"Биология", Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. / Под ред. Пасечника В.В.
Слуховой анализатор помогает воспринимать звуки и распознавать их особенности. Он состоит из рецепторов во внутреннем ухе, нервных путей и слуховой зоны коры больших полушарий. Звуковые колебания проходят через наружное и среднее ухо, достигают улитки и преобразуются рецепторными клетками в нервные импульсы. Мозг получает эти сигналы и формирует осознанное восприятие звука.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Слуховой анализатор — система, воспринимающая звуковые сигналы и передающая сведения о них мозгу. Он состоит из рецепторного отдела, проводящих нервных путей и слуховой зоны коры больших полушарий. Рецепторы улавливают изменения, нервные пути доставляют сигналы, а мозг их анализирует. Поэтому для восприятия звука необходима согласованная работа всех частей анализатора.
Звуковые волны — распространяющиеся в воздухе колебания его частиц. Источник звука, например голосовые связки или струна, начинает колебаться и приводит в движение окружающий воздух. Эти колебания передаются от частицы к частице и достигают уха. Так звук может пройти от источника до органа слуха, даже если сам источник находится на расстоянии.
Улитка — спирально закрученная часть внутреннего уха, заполненная жидкостью. Она расположена внутри височной кости и принимает колебания, переданные средним ухом. Движение жидкости приводит в движение структуры, связанные с рецепторами слуха. Благодаря этому механическое воздействие может быть воспринято клетками кортиева органа.
Кортиев орган — рецепторная структура внутри улитки, в которой находятся чувствительные клетки слуха. Их волоски реагируют на движение структур улитки и жидкости. В ответ клетки преобразуют механическое воздействие в нервные импульсы. Это необходимо, чтобы сведения о колебаниях могли передаваться по нервам и обрабатываться мозгом.
Сначала ушная раковина улавливает звуковые волны и направляет их в наружный слуховой проход. Его форма помогает провести колебания к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего. Под действием звука перепонка начинает вибрировать. Если бы колебания не достигли этой подвижной перепонки, дальнейшая передача звука была бы затруднена.
За барабанной перепонкой находятся три слуховые косточки среднего уха: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек связан с перепонкой, поэтому начинает двигаться вместе с ней и передаёт движение наковальне, а та — стремечку. Сочленённая цепочка передаёт и усиливает колебания, помогая им перейти из воздуха в жидкую среду внутреннего уха. Так энергия звуковой волны не теряется при переходе между средами.
Основание стремечка передаёт колебания во внутреннее ухо через границу, связанную с входом в улитку. В ответ начинает двигаться жидкость внутри улитки. Её движение приводит в колебание внутренние структуры, связанные с кортиевым органом. Поэтому колебания, прошедшие по косточкам, достигают рецепторной области, хотя сами косточки не являются рецепторами.
Движение структур улитки воздействует на волоски рецепторных клеток кортиева органа. Когда волоски изгибаются, клетки преобразуют механическое воздействие в нервные импульсы. Такой процесс называют преобразованием сигнала: вместо движения возникает электрический сигнал, который может передаваться нервной системой. Без работы рецепторов звуковые колебания не стали бы нервными сообщениями.
Импульсы от рецепторных клеток идут по слуховому нерву к слуховой зоне коры больших полушарий. Нерв передаёт уже не колебания воздуха, а сигналы нервной системы. В мозге информация обрабатывается, и человек распознаёт звук и осознаёт его. Поэтому ухо обеспечивает приём и начальное преобразование сигнала, а восприятие звука происходит с участием мозга.
| Часть уха | Основные структуры | Функция |
|---|---|---|
| Наружное ухо | Ушная раковина, наружный слуховой проход | Улавливает звук и направляет его к барабанной перепонке. |
| Среднее ухо | Барабанная перепонка, молоточек, наковальня, стремечко | Передаёт и усиливает колебания, направляя их к внутреннему уху. |
| Внутреннее ухо | Улитка, кортиев орган с рецепторными клетками | Принимает механические колебания и преобразует их в нервные импульсы. |
Таблица помогает проследить, как меняется роль частей уха по ходу звукового сигнала: от улавливания до преобразования. При разборе примеров сначала определите, в каком отделе происходит событие. Затем сопоставьте его с основной функцией этого отдела.
Задача 1. Расположите слуховые косточки в порядке передачи колебаний: стремечко, молоточек, наковальня. Нужно начать с косточки, связанной с барабанной перепонкой, и закончить той, которая передаёт движение во внутреннее ухо. Порядок можно восстановить, проследив путь сигнала через среднее ухо. Важно не путать направление передачи с перечислением косточек в условии.
Молоточек соединён с барабанной перепонкой и первым получает её колебания. Значит, он начинает цепочку передачи. Это следует из его положения, а не из порядка слов в условии.
Следом за молоточком колеблется наковальня. Она передаёт движение следующей косточке. Поэтому наковальня занимает второе место.
Стремечко завершает цепочку и передаёт колебания во внутреннее ухо. Ответ: молоточек, наковальня, стремечко.
