НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

16.5.6. Ухо млекопитающих

Ухо млекопитающих представляет собой орган чувств, содержащий механорецепторы, чувствительные к силе тяжести, к перемещению в пространстве и к звукам. Движения и положение головы относительно направления силы тяжести фиксируются вестибулярным аппаратом, состоящим из полукружных каналов и двух небольших мешочков - круглого (sacculus) и овального (utriculus). Все остальные структуры предназначены для восприятия, усиления и преобразования звуковой энергии в электрические импульсы, которые, поступая в слуховые зоны мозга, порождают слуховое ощущение.

Строение и функции уха

Ухо состоит из трех отделов - наружного, среднего и внутреннего уха (рис. 16.41). Наружное ухо состоит из ушной раковины, представляющей собой покрытый кожей хрящевой вырост, который фокусирует и направляет звуковые волны в наружный слуховой проход. Звуковые волны вызывают колебания барабанной перепонки, отделяющей наружное ухо от среднего. В среднем ухе находятся три слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремя, которые передают колебания барабанной перепонки на перепонку овального окна, отделяющего среднее ухо от внутреннего. При этой передаче колебания усиливаются в 22 раза благодаря системе рычагов, образуемой слуховыми косточками, и относительным площадям контакта между молоточком и барабанной перепонкой (60 мм2) и между стременем и овальным окном (3,2 мм2). Заполненное воздухом среднее ухо соединяется через евстахиеву трубу с глоткой, и это предохраняет барабанную перепонку от повреждения при перепадах атмосферного давления. И наконец, внутреннее ухо находится в сложной системе каналов и полостей, образующих костный лабиринт (внутри височной кости) и заполненных жидкостью, называемой перилимфой; внутри костного лабиринта находится перепончатый лабиринт, заполненный эндолимфой и содержащий чувствительные рецепторы. Слуховые рецепторы находятся в улитке, а рецепторы органа равновесия - в овальном и круглом мешочках и в ампулах полукружных каналов. Овальное и круглое окна ограничивают перемещение перилимфы.

Рис. 16.41. Схематическое изображение основных структур уха млекопитающего, образующих органы равновесия и слуха
Рис. 16.41. Схематическое изображение основных структур уха млекопитающего, образующих органы равновесия и слуха

Природа звука

Звук - это колебания частиц, из которых состоит среда. Он распространяется в виде волн - чередующихся участков высокого и низкого давления - и способен проходить через жидкости, твердые тела и газы. Расстояние между двумя идентичными точками соседних волн называется длиной волны, и эта величина обратно пропорциональна частоте колебаний, от которой зависит слышимая высота звука. Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой от 40 гц до 20 000 Гц (циклов в секунду). У собак предел слышимости достигает 40 000 Гц, а у летучих мышей - 100000 Гц. Частота звуков человеческой речи варьирует от 500 до 3000 Гц. С возрастом чувствительность к высоким звукам уменьшается.

Характер музыкального тона определяется набором входящих в него частот. Например, скрипка и труба, на которых берется одна и та же нота, скажем среднее "до", дают одну и ту же основную частоту (256 Гц), но звуки получаются разные; это зависит от издаваемых инструментом обертонов (гармоник), которые определяют качество звука, или его тембр. Тот же принцип применим к человеческому голосу и определяет его индивидуальное звучание.

Интенсивность (громкость) звука зависит от амплитуды звуковых волн и является мерой содержащейся в них энергии.

Улитка и слух

Улитка представляет собой спиральный канал длиной 35 мм, разделенный продольными перепонками на три части (рис. 16.42).

Рис. 16.42. Схема поперечного разреза улитки, на котором виден кортиев орган
Рис. 16.42. Схема поперечного разреза улитки, на котором виден кортиев орган

Два канала - лестница преддверия и барабанная лестница - содержат перилимфу и соединяются между собой в верхушке улитки через маленькое отверстие - геликотрему. Средний канал-канал улитки - содержит эндолимфу. Он отделен от барабанной лестницы базилярной мембраной, на которой расположены чувствительные волосковые клетки, которые могут приходить в соприкосновение с расположенной над ними текториальной мембраной. Все это образование, состоящее из базилярной мембраны, чувствительных клеток и текториальной мембраны, носит название кортиева органа и является тем местом, где происходит преобразование звуковых волн в электрические импульсы.

Звуковые волны, приходящие по слуховому проходу, передаются на перепонку овального окна и вызывают колебания перилимфы в лестнице преддверия, а те в свою очередь передаются через рейснерову мембрану эндолимфе, заполняющей средний канал, а затем базилярной мембране и перилимфе барабанной лестницы и в конце концов гасятся в воздушной среде среднего уха, передаваемые ей колебаниями перепонки круглого окна.

Механизм преобразования волн давления в нервные импульсы в точности неизвестен, но предполагают, что он основан на взаимном перемещении базилярной и текториальной мембран. В результате колебаний базилярной мембраны, вызванных волнами давления, две мембраны скользят относительно друг друга, и при этом чувствительные волоски трутся о текториальную мембрану. Вызванная этим деформация чувствительных волосков приводит к деполяризации сенсорных клеток и возникновению в них рецепторного потенциала, порождающего потенциалы действия в аксонах слухового нерва.

