Sluchové orgány umožňujú človeku počuť a ​​analyzovať informácie a rozlišovať mnohé zvuky. Tieto funkcie sú svojou povahou vlastné a závisí od nich komunikácia. Informácie vnímané orgánom sluchu tvoria 30 % z celkových údajov, ktoré človek dostáva z vonkajšieho sveta. Aké sú vlastnosti ľudského sluchu a jeho limity? vnímanie zvuku Pozrime sa na to v článku.

Jedinečnosť ľudského sluchu

V súčasnosti ľudia vnímajú údaje predovšetkým prostredníctvom zraku, pričom schopnosť počuť stále zostáva nevyhnutným aspektom života.

Ľudský sluch je schopnosť prijímať zvukové informácie prostredníctvom sluchových orgánov. Akustické vnímanie je jedným z 5 biologických zmyslov človeka. Náš vestibulárno-sluchový orgán nielen zaznamenáva zvukové vlny, ale je zodpovedný aj za rovnováhu tela v priestore. Vedci už dokážu ľahko zmerať frekvenciu a rozsah zvukových impulzov, no stále je ťažké vysvetliť, ako sa prijaté informácie zobrazujú v mozgu.

Orgán sluchu je veľmi citlivý a účinný pri vykonávaní svojich funkcií. Príroda sa zároveň postarala o mieru citlivosti, ak by bola ešte vyššia, človek by vnímal ešte viac zvukov a počul nepretržité syčanie a zmiešané zvuky. Preto nie je potrebné zvyšovať citlivosť sluchových orgánov na vplyv zvuku.

Uši sa prakticky neunavia napriek tomu, že svoje funkcie plnia neustále. Zotavenie po ľahkom cvičení zdravý človek sa stane za pár minút. Obidve uši sú prepojené, ak sa jeden unaví, v druhom dôjde k dočasnému zníženiu sluchovej funkcie.

O sluchu je dôležité vedieť, že ak je jeho ostrosť normálna, ľudské ucho vníma šepot od 6–7 m Bolo zaznamenané, že s vekom dochádza k zhoršeniu sluchová funkcia. Za vrchol akútneho sluchu sa považuje vek medzi 12. a 20. rokom života. Už vo veku 20 rokov začína človek nepostrehnuteľne horšie počuť. Vysvetľuje to skutočnosť, že v priebehu času odumierajú špeciálne receptory, ktoré vnímajú zvukové vibrácie a premieňajú ich na nervové impulzy.

Výkon jednoduché pravidlá hygiena sluchu, pravidelné vyšetrenie preventívne prehliadky A včasná liečba ORL ochorenia, znížiť riziko skorý pokles jeho dôvtip.

Mechanizmus vnímania zvuku

Predpokladá sa, že zvuk je jav fyzikálnej povahy, čo je súvislý signál, ktorý prenáša informácie.

Mechanizmus jeho vnímania v ušiach je pomerne zložitý a pozostáva z nasledujúcich fáz:

• Zvukový impulz prechádza do zvukovodu a stimuluje vibrácie ušný bubienok.
• Akustický tlak vyvoláva vibračné pohyby ušného bubienka.
• Výsledné vibrácie prenikajú do slimáka.
• Tekutina prítomná v slimáku vibruje, čo spôsobuje pohyb vláskových buniek.
• Vlasové bunky produkujú elektrické signály, ktoré ovplyvňujú sluchový nerv.
• Signál prechádza do mozgu cez sluchový nerv.

Všetky zvuky vnímané ľuďmi sa líšia v hlasitosti, tonalite a frekvencii. Hlasitosť signálu priamo závisí od vzdialenosti medzi sluchovým orgánom a objektom, ktorý vydáva zvukový impulz.

Rýchlosť vibrácií objektu, ktorý vytvára zvuk, určuje frekvenciu zvuku. Úroveň tonality je ovplyvnená podtónmi prítomnými vo zvukovom signále, presnejšie ich počtom a silou.

Môžeme počuť rôzne zvuky, pretože produkujú rôzne vibrácie, a preto sú do mozgu vysielané rôzne impulzy.

Navyše človek, ktorý vníma zvukové správy, dokáže ľahko určiť, odkiaľ signál prichádza. Vysvetľuje to skutočnosť, že vibrácie vzduchu vstupujú najskôr do jedného ucha a potom do druhého s rozdielom tisíciny sekundy. Táto sekvencia umožňuje navigáciu, z ktorej strany zvuk prichádza.

Hranice vnímania zvuku

Je známe, že frekvenčný rozsah ľudského sluchu kolíše v rozsahu 16–20 000 Hz. Horná hranica s vekom klesá. Niektorí ľudia dokážu rozpoznať frekvencie až 24 000 Hz, čo je zriedkavé. Zaujímavé je, že zvieratá sú schopné detekovať zvukové vibrácie s vyššou frekvenciou, takže psy môžu počuť signály s frekvenciou až 38 000 Hz, mačky - až 70 000 Hz.

Zvukové vlny pod 60 Hz môže človek vnímať len na úrovni vibrácií, vibrácie pod 16 Hz (infrazvuky) nie sú detekované. Môžu negatívne ovplyvniť stav nervovej a endokrinné systémy, vnútorné orgány. Infrazvuky vznikajú počas prirodzený fenomén(zemetrasenia, búrky, hurikány atď.). Môžu sa objaviť aj v dôsledku prevádzky veľkých zariadení (turbíny, priehrady, generátory, pece atď.).

Ak je frekvencia nad 20 000 Hz, ide o ultrazvuk, ktorý pre človeka nepredstavuje hrozbu, niektoré zvieratá ho využívajú na prenos informácií medzi sebou. Na porovnanie, ľudská reč zodpovedá značke 300–4000 Hz.

Okrem toho je tu rozdelenie rozsahu na zvuky nízkych frekvencií - do 500 Hz, stredné 500-1000 Hz a vysoké zvuky - nad 10000 Hz.

Mnoho faktorov ovplyvňuje schopnosť človeka rozlišovať frekvencie:

• Vek.
• Choroby naslúchadlo.
• Únava.
• Úroveň výcviku sluchu.

