile sunt transmise de-a lungul nervilor cranieni către medula oblongata și pons. De aici merg la cerebel, precum și la măduva spinării. Această legătură cu măduva spinării determină mișcări reflexe (involuntare) ale mușchilor gâtului, trunchiului și membrelor, care aliniază poziția capului și a trunchiului și previne căderile.

Atunci când se determină în mod conștient poziția capului, excitația vine de la medulara alungită și de la pons prin talamusul vizual către cortexul cerebral. Se crede că centrii corticali pentru controlul echilibrului și poziției corpului în spațiu sunt localizați în lobii parietali și temporali ai creierului. Datorită capetelor corticale ale analizorului, este posibil controlul conștient al echilibrului și al poziției corpului, iar postura verticală este asigurată.

Igiena auzului

• Fizic;
• chimic
• microorganisme.

Riscuri fizice

Factorii fizici trebuie înțeleși ca efecte traumatice în timpul vânătăilor, la culesul diferitelor obiecte din canalul auditiv extern, precum și zgomot constant și mai ales vibrații sonore de frecvențe ultraînalte și mai ales infra-joase. Leziunile sunt accidente și nu pot fi întotdeauna prevenite, dar leziunile timpanului în timpul curățării urechilor pot fi complet evitate.

Cum să curățați corect urechile unei persoane? Pentru a îndepărta ceara este suficient să vă spălați zilnic urechile și nu va fi nevoie să o curățați cu obiecte aspre.

O persoană întâlnește ultrasunete și infrasunete numai în condiții de producție. Pentru a preveni efectele nocive ale acestora asupra organelor auzului, trebuie respectate regulile de siguranță.

Zgomotul constant în orașele mari și în întreprinderi are un efect dăunător asupra organului auditiv. Cu toate acestea, serviciul de sănătate luptă împotriva acestor fenomene, iar gândirea inginerească și tehnică vizează dezvoltarea tehnologiei de producție pentru reducerea nivelului de zgomot.

Situația este mai gravă pentru cei cărora le place să cânte la instrumente muzicale cu voce tare. Efectul căștilor asupra auzului unei persoane este deosebit de negativ atunci când ascultați muzică tare. La astfel de indivizi, nivelul de percepție a sunetelor scade. Există o singură recomandare - să te obișnuiești cu un volum moderat.

Pericole chimice

Bolile auzului ca urmare a acțiunii substanțelor chimice apar în principal din cauza încălcării măsurilor de siguranță în manipularea acestora. Prin urmare, trebuie să respectați regulile de lucru cu substanțe chimice. Dacă nu cunoașteți proprietățile unei substanțe, atunci nu ar trebui să o utilizați.

Microorganismele ca factor nociv

Deteriorarea organului auzului de către microorganismele patogene poate fi prevenită prin vindecarea în timp util a nazofaringelui, din care agenții patogeni pătrund în urechea medie prin canalul Eustachian și provoacă inițial inflamație, iar dacă tratamentul este întârziat, scăderea și chiar pierderea auzului.

Pentru a păstra auzul, sunt importante măsurile generale de întărire: organizarea unui stil de viață sănătos, respectarea unui program de muncă și odihnă, pregătire fizică și întărire rezonabilă.

Pentru persoanele care suferă de slăbiciune a aparatului vestibular, manifestată prin intoleranță la călătorii în transport, sunt de dorit antrenamente și exerciții speciale. Aceste exerciții au ca scop reducerea excitabilității aparatului de echilibru. Se fac pe scaune rotative și simulatoare speciale. Cel mai accesibil antrenament se poate face pe leagăn, crescându-i treptat timpul. În plus, se folosesc exerciții de gimnastică: mișcări de rotație ale capului, corpului, sărituri, sărituri. Desigur, antrenamentul aparatului vestibular se efectuează sub supraveghere medicală.

Toți analizatorii analizați determină dezvoltarea armonioasă a individului doar cu o interacțiune strânsă.

Organul auzului uman este un organ pereche conceput pentru a percepe semnalele sonore, care, la rândul lor, afectează calitatea orientării în mediu.

Semnalele sonore sunt percepute folosind un analizor de sunet, a cărui unitate structurală principală sunt fonoreceptorii. Nervul auditiv, care face parte din nervul vestibulocohlear, realizează informații sub formă de semnale. Punctul final de recepție a semnalelor și locul procesării acestora este secțiunea corticală a analizorului auditiv, situată în cortexul cerebral, în lobul temporal al acestuia. Informații mai detaliate despre structura organului auditiv sunt prezentate mai jos.

Organul auzului uman este urechea, care are trei secțiuni:

• Urechea externă, reprezentată de pinna, canalul auditiv extern și timpanul. Auricula este formată din cartilaj elastic acoperit cu piele și are o formă complexă. În cele mai multe cazuri, este nemișcat, funcțiile sale sunt minime (comparativ cu animalele). Lungimea canalului auditiv extern variază de la 27 la 35 mm, diametrul este de aproximativ 6-8 mm. Sarcina sa principală este să conducă vibrațiile sonore către timpan. În cele din urmă, membrana timpanică, formată din țesut conjunctiv, este peretele exterior al cavității timpanice și separă urechea medie de urechea externă;
• Urechea medie este situată în cavitatea timpanică, o depresiune în osul temporal. Cavitatea timpanică conține trei osicule auditive, cunoscute sub numele de maleus, incus și stape. În plus, în urechea medie există o trompa lui Eustachio care leagă cavitatea urechii medii cu nazofaringe. Interacționând între ele, osiculele auditive direcționează vibrațiile sonore către urechea internă;
• Urechea internă este un labirint membranos situat în osul temporal. Urechea internă este împărțită în vestibul, trei canale semicirculare și cohlee. Doar cohleea este direct legată de organul auzului, în timp ce celelalte două elemente ale urechii interne fac parte din organul echilibrului. Melcul arată ca un con subțire răsucit în formă de spirală. Pe toată lungimea sa, este împărțit în trei canale folosind două membrane - scala vestibul (superioară), ductul cohlear (mijloc) și scala tympani (inferioară). În acest caz, canalele inferioare și superioare sunt umplute cu un fluid special - perilimfă, iar canalul cohlear este umplut cu endolimfă. Membrana principală a cohleei conține organul lui Corti, un aparat care percepe sunetele;
• Organul lui Corti este reprezentat de mai multe rânduri de celule de păr care funcționează ca receptori. Pe lângă celulele receptore ale lui Corti, organul conține o membrană de acoperire care atârnă peste celulele părului. În organul lui Corti, vibrațiile fluidelor care umplu urechea sunt transformate într-un impuls nervos. Schematic, acest proces arată astfel: vibrațiile sonore sunt transmise de la fluidul care umple cohleea către stape, datorită cărora membrana cu celulele capilare situate pe ea începe să vibreze. În timpul vibrațiilor, ele ating membrana tegumentară, ceea ce îi duce la o stare de excitare, iar aceasta, la rândul său, atrage după sine formarea unui impuls nervos. Fiecare celulă de păr este conectată la un neuron senzorial, care împreună formează nervul auditiv.

