A hallószervek lehetővé teszik az ember számára, hogy meghallja és elemezze az információkat, és számos hangot megkülönböztet. Ezek a funkciók a természetben rejlenek, és tőlük függ a biztonság. A hallószerv által észlelt információ a külvilágtól kapott összes adat 30% -át teszi ki. Melyek az emberi hallás jellemzői és korlátai? hangérzékelés Nézzük meg a cikkben.

Az emberi hallás egyedisége

Jelenleg az emberek elsősorban látáson keresztül érzékelik az adatokat, miközben a hallás képessége továbbra is az élet elengedhetetlen része.

Az emberi hallás az a képesség, hogy a hallószerveken keresztül hangos információkat fogadjon. Az akusztikus érzékelés az ember 5 biológiai érzékszervének egyike. Vesztibuláris-hallószervünk nemcsak hanghullámokat rögzít, hanem a test térbeli egyensúlyáért is felelős. A tudósok ma már könnyen meg tudják mérni a hangimpulzusok frekvenciáját és tartományát, de még mindig nehéz megmagyarázni, hogy a kapott információ hogyan jelenik meg az agyban.

A hallószerv nagyon érzékeny és hatékonyan látja el funkcióit. Ugyanakkor a természet gondoskodott az érzékenység mértékéről, ha még magasabb lenne, az ember még több hangot érzékelne, és folyamatos sziszegést és kevert zajokat hallana. Ezért nem szükséges növelni a hallószervek érzékenységét a hanghatásokra.

A fülek gyakorlatilag nem fáradnak el, annak ellenére, hogy folyamatosan ellátják funkcióikat. Könnyű edzés utáni felépülés egészséges ember néhány perc alatt megtörténik. Mindkét fül össze van kötve, ha az egyik elfárad, akkor a másikban átmenetileg csökken a hallás.

A hallással kapcsolatban fontos tudni, hogy ha a hallás élessége normális, emberi fül 6–7 m-ről érzékeli a suttogást. Megállapították, hogy a romlás az életkorral történik hallási funkció. Az akut hallás csúcspontja a 12 és 20 év közötti életkort jelenti. Már 20 éves korában az ember észrevétlenül rosszabbul kezd hallani. Ez azzal magyarázható, hogy idővel elhalnak a hangrezgéseket észlelő és azokat idegimpulzusokká alakító speciális receptorok.

Teljesítmény egyszerű szabályok halláshigiénia, rendszeres vizsgálat megelőző vizsgálatokÉs időben történő kezelés ENT betegségek, csökkenti a kockázatot korai hanyatlás az esze.

A hangérzékelés mechanizmusa

Feltételezzük, hogy a hang fizikai természetű jelenség, amely folyamatos jel, amely információt továbbít.

A fülben való észlelésének mechanizmusa meglehetősen összetett, és a következő szakaszokból áll:

• A hangimpulzus átjut a hallójáratba, és rezgéseket gerjeszt dobhártya.
• A hangnyomás a dobhártya vibráló mozgásait váltja ki.
• A keletkező rezgések behatolnak a fülkagylóba.
• A cochleában lévő folyadék vibrál, ami a szőrsejtek mozgását okozza.
• A szőrsejtek elektromos jeleket termelnek, amelyek hatással vannak a hallóidegre.
• A jel a hallóidegen keresztül jut el az agyba.

Az emberek által érzékelt összes hang hangerőben, hangszínben és frekvenciában különbözik. A jel hangereje közvetlenül függ a hallószerv és a hangimpulzust kibocsátó tárgy közötti távolságtól.

A hangot kibocsátó tárgy rezgési sebessége határozza meg a hang frekvenciáját. A hangszín szintjét a hangjelben jelenlévő felhangok, pontosabban azok száma és erőssége befolyásolja.

Különböző hangokat hallhatunk, mert különböző rezgéseket keltenek, és ezért különböző impulzusokat küldenek az agyba.

Ezenkívül az a személy, aki érzékeli a hangüzeneteket, könnyen meghatározhatja, honnan jön a jel. Ez azzal magyarázható, hogy a levegő rezgései először az egyik, majd a másik fülbe jutnak, ezredmásodperces eltéréssel. Ez a sorrend lehetővé teszi a navigálást, hogy melyik oldalról jön a hang.

A hangérzékelés határai

Ismeretes, hogy az emberi hallás frekvenciatartománya 16-20 000 Hz között változik. Felső határ csökken az életkorral. Vannak, akik akár 24 000 Hz-es frekvenciákat is képesek érzékelni, ami ritka. Érdekes módon az állatok képesek érzékelni a magasabb frekvenciájú hangrezgéseket, így a kutyák akár 38 000 Hz-es frekvenciájú jeleket is hallhatnak, a macskák pedig 70 000 Hz-ig.

A 60 Hz alatti hanghullámokat csak a 16 Hz alatti rezgések (infrahangok) érzékelik. Negatívan befolyásolhatják az idegrendszer állapotát és endokrin rendszerek, belső szervek. közben infrahangok keletkeznek természetes jelenség(földrengések, viharok, hurrikánok stb.). Nagyméretű berendezések (turbinák, gátak, generátorok, kemencék stb.) működése miatt is megjelenhetnek.

Ha a frekvencia 20 000 Hz felett van, akkor ez ultrahang, amely nem jelent veszélyt az emberekre, egyes állatok egymás közötti információtovábbításra használják. Összehasonlításképpen, az emberi beszéd a 300–4000 Hz-es jelzésnek felel meg.

Ezenkívül a tartomány fel van osztva alacsony frekvenciájú hangokra - 500 Hz-ig, közepes hangokra - 500-1000 Hz és magas hangokra - 10 000 Hz felett.

Számos tényező befolyásolja a személy frekvenciák megkülönböztetésének képességét:

• Kor.
• Betegségek hallókészülék.
• Fáradtság.
• Hallásképzés szintje.