Vnímanie zvuku závisí vo veľkej miere od úrovne hlasitosti a meria sa v decibeloch (dB):

• 0 dB (spodná hranica) – nič nepočuť.
• 25–30 dB – ľudský šepot.
• 40–45 dB – bežná konverzácia.
• 100 dB – orchester, vozeň metra, maximálna povolená hlasitosť slúchadiel.
• 120 dB – zbíjačka.
• 130 dB – vzniká prah bolesti a otras mozgu (lietadlo pri štarte).
• 150 dB – zranenia (štart rakety).
• Ak je akustický tlak vyšší ako 160 dB, môže dôjsť k prasknutiu bubienka a pľúc.
• Po dosiahnutí hranice 200 dB nastáva smrť (hluková zbraň).

Zriedkavé krátke zvýšenie akustického tlaku až o 120 dB nespôsobí negatívne dôsledky, ale ak je ľudský sluch vystavený častému a dlhodobému vystaveniu úrovniam hlasitosti nad 80 dB, dôjde k zhoršeniu alebo dokonca k čiastočnej strate funkcie sluchu.

Ak pracujete v hlučnom odvetví, často chodíte na poľovačku, strieľate alebo používate elektrické náradie (kladivo, vŕtačka, zbíjačka atď.), mali by ste si chrániť uši a používať osobné ochranné prostriedky (štuplíky, slúchadlá, prilby).

Ide o komplexný špecializovaný orgán pozostávajúci z troch sekcií: vonkajší, stredný a vnútorné ucho.

Vonkajšie ucho je zariadenie na zber zvuku. Zvukové vibrácie sú zachytené ušami a prenášané cez vonkajšie zvukovodu k bubienku, ktorý oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha. Pre určenie smeru zvuku je dôležité vnímanie zvuku a celý proces počúvania dvoma ušami, takzvaný biniurálny sluch. Zvukové vibrácie prichádzajúce zo strany sa dostanú do najbližšieho ucha o niekoľko desatinných zlomkov sekundy (0,0006 s) skôr ako do druhého ucha. Tento extrémne malý rozdiel v čase príchodu zvuku do oboch uší stačí na určenie jeho smeru.

Stredné ucho je vzduchová dutina, ktorá sa spája s nosohltanom cez Eustachovu trubicu. Vibrácie z ušného bubienka cez stredné ucho prenášajú 3 navzájom spojené sluchové kostičky - kladívko, inkus a štuplík, a ten cez membránu oválne okno prenáša tieto vibrácie do tekutiny nachádzajúcej sa vo vnútornom uchu – perilymfe. Vďaka sluchovým kostičkám klesá amplitúda vibrácií a zvyšuje sa ich sila, čo umožňuje pohyb stĺpca tekutiny vo vnútornom uchu. Stredné ucho má špeciálny mechanizmus na prispôsobenie sa zmenám intenzity zvuku. Pri silných zvukoch špeciálne svaly zvyšujú napätie ušného bubienka a znižujú pohyblivosť palíc. To znižuje amplitúdu vibrácií a chráni vnútorné ucho pred poškodením.

Vnútorné ucho, v ktorom sa nachádza slimák, je umiestnené v pyramíde spánková kosť. Ľudský slimák tvorí 2,5 špirálových závitov. Kochleárny kanál je rozdelený dvoma priečkami (hlavná membrána a vestibulárna membrána) na 3 úzke priechody: horný (scala vestibularis), stredný (membranózny kanál) a dolný (scala tympani). V hornej časti slimáka je otvor, ktorý spája horný a dolný kanál do jedného, ​​ktorý prechádza od oválneho okienka k hornej časti slimáka a potom k okrúhlemu okienku. Ich dutina je vyplnená kvapalinou - perilymfou a dutina stredného membránového kanála je vyplnená kvapalinou iného zloženia - endolymfou. V strednom kanáli je prístroj na príjem zvuku - Cortiho orgán, v ktorom sú receptory pre zvukové vibrácie - vláskové bunky.

Mechanizmus vnímania zvuku. Fyziologický mechanizmus vnímania zvuku je založený na dvoch procesoch prebiehajúcich v slimáku: 1) separácia zvukov rôznych frekvencií podľa ich lokalizácie najväčší vplyv na hlavnej membráne slimáka a 2) transformácia mechanických vibrácií na nervové vzrušenie. Zvukové vibrácie vstupujúce do vnútorného ucha cez oválne okienko sa prenášajú do perilymfy a vibrácie tejto tekutiny vedú k posunom hlavnej membrány. Výška stĺpca vibrujúcej kvapaliny a podľa toho aj umiestnenie zvuku závisí od výšky zvuku. najväčší posun hlavná membrána. Pri zvukoch rôznych výšok sú teda vzrušené rôzne vlasové bunky a rôzne nervové vlákna. Zvýšenie intenzity zvuku vedie k zvýšeniu počtu excitovaných vláskových buniek a nervových vlákien, čo umožňuje rozlíšiť intenzitu zvukových vibrácií.
Transformácia vibrácií do procesu budenia sa uskutočňuje pomocou špeciálnych receptorov - vlasových buniek. Vlásky týchto buniek sú ponorené do krycej membrány. Mechanické vibrácie pod vplyvom zvuku vedú k posunutiu krycej membrány vzhľadom na receptorové bunky a k ohýbaniu chĺpkov. V receptorových bunkách spôsobuje mechanické premiestňovanie chĺpkov proces excitácie.

Zvuková vodivosť. Existuje vzduchové a kostné vedenie. Za normálnych podmienok u človeka prevláda vedenie vzduchom: zvukové vlny zachytáva vonkajšie ucho a vibrácie vzduchu sa prenášajú vonkajším zvukovodom do stredného a vnútorného ucha. Kedy kostného vedenia zvukové vibrácie sa prenášajú cez kosti lebky priamo do slimáka. Tento mechanizmus na prenos zvukových vibrácií je dôležitý, keď sa človek potápa pod vodu.
Človek zvyčajne vníma zvuky s frekvenciou 15 až 20 000 Hz (v rozsahu 10-11 oktáv). U detí dosahuje horná hranica 22 000 Hz s vekom sa znižuje. Najvyššia citlivosť bola zistená vo frekvenčnom rozsahu od 1000 do 3000 Hz. Táto oblasť zodpovedá najbežnejším frekvenciám ľudskej reči a hudby.