Boli de auz

Protecția auzului și prevenirea bolilor ar trebui să fie regulate, deoarece unele boli pot provoca nu numai deficiențe de auz și, în consecință, orientarea spațială, dar pot afecta și simțul echilibrului. În plus, structura destul de complexă a organului auditiv și o anumită izolare a unora dintre părțile sale complică adesea diagnosticul bolilor și tratamentul acestora.

Cele mai frecvente boli ale organului auzului pot fi împărțite în patru categorii: inflamatorii, neinflamatorii, rezultate din leziuni și cauzate de invazia fungică:

• Bolile inflamatorii ale organului auzului, dintre care cele mai frecvente sunt otita medie, labirintita și otoscleroza, apar după boli virale sau infecțioase. Manifestările otitei externe includ supurație, durere și mâncărime în zona canalului urechii. Uneori, simptomul este pierderea auzului. În absența unui tratament în timp util, otita devine adesea cronică sau dezvoltă complicații. Inflamația urechii medii este însoțită de o creștere a temperaturii, pierderea severă a auzului și dureri ascuțite în ureche. Apariția scurgerii purulente este un semn de otită medie purulentă. Cu tratamentul întârziat al acestei boli a organului auditiv, există o probabilitate mare de deteriorare a timpanului. În cele din urmă, otita medie a urechii interne provoacă amețeli, o scădere rapidă a calității auzului și incapacitatea de a concentra privirea. Complicațiile acestei boli pot include labirintită, meningită, abces cerebral, otrăvire a sângelui;
• Boli neinflamatorii ale organului auditiv. Acestea includ, în special, otoscleroza, o leziune ereditară a osului capsulei urechii care provoacă pierderea auzului. Cu o altă boală a urechii, boala Meniere, cantitatea de lichid din cavitatea urechii interne crește, ceea ce pune presiune asupra aparatului vestibular. Semnele bolii sunt vărsături, greață, tinitus și pierderea progresivă a auzului. Un alt tip de boală neinflamatoare este nevrita nervului vestibulocohlear. Poate provoca pierderea auzului. Cel mai adesea, metodele chirurgicale sunt folosite pentru a trata bolile neinflamatorii ale urechii, motiv pentru care este importantă protecția în timp util și minuțioasă a organelor auditive, ceea ce va preveni agravarea bolii;
• Bolile fungice ale organului auzului sunt de obicei cauzate de ciuperci oportuniste. Cursul unor astfel de boli este complicat, ducând adesea la sepsis. În unele cazuri, otomicoza se dezvoltă în perioada postoperatorie, cu leziuni traumatice ale pielii etc. În cazul bolilor fungice, plângerile frecvente ale pacienților includ scurgeri de la ureche, mâncărime constantă și tinitus. Tratamentul bolilor este pe termen lung, dar prezența ciupercilor în ureche nu provoacă întotdeauna dezvoltarea bolii. Prevenirea și îngrijirea corespunzătoare a organelor auzului va preveni dezvoltarea bolii.

Semnalele acustice care se propagă în mediul extern sunt percepute de creierul uman ca urmare a unei serii de transformări efectuate la diferite niveluri ale sistemului auditiv.
Analizorul auditiv este un singur sistem care funcționează integral, format din trei secțiuni: a) periferic sau receptor; b) mediu, sau conductiv; c) central, sau cortical.
Este caracteristic faptul că semnalul acustic de intrare este mai întâi descompus în unele componente spectral-temporale, care sunt apoi codificate sub formă de secvențe de impulsuri multicanal. Și o astfel de înregistrare, obținută la nivelul fibrelor nervoase auditive, este apoi utilizată în decodificarea ulterioară a semnalelor de către centrii superiori ai sistemului auditiv în procesul de percepție.
Secțiunea periferică a analizorului este formată din celule nervoase speciale care percep un anumit tip de stimulare. Aceste celule sunt un receptor, care este un transformator (convertor) special al energiei stimulării externe în energia excitației nervoase. La nivelul părții periferice a sistemului auditiv se îndeplinesc următoarele funcții:
1. Sunt create condiții de recepție a semnalului care asigură o sensibilitate maximă cu un raport semnal-zgomot acceptabil.
2. Se realizează descompunerea multicanal spectral-temporală a semnalelor în componente.
3. Descrierea analogică multicanal a semnalelor este convertită în activitate de impuls a fibrelor nervoase auditive.
Organul auzului are o structură complexă și îndeplinește funcțiile unui analizor de sunet. Figura 2 prezintă schematic organul auditiv uman, care este împărțit în trei părți - urechea externă, medie și internă (cohleea). Figura 3 prezintă o secțiune transversală a urechii umane.
Secțiunea de conducere este formată din fibre nervoase și celule ale centrilor nervoși intermediari din măduva spinării și trunchiul cerebral. Funcția acestei secțiuni este de a conduce excitația nervoasă de la receptor la capătul cortical al analizorului.

Orez. 2.: A - urechea exterioară; B - urechea medie; B - urechea internă (cohleea)

Orez. 3. Secțiune transversală a urechii umane:
1 - auricul; 2 - canalul auditiv extern; 3 - timpan; 4 - melc; 5 - ciocan; 6 - nicovala; 7 - etrier; 8 - tub auditiv; 9 - fereastră ovală; 10 - fereastră rotundă; 11, 12, 13 - canale semicirculare - orizontale, verticale, respectiv posterioare; 14 - nervul facial; 15 - nervul vestibular; 16 - nervul auditiv; 17 - osul temporal

Secțiunea centrală sau corticală este secțiunea cea mai înaltă a analizorului. Aici are loc analiza și sinteza stimulilor proveniți din partea periferică a sistemului auditiv.
Sistemul auditiv distinge între dispozitivele conducătoare și receptoare de sunet, care au scopuri funcționale specifice.
Aparatul conducător al sunetului conduce vibrațiile sonore către celulele receptorului și constă din urechea exterioară și medie, ferestrele labirintice ale urechii interne și mediile sale fluide.
Aparatul de recepție a sunetului transformă energia sonoră în stimulare nervoasă și o transmite secțiunii centrale a analizorului. Include celulele capilare ale urechii, nervul auditiv, formațiunile neuronale și centrii auditivi din lobul temporal al creierului.