A hang érzékelése nagymértékben függ a hangerőtől, és decibelben (dB) mérik:

• 0 dB (alsó határ) – nem hallható semmi.
• 25-30 dB – emberi suttogás.
• 40–45 dB – normál beszélgetés.
• 100 dB – zenekar, metrókocsi, maximálisan megengedett fejhallgató hangerő.
• 120 dB – légkalapács.
• 130 dB – fájdalomküszöb és agyrázkódás lép fel (repülőgép felszálláskor).
• 150 dB – sérülések (rakétaindítás).
• Ha a hangnyomás 160 dB felett van, a dobhártya és a tüdő megrepedhet.
• A 200 dB-es határ elérése után halál következik be (zajfegyver).

A hangnyomás ritka, rövid 120 dB-ig történő növekedése nem okoz negatív következményei, de ha az emberi hallás gyakori és hosszú távú 80 dB feletti hangerőnek van kitéve, a hallásfunkció romlása vagy akár részleges elvesztése következik be.

Ha zajos iparágban dolgozik, gyakran megy vadászni, lövöldözni, vagy elektromos szerszámokat (kalapács, fúró, légkalapács stb.) használ, védje fülét és használjon egyéni védőfelszerelést (füldugó, fejhallgató, sisak).

Ez egy komplex speciális szerv, amely három részből áll: külső, középső és belső fül.

A külső fül egy hanggyűjtő készülék. A hang rezgéseit a fül veszi fel, és a külsőn keresztül továbbítja hallójárat a dobhártyához, amely elválasztja a külső fület a középfültől. A hang érzékelése és a kétfülű hallás teljes folyamata, az úgynevezett biniurális hallás fontos a hang irányának meghatározásához. Az oldalról érkező hangrezgés a másodperc néhány tizedes törtével (0,0006 s) korábban éri el a legközelebbi fület, mint a másikat. Ez a rendkívül kis különbség a hang mindkét fülbe érkezésének időpontjában elegendő az irány meghatározásához.

A középfül egy légüreg, amely az Eustachianus csövön keresztül kapcsolódik a nasopharynxhez. A dobhártyából a középfülön keresztül érkező rezgéseket 3 egymással összekapcsolt hallócsont - a kalapács, az incus és a stape, az utóbbi pedig a membránon keresztül továbbítja. ovális ablak továbbítja ezeket a rezgéseket a belső fülben található folyadéknak - perilimfának. A hallócsontoknak köszönhetően csökken a rezgések amplitúdója és növekszik erejük, ami lehetővé teszi a folyadékoszlop mozgását a belső fülben. A középfül speciális mechanizmussal rendelkezik, amely alkalmazkodik a hangintenzitás változásaihoz. Erős hangokkal a speciális izmok növelik a dobhártya feszültségét és csökkentik a stapes mozgékonyságát. Ez csökkenti a rezgések amplitúdóját és védi a belső fület a sérülésektől.

A belső fül a benne található fülkagylóval egy piramisban található halántékcsont. Az emberi cochlea 2,5 spirális fordulatot képez. A cochlearis csatornát két válaszfal (a fő membrán és a vesztibuláris membrán) 3 keskeny járatra osztja: a felső (scala vestibularis), a középső (hártyás csatorna) és az alsó (scala tympani). A fülkagyló tetején van egy nyílás, amely a felső és az alsó csatornát egyetlen csatornába köti, az ovális ablaktól a csiga tetejére, majd a kerek ablakra. Üregüket folyadékkal - perilimfával, a középső membráncsatorna üregét pedig más összetételű folyadékkal - endolimfával töltik meg. A középső csatornában van egy hangvevő készülék - a Corti szerve, amelyben a hangrezgések receptorai - szőrsejtek - találhatók.

A hangérzékelés mechanizmusa. A hangészlelés fiziológiai mechanizmusa két, a fülkagylóban végbemenő folyamaton alapul: 1) a különböző frekvenciájú hangok elhelyezkedésük szerinti elválasztása. legnagyobb hatást a fülkagyló főmembránján és 2) a mechanikai rezgések átalakulása a ideges izgalom. Az ovális ablakon keresztül a belső fülbe belépő hangrezgések a perilimfára kerülnek, és ennek a folyadéknak a rezgései a fő membrán elmozdulásához vezetnek. A rezgő folyadékoszlop magassága és ennek megfelelően a hang helye a hang magasságától függ. legnagyobb elmozdulás fő membrán. Így a különböző hangmagasságú hangokkal különböző szőrsejtek és különböző idegrostok gerjesztődnek. A hangintenzitás növekedése a gerjesztett szőrsejtek és idegrostok számának növekedéséhez vezet, ami lehetővé teszi a hangrezgések intenzitásának megkülönböztetését.
A rezgések gerjesztési folyamattá történő átalakítását speciális receptorok - szőrsejtek - végzik. E sejtek szőrszálai az integumentáris membránba merülnek. A hang hatására fellépő mechanikai rezgések az integumentum membránnak a receptorsejtekhez viszonyított elmozdulásához és a szőrszálak meggörbüléséhez vezetnek. A receptorsejtekben a szőrszálak mechanikai elmozdulása gerjesztési folyamatot okoz.

Hangvezetőképesség. Lég- és csontvezetés van. Normál körülmények között az emberben a légvezetés dominál: a hanghullámokat a külső fül fogja fel, a levegő rezgései pedig a külső hallójáraton keresztül a középső és a belső fülbe jutnak. Amikor csontvezetés a hangrezgések a koponya csontjain keresztül közvetlenül a fülkagylóba kerülnek. Ez a hangrezgések átvitelének mechanizmusa fontos, amikor egy személy víz alá merül.
Az ember általában 15-20 000 Hz frekvenciájú hangokat észlel (10-11 oktáv tartományban). Gyermekeknél a felső határ eléri a 22 000 Hz-et az életkorral csökken. A legnagyobb érzékenységet az 1000 és 3000 Hz közötti frekvenciatartományban találtuk. Ez a régió az emberi beszéd és zene leggyakoribb frekvenciáinak felel meg.

