Лекции конспекты / слуховой анализатор

Методы исследования функции слухового анализатора 1. Субъективные методики.

- Речевое исследование слуха.

1)Исследование шепотной и разговорной речи.

Методика. Обследуемого ставят на расстоянии 6 м от себя. Исследуемое ухо направлено в сторону врача, противоположное ухо закрывает медицинская сестра, прижимая козелок к отверстию слухового прохода II пальцем, слегка потирая этот палец III-м. Пациент не должен смотреть на врача во избежание чтения с губ. Врач шепотом, используя воздух, оставшийся в легких после нефорсированного выдоха, произносит слова с низкими звуками, затем с высокими; пациент их повторяет.

Норма: шепотная речь – 6 м, разговорная речь – 20 м.

2)Исследование камертонами.

а) Исследование воздушной проводимости (начинают камертонами С64, С128).

Методика. Звучащий камертон, удерживая за ножку двумя пальцами, подносят к наружному слуховому проходу обследуемого на расстояние 0,5 см. Секундомером измеряют время, в течение которого обследуемый слышит звучание. После того, как он перестает слышать, камертон следует быстро отдалить от уха и вновь сейчас же приблизить, в результате обычно обследуемый еще несколько секунд слышит звук.

б)Исследование костной проводимости (камертон С128). Методика. Звучащий камертон ставят перпендикулярно ножкой на площадку сосцевидного отростка, продолжительность восприятия измеряют секундомером.

в) Опыты с камертоном. Ринне (R).

Методика. Звучащий камертон приставляют ножкой к площадке сосцевидного отростка, затем, после прекращения восприятия звука, подносят к наружному слуховому проходу.

R+ - воздушная проводимость звука в 2 раза превышает костную – норма, при укорочении абсолютных цифр – нарушение звуковосприятия.

R- - кондуктивная тугоухость.

Вебера (w).

Методика. Звучащий камертон приставляют к темени обследуемого, чтобы ножка находилась посередине головы, а бранши – во фронтальной плоскости.

Норма – слышит звук камертона в середине головы или одинаково в обоих ушах. Латерализация в больное ухо – одностороннее нарушение звукопроведения. Латерализация в здоровое ухо – одностороннее нарушение звуковосприятия.

Желле (G).

Методика. Звучащий камертон приставляют к сосцевидному отростку и одновременно пневматической воронкой сгущают воздух в наружном слуховом проходе.

G+ - в момент компрессии снижение восприятия за счет сдавления звукопроводящей системы – норма, нарушения звуковосприятия.

G- - изменения восприятия не происходит – отосклероз.

Бинга (Bi).

Методика. Костная проводимость исследуется сначала при открытом наружном слуховом проходе, а затем при закрытом путем прижатия козелка к ушной раковине.

Норма – удлинение звукопроведения через кость при закрытом слуховом проходе. Без изменений – нарушение звукопроведения.

Федеричи.

Методика. Звучащий камертон ставят вначале на сосцевидный отросток, после прекращения восприятия переставляют на козелок.

Норма – более длительное восприятие звука с козелка.

Более длительное костное проведение – нарушение звукопроведения. 3) Аудиометрия. Основные виды – тональная, речевая, шумовая.

а) Тональная пороговая аудиометрия.

Методика. Определение пороговой чувствительности к восприятию звуков различных частот, подаваемых через воздушные наушники или костный телефон.

Признаки нарушения звукопроведения:

повышение порогов слуха по воздушной проводимости преимущественно в диапазоне низких частот;

сохранение порогов по костной проводимости; костно-воздушный разрыв между кривыми.

Признаки нарушения звуковосприятия:

воздушная и костная проводимость страдают в одинаковой степени; костно-воздушный разрыв практически отсутствует (тип кривых слипчивый, нисходящий); в начальных стадиях страдает преимущественно восприятие высоких тонов;

наличие обрывов кривых (отсутствие восприятия на те или иные частоты), "островков" слуха (сохранение восприятия 1-2 частот).

Смешанная тугоухость:

наряду с повышением порогов при костном проведении имеет место костно-воздушный интервал.

б)Тональная надпороговая аудиометрия – выявляет ФУНГ (феномен ускоренного нарастания громкости): наряду с понижением остроты слуха имеется повышенная чувствительность к громким звукам, при этом нарастание восприятия громкости происходит так быстро, что достигает нормы раньше, чем при здоровом ухе.

Косвенные признаки ФУНГ:

жалобы на непереносимость громких звуков; шепотно-разговорная диссоциация: шепотную речь пациент не воспринимает или

воспринимает у раковины, а разговорную слышит на расстоянии более 2 м; при проведении опыта Вебера – смена или внезапное исчезновение латерализации

восприятия звука; при камертональном исследовании – внезапное прекращение слышимости камертона при

медленном отдалении его от больного уха.