URECHEA EXTERNĂ

Urechea externă (vezi Fig. 3 și 4) este formată dintr-o concă cutanat-cartilaginoasă și canalul auditiv extern, care se termină la timpan. Auricula are forma unei pâlnii, care se transformă într-un tub - canalul auditiv; echipat cu șase mușchi rudimentari interni și trei externi. În față, auriculul are o formațiune cartilaginoasă particulară (tragus) sub forma unei proeminențe care limitează canalul auditiv extern; in spatele acestuia se afla adiacent procesului mastoidian, formand un pliu postauricular. Partea superioară a auriculului formează o buclă; partea sa inferioară - lobul - spre deosebire de alte părți din structura sa anatomică, nu are cartilaj, dar are țesut adipos.
Auriculul joacă rolul unui colector de unde sonore și este implicat în localizarea sunetelor. Măsurătorile acustice au arătat că presiunea undei sonore la intrarea în canalul auditiv extern este aproape de două ori presiunea din câmpul sonor liber.

Orez. 4.: urechea exterioară:1 - bucla; 2 - fosa triunghiulara; 3 - antihelix (antihelix); 4 - piciorul antihelixului; 5 - auricul; 6 - antihelix (antiragus); 7 - lobul urechii; 8 - tragus; 9 - picior elicoidal

Elevațiile și șanțurile suprafeței auriculei sunt folosite în aparatele auditive pentru a fixa urechile. La copii, este foarte moale, cu elasticitate redusă, adânciturile sale par mai proeminente, iar bucla și lobul sunt mai puțin distincte. Conductul auditiv, în care trece auriculul, este un canal sinuos la adult, de 22-27 mm lungime, cu un degajare de 5-8 mm. La copii, este mult mai scurt și are o formațiune membrano-cartilaginoasă în formă de fante. Pe măsură ce copilul crește, canalul urechii devine oval, iar până la vârsta de 10-12 ani forma și lungimea lui se apropie de aceleași dimensiuni ca ale unui adult.
Partea exterioară a acestui canal este formată din cartilaj, partea interioară este secțiunea osoasă. Canalul urechii este căptușit cu piele cu fire de păr mici, glande sebacee și sulfuroase care produc cerumă. Partea sa cartilaginoasă este mobilă, iar trăgând învelișul în sus și înapoi, puteți extinde lumenul și puteți modifica curbura acestuia, care trebuie luată în considerare atunci când faceți o turnare a canalului urechii.
Principalele funcții ale urechii externe sunt: ​​localizarea sursei de sunet, amplificarea sunetelor de înaltă frecvență, conducerea undelor sonore către timpan, determinarea deplasării sursei sonore în plan vertical, protejarea urechii interne și menținerea unei temperaturi stabile.

Urechea mijlocie

Urechea medie este situată adânc în osul temporal și constă dintr-un număr de cavități comunicante - cavitatea timpanică, celulele mastoide, membrana timpanică, osiculele auditive și tubul auditiv (vezi Fig. 5). Urechea medie este separată de canalul auditiv extern prin timpan, adică. Cavitatea timpanică este situată între timpan și labirintul urechii. Peretele anterior este cel mai îngust; duce în deschiderea trompei lui Eustachio, prin care cavitatea timpanică comunică cu cavitatea nazofaringelui. Peretele inferior este o placă osoasă subțire care separă cavitatea timpanică de un vas de sânge mare - bulbul venei jugulare interne. Peretele posterior al cavității timpanice din partea sa superioară are o deschidere care duce la sistemul de celule de aer al procesului mastoid. Peretele superior - de asemenea o placă subțire de os - separă cavitatea timpanică de fosa craniană mijlocie, unde se află lobul temporal al creierului. Peretele interior al cavității timpanice este și peretele exterior al labirintului auricular (urechea internă) și separă urechea medie de urechea internă. Pe peretele labirintic există o proeminență (promontoriu) formată din bucla principală a cohleei.

Orez. 5. Urechea medie: 1 - mușchi care strânge membrana timpanică; 2 - ciocan; 3 - nicovala; 4 - mușchiul stapedius; 5 - nervul facial; 6 - placa de picioare a etrierului; 7 - timpan

Deasupra acesteia din urmă se află fereastra ovală, închisă de placa stape; deasupra acesteia, de sus în jos și din față în spate, trece canalul nervului facial. Deasupra canalului nervului facial există o parte extinsă a canalului semicircular orizontal - ampula. Posterior și inferioară proeminenței se află o fereastră rotundă, care este închisă de o membrană elastică subțire numită membrană timpanică secundară.
În legătură cu caracteristicile indicate ale anatomiei cavității timpanice, se dovedește că tranziția procesului inflamator atunci când urechea medie este deteriorată (otita medie acută, exacerbarea otitei medii cronice):
. prin peretele superior al cavității - până la meninge și creier (pot apărea meningită, meningoencefalită, abces cerebral);
. prin peretele inferior - pe vasele de sânge mari (inflamația și tromboza vaselor de sânge mari; poate apărea tromboflebită, tromboză sinusală);
. prin peretele interior - până la labirintul urechii (labirintită);
. prin peretele posterior - pe procesul mastoid (inflamația procesului mastoid, mastoidita).
Procesul inflamator se poate extinde la nervul facial, canalul căruia trece de-a lungul peretelui interior posterior al cavității timpanice, ceea ce duce adesea la pareză sau paralizie a nervului facial.

Peretele exterior al cavității timpanice este membrana timpanică (Fig. 6), care este o membrană fibroasă densă de 0,1 mm grosime, are o formă conică cu contururi eliptice și o suprafață de aproximativ 85 mm2 (din care doar 55 mm2 este expus undei sonore). Odată cu vârsta, forma și dimensiunea timpanului rămân aproape neschimbate. La exterior este acoperit cu epidermă, la interior cu mucoasă. Cea mai mare parte a membranei timpanice este formată din fibre de colagen radiale și circulare care asigură tensiunea acesteia. Zona sa centrală seamănă cu un con cu o depresiune în mijloc.