A szakaszról

Ez a rész olyan jelenségeknek vagy változatoknak szentelt cikkeket tartalmaz, amelyek valamilyen módon érdekesek vagy hasznosak lehetnek a megmagyarázhatatlan dolgok kutatói számára.
A cikkek kategóriákra vannak osztva:
Tájékoztató. Különböző tudományterületek kutatói számára hasznos információkat tartalmaznak.
Elemző. Tartalmazzák a verziókról vagy jelenségekről felhalmozott információk elemzését, valamint az elvégzett kísérletek eredményeinek leírását.
Műszaki. Gyűjtse össze az információkat műszaki megoldások, amely a megmagyarázhatatlan tények tanulmányozása területén találhat alkalmazást.
Technikák. Tartalmazza a csoporttagok által a tények vizsgálatakor és a jelenségek tanulmányozása során alkalmazott módszerek leírását.
Média. Információkat tartalmaz a szórakoztatóipar jelenségeinek tükröződéséről: filmek, rajzfilmek, játékok stb.
Ismert tévhitek. Ismert, megmagyarázhatatlan tények feltárása, többek között harmadik felek forrásaiból gyűjtve.

Cikk típusa:

Információ

Az emberi felfogás sajátosságai. Meghallgatás

A hang rezgések, azaz. időszakos mechanikai zavarok rugalmas közegben - gáznemű, folyékony és szilárd halmazállapotú. Az ilyen zavar, amely valamilyen fizikai változást jelent a közegben (például sűrűség- vagy nyomásváltozás, részecskék elmozdulása), hanghullám formájában terjed benne. Egy hang akkor lehet hallhatatlan, ha frekvenciája meghaladja az emberi fül érzékenységét, vagy ha olyan közegen, például szilárd testen halad át, amely nem érintkezhet közvetlenül a füllel, vagy ha energiája gyorsan disszipálódik a közegben. Így a számunkra megszokott hangérzékelési folyamat csak az akusztika egyik oldala.

Hang hullámok

Hanghullám

A hanghullámok példaként szolgálhatnak az oszcillációs folyamatra. Bármely oszcilláció a rendszer egyensúlyi állapotának megsértésével jár, és jellemzőinek az egyensúlyi értékektől való eltérésében fejeződik ki, majd az eredeti értékhez való visszatéréssel. Hangrezgések esetén ez a jellemző a közeg egy pontjában lévő nyomás, eltérése pedig a hangnyomás.

Vegyünk egy hosszú, levegővel töltött csövet. A falhoz szorosan illeszkedő dugattyút helyeznek be a bal oldalon. Ha a dugattyút élesen jobbra mozdítjuk és leállítjuk, a közvetlen közelében lévő levegő egy pillanatra összenyomódik. A sűrített levegő ezután kitágul, jobbra tolja a szomszédos levegőt, és a kezdetben a dugattyú közelében létrehozott kompressziós terület állandó sebességgel mozog a csövön. Ez a kompressziós hullám a hanghullám a gázban.
Vagyis egy rugalmas közeg részecskéinek éles elmozdulása egy helyen növeli a nyomást ezen a helyen. A részecskék rugalmas kötéseinek köszönhetően a nyomás átkerül a szomszédos részecskékre, amelyek viszont hatnak a következő részecskékre, és a területre magas vérnyomás mintha egy rugalmas közegben mozogna. A magas nyomású területet egy terület követi alacsony vérnyomás, és így váltakozó kompressziós és ritkítási régiók sora jön létre, amelyek hullám formájában terjednek a közegben. Ebben az esetben a rugalmas közeg minden részecskéje oszcilláló mozgásokat végez.

A gázban lévő hanghullámot a túlnyomás, a túlzott sűrűség, a részecskék elmozdulása és sebessége jellemzi. A hanghullámok esetében ezek az egyensúlyi értékektől való eltérések mindig kicsik. Így a hullámhoz kapcsolódó túlnyomás sokkal kisebb, mint a gáz statikus nyomása. Ellenkező esetben egy másik jelenséggel van dolgunk - lökéshullámmal. A normál beszédnek megfelelő hanghullámban a túlnyomás csak körülbelül egy milliomod része a légköri nyomásnak.

A fontos tény az, hogy az anyagot nem viszi el a hanghullám. A hullám csak átmeneti, a levegőn áthaladó zavar, amely után a levegő visszaáll egyensúlyi állapotába.
A hullámmozgás természetesen nem csak a hangra jellemző: a fény- és rádiójelek hullámok formájában terjednek, a víz felszínén pedig mindenki ismeri a hullámokat.

Így a hang tágabb értelemben rugalmas hullámok, amelyek valamilyen rugalmas közegben terjednek, és mechanikai rezgéseket keltenek benne; szűk értelemben - ezeknek a rezgéseknek a szubjektív észlelése speciális testekállatok vagy emberek érzései.
Mint minden hullámot, a hangot is amplitúdó és frekvenciaspektrum jellemzi. Jellemzően az ember hallja a levegőben átvitt hangokat a 16-20 Hz és 15-20 kHz közötti frekvenciatartományban. Az emberi hallhatóság tartománya alatti hangot infrahangnak nevezzük; magasabb: 1 GHz-ig, - ultrahang, 1 GHz-től - hiperhang. A hallható hangok közül kiemelendő még a fonetikai, beszédhangok és fonémák (amelyek alkotják szóbeli beszéd) és zenei hangok (amelyek alkotják a zenét).

A hosszirányú és keresztirányú hanghullámokat a hullám terjedési irányának és a terjedő közeg részecskéinek mechanikai rezgésének irányának arányától függően különböztetjük meg.
Folyékony és gáznemű közeg, ahol nincs jelentős sűrűségingadozás, az akusztikus hullámok longitudinális jellegűek, vagyis a részecskék rezgési iránya egybeesik a hullám mozgási irányával. BAN BEN szilárd anyagok, a hosszanti deformációk mellett rugalmas nyírási alakváltozások is fellépnek, amelyek keresztirányú (nyíró) hullámok gerjesztését okozzák; ilyenkor a részecskék a hullámterjedés irányára merőlegesen oszcillálnak. A longitudinális hullámok terjedési sebessége sokkal nagyobb, mint a nyíróhullámok terjedési sebessége.