Исследование слуховой чувствительности к ультразвукам: при поражении улитки восприятие ультразвука и звуков речевых частот часто не совпадает, что уточняет характер поражения. Кроме того, можно уточнить латерализацию, далее, клинически значимы ее расхождения (обычных звуков и ультразвуков).

Речевая аудиометрия: через наушники, через костный телефон, в свободном звуковом поле.

2.Объективные методики: оценка безусловных рефлексов на звук (расширение зрачков

–улитково-зрачковый, закрывание век – ауропальпебральный или мигательный, кожногальваническая и сосудистые реакции).

-Импедансометрия:

1)тимпанометрия – регистрация импеданса барабанной перепонки (оценка подвижности

тимпано-оссикулярной системы среднего уха и проходимость слуховой трубы);

2)регистрация рефлекса внутриушных мышц на звуковое раздражение барабанной перепонки (оценка слуховой функции).

-Компьютерная аудиометрия.

-Отоакустическая эмиссия – звук, сформировавшийся в результате активных

механических колебаний наружных волосковых клеток.

Слуховая сенсорная система, её морфо-функциональная организация.

Слух представляет собой функцию организма, благодаря которой происходит восприятие звуковых сигналов (звуковых излучений) внешней среды (главным образом, колебания воздуха

сразной частотой и силой), в том числе речевых сигналов. Эта функция реализуется с участием слухового анализатора — важнейшего компонента сенсорной системы, который прошел сложный путь эволюции.

Слуховая сенсорная система представляет собой совокупность механических, рецепторных и нервных структур, воспринимающих и анализирующих звуковые колебания. С помощью слуховой системы человек ориентируется в звуковых сигналах окружающей среды, формирует соответствующие поведенческие реакции. Способность восприятия человеком разговорной и вокальной речи, музыкальных произведений делает слуховой анализатор необходимым компонентом средств общения, познания, приспособления.

Звуковые колебания обладают двумя переменными параметрами: частотой и амплитудой. В самом общем виде звуки делят на тоны и шумы. Тоны – это гармоничные колебания. Шумы состоят из частот, не находящихся в гармоничных отношениях. Анализ частот звука – одна из важнейших функций слуховой системы.

Слуховая система — одна из важнейших дистантных сенсорных систем человека в связи

свозникновением у него речи как средства межличностного общения. Акустические (звуковые) сигналы представляют собой колебания воздуха с разной частотой и силой. Они возбуждают слуховые рецепторы, находящиеся в улитке внутреннего уха. Рецепторы активируют первые слуховые нейроны, после чего сенсорная информация передается в слуховую область коры большого мозга через ряд последовательных отделов, которых особенно много в слуховой системе.

Схема слухового анализатора (СА).

Слуховая сенсорная система состоит из следующих разделов:

• периферический отдел, который представляет собой сложный специализированный орган, состоящий из наружного, среднего и

внутреннего уха;

• проводниковый отдел — первый нейрон проводникового отдела, находящийся в спиральном узле улитки,

получает возбуждение от рецепторов внутреннего уха, отсюда информация поступает по его волокнам, т. е. по слуховому нерву (входящему в 8 пар черепно-мозговых нервов) ко второму нейрону в продолговатом мозге и после перекреста часть волокон идет к третьему нейрону в заднем двухолмии среднего мозга, а часть к ядрам промежуточного мозга — внутреннему коленчатому телу;

• корковый отдел — представлен четвертым нейроном, который находится в первичном (проекционном) слуховом поле и височной области коры больших полушарий и обеспечивает возникновение ощущения, а более сложная обработка звуковой информации происходит в расположенном рядом вторичном слуховом поле, отвечающем за формирование восприятия и опознание информации. Полученные сведения поступают в третичное поле нижнетеменной зоны, где интегрируются с другими формами информации

Строение и функции наружного и среднего уха. Костная передача звуков. Бинауральный слух.

Периферическая часть слухового анализатора морфологически объединена у человека с периферической частью вестибулярного анализатора, и морфологи эту структуру называют орган слуха и равновесия (organum vestibulo-cochleare). В нем выделяют три отдела:

•наружное ухо (наружный слуховой проход, ушная раковина с мышцами и связками);

•среднее ухо (барабанная полость, сосцевидные придатки, слуховая труба)

•внутреннее ухо (перепончатый лабиринт, располагающийся в костном лабиринте внутри пирамиды височной кости).

Наружное ухо концентрирует звуковые колебания и направляет их в наружное слуховое отверстие.

2. В слуховой канал проводит звуковые колебания к барабанной перепонке 3. Барабанная перепонка (БП) - это мембрана, которая вибрирует под действием звука.