Orez. 6. Timpan: 1, 2, 3, 4 - cadrane - posterosuperior, anterosuperior, posteroinferior, respectiv anterioinferior; 5 - proces scurt al maleusului; 6 - con de lumină; 7 - mâner de ciocan

Timpanul este împărțit în două părți - tensionat și relaxat. Prima este mai mare ca suprafață, situată în centru și mai jos. Partea relaxată, de dimensiuni mici, este situată în partea de sus. Datorita formei sale in forma de con si a tensiunii inegale in zone diferite, timpanul are o usoara rezonanta intrinseca si transmite unde sonore de diferite frecvente cu aproape aceeasi putere, fara distorsiuni.
Cavitatea timpanică este închisă în piramida osului temporal și este un spațiu sub formă de fante de formă neregulată. Volumul său este de 1-2 cm3, înălțimea 15-16 mm, lățime 4-6 mm. Cea mai mare parte a peretelui exterior al cavității timpanice este membrana timpanică, părțile rămase sunt țesut osos, în principal piramidele osului temporal. Peretele interior al cavității timpanice servește ca peretele exterior al urechii interne. Are două deschideri: fereastra cohleei (diametrul 1-2 mm) și fereastra vestibulului (diametrul 3-4 mm). Acesta din urmă este închis de baza stapei, fereastra cohleei este acoperită de o membrană fibroasă. Pe peretele interior al cavității timpanice există o umflătură - un promontoriu sau promontoriu, care este format din bucla principală (bazală) a cohleei. Deasupra acestuia se află un canal osos în care se află nervul facial, iar deasupra lui și în spatele lui se află ampula canalului semicircular orizontal. Peretele superior al cavității timpanice mărginește cavitatea craniană; pe spate există o deschidere care leagă cavitatea timpanică cu celulele pneumatice ale procesului mastoid; în peretele anterior se află gura tubului auditiv, care leagă cavitatea timpanică cu cavitatea nazofaringelui.
În mod convențional, cavitatea timpanică este împărțită în trei secțiuni: cea superioară - spațiul supratimpanic, sau mansardă; mijloc - mezotimpan; inferior - subsol.
Secțiunea superioară este situată deasupra procesului scurt al malleusului, mijlocul (mezotimpanul) este situat între procesul scurt al malleusului și peretele inferior al canalului auditiv extern, cel inferior este o mică depresiune situată sub nivelul de atașare al membrana timpanica.
Cavitatea timpanică este căptușită cu membrană mucoasă, care conține un număr mic de glande mucoase. Cavitatea conține trei osicule auditive și doi mușchi miniaturali - mușchiul tensor timpanului și mușchiul stape. Primul începe de la peretele anterior al cavității timpanice, unde este atașat de hemicanalul osos, apoi, trecând prin cavitatea timpanică, se transformă într-un tendon și este țesut în mânerul maleului. Mușchiul etapă provine din peretele posterior și se termină la gâtul și capul bretei.
Între timpan și urechea internă se află trei oase ale sistemului sunet-conductor: maleusul, incusul și etrierul (Fig. 7). Dintre acestea, cel exterior - malleusul - este țesut cu un mâner în stratul fibros al timpanului și legat de osul mijlociu - nicovala, care, la rândul său, este legată de osul auditiv interior - etrierul. Osiculele auditive sunt conectate între ele și cu timpanul prin mușchi și ligamente de dimensiuni mici, care sunt acoperite cu o membrană mucoasă, care este o continuare a membranei mucoase a cavității timpanice.
Mareleu (lungimea sa este de 9 mm) are un cap, un gât, un mâner și un proces scurt. Navala (greutate 25-27 mg) este formată dintr-un corp și două procese: scurtă și lungă. Etrierul este format dintr-o placă pentru cap, gât și picior. Acesta din urmă este asigurat de un ligament și introdus în fereastra ovală a labirintului auricular (urechea internă). Capul maleusului este conectat la corpul incusului prin articulația cu meniscul, iar procesul lung al incusului este conectat la capul stapei.
Odată cu articularea indicată a osiculelor auditive între ele, maleul și incusul sunt atașate de peretele cavității timpanice cu ajutorul unui aparat ligamentar. Datorită faptului că mânerul malleusului este fuzionat cu timpanul, iar brațele din zona ferestrei ovale sunt conectate la labirintul urechii, acest sistem conducător al sunetului, care răspunde la vibrațiile sonore, transmite vibrații de timpanul la mediul fluid al urechii interne (perilimfa si endolimfa).

Orez. 7. Osule auditive: 1 - maleus; 2 - nicovală; 3 - etrier

În cavitatea urechii medii există doi mușchi implicați în mecanismul de conducere a sunetului. Primul mușchi tensor timpanului începe în porțiunea cartilaginoasă a trompei lui Eustachio, merge de la peretele interior al cavității timpanice la peretele exterior și este atașat de partea superioară a mânerului maleului. Acest mușchi este inervat de nervul trigemen. Al doilea mușchi (stapedius) este situat în canalul osos din peretele posterior al cavității timpanice și este atașat de gâtul stapei. Acest mușchi este inervat de nervul facial. Până la nașterea unei persoane, osiculele auditive ajung la deplina dezvoltare și nu au capacitatea de a se regenera sau restaura, astfel încât deteriorarea sau distrugerea lor este un proces ireversibil.
Pe lângă osiculele auditive și mușchii intraauriculari, cavitatea timpanică conține și un nerv senzitiv. Trece între malleus și incus și oferă senzații de gust limbii.
Cavitatea timpanică comunică cu cavitățile procesului mastoid și trompei lui Eustachio, care sunt, de asemenea, componente ale urechii medii. Procesul mastoidian este o formațiune osoasă care seamănă cu o prismă neregulată de formă, delimitată de patru pereți și situată cu baza în sus și vârful în jos. Peretele exterior al procesului mastoid are formă triunghiulară, suprafața apexului procesului este tuberoasă, mai ales în locul în care este atașat mușchiul sternoclavicular. În grosimea procesului mastoid există un sistem de celule de aer interconectate, a căror dimensiune variază. Cea mai mare celulă a procesului mastoid, care este o cavitate de aer care comunică cu cavitatea timpanică, se numește antrum (peștera).
În timpul procesului inflamator din urechea medie, structura celulară a procesului mastoid este adesea perturbată sau dispare complet. Spre deosebire de structura pneumatică normală, procesul mastoid în astfel de cazuri capătă un caracter sclerotic.
Trompa lui Eustachiu, sau tubul auditiv, este un canal care leagă cavitatea timpanică cu cavitatea nazofaringiană. Gura sa este situată în partea antero-inferioară a peretelui anterior al cavității timpanice, iar în nazofaringe deschiderea trompei lui Eustachie este situată pe peretele său lateral la nivelul capătului posterior al cornetului inferior. Lungimea trompei lui Eustachie la adult este în medie de 35-40 mm, iar la copii este mai scurtă, mai lată și situată mai orizontal, ceea ce facilitează pătrunderea infecției din nazofaringe în cavitatea timpanică și posibilitatea de inflamare a urechea medie (otita medie acută). Partea superioară a tubului, care este conectată la cavitatea timpanică și ocupă o treime din lungimea acesteia, este formată din țesut osos, iar partea inferioară este formată din cartilaj și țesut conjunctiv. Suprafața trompei lui Eustachie este acoperită cu epiteliu ciliat, prin ai cărui cili este curățat de praf și diferite particule mecanice și bacterii, mutându-le în nazofaringe. Într-o stare calmă, țesutul conjunctiv și secțiunile cartilaginoase ale trompei lui Eustachio sunt în stare căzută, iar în timpul deglutiției, lumenul tubului se deschide și aerul trece în cavitatea timpanică, echilibrând presiunea din exterior și din interiorul acesteia. Deschiderea trompei lui Eustachie are loc datorită contracției a doi mușchi - tensiunea și ridicătorul palatului moale.
Membrana mucoasă a cavității timpanice este inervată de ramura timpanică a nervilor glosofaringieni și trigemen. Plexul nervos timpanic, precum și fibrele nervoase care provin din plexul arterei carotide interne, sunt de mare importanță în inervația senzitivă a cavității timpanice. Inervația motorie a mușchilor cavității timpanice este efectuată de nervii trigemen și facial. Aportul de sânge arterial la urechea medie provine din ramurile arterelor carotide externe și interne.
La adulți, tubul auditiv este îndreptat în jos, ceea ce asigură evacuarea lichidelor din urechea medie în nazofaringe. La copii, tubul auditiv este mult mai scurt. Creșterea sa are loc datorită dezvoltării părții cartilaginoase, în timp ce partea osoasă rămâne neschimbată. Tubul auditiv îndeplinește două funcții principale: egalizează presiunea aerului de pe ambele părți ale timpanului, ceea ce este o condiție prealabilă pentru vibrația sa optimă și asigură o funcție de drenaj.

