§16. Органы слуха и равновесия. Их анализаторы

Определения и обозначения

Слуховой анализатор — система, которая воспринимает и обрабатывает звуковые сигналы. В неё входят рецепторный отдел во внутреннем ухе, проводящие нервные пути и слуховая зона коры больших полушарий. Все три звена необходимы: без рецепторов звук не станет нервным сигналом, а без его передачи и обработки мозг не распознает услышанное.

Улитка — часть внутреннего уха, внутри которой находятся слуховые рецепторы. Колебания жидкости и структур улитки воздействуют на рецепторные клетки, и те создают нервные импульсы. Благодаря этому механическое колебание может стать сигналом, который поступит в мозг.

Вестибулярный аппарат — орган внутреннего уха, воспринимающий положение и движения тела. Его рецепторы расположены в преддверии и полукружных каналах и реагируют, в частности, на движения головы. Полученная информация нужна нервной системе, чтобы поддерживать равновесие и согласовывать движения.

Слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремечко, расположенные в среднем ухе. Они передают колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху и усиливают их. Так колебания доходят до улитки, где находятся рецепторы слуха.

Как это устроено

Звуковая волна сначала попадает в наружное ухо, которое улавливает её и направляет к барабанной перепонке. Воздействие звуковой волны заставляет перепонку колебаться. Она отделяет наружное ухо от среднего и передаёт движение дальше, поэтому звук может пройти к расположенным за ней слуховым косточкам.

Молоточек, наковальня и стремечко образуют цепочку передачи колебаний в среднем ухе. Косточки передают и усиливают движение барабанной перепонки, а стремечко передаёт его во внутреннее ухо. Давление с двух сторон перепонки должно быть примерно одинаковым, иначе её движение затрудняется; евстахиева труба, соединяющая среднее ухо с носоглоткой, помогает выравнивать это давление.

Во внутреннем ухе колебания вызывают движение жидкости в улитке и воздействуют на её структуры. Из-за этого раздражаются слуховые рецепторные клетки. Они преобразуют механическое воздействие в нервные импульсы — именно так звуковые колебания становятся сигналом, понятным нервной системе.

Импульсы от рецепторов улитки идут по слуховому нерву к слуховой зоне коры больших полушарий. Там нервная система обрабатывает поступивший сигнал, и человек ощущает звук. Если повреждено любое звено — рецепторы, проводящие пути или центральная зона, — восприятие может нарушиться, даже когда остальные части работают.

Положение и движения головы воспринимают рецепторы преддверия и полукружных каналов внутреннего уха. При изменении положения или движении они посылают нервные импульсы в центральную нервную систему. Мозг использует эти сведения, чтобы оценивать положение тела и согласовывать движения, поэтому вестибулярный аппарат участвует в поддержании равновесия.

Отделы уха и их роль в слухе и поддержании равновесия

Читайте таблицу слева направо: так удобно проследить, где находится часть уха, какую задачу выполняет и что именно воспринимает или передаёт. Чтобы восстановить путь звука, соедините строки от наружного уха к слуховой зоне коры. Строка о преддверии и полукружных каналах показывает другой процесс — восприятие положения и движений тела.

Разбор задач

Задача 1

Ученик услышал звонок. Расположите структуры по порядку: слуховой нерв, барабанная перепонка, слуховые косточки, наружное ухо, рецепторы улитки. Нужно определить, какие из них проводят звуковые колебания, а какие передают уже нервный сигнал. Поэтому начинаем с места, куда звук попадает первым, и заканчиваем проводящим путём к мозгу.

1. Звуковая волна сначала достигает наружного уха, которое направляет её к барабанной перепонке. Перепонка начинает колебаться под действием звука.
2. Колебания переходят на слуховые косточки среднего уха, а затем — к внутреннему уху. В улитке их воспринимают рецепторные клетки.
3. Рецепторы создают нервные импульсы, которые идут по слуховому нерву. Значит, слуховой нерв следует после рецепторов, а не до них.

Ответ: наружное ухо → барабанная перепонка → слуховые косточки → рецепторы улитки → слуховой нерв. Далее импульсы поступают в слуховую зону коры, где возникает ощущение звука.