A levegő nem mindenhol egyenletes a hangzás szempontjából. Ismeretes, hogy a levegő állandóan mozgásban van. Különböző rétegekben mozgásának sebessége nem azonos. A talajhoz közeli rétegekben a levegő érintkezik felszínével, épületeivel, erdőivel, ezért sebessége itt kisebb, mint a tetején. Emiatt a hanghullám nem egyformán gyorsan halad fent és alul. Ha a levegő mozgása, azaz a szél a hang kísérője, akkor felső rétegek levegő, a szél erősebben hajtja a hanghullámot, mint az alsóbbakban. Ha ellenszél van, a hang felülről lassabban terjed, mint lent. Ez a sebességkülönbség befolyásolja a hanghullám alakját. A hullámtorzítás következtében a hang nem halad egyenesen. Hátszélnél a hanghullám terjedési vonala lefelé, ellenszélnél pedig felfelé hajlik.

Egy másik oka a hang egyenetlen terjedésének a levegőben. ez - eltérő hőmérséklet egyes rétegei.

Az egyenetlenül felmelegedett levegőrétegek, mint a szél, megváltoztatják a hang irányát. Napközben a hanghullám felfelé hajlik, mert az alsó, melegebb rétegekben nagyobb a hangsebesség, mint a felsőbb rétegekben. Este, amikor a föld és vele a közeli légrétegek gyorsan lehűlnek, a felső rétegek felmelegednek, mint az alsók, nagyobb bennük a hangsebesség, a hanghullámok terjedési vonala lefelé hajlik. Ezért esténként, a semmiből, jobban lehet hallani.

A felhőket figyelve gyakran észreveheti, hogyan különböző magasságúak nem csak különböző sebességgel mozognak, hanem néha sebességgel is különböző irányokba. Ez azt jelenti, hogy a talajtól eltérő magasságban a szél eltérő sebességű és irányú lehet. Az ilyen rétegekben a hanghullám alakja is rétegről rétegre változik. Jöjjön például a hang a széllel szemben. Ebben az esetben a hangterjedési vonalnak meg kell hajolnia és felfelé kell mennie. De ha egy réteg lassan mozgó levegő kerül az útjába, akkor ismét irányt változtat, és ismét visszatérhet a talajra. Ekkor jelenik meg a „csend zóna” a térben attól a helytől, ahol a hullám magasságba emelkedik a földre való visszatérésig.

A hangérzékelés szervei

Hallás - képesség biológiai szervezetek hallószervekkel érzékeli a hangokat; a hallókészülék hangrezgésekkel gerjesztett speciális funkciója környezet például levegő vagy víz. Az öt biológiai érzék egyike, más néven akusztikus érzékelés.

Az emberi fül körülbelül 20 m és 1,6 cm közötti hosszúságú hanghullámokat érzékel, ami 16-20 000 Hz-nek (másodpercenkénti oszcilláció) felel meg, amikor a rezgések a levegőn keresztül, és akár 220 kHz-nek felelnek meg, ha a hangot a csontokon keresztül továbbítják. a koponya. Ezeknek a hullámoknak van egy fontos szerepük biológiai jelentősége Például a 300-4000 Hz tartományban lévő hanghullámok megfelelnek az emberi hangnak. A 20 000 Hz feletti hangoknak kevés gyakorlati jelentősége, mivel gyorsan lelassulnak; a 60 Hz alatti rezgéseket a rezgésérzékelésen keresztül érzékeljük. A frekvenciatartományt, amelyet egy személy hall, hallási vagy hangtartománynak nevezzük; a magasabb frekvenciákat ultrahangnak, az alacsonyabb frekvenciákat infrahangnak nevezzük.
A hangfrekvenciák megkülönböztetésének képessége nagymértékben függ az egyéntől: életkorától, nemétől, hallásbetegségekre való hajlamától, képzettségétől és hallásfáradtságától. Az egyének képesek 22 kHz-ig, és esetleg magasabb hangok érzékelésére is.
Egy személy egyszerre több hangot is meg tud különböztetni, mivel egyszerre több állóhullám is lehet a fülkagylóban.

A fül egy összetett vesztibuláris-hallószerv, amely két funkciót lát el: érzékeli a hangimpulzusokat, és felelős a test térbeli helyzetéért és az egyensúly megtartásának képességéért. Ez páros szerv, amely a koponya halántékcsontjaiban található, kívülről a fülkagylók korlátozzák.

A hallás és az egyensúly szervét három rész képviseli: a külső, a középső és a belső fül, amelyek mindegyike ellátja sajátos funkcióit.

A külső fül a fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. A fülkagyló egy összetett alakú rugalmas porc, amelyet bőr borít, annak Alsó rész, úgynevezett lebeny, - bőrredő, amely bőrből és zsírszövetből áll.
Az élő szervezetekben a fülkagyló hanghullámok vevőjeként működik, amelyeket aztán továbbítanak belső rész hallókészülék. A fülkagyló értéke az emberben jóval kisebb, mint az állatokban, így az emberben gyakorlatilag mozdulatlan. De sok állat a füle mozgatásával sokkal pontosabban tudja meghatározni a hangforrás helyét, mint az ember.

Az emberi fülkagyló redői a hang vízszintes és függőleges lokalizációjától függően kis frekvencia torzításokat vezetnek be a hallójáratba belépő hangba. Így az agy megkapja További információ hogy tisztázza a hangforrás helyét. Ezt az effektust néha használják az akusztikában, többek között a térhatású hangzás érzetének megteremtésére fejhallgató vagy hallókészülék használatakor.
A fülkagyló funkciója a hangok felfogása; folytatása a külső hallójárat porcikája, melynek hossza átlagosan 25-30 mm. A hallójárat porcos része átmegy a csontba, a teljes külső hallójáratot pedig faggyú- és kénmirigyeket tartalmazó bőr borítja, amelyek módosított verejtékmirigyek. Ez a járat vakon végződik: a dobhártya választja el a középfültől. Elkapták fülkagyló A hanghullámok megütik a dobhártyát, és rezgést okoznak.