URECHEA INTERNĂ

Urechea internă, sau labirintul urechii, este o formațiune os-membranoasă sub forma unei serii de cavități și canale și este formată dintr-un labirint osos (caz) și un labirint membranos situat în interiorul acesteia.
Datorită complexității relațiilor dintre structurile sale, urechea internă se numește labirint. Este situat în grosimea părții petroase (piramidei) a osului temporal și este format din țesut osos foarte compact. Labirintul comunică cu cavitatea craniană (fosa craniană posterioară) prin canalul auditiv intern și apeductul cohleei, mărginește cavitatea timpanică și este separat de aceasta printr-un perete format din vestibul și proeminența buclei principale a cohleei. , precum si de fereastra ovala, inchisa de placa de picior a bretelor, si fereastra rotunda, acoperita cu o membrana secundara.
Labirintul urechii este format din trei secțiuni: anterioară - cohleea, mijlocul - vestibul și posterioară - canale semicirculare.

Orez. 8. Labirint al urechii (după L.V. Neiman): 1 - cohlee; 2 - vestibul; 3, 4, 5 canale semicirculare - superior, extern, respectiv posterior

Figura 8 prezintă schematic principalele componente ale labirintului urechii; Figura 9 prezintă o secțiune verticală a cohleei. Secțiuni transversale ale urechii interne, prezentate în figurile 10 și 11, ilustrează caracteristicile structurii complexe a acestei secțiuni a sistemului de sunet.
Cohleea este o formațiune osoasă în formă de canal spiralat situată în două spire și jumătate în jurul unei coloane osoase (Fig. 9). Fiecare buclă ulterioară este mai mică decât cea anterioară, așa că acest canal seamănă cu adevărat cu coaja unui melc de grădină în forma sa. Lungimea canalului este de aproximativ 22 mm. Cohleea are o buclă inferioară (principală), o buclă mijlocie și una superioară, în care trece canalul osos (lungimea totală a buclelor este în medie de 3 cm). Coloana osoasă, în jurul căreia se înfășoară buclele cohleei, are o creastă spirală care iese în cavitatea canalului osos al cohleei. Membrana principală este întinsă de la marginea mare a crestei spiralate până la peretele opus al canalului osos al cohleei, care, împreună cu creasta, împarte canalul osos în secțiuni superioare (vestibul scalenei) și inferioare (scalena timpanului) ( vezi Fig. 10). Aceste secțiuni sunt umplute cu lichid intralabirintic (perilimfă) și comunică între ele printr-o deschidere mică situată la vârful cohleei. Scala timpanică mărginește cavitatea timpanică, care este separată de cavitatea cohleei osoase printr-o fereastră rotundă închisă de o membrană secundară. Vestibulul scala comunica cu vestibulul labirintului urechii si este separat de cavitatea timpanica printr-o fereastra ovala, inchisa de placa piciorului stapei.
De la marginea liberă a crestei spirale, împreună cu membrana principală la un unghi de 30°, un sept membranos elastic subțire, numit membrana Reisner (vezi Fig. 10, 11), se extinde de sus la un unghi de 30°, care împarte scala vestibul în două părți: scala vestibuli în sine și canalul cohlear.

Orez. 9. Cohleea (secțiune verticală)

Orez. 10. Urechea internă. Secțiune transversală a cohleei: 1 - vestibul scala (umplut cu perilimfă); 2 - scala mediană (umplută cu endolimfă); 3 - membrana Reisner; 4 - peretele osos al canalului cohlear; 5 - celule de păr interne; 6 - celule de păr exterioare; 7 - membrană tegumentară (tectorială); 8 - membrana bazilara; 9 - fibre nervoase; 10 - scala tympani; 11 - celule ganglionare spiralate; 12 - stâlpii și tunelul orgii lui Corți

Orez. 11. Sectiune transversala prin helixul cohleei: 1 - membrana principala; 2 - fibre ale nervului principal; 3 - peretele osos al cohleei; 4 - celule auditive (de păr); 5 - celule de susținere; 6 - membrana de acoperire; 7 - Membrana Reisner; 8 - scara vestibulara; 9 - scala tympani; 10 - ductul cohlear și organul lui Corti situat în acesta