4. Молоточек своей рукояткой прикреплен к центру БП при помощи связок, а его головка соединяется с наковальней (5), к-я, в свою очередь, прикреплена к стремени (6).

Крошечные мышцы способствуют передаче звука, регулируя движение этих косточек.

7. Евстахиева (слуховая) труба соединяет среднее ухо с носоглоткой. При изменении давления окружающего воздуха давление по обе стороны барабанной перепонки выравнивается через слуховую трубу.

8. Вестибулярная система. Вестибулярная система в нашем ухе - это часть системы поддержания равновесия тела. Сенсорные ячейки предоставляют информацию о положении

идвижении нашей головы.

9. Улитка - это непосредственно орган слуха, связанный со слуховым нервом. Название улитки определяется ее спирально извитой формой. Это костный канал, образующий два с половиной витка спирали и заполненный жидкостью. Анатомия улитки уха очень сложна, некоторые ee функции до сих пор неисследованы.

Kортиев орган состоит из ряда чувствительных, снабженных волосками клеток (12), которые покрывают базилярную мембрану (13). Звуковые волны улавливаются волосковыми клетками и преобразуются в электрические импульсы. Далее эти электрические импульсы передаются по слуховому нерву (11) в головной мозг. Слуховой нерв состоит из тысяч тончайших нервных волокон. Каждое волокно начинается от определенного участка улитки и передает определенную звуковую частоту. Низкочастотные звуки, передаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки (14), а высокочастотные - по волокнам, связанным с ее основанием. Таким образом, функцией внутреннего уха является преобразование механических колебаний в электрические, так как мозг может воспринимать только электрические сигналы.

Наружное ухо (НУ) является звукоулавливающим аппаратом. Наружный слуховой проход проводит звуковые колебания к барабанной перепонке. Барабанная перепонка, отделяющая наружное ухо от барабанной полости, или среднего уха, представляет собой тонкую (0,1 мм) перегородку, имеющую форму направленной внутрь воронки. Перепонка колеблется при действии звуковых колебаний, пришедших к ней через наружный слуховой проход.

Звуковые колебания улавливаются ушными раковинами (у животных они могут поворачиваться к источнику звука) и передаются по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего. Улавливание звука и весь процесс слушания двумя ушами — так называемый бинауральный слух — имеет значение для определения направления звука. Звуковые колебания, идущие сбоку, доходят до ближайшего уха на несколько десятитысячных долей секунды (0.0006 с) раньше, чем до другого. Этой ничтожной разницы во времени прихода звука к обоим ушам достаточно, чтобы определить его направление.

Среднее ухо (СрУ) является звукопроводящим аппаратом. Оно представляет собой воздушную полость, к-я ч/з слуховую (Евстахиеву) трубу соед-ся с пол-ю носоглотки. Колебания от БП через среднее ухо передают соединенные др с др 3 слуховые косточки (СлК) — молоточек, наковальня и стремечко, а последнее через перепонку овального окна передает эти колебания жидкости, находящейся во внутреннем ухе, — перилимфе.

Благодаря особенностям геометрии слуховых косточек стремечку передаются колебания БП уменьшенной амплитуды, но увеличенной силы. Кроме того, поверхность стремечка в 22 раза меньше БП, что во столько же раз усиливает его давление на мембрану овального окна. В резте этого даже слабые звуковые волны, действующие на БП, способны преодолеть сопротивление мембраны овального окна преддверия и привести к колебаниям жидкости в улитке.

При сильных звуках спец мышцы уменьшают подвижность БП и СлК, адаптируя слуховой аппарат к таким изменениям раздражителя и предохраняя внутреннее ухо от разрушения.

Благодаря соединению ч/з слуховую трубу воздушной полости среднего уха с полостью носоглотки возникает возможность выравнивания давления по обе стороны БП, что предотвращает ее разрыв при значительных изменениях давления во внешней среде — при погружениях под воду, подъемах на высоту, выстрелах и пр. Это барофункция уха.

В СрУ расп две мышцы: напрягающая БП и стременная. 1я из них, сокращаясь, усиливает натяжение БП и тем самым ограничивает амплитуду ее колебаний при сильных звуках, а 2я фиксирует стремечко и тем самым ограничивает его движения. Рефлекторное сокращение этих мышц наступает через 10 мс после начала сильного звука и зависит от его амплитуды. Этим ВУ автоматически предохраняется от перегрузок. При мгновенных сильных раздражениях (удары, взрывы и т. д.) этот защитный механизм не успевает сработать, что может привести к нарушениям слуха (например, у взрывников и артиллеристов).

