Sluchové orgány umožňují člověku slyšet a analyzovat informace a rozlišovat mnoho zvuků. Tyto funkce jsou přirozené a závisí na nich komunikace a bezpečnost. Informace vnímané orgánem sluchu tvoří 30 % celkových dat, která člověk dostává z vnějšího světa. Jaké jsou vlastnosti lidského sluchu a jeho limity? vnímání zvuku Podívejme se na to v článku.

Jedinečnost lidského sluchu

V současné době lidé vnímají data především zrakem, zatímco schopnost slyšet stále zůstává nezbytnou součástí života.

Lidský sluch je schopnost přijímat zvukové informace prostřednictvím sluchových orgánů. Akustické vnímání je jedním z 5 biologických smyslů člověka. Náš vestibulární-sluchový orgán nejen zaznamenává zvukové vlny, ale je také zodpovědný za rovnováhu těla v prostoru. Vědci nyní mohou snadno měřit frekvenci a rozsah zvukových impulsů, ale stále je obtížné vysvětlit, jak se přijatá informace zobrazuje v mozku.

Orgán sluchu je velmi citlivý a účinný při plnění svých funkcí. Příroda se přitom postarala o míru citlivosti, pokud by byla ještě vyšší, člověk by vnímal ještě více zvuků a slyšel nepřetržité syčení a smíšené zvuky. Není tedy potřeba zvyšovat citlivost sluchových orgánů na zvukové ovlivnění.

Uši se prakticky neunaví, přestože své funkce plní neustále. Regenerace po lehkém cvičení zdravý člověk se stane během několika minut. Obě uši jsou propojeny, pokud se jedno unaví, u druhého dochází k dočasnému snížení sluchové funkce.

O sluchu je důležité vědět, že pokud je jeho ostrost normální, lidské ucho vnímá šepot od 6–7 m. Bylo zjištěno, že s věkem dochází ke zhoršení sluchová funkce. Za vrchol akutního sluchu se považuje věk mezi 12. a 20. rokem. Již ve 20 letech začíná člověk neznatelně hůře slyšet. To se vysvětluje tím, že časem odumírají speciální receptory, které vnímají zvukové vibrace a přeměňují je na nervové impulsy.

Výkon jednoduchá pravidla hygiena sluchu, pravidelné vyšetření preventivní prohlídky A včasná léčba onemocnění ORL, snížit riziko brzký pokles jeho důvtip.

Mechanismus vnímání zvuku

Předpokládá se, že zvuk je jev fyzikální povahy, což je spojitý signál, který přenáší informace.

Mechanismus jeho vnímání v uších je poměrně složitý a skládá se z následujících fází:

• Zvukový impuls prochází do zvukovodu a stimuluje vibrace ušní bubínek.
• Akustický tlak vyvolává vibrační pohyby ušního bubínku.
• Výsledné vibrace pronikají do hlemýždě.
• Tekutina přítomná v hlemýždi vibruje, což způsobuje pohyb vláskových buněk.
• Vlasové buňky produkují elektrické signály, které ovlivňují sluchový nerv.
• Signál putuje do mozku sluchovým nervem.

Všechny zvuky vnímané lidmi se liší hlasitostí, tonalitou a frekvencí. Hlasitost signálu přímo závisí na vzdálenosti mezi sluchovým orgánem a předmětem, který vydává zvukový pulz.

Frekvenci zvuku určuje rychlost vibrací předmětu, který vydává zvuk. Úroveň tonality je ovlivněna podtóny přítomnými ve zvukovém signálu, přesněji jejich počtem a silou.

Můžeme slyšet různé zvuky, protože produkují různé vibrace, a proto jsou do mozku vysílány různé impulsy.

Člověk, který vnímá zvukové zprávy, navíc snadno určí, odkud signál přichází. Vysvětluje se to tím, že vibrace vzduchu vstupují nejprve do jednoho ucha a poté do druhého s rozdílem tisíciny vteřiny. Tato sekvence umožňuje navigaci, ze které strany zvuk přichází.

Hranice vnímání zvuku

Je známo, že frekvenční rozsah lidského sluchu se pohybuje v rozmezí 16–20 000 Hz. Horní limit s věkem klesá. Někteří lidé mohou detekovat frekvence až 24 000 Hz, což je vzácné. Zajímavé je, že zvířata jsou schopna detekovat zvukové vibrace vyšší frekvence, takže psi mohou slyšet signály s frekvencí až 38 000 Hz, kočky - až 70 000 Hz.

Člověk může vnímat zvukové vlny pod 60 Hz pouze na úrovni vibrací, vibrace pod 16 Hz (infrazvuky) nejsou detekovány. Mohou negativně ovlivnit stav nervové a endokrinní systémy, vnitřní orgány. Infrazvuky jsou generovány během přírodní jev(zemětřesení, bouře, hurikány atd.). Mohou se objevit i v důsledku provozu velkých zařízení (turbíny, přehrady, generátory, pece atd.).

Pokud je frekvence nad 20 000 Hz, jedná se o ultrazvuk, který pro člověka nepředstavuje hrozbu, některá zvířata jej využívají k přenosu informací mezi sebou. Pro srovnání, lidská řeč odpovídá značce 300–4000 Hz.

Navíc je zde rozdělení rozsahu na zvuky nízkých frekvencí - do 500 Hz, střední zvuky - 500-1000 Hz a vysoké zvuky - nad 10000 Hz.

Mnoho faktorů ovlivňuje schopnost člověka rozlišovat frekvence:

• Stáří.
• Nemoci naslouchátko.
• Únava.
• Úroveň sluchového výcviku.

