§ 44. Слухова сенсорна система

Пригадайте особливості будови органів слуху в різних представників хребетних тварин. Яка будова черепа людини? Що таке носоглотка?

Що таке слух? Слух - здатність організму сприймати звукові коливання (звуки). Цю функцію забезпечує слухова сенсорна система, периферичною частиною якої є вухо — один з органів чуття. Слух має велике значення в житті людини, адже без нього неможливе мовне спілкування людей між собою. Завдяки слуху людина спроможна визначати напрямок звуків і їхнє джерело, орієнтуватись у просторі, сприймати інформацію, що надходить із зовнішнього середовища (від інших людей під час розмови, радіо- і телеприймачів та ін), попереджати про небезпеку тощо.

Звук - це хвильові механічні коливання, які поширюються в різних середовищах (газах, рідинах і твердих тілах). Звукові хвилі поширюються від їхнього джерела з певною частотою й періодичністю. Залежно від цього

людина й сприймає ті чи інші звуки. Частота звуку - кількість періодичних коливань за певний проміжок часу. За одиницю частоти коливань прийнято 1 Герц (Гц). 1 Гц дорівнює частоті коливань з періодом в 1 с. Людина зазвичай сприймає звуки із частотою коливань від 16 до 20 000 Гц. Найбільшою є чутливість до звуків із частотою 2000-4000 Гц (так, діапазон голосу людини становить від 150 до 3000 Гц).

ЦІКАВО ЗНАТИ! Частоту нижче 16 Гц називають інфразвуком, а понад 20 кГц - ультразвуком. Ультразвуки здатні глибоко проникати в тіло людини. Відбиваючись від поверхні тканин, вони, як і рентгенівські промені, можуть давати на спеціальному приладі зображення органів. Пригадайте, цю методику досліджень організму людини називають ультразвуковою діагностикою

Характеристиками звуку, крім його частоти, є висота, сила та тембр. Висота звуку залежить від частоти коливань повітря за 1 с. Високі тони мають найбільшу частоту коливань, а низькі - меншу. Сила звуку, тобто його тиск на барабанну перетинку, вимірюється в децибелах¹ (дБ). У нормі вухо людини може сприймати звуки силою від 1 до 80 дБ.

Тембр - це відтінок звуку, його забарвлення. Завдяки тембру людина може відрізняти звуки різних музичних інструментів, навіть якщо вони однакової сили та висоти.

Яка будова слухової сенсорної системи людини? Орган слуху складається з трьох основних відділів: зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха (мал. 167).

Зовнішнє вухо складається з вушної раковини і зовнішнього слухового проходу. Вушна раковина вловлює і спрямовує звукові коливання в зовнішній слуховий прохід. Він має форму лійки завдовжки 2,5-3 см, стінки якої вкрито тоненькими волосками. У стінках зовнішнього слухового проходу є спеціальні залози, які виділяють так звану' вушну сірку - в’язку речовину жовтуватого кольору. Вона затримує пил і мікроорганізми, що потрапили до зовнішнього слухового проходу. Зовнішнє вухо відокремлене від середнього барабанною перетинкою - пружною, округлою пластинкою діаметром

¹ Децибел дорівнює одній десятій бела. Бел — одиниця вимірювання гучності звуку. Назва «бел» походить від прізвища винахідника телефона американця Александера Белла.

приблизно 1 см і завтовшки ОД мм. Завдяки пружності вона сприймає коливання повітря, спричинені звуковими хвилями, і без змін передає їх на слухові кісточки середнього вуха.

Середнє вухо починається барабанною перетинкою, включає барабанну порожнину, розташовану у скроневій кістці. Через спеціальний канал -євстахієву трубу - барабанна порожнина сполучається з носоглоткою. Через євстахієву трубу зовнішнє повітря може потрапляти в барабанну порожнину. Це потрібно для вирівнювання тиску повітря по обидва боки барабанної перетинки. Якщо створюється різниця між тиском у барабанній порожнині й тиском атмосферного повітря, гострота слуху порушується.