Задача 2

Во время полёта у человека заложило уши. Нужно связать это ощущение с изменением давления и определить, какая структура помогает его выровнять. Барабанная перепонка может колебаться нормально, когда давление по обе стороны от неё примерно одинаково. При изменении внешнего давления равновесие может временно нарушиться.

1. Изменение давления снаружи может сделать давление по сторонам барабанной перепонки неодинаковым. Перепонка из-за этого испытывает воздействие и хуже колеблется.
2. Евстахиева труба соединяет среднее ухо с носоглоткой. Через неё давление в среднем ухе постепенно выравнивается с внешним.
3. Пока давление не выровнялось, может ощущаться заложенность. Следовательно, причина связана не с прекращением работы слуховых косточек, а с временным перепадом давления у перепонки.

Ответ: евстахиева труба помогает выравнивать давление по обе стороны барабанной перепонки. При его изменении перепонка может двигаться иначе, поэтому возникает ощущение заложенности.

Задача 3

После повреждения рецепторов улитки человек стал хуже слышать, хотя барабанная перепонка и слуховые косточки сохранны. В условии уже указано, что механические колебания могут передаваться, но важно проверить, превращаются ли они в нервный сигнал. Поэтому нужно различать проведение колебаний и работу рецепторного звена.

1. Барабанная перепонка и слуховые косточки передают колебания к внутреннему уху. Их сохранность означает, что часть пути проведения звука продолжает работать.
2. Рецепторные клетки улитки должны преобразовать механическое воздействие в нервные импульсы. Если клетки повреждены, этот этап нарушается или становится менее эффективным.
3. Без импульсов слуховой нерв не получает полноценный сигнал для передачи в слуховую зону коры. Поэтому одного сохранного проведения колебаний недостаточно для нормального восприятия.

Ответ: нарушено рецепторное звено слухового анализатора. Косточки могут передавать колебания, но повреждённые рецепторы улитки хуже превращают их в нервные импульсы.

Типичные ошибки

Неверно считать, что звук слышит сама ушная раковина. Так думают, потому что она первой встречает звуковую волну, но её роль — улавливать и направлять звук. Проверьте себя вопросом: где механическое воздействие превращается в нервный импульс? Это происходит в рецепторных клетках внутреннего уха.

Не смешивайте функции слуховых косточек и рецепторных клеток. Косточки передают колебания, а рецепторы улитки преобразуют механическое воздействие в нервные импульсы; их работа — разные этапы. Чтобы проверить ответ, проследите путь сигнала и спросите, на каком шаге колебание становится нервным импульсом.

Слуховой нерв не является местом, где возникает ощущение звука: он проводит импульсы от рецепторов к мозгу. Ошибку допускают, потому что нерв непосредственно связан со слухом, однако проведение сигнала не равно его обработке. Проверьте себя, назвав конечное звено слухового анализатора: это слуховая зона коры больших полушарий.

Не приписывайте улитке поддержание равновесия. Её рецепторы связаны со слухом, тогда как положение и движения тела воспринимают рецепторы преддверия и полукружных каналов. Если вопрос касается равновесия, ищите эти структуры, а не улитку.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в работе слуха, нужно знать, что такое рецептор, как устроена нервная система и каким путём нервный импульс попадает в центральную нервную систему. Эти знания помогают отличить восприятие сигнала от его проведения и обработки.

Слуховой анализатор устроен по общему принципу анализаторов зрения, вкуса и обоняния: в каждом выделяют рецепторный, проводниковый и центральный отделы. Сравнение показывает, как разные органы чувств преобразуют воздействия окружающей среды в нервные сигналы.

Строение уха связано с гигиеной органов чувств и профилактикой нарушений слуха. Понимание роли перепонки, косточек и рецепторов помогает разобраться, почему повреждение разных частей уха по-разному влияет на слух.

Что запомнить

• Ухо состоит из наружного, среднего и внутреннего отделов.
• Барабанная перепонка начинает колебаться под действием звуковых волн.
• Слуховые косточки передают колебания во внутреннее ухо.
• Рецепторы улитки превращают механические колебания в нервные импульсы.
• Слуховой анализатор включает рецепторы, проводящие пути и слуховую зону коры.
• Преддверие и полукружные каналы участвуют в восприятии положения и движений тела.
• Слух и равновесие зависят от работы структур внутреннего уха.