Vnímání zvuku závisí do značné míry na úrovni hlasitosti a měří se v decibelech (dB):

• 0 dB (spodní limit) – nic není slyšet.
• 25–30 dB – lidský šepot.
• 40–45 dB – normální konverzace.
• 100 dB – orchestr, vůz metra, maximální povolená hlasitost sluchátek.
• 120 dB – sbíječka.
• 130 dB – práh bolesti a nastává otřes mozku (letadlo při startu).
• 150 dB – zranění (start rakety).
• Pokud je akustický tlak vyšší než 160 dB, může dojít k prasknutí ušního bubínku a plic.
• Po dosažení hranice 200 dB nastává smrt (hluková zbraň).

Vzácné krátké zvýšení akustického tlaku až o 120 dB nezpůsobí negativní důsledky, ale pokud je lidský sluch vystaven častému a dlouhodobému vystavení úrovním hlasitosti nad 80 dB, dojde ke zhoršení nebo dokonce částečné ztrátě funkce sluchu.

Pokud pracujete v hlučném průmyslu, chodíte často na lov, střílíte nebo používáte elektrické nářadí (kladivo, vrtačka, sbíječka atd.), měli byste si chránit uši a používat osobní ochranné prostředky (špunty, sluchátka, helmy).

Jedná se o komplexní specializovaný orgán skládající se ze tří částí: vnější, střední a vnitřní ucho.

Vnější ucho je zařízení pro sběr zvuku. Zvukové vibrace jsou zachycovány ušima a přenášeny přes vnější zvukovod k bubínku, který odděluje vnější ucho od středního ucha. Pro určení směru zvuku je důležité vnímání zvuku a celý proces poslechu dvěma ušima, tzv. biniurální sluch. Zvukové vibrace přicházející ze strany dosáhnou nejbližšího ucha o několik desetinných zlomků sekundy (0,0006 s) dříve než druhé ucho. Tento extrémně malý rozdíl v době příchodu zvuku do obou uší stačí k určení jeho směru.

Střední ucho je vzduchová dutina, která se přes Eustachovu trubici připojuje k nosohltanu. Vibrace z ušního bubínku přes střední ucho jsou přenášeny 3 navzájem propojenými sluchovými kůstky - kladívkem, inkusem a třmenem a druhý přes membránu oválné okno přenáší tyto vibrace na tekutinu umístěnou ve vnitřním uchu – perilymfu. Díky sluchovým kůstek se snižuje amplituda vibrací a zvyšuje se jejich síla, což umožňuje pohyb sloupce tekutiny ve vnitřním uchu. Střední ucho má speciální mechanismus pro přizpůsobení se změnám intenzity zvuku. Při silných zvukech speciální svaly zvyšují napětí ušního bubínku a snižují pohyblivost paliček. To snižuje amplitudu vibrací a chrání vnitřní ucho před poškozením.

Vnitřní ucho s v něm umístěnou kochleou je umístěno v pyramidě spánková kost. Lidská hlemýžď ​​tvoří 2,5 spirály. Kochleární kanál je rozdělen dvěma přepážkami (hlavní membrána a vestibulární membrána) na 3 úzké průchody: horní (scala vestibularis), střední (membranózní kanál) a dolní (scala tympani). V horní části hlemýždě je otvor, který spojuje horní a dolní kanálek ​​do jednoho, vedoucího od oválného okénka k horní části hlemýždě a poté ke kulatému oknu. Jejich dutina je vyplněna kapalinou - perilymfou a dutina středního membranózního kanálu je vyplněna kapalinou jiného složení - endolymfou. Ve středním kanálu je aparát přijímající zvuk - Cortiho orgán, ve kterém jsou receptory pro zvukové vibrace - vláskové buňky.

Mechanismus vnímání zvuku. Fyziologický mechanismus vnímání zvuku je založen na dvou procesech probíhajících v hlemýždi: 1) separace zvuků různých frekvencí podle jejich umístění největší dopad na hlavní membráně hlemýždě a 2) přeměna mechanických vibrací na nervové vzrušení. Zvukové vibrace vstupující do vnitřního ucha oválným okénkem jsou přenášeny do perilymfy a vibrace této tekutiny vedou k posunům hlavní membrány. Výška sloupce vibrující kapaliny a podle toho i umístění zvuku závisí na výšce zvuku. největší výtlak hlavní membrána. Při zvukech různých výšek jsou tedy vzrušeny různé vláskové buňky a různá nervová vlákna. Zvýšení intenzity zvuku vede ke zvýšení počtu excitovaných vláskových buněk a nervových vláken, což umožňuje rozlišit intenzitu zvukových vibrací.
Přeměnu vibrací na proces buzení provádějí speciální receptory - vlasové buňky. Chloupky těchto buněk jsou ponořeny do krycí membrány. Mechanické vibrace pod vlivem zvuku vedou k posunutí krycí membrány vzhledem k receptorovým buňkám a ohýbání chlupů. V receptorových buňkách způsobuje mechanické přemístění chloupků proces excitace.

Zvuková vodivost. Existuje vzduchové a kostní vedení. Za normálních podmínek u člověka převládá vedení vzduchem: zvukové vlny zachycuje vnější ucho a vibrace vzduchu se přenášejí zevním zvukovodem do středního a vnitřního ucha. Když kostní vedení zvukové vibrace se přenášejí přes kosti lebky přímo do hlemýždě. Tento mechanismus pro přenos zvukových vibrací je důležitý, když se člověk potápí pod vodou.
Člověk obvykle vnímá zvuky s frekvencí 15 až 20 000 Hz (v rozsahu 10-11 oktáv). U dětí dosahuje horní hranice 22 000 Hz s věkem se snižuje. Nejvyšší citlivost byla zjištěna ve frekvenčním rozsahu od 1000 do 3000 Hz. Tato oblast odpovídá nejčastějším frekvencím lidské řeči a hudby.

