Слуховий аналізатор

Слух – це відчуття звуку, а звук – коливальний рух пружного середовища, одним із видів якого є повітря. Звук розповсюджується у вигляді подовжніх хвиль тиску. Рівень звукового тиску виражається у децибелах (дБ). Децибел складає 0,1 бела. Бел — одиниця інтенсивності (голосності) звуку. Інтенсивність тихого шепоту на відстані 1,5 м рівна 10 дБ (голосна розмова — 60 дБ). Максимальний рівень голосності, коли звук спричиняє больове відчуття — 140 дБ.

Одиницею частоти коливань є герц (Гц). 1 Гц — одне коливання (один період) звукових хвиль за 1 с Діапазон слухової чутливості людини за частотою коливань звукових хвиль лежить в межах від 16 Гц до 20 000 Гц. Найбільша чутливість вуха людини до частот — 1000-4000 Гц. У цьому діапазоні частоти звукових коливань знаходяться звуки мовлення. Звук, утворений даною частотою коливань, називається тоном. Тони бувають низькі, середні і високі. Чим більша частота коливань звукових хвиль, тим вищий тон, і навпаки, чим менша частота звуку, тим нижчий тон. Звуки з частотою нижче 16 Гц називаються інфразвукоми, а вище 20000 Гц — ультразвуками.

Слуховий аналізатор, як і будь-яка інша сенсорна система, складається з трьох відділів: периферичного, провідникового, центрального (кіркового). До периферичного відділу слухового аналізатора належать зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо з кортієвим органом. До зовнішнього вуха належать вушна раковина і зовнішній слуховий хід. Вушна раковина вловлює звуки, концентрує звукові хвилі, спрямовуючи їх у зовнішній слуховий хід до барабанної перетинки (рис. 2.10).

Барабанна порожнина середнього вуха з'єднується з носоглоткою євстахієвою трубою. Через неї з носоглотки в порожнину середнього вуха надходить повітря, завдяки чому вирівнюється тиск на барабанну перетинку з боку зовнішнього слухового ходу і барабанної порожнини. Запальні процеси в носоглотці, що виникають при нежиті, грипі, ангіні та інших захворюваннях, розповсюджуючись на євстахієву трубу і барабанну порожнину середнього вуха, можуть викликати закриття просвіту труби, запалення середнього вуха (отит). За таких умов барабанна перетинка вдавлюється в порожнину середнього вуха. Це призводить до погіршення слуху. Отит може викликати глухоту. У дітей євстахієва труба коротша і її просвіт ширший, ніж у дорослих. Тому діти частіше, ніж дорослі, хворіють запаленням середнього вуха, що є однією з причин стійких порушень слуху

Середнє вухо розпочинається барабанною перетинкою. Ця тонка сполучнотканинна перетинка товщиною до 0,1 мм розділяє зовнішній слуховий прохід і порожнину середнього вуха (барабанну порожнину). Крім барабанної перетинки, до складу середнього вуха входять барабанна порожнина, євстахієва (слухова) труба і ланцюг з'єднаних між собою кісточок: молоточок, коваделко і стремінце. Своєю рукояткою молоточок вплітається в барабанну перетинку, а другим кінцем з'єднується зі стремінцем, а стремінце — з мембраною овального вікна внутрішнього вуха. Основа стремінця і мембрана овального вікна, до якого прилягає стремінце, відділяють повітряне середовище середнього вуха і рідину (перилімфу) верхнього (вестибулярного) ходу завитки внутрішнього вуха (рис. 2.10, III).

Зовнішній слуховий хід, барабанна перетинка, мініатюрні слухові кісточки середнього вуха, складають звукопровідну систему. Ланцюг слухових кісточок забезпечує збільшення (у 20 разів) тиску звукової хвилі на мембрану овального вікна і з допомогою спеціальних м'язів середнього вуха зменшує надмірну амплітуду звукових хвиль при дії сильного звуку.

Внутрішнє вухо разом з вестибулярним апаратом міститься в кам'янистій частині скроневої кістки. До складу внутрішнього вуха входить лабіринт (кістковий і перетинчастий) з двома частинами вестибулярного апарата (переддвер'ям і півколовими каналами) і завиткою власне внутрішнього вуха зі звукосприймальним апаратом — кортієвим органом. Завитка — конічна спірально закручена трубка. Ця трубка робить два з половиною витки навколо кісткового стержня, поступово звужуючись до своєї верхівки. Порожнина завитки поділяється двома мембранами (рейснеровою і основною) на 3 частини (ходи або канали): верхній вестибулярний хід, нижній барабанний хід і середній ендолімфатичний.