A dobhártya rezgését viszont a középfülbe továbbítják.

Középfül
A középfül fő része a dobüreg - egy kis, körülbelül 1 cm³ térfogatú hely a halántékcsontban. Három hallócsont van: a malleus, az incus és a kengyel - ezek továbbítják a hangrezgéseket a külső fülből a belső fülbe, egyidejűleg erősítve azokat.

A hallócsontok, mint az emberi csontváz legkisebb töredékei, egy rezgéseket közvetítő láncot képviselnek. A malleus nyele szorosan egybeforrt a dobhártyával, a malleus feje az incushoz, az pedig hosszú folyamatával a kapcsokhoz kapcsolódik. A szalagok alapja lezárja az előszoba ablakát, így csatlakozik a belső fülhöz.
A középfül ürege ezen keresztül kapcsolódik a nasopharynxhez fülkürt, amelyen keresztül a dobhártyán belüli és kívüli átlagos légnyomás kiegyenlítődik. A külső nyomás változásakor a fülek néha elzáródnak, ami általában reflexszerű ásítással oldódik meg. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a füldugulást még hatékonyabban oldják meg nyelési mozdulatokkal, vagy a beszorult orrba fújással ebben a pillanatban.

Belső fül
A hallás- és egyensúlyszerv három szakasza közül a legösszetettebb a belső fül, amelyet bonyolult formája miatt labirintusnak neveznek. A csontos labirintus az előcsarnokból, a fülkagylóból és a félkör alakú csatornákból áll, de csak a nyirokfolyadékkal teli cochlea kapcsolódik közvetlenül a halláshoz. A fülkagyló belsejében szintén folyadékkal töltött membráncsatorna található, melynek alsó falán a hallóelemző készülék szőrsejtekkel borított receptora található. A szőrsejtek érzékelik a csatornát kitöltő folyadék rezgéseit. Minden szőrsejt egy meghatározott hangfrekvenciára van hangolva, az alacsony frekvenciákra hangolt sejtek a fülkagyló tetején, a magas frekvenciák pedig a fülkagyló alján található sejtekre vannak hangolva. Ha a szőrsejtek az életkor miatt vagy más okok miatt elpusztulnak, az ember elveszíti a megfelelő frekvenciájú hangok érzékelésének képességét.

Az érzékelés határai

Az emberi fül névlegesen 16 és 20 000 Hz közötti hangokat hall. A felső határ az életkorral csökken. A legtöbb felnőtt nem hallja a 16 kHz feletti hangokat. Maga a fül nem reagál a 20 Hz alatti frekvenciákra, de azok a tapintáson keresztül érezhetők.

Az észlelt hangok hangerejének tartománya óriási. De a dobhártya a fülben csak a nyomásváltozásokra érzékeny. A hangnyomásszintet általában decibelben (dB) mérik. A hallhatóság alsó küszöbe 0 dB (20 mikropascal), a hallhatóság felső határának meghatározása pedig inkább a kényelmetlenség küszöbére, majd a halláskárosodásra, agyrázkódásra stb. utal. Ez a határ attól függ, hogy mennyi ideig hallgatunk a hang. A fül akár 120 dB-ig terjedő rövid távú hangerőnövekedést is elviseli következmények nélkül, de a 80 dB feletti hangok hosszú távú kitettsége halláskárosodást okozhat.

Alaposabb kutatás alsó határ hallásvizsgálatok kimutatták, hogy a minimális küszöb, amelynél a hang hallható marad, a frekvenciától függ. Ezt a grafikont abszolút hallásküszöbnek nevezzük. Átlagosan a legnagyobb érzékenységű tartománya az 1 kHz és 5 kHz közötti tartományban van, bár az érzékenység a korral csökken a 2 kHz feletti tartományban.
Van egy mód a hang érzékelésére a dobhártya részvétele nélkül is - az úgynevezett mikrohullámú hallási hatás, amikor a mikrohullámú tartományban (1-300 GHz) a modulált sugárzás hatással van a fülkagyló körüli szövetekre, aminek következtében a személy különféle érzékelést okoz. hangokat.
Néha az ember hallhat hangokat az alacsony frekvenciájú tartományban, bár a valóságban nem voltak ilyen frekvenciájú hangok. Ez azért van így, mert a fülben lévő basilaris membrán rezgései nem lineárisak, és két magasabb frekvencia közötti frekvenciakülönbséggel léphetnek fel benne rezgések.

Szinesztézia

Az egyik legszokatlanabb pszichoneurológiai jelenség, amelyben az inger típusa és az érzések típusa, amelyeket egy személy tapasztal, nem esik egybe. A szinesztetikus észlelés abban nyilvánul meg, hogy a hétköznapi minőségeken túl további, egyszerűbb érzetek vagy tartós „elemi” benyomások is felmerülhetnek - például szín, szag, hangok, ízek, texturált felület tulajdonságai, átlátszóság, térfogat és forma, hely a térben és egyéb tulajdonságok, amelyeket nem érzékszerveken keresztül kapunk, hanem csak reakciók formájában léteznek. Ilyen további tulajdonságok keletkezhetnek elszigetelt érzékszervi benyomásokként, vagy akár fizikailag is megnyilvánulhatnak.

Létezik például hallási szinesztézia. Ez az a képesség, hogy egyes emberek hangokat „hallanak”, amikor mozgó tárgyakat vagy villanásokat figyelnek meg, még akkor is, ha azokat nem kísérik tényleges hangjelenségek.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szinesztézia inkább az ember pszichoneurológiai jellemzője, és nem az mentális zavar. A környező világnak ez a felfogása érezhető közönséges ember bizonyos gyógyszerek használatával.