Acesta din urmă este un canal membranos triunghiular format din membrana Reissner (sus), membrana bazilară (jos) și peretele osos al cohleei labirintului urechii, acoperit extern cu epiteliu. Canalul cohlear este umplut cu lichid - endolimfă, care diferă ca compoziție chimică și proprietăți fizice de perilimfă. Fluidele labirintice - translimfa, situată în cavitățile scalei vestibulului și scala timpanilor, și endolimfa, care umple canalul cohlear - nu comunică între ele.
Membrana principală, fiind o continuare a helixului spiralat, împarte canalul osos al cohleei în scala vestibulului și scala timpanului și constă din fibre individuale care se desfășoară în direcția radială transversală de la marginea liberă a crestei spiralate osoase până la peretele exterior. a labirintului urechii. Numărul acestor fibre ajunge la 15.000-25.000, iar lungimea lor este inegală și crește în direcția de la baza cohleei până la vârful acesteia. Membrana în sine are aspectul unei panglici, care este cea mai îngustă în partea de jos la bază și, extinzându-se treptat, se dovedește a fi cea mai largă în partea de sus, în zona vârfului cohleei.
În interiorul ductului cohlear, pe membrana bazilară, se află organul Corti (spiral) care conține celule de păr receptor, care sunt cele mai importante elemente nervoase periferice ale sistemului auditiv. Ele transformă vibrațiile mecanice în potențiale electrice, în urma cărora fibrele nervoase auditive sunt excitate.
Organul lui Corti este acoperit deasupra cu o membrană de acoperire, care, în timpul vibrațiilor fluidelor intralabirintice, intră în contact strâns cu firele de păr ale celulelor sensibile, ceea ce determină transformarea vibrațiilor mecanice în impulsuri nervoase auditive care călătoresc de-a lungul nervului auditiv și nervului. căi către creier. Firele de păr sensibile ale organului Corti sunt asociate cu fibre nervoase care provin din celulele bipolare ale ganglionului spiralat, situate în canalul osos de la baza plăcii spiralate osoase. Terminațiile nervoase ale fibrelor, al căror număr ajunge în medie la 30.000, alcătuiesc ramura cohleară a nervului auditiv. Acesta din urmă, împreună cu ramura vestibulară, formează trunchiul nervului auditiv, care, împreună cu nervii facial și intermediar, trece prin canalul auditiv intern în creier, îndreptându-se spre unghiul cerebelopontin.
În secțiunea centrală a labirintului urechii (vestibul) și a părții sale posterioare (trei canale semicirculare) există un receptor periferic pentru analizatorul spațial (vestibular) sau organul echilibrului, care este situat în partea membranoasă a acestor formațiuni umplute cu endolimfă. Canalele semicirculare membranoase (superioare, posterioare, externe), situate în interiorul canalelor osoase, se află în trei planuri reciproc perpendiculare și se deschid în vestibul cu cinci deschideri. Prezența a cinci deschideri se explică prin faptul că trei canale semicirculare provin din vestibul (formând o expansiune a ampulei la capăt) și curg în el la celălalt capăt, neted. Dar când curg în vestibul, capetele netede ale canalelor semicirculare superior și posterior se unesc, formând un genunchi comun.
În fiolele canalelor semicirculare există creste ampulare ale căror celule nervoase sensibile de păr formează aparatul receptor periferic al analizorului spațial. Acești fire de păr sunt lungi, iar atunci când endolimfa se mișcă, rezultată din modificarea poziției corpului în spațiu, se deplasează în interiorul labirintului membranos, ceea ce provoacă iritarea ramurilor nervului vestibular. În vestibul, formarea neuro-receptoare a nervului vestibular este sacii anterioare și posterioare cu celule nervoase sensibile, acoperite cu o membrană otolitică ce conține cristale de săruri de calciu. Deplasarea membranei, cauzată de mișcarea endolimfei, care are loc ca urmare a mișcării rectilinie a corpului în spațiu, și contactul acesteia cu firele de păr ale celulelor nervoase sensibile provoacă un flux de impulsuri nervoase care intră în nervul vestibular. cortexul cerebral.
Mișcările de rotație ca urmare a unui mecanism similar provoacă vibrații ale endolimfei în canalul semicircular, al cărui plan corespunde planului de mișcare. Ca rezultat, celulele nervoase ale părului senzorial sunt iritate în canalul semicircular corespunzător, care se răspândește și de-a lungul căilor sistemului vestibular către cortexul cerebral.
Fibrele nervoase care provin din formațiunile sensibile la nervii ampulari și din aparatul receptor vestibular, încorporate în sacii vestibulului, sunt conectate la ramura vestibulară a nervului auditiv, prin care fluxul impulsurilor nervoase este efectuată către sistemul nervos central. . Stimularea vestibulară a legăturii receptorilor periferici pătrunde în cortexul cerebral, rezultând senzații de poziție a corpului în spațiu și diverse reacții reflexe motorii care ajută la menținerea echilibrului. În plus, ca răspuns la iritația aparatului vestibular, mișcările ritmice ale globilor oculari apar într-o anumită direcție (nistagmus).

Prezența, natura și gradul de iritație vestibulară și funcția aparatului vestibular sunt apreciate după reacțiile somatice și autonome rezultate din rotația subiectului folosind un scaun special Barany (numit după otolaringologul australian Robert Barany), creând poziții corespunzătoare abaterea corpului, căderea acestuia, însoțită de senzația de greață și vărsături.

Înțelegerea fiziologiei auzului necesită familiarizarea cu structura aparatului receptor. Mai jos este o scurtă descriere a acesteia prin publicare. Dacă este necesar, cititorul poate consulta în plus manuale de anatomie.

Organul auzului este format din urechea externă, medie și internă (Fig. 1.1.).

Fig.1.1. Diagrama urechii externe, medii și interne.

canalul auditiv, care leagă urechea externă și medie, este blocată la capătul său interior timpan. Această membrană subțire... În spatele timpanului se află plină de aer. cavitatea urechii medii. Această cavitate este legată de faringe printr-un pasaj îngust - trompa lui Eustachio; La înghițire, există un anumit schimb de aer între faringe și urechea medie. O modificare a presiunii aerului exterior, cum ar fi, de exemplu, într-un avion, provoacă o senzație neplăcută - „înfundarea” urechilor. Se explică prin tensiunea timpanului datorită diferenței dintre presiunea atmosferică și presiunea din cavitatea urechii medii. La înghițire, trompa lui Eustachiu se deschide și astfel presiunea de pe ambele părți ale timpanului este egalizată.

Există trei oase mici în urechea medie - ciocan, nicovalăȘi stapes Sunt conectate în mod flexibil între ele și formează un fel de lanț. Unul dintre procesele maleusului este fuzionat cu timpanul. Când vibrațiile aerului mișcă timpanul, acesta este transmis lanțului osos. Ștergeta este de fapt ca un etrier, a cărui bază se potrivește într-o gaură din os numită fereastra ovala. Această placă formează granița dintre cavitatea urechii medii și a treia secțiune a organului auditiv, urechea internă. Astfel, lanțul de osicule servește drept punte între timpan și fereastra ovală, între atmosferă și urechea internă. De-a lungul acestui drum, energia sonoră ajunge la urechea internă, unde se află celulele senzoriale.

