Краткое содержание: Параграф § 29 / Биология 9 класс Часть 1

Основы сенсорной системы слуха

Слуховая сенсорная система предназначена для восприятия звуковых сигналов, которые представляют собой колебания воздушной среды с различной частотой и интенсивностью. Эти колебания возбуждают особые рецепторы, расположенные в улитке внутреннего уха. Передача информации от рецепторов происходит по слуховым нервам, и далее сенсорные данные обрабатываются в слуховой зоне коры больших полушарий головного мозга. Слух, таким образом, является одним из ключевых механизмов организма для восприятия звуковых раздражений.

Слуховая сенсорная система разделяется на три основных отдела: периферический, проводниковый и центральный. Периферический отдел включает наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход. Раковина, состоящая из эластического хряща, покрытого кожей, служит для улавливания звуковых волн и направления их в слуховой проход. Наружный слуховой проход — это изогнутая трубка, длиной около 25 мм и диаметром 6-9 мм, стенки которой содержат железы, вырабатывающие ушную серу. Сера выполняет защитную функцию, препятствуя попаданию грязи и микроорганизмов. В конце прохода находится барабанная перепонка, тонкая мембрана толщиной около 0,1 мм, которая колеблется под действием звуковых волн.

Среднее ухо расположено в полости височной кости и соединено с глоткой посредством слуховой трубы (евстахиевой трубы). Слуховая труба обеспечивает поддержание одинакового давления воздуха по обе стороны от барабанной перепонки, что критически важно, например, при изменении высоты. Внутри среднего уха находятся слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко, соединенные суставами. Колебания барабанной перепонки передаются через молоточек, наковальню, а затем стремечко, которое контактирует с мембраной овального окна внутреннего уха. Система косточек работает как рычаг, усиливая колебания и обеспечивая эффективную передачу звуковой энергии из воздушной среды среднего уха в жидкость внутреннего уха.

Внутреннее ухо находится в пирамиде височной кости и представляет собой сложный костный лабиринт, внутри которого расположен перепончатый лабиринт, заполненный жидкостью (перилимфой и эндолимфой). Внутреннее ухо имеет три отдела: преддверие, передние полукружные каналы (относятся к органу равновесия) и задняя улитка (слуховой орган). Улитка — это костный канал, свернутый спирально в \( 2.5 \) завитка, внутри которого находится кортиевый орган, содержащий более \( 20 \) тысяч чувствительных волосковых клеток (рецепторов). Эти клетки преобразуют механическую энергию звуковых колебаний в электрические нервные импульсы. Возникший нервный импульс передается по слуховому нерву в подкорковые центры и далее в слуховую зону коры головного мозга.

Сенсорная система равновесия

Сенсорная система равновесия отвечает за восприятие информации о положении головы и тела в пространстве, а также о любых изменениях этого положения. Она обеспечивает рефлексы, необходимые для сохранения равновесия и координации движений. Орган равновесия (вестибулярный аппарат) находится во внутреннем ухе, в преддверии и в полукружных каналах. В преддверии расположены два мешочка, в которых находятся рецепторные волосковые клетки, погруженные в студенистую массу, содержащую кристаллы углекислого кальция (отолиты). Изменение положения головы или прямолинейное движение вызывает смещение отолитов, которое возбуждает волосковые клетки. Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Они воспринимают информацию о вращательных движениях. Внутри каналов находится жидкость (эндолимфа). При вращении движение эндолимфы смещает волоски рецепторных клеток в расширениях каналов (ампулах), что приводит к возникновению нервного импульса. Нарушение работы органа равновесия, например, при морской болезни, может вызывать головокружение, тошноту и потерю координации.

Сила звука и частота

Сила звука определяется амплитудой (размахом) колебаний барабанной перепонки. Чем больше амплитуда, тем громче звук. Высота звука зависит от частоты колебаний в секунду, измеряемой в Герцах (\( \text{Гц} \)). Чем больше частота (\( 1 \) полный цикл колебаний в секунду), тем выше звук. Человеческое ухо способно воспринимать звуковые волны в диапазоне частот от \( 16 \) до \( 20000 \) колебаний в секунду.