O sekci

Tato sekce obsahuje články věnované jevům nebo verzím, které mohou být tak či onak zajímavé nebo užitečné pro badatele nevysvětleného.
Články jsou rozděleny do kategorií:
Informační. Obsahují informace užitečné pro výzkumníky z různých oblastí vědění.
Analytická. Zahrnují analýzu nashromážděných informací o verzích nebo jevech a také popisy výsledků provedených experimentů.
Technický. Sbírejte informace o technická řešení, který může najít uplatnění v oblasti studia nevysvětlitelných skutečností.
Techniky. Obsahují popisy metod používaných členy skupiny při zkoumání faktů a studiu jevů.
Média. Obsahuje informace o odrazu jevů v zábavním průmyslu: filmy, kreslené filmy, hry atd.
Známé mylné představy. Odhalení známých nevysvětlených skutečností, shromážděných i ze zdrojů třetích stran.

Typ článku:

Informace

Zvláštnosti lidského vnímání. Sluch

Zvuk jsou vibrace, tzn. periodické mechanické narušení v elastických prostředích - plynných, kapalných a pevných. Takové narušení, které představuje nějakou fyzikální změnu prostředí (například změna hustoty nebo tlaku, posunutí částic), se v něm šíří ve formě zvukové vlny. Zvuk může být neslyšitelný, pokud je jeho frekvence mimo citlivost lidského ucha, nebo pokud prochází médiem, jako je pevná látka, která nemůže mít přímý kontakt s uchem, nebo pokud se jeho energie v médiu rychle rozptýlí. U nás obvyklý proces vnímání zvuku je tedy pouze jednou stránkou akustiky.

Zvukové vlny

Zvuková vlna

Zvukové vlny mohou sloužit jako příklad oscilačního procesu. Jakákoli oscilace je spojena s porušením rovnovážného stavu systému a je vyjádřena odchylkou jeho charakteristik od rovnovážných hodnot s následným návratem k původní hodnotě. Pro zvukové vibrace je touto charakteristikou tlak v určitém bodě média a jeho odchylka je akustický tlak.

Představte si dlouhou trubku naplněnou vzduchem. Do něj je na levém konci vložen píst, který těsně přiléhá ke stěnám. Pokud se píst prudce posune doprava a zastaví se, vzduch v jeho bezprostřední blízkosti se na okamžik stlačí. Stlačený vzduch se poté roztáhne, tlačí vzduch přilehlý k němu doprava a oblast komprese původně vytvořená v blízkosti pístu se bude pohybovat potrubím konstantní rychlostí. Tato kompresní vlna je zvuková vlna v plynu.
To znamená, že prudký posun částic elastického média v jednom místě zvýší tlak v tomto místě. Díky elastickým vazbám částic se tlak přenáší na sousední částice, které naopak působí na další a oblast vysoký krevní tlak jako by se pohyboval v elastickém médiu. Po oblasti vysokého tlaku následuje oblast nízký krevní tlak a tak se vytvoří řada střídajících se oblastí komprese a zředění, které se šíří v médiu ve formě vlny. Každá částice elastického média bude v tomto případě provádět oscilační pohyby.

Zvuková vlna v plynu je charakterizována přetlakem, nadměrnou hustotou, přemístěním částic a jejich rychlostí. U zvukových vln jsou tyto odchylky od rovnovážných hodnot vždy malé. Přetlak spojený s vlnou je tedy mnohem menší než statický tlak plynu. Jinak máme co do činění s dalším fenoménem – rázovou vlnou. Ve zvukové vlně odpovídající normální řeči je přetlak pouze asi jedna miliontina atmosférického tlaku.

Důležitým faktem je, že látka není unášena zvukovou vlnou. Vlna je pouze dočasná porucha procházející vzduchem, po které se vzduch vrací do rovnovážného stavu.
Pohyb vln se samozřejmě netýká pouze zvuku: světlo a rádiové signály se šíří ve formě vln a vlny na vodní hladině zná každý.

Zvuk jsou tedy v širokém smyslu elastické vlny šířící se v nějakém elastickém prostředí a vytvářející v něm mechanické vibrace; v užším smyslu - subjektivní vnímání těchto vibrací speciální těla pocity zvířat nebo lidí.
Jako každá vlna je i zvuk charakterizován amplitudou a frekvenčním spektrem. Typicky člověk slyší zvuky přenášené vzduchem ve frekvenčním rozsahu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Zvuk pod rozsahem lidské slyšitelnosti se nazývá infrazvuk; vyšší: do 1 GHz, - ultrazvuk, od 1 GHz - hyperzvuk. Mezi slyšitelnými zvuky je třeba také zdůraznit fonetické zvuky, zvuky řeči a fonémy (které tvoří ústní řeč) a hudební zvuky (které tvoří hudbu).

Podélné a příčné zvukové vlny se rozlišují v závislosti na poměru směru šíření vlny a směru mechanických kmitů částic média šíření.
V tekutém a plynná média, kde nedochází k výrazným výkyvům hustoty, jsou akustické vlny svou povahou podélné, to znamená, že směr vibrací částic se shoduje se směrem pohybu vlny. V pevné látky, kromě podélných deformací dochází i k elastickým smykovým deformacím způsobujícím buzení příčných (smykových) vln; v tomto případě částice kmitají kolmo ke směru šíření vln. Rychlost šíření podélných vln je mnohem větší než rychlost šíření smykových vln.

