Слуховая система

С помощью органов слуха человек может оценить многочисленную и разнообразную слуховую информацию. Одни звуки приятны, другие отрицательно влияют на здоровье человека, некоторые звуки выполняют функцию сигналов, предупреждая об опасности.

Ухо человека состоит из трех «основных» частей: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Звуковые волны направляются в слуховую систему через наружное ухо к барабанной перепонке, колебания которой передаются к внутреннему уху, где колебания барабанной перепонки преобразуются в колебания со значительно меньшей амплитудой, но более высокого давлени²я. Возбуждение нервных окончаний слухового нерва доходит до коры головного мозга и вызывает восприятие звука. Механические колебания создают слуховое восприятие, когда их частота лежит в области 16 – 20000 Гц. Звуковое давление измеряют в паскалях (Па), а интенсивность (мощность звука) в любой точке – поток энергии, приходящейся на единичную площадку – в Вт/м². Интенсивность звука связана со звуковым давлением соотношением:

, (1.12)

где - среднеквадратичное звуковое давление;

J – интенсивность звука, Вт/м²;

 - плотность среды, в которой распространяется звук;

с – скорость звука в этой среде.

Слуховое восприятие изображается на диаграмме нанесением величин звукового давления, при которых на каждой частоте возникает ощущение звука, и обозначается как кривая порога слышимости (рис. 10)

Порог слышимости, таким образом, зависит от частоты звука. Кроме того, что он зависит от индивидуальных особенностей, возраста людей. Абсолютный порог слышимости имеет тенденцию с возрастом уменьшаться.

Слуховой анализатор обладает высокой чувствительностью, позволяет человеку воспринимать широкий диапазон звуков окружающей среды и анализировать их по силе, высоте тона, окраске, отмечать изменения по интенсивности и частотному составу, определять направление прихода звука.

Слуховой анализатор находится в постоянной готовности к приему информации, и позволяет частично «разгрузить» зрительный анализатор.

Одна из важных особенностей слуховой сенсорной системы, имеющая прямое отношение к безопасности, - ее способность распознавать местонахождение источника звука без поворота головы. Это явление называется бинауральным эффектом. Физическая основа такой способности в том, что, распространяясь с конечной скоростью, звук достигает более удаленного уха позже и с меньшей силой, а слуховая система способна выявить эту разницу уже на уровне 1 дБ, а запаздывание на уровне 0,6 мс. Бинауральный слух имеет и иную, более важную для ориентации в пространстве, функцию: он помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторонних шумов. «Межушные» различия интенсивности и направленности поступления сигналов используются ЦНС для подавления фонового шума и выделения полезных звуков (например, сосредоточиться на нужном разговоре на многолюдном собрании).

Кинестатическая и вестибулярная системы

Обеспечивают адекватное взаиморасположение конечностей, а также устойчивую ориентацию тела в пространстве (обеспечение позы).

Различают статические (кинестатические) и статокинетические (вестибулярные) рефлексы.

Статические обеспечиваются тремя видами рецепторов, воспринимающих:

1) растяжение мышц при их расслаблении^:—«мускульные веретена»;

2) сокращение мышц —сухожильные органы Гольджи;

3) положение суставов (обусловливающее так называемое «суставное чувство»). Предполагается, что их функции выполняют глубинные рецепторы давления.

Статокинетическая (вестибулярная) система обеспечивает поддержание нужного положения тела и соответствующие глазодвигательные реакции. Равновесие поддерживается рефлекторно, без участия сознания.

Статокинетические рефлексы — это реакции на двигательные стимулы, выражающиеся в движениях, например, движения человека, восстанавливающего равновесие после того, как он споткнулся.

Сильные раздражения вестибулярного аппарата вызывают неприятные ощущения («морская болезнь»). Полагают, что это результат воздействия необычных для организма раздражений: вращательного ускорения или расхождения между зрительными и вестибулярными сигналами. Возникающие вследствие этого сенсорные иллюзии часто приводят к авариям. Например, пилот перестает замечать вращение или его остановку, неправильно воспринимает его направление и соответственно неадекватно реагирует.