Биология человека

       

Учебник для 8 класса

Анализаторы слуха и равновесия

Мир человека наполнен звуками. Слушая и воспринимая звуки, человек узнает о том, что вокруг него происходит, общается с людьми, чувствует опасность, оценивает расстояния, наслаждается музыкой. Человек также постоянно ощущает свое положение в пространстве.

Строение органа слуха. Звук — это колебания воздуха. Наш орган слуха улавливает колебания частотой 16—20 тыс. в секунду. Путь, который проходит звук в ухе, значительно сложнее, чем путь луча света в глазу.

Орган слуха подразделяют на наружное, среднее и внутреннее ухо.

Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход. Ушная раковина приспособлена для улавливания звуков, у человека она неподвижная. Слуховой проход соединяет ушную раковину со средним ухом. Наружное ухо отделено от среднего барабанной перепонкой, которая преобразует звуковые волны в механические колебания и передает их в среднее ухо.

Среднее ухо находится в толще височной кости и представляет собой узкую полость (1—2 см3), в которой расположены три слуховые косточки. Полость среднего уха (барабанная полость) продолжается в слуховую трубу, которая открывается в глотку. Это позволяет уравнивать давление в полости среднего уха с атмосферным, благодаря чему барабанная перепонка не искажает звуковые колебания.

Слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремечко — самые маленькие косточки нашего тела, их масса всего около 0,5 г. Они образуют систему рычагов, которая в 50 раз усиливает слабые колебания барабанной перепонки и передает их во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо представляет собой сложную систему тонких изогнутых каналов и полостей, расположенных в толще височных костей. Внутри этого костного лабиринта заключен перепончатый лабиринт, повторяющий форму костного. Внутри перепончатого лабиринта находятся чувствительные приборы, воспринимающие колебания — звуковые волны и положение тела в пространстве. Во внутреннем ухе выделяют орган слуха — улитку и орган равновесия — преддверие и три полукружных канала, которые анатомически взаимосвязаны друг с другом. Внутри перепончатого лабиринта находится жидкость — эндолимфа, а в щелевидном пространстве между стенками костного лабиринта и поверхностью перепончатого лабиринта также имеется жидкость— перилимфа. Улитка, похожая на речную улитку-прудовика, представляет собой спирально закрученный костный канал, образующий 2.5 завитка. Одна из стенок перепончатой части улитки (базальная мембрана) состоит из 24 тыс. упруго натянутых волоконец разной длины. Каждое волоконце отвечает за звук определенной высоты. На базальной мембране располагаются клетки с волосками на верхушке. Это слуховые рецепторы. Над рецепторами находится покровная мембрана. К каждому рецептору подходят окончания слухового нерва.

Работа органа слуха. Давайте рассмотрим, как же работает слуховой анализатор. Ушные раковины улавливают звуковые колебания и направляют их в слуховой проход. По нему колебания направляются в среднее ухо и, достигнув барабанной перепонки, вызывают ее колебания. Через систему слуховых косточек колебания передаются дальше — во внутреннее ухо. В пластинке, разделяющей полости среднего и внутреннего уха, имеется два «окна», затянутых тонкими перепонками. В одно из них — овальное — упирается стремечко, передавая звуковые колебания перепонке.

Ее колебания вызывают движение жидкости в улитке, она, в свою очередь, заставляет колебаться базальную мембрану. При движении волоконец волоски рецепторных клеток касаются покровной мембраны. В рецепторах возникает возбуждение, которое по слуховому нерву в конечном итоге передается в головной мозг, где через средний мозг и промежуточный мозг возбуждение попадает в слуховую зону коры больших полушарий, расположенную в височных долях. Здесь происходит окончательное различение характера звука, его тона, ритма, силы, высоты и, наконец, его смысла.

Орган равновесия. Большинство животных имеют специальные органы равновесия. Они могут быть простыми, как у некоторых раков. Помните: эту функцию у них выполняет отолитовый орган; находящиеся в нем песчинки раздражают чувствительные клетки, и благодаря этому рак ощущает положение своего тела в пространстве.

У человека функцию органа равновесия (его еще называют вестибулярным аппаратом) выполняет часть внутреннего уха — это два маленьких мешочка (преддверие) и три полукружных канала. Каналы представляют собой кольцевидно изогнутые трубки, лежащие в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Полости преддверия и полукружных каналов заполнены жидкостью.

В стенках полостей полукружных каналов располагаются рецепторы, их строение сходно с чувствительными волосковыми рецепторами органа слуха. В стенках преддверия находятся мелкие кристаллики углекислого кальция.