Vzduch není všude jednotný pro zvuk. Je známo, že vzduch je neustále v pohybu. Rychlost jeho pohybu v různých vrstvách není stejná. Ve vrstvách při zemi se vzduch dostává do kontaktu s jeho povrchem, budovami, lesy, a proto je zde jeho rychlost menší než nahoře. Kvůli tomu se zvuková vlna nešíří stejně rychle nahoře a dole. Pokud je pohyb vzduchu, tedy vítr, společníkem zvuku, pak horní vrstvy vzduchu, bude vítr pohánět zvukovou vlnu silněji než ve spodních. Když je protivítr, zvuk nahoře se šíří pomaleji než dole. Tento rozdíl v rychlosti ovlivňuje tvar zvukové vlny. V důsledku zkreslení vln se zvuk nešíří přímo. Při zadním větru se linie šíření zvukové vlny ohýbá dolů a při protivětru nahoru.

Dalším důvodem nerovnoměrného šíření zvuku vzduchem. Tento - jiná teplota jeho jednotlivé vrstvy.

Nerovnoměrně zahřáté vrstvy vzduchu, stejně jako vítr, mění směr zvuku. Během dne se zvuková vlna ohýbá nahoru, protože rychlost zvuku ve spodních, teplejších vrstvách je větší než ve vrstvách horních. Večer, když se země a s ní blízké vrstvy vzduchu rychle ochladí, horní vrstvy se oteplí než spodní, rychlost zvuku v nich je větší a linie šíření zvukových vln se ohýbá dolů. Proto večer z ničeho nic lépe slyšíte.

Při sledování mraků si často všimnete jak různé výšky pohybují se nejen různými rychlostmi, ale někdy i při různé směry. To znamená, že vítr v různých výškách od země může mít různé rychlosti a směry. Tvar zvukové vlny v takových vrstvách se bude také měnit z vrstvy na vrstvu. Ať zvuk přichází například proti větru. V tomto případě by se linie šíření zvuku měla ohnout a jít nahoru. Pokud se jí ale do cesty dostane vrstva pomalu se pohybujícího vzduchu, opět změní směr a může se opět vrátit k zemi. V prostoru od místa, kde vlna stoupá do výšky k místu, kde se vrací k zemi, se pak objevuje „zóna ticha“.

Orgány vnímání zvuku

Sluch - schopnost biologické organismy vnímat zvuky sluchovými orgány; speciální funkce sluchadla buzená zvukovými vibracemi životní prostředí, například vzduch nebo voda. Jeden z pěti biologických smyslů, nazývaný také akustické vnímání.

Lidské ucho vnímá zvukové vlny o délce přibližně 20 m až 1,6 cm, což odpovídá 16 - 20 000 Hz (kmitům za sekundu) při přenosu vibrací vzduchem a až 220 kHz při přenosu zvuku kostmi lebka. Tyto vlny mají důležitou roli biologický význam Například zvukové vlny v rozsahu 300-4000 Hz odpovídají lidskému hlasu. Zvuky nad 20 000 Hz mají málo praktický význam, protože rychle zpomalují; vibrace pod 60 Hz jsou vnímány prostřednictvím vibračního senzoru. Rozsah frekvencí, které je člověk schopen slyšet, se nazývá sluchový nebo zvukový rozsah; vyšší frekvence se nazývají ultrazvuk a nižší frekvence se nazývají infrazvuk.
Schopnost rozlišovat zvukové frekvence velmi závisí na jedinci: jeho věku, pohlaví, náchylnosti k chorobám sluchu, trénovanosti a únavě sluchu. Jednotlivci jsou schopni vnímat zvuk až do 22 kHz a možná i vyšší.
Člověk může rozlišit několik zvuků současně díky tomu, že v hlemýždi může být několik stojatých vln současně.

Ucho je složitý vestibulární-sluchový orgán, který plní dvě funkce: vnímá zvukové impulsy a je zodpovědný za polohu těla v prostoru a schopnost udržet rovnováhu. Tento párový orgán, který se nachází ve spánkových kostech lebky, zevně ohraničených boltci.

Orgán sluchu a rovnováhy je reprezentován třemi sekcemi: vnějším, středním a vnitřním uchem, z nichž každá plní své specifické funkce.

Vnější ucho se skládá z boltce a zevního zvukovodu. Boltec je složitá elastická chrupavka pokrytá kůží, jeho Spodní část, zvaný lalok, - kožní záhyb, který se skládá z kůže a tukové tkáně.
Boltec v živých organismech funguje jako přijímač zvukových vln, které jsou následně přenášeny vnitřní část naslouchátko. Hodnota boltce u lidí je mnohem menší než u zvířat, takže u lidí je prakticky nehybný. Mnohá ​​zvířata ale pohybem uší dokážou určit polohu zdroje zvuku mnohem přesněji než lidé.

Záhyby lidského boltce vnášejí do zvuku vstupujícího do zvukovodu malé frekvenční zkreslení v závislosti na horizontální a vertikální lokalizaci zvuku. Tímto způsobem se mozek dostane Dodatečné informace k objasnění umístění zdroje zvuku. Tento efekt se někdy používá v akustice, včetně vytváření vjemu prostorového zvuku při použití sluchátek nebo naslouchátek.
Funkcí boltce je zachytit zvuky; jeho pokračováním je chrupavka zevního zvukovodu, jejíž délka je v průměru 25-30 mm. Chrupavčitá část zvukovodu přechází do kosti a celý zevní zvukovod je vystlán kůží obsahující mazové a sirné žlázy, což jsou upravené potní žlázy. Tato pasáž končí slepě: od středního ucha je oddělena bubínkem. Chycen ušní boltec Zvukové vlny narážejí na ušní bubínek a způsobují jeho vibrace.

Vibrace z ušního bubínku se zase přenášejí do středního ucha.