Различение высоты и силы звука

Способность различать высоту звуков зависит от того, что звуки данной частоты вызывают колебание базилярной мембраны и возбуждение сенсорных клеток в строго определенном участке кортиева органа. Возбужденные клетки посылают импульсы в соответствующие участки слуховой зоны коры головного мозга, и в результате возникает слуховое ощущение. По мере удаления от основания улитки и приближения к ее вершине базилярная мембрана становится все более широкой и эластичной, и чувствительность ее меняется таким образом, что до верхушки доходят только низкие звуки. Поэтому звуки высокой частоты стимулируют чувствительные клетки только в основании улитки, а звуки низкой частоты - только в ее верхушке. Чистый тон, представляющий собой звук одной частоты, будет стимулировать только один небольшой участок базилярной мембраны; однако большинство звуков состоит из разных частот и стимулирует одновременно много участков. Слуховая зона коры мозга интегрирует стимулы, поступающие из разных участков базилярной мембраны, и в результате возникает ощущение одного смешанного звука.

Различение интенсивности, или громкости, звука зависит от того, что каждый участок базилярной мембраны содержит набор сенсорных клеток с разными порогами чувствительности к вибрации. Например, тихий звук данной высоты может стимулировать всего лишь несколько сенсорных клеток, а более громкий звук той же частоты будет возбуж-дать и некоторые другие клетки - с более высоким порогом для вибрации, и в итоге будет происходить пространственная суммация.

Равновесие

Поддержание равновесия тела в покое и при движении связано с тем, что мозг все время получает информацию о положении различных частей тела. Импульсы от проприоцепторов, находящихся в суставах и мышцах, сообщают о положении и состоянии конечностей, но жизненно важная информация о положении и движениях головы поступает из вестибулярного аппарата внутреннего уха, который состоит из овального и круглого мешочков и полукружных каналов.

В этих структурах находятся рецепторные клетки, снабженные волосками,- волосковые клетки, которые расположены на плотных структурах, омываемых эндолимфой. Движение головы приводит к отклонению волосков и возникновению в волосковой клетке рецепторного потенциала.

Участки поверхности овального и круглого мешочков, называемые макулами, содержат рецепторные клетки, волоски которых покрыты сверху студенистой массой, содержащей кристаллы карбоната кальция - так называемые отоконии (рис. 16.43). Отоконии, отклоняясь под действием силы тяжести, деформируют волоски, и благодаря этому сенсорные клетки могут сообщать мозгу о движениях головы относительно вертикали.

Рис. 16.43. Структуры внутреннего уха. Микрофотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. А. Отоконии. Б. Слой отокониев, часть которого удалена, чтобы показать лежащие под ним чувствительные клетки макулы
Рис. 16.43. Структуры внутреннего уха. Микрофотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. А. Отоконии. Б. Слой отокониев, часть которого удалена, чтобы показать лежащие под ним чувствительные клетки макулы

Овальный мешочек реагирует на движения головы в вертикальном направлении, и отоконии вызывают максимальную стимуляцию, когда оттягивают рецепторные волоски вниз, как, например, при положении тела вниз головой (рис. 16.44).

Рис. 16.44. Влияние положения головы на активность рецепторных клеток овального и круглого мешочков
Рис. 16.44. Влияние положения головы на активность рецепторных клеток овального и круглого мешочков

Круглый мешочек реагирует на наклоны головы в стороны. Когда голова находится в вертикальном положении, волосковые клетки круглого мешочка расположены горизонтально. При наклоне головы влево в левом и правом мешочках возникает разный ответ. Левый мешочек испытывает повышенную стимуляцию, так как отоконии оттягивают волоски вниз, а на правой стороне стимуляция уменьшается. Это ведет к изменению импульсов, направляющихся в мозжечок, и позволяет чувствовать положение головы.

Три полукружных канала расположены в трех плоскостях под прямыми углами друг к другу. Они воспринимают направление и скорость изменения в положении головы. В основании каждого из каналов имеется расширение - ампула, содержащая студенистую массу - купулу. Купула покрывает волоски рецепторных клеток и почти вплотную примыкает к противоположной стенке ампулы (рис. 16.45). При начале вращения головы и полукружных каналов движению купулы противодействует инерция эндолимфы, стремящейся остаться неподвижной. Это приводит к относительному смещению купулы, ко-торая отгибается в сторону, противоположную повороту головы. В сенсорных клетках в ответ на раздражение возникает рецепторный потенциал, возбуждающий потенциалы действия в вестибулярных нейронах. Линейное ускорение воспринимается и макулами, и купулами.

Рис. 16.45. Схема строения ампулы полукружного канала (поперечный разрез)
Рис. 16.45. Схема строения ампулы полукружного канала (поперечный разрез)

предыдущая главасодержаниеследующая глава

Интим с обаятельной шлюх закончится неоднократным оргазмом, если поиспользоваться предложением веб портала https://prostitutkihimkigood.com. В этом месте есть все для мгновенного подбора проститутки и связи с ней.








© BIOLOGYLIB.RU, 2001-2020
При копировании ссылка обязательна:
http://biologylib.ru/ 'Библиотека по биологии'

Top.Mail.Ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь