Практична робота №
Тема: Дослідження деяких функцій слухового аналізатора та вестибулярного апарату людини
Мета: розширити уявлення про функціонування та організацію слухової сенсорної системи та вестибулярного апарату людини, дослідити точність встановлення локалізації слухових подразників слуховою сенсорною системою, статичну стійкість за допомогою проби Ромберга.
Обладнання: дві монети, секундомір, гімнастичний килимок
Теоретичні відомості
Звук та його особливості
Кількість інформації, яку мозок отримує за допомогою органу слуху, значно менша за зорову. Проте, слухова інформація є надзвичайно важливою для життєдіяльності організму. Вона дозволяє орієнтуватись у середовищі, адекватно реагувати на його зміни, а також забезпечує здатність людини до комунікації. Нормальний слух надзвичайно важливий для розвитку дитини. Від функціонування слухового аналізатора залежить розвиток мовлення, який має вирішальний вплив на психічний стан дитини, а також успішність у процесі навчання.
Людина здатна сприймати звук завдяки тому, що коливання середовища (повітря) передаються барабанній перетинці та іншим компонентам вуха і врешті сприймаються звуковими рецепторами внутрішнього вуха.
Природа звуку. Звук - це поздовжні звукові хвилі (акустичні хвилі), які складаються із частинок середовища, які коливаються вздовж напряму поширення хвилі, створюючи області високого і низького тиску (області розрідження і стиску). Вони можуть поширюватися в твердих тілах, рідинах і газах і мають широкий діапазон частот.
Хвилі з частотою приблизно від 20 до 20 000 герц (звуковий діапазон) сприймаються органами слуху людини. Хвилі більшої і меншої частоти відомі як ультразвук та інфразвук.
Звуки, які не сприймаються слуховою сенсорною системою мають певні особливості мають, до яких відносять інфразвуки (до 16 Гц) та ультразвуки (від 20 кГц до 1 ГГц). У природних умовах інфразвуки можуть виникати при коливанні гілок дерев чи поверхні моря під впливом вітру. Існують інфразвуки техногенного походження. Ці низькочастотні хвилі слабко поглинаються і тому здатні поширюватися на великі відстані. Вважається, що деякі тварини можуть чути інфразвуки, які виникають перед землетрусами, чим пояснюється їхня тривожність у цей період. Відомо, що інфразвук може негативно впливати на здоров'я людини. За тривалого впливу потужних інфразвуків у людини з'являються симптоми, подібні до симптомів "морської хвороби".
Ультразвук у природі також зустрічається порівняно рідко. Зокрема, кажани використовують ультразвук для орієнтування у просторі і полювання, а дельфіни і для комунікації. Ультразвукова хвиля порівняно із звуковою має більшу інтенсивність за рахунок більшої частоти коливань. Ультразвук використовують в різних галузях, зокрема і в медицині для діагностичних досліджень внутрішнього середовища організму. Звуки значної гучності, зокрема, шуми «забруднюють» навколишнє середовище, шкідливо впливають на живі організми. Тому забороняється подавати з автомобілів звукові сигнали в населених пунктах, будувати летовища у великих містах. З метою охорони здоров'я житлові масиви відділяються від автомагістралей зеленими зонами, а на підприємствах зі значним акустичним навантаженням створюють кімнати психічного розвантаження.
Будова вуха людини.
Вухо людини складається з трьох частин: зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха (рис. 1). Зовнішнє і середнє вухо побудовані відносно просто, їхня функція полягає у проведенні і підсиленні звукових коливань. Внутрішнє вухо має значно складнішу будову і крім сприйняття звуків бере участь у підтриманні рівноваги тіла та контролі за положенням тіла у просторі.
Зовнішнє вухо утворене вушною раковиною та зовнішнім слуховим проходом. Вушна раковина оточує зовнішній слуховий прохід. Її функція - спрямування звуку в зовнішній слуховий прохід.
Зовнішній слуховий прохід розташований у скроневій кістці черепа. У його шкірі залози, які виділяють жовто-коричневу соскоподібну вушну сірку. Вона є репелентом для комах і пригнічує ріст мікроорганізмів.