Механизм работы вестибулярного аппарата довольно прост. Когда голова человека находится в вертикальном положении, кристаллики, расположенные в зоне рецепторов преддверия внутреннего уха, определенным образом давят на волоски чувствительных клеток. При повороте головы вправо или влево ампуляр-ные гребешки в полукружных каналах смещаются, соответственно меняется и давление на чувствительные клетки — то с правой стороны, то елевой.

Давление кристалликов и наклон гребешков вызывает возбуждение рецепторов. Возникшие нервные импульсы проводятся в головной мозг (средний мозг, мозжечок, кору полушарий большого мозга). Из мозга ответные импульсы поступают к различным группам скелетных мышц. Происходит их рефлекторное сокращение, и равновесие тела, если оно было нарушено, восстанавливается.

Вестибулярный аппарат постоянно информирует центральную нервную систему о положении тела (головы) в пространстве.

  • Слуховой проход не совсем прямой, а слегка изогнут; его стенки выделяют особое липкое вещество — ушную серу. Ушная сера не дает проникнуть в слуховой проход пыли и мелким насекомым.
  • Уровень энергии звуковых колебаний измеряется в децибелах (дБ). Собственно говоря, это и есть громкость звука. Шепот человека оценивается приблизительно в 15 дБ, а шелест падающих с дерева листьев — в 10 дБ. Разговор двух людей ведется па уровне 60 дБ, а вот шум интенсивного дорожного движения достигает 90 дБ. Шум выше 100 дБ практически невыносим для человека. Звук выше 140 дБ опасен для человеческого уха и может привести к повреждению барабанной перепонки. Любопытно, что шум, издаваемый рок-группой во время концерта, составляет около 110 дБ и может вызвать у многих людей болевые ощущения. Длительные сильные звуковые воздействия приводят к неминуемому снижению остроты слуха. Особенно опасны периодические усиления громкости звука. Недаром рабочих-клепальщиков, работающих пневматическими молотками, звали «глухарями». Шум в 200 дБ может очень быстро убить человека.
  • Эмбрион ощущает звуковые колебания еще в утробе матери. Будущий человек прекрасно запоминает звуки биения материнского сердца и радуется, услышав их запись после рождения. Этим пользуются в практических целях: биение сердца матери, записанное на звуковой носитель, дают слушать младенцу для того, чтобы он успокоился и уснул.
  • У самых примитивных позвоночных — миног есть только два полукружных канальца. Возможно, их предки жили у самого дна моря и передвигались только в одной плоскости: влево - вправо, вперед -- назад, а вот вверх — вниз они не перемещались никогда. Поэтому-то, живя в «двухмерном пространстве», предки миног прекрасно обходились без третьего полукружного канала, который появился в процессе эволюции у настоящих рыб, живущих в трехмерном мире.
  • Как и любой другой анализатор, вестибулярный нуждается в тренировке. Так, космонавты длительное время тренируются для того, чтобы иметь возможность работать в условиях невесомости. Людей может укачать, причем не только в море во время его волнения, но и в транспорте. Во время качки жидкость в полукружных каналах постоянно перемещается и возбуждает рецепторы, а мозговые центры большинства людей реагируют на это неприятными ощущениями.

Проверьте свои знания

  1. Каково значение органа слуха?
  2. Как устроен слуховой анализатор?
  3. Как передаются звуковые колебания в органе слуха?
  4. Что такое слуховая труба, в чем ее значение?
  5. Какую роль играют слуховые косточки?
  6. Где расположена барабанная перепонка, каково ее значение?
  7. Каково строение внутреннего уха?
  8. Как функционирует внутреннее ухо?
  9. Где расположен орган равновесия?
  10. Как устроен вестибулярный аппарат?

Подумайте

  1. Почему у человека мышцы, приводящие в движение ушные раковины, утратили свое первоначальное значение?
  2. Почему артиллеристы, стреляя из орудий, закрывают уши и открывают рот?

Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо улавливает звуковые колебания и направляет их в среднее ухо. Система слуховых косточек передает звуковые колебания дальше — во внутреннее ухо. Колебания жидкости в улитке вызывают колебания базальной мембраны и касания волосковых клеток покровной мембраны, что приводит к раздражению соприкасающихся с ней рецепторов. Возникшее возбуждение передается в слуховую зону полушарий головного мозга, где происходит различение звука. Часть внутреннего уха — вестибулярный аппарат — выполняет функцию органа равновесия.

Рейтинг@Mail.ru