O sekcii

Táto sekcia obsahuje články venované javom alebo verziám, ktoré môžu byť tak či onak zaujímavé alebo užitočné pre výskumníkov nevysvetleného.
Články sú rozdelené do kategórií:
Informačné. Obsahujú informácie užitočné pre výskumníkov z rôznych oblastí poznania.
Analytický. Zahŕňajú analýzu nahromadených informácií o verziách alebo javoch, ako aj popisy výsledkov vykonaných experimentov.
Technická. Zhromažďovať informácie o technické riešenia, ktorý môže nájsť uplatnenie v oblasti štúdia nevysvetliteľných skutočností.
Techniky. Obsahujú popisy metód, ktoré používajú členovia skupiny pri skúmaní faktov a skúmaní javov.
Médiá. Obsahuje informácie o odraze javov v zábavnom priemysle: filmy, karikatúry, hry atď.
Známe mylné predstavy. Odhalenia známych nevysvetlených faktov zhromaždených aj zo zdrojov tretích strán.

Typ článku:

Informácie

Zvláštnosti ľudského vnímania. Sluch

Zvuk sú vibrácie, t.j. periodické mechanické narušenie v elastických médiách - plynných, kvapalných a pevných. Takáto porucha, ktorá predstavuje nejakú fyzikálnu zmenu prostredia (napríklad zmena hustoty alebo tlaku, posunutie častíc), sa v ňom šíri vo forme zvukovej vlny. Zvuk môže byť nepočuteľný, ak jeho frekvencia presahuje citlivosť ľudského ucha, alebo ak sa šíri cez médium, ako je pevná látka, ktorá nemôže mať priamy kontakt s uchom, alebo ak sa jeho energia v médiu rýchlo rozptýli. U nás bežný proces vnímania zvuku je teda len jednou stránkou akustiky.

Zvukové vlny

Zvuková vlna

Zvukové vlny môžu slúžiť ako príklad oscilačného procesu. Akákoľvek oscilácia je spojená s porušením rovnovážneho stavu systému a je vyjadrená odchýlkou ​​jeho charakteristík od rovnovážnych hodnôt s následným návratom k pôvodnej hodnote. Pre zvukové vibrácie je touto charakteristikou tlak v určitom bode média a jeho odchýlka je akustický tlak.

Zvážte dlhé potrubie naplnené vzduchom. Na ľavom konci je do nej vložený piest, ktorý tesne prilieha k stenám. Ak sa piest prudko posunie doprava a zastaví sa, vzduch v jeho bezprostrednej blízkosti sa na chvíľu stlačí. Stlačený vzduch sa potom roztiahne, tlačí vzduch priľahlý k nemu doprava a oblasť kompresie pôvodne vytvorená v blízkosti piestu sa bude pohybovať potrubím konštantnou rýchlosťou. Táto kompresná vlna je zvuková vlna v plyne.
To znamená, že prudký posun častíc elastického média na jednom mieste zvýši tlak v tomto mieste. Vďaka elastickým väzbám častíc sa tlak prenáša na susedné častice, ktoré následne pôsobia na ďalšie a oblasť vysoký krvný tlak akoby sa pohyboval v elastickom médiu. Za oblasťou vysokého tlaku nasleduje oblasť nízky krvný tlak a tak vzniká rad striedajúcich sa oblastí kompresie a riedenia, ktoré sa šíria v médiu vo forme vlny. Každá častica elastického média bude v tomto prípade vykonávať oscilačné pohyby.

Zvuková vlna v plyne je charakterizovaná nadmerným tlakom, nadmernou hustotou, posunutím častíc a ich rýchlosťou. Pre zvukové vlny sú tieto odchýlky od rovnovážnych hodnôt vždy malé. Pretlak spojený s vlnou je teda oveľa menší ako statický tlak plynu. V opačnom prípade máme dočinenia s ďalším fenoménom – rázovou vlnou. Vo zvukovej vlne zodpovedajúcej normálnej reči je pretlak len asi jedna milióntina atmosférického tlaku.

Dôležitým faktom je, že látku neunáša zvuková vlna. Vlna je len dočasná porucha prechádzajúca vzduchom, po ktorej sa vzduch vráti do rovnovážneho stavu.
Pohyb vĺn, samozrejme, nie je jedinečný len pre zvuk: svetlo a rádiové signály sa šíria vo forme vĺn a vlny na vodnej hladine pozná každý.

Zvuk sú teda v širšom zmysle elastické vlny šíriace sa v nejakom elastickom prostredí a vytvárajúce v ňom mechanické vibrácie; v užšom zmysle - subjektívne vnímanie týchto vibrácií špeciálne orgány pocity zvierat alebo ľudí.
Ako každá vlna, aj zvuk sa vyznačuje amplitúdou a frekvenčným spektrom. Zvyčajne človek počuje zvuky prenášané vzduchom vo frekvenčnom rozsahu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Zvuk pod rozsahom ľudskej počuteľnosti sa nazýva infrazvuk; vyššie: do 1 GHz, - ultrazvuk, od 1 GHz - hyperzvuk. Medzi počuteľnými zvukmi je potrebné zdôrazniť aj fonetické zvuky, zvuky reči a fonémy (ktoré tvoria ústny prejav) a hudobné zvuky (ktoré tvoria hudbu).

Pozdĺžne a priečne zvukové vlny sa rozlišujú v závislosti od pomeru smeru šírenia vlny a smeru mechanických vibrácií častíc média šírenia.
V tekutom a plynné médiá, kde nedochádza k významným výkyvom hustoty, akustické vlny majú pozdĺžny charakter, to znamená, že smer vibrácií častíc sa zhoduje so smerom pohybu vlny. IN pevné látky, okrem pozdĺžnych deformácií vznikajú aj elastické šmykové deformácie spôsobujúce budenie priečnych (strižných) vĺn; v tomto prípade častice kmitajú kolmo na smer šírenia vlny. Rýchlosť šírenia pozdĺžnych vĺn je oveľa väčšia ako rýchlosť šírenia šmykových vĺn.