На межі між зовнішнім та середнім вухом розташована барабанна перетинка. Це тонка прозора мембрана з волокнистої сполучної тканини. Вона коливається під впливом звукових хвиль і передає коливання на слухові кісточки середнього вуха.
Середнє вухо (барабанна порожнина) – це невелика заповнена повітрям і вистеленаьслизовою оболонкою порожнина у скроневій кістці. З одного боку вона обмежена барабанною перетинкою, а з іншого – кістковою стінкою із двома отворами: овальним та круглим вікном внутрішнього вуха. Середнє вухо за допомогою слухової (євстахієвої) труби,сполучена із носоглоткою. Більшість часу слухова труба сплощена і закрита, вона відкривається тільки під час позіхання або ковтання для того щоб зрівняти тиск у середньому вусі із тиском у зовнішньому середовищі. Це важливо для того, щоб барабанна перетинка могла нормально коливатись. Якщо існує різниця тисків зовні та всередні барабанної порожнини, це супроводжується відчуттям «закладених вух», яке виникає при різкій зміні висоти, наприклад під час зльоту чи приземлення літака.
У порожнині середнього вуха розташовані слухові кісточки: молоточок, коваделко та стремінце. Вони підтримуються зв'язками, що відходять від стінок барабанної порожнини, між собою вони сполучені суглобами. Основна роль слухових кісточок – це підсилення і передача коливань від барабанної перетинки на перетинку овального вікна.
Також у барабанній порожнині розміщені два невеликі м'язи: м'яз-натягувач барабанної перетинки та стремінцевий м'яз. Під впливом дуже голосного звуку вони рефлекторно скорочуються і зменшують коливання овального вікна внутрішнього вуха, запобігаючи ушкодженню слухових рецепторів.
Внутрішнє вухо розташоване глибоко у скроневій кістці позаду очних впадин. Воно складається із двох структурних частин:
Кісткового лабіринту – системи звивистих каналів у скроневій кістці, заповнених перилімфою;
Перетинчастого лабіринту – впорядковано розташованих мембранних мішечків та проток, що містяться всередині кісткового лабіринту. Вони заповнені ендолімфою.
Структури внутрішнього вуха об’єднують у три відділи: присінок, півколові канали та завитку.
Присінок — це центральна порожнина кісткового лабіринту. Він лежить позаду завитки, і попереду від півколових каналів. У перилімфі присінка розташовані два з'єднані протокою мішечки перетинчастого лабіринту:
овальний, сполучений із завиткою;
круглий, сполучений із півколовими каналами.
Тут розташовані рецепторні органи рівноваги, що називаються плямами і подразнюються у відповідь на зміну положення голови.
Півколові канали розміщені позаду присінка. У людини є три півколові канали розташовані у взаємно перпендикулярних площинах. Кожен канал має на одному із кінців закінчується розширенням – т. з. ампулою. У ампулах містяться ампульні гребінці, які забезпечують відчуття кутового прискорення - їхні рецептори подразнюються при обертанні голови.
Завитка — невелика спіральна структура, структурними частинами якої є завиткова протока та кортіїв органом. Завиткова протока поділена на кілька відсіків, частина з яких заповнена перилімфою, а частина – ендолімфою. Її нижня стінка утворена кістковою пластинкою та гнучкою волокнистою базальною (основною) мембраною, на якій і розміщений кортіїв орган.
Рис. Будова вуха людини
Кортіїв орган (рис. 2, 3) – безпосередньо відповідає за сприйняття звуку. Він складається із підтримуючих клітин та слухових рецепторів – волоскових клітин. По суті це механорецептори, які сприймають коливання оточуючого середовища. На верхівці волоскові клітини мають вирости (довгі мікроворсинки та війка).
Волоскові клітини розташовуються чотирма рядами, а до їх основи підходять чутливі нервові закінчення завиткового нерва (гілки парного присінково-завиткового нерва (8-ма пара черепномозкових нервів)).
Рис. 2. Структура кортіївого органа
Рис. 3. Пучки чутливих волосків на клітинах кортієвого органа внутрішнього вуха (фото Susumu Nishinaga).