Urechea internă situat în osul temporal; comunica direct cu organul echilibrului. Ambele organe sunt numite împreună labirint. Din cauza formei sale, se mai numește urechea internă melc. Cohleea constă din trei canale tubulare paralele, spiralate. În Fig. 1.2. o secțiune este prezentată de-a lungul axei cohleei și astfel canalele care se înfășoară în jurul axei sunt tăiate în mai multe locuri. Aceste canale se numesc scala vestibuli (scara vestibulului sau vestibulară), scala media (scara mediană sau ductul cohlear) și scala timpanică (scala timpanică). La om, cohleea formează două ture și jumătate. Locația lor generală este prezentată în Fig. 1.2. Placa stâlpilor din fereastra ovală este adiacentă scala vestibulară, care (ca și celelalte canale) este umplută cu lichid. Scale vestibulare și timpanice conțin așa-numitele perilimfă, iar canalul cohlear este umplut endolimfă. Aceste lichide diferă în compoziția chimică. Perilimfa contine mult sodiu, in aproximativ aceeasi concentratie cu lichidul extracelular, iar endolimfa este bogata in potasiu, ca si lichidul intracelular.Scala vestibulara si canalele timpanice se conecteaza la helicotreme(helicotrema), vârful cohleei. La baza cohleei, ambele canale sunt separate de cavitatea urechii medii prin structuri similare. Fereastra ovală care duce la scala vestibularis este închisă cu o bandă, iar marginile găurii sunt sigilate. ligamentul inelar, A fereastra rotunda la capătul scalei timpanului este acoperit cu o membrană subțire care o separă de cavitatea urechii medii, iar perilimfa nu se poate scurge în ea.

Fig.1.2. Secțiune transversală a helixului cohleei.

Aici puteți observa că granița dintre scala vestibularis și canalul cohlear este formată dintr-o membrană numită vestibular(sau zbor). Limita dintre canalul cohlear și scala timpanică este formată de membrană bazilară (bazică)., pe care se află însuși aparatul senzorial - organ de corti. Organul lui Corti conține celule receptori înconjurate de celule parietale. Sunt chemați celule de păr datorită proiecțiilor lor submicroscopice asemănătoare părului, stereocilium. Varia internȘi extern celule de păr. Cele exterioare sunt dispuse pe trei rânduri, în timp ce cele interioare formează doar unul. Astfel, există semnificativ mai multe celule de păr exterioare decât cele interioare.

O masă gelatinoasă se află deasupra organului lui Corti. membrana tectoriala. Este atașat la interiorul cohleei, lângă axa acesteia. De asemenea, atinge cilii celulelor de păr, formând un contact destul de strâns cu aceștia. Cel puțin acesta este cazul celulelor de păr exterioare. De-a lungul părții exterioare a ductului cohlear există o bandă în care sunt concentrate vasele de sânge. Această structură joacă un rol major în satisfacerea nevoilor energetice ale cohleei; pe lângă celelalte funcții ale sale, menține concentrația de K+ în endolimfă.

Celulele receptoare din organul lui Corti sunt celulele senzoriale secundare- asta inseamna ca nu au axoni. Corpurile celulare care transmit excitația de la acest organ către sistemul nervos central se află în ganglion spiralat, care se află în cohlee, ondulandu-se în jurul axei sale împreună cu canalele. Celulele nervoase din acest ganglion bipolar. Fiecare celulă are un proces care merge la periferie, la celulele părului din organul lui Corti, cealaltă face parte din nerv auditiv la sistemul nervos central. Fiecare păr interior celula formează sinapse cu multe fibre nervoase aferente, fiecare dintre acestea probabil contactând doar această celulă de păr. În schimb, fibrele nervoase de alimentare celule de păr exterioare, sunt foarte ramificate și fiecare dintre ele primește intrări sinaptice de la multe celule de păr exterioare. Prin urmare, deși există mai multe celule de păr exterioare, majoritatea fibrelor din nervul auditiv provin din celulele de păr interioare.

În apă, de exemplu, sunetul călătorește de patru ori mai repede decât în ​​aer, iar moleculele lichidului se mișcă de fapt înainte și înapoi (în funcție de modificările locale ale gradienților de presiune de-a lungul direcției de propagare a undei); De aceea se numesc unde sonore longitudinal(spre deosebire de undele transversale, care se propagă de-a lungul unui șir sau a suprafeței apei).

Amplitudinea fluctuațiilor periodice de presiune se numește presiunea sonoră; poate fi măsurat folosind un microfon și folosit pentru a descrie sunetul. Ca oricare altul, presiunea acustică se măsoară în newtoni pe metru pătrat. Dar gama de presiuni sonore care acționează asupra sistemului auditiv este atât de mare încât este mai convenabil - și acest lucru este într-adevăr universal acceptat în acustică - să se folosească o scară logaritmică, așa-numita nivelul de presiune al sunetului. A fost stabilit prin acceptarea ca nivel inițial selectat arbitrar p0= = 2-10 -5 N/m 2 (care este aproape de pragul de auz). Nivelul presiunii sonore (L) al unei anumite presiuni sonore R descris de ecuație

iar unitățile rezultate ale lui L se numesc decibeli (dB). Deci, pentru nivelul de presiune R, egal p0, L= 0 dB. „20 misterios” este explicat simplu: logaritmul raportului amplitudinilor presiunii a fost inițial numit „bel” (în onoarea lui Alexander Graham Bell, Bell), care, desigur, este egal cu 10 dB; dar scara decibelilor, care reflectă puterea (proporțională cu pătratul amplitudinii), este mai convenabilă, un log p 2 = 2 log p; deci 2 10 = 20.

Deoarece alte mărimi, cum ar fi potențialul electric, sunt uneori exprimate pe aceeași scară de decibeli, nivelurile de presiune acustică (SPL) sunt adesea date ca decibeli Ecografie Această indicație subliniază faptul că valorile sunt obținute folosind formula dată, unde nivelul de referință p0= 2-10" 5 N/m2.