Внутреннее ухо (ВУ) явл-ся звуковоспринимаюшцм аппаратом. Оно расположено в пирамидке височной кости и содержит улитку, которая у человека образует 2.5 спиральных витка. Улитковый канал разделен 2мя перегородками осн мем и вестибулярной мем на 3 узких хода: верхний (вестибулярная лестница), средний (перепончатый канал) и нижний (барабанная лестница). На вершине улитки имеется отв-е, соед-щее В и Н каналы в единый, идущий от овального окна к вершине улитки и далее к круглому окну. Полость его заполнена жидкостью

— перилимфой, а полость среднего перепончатого канала заполнена эндолимфой. В среднем канале расположен звуковоспринимаюший аппарат - Кортиев орган, в к-м находятся механорецепторы звуковых колебаний — волосковые клетки.

Осн путем доставки звуков к уху является воздушный. Подошедший звук колеблет БП, и далее через цепь СлК колебания передаются на овальное окно. Одновременно возникают и колебания воздуха барабанной полости, к-е передаются на мембрану круглого окна.

Др путем доставки звуков к улитке является тканевая или костная проводимость. При этом звук непосредственно действует на пов-ть черепа, вызывая его колебания. Костный путь передачи звуков приобретает большое значение, если вибрирующий предмет (напр, ножка камертона) соприкасается с черепом, а также при заб-ях сис СрУ, когда нарушается передача звуков ч/з цепь СлК. Кроме воздушного пути, проведения звуковых волн существует тканевый, или костный, путь.

Под влиянием воздушных звуковых колебаний, а также при соприкосновении вибраторов (напр, костного камертона) с покровами головы кости черепа приходят в колебание (начинает колебаться и костный лабиринт). На осн последних данных можно допустить, что звуки, распрся по костям черепа, только в том случае возбуждают кортиев орган, если они, аналогично воздушным волнам, вызывают выгибание определенного участка основной мембраны.

Способность костей черепа проводить звук объясняет, почему самому человеку его голос, записанный на магнитофонную пленку, при воспроизведении записи кажется чужим, в то время как другие его легко узнают. Дело в том, что магнитофонная запись воспроизводит ваш голос не полностью. Обычно, разговаривая, вы слышите не только те звуки, к-е слышат и ваши собеседники (т.е. те звуки, к-е воспр-ся благодаря воздушно-жидкостной проводимости), но и те низкочастотные звуки, проводником к-х явл-ся кости вашего черепа. Однако слушая магнитофонную запись собственного голоса, вы слышите только то, что можно было записать,

—звуки, проводником которых является воздух.

Бинауральный слух. Человек и животные обладают пространственным слухом, т.е.

способностью определять положение источника звука в пространстве. Это св-во осн на нал-и бинаурального слуха (слушания 2мя ушами). Для него важно и наличие 2х симметричных половин на всех уровнях Слух сис. Острота бинаурального слуха у человека очень высока: положение источника звука опр с точностью до 1º. Осн этого – сп-ть нейронов СлС оценивать интерауральные (межушные) различия времени прихода звука на П и Л ухо и интенсивности звука на каждом ухе. Если ист звука нах-ся в стороне от ср линии головы, звуковая волна приходит на одно ухо несколько раньше и им большую силу, чем на др ухе. Оценка удаленности источника звука от орг-ма связана с ослаблением звука и изменением его тембра.

При раздельной стимуляции правого и левого уха через наушники задержка между звуками уже в 11 мкс или различие в интенсивности двух звуков на 1 дБ приводят к кажущемуся сдвигу локализации источника звука от средней линии в сторону более раннего или более сильного звука. В слуховых центрах есть нейроны с острой настройкой на определенный диапазон интерауральных различий по времени и интенсивности. Найдены также клетки, реагирующие лишь на определенное направление движения источника звука в пространстве.

Физиологические и акустические свойства звука

Звук и его виды. Адекватным раздражителем слухового анализатора является звук, к-й представляет собой колебательные движения среды. В звуке, как и во всяком колебательном движении, различают амплитуду (АК) — размах колебаний, период — время, в течение которого совершается полное колебательное движение, и частоту — число полных кол/с.

Ист звука является колеблющееся тело. В силу упругости, присущей любому веществу, любой среде, колебания, возникающие в одном месте, передаются на соседние участки, причем возникают уплотнения и разрежения среды. Эти уплотнения и разрежения распространяются во все стороны с опр скоростью, зависящей от величины упругости и плотности среды. Так возникают звуковые волны (ЗВ), состоящие из чередующихся друг с другом уплотнений и разрежений среды.

Одинаковые состояния колеблющейся среды, т.е. сгущения, разрежения и все промежуточные состояния, называют фазами ЗВ. Расстояние м/у одинаковыми фазами называют длиной волны (ДВ). Ск распр-я ЗВ неодинакова в различных средах. Так, например, в воздухе при 0°С она равна 332 м/с, а в воде — 1450 м/с. С повышением тº ск звука в воздухе увеличивается и, например, при 16°С равна уже 340 м/с.