Середній канал заповнений ендолімфою. Верхній і нижній ходи заповнені першімфою, і біля верхівки завитки з'єднуються між собою через отвір, який називається гелікотремою. Верхній хід починається від овального вікна, яке закрите основою стремінця, а нижній хід, що починається від гелікотреми, закінчується круглим вікном з податливою перетинкою, що відділяє перилімфу цього ходу від повітряної барабанної порожнини середнього вуха. Таким чином, існує єдиний канал, що включає в себе овальне вікно, верхній хід, гелікотрему, нижній хід і податливу перетинку круглого вікна. В цьому каналі виникають коливання перилімфи (прозорої рідини) від звукових хвиль і коливання овального вікна з основою стремінця. Рідина не стислива, і якби не було податливої перетинки круглого вікна, то ніякого коливання у внутрішньому вусі не було б, не було б і звукосприймання.

Рейснерова мембрана розділяє верхній хід і середній ендолімфатичний канал, а основна мембрана розділяє нижній і середній ендолімфатичний канал. Основна мембрана від овального вікна поступово розширяється у напрямку до верхівки завитки.

В ендолімафтичному каналі на основній мембрані розташовані чутливі волоскові клітини — звукосприймальні рецептори. Сукупність волоскових клітин на основній мембрані і розміщеної над ним покривної мембрани, називається кортієвим органом. Кожна рецепторна волоскова клітина має пучок волосків (стереоцилій), які контактують з нижньою поверхнею покривної мембрани. З протилежної від стереоцилій сторони (внизу) волоскові клітини з'єднуються з нейронами, аксони яких у складі слухового нерва (VIII пара) йдуть до ядра цього нерва, розташованого в області довгастого мозку і моста.

Через звукопровідну систему зовнішнього і середнього вуха звукові коливання певної частоти і сили досягають внутрішнього вуха, викликаючи відповідні коливання мембрани овального вікна. Ці коливання, в свою чергу, викликають коливання перилімфи, ендолімфи і основної мембрани з волосковими клітинами на ній. Волоски рецепторних клітин, піднімаючись коливальними рухами, згинаються (деформуються) покривною мембраною.

Згинання волосин — це і є адекватне подразнення даних рецепторів, при якому виникають рецепторні потенціали (мікрофонний потенціал завитки). В процесі кодування звукової інформації рецепторів при збільшенні звукового тиску збільшується і частота імпульсів нейронів. При високому рівні звукового тиску підвищується не тільки частота імпульсів в уже активних волокнах, але й втягуються сусідні нервові волокна, що знаходились до цього в стані спокою.

Існує два механізми розрізнення частоти звукових хвиль (висоти тонів). При низьких тонах інформація про них передається по волокнах слухового нерва у вигляді нервових імпульсів, частота яких відповідає частоті звукових коливань, що сприймаються кортієвим органом. Частота нервових імпульсів у слуховому нерві при дії високих звуків (вище 1000 коливань на секунду) не відповідає частоті звукових коливань. При дії звуків високої частоти відбуваються більш складні процеси кодування.

Для передачі інформації в слуховий центр збудження волоскових клітин повинно перетворитися в нервові імпульси. Характер цього перетворення також залежить від

частоти коливання, тобто від висоти тону, від тієї області основної мембрани, де виникає амплітудний максимум. Кожна ділянка завитки відповідає певній частоті звуку.

Бінауральний слух. Будь-який звук, що йде збоку, надходить до одного вуха на долі мілісекунди пізніше, ніж до другого. Різниця в часі надходжень звукових хвиль до правого і лівого вуха дає можливість людині досить точно (до 3-4 градусів) визначити напрям звуку При втраті бінаурального слуху, тобто можливості слухати двома вухами, порушується здатність точно визначати напрям звукових хвиль від джерела звуку до слухового аналізатора.

Для тестування слуху мовою досліджуване вухо повертають до джерела звуку, протилежне вухо закривають вологим шматком вати. Для того, щоб надати шепітній мові більш чи менш постійного звучання, експериментатор користується повітрям, яке залишається в легенях після спокійного видиху. Дослідження починають з близької відстані. Якщо людина правильно повторює всі слова, то відстань поступово збільшують до тих пір, поки більшість вимовлених слів досліджуваний не зможе повторити. Межею сприйняття мови вважають найбільшу відстань сприйняття звуку (в м). Гострота слуху вважається в межах норми, якщо обстежуваний розрізняє 50 % шепітних слів на відстані 7 м.

Слух бере участь у формуванні мови, в сприйнятті чужих слів і контролю власної мови. Порушення слуху до того моменту, як дитина навчилася говорити, веде до глухонімоти. У таких дітей, не дивлячись на цілісність мовного апарату, мова не розвивається.