Vzduch nie je všade jednotný pre zvuk. Je známe, že vzduch je neustále v pohybe. Rýchlosť jeho pohybu v rôznych vrstvách nie je rovnaká. Vo vrstvách pri zemi sa vzduch dostáva do kontaktu s jeho povrchom, budovami, lesmi, a preto je jeho rýchlosť tu menšia ako na vrchole. V dôsledku toho sa zvuková vlna nešíri rovnako rýchlo hore a dole. Ak je pohyb vzduchu, teda vietor, spoločníkom zvuku, potom horné vrstvy vzduchu, bude vietor poháňať zvukovú vlnu silnejšie ako v tých nižších. Keď je protivietor, zvuk hore sa šíri pomalšie ako dole. Tento rozdiel v rýchlosti ovplyvňuje tvar zvukovej vlny. V dôsledku skreslenia vĺn sa zvuk nešíri priamo. Pri zadnom vetre sa línia šírenia zvukovej vlny ohýba nadol a pri protivetre nahor.

Ďalším dôvodom nerovnomerného šírenia zvuku vo vzduchu. toto - rozdielna teplota jeho jednotlivé vrstvy.

Nerovnomerne zohriate vrstvy vzduchu, podobne ako vietor, menia smer zvuku. Počas dňa sa zvuková vlna ohýba nahor, pretože rýchlosť zvuku v spodných, teplejších vrstvách je väčšia ako vo vrchných vrstvách. Vo večerných hodinách, keď sa zem a s ňou blízke vrstvy vzduchu rýchlo ochladzujú, horné vrstvy sú teplejšie ako spodné, rýchlosť zvuku v nich je väčšia a línia šírenia zvukových vĺn sa ohýba nadol. Preto večer z ničoho nič lepšie počujete.

Pri sledovaní oblakov si často môžete všimnúť ako rôzne výšky sa pohybujú nielen rôznymi rýchlosťami, ale niekedy aj pri rôznymi smermi. To znamená, že vietor v rôznych výškach od zeme môže mať rôzne rýchlosti a smery. Tvar zvukovej vlny v takýchto vrstvách sa bude tiež meniť z vrstvy na vrstvu. Nech zvuk prichádza napríklad proti vetru. V tomto prípade by sa línia šírenia zvuku mala ohýbať a smerovať nahor. Ak sa jej ale do cesty dostane vrstva pomaly sa pohybujúceho vzduchu, opäť zmení smer a môže sa opäť vrátiť k zemi. Práve vtedy sa v priestore od miesta, kde vlna stúpa do výšky až po miesto, kde sa vracia na zem, objavuje „zóna ticha“.

Orgány vnímania zvuku

Sluch - schopnosť biologické organizmy vnímať zvuky sluchovými orgánmi; špeciálna funkcia načúvacieho prístroja vybudená zvukovými vibráciami životné prostredie, napríklad vzduch alebo voda. Jeden z piatich biologických zmyslov, nazývaný aj akustické vnímanie.

Ľudské ucho vníma zvukové vlny s dĺžkou približne 20 m až 1,6 cm, čo zodpovedá frekvencii 16 - 20 000 Hz (kmitanie za sekundu), keď sa vibrácie prenášajú vzduchom, a až 220 kHz, keď sa zvuk prenáša cez kosti lebka. Tieto vlny majú dôležitý význam biologický význam Napríklad zvukové vlny v rozsahu 300-4000 Hz zodpovedajú ľudskému hlasu. Zvuky nad 20 000 Hz majú málo praktický význam, pretože rýchlo spomaľujú; vibrácie pod 60 Hz sú vnímané prostredníctvom zmyslu vibrácií. Rozsah frekvencií, ktoré je človek schopný počuť, sa nazýva sluchový alebo zvukový rozsah; vyššie frekvencie sa nazývajú ultrazvuk a nižšie frekvencie sa nazývajú infrazvuk.
Schopnosť rozlišovať zvukové frekvencie veľmi závisí od jednotlivca: jeho vek, pohlavie, náchylnosť na choroby sluchu, trénovanosť a únava sluchu. Jednotlivci sú schopní vnímať zvuk až do 22 kHz a možno aj vyšších.
Človek dokáže rozlíšiť niekoľko zvukov súčasne vďaka tomu, že v slimáku môže byť súčasne niekoľko stojatých vĺn.

Ucho je zložitý vestibulárno-sluchový orgán, ktorý plní dve funkcie: vníma zvukové impulzy a zodpovedá za polohu tela v priestore a schopnosť udržať rovnováhu. Toto párový orgán, ktorá sa nachádza v spánkových kostiach lebky, zvonka ohraničená ušnicami.

Orgán sluchu a rovnováhy predstavujú tri časti: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho, z ktorých každá plní svoje špecifické funkcie.

Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica je komplexná elastická chrupavka pokrytá kožou, jeho Spodná časť, nazývaný lalok, - kožný záhyb, ktorý pozostáva z kože a tukového tkaniva.
Ušnica v živých organizmoch funguje ako prijímač zvukových vĺn, ktoré sú následne prenášané vnútorná časť naslúchadlo. Hodnota ušnice u ľudí je oveľa menšia ako u zvierat, takže u ľudí je prakticky nehybná. No mnohé zvieratá pohybom uší dokážu určiť polohu zdroja zvuku oveľa presnejšie ako ľudia.

Záhyby ľudského ušnice vnášajú do zvuku vstupujúceho do zvukovodu malé frekvenčné skreslenia v závislosti od horizontálnej a vertikálnej lokalizácie zvuku. Takto sa dostane mozog Ďalšie informácie na objasnenie umiestnenia zdroja zvuku. Tento efekt sa niekedy používa v akustike, vrátane vytvárania pocitu priestorového zvuku pri používaní slúchadiel alebo načúvacích prístrojov.
Funkciou ušnice je zachytávať zvuky; jeho pokračovaním je chrupavka vonkajšieho zvukovodu, ktorej dĺžka je v priemere 25-30 mm. Chrupavková časť zvukovodu prechádza do kosti a celý vonkajší zvukovod je vystlaný kožou obsahujúcou mazové a sírne žľazy, čo sú upravené potné žľazy. Tento priechod končí naslepo: od stredného ucha ho oddeľuje bubienok. Chytený ušnica Zvukové vlny narážajú na bubienok a spôsobujú jeho vibrácie.

Otrasy z bubienka sa zase prenášajú do stredného ucha.