Задача 2. Объясните, почему при повреждении барабанной перепонки слух может ухудшиться, даже если слуховой нерв не повреждён. Разделите путь звука на передачу механических колебаний и проведение нервных импульсов. Повреждение перепонки затрагивает первый этап, а сохранность нерва — другой этап. Поэтому целый нерв не гарантирует нормальную передачу звука к рецепторам.
Звуковая волна должна привести барабанную перепонку в колебание. Если перепонка повреждена, её движение может нарушиться. Следовательно, колебания передаются дальше хуже.
Слуховые косточки получают колебания от перепонки и проводят их к внутреннему уху. При недостаточном движении перепонки косточки тоже могут передавать более слабые колебания. До рецепторных клеток доходит меньше механического воздействия.
Слуховой нерв проводит импульсы от рецепторов к мозгу, но не заменяет перепонку и косточки. Поэтому повреждение перепонки способно ухудшить слух при неповреждённом нерве. Ответ: нарушается передача колебаний к внутреннему уху и рецепторам.
Задача 3. Ученик слышит звук, но у него повреждены рецепторные клетки кортиева органа. Определите, на каком этапе нарушается слуховой процесс. В условии отдельно указано, что звук слышен, а значит, его колебания могут пройти часть пути через ухо. Нужно выяснить, что должно произойти с колебаниями после их поступления в улитку.
Наружное и среднее ухо проводят колебания к внутреннему уху. Само проведение ещё не означает, что возник нервный сигнал. Для этого необходимы работающие рецепторные клетки.
Кортиев орган воспринимает движение структур улитки. Его рецепторные клетки преобразуют механические колебания в нервные импульсы. При повреждении этих клеток преобразование нарушается.
Если импульсы не образуются или их образование ослаблено, слуховой нерв не получает обычный сигнал от рецепторов. Ответ: нарушен этап преобразования механических колебаний в нервные импульсы, а не только проведение звука по уху.
Ошибка — считать, что звук воспринимает только ухо. Ухо улавливает колебания и помогает преобразовать их в нервные импульсы, но их анализ выполняет мозг. Такое заблуждение возникает, потому что именно в ухе начинаются изменения, вызванные звуком. Проверьте себя: проследите сигнал до слуховой зоны коры и отделите приём звука от его осознанного распознавания.
Ошибка — путать функции отделов уха: например, считать, что наружное ухо передаёт колебания по косточкам. Наружное ухо улавливает и направляет звук, среднее передаёт колебания, а во внутреннем находится рецепторный аппарат. Путаница возникает потому, что все отделы участвуют в одном общем процессе. Проверить себя можно, расположив отделы по ходу сигнала и назвав действие каждого.
Ошибка — называть слуховые косточки рецепторами. Молоточек, наковальня и стремечко передают и усиливают колебания, а рецепторные клетки находятся в кортиевом органе. Косточки иногда ошибочно считают рецепторами, потому что они реагируют на движение перепонки. Проверьте себя вопросом: какая структура превращает механическое воздействие в нервный импульс? Ответ — рецепторная клетка, а не косточка.
Ошибка — думать, что слуховой нерв переносит звуковые волны. По нерву идут нервные импульсы, которые уже возникли после работы рецепторов. Путаница появляется из-за того, что и звуковой сигнал, и импульс несут информацию о звуке. Чтобы не смешивать их, спросите себя, что именно движется по нерву: воздух или нервный сигнал. Ответ помогает отличать механическую волну от импульса.
Для изучения слуха нужно знать, как устроены органы чувств и как работает анализатор: рецепторы воспринимают воздействие, нервные пути проводят сигналы, а определённая зона коры их обрабатывает. На примере уха этот общий принцип можно проследить от звуковой волны до нервного импульса. Тема связывает строение органов с работой нервной системы. Понимание такого пути пригодится при изучении других анализаторов и правил гигиены органов чувств.
Как звук проходит от ушной раковины до мозга?
Ушная раковина улавливает звуковые волны и направляет их по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке. Её колебания передаются слуховыми косточками к улитке, где рецепторы создают нервные импульсы. По слуховому нерву импульсы поступают в слуховую зону коры мозга.
Зачем нужны слуховые косточки?
Молоточек, наковальня и стремечко передают колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху. Они также усиливают передачу этих колебаний, чтобы они могли привести в движение жидкость в улитке.
Где находятся рецепторы слуха?
Рецепторные клетки слуха находятся в кортиевом органе внутри улитки внутреннего уха. Они воспринимают движение структур улитки и преобразуют механические колебания в нервные импульсы.
Как колебания превращаются в нервные импульсы?
Движение жидкости в улитке приводит в движение структуры, связанные с рецепторными клетками кортиева органа. Из-за этого волоски клеток изгибаются, и клетки формируют нервные импульсы, которые направляются по слуховому нерву.
Почему одного уха недостаточно для осознанного восприятия звука?
Ухо улавливает звук и преобразует его колебания в нервные сигналы, но само по себе не обеспечивает осознанное распознавание. Импульсы должны поступить в слуховую зону коры больших полушарий, где мозг их обрабатывает.
§ 46. Слуховой анализатор