Střední ucho
Hlavní částí středního ucha je bubínková dutina - malý prostor o objemu asi 1 cm³ umístěný ve spánkové kosti. Existují tři sluchové kůstky: kladívko, incus a třmínek – přenášejí zvukové vibrace z vnějšího ucha do vnitřního ucha a současně je zesilují.

Sluchové kůstky jako nejmenší fragmenty lidské kostry představují řetěz, který přenáší vibrace. Rukojeť kladívka je těsně srostlá s bubínkem, hlavice kladívka je spojena s inkusem a ten je zase svým dlouhým výběžkem spojen se třmeny. Základna třmenu uzavírá okénko vestibulu, čímž se napojuje na vnitřní ucho.
Středoušní dutina je spojena s nosohltanem skrz Eustachova trubice, jehož prostřednictvím se vyrovnává průměrný tlak vzduchu uvnitř a vně bubínku. Při změně vnějšího tlaku dochází někdy k ucpání uší, které se obvykle řeší reflexním zíváním. Praxe ukazuje, že ucpání uší se v tuto chvíli řeší ještě efektivněji polykacími pohyby nebo smrkáním do skřípnutého nosu.

Vnitřní ucho
Ze tří oddílů orgánu sluchu a rovnováhy je nejsložitější vnitřní ucho, které se pro svůj složitý tvar nazývá labyrint. Kostěný labyrint se skládá z vestibulu, hlemýždě a polokruhových kanálků, ale pouze hlemýžď, naplněný lymfatickými tekutinami, přímo souvisí se sluchem. Uvnitř hlemýždě je membránový kanál, rovněž naplněný kapalinou, na jehož spodní stěně je receptorový aparát sluchového analyzátoru pokrytý vláskovými buňkami. Vláskové buňky detekují vibrace tekutiny vyplňující kanál. Každá vlásková buňka je naladěna na specifickou zvukovou frekvenci, přičemž buňky jsou naladěny na nízké frekvence umístěné v horní části hlemýždě a vysoké frekvence jsou naladěny na buňky ve spodní části kochley. Když vláskové buňky odumírají věkem nebo z jiných důvodů, člověk ztrácí schopnost vnímat zvuky odpovídajících frekvencí.

Hranice vnímání

Lidské ucho nominálně slyší zvuky v rozsahu 16 až 20 000 Hz. Horní hranice má tendenci s věkem klesat. Většina dospělých neslyší zvuky nad 16 kHz. Ucho samo nereaguje na frekvence pod 20 Hz, ale hmatem je lze cítit.

Rozsah hlasitosti vnímaných zvuků je obrovský. Ale bubínek v uchu je citlivý pouze na změny tlaku. Hladina akustického tlaku se obvykle měří v decibelech (dB). Spodní práh slyšitelnosti je definován jako 0 dB (20 mikropascalů) a definice horní hranice slyšitelnosti se vztahuje spíše na práh diskomfortu a následně na poruchu sluchu, otřes mozku apod. Tato hranice závisí na tom, jak dlouho posloucháme zvuk. Ucho snese krátkodobé zvýšení hlasitosti až o 120 dB bez následků, ale dlouhodobé vystavování zvukům nad 80 dB může způsobit ztrátu sluchu.

Důkladnější výzkum spodní limit studie sluchu ukázaly, že minimální práh, při kterém zvuk zůstává slyšitelný, závisí na frekvenci. Tento graf se nazývá absolutní práh sluchu. V průměru má oblast nejvyšší citlivosti v rozsahu od 1 kHz do 5 kHz, ačkoli citlivost s věkem klesá v rozsahu nad 2 kHz.
Existuje také způsob, jak vnímat zvuk bez účasti ušního bubínku – tzv. mikrovlnný sluchový efekt, kdy modulované záření v mikrovlnném rozsahu (od 1 do 300 GHz) ovlivňuje tkáň kolem hlemýždě, což způsobuje, že člověk vnímá různé zvuky.
Někdy může člověk slyšet zvuky v nízkofrekvenční oblasti, i když ve skutečnosti žádné zvuky této frekvence nebyly. Děje se tak proto, že vibrace bazilární membrány v uchu nejsou lineární a mohou v ní vznikat vibrace s rozdílnou frekvencí mezi dvěma vyššími frekvencemi.

Synestézie

Jeden z nejneobvyklejších psychoneurologických jevů, při kterém se druh podnětu a typ vjemů, které člověk zažívá, neshodují. Synestetické vnímání se projevuje tím, že kromě běžných kvalit mohou vznikat další, jednodušší vjemy nebo přetrvávající „elementární“ dojmy - například barva, vůně, zvuky, chutě, vlastnosti texturovaného povrchu, průhlednost, objem a tvar, umístění v prostoru a další kvality, nepřijímané smysly, ale existující pouze ve formě reakcí. Takový dodatečné kvality může buď vzniknout jako izolované smyslové dojmy, nebo se dokonce projevit fyzicky.

Existuje například sluchová synestézie. Jde o schopnost některých lidí „slyšet“ zvuky při pozorování pohybujících se objektů nebo záblesků, i když nejsou doprovázeny skutečnými zvukovými jevy.
Je třeba mít na paměti, že synestézie je spíše psychoneurologickým rysem člověka a není duševní porucha. Toto vnímání okolního světa je cítit obyčejný člověk prostřednictvím užívání určitých léků.

Obecná teorie synestezie (vědecky ověřená, univerzální představa o ní) zatím neexistuje. V současné době existuje mnoho hypotéz a v této oblasti probíhá mnoho výzkumů. Původní klasifikace a srovnání se již objevily a objevily se určité striktní vzorce. Například my vědci jsme již zjistili, že synestéti mají zvláštní povahu pozornosti - jakoby „předvědomé“ - k těm jevům, které u nich způsobují synestezii. Synestéti mají mírně odlišnou anatomii mozku a radikálně odlišnou aktivaci mozku na synestetické „stimuly“. A vědci z University of Oxford (UK) provedli sérii experimentů, během kterých zjistili, že příčinou synestézie mohou být přebuzené neurony. Jediné, co lze s jistotou říci, je, že takové vnímání se získává na úrovni mozkových funkcí, a nikoli na úrovni primárního vnímání informací.