A szinesztéziának még nincs általános elmélete (tudományosan bizonyított, univerzális elképzelés róla). Jelenleg számos hipotézis létezik, és sok kutatás folyik ezen a területen. Eredeti osztályozások, összehasonlítások már megjelentek, és bizonyos szigorú minták is kialakultak. Például mi, tudósok már rájöttünk, hogy a szinesztétáknak sajátos természetük van - mintha „tudat előtt” lennének - azokra a jelenségekre, amelyek szinesztéziát okoznak bennük. A szinesztéták agyának anatómiája kissé eltérő, és az agy aktivációja gyökeresen eltérő a szinesztetikus „ingerekhez”. Az Oxfordi Egyetem (Egyesült Királyság) kutatói pedig egy sor kísérletet végeztek, amelyek során azt találták, hogy a szinesztézia oka a túlzottan ingerelhető idegsejtek lehetnek. Az egyetlen dolog, amit biztosan lehet mondani, az az, hogy az ilyen észlelés az agyműködés szintjén érhető el, és nem az elsődleges információérzékelés szintjén.

Következtetés

A nyomáshullámok áthaladnak a külső fülön, a dobhártyán és a középfül csontjain, hogy elérjék a folyadékkal telt, cochleáris alakú belső fület. A folyadék oszcillálva egy apró szőrszálakkal, csillókkal borított membránba ütközik. Egy összetett hang szinuszos komponensei rezgéseket okoznak a membrán különböző részein. A membránnal együtt vibráló csillók gerjesztik a hozzájuk kapcsolódó idegrostokat; impulzusok sorozata jelenik meg bennük, amelyben az egyes komponensek frekvenciája és amplitúdója „kódolva” van. összetett hullám; ezeket az adatokat elektrokémiai úton továbbítják az agyba.

A hangok teljes spektrumából elsősorban a hallható tartományt különböztetik meg: 20 és 20 000 hertz között, infrahangot (20 Hz-ig) és ultrahangot - 20 000 hertztől és afelettitől. Egy személy nem hallja az infrahangokat és az ultrahangokat, de ez nem jelenti azt, hogy ezek nem hatnak rá. Ismeretes, hogy az infrahangok, különösen a 10 hertz alatti frekvenciák, hatással lehetnek az emberi pszichére és okokra depresszív állapotok. Az ultrahangok astheno-vegetatív szindrómákat stb.
A hangtartomány hallható része alacsony frekvenciájú - 500 Hz-ig, középfrekvenciás - 500-10 000 Hertz és magas - 10 000 Hz feletti hangokra van felosztva.

Ez a felosztás nagyon fontos, mivel az emberi fül nem egyformán érzékeny rá különböző hangok. A fül a közepes frekvenciájú hangok viszonylag szűk tartományára érzékeny, 1000 és 5000 hertz között. Az alacsonyabb és magasabb frekvenciájú hangok esetében az érzékenység élesen csökken. Ez oda vezet, hogy az ember képes hallani a körülbelül 0 decibel energiájú hangokat a középfrekvenciás tartományban, és nem hallani az alacsony frekvenciájú, 20-40-60 decibeles hangokat. Vagyis az azonos energiájú hangok a középfrekvenciás tartományban hangosnak, az alacsony frekvenciájú tartományban azonban halknak vagy egyáltalán nem hallhatók.

A hangnak ezt a sajátosságát nem véletlenül alakította ki a természet. A létezéséhez szükséges hangok: beszéd, természethangok, főként a középfrekvencia tartományban vannak.
A hangok érzékelése jelentősen romlik, ha egyidejűleg más hangok, hasonló frekvenciájú vagy harmonikus összetételű zajok hallhatók. Ez egyrészt azt jelenti, hogy az emberi fül nem érzékeli jól az alacsony frekvenciájú hangokat, másrészt, ha idegen zaj van a helyiségben, akkor az ilyen hangok érzékelése tovább zavarható, torzulhat.

A hallás az egyik legfontosabb az emberi életben. A hallás és a beszéd együtt alkot fontos eszköz az emberek közötti kommunikáció az emberek közötti kapcsolatok alapjául szolgál a társadalomban. A halláskárosodás zavarokhoz vezethet az ember viselkedésében. A siket gyerekek nem tudnak teljes beszédet megtanulni.

A hallás segítségével az ember különféle hangokat vesz fel, amelyek jelzik, hogy mi történik a világban. külvilág, a minket körülvevő természet hangjai - az erdő susogása, a madarak éneke, a tenger hangja, valamint a különböző zeneművek. A hallás segítségével világosabbá és gazdagabbá válik a világ érzékelése.

A fül és funkciója. A hang vagy hanghullám a levegő váltakozó ritkulása és kondenzációja, amely a hangforrástól minden irányba terjed. A hang forrása pedig bármilyen rezgő test lehet. A hangrezgéseket hallószervünk érzékeli.

A hallószerv nagyon összetett, és a külső, a középső és a belső fülből áll. A külső fül a fülkagylóból és a hallójáratból áll. Sok állat füle mozoghat. Ez segít az állatnak felismerni, honnan jön a leghalkabb hang is. Az emberi fül a hang irányának meghatározására is szolgál, bár nem mozgékony. A hallójárat összeköti a külső fület a következő szakasszal - a középfüllel.

A hallójáratot a belső végén egy szorosan megfeszített dobhártya zárja el. A dobhártyát érő hanghullám rezgésbe hoz és vibrációt okoz. Minél magasabb a hang, annál magasabb a hang, annál nagyobb a dobhártya rezgési frekvenciája. Hogyan erősebb hang, annál jobban rezeg a membrán. De ha a hang nagyon gyenge, alig hallható, akkor ezek a rezgések nagyon kicsik. Az edzett fül minimális hallhatósága szinte azon rezgések határán van, amelyeket a levegőmolekulák véletlenszerű mozgása hoz létre. Ez azt jelenti, hogy az emberi fül érzékenységét tekintve egyedülálló hallókészülék.