По характеру колебательных движений звуки делятся на две группы — тоны и шумы. Если колебание совершается ритмично, т. е. ч/з опр промежутки вр повторяются одинаковые фазы ЗВ, то обр-ся при этом звук воспринимается как музыкальный тон.

Простейший вид тона - гармоническое колебание, т.н. чистый тон. З-н, по к-му происх-

т это колебание, т.е. изм-е амплитуды данного колебания во вр, графически изображается синусоидой, поэтому такие колебания называются иначе синусоидальными. Примером чистого тона может служить звук камертона. В музыкальных звуках к осн тону обычно присоед верхние гармонические тоны, или обертоны, с числом колебаний, кратным

числу колебаний осн тона. Нал-е обертонов объясняется тем, что звучащее тело колеблется не только целиком, но и отдельными частями. Проводя смычком по натянутой струне, мы получаем колебания всей струны в целом и, кроме того, вдвое более частые колебания каждой половины струны, втрое более частые колебания каждой трети струны и т.д. Др группу звуков составляют шумы. К шумам относят такие звуки, как скрип, стук, крик, вой, шорох и т. п. Шумы представляют собой совокупность беспорядочных (хаотических) колебаний, не связанных между собой какой-либо правильной числовой зависимостью, которая характерна для гармонических колебаний, входящих в состав музыкальных звуков.

Свойства звука. В звуке различают три основных свойства: силу, высоту и тембр.

Сила звука (СЗ) зав-т от величины амплитуды колебаний. Чем больше амплитуда, т. е. чем шире размах колебаний, тем звук сильнее, и, наоборот, чем меньше размах, тем меньше сила звука. Амплитуда колебаний ветвей звучащего камертона постепенно уменьшается, уменьшается размах колебаний частиц окружающей среды (воздуха) и соответственно — сила звука камертона. Сила звука определяется величиной давления, к-е производит звуковая волна на единицу поверхности. Звуковое давление (как и атмосферное) измеряется в паскалях (Па), показывающих, какая сила в ньютонах (Н) действует на площадь в м2. Давление в 1 Па=1Н/1м2. Давление в 1 (атм.) ≈ 105 (Па), т. е. 100 000 Па.

На практике оказывается более удобным измерять СЗ не в абсолют, а в относит ед. При этом опр величину отношения данной СЗ к СЗ, условно принятой за нулевую, т.е. за уровень отсчета. Это отношение часто выражается огромными цифрами, поэтому пользуются его логарифмом, величина к-го обозначается в белах. Обычно применяется ед в десять раз меньшая — децибел (дБ). Если, например, говорят, что сила звука равна 30 дБ, то это значит, что отношение данной силы к силе, условно принятой за нулевую, равно 103, т. е. 1000, или, др сл, данная сила звука в 1000 раз больше нулевой. Вообще, для того чтобы, зная число децибел, определить величину отношения данной силы звука к нулевому уровню, нужно число децибел разделить на 10 и возвести в 10-ю степень, равную полученному частному.

Таблица 1 дает конкретное представление об уровне интенсивности некоторых звуков в децибелах.

Таблица 1. Уровень интенсивности разных звуков

Высота звука (ВЗ) зав-т от частоты колебаний звучащего тела и измеряется числом полных кол/сек. Звуки с малым числом кол/сек (до 200—300) называют низкими, с большим числом колебаний (выше 2000) — высокими. Число кол/сек обозначается Гц {герц).

Тембр звука (ТЗ), или окраска – св-во, благодаря к-му можно отличить др от др одинаковые по интенсивности и по высоте звуки, издаваемые разными источниками.

Если взять одну и ту же ноту с одной и той же силой, в каждом случае получается свой характерный звук. Ни по высоте, ни по силе эти звуки не отл-ся др от др, но они разнятся своим оттенком, своей окраской, своим тембром.

Обертоны и придают звукам тембровую окраску.

Кол-во и относительная сила входящих в состав того или иного звука обертонов зависят в осн от величины и формы резонаторов, участвующих в обр-и данного звука.

Громкость звука (ГЗ). В то время как СЗ явл-ся физ св-вом, ГЗ обозначают интенсивность слухового ощущения. Будучи отражением внешней реальности, громкость нарастает с увеличением СЗ и, наоборот, убывает с ее уменьшением. Однако здесь нужно учесть нек-е важные особенности, хар-щие соот-е СЗ и ГЗ. Во-первых, громкость нарастает и падает значительно слабее, чем интенсивность раздражителя, т.е. в данном случае слабее, чем интенсивность звука. Во-вторых, чувствительность нашего слуха к звукам разной высоты неодинакова, вследствие чего звуки одинаковой интенсивности, но разной высоты ощущаются нами с разной громкостью. Наконец, в-третьих, необходимо отметить, что ощущение громкости зав-т от состояния СА и от общего состояния НС. Звуки, к-е в н.у. воспринимаются как средние по громкости, при повышенной возбудимости НС мб чрезвычайно громкими.