Stredné ucho
Hlavnou časťou stredného ucha je bubienková dutina - malý priestor s objemom asi 1 cm³ umiestnený v spánkovej kosti. Nachádzajú sa tu tri sluchové kosti: kladívko, incus a strmienok - prenášajú zvukové vibrácie z vonkajšieho ucha do vnútorného ucha, pričom ich súčasne zosilňujú.

Sluchové kostičky ako najmenšie úlomky ľudskej kostry predstavujú reťaz, ktorá prenáša vibrácie. Rukoväť paličky je tesne zrastená s bubienkom, hlavička paličky je spojená s inkusom a ten je zase svojim dlhým výbežkom spojený so štuplíkmi. Základňa sponiek uzatvára okno predsiene, čím sa spája s vnútorným uchom.
Dutina stredného ucha je spojená s nosohltanom cez eustachova trubica, prostredníctvom ktorého sa vyrovnáva priemerný tlak vzduchu vo vnútri a mimo bubienka. Pri zmene vonkajšieho tlaku sa uši niekedy upchajú, čo sa zvyčajne rieši reflexným zívaním. Prax ukazuje, že upchatie ucha sa v tejto chvíli ešte efektívnejšie rieši prehĺtaním pohybov alebo fúkaním do zovretého nosa.

Vnútorné ucho
Z troch častí orgánu sluchu a rovnováhy je najzložitejšie vnútorné ucho, ktoré sa pre svoj zložitý tvar nazýva labyrint. Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a polkruhových kanálikov, ale len slimák, naplnený lymfatickými tekutinami, priamo súvisí so sluchom. Vo vnútri slimáka je membránový kanál, tiež naplnený kvapalinou, na spodnej stene ktorého je receptorový aparát sluchového analyzátora pokrytý vláskovými bunkami. Vláskové bunky detegujú vibrácie tekutiny vypĺňajúcej kanál. Každá vlásková bunka je naladená na špecifickú zvukovú frekvenciu, pričom bunky sú naladené na nízke frekvencie umiestnené v hornej časti kochley a vysoké frekvencie sú naladené na bunky v spodnej časti kochley. Keď vlasové bunky odumierajú z veku alebo z iných dôvodov, človek stráca schopnosť vnímať zvuky zodpovedajúcich frekvencií.

Hranice vnímania

Ľudské ucho nominálne počuje zvuky v rozsahu 16 až 20 000 Hz. Horná hranica má tendenciu klesať s vekom. Väčšina dospelých nepočuje zvuky nad 16 kHz. Samotné ucho nereaguje na frekvencie nižšie ako 20 Hz, no možno ich cítiť prostredníctvom hmatu.

Rozsah hlasitosti vnímaných zvukov je obrovský. Ale bubienok v uchu je citlivý len na zmeny tlaku. Hladina akustického tlaku sa zvyčajne meria v decibeloch (dB). Dolná hranica počuteľnosti je definovaná ako 0 dB (20 mikropascalov) a definícia hornej hranice počuteľnosti sa vzťahuje skôr na prah nepohodlia a následne na poruchu sluchu, otras mozgu atď. Táto hranica závisí od toho, ako dlho počúvame zvuk. Krátkodobé zvýšenie hlasitosti do 120 dB ucho znesie bez následkov, ale dlhodobé vystavovanie sa zvukom nad 80 dB môže spôsobiť stratu sluchu.

Dôkladnejší výskum nižší limitštúdie sluchu ukázali, že minimálny prah, pri ktorom zvuk zostáva počuteľný, závisí od frekvencie. Tento graf sa nazýva absolútny prah sluchu. V priemere má oblasť najväčšej citlivosti v rozsahu od 1 kHz do 5 kHz, hoci citlivosť s vekom klesá v rozsahu nad 2 kHz.
Existuje aj spôsob vnímania zvuku bez účasti ušného bubienka - takzvaný mikrovlnný zvukový efekt, keď modulované žiarenie v mikrovlnnom rozsahu (od 1 do 300 GHz) ovplyvňuje tkanivo okolo slimáka, čo spôsobuje, že človek vníma rôzne zvuky.
Niekedy môže človek počuť zvuky v nízkofrekvenčnej oblasti, hoci v skutočnosti neboli žiadne zvuky tejto frekvencie. Deje sa tak preto, lebo vibrácie bazilárnej membrány v uchu nie sú lineárne a môžu v nej nastať vibrácie s rozdielnou frekvenciou medzi dvoma vyššími frekvenciami.

Synestézia

Jeden z najneobvyklejších psychoneurologických javov, pri ktorom sa typ podnetu a typ vnemov, ktoré človek zažíva, nezhodujú. Synestetické vnímanie je vyjadrené v tom, že okrem bežných vlastností môžu vzniknúť ďalšie, jednoduchšie vnemy alebo pretrvávajúce „elementárne“ dojmy - napríklad farba, vôňa, zvuky, chute, vlastnosti textúrovaného povrchu, priehľadnosť, objem a tvar, umiestnenie v priestore a iné kvality, ktoré nie sú prijímané zmyslami, ale existujú iba vo forme reakcií. Takéto dodatočné kvality môžu vzniknúť buď ako izolované zmyslové dojmy alebo sa dokonca prejaviť fyzicky.

Existuje napríklad sluchová synestézia. Ide o schopnosť niektorých ľudí „počuť“ zvuky pri pozorovaní pohybujúcich sa objektov alebo zábleskov, aj keď nie sú sprevádzané skutočnými zvukovými javmi.
Treba mať na pamäti, že synestézia je skôr psychoneurologickým znakom človeka a nie je duševná porucha. Toto vnímanie okolitého sveta je cítiť obyčajný človek prostredníctvom užívania určitých liekov.

Zatiaľ neexistuje žiadna všeobecná teória synestézie (vedecky overená, univerzálna predstava o nej). V súčasnosti existuje veľa hypotéz a v tejto oblasti prebieha množstvo výskumov. Objavili sa už pôvodné klasifikácie a porovnania a objavili sa určité prísne vzorce. Napríklad my, vedci, sme už zistili, že synestéty majú zvláštnu povahu pozornosti – akoby „predvedomej“ – na tie javy, ktoré u nich spôsobujú synestéziu. Synestéty majú mierne odlišnú anatómiu mozgu a radikálne odlišnú aktiváciu mozgu na synestetické „stimuly“. A vedci z Oxfordskej univerzity (UK) vykonali sériu experimentov, počas ktorých zistili, že príčinou synestézie môžu byť nadmerne excitovateľné neuróny. Jediné, čo sa dá s istotou povedať, je, že takéto vnímanie sa získava na úrovni mozgových funkcií, a nie na úrovni primárneho vnímania informácií.