Závěr

Tlakové vlny procházejí vnějším uchem, bubínkem a kůstky středního ucha, aby dosáhly vnitřního ucha naplněného tekutinou, kochleárního tvaru. Kapalina kmitající naráží na membránu pokrytou drobnými chloupky, řasinkami. Sinusové složky komplexního zvuku způsobují vibrace v různých částech membrány. Řasinky vibrující spolu s membránou excitují nervová vlákna s nimi spojená; objeví se v nich řada pulzů, ve kterých je „zakódována“ frekvence a amplituda každé složky komplexní vlna; tato data se elektrochemicky přenášejí do mozku.

Z celého spektra zvuků se rozlišuje především slyšitelný rozsah: od 20 do 20 000 hertzů, infrazvuk (do 20 hertzů) a ultrazvuk - od 20 000 hertzů a výše. Infrazvuky a ultrazvuky člověk neslyší, ale to neznamená, že ho neovlivňují. Je známo, že infrazvuky, zejména pod 10 hertzů, mohou ovlivnit lidskou psychiku a způsobit depresivní stavy. Ultrazvuk může způsobit asteno-vegetativní syndromy atd.
Slyšitelná část zvukového rozsahu je rozdělena na nízkofrekvenční zvuky - do 500 hertzů, středofrekvenční - 500-10 000 hertzů a vysokofrekvenční - nad 10 000 hertzů.

Toto rozdělení je velmi důležité, protože lidské ucho není stejně citlivé různé zvuky. Ucho je nejcitlivější na relativně úzký rozsah středofrekvenčních zvuků od 1000 do 5000 hertzů. Citlivost prudce klesá na zvuky s nižší a vyšší frekvencí. To vede k tomu, že člověk je schopen slyšet zvuky o energii asi 0 decibelů ve středním frekvenčním rozsahu a neslyší nízkofrekvenční zvuky 20-40-60 decibelů. To znamená, že zvuky se stejnou energií ve středofrekvenčním rozsahu mohou být vnímány jako hlasité, ale v nízkofrekvenčním rozsahu jako tiché nebo nejsou slyšet vůbec.

Tato vlastnost zvuku nebyla vytvořena přírodou náhodou. Zvuky nezbytné pro jeho existenci: řeč, zvuky přírody, jsou převážně ve středním frekvenčním rozsahu.
Vnímání zvuků je výrazně narušeno, pokud jsou současně slyšet jiné zvuky, zvuky podobné frekvencí nebo harmonickým složením. To znamená, že na jedné straně lidské ucho špatně vnímá nízkofrekvenční zvuky a na druhé straně, pokud je v místnosti cizí hluk, může být vnímání takových zvuků dále narušeno a zkresleno.

Sluch je jedním z nejdůležitějších v životě člověka. Sluch a řeč dohromady tvoří důležitý nástroj komunikace mezi lidmi slouží jako základ vztahů mezi lidmi ve společnosti. Ztráta sluchu může vést k poruchám v chování člověka. Neslyšící děti se nemohou naučit plnou řeč.

Pomocí sluchu člověk zachytí různé zvuky, které signalizují, co se ve světě děje. venkovní svět, zvuky přírody kolem nás - šumění lesa, zpěv ptáků, zvuky moře, ale i různé hudební skladby. S pomocí sluchu se vnímání světa stává jasnějším a bohatším.

Ucho a jeho funkce. Zvuk nebo zvuková vlna je střídavé řídnutí a kondenzace vzduchu, šířící se všemi směry od zdroje zvuku. A zdrojem zvuku může být jakékoli kmitající těleso. Zvukové vibrace vnímá náš sluchový orgán.

Orgán sluchu je velmi složitý a skládá se z vnějšího, středního a vnitřního ucha. Vnější ucho se skládá z boltce a zvukovodu. Uši mnoha zvířat se mohou pohybovat. To pomáhá zvířeti rozpoznat, odkud přichází i ten nejtišší zvuk. Lidské uši také slouží k určení směru zvuku, i když nejsou pohyblivé. Zvukovod spojuje vnější ucho s dalším úsekem – středním uchem.

Zvukovod je na vnitřním konci blokován pevně nataženým bubínkem. Zvuková vlna dopadající na bubínek způsobí jeho vibrace. Čím vyšší je zvuk, tím vyšší je zvuk, tím vyšší je frekvence vibrací ušního bubínku. Jak silnější zvuk, tím více membrána vibruje. Ale pokud je zvuk velmi slabý, sotva slyšitelný, pak jsou tyto vibrace velmi malé. Minimální slyšitelnost trénovaného ucha je téměř na hranici těch vibrací, které vznikají náhodným pohybem molekul vzduchu. To znamená, že lidské ucho je z hlediska citlivosti jedinečné sluchadlo.

Za bubínkem leží vzduchem naplněná dutina středního ucha. Tato dutina je spojena s nosohltanem úzkým průchodem - sluchovou trubicí. Při polykání dochází k výměně vzduchu mezi hltanem a středním uchem. Změna vnějšího tlaku vzduchu, například v letadle, způsobuje nepříjemný pocit – „ucpané uši“. Vysvětluje se vychýlením ušního bubínku v důsledku rozdílu mezi atmosférický tlak a tlak ve středoušní dutině. Při polykání sluchová trubice se otevře a tlak na obou stranách bubínku se vyrovná.