Человек обладает способностью непосредственно оценивать ГЗ. Примером практического измерения громкости явл-мя известные музыкальные обозначения (латинскими бук-

вами): пиано-пианиссимо (ррр), пианиссимо (рр), пиано (р), меццо-пиано (mр), меццофорте (mf), форте (f), фортиссимо (ff) и форте-фортиссимо (fff).

Каждая последующая ступень оценивается приблизительно в 2р громче, чем предыдущая. Большинство людей могут довольно точно определять удвоение громкости звука и уменьшение громкости в два раза. Иссл-е этой сп-ти исп д/хар-ки состояния ф-и коркового отдела СА.

Распространение звука в среде Дифракция звука (ДЗ). Выше было указано, что ЗВ, возникшая в опр месте, распр-ся с

опр ск во все стороны. Однако свободному распр-ю звуков обычно мешает целый ряд препятствий, в том числе голова самого человека, воспринимающего звуки. Так возникает ДЗ, т. е. огибание им препятствий. Низкие звуки, обладающие большей ДВ, лучше огибают препятствия, чем высокие, поэтому если за стеной играет оркестр, то звуки низких труб лучше слышны, чем звуки флейт.

Реверберация. В закрытом помещении происходит многократное отражение звуковых волн стенами. Это явление называют реверберацией.

Сильная реверберация сообщает излишнюю гулкость помещению. Поэтому для уменьшения отражения звуков стены обивают материей, что способствует частичному поглощению звуков.

Однако при чрезмерном уменьшении реверберации акустические качества помещения ухудшаются: звуки быстро гаснут, становятся как бы бледными, тусклыми. Особым устройством источника звука или приданием особой формы помещению, в котором распространяется звук, последний может быть сделан направленным. Примером такого направления звука является применение рупоров, переговорных трубок и т. д.

Резонанс. Если в поле звучания какого-л ист звука попадает др способный звучать предмет, то он может стать вторичным излучателем звука (резонатором); это явление называют резонансом. Резонанс бывает особенно резко выраженным, когда резонатор настроен одинаково (в унисон) с первичным источником звука, т.е. когда период собственных колебаний резонатора = период колебаний звучащего тела. Так, например, если открыть крышку рояля, нажать педаль и пропеть над струнами какой-либо тон, то начнет звучать струна, настроенная на тот же самый тон.

Звуки речи

Из всех звуков окружающего мира наибольшее значение для человека имеют звуки речи. С акустической точки зрения речь представляет собой поток различных звуков, прерывающийся паузами разной длительности. Особенности звуков речи опр различием их акустических св-в: высоты, силы, тембра и длительности.

Звуки речи делятся на две основные группы — гласные и согласные. Гласные являются тоновыми звуками, согласные — преимущественно шумовыми.

Гласные звуки. Различие м/у отдельными гласными опр хар-ми для каждого гласного формантами. Форманты представляют собой отдельные усиленные области частот, составляющих сложный спектр звуков речи.

Таблица 2 Форматный состав гласных звуков

Согласные звуки также обладают опр акустическими хар-ками, но значительно более сложными. Звуковой анализ звонких согласных, например б, в, з ,ж и др., показывает наряду с периодическими колебаниями, соот тону голосовых связок, наличие в составе этих звуков непериодических колебаний высокой частоты, не гармоничных по отношению к основному тону. Что касается глухих согласных, например п, ш, ц и др., то в их состав входят только непериодические колебания разной частоты. Согласные л, м, н обладают почти правильной периодичностью. Для р характерны биения звука с частотой около 20 колебаний в секунду (соответственно частоте вибраций языка) и форманта в области от 200 то 1500 Гц. Согласный ш имеет высокую форманту в области от 1200 до 6300 Гц, а согласный с — еще более высокую характеристическую область — от 4200 до 8600 Гц. Нужно отметить, что звуковой спектр согласных настолько сложен, что вопрос о физической природе этих звуков не может считаться окончательно разрешенным.

Если в силу каких-л причин устраняются/ослабляются форманты, хар-щие речевые звуки, то речь становится неразборчивой, даже если она обладает достаточной громкостью. Такое устранение и ослабление формант служит причиной неразборчивости речи при несовершенной радиопередаче.

Снижение разборчивости речи за счет устранения высоких формант отмечается также при некоторых формах тугоухости, когда нарушается восприятие высоких тонов.