Záver

Tlakové vlny prechádzajú cez vonkajšie ucho, ušný bubienok a kostičky stredného ucha, aby dosiahli tekutinou naplnené vnútorné ucho kochleárneho tvaru. Kvapalina kmitajúc naráža na membránu pokrytú drobnými chĺpkami, riasinkami. Sínusové zložky komplexného zvuku spôsobujú vibrácie v rôznych častiach membrány. Cilia vibrujúce spolu s membránou vzrušujú nervové vlákna s nimi spojené; objaví sa v nich séria impulzov, v ktorých je „zakódovaná“ frekvencia a amplitúda každej zložky komplexná vlna; tieto údaje sa prenášajú elektrochemicky do mozgu.

Z celého spektra zvukov sa rozlišuje predovšetkým počuteľný rozsah: od 20 do 20 000 hertzov, infrazvuk (do 20 hertzov) a ultrazvuk - od 20 000 hertzov a viac. Infrazvuky a ultrazvuky človek nepočuje, to však neznamená, že ho neovplyvňujú. Je známe, že infrazvuky, najmä pod 10 hertzov, môžu ovplyvniť ľudskú psychiku a spôsobiť depresívne stavy. Ultrazvuk môže spôsobiť asteno-vegetatívne syndrómy atď.
Počuteľná časť zvukového rozsahu je rozdelená na nízkofrekvenčné zvuky - do 500 hertzov, stredofrekvenčné - 500-10 000 hertzov a vysokofrekvenčné - nad 10 000 hertzov.

Toto rozdelenie je veľmi dôležité, pretože ľudské ucho nie je rovnako citlivé rôzne zvuky. Ucho je najcitlivejšie na relatívne úzky rozsah zvukov strednej frekvencie od 1000 do 5000 hertzov. Na zvuky nižšej a vyššej frekvencie citlivosť prudko klesá. To vedie k tomu, že človek je schopný počuť zvuky s energiou okolo 0 decibelov v strednom frekvenčnom rozsahu a nepočuje nízkofrekvenčné zvuky 20-40-60 decibelov. To znamená, že zvuky s rovnakou energiou v strednom frekvenčnom rozsahu môžu byť vnímané ako hlasné, ale v nízkofrekvenčnom rozsahu ako tiché alebo ich nepočuť vôbec.

Táto vlastnosť zvuku nebola vytvorená prírodou náhodou. Zvuky potrebné pre jeho existenciu: reč, zvuky prírody, sú prevažne v strednom frekvenčnom rozsahu.
Vnímanie zvukov je výrazne narušené, ak súčasne zaznievajú iné zvuky, zvuky podobné frekvenciou alebo harmonickým zložením. To znamená, že na jednej strane ľudské ucho nevníma dobre nízkofrekvenčné zvuky a na druhej strane, ak je v miestnosti cudzí hluk, môže byť vnímanie takýchto zvukov ešte viac narušené a skreslené.

Sluch je jedným z najdôležitejších v živote človeka. Sluch a reč spolu tvoria dôležitý nástroj komunikácia medzi ľuďmi slúži ako základ pre vzťahy medzi ľuďmi v spoločnosti. Strata sluchu môže viesť k poruchám v správaní človeka. Nepočujúce deti sa nedokážu naučiť plnú reč.

Pomocou sluchu človek zachytí rôzne zvuky, ktoré signalizujú dianie vo svete. vonkajší svet, zvuky prírody okolo nás - šumenie lesa, spev vtákov, zvuky mora, ale aj rôzne hudobné kúsky. Pomocou sluchu sa vnímanie sveta stáva jasnejším a bohatším.

Ucho a jeho funkcia. Zvuk alebo zvuková vlna je striedavé riedenie a kondenzácia vzduchu, ktorá sa šíri všetkými smermi od zdroja zvuku. A zdrojom zvuku môže byť akékoľvek kmitavé teleso. Zvukové vibrácie vníma náš sluchový orgán.

Orgán sluchu je veľmi zložitý a skladá sa z vonkajšieho, stredného a vnútorného ucha. Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a zvukovodu. Uši mnohých zvierat sa môžu pohybovať. To pomáha zvieraťu zistiť, odkiaľ prichádza aj ten najtichší zvuk. Ľudské uši slúžia aj na určenie smeru zvuku, hoci nie sú mobilné. Zvukovod spája vonkajšie ucho s ďalším úsekom – stredným uchom.

Zvukovod je na vnútornom konci zablokovaný pevne natiahnutým bubienkom. Zvuková vlna, ktorá zasiahne bubienok, spôsobí jeho vibrácie a vibrácie. Čím vyšší je zvuk, tým vyšší je zvuk, tým vyššia je frekvencia vibrácií ušného bubienka. Ako silnejší zvuk, čím viac membrána vibruje. Ale ak je zvuk veľmi slabý, sotva počuteľný, potom sú tieto vibrácie veľmi malé. Minimálna počuteľnosť trénovaného ucha je takmer na hranici tých vibrácií, ktoré vznikajú náhodným pohybom molekúl vzduchu. To znamená, že ľudské ucho je z hľadiska citlivosti jedinečným načúvacím zariadením.

Za bubienkom leží vzduchom naplnená dutina stredného ucha. Táto dutina je spojená s nosohltanom úzkym priechodom - sluchovou trubicou. Pri prehĺtaní dochádza k výmene vzduchu medzi hltanom a stredným uchom. Zmena vonkajšieho tlaku vzduchu, napríklad v lietadle, spôsobuje nepríjemný pocit – „upchaté uši“. Vysvetľuje sa to vychýlením ušného bubienka v dôsledku rozdielu medzi atmosferický tlak a tlak v stredoušnej dutine. Pri prehĺtaní sluchová trubica sa otvorí a tlak na oboch stranách bubienka sa vyrovná.