Al doilea parametru al sunetului, frecvența, este exprimat în cicluri pe secundă, sau hertz(în cinstea fizicianului german din secolul al XIX-lea), prescurtat Hz. Sunetele de înaltă frecvență au lungimi de undă mai scurte decât sunetele de joasă frecvență. Frecvența f, viteza sunetului c și lungimea de undă λ (lambda) sunt legate după cum urmează:

Un sunet caracterizat printr-o singură frecvență (de exemplu, 2000 Hz) se numește ton. Dar în viața de zi cu zi nu există practic tonuri pure. Sunetele comune, de la cele mai muzicale la cele mai zgomotoase, conțin aproape întotdeauna multe frecvențe. Sunetele pe care le considerăm muzicale sunt formate dintr-un număr limitat de frecvențe, de obicei un ton fundamental cu câteva armonice. Tonul fundamental determină „perioada de repetiție” a fluctuațiilor complexe ale presiunii sonore. Armonicele sunt tonuri cu frecvențe care sunt multipli ale frecvenței fundamentale. Tonurile aproape pure pot fi produse folosind diverse instrumente, dar „tonurile” produse de instrumentele muzicale conțin armonici. Diferitele instrumente variază în ceea ce privește numărul și intensitatea relativă a tonurilor care însoțesc tonul fundamental. Unele instrumente nu pot produce anumite tonuri; de exemplu, sunetele produse de țevile închise ale unei orgă conțin doar armonice impare, frecvențe fo, 3f o, 5f 0 etc. Aceste caracteristici ale spectrului de frecvențe sunt cele care creează varietatea de sunete în orchestră. Dacă un sunet include o mulțime de frecvențe, atunci este „zgomot”, iar dacă toate frecvențele dintr-un astfel de sunet au intensități egale, atunci se numește zgomot alb. Alte zgomote au spectre de frecvență diferite, dar este obișnuit pentru toate astfel de sunete să nu existe o periodicitate evidentă în înregistrările de modificări ale nivelului de presiune a sunetului în timp.

Caracteristicile structurale și funcționale ale analizorului auditiv

Sistemul senzorial auditiv este al doilea cel mai important analizor la distanță la om; el joacă un rol important la om în legătură cu apariția vorbirii articulate.

Funcția analizor de auz: transformarea energiei undelor sonore în energia excitării nervoase și a senzației auditive.

Ca orice analizor, analizorul auditiv constă dintr-o secțiune periferică, conductivă și corticală.

Departamentul periferic: transformă energia undelor sonore în energia excitației nervoase - potențial receptor (RP). Acest departament include:

a) urechea internă (aparat de recepție a sunetului),

b) urechea medie (aparat conducător de sunet),

c) urechea internă (aparatul auditiv sonor)

Componentele acestui departament sunt combinate în conceptul - organul auzului.

Urechea externa: a) colectarea sunetului (auriculă) și direcționarea undei sonore în canalul auditiv extern;

b) conducerea unei unde sonore prin canalul urechii către timpan,

c) protecția mecanică și protecția împotriva influențelor temperaturii mediului a tuturor celorlalte părți ale organului auditiv.

urechea medie (sectiunea conducatoare de sunet) este cavitatea timpanica cu 3 osicule auditive: maleusul, incusul si stapa.

Timpan separă canalul auditiv extern de cavitatea timpanică. Mâner de ciocanțesut în timpan, celălalt cal al său este articulat cu o nicovală, care la rândul său este articulat cu etrier. Etrierul este adiacent membrană ovală a ferestrei. Presiunea din cavitatea timpanică este egală cu presiunea atmosferică, ceea ce este foarte important pentru percepția adecvată a sunetelor. Această funcție este îndeplinită Trompa lui Eustachio, care leagă cavitatea urechii medii de faringe. La înghițire, tubul se deschide, rezultând ventilarea cavității timpanice și egalizarea presiunii din ea cu presiunea atmosferică. Dacă presiunea externă se schimbă rapid (creștere rapidă la altitudine) și înghițirea nu are loc, atunci diferența de presiune dintre aerul atmosferic și aerul din cavitatea timpanică duce la tensiunea timpanului și la apariția unor senzații neplăcute („urechi blocate” ), și o scădere a percepției sunetelor.

Zona membranei timpanice (70 mm2) este semnificativ mai mare decât zona ferestrei ovale (3,2 mm2), datorită căreia presiune crescută unde sonore pe membrana ferestrei ovale de 25 de ori . Mecanismul pârghiei oaselor reduce amplitudinea undelor sonore este de 2 ori, deci aceeași amplificare a undelor sonore are loc la fereastra ovală a cavității timpanice. Prin urmare, urechea medie amplifică sunetul de aproximativ 60-70 de ori, iar dacă luăm în considerare efectul de amplificare al urechii externe, atunci această valoare crește de 180-200 de ori .

În acest sens, cu vibrații sonore puternice, pentru a preveni efectul distructiv al sunetului asupra aparatului receptor al urechii interne, urechea medie pornește reflex. "mecanism de aparare" . Este după cum urmează. În urechea medie sunt 2 mușchi: unul dintre ei întinde timpanul, celălalt fixează coapsele. În cazul unor impacturi puternice de sunet, acești mușchi se contractă, limitând astfel amplitudinea vibrației timpanului și fixând bretele. Acest lucru „stinge” unda sonoră și previne supraexcitarea și distrugerea fonoreceptorilor organului Corti.

Urechea internă. Este reprezentat de cohleea - un canal osos răsucit în spirală (2,5 spire la om). Acest canal este împărțit pe toată lungimea sa în trei părți înguste (scalene) de două membrane: membrana principală și vestibulară (Reisner).

Pe membrana principală se află un organ spiralat - organul lui Corti (organul lui Corti) - acesta este aparatul de recepție a sunetului real cu celule receptore. Aceasta este secțiunea periferică a analizorului auditiv.

Helicotrema (orificiul) conectează canalele superior și inferior la vârful cohleei. Canalul din mijloc este separat.

Deasupra organului lui Corti este o membrană tectorială, al cărei capăt este fixat, iar celălalt rămâne liber. Perii celulelor paroase exterioare și interioare ale organului lui Corti intră în contact cu membrana tectorială, care este însoțită de excitația lor, adică. energia vibrațiilor sonore se transformă în energia procesului de excitație.

Procesul de transformare începe cu undele sonore care intră în urechea exterioară; mişcă timpanul. Vibrațiile membranei timpanice prin sistemul osiculelor auditive ale urechii medii sunt transmise membranei ferestrei ovale, ceea ce provoacă vibrații ale perilimfei vestibulului scalei. Aceste vibratii sunt transmise prin helicotrema catre perilimfa scalei timpanului si ajung la fereastra rotunda, iesind-o spre urechea medie. Acest lucru previne dispariția undei sonore pe măsură ce trece prin canalele vestibulare și timpanice ale cohleei. Vibrațiile perilimfei sunt transmise endolimfei, ceea ce provoacă vibrații ale membranei principale. Fibrele membranei bazilare încep să vibreze împreună cu celulele receptor (celulele paroase exterioare și interioare) ale organului lui Corti. În acest caz, firele de păr fonoreceptoare vin în contact cu membrana tectorială. Cilii celulelor capilare sunt deformate, ceea ce determină formarea unui potențial receptor și, pe baza acestuia, un potențial de acțiune (impuls nervos), care este apoi condus de-a lungul nervului auditiv până la următoarea secțiune a analizorului auditiv.