A dobhártya mögött található a középfül levegővel teli ürege. Ez az üreg egy keskeny járattal - a hallócsővel - kapcsolódik a nasopharynxhez. Lenyeléskor levegőcsere történik a garat és a középfül között. A külső légnyomás változása, például egy repülőgépen, kellemetlen érzést okoz - „dugult fül”. Ennek magyarázata a dobhártya elhajlása a különbség miatt légköri nyomásés nyomás a középfül üregében. Lenyeléskor hallócső kinyílik, és a dobhártya mindkét oldalán kiegyenlítődik a nyomás.

A középfülben három kis csont található, amelyek sorba kapcsolódnak: a malleus, az incus és a kengyel. A dobhártyához kapcsolódó malleus vibrációit először az üllőre, majd a megnövekedett rezgéseket a kengyelre továbbítja. A középfül üregét a belső fül üregétől elválasztó lemezben két vékony hártyával borított ablak található. Az egyik ablak ovális, rajta kengyel „kopog”, a másik kerek.

A középfül mögött kezdődik a belső fül. Mélyen a koponya halántékcsontjában található. A belső fül folyadékkal teli labirintusokból és kanyargós csatornákból álló rendszer. A labirintusban két szerv található: a hallószerv - a fülkagyló és az egyensúlyi szerv - a vesztibuláris apparátus. A cochlea egy spirálisan csavart csontcsatorna, amely emberben két és fél fordulattal rendelkezik. Az ovális ablak membránjának rezgései átadódnak a belső fület kitöltő folyadéknak. És ez viszont ugyanolyan frekvenciával kezd oszcillálni. A folyadék vibrálva irritálja a fülkagylóban található hallóreceptorokat. A cochlearis csatornát teljes hosszában egy hártyás septum osztja ketté. Ennek a válaszfalnak egy része egy vékony membránból áll - egy membránból. A membránon észlelő sejtek vannak - hallóreceptorok. A cochleát kitöltő folyadék ingadozása irritálja az egyes hallóreceptorokat. Impulzusokat generálnak, amelyeket a hallóideg mentén továbbítanak az agyba. A diagram bemutatja a hanghullám idegi jellé alakításának összes szekvenciális folyamatát. Auditív észlelés. Az agyban megkülönböztetik a hang erősségét, magasságát és természetét, térbeli elhelyezkedését. Két füllel hallunk, és ez így van nagyon fontos a hang irányának meghatározásához. Ha a hanghullámok egyszerre érkeznek mindkét fülbe, akkor középen (elöl és hátul) érzékeljük a hangot. Ha a hanghullámok kicsit korábban érkeznek az egyik fülbe, mint a másikba, akkor vagy jobbról, vagy balról érzékeljük a hangot.

A minket körülvevő világban való tájékozódásunkban a hallás ugyanolyan szerepet játszik, mint a látás. A fül lehetővé teszi, hogy hangok segítségével kommunikáljunk egymással, különleges érzékenységgel rendelkezik a beszéd hangfrekvenciáira. A fül segítségével az ember különféle hangrezgéseket vesz fel a levegőben. A tárgyból (hangforrásból) származó rezgések a hangtovábbító szerepét betöltő levegőn keresztül továbbítják, és a fül rögzíti. Az emberi fül 16-20 000 Hz frekvenciájú levegőrezgéseket érzékel. A magasabb frekvenciájú rezgések ultrahangnak minősülnek, de az emberi fül nem érzékeli őket. A magas hangok megkülönböztetésének képessége az életkorral csökken. A két füllel történő hangfelvétel lehetővé teszi annak meghatározását, hogy hol van. A fülben a levegő rezgései elektromos impulzusokká alakulnak, amelyeket az agy hangként érzékel.

A fülben található az a szerv is, amely érzékeli a mozgást és a test helyzetét a térben - vesztibuláris készülék. Vestibuláris rendszer nagy szerepet játszik az ember térbeli tájékozódásában, elemzi és továbbítja az információkat a lineáris és forgó mozgás gyorsulásairól és lassulásairól, valamint a fej térbeli helyzetének változásáról.

A fül szerkezete

Alapján külső szerkezet a fül három részre oszlik. A fül első két része, a külső (külső) és a középső, vezeti a hangot. A harmadik rész - a belső fül - hallósejteket tartalmaz, amelyek a hang mindhárom jellemzőjének érzékelésére szolgálnak: a hangmagasság, az erő és a hangszín.

Külső fül- a külső fül kiálló részét nevezik fülkagyló, alapját félmerev tartószövet - porc alkotja. A fülkagyló elülső felülete összetett szerkezetű és változó alakú. Porcból áll és rostos szövet, az alsó rész kivételével - lebenyek ( fülcimpa) zsírszövet alkotja. A fülkagyló tövében elülső, felső és hátsó fülizmok találhatók, amelyek mozgása korlátozott.

Az akusztikus (hanggyűjtő) funkció mellett a fülkagyló végez védő szerep, védi a dobhártyába kerülő hallójáratot a káros környezeti hatásoktól (víz, por, erős légáramlatok). A fülek alakja és mérete egyaránt egyedi. A fülkagyló hossza férfiaknál 50-82 mm, szélessége 32-52 mm nőknél valamivel kisebb. A fülkagyló kis területe a test és a belső szervek összes érzékenységét képviseli. Ezért biológiailag felhasználható fontos információ bármely szerv állapotáról. A fülkagyló a hangrezgéseket koncentrálja és a külső hallónyíláshoz irányítja.

Külső hallójárat a levegő hangrezgésének elvezetésére szolgál a fülkagylótól a dobhártyáig. A külső hallójárat 2-5 cm hosszú, külső harmadát a porcszövet, a belső 2/3-át pedig csont alkotja. A külső hallójárat felső-hátsó irányban ívelt, és könnyen kiegyenesedik a fülkagyló fel- és hátrahúzásakor. A hallójárat bőrében speciális mirigyek találhatók, amelyek sárgás váladékot választanak ki ( fülzsír), melynek feladata a bőr védelme a bakteriális fertőzésekkel és az idegen részecskékkel (rovarokkal) szemben.