Ve středním uchu jsou tři malé kůstky spojené v sérii: kladívko, incus a třmen. Kladívko, spojené s bubínkem, přenáší své vibrace nejprve na kovadlinu a poté se zvýšené vibrace přenášejí na třmen. V destičce oddělující dutinu středního ucha od dutiny vnitřního ucha jsou dvě okénka krytá tenkými blánami. Jedno okno je oválné, na které „klepe“ třmen, druhé je kulaté.

Za středním uchem začíná vnitřní ucho. Nachází se hluboko ve spánkové kosti lebky. Vnitřní ucho je systém labyrintu a stočených kanálků naplněných tekutinou. V labyrintu jsou dva orgány: orgán sluchu - kochlea a orgán rovnováhy - vestibulární aparát. Cochlea je spirálovitě stočený kostní kanálek, který má u lidí dvě a půl otáčky. Vibrace membrány oválného okénka se přenášejí do tekutiny vyplňující vnitřní ucho. A ten zase začne kmitat se stejnou frekvencí. Vibrující kapalina dráždí sluchové receptory umístěné v hlemýždi. Kochleární kanál je po celé délce rozdělen na polovinu membranózní přepážkou. Část této přepážky tvoří tenká membrána - membrána. Na membráně jsou percepční buňky – sluchové receptory. Kolísání tekutiny vyplňující hlemýždě dráždí jednotlivé sluchové receptory. Vytvářejí impulsy, které se přenášejí podél sluchového nervu do mozku. Diagram ukazuje všechny sekvenční procesy přeměny zvukové vlny na nervový signál. Sluchové vnímání. V mozku se rozlišuje síla, výška a povaha zvuku, jeho umístění v prostoru. Slyšíme dvěma ušima a tohle ano velká důležitost k určení směru zvuku. Pokud zvukové vlny dorazí současně do obou uší, pak vnímáme zvuk uprostřed (zepředu a zezadu). Pokud zvukové vlny dorazí do jednoho ucha o něco dříve než do druhého, pak vnímáme zvuk buď vpravo, nebo vlevo.

Pro naši orientaci ve světě kolem nás hraje sluch stejnou roli jako zrak. Ucho nám umožňuje komunikovat pomocí zvuků, má zvláštní citlivost na zvukové frekvence řeči. Pomocí ucha člověk zachytí různé zvukové vibrace ve vzduchu. Vibrace, které vycházejí z předmětu (zdroje zvuku), jsou přenášeny vzduchem, který plní roli vysílače zvuku, a jsou zachyceny uchem. Lidské ucho vnímá vibrace vzduchu o frekvenci 16 až 20 000 Hz. Vibrace s vyšší frekvencí jsou považovány za ultrazvukové, ale lidské ucho je nevnímá. Schopnost rozlišovat vysoké tóny s věkem klesá. Schopnost zachytit zvuk oběma ušima umožňuje určit, kde se nachází. V uchu se vibrace vzduchu přeměňují na elektrické impulsy, které mozek vnímá jako zvuk.

V uchu je také umístěn orgán pro snímání pohybu a polohy těla v prostoru - vestibulárního aparátu. Vestibulární systém hraje velkou roli v prostorové orientaci člověka, analyzuje a předává informace o zrychlení a zpomalení lineárního a rotačního pohybu a také o změně polohy hlavy v prostoru.

Struktura ucha

Na základě vnější struktura ucho je rozděleno na tři části. První dvě části ucha, vnější (vnější) a střední, vedou zvuk. Třetí část - vnitřní ucho - obsahuje sluchové buňky, mechanismy pro vnímání všech tří vlastností zvuku: výšku, sílu a zabarvení.

Vnější ucho- tzv. odstávající část vnějšího ucha ušní boltec, její základ tvoří polotuhá podpůrná tkáň - chrupavka. Přední plocha boltce má složitou strukturu a variabilní tvar. Skládá se z chrupavky a vazivové tkáně, s výjimkou spodní části - lalůčků ( ušní lalůček) tvořený tukovou tkání. Na bázi ušního boltce jsou přední, horní a zadní ušní svaly, jejichž pohyby jsou omezené.

Kromě akustické (sběrače zvuku) plní boltec ochrannou roli, chránící zvukovod do ušního bubínku před škodlivými vlivy prostředí (voda, prach, silné proudy vzduchu). Jak tvar, tak velikost uší jsou individuální. Délka boltce u mužů je 50–82 mm a šířka 32–52 mm u žen jsou velikosti o něco menší. Malá oblast boltce představuje veškerou citlivost těla a vnitřních orgánů. Proto jej lze použít k získání biologicky důležitá informace o stavu jakéhokoli orgánu. Boltec soustřeďuje zvukové vibrace a směřuje je do vnějšího sluchového otvoru.

Zevní zvukovod slouží k vedení zvukových vibrací vzduchu z boltce do ušního bubínku. Zevní zvukovod má délku 2 až 5 cm, jeho vnější třetinu tvoří chrupavková tkáň a vnitřní 2/3 tvoří kost. Zevní zvukovod je klenutý ve směru superior-posterior a při vytažení boltce nahoru a dozadu se snadno narovná. V kůži zvukovodu jsou speciální žlázy, které vylučují nažloutlý sekret ( ušní maz), jehož funkcí je chránit kůži před bakteriální infekcí a cizími částicemi (hmyzem).

Zevní zvukovod je od středního ucha oddělen bubínkem, který je vždy zatažen dovnitř. Jedná se o tenkou vazivovou destičku, pokrytou na vnější straně vícevrstvým epitelem a na vnitřní straně sliznicí. Zevní zvukovod slouží k vedení zvukových vibrací do ušního bubínku, který odděluje vnější ucho bubínková dutina(střední ucho).