Здоров’я людини. За надто значної різниці в тискові по обидва боки барабанної перетинки вона може зруйнуватися. Це трапляється під час сильних вибухів, пострілів гармат, під час зльоту чи посадки літаків тощо. У цих випадках рекомендують відкривати рот й робити кілька ковтальних рухів. Тоді євстахієва труба відкривається, тиск по обидва боки барабанної перетинки вирівнюється, зникають больові відчуття й відновлюється гострота слуху.

У барабанній порожнині є три слухові кісточки (мал. 168), які послідовно й напіврухомо сполучаються між собою: молоточок, коваделко і стремінце. Молоточок з’єднаний з барабанною перетинкою та коваделком, а

коваделко - зі стремінцем. Стремінце сполучається з перетинкою овального вікна - отвору, який веде до внутрішнього вуха. Крім овального вікна, у стінці внутрішнього вуха ще є й округле вікно, також закрите перетинкою.

Слухові кісточки утворюють систему важелів, які передають коливання від барабанної перетинки до перетинки овального вікна. Вони повторюють усі коливання барабанної перетинки. Така будова середнього вуха дає змогу сприймати навіть слабкі звуки.

Внутрішнє вухо (або лабіринт) - це система порожнин і каналів, заповнених рідиною. Як ми згадували, через овальне та округле вікна внутрішнє вухо сполучається із середнім. Однією із частин внутрішнього вуха є завитка - спірально закручений кістковий канал (мал. 169). Усередині порожнина завитки поділена двома мембранами на три ходи. Канал завитки заповнений рідиною, яка проводить звукові коливання.

На нижній мембрані завитки розташований кортіїв орган', який сприймає звуки (тобто рецепторний слуховий апарат). Рецептори кортієвого органа - особливі волоскові клітини, над якими розміщена особлива накривна мембрана. До клітин кортієвого органа підходять відгалуження нервових волокон чутливих клітин. Решта частин внутрішнього вуха бере участь у регуляції положення в просторі, що забезпечується вестибулярним апаратом (його будову та функції ми розглянемо далі). ¹

¹ Названо так на честь італійського вченого Альфонсо Корті (1822—1876), який його описав.

Як функціонує слухова сенсорна система людини? Ви вже знаєте, що звукові хвилі з навколишнього середовища через зовнішній слуховий прохід потрапляють до барабанної перетинки. Завдяки системі слухових кісточок звукові коливання з барабанної перетинки передаються до мембрани овального вікна (звук може передаватись і через кістки черепа). Коливання цієї мембрани далі передаються рідині, що заповнює порожнини внутрішнього вуха, зокрема канали завитки. У свою чергу, коливання рідини спричиняють коливальні рухи основної мембрани.

Волоскові клітини кортієвого органа, торкаючись накривної мембрани, деформуються. При цьому виникає так званий мікрофонний ефект: механічні коливання перетворюються на електричні, що мають таку саму частоту. Нервовий імпульс передається волокнами слухового нерва до підкіркових й кіркових центрів слуху (мал. 170). Підкіркові центри слуху розташовані в мості, середньому та проміжному мозку. Остаточний аналіз сили, висоти і характеру звуку, його місцезнаходження у просторі відбувається у слуховій зоні кори великих півкуль.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Функція кортієвого органа - перетворення енергії звукових коливань на енергетичну - нервові імпульси.

Слухова сенсорна система має важливе значення і для орієнтації людини в просторі. Саме парність органів слуху (лівий і правий) дає змогу точніше визначити локалізацію джерела звуку. Глухій на одне вухо людині для визначення джерела звуку доводиться повертати голову, що не потрібно робити здоровій людині.

Вимірюють чутливість слухової сенсорної системи за допомогою спеціальних приладів. Про найпростіший метод визначення абсолютного порогу слуху ви дізнаєтеся під час виконання лабораторного дослідження.

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ _

Вимірювання порога слухової чутливості Обладнання: механічний годинник, сантиметрова лінійка.