A külső hallójáratot a középfültől a dobhártya választja el, amely mindig befelé van visszahúzva. Ez egy vékony kötőszövetlemez, kívülről többrétegű hámréteggel, belülről nyálkahártyával borított. A külső hallójárat hangrezgések továbbítására szolgál a dobhártyához, amely elválasztja a külső fület a külső fültől dobüreg(középfül).

Középfül, vagy a dobüreg, egy kis, levegővel töltött kamra, amely a halántékcsont piramisában helyezkedik el, és a dobhártya választja el a külső hallójárattól. Ennek az üregnek csontos és hártyás (dobhártya) falai vannak.

Dobhártya egy 0,1 mikron vastagságú, alacsonyan mozgó membrán, amely különböző irányú és egyenetlenül megnyúló szálakból van szőve. különböző területeken. Ennek a szerkezetnek köszönhetően a dobhártyának nincs saját rezgési periódusa, ami a saját rezgések frekvenciájával egybeeső hangjelek felerősítéséhez vezetne. A külső hallójáraton áthaladó hangrezgések hatására vibrálni kezd. A lyukon keresztül hátsó fal A dobhártya kommunikál a mastoid barlanggal.

A hallócső (Eustachianus) nyílása a dobüreg elülső falában található, és a garat orrrészébe vezet. Ennek köszönhetően a légköri levegő bejuthat a dobüregbe. Normális esetben az Eustach-cső nyílása zárva van. Nyelési mozdulatoknál vagy ásításnál nyílik, segít kiegyenlíteni a dobhártyára nehezedő légnyomást a középfül üregének és a külső hallónyílás felőli oldaláról, ezáltal megvédi a halláskárosodáshoz vezető szakadásoktól.

A dobüregben fekszenek hallócsontok. Nagyon kis méretűek, és egy láncban kapcsolódnak össze, amely a dobhártyától a dobhártyáig terjed belső fal dobüreg.

A legkülső csont az kalapács- nyele a dobhártyához kapcsolódik. A malleus feje az incushoz kapcsolódik, amely mozgathatóan csuklósodik a fejjel kengyel.

A hallócsontok alakjuk miatt kaptak ilyen elnevezéseket. A csontokat nyálkahártya borítja. Két izom szabályozza a csontok mozgását. A csontok összeköttetése olyan, hogy 22-szeresére növeli a hanghullámok nyomását az ovális ablak membránján, ami lehetővé teszi, hogy a gyenge hanghullámok mozgatják a folyadékot. csiga.

Belső fül a halántékcsontba zárt, és a halántékcsont kőzetes részének csontanyagában elhelyezkedő üregek és csatornák rendszere. Együtt alkotják a csontos labirintust, amelyen belül található a hártyás labirintus. Csont labirintus csontüregeket képvisel különféle formákés az előcsarnokból, három félkör alakú csatornából és a fülkagylóból áll. Membrán labirintus vékony hártyás képződmények összetett rendszeréből áll, amelyek a csontos labirintusban helyezkednek el.

A belső fül minden ürege folyadékkal van feltöltve. A hártyás labirintus belsejében endolimfa található, a hártyás labirintust kívülről mosó folyadék perilimfa, és összetételében hasonló a cerebrospinális folyadékhoz. Az endolimfa különbözik a perilimfától (több káliumiont és kevesebb nátriumiont tartalmaz) - a perilimfához képest pozitív töltést hordoz.

Bevezetés- központi rész csontos labirintus, amely minden részével kommunikál. Az előcsarnok mögött három csontos félkör alakú csatorna található: felső, hátsó és oldalsó. Az oldalsó félkör alakú csatorna vízszintesen fekszik, a másik kettő merőleges rá. Minden csatornának van egy kiterjesztett része - egy ampulla. Endolimfával teli hártyás ampullát tartalmaz. Amikor az endolimfa a fej térbeli helyzetének megváltozása közben elmozdul, az idegvégződések irritálódnak. A gerjesztés az idegrostok mentén továbbítódik az agyba.

Csiga egy spirális cső, amely két és fél fordulatot képez egy kúp alakú csontrúd körül. Ez a hallószerv központi része. A cochlea csontos csatornáján belül hártyás labirintus, vagy csigacsatorna található, amelyhez a nyolcad cochleáris részének végződései agyideg A perilimfában fellépő rezgések a cochlearis ductus endolymphájába kerülnek, és aktiválják a nyolcadik agyideg halló részének idegvégződéseit.

A vestibulocochlearis ideg két részből áll. A vestibularis rész idegimpulzusokat vezet az előcsarnokból és a félkör alakú csatornákból a híd vesztibuláris magjaiba, ill. medulla oblongataés tovább - a kisagyba. A cochlearis rész a spirális (corti) szervből a törzs hallómagjaiba vezető rostok mentén továbbítja az információt, majd egy sor kapcsolón keresztül szubkortikális központok- a felső kéregbe halántéklebeny agyféltekék.

A hangrezgések érzékelésének mechanizmusa

A hangok a levegő rezgései miatt keletkeznek, és felerősödnek a fülben. A hanghullám ezután a külső hallójáraton keresztül a dobhártyához vezet, ami rezgést okoz. A dobhártya rezgése átkerül a láncra hallócsontok: kalapács, üllő és kengyel. A kengyel alapja segítségével rugalmas szalag az előszoba ablakához rögzítve, aminek következtében a rezgések átadódnak a perilimfára. A cochlearis csatorna membrán falán keresztül viszont ezek a rezgések átjutnak az endolimfára, amelynek mozgása a spirális szerv receptor sejtjeinek irritációját okozza. A kapott ingerület a vestibulocochlearis ideg cochlearis részének rostjait követi az agy felé.

A hallószerv által kellemesnek érzékelt hangok fordítása és kényelmetlenség az agyban zajlik. A szabálytalan hanghullámok zajérzetet keltenek, míg a szabályos, ritmikus hullámokat zenei hangokként érzékelik. A hangok 343 km/s sebességgel terjednek 15-16ºС levegőhőmérséklet mellett.