Střední ucho, neboli bubínková dutina, je malá vzduchem naplněná komora, která se nachází v pyramidě spánkové kosti a je oddělena od vnějšího zvukovodu ušním bubínkem. Tato dutina má kostěné a membránové (tympanické) stěny.

Ušní bubínek je nízko pohyblivá membrána o tloušťce 0,1 mikronu, utkaná z vláken, která jdou různými směry a jsou nerovnoměrně napnutá různé oblasti. Díky této struktuře nemá bubínek vlastní periodu kmitání, což by vedlo k zesílení zvukových signálů, které se shodují s frekvencí jeho vlastních kmitů. Začne vibrovat pod vlivem zvukových vibrací procházejících zevním zvukovodem. Přes díru dál zadní stěna Tympanická membrána komunikuje s mastoidní jeskyní.

Otvor sluchové (Eustachovy) trubice se nachází v přední stěně bubínkové dutiny a vede do nosní části hltanu. Díky tomu se do bubínkové dutiny může dostat atmosférický vzduch. Normálně je otvor Eustachovy trubice uzavřen. Otevírá se při polykacích pohybech nebo zívání, pomáhá vyrovnat tlak vzduchu na bubínek ze strany středoušní dutiny a zevního sluchového otvoru, čímž jej chrání před prasknutím vedoucím k poškození sluchu.

V bubínkové dutině leží sluchové kůstky. Jsou velmi malé velikosti a jsou spojeny v řetězci, který se táhne od ušního bubínku k vnitřní stěna bubínková dutina.

Nejvzdálenější kost je kladivo- jeho rukojeť je spojena s ušním bubínkem. Hlava kladívka je spojena s inkusem, který se pohyblivě kloubí s hlavou třmeny.

Sluchové kůstky dostaly taková jména kvůli svému tvaru. Kosti jsou pokryty sliznicí. Pohyb kostí regulují dva svaly. Spojení kostí je takové, že zvyšuje tlak zvukových vln na membránu oválného okénka 22krát, což umožňuje slabým zvukovým vlnám pohybovat kapalinou dovnitř. hlemýžď.

Vnitřní ucho uzavřený ve spánkové kosti a je to systém dutin a kanálků umístěných v kostní hmotě skalní části spánkové kosti. Společně tvoří kostěný labyrint, uvnitř kterého je blanitý labyrint. Kostěný labyrint představuje kostní dutiny různé tvary a skládá se z vestibulu, tří polokruhových kanálků a hlemýždě. Membranózní labyrint sestává ze složitého systému tenkých membránových útvarů umístěných v kostěném labyrintu.

Všechny dutiny vnitřního ucha jsou naplněny tekutinou. Uvnitř membránového labyrintu je endolymfa a tekutina, která vně membránový labyrint omývá, je perilymfa a je svým složením podobná mozkomíšnímu moku. Endolymfa se liší od perilymfy (obsahuje více draselných iontů a méně sodíkových iontů) - nese kladný náboj ve vztahu k perilymfě.

Předehra- centrální část kostěný labyrint, který komunikuje se všemi jeho částmi. Za vestibulem jsou tři kostěné polokruhové kanály: horní, zadní a laterální. Boční půlkruhový kanál leží vodorovně, další dva jsou k němu v pravém úhlu. Každý kanál má rozšířenou část - ampuli. Obsahuje membránovou ampulku naplněnou endolymfou. Při pohybu endolymfy při změně polohy hlavy v prostoru dochází k podráždění nervových zakončení. Vzruch se přenáší podél nervových vláken do mozku.

Hlemýžď je spirálová trubice, která tvoří dva a půl závitu kolem kuželovité kostní tyčinky. Je to centrální část sluchového orgánu. Uvnitř kostěného kanálu hlemýždě je membránový labyrint neboli kochleární vývod, ke kterému ústí zakončení kochleární části osmého hlavový nerv Vibrace v perilymfě se přenášejí do endolymfy kochleárního vývodu a aktivují nervová zakončení sluchové části osmého hlavového nervu.

Vestibulokochleární nerv se skládá ze dvou částí. Vestibulární část vede nervové vzruchy z vestibulu a polokruhových kanálků do vestibulárních jader mostu a mostu. medulla oblongata a dále - do cerebellum. Kochleární část přenáší informace podél vláken, která následují od spirálního (corti) orgánu do sluchových jader trupu a poté prostřednictvím řady spínačů v subkortikálních center- do horní kůry mozkové temporální lalok mozkové hemisféry.

Mechanismus vnímání zvukových vibrací

Zvuky vznikají v důsledku vibrací vzduchu a jsou zesilovány v boltci. Zvuková vlna je pak vedena zevním zvukovodem do ušního bubínku, kde dochází k jeho rozechvění. Vibrace ušního bubínku se přenáší na řetízek sluchové kůstky: kladivo, kovadlina a třmen. Základ třmenu pomocí elastické vazivo připevněna k oknu vestibulu, díky čemuž se vibrace přenášejí do perilymfy. Přes membránovou stěnu kochleárního vývodu pak tyto vibrace přecházejí do endolymfy, jejíž pohyb způsobuje podráždění receptorových buněk spirálního orgánu. Výsledná nervový impuls sleduje vlákna kochleární části vestibulocochleárního nervu do mozku.

Překlad zvuků vnímaných orgánem sluchu jako příjemný a nepohodlí probíhá v mozku. Nepravidelné zvukové vlny vytvářejí pocit hluku, zatímco pravidelné, rytmické vlny jsou vnímány jako hudební tóny. Zvuky se šíří rychlostí 343 km/s při teplotě vzduchu 15–16ºС.