Звукопроводящая и звуковоспринимающая функции слухового анализатора

Различные части слухового анализатора, или органа слуха, выполняют две различные по характеру функции: 1) звукопроведение, т. е. доставку звуковых колебаний к рецептору (окончаниям слухового нерва); 2) звуковосприятие, т. е. р-ю НТк на звуковое раздражение.

Функция звукопроведения закл-ся в передаче составными элементами наружного, среднего и отчасти внутреннего уха физических колебаний из внешней среды к рецепторному аппарату внутреннего уха, т. е. к волосковым клеткам кортиева органа.

Функция звуковосприятия состоит в превращении физ энергии ЗК в энергию НИ, т.е. в процесс физиологического возбуждения волосковых клеток кортиева органа. Это возбуждение передается затем по волокнам слухового нерва в корковый конец слухового анализатора. Т.о., звуковосприятие представляет собой сложную ф-ю 3х отделов СА и вкл не только возбуждение периферического конца, но и передачу возникшего НИ в кору ГМ, а также превращение этого импульса в слуховое ощущение.

Соответственно двум функциям в слуховом анализаторе различают звукопроводящий и звуковоспринимающий аппараты.

а) Звукопроведение

В проведении звуковых колебаний принимают участие ушная раковина, НСП, БП, СлК, кольцевая связка овального окна, мембрана круглого окна (вторичная БП), жидкость лабиринта (перилимфа), основная мембрана.

У человека роль ушная раковина как рупор собирает звуковые волны. Однако и в этом отношении ее роль незначительна. Поэтому, когда человек прислушивается к тихим звукам, он приставляет к уху ладонь, благодаря чему пов-ть УР значительно увеличивается.

ЗВ, проникнув в слуховой проход, приводят в содружественное колебание БП, к-я передает ЗК ч/з цепь СлК в овальное окно и далее перилимфе внутреннего уха.

БП и СлК передают ЗК и трансформируют их, т. е. превращают воздушные колебания с большой амплитудой и малым давлением в колебания жидкости лабиринта с малой амплитудой и большим давлением.

Эта трансформация достигается благодаря следующим условиям: 1) поверхность БП в 15— 20 раз больше площади овального окна; 2) молоточек и наковальня обр неравноплечий рычаг, так что экскурсии, совершаемые подножной пластинкой стремени, примерно в 1,5 р меньше экскурсий рукоятки молоточка.

Общий эффект трансформирующего действия БП и рычажной системы СлК выражается в увеличении СЗ на 25—30 дБ. Нарушение этого мех-ма при повреждениях БП и заб-ях СрУ ведет к соответствующему снижению слуха, т. е. на 25—30 дБ.

Для норм функц-я БП и цепи СлК необходимо, чтобы давление воздуха в наружном слуховом проходе и в барабанной полости, было одинаковым.

Это выравнивание давления происходит благодаря вентиляционной ф-и СлТ, к-я соед БПл с носоглоткой. При каждом глотательном движении воздух из носоглотки поступает в БПл, и давление воздуха в БПл все время поддерживается на уровне атмосферного, т. е. на том же уровне, что и в наружном слуховом проходе.

К звукопроводящему аппарату относятся также МСрУ, к-е выполняют след ф-и:

1) поддержание норм тонуса БП и ЦСлК; 2) защиту ВУ от чрезмерных звуковых раздражений; 3) аккомодацию, т.е. приспособление звукопроводящего аппарата к звукам различной силы и высоты.

При сокращении мышцы, натягивающей БП, слуховая чувствительность повышается, что дает основания считать эту мышцу «настораживающей». Стременная мышца играет противоположную роль — она при своем сокращении ограничивает движения стремени и тем самым как бы приглушает слишком сильные звуки.

Описанный выше мех-м передачи ЗК из внеш ср к ВУ ч/з НСП, БП и ЦСлК представляет собой воздушное звукопроведение. Но звук может доставляться к внутреннему уху и минуя значительную часть этого пути, а именно непосредственно через кости черепа — костное звукопроведение. Под влиянием колебаний внешней среды возникают колебательные движения костей черепа, в том числе и костного лабиринта. Эти колебательные движения передаются на жидкость лабиринта (перилимфу). Такая же передача имеет место при непосредственном соприкосновении звучащего тела.

б) Звуковосприятие

При колебании осн мем происх также и перемещение СлКл кортиева органа, сопровождающееся возникновением в них процесса возбуждения (НИ). Этот момент и является началом слухового восприятия. До этого момента в НУ, СрУ и отчасти ВУ происходит лишь передача физ колебаний, возникших в окр ср. При раздражении волосковых кл КО происходит превращ физ энергии ЗК в физиологический процесс нервного возбуждения. В этом превращении и состоит ф-я КО как ПОСА.

Слуховой орган человека воспринимает звуки различной высоты, т. е. различной частоты колебаний. Область слухового восприятия ограничена звуками, частота к-х расп м/у 16

кол/сек — нижней границей и 2000 кол/сек — верхней границей.