V strednom uchu sú tri malé kosti spojené do série: kladívko, incus a strmeň. Kladívko, spojené s bubienkom, prenáša svoje vibrácie najskôr na nákovu a následne sa zvýšené vibrácie prenášajú na strmeň. V doštičke oddeľujúcej dutinu stredného ucha od dutiny vnútorného ucha sú dve okienka pokryté tenkými membránami. Jedno okno je oválne, „klope“ naň strmeň, druhé je okrúhle.

Za stredným uchom začína vnútorné ucho. Nachádza sa hlboko v spánkovej kosti lebky. Vnútorné ucho je systém labyrintu a stočených kanálikov naplnených tekutinou. V labyrinte sú dva orgány: orgán sluchu - slimák a orgán rovnováhy - vestibulárny aparát. Slimák je špirálovito stočený kostný kanál, ktorý má u ľudí dva a pol otáčky. Vibrácie membrány oválneho okienka sa prenášajú do tekutiny vypĺňajúcej vnútorné ucho. A to zase začne oscilovať s rovnakou frekvenciou. Kvapalina vibrovaním dráždi sluchové receptory umiestnené v slimáku. Kochleárny kanál je rozdelený na polovicu po celej svojej dĺžke membránovou priehradkou. Časť tejto priečky tvorí tenká membrána - membrána. Na membráne sa nachádzajú vnímavé bunky – sluchové receptory. Kolísanie tekutiny vypĺňajúcej slimák dráždi jednotlivé sluchové receptory. Vytvárajú impulzy, ktoré sa prenášajú pozdĺž sluchového nervu do mozgu. Diagram ukazuje všetky postupné procesy premeny zvukovej vlny na nervový signál. Sluchové vnímanie. Mozog rozlišuje medzi silou, výškou a povahou zvuku a jeho umiestnením v priestore. Počujeme dvoma ušami a toto áno veľký význam na určenie smeru zvuku. Ak zvukové vlny prichádzajú súčasne do oboch uší, vnímame zvuk v strede (vpredu a vzadu). Ak zvukové vlny dorazia do jedného ucha o niečo skôr ako do druhého, potom vnímame zvuk buď vpravo alebo vľavo.

Pre našu orientáciu vo svete okolo nás hrá sluch rovnakú úlohu ako zrak. Ucho nám umožňuje vzájomnú komunikáciu pomocou zvukov, má zvláštnu citlivosť na zvukové frekvencie reči. Pomocou ucha človek zachytáva rôzne zvukové vibrácie vo vzduchu. Vibrácie, ktoré pochádzajú z objektu (zdroja zvuku), sa prenášajú vzduchom, ktorý hrá úlohu vysielača zvuku, a ucho ich zachytáva. Ľudské ucho vníma vibrácie vzduchu s frekvenciou 16 až 20 000 Hz. Vibrácie s vyššou frekvenciou sa považujú za ultrazvukové, no ľudské ucho ich nevníma. Schopnosť rozlišovať vysoké tóny s vekom klesá. Schopnosť zachytiť zvuk oboma ušami umožňuje určiť, kde sa nachádza. V uchu sa vibrácie vzduchu premieňajú na elektrické impulzy, ktoré mozog vníma ako zvuk.

V uchu sa nachádza aj orgán na snímanie pohybu a polohy tela v priestore - vestibulárny aparát. Vestibulárny systém hrá veľkú úlohu v priestorovej orientácii človeka, analyzuje a prenáša informácie o zrýchleniach a spomaleniach lineárneho a rotačného pohybu, ako aj o zmene polohy hlavy v priestore.

Štruktúra uší

Na základe vonkajšia štruktúra ucho je rozdelené na tri časti. Prvé dve časti ucha, vonkajšia (vonkajšia) a stredná, vedú zvuk. Tretia časť - vnútorné ucho - obsahuje sluchové bunky, mechanizmy na vnímanie všetkých troch vlastností zvuku: výšku, silu a zafarbenie.

Vonkajšie ucho- odstávajúca časť vonkajšieho ucha sa nazýva ušnica, jej základ tvorí polotuhé nosné tkanivo – chrupavka. Predná plocha ušnice má zložitú štruktúru a variabilný tvar. Skladá sa z chrupavky a vláknité tkanivo, s výnimkou spodnej časti - lalôčikov ( ušný lalôčik) tvorené tukovým tkanivom. Na báze ušnice sú predné, horné a zadné ušné svaly, ktorých pohyby sú obmedzené.

Okrem akustickej (zvukotvornej) funkcie plní ušnica ochrannú úlohu, ktorý chráni zvukovod do ušného bubienka pred škodlivými vplyvmi prostredia (voda, prach, silné prúdy vzduchu). Tvar aj veľkosť uší sú individuálne. Dĺžka ušnice u mužov je 50–82 mm a šírka je 32–52 mm, u žien sú veľkosti o niečo menšie. Malá oblasť ušnice predstavuje všetku citlivosť tela a vnútorných orgánov. Preto sa dá použiť na získanie biologicky dôležitá informácia o stave akéhokoľvek orgánu. Ušnica sústreďuje zvukové vibrácie a smeruje ich do vonkajšieho sluchového otvoru.

Vonkajší zvukovod slúži na vedenie zvukových vibrácií vzduchu z ušnice do ušného bubienka. Vonkajší zvukovod má dĺžku 2 až 5 cm, jeho vonkajšiu tretinu tvorí chrupavkové tkanivo a vnútorné 2/3 tvorí kosť. Vonkajší zvukovod je klenutý v smere superior-posterior a ľahko sa narovná, keď sa ušnica potiahne hore a dozadu. V koži zvukovodu sú špeciálne žľazy, ktoré vylučujú žltkastý sekrét ( ušný maz), ktorej funkciou je chrániť kožu pred bakteriálnou infekciou a cudzorodými časticami (hmyzom).

Vonkajší zvukovod je od stredného ucha oddelený bubienkom, ktorý je vždy stiahnutý dovnútra. Ide o tenkú doštičku spojivového tkaniva, ktorá je na vonkajšej strane pokrytá viacvrstvovým epitelom a na vnútornej strane sliznicou. Vonkajší zvukovod slúži na vedenie zvukových vibrácií do ušného bubienka, ktorý oddeľuje vonkajšie ucho bubienková dutina(stredné ucho).

