§ 54. Слуховой анализатор

Определения и обозначения

Слуховой анализатор — система органов и нервных структур, воспринимающая звуки, проводящая нервные импульсы и анализирующая их в мозге. Он нужен не только для слышимости, но и для распознавания речи, музыки и сигналов опасности.

Наружное ухо — ушная раковина и наружный слуховой проход. Они улавливают звуковые волны и направляют их к барабанной перепонке, поэтому служат начальной частью пути звука.

Среднее ухо — полость, в которой находятся барабанная перепонка и слуховые косточки. Этот отдел передаёт и усиливает колебания, чтобы они достигли внутреннего уха с достаточной силой.

Внутреннее ухо — отдел уха, включающий улитку, где механические колебания превращаются в нервные импульсы. Именно здесь находятся рецепторные клетки кортиева органа, начинающие нервный сигнал.

Как это устроено

Ушная раковина имеет форму, помогающую собирать звуковые волны из окружающего пространства. Затем волны проходят по наружному слуховому проходу, который направляет их к барабанной перепонке. Перепонка начинает колебаться потому, что её поверхность под действием звукового давления приходит в движение.

Колебания перепонки передаются молоточку, соединённому с её внутренней поверхностью. Далее движение проходит через наковальню к стремечку, которое соприкасается с внутренним ухом. Слуховые косточки усиливают колебания и передают их на небольшую область входа в улитку, поэтому энергия звука эффективнее воздействует на жидкость внутри неё.

В улитке находится жидкость, которая начинает перемещаться под действием стремечка. Это движение раздражает рецепторные клетки кортиева органа, расположенные на специальной мембране. В результате механическое воздействие изменяет состояние клеток и превращается в нервный импульс.

Нервные импульсы от рецепторов поступают в слуховой нерв, а затем по проводящим путям направляются к слуховой зоне коры больших полушарий. Там мозг сопоставляет поступившие сигналы с прежним опытом. Поэтому человек не просто ощущает колебания, а узнаёт голос, слово или знакомую мелодию.

Частота колебаний показывает, сколько колебаний происходит за единицу времени, и определяет высоту звука: большая частота даёт более высокий звук. Амплитуда характеризует размах колебаний и связана с громкостью. Слишком сильный или длительный шум перегружает рецепторные клетки и может повредить их, из-за чего слух ухудшается.

Отделы слухового анализатора и их функции

Таблица показывает путь звукового сигнала от его улавливания до осознания в мозге. При анализе нарушения сначала определяют, на каком этапе возникла проблема: в приёме звука, его проведении или обработке. Один и тот же признак, например снижение слуха, может иметь разные причины.

Разбор задач

Задача 1

Расположите структуры по пути прохождения звуковой волны: слуховая зона коры, барабанная перепонка, улитка, слуховой проход, слуховые косточки. Нужно восстановить последовательность от наружной части уха до отдела мозга, который анализирует сигнал.

1. Сначала звук попадает в слуховой проход, потому что это начальная проводящая часть наружного уха.
2. Затем волны вызывают колебания барабанной перепонки, а она передаёт движение слуховым косточкам.
3. После косточек колебания достигают улитки, где возникают импульсы, и по нервным путям поступают в слуховую зону коры.

Ответ: слуховой проход → барабанная перепонка → слуховые косточки → улитка → слуховая зона коры. Такая цепочка отражает последовательную работу периферического, проводникового и центрального отделов.

Задача 2

Объясните, почему воспаление среднего уха может привести к временному снижению слуха. Среднее ухо участвует в передаче звука, поэтому нужно связать его состояние с движением барабанной перепонки и косточек.

1. При воспалении в полости среднего уха могут появиться отёк и жидкость, ограничивающие свободное движение перепонки или косточек.
2. Из-за этого колебания передаются к стремечку слабее, чем обычно.
3. В улитку поступает меньше энергии, рецепторы раздражаются слабее, и мозг получает менее сильный слуховой сигнал.

Ответ: воспаление нарушает проведение колебаний через среднее ухо, поэтому слух временно снижается. После устранения воспаления подвижность структур может восстановиться, если рецепторы и нервные пути не повреждены.

Задача 3

После длительного воздействия громкой музыки слух ухудшился, хотя наружный слуховой проход не повреждён. Нужно определить отдел, который страдает от чрезмерного звука, и объяснить, на каком этапе нарушается анализатор.

1. Наружный слуховой проход может проводить звук нормально, поэтому причина не обязательно находится в наружном ухе.
2. Сильные колебания способны повреждать рецепторные клетки улитки, а иногда и структуры слухового нерва.
3. При повреждении рецепторов механические колебания хуже превращаются в импульсы, а при поражении нерва импульсы плохо доходят до мозга.

Ответ: могли пострадать рецепторы улитки или проводниковый отдел, включая слуховой нерв. В обоих случаях звуковой сигнал ослабевает ещё до полноценного анализа в коре.

Типичные ошибки

Ошибка — считать ушную раковину рецептором слуха. Её принимают за рецептор из-за заметного расположения, но она только собирает и направляет звук; проверить себя можно вопросом: где механическое воздействие превращается в импульс?

Ошибка — путать барабанную перепонку со слуховыми косточками. Перепонка колеблется под действием звуковой волны, а косточки передают и усиливают это движение; полезно различать «колеблется» и «передаёт».

Ошибка — утверждать, что звук воспринимается непосредственно слуховым нервом. Нерв не принимает звуковую волну, а проводит импульсы от рецепторов к мозгу; значит, началом нервного сигнала нужно называть клетки улитки.

Ошибка — связывать любое снижение слуха только с наружным ухом. Нарушение возможно в среднем или внутреннем ухе, слуховом нерве и коре, поэтому при объяснении нужно проверить все три отдела анализатора.

Связь с другими темами

Для понимания слухового анализатора нужны знания о нервной системе, рецепторах, нервном импульсе и рефлекторной дуге. Физика объясняет, что частота, амплитуда и интенсивность звуковой волны влияют на её восприятие. Тема пригодится при изучении других анализаторов, нервной регуляции, гигиены слуха и профилактики заболеваний уха.

Что запомнить

• Слуховой анализатор состоит из периферического, проводникового и центрального отделов.
• Наружное ухо улавливает и направляет звуковые волны.
• Среднее ухо передаёт и усиливает колебания.
• В улитке рецепторы преобразуют механические колебания в нервные импульсы.
• Слуховой нерв проводит импульсы к слуховой зоне коры больших полушарий.
• Частота звука определяет его высоту, а амплитуда — громкость.
• Для сохранения слуха нужно избегать длительного воздействия сильного шума.