59. Функції зовнішнього і середнього вуха. Внутрішнє вухо, частотний аналіз звукових сигналів

Зовнішнє вухо служить для сприйняття звукових коливань, підтримання вологості й температури біля барабанної перетинки на постійному рівні.

Середнє вухо служить для передачі коливань барабанної перетинки до овального вікна, а далі до внутрішнього вуха. Зрівняння тиску із зовнішнім середовищем.

Механорецепторами, що сприймають звук у внутрішньому вусі є волоскові клітини. Коли під впливом коливань базилярної мембрани покривна мембрана зміщується, вона згинає довгі стереоцілі волоскових клітин у сторону до кінетоцілі. При цьому білкові фібрили які сполучають їх з короткими волосками розтягаються і відкривають катіонні (калієві і кальцієві) канали, через які всередину клітини рухаються іони K+ і Ca2+ і спричинюють деполяризацію її мембрани. Таким чином у волоскових клітинах виникає рецепторний потенціал, що викликає вивільнення неймедіатора (глутамату) у синаптичну щілину. Збудження передається на чутливі нервові закінчення і вони генерують потенціали дії із більшою частотою. Коли покривна мембрана завиткової протоки зміщуєтсья в протилежну сторону, стереоцілі волоскових клітин відхиляються від кінетоцілі, при цьому катіонні канали закриваються і відбувається реполяризація мембрани, відповідно синаптична передача блокується і чутливі нервові закінчення генерують нервові імпульси із меншою частотою. Регулярна зміна частоти нервових імпульсів і сприймається головним мозком як відчуття звуку.

Волоскові клітини відрізняються за своїми функціями. Внутрішніх волоскових клітин розміщених в один ряд в тричі менше ніж зовнішніх, але вони відповідають за передачу 90-95% інформації до мозку. Зовнішні волоскові клітини, розміщені у три ряди, навпаки, отримують еферентні сигнали від мозку і беруть участь у підсиленні або послабленні коливань базилярної мембрани. Під дією ритмічної деполяризації і реполяризації зовнішні волосокові клітини починають ритмічно скорочувтись і розтягуватись, змінюючи натяг базилярної мембрани, таким чином вони збільшують її коливання у певному місці і підсилюють точність сприйняття звуку. Вважається, що саме внаслідок їхнього руху виникає отоакустична емісія, тобто із самого вуха виходять звуки. Це явище використовують для виявлення вад слуху у новонароджених. Під впливом дуже гучних звуків мозок надсилає до зовнішніх волоскових клітин сигнал, у відповідь на що вони перестають розгойдуватись, тому коливання базилярної мембрани поширюються на більшу відстань. Це потрібно для того, щоб захистити волоскові клітини від ушкодження.

Сприйняття частоти звуку.

Вухо людини може сприймати звук при коливанш повітря в діапазоні від 16 до 20 000 Гц. Висловлюють припущення, що є два механізми розрізняння тонів. Звукова хвиля, яка створюється коливанням молекул повітря, поширюється у вигляді поздовжньої хвилі тиску. Передаючись на перилімфу i ендолімофу, вона між пунктами виникнення i затухання має ділянку з м а к с и м а л ь н о ю а м п л і т у д о ю к о л и в а н ь. Micцe розташування цієї ділянки залежить від частоти коливань: при вищих частотах вона лежить ближче до овальної мембрани, а при низьких — ближче до гелікотреми. Внаслідок цього амплітудний максимум для кожної частоти проявляється у специфічній точці ендо-

лімфатичного каналу. Розташовані тут сенсорні клітини збуджуються найсильніше. У цьому полягає так звана п р о с т о р о в а т e o p i я к о д у в а н н я в и с о т и т о н у , який сприймається в самому рецепторі.

Kpiм того, вважають, що при невеликій частоті коливань (до 1000 Гц) може діяти

т е л е ф о н н и й п р и н ц и п к о д у в а н н я: потенціал дії в кохлеарному нepвi виникає з частотою, яка є резонансною до частоти звукових коливань. У рецепторах тільки починається розрізнення звукової інформації.