Звуки с частотой < 16 кол/сек относятся к инфразвукам, > 20000 — к ультразвукам. В последнее время получены данные, свидетельствующие о возможности восприятия человеком ультразвуковых колебаний с частотой до 250000 Гц и выше посредством костной проводимости.

Впределах области слухового восприятия наше ухо способно различать звуки по высоте, силе и тембру. Для объяснения этой способности было высказано несколько теорий. Наиболее распространенной явл резонансная теория, предложенная Гельмгольцем в 1863г. Согласно ей, различение звуков по высоте осущ посредством следующего мех-ма. Волокна осн мем благодаря различной длине и неодинаковому натяжению им, подобно струнам музыкальных инструментов, свои собственные тоны, и каждое волокно (гр волокон) приходит в содружественное колебание (резонирует), только на соот тон. Согласно резонансной теории слуха, на высокие звуки отвечают короткие волокна осн мем в осн завитке улитки, а на низкие звуки — длинные в верхнем. Звуки ср высоты приводят в содружественное колебание волокна осн мем среднего завитка.

По этой же теории разные по силе звуки вызывают различной силы размахи волокон ОМ, а различение тембра основано на способности периферического конца звукового анализатора разлагать сложные звуки на простые тоны.

Для пояснения резонансной теории обычно приводится следующий опыт. Если поднять крышку рояля и произнести на какой-нибудь высоте звук, то в рояле довольно отчетливо повторится этот звук. Оказывается, что в содружественное колебание приходят именно те струны, к-е по своей высоте соот высоте осн тона и обертонов.

Необходимо отметить, что ряд фактов из обл физиологии слуха не укладывается в мех-м звукопередачи и звуковосприятия, т.к. он трактуется с точки зрения резонансной теории. Наибольшие трудности возникают перед этой теорией при объяснении различения всей совокупности звуков по высоте и по силе, если учесть то обстоятельство, что волокна основной мембраны связаны друг с другом и не способны к изолированным колебаниям.

Д/устранения этих затруднений в резонансную теорию в дальнейшем были внесены нек-е дополнения. В н.в. наиб признанием пользуется теория, к-я предполагает, что при д-и звука колеблются не только резонирующие на данную частоту волокна, но и другие волокна ОМ. При этом макс резонанса перемещается на ОМ соот ЧК воздействующего звука, а ощущение высоты звука опр местом макс АК ОМ. При высоких звуках макс деформация ОМ, а следовательно, и макс раздражение рецепторных кл КО происходит в обл осн завитка улитки,

апри низких — в обл верхушки. Что касается различения звуков по силе, то оно, согласно современным взглядам, объясняется вовлечением в нервный процесс различного числа кл КО: чем звук сильнее, тем большее число кл посылает в мозг нервные импульсы.

Наличие пространственного распр восприятия звуков в улитке было убедительно доказано Андреевым в лаборатории И.П. Павлова, по методу условных рефлексов. Эти опыты показали, что при нанесении повреждения в опр отделе ОМ и КО исчезает выработанная на опр тон условно-рефлекторная р-я, а именно повреждение в осн завитке улитки сопровождается потерей восприятия высоких тонов, и наоборот, в верхнем исчезает на низкие.

Нек-е исследователи полагают, что волокна, по к-м проводятся возбуждения, соот низким звукам, расп по периферии нервного ствола, а волокна, проводящие высокие звуки, расп более центрально. Импульсы, возникающие при возд-и звуковых раздражений, поступают по проводящим НП в подкорковые и корковые слуховые центры. Раздражение подкорковых слуховых центров вызывает рефлекторные реакции, протекающие по типу безусловного рефлекса. К числу таких рефлекторных р-й, возникающих при возд-и звуков, относятся, например, расширение зрачков, смыкание век, поворот головы.

Вкоре височных долей БПГМ осущ высший анализ и синтез звуковых раздражений. Как показали экспериментальные исследования И.П. Павлова и его учеников, р-я на звук и элементарная дифференциация звуков сохраняются у собак и после удаления височных долей мозга. Эти опыты доказали, что рассеянные элементы СА им за пределами височных долей, но эти элементы обесп лишь простейший анализ и синтез звуковых раздражений.

Т.о. СА нужно рассматривать как целостно действующий, единый в функциональном отношении звуковой анализатор, различные части которого выполняют различную работу. Периферический конец производит первичный анализ и преобразует физическую энергию звука в специфическую энергию нервного возбуждения; ПНП передают возбуждение в мозговые центры, и, наконец, в коре ГМ производится превращение энергии нервного возбуждения в ощущение. Кора головного мозга играет ведущую роль в работе звукового анализатора.