Stredné ucho, alebo bubienková dutina, je malá vzduchom naplnená komora, ktorá sa nachádza v pyramíde spánkovej kosti a je oddelená od vonkajšieho zvukovodu ušným bubienkom. Táto dutina má kostné a membránové steny (tympanická membrána).

Ušný bubienok je nízko pohyblivá membrána s hrúbkou 0,1 mikrónu, tkaná z vlákien, ktoré idú rôznymi smermi a sú nerovnomerne natiahnuté rôznych oblastiach. Vďaka tejto štruktúre ušný bubienok nemá vlastnú periódu kmitania, čo by viedlo k zosilneniu zvukových signálov, ktoré sa zhodujú s frekvenciou jeho vlastných kmitov. Začína sa chvieť pod vplyvom zvukových vibrácií prechádzajúcich vonkajším zvukovodom. Cez dieru na zadná stena Tympanická membrána komunikuje s mastoidnou jaskyňou.

Otvor sluchovej (Eustachovej) trubice sa nachádza v prednej stene bubienkovej dutiny a vedie do nosovej časti hltana. Vďaka tomu môže atmosférický vzduch vstúpiť do bubienkovej dutiny. Normálne je otvor Eustachovej trubice uzavretý. Otvára sa pri prehĺtacích pohyboch alebo zívaní, pomáha vyrovnávať tlak vzduchu na bubienok zo strany stredoušnej dutiny a vonkajšieho sluchového otvoru, čím ho chráni pred prasknutím vedúcim k poruche sluchu.

V bubienkovej dutine lež sluchové ossicles. Majú veľmi malú veľkosť a sú spojené reťazou, ktorá sa tiahne od bubienka k vnútorná stena bubienková dutina.

Vonkajšia kosť je kladivo- jeho rukoväť je spojená s ušným bubienkom. Hlava malleusu je spojená s inkusom, ktorý sa pohyblivo spája s hlavou strmene.

Sluchové ossicles dostali takéto mená kvôli svojmu tvaru. Kosti sú pokryté sliznicou. Pohyb kostí regulujú dva svaly. Spojenie kostí je také, že zvyšuje tlak zvukových vĺn na membránu oválneho okienka 22-krát, čo umožňuje slabým zvukovým vlnám pohybovať kvapalinou. slimák.

Vnútorné ucho uzavretý v spánkovej kosti a je to systém dutín a kanálikov umiestnených v kostnej substancii skalnej časti spánkovej kosti. Spolu tvoria kostený labyrint, v ktorom je membránový labyrint. Kostný labyrint predstavuje kostné dutiny rôznych tvarov a pozostáva z vestibulu, troch polkruhových kanálikov a slimáka. Membránový labyrint pozostáva z komplexného systému tenkých membránových útvarov umiestnených v kostnom labyrinte.

Všetky dutiny vnútorného ucha sú naplnené tekutinou. Vo vnútri membránového labyrintu sa nachádza endolymfa a tekutina obmývajúca membránový labyrint zvonku je perilymfa a má podobné zloženie ako cerebrospinálny mok. Endolymfa sa líši od perilymfy (obsahuje viac draselných iónov a menej sodíkových iónov) – nesie kladný náboj vo vzťahu k perilymfe.

Predohra- centrálna časť kostnatý labyrint, ktorá komunikuje so všetkými jej časťami. Za vestibulom sú tri kostné polkruhové kanály: horný, zadný a bočný. Bočný polkruhový kanál leží vodorovne, ďalšie dva k nemu zvierajú pravý uhol. Každý kanál má rozšírenú časť - ampulku. Obsahuje membránovú ampulku naplnenú endolymfou. Pri pohybe endolymfy pri zmene polohy hlavy v priestore dochádza k podráždeniu nervových zakončení. Vzruch sa prenáša pozdĺž nervových vlákien do mozgu.

Slimák je špirálovitá trubica, ktorá tvorí dva a pol závitu okolo kužeľovej kostnej tyčinky. Je to centrálna časť sluchového orgánu. Vo vnútri kostného kanála slimáka sa nachádza membránový labyrint alebo kochleárny kanálik, ku ktorému sa pripájajú zakončenia kochleárnej časti ôsmeho hlavový nerv Vibrácie v perilymfe sa prenášajú do endolymfy kochleárneho vývodu a aktivujú nervové zakončenia sluchovej časti ôsmeho hlavového nervu.

Vestibulokochleárny nerv pozostáva z dvoch častí. Vestibulárna časť vedie nervové impulzy z vestibulu a polkruhových kanálov do vestibulárnych jadier mosta a mosta. medulla oblongata a ďalej - do cerebellum. Kochleárna časť prenáša informácie pozdĺž vlákien, ktoré nasledujú zo špirálového (korti) orgánu do sluchových jadier trupu a potom cez sériu prepínačov v subkortikálne centrá- do hornej kôry mozgovej temporálny lalok mozgových hemisfér.

Mechanizmus vnímania zvukových vibrácií

Zvuky vznikajú v dôsledku vibrácií vzduchu a sú zosilnené v ušnici. Zvuková vlna je potom vedená cez vonkajší zvukovod do ušného bubienka, čím dochádza k jeho vibráciám. Vibrácia ušného bubienka sa prenáša na retiazku sluchové ossicles: kladivo, nákova a strmeň. Základ strmeňa pomocou elastické väzivo pripevnená k oknu vestibulu, vďaka čomu sa vibrácie prenášajú do perilymfy. Tieto vibrácie prechádzajú cez membránovú stenu kochleárneho kanálika do endolymfy, ktorej pohyb spôsobuje podráždenie receptorových buniek špirálového orgánu. Výsledný nervový impulz sleduje vlákna kochleárnej časti vestibulocochleárneho nervu do mozgu.

Preklad zvukov vnímaných sluchovým orgánom ako príjemné a nepohodlie prebieha v mozgu. Nepravidelné zvukové vlny vytvárajú pocit hluku, zatiaľ čo pravidelné, rytmické vlny sú vnímané ako hudobné tóny. Zvuky sa šíria rýchlosťou 343 km/s pri teplote vzduchu 15–16ºС.