Визначте абсолютний поріг слуху за допомогою годинника (роботу виконуйте утрьох). Перший учень сидить на стільці із заплющеними очима. Другий повільно наближає до нього механічний годинник, допоки перший не почує його звук. Третій учень сантиметровою лінійкою вимірює відстань, на якій було почуто звук, від годинника до першого учня.

Які можливі порушення слуху людини? Яка їх профілактика? Постійний надмірний шум, надвисокі та наднизькі звукові коливання тощо спричиняють зниження слуху, а іноді й глухоту. За сильного тиску звукових хвиль (інтенсивністю 120-130 дБ) на барабанну перетинку людина відчуває біль у вухах, згодом може наставати й тимчасова чи повна втрата слуху. Це пов’язане з ушкодженням рецепторних клітин кортієвого органа і порушенням циркуляції рідини в завитці. До виникнення звукової травми може спричинити і тривалий вплив слабших звуків (інтенсивністю понад 90 дБ).

Здоров’я людини. Найбільше загрожує часткова чи повна втрата слуху людям, які працюють на шумних виробництвах, аеродромах тощо. Тому їм слід користуватись запобіжними пристосуваннями (спеціальні навушники, «беруші». Не слід чистити зовнішній слуховий прохід гострими предметами, щоб не ушкодити барабанну перетинку. Порушенням гігієни слуху є часте користування навушниками.

Небезпечним для слухової сенсорної системи є запалення середнього вуха, або отит. Воно може бути спричинене переохолодженням організму або інфекційними захворюваннями (застудою, грипом, ангіною тощо). Захворювання супроводжується сильними болями, підвищенням температури, зниженням рівня слуху.

Для збереження слуху треба: дотримуватися режиму праці та відпочинку, вести здоровий спосіб життя, запобігати інфекційним захворюванням та ін. За будь-яких неприємних відчуттів у вусі (біль, шуми, зниження слуху тощо) слід звертатися до лікаря.

Ключові терміни і поняття: слухова сенсорна система, барабанна перетинка, молоточок, коваделко, стремінце, завитка, корти в орган.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

• Слух є джерелом інформації про звуки і необхідним чинником для розвитку мови. Сприйняття звуків слуховою сенсорною системою забезпечується передачею звукових коливань від барабанної перетинки на слухові кісточки серед

нього вуха і основну мембрану внутрішнього вуха, на якій розташовані слухові рецептори, що сприймають звуки, перетворюють механічну енергію на енергію нервового імпульсу. Слуховим нервом він передається до слухової зони кори кінцевого мозку, де формується звуковий образ.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ Дайте відповідь на запитання

1. Яке значення і функції слуху? 2. З яких частин складається слухова сенсорна система? 3. Яка будова зовнішнього вуха? 4. Яку будову має середнє вухо? 5. Які особливості будови внутрішнього вуха? Що таке кортіїв орган? 6. Чому в слуховому проході посилюються звукові коливання? 7. Як звукові хвилі перетворюються на нервовий імпульс? 7. Які основні причини зниження або втрати слуху? Виберіть одну правильну відповідь

1. Виберіть складові зовнішнього вуха: а) слухові кісточки; б) вушна раковина; в) завитка; г) кортіїв орган.

2. Позначте складові середнього вуха: а) слухові кісточки; б) вушна раковина; в) завитка; г) кортіїв орган.

Установіть правильну послідовність передачі звукової хвилі: а) коливання слухових кісточок; б) коливання барабанної перетинки; в) коливання рідини завитки; г) коливання перетинки овального вікна; д) подразнення слухових рецепторів; е) формування нервових імпульсів.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ. Розкрийте зв’язок будови слухової сенсорної системи з механізмом сприйняття звуків.

ПОМІРКУЙТЕ. 1. Як хвороботворні мікроорганізми можуть потрапити з носоглотки в середнє вухо? 2. Чому захворювання вуха, горла та носа лікує один і той самий лікар - отоларинголог.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Матяш