Механизм слуха: проверочный тест с ответами для 8–9 классов
Слух начинается не в мозге и не в одной «точке» уха: звуковая энергия проходит несколько физических этапов, прежде чем стать нервной информацией. Сначала проверьте четыре утверждения без подсказок, затем проследите цепочку от звуковой волны до сигнала слухового нерва.
Содержание статьи5 разделов
Разминка: четыре утверждения без ответов
- Стремечко передаёт колебания к овальному окну.
- Волосковые клетки улитки являются механорецепторами.
- Слуховой нерв переносит в мозг воздушную звуковую волну.
- Высота звука связана с частотой колебаний.
Не открывайте ключ заранее. Вернитесь к этим пунктам после теста и исправьте формулировки, которые оказались неверными.
Маршрут сигнала
звук→барабанная перепонка→косточки→овальное окно→улитка→волосковые клетки→нерв
Основная проверка: от механики к нервному сигналу
1. Что происходит первым после того, как звуковая волна входит в наружный слуховой проход?
Правильный ответ: B — Начинает колебаться барабанная перепонка. Звуковое давление передаёт механическую энергию барабанной перепонке, и она начинает вибрировать. Нервный сигнал возникает значительно позже — после механического преобразования в улитке.
2. Зачем в цепи слуха нужны молоточек, наковальня и стремечко?
Правильный ответ: D — Передавать колебания от барабанной перепонки к овальному окну внутреннего уха. Слуховые косточки образуют механическую цепь среднего уха. Они передают колебания барабанной перепонки к овальному окну и помогают эффективно передать энергию из воздуха к жидкости внутреннего уха.
3. Какая структура непосредственно получает колебания от стремечка?
Правильный ответ: A — Овальное окно. Основание стремечка контактирует с овальным окном. Его движения создают волны давления в жидкости улитки.
4. Ученик утверждает: «В улитке звук остаётся обычной воздушной волной». В чём ошибка?
Правильный ответ: C — В улитке механическое воздействие распространяется как колебания жидкости и мембран. Улитка заполнена жидкостями, поэтому движение овального окна создаёт волны давления в жидкой среде. Эти волны смещают базилярную мембрану и воздействуют на волосковые клетки.
5. Где расположены рецепторные волосковые клетки, участвующие в слуховой трансдукции?
Правильный ответ: C — В спиральном органе улитки. Волосковые клетки слуховой системы находятся в спиральном органе (органе Корти) улитки. Именно здесь механическое смещение преобразуется в электрический ответ рецепторных клеток.
6. Какое событие непосредственно запускает рецепторный ответ волосковой клетки улитки?
Правильный ответ: A — Отклонение её стереоцилий механическим движением. Стереоцилии волосковых клеток изгибаются при относительном движении структур улитки. Это открывает механочувствительные каналы и изменяет мембранный потенциал клетки.
7. Почему повреждение волосковых клеток улитки нарушает восприятие звука даже при целой барабанной перепонке?
Правильный ответ: D — Нарушается преобразование механических колебаний в нервный сигнал. Барабанная перепонка и косточки могут продолжать передавать колебания, но без исправных волосковых клеток нарушается ключевой этап сенсорной трансдукции. Поэтому механический сигнал не превращается нормально в электрическую информацию для нервной системы.
8. Какой отдел слухового пути несёт информацию от улитки к мозгу?
Правильный ответ: B — Кохлеарная ветвь преддверно-улиткового нерва. Аксоны нейронов спирального ганглия формируют кохлеарную ветвь VIII черепного нерва. Она передаёт слуховую информацию в структуры ствола мозга и далее по центральным слуховым путям.
9. Два звука имеют одинаковую громкость, но разную высоту. Какой физический параметр прежде всего различается?
Правильный ответ: D — Частота колебаний. Высота звука в первую очередь связана с частотой колебаний. Разные частоты вызывают максимум смещения в разных участках базилярной мембраны.
10. Почему разные частоты звука активируют разные участки улитки?
Правильный ответ: B — Механические свойства базилярной мембраны меняются вдоль её длины. Базилярная мембрана неоднородна по механическим свойствам. Поэтому высокие и низкие частоты создают максимальное смещение в разных её областях — это основа тонопической организации.
11. Если цепь слуховых косточек перестала нормально двигаться, какой этап будет нарушен прежде всего?
Правильный ответ: A — Передача вибраций от барабанной перепонки к внутреннему уху. Косточки среднего уха соединяют барабанную перепонку с овальным окном. Ограничение их подвижности ослабит механическую передачу энергии к улитке.
12. Какую роль играет круглое окно улитки?
Правильный ответ: C — Позволяет компенсировать изменения давления жидкости при движениях овального окна. Жидкость почти несжимаема, поэтому движение овального окна должно сопровождаться возможностью смещения другой мембраны. Круглое окно служит таким подвижным участком и помогает распространяться волне давления.
13. Почему евстахиева труба важна для нормальной работы барабанной перепонки?
Правильный ответ: B — Она помогает выравнивать давление по обе стороны перепонки. Разница давления между средним ухом и внешней средой может мешать свободным колебаниям перепонки. Сообщение среднего уха с носоглоткой через слуховую трубу помогает выравниванию давления.
14. При одном и том же тоне увеличили амплитуду звуковых колебаний. Какое ощущение обычно усиливается?
Правильный ответ: D — Громкость. При неизменной частоте высота звука остаётся примерно той же, а рост интенсивности связан с более сильным механическим воздействием на слуховой аппарат. Это обычно воспринимается как увеличение громкости.
15. В опыте овальное окно движется, но базилярная мембрана не смещается. Какое следствие наиболее прямое?
Правильный ответ: C — Стереоцилии волосковых клеток не получают нормального механического отклонения. Слуховая трансдукция зависит от движения структур улитки и отклонения стереоцилий. Если базилярная мембрана не смещается, механический стимул до рецепторов не передаётся нормально.
16. Какая последовательность лучше всего отражает преобразование звука в нервный сигнал?
Правильный ответ: A — Звуковая волна → барабанная перепонка → косточки → овальное окно → жидкость улитки → волосковые клетки → нерв. Сначала звук проходит механические этапы наружного и среднего уха, затем создаёт движения в улитке. Волосковые клетки преобразуют механический стимул в электрический, после чего информация передаётся нервной системе.
17. Ученик говорит: «Слуховой нерв переносит в мозг саму звуковую волну». Как исправить фразу?
Правильный ответ: C — Нерв переносит электрическую информацию, возникшую после преобразования механического стимула рецепторами. Нервные волокна проводят импульсы, а не механическую волну воздуха или жидкости. Механическая энергия преобразуется рецепторными клетками в электрический сигнал до передачи по нерву.
18. Почему внутренние волосковые клетки считают основными сенсорными рецепторами слуха?
Правильный ответ: B — Они передают основную часть афферентной слуховой информации нейронам. Внутренние волосковые клетки обеспечивают основную передачу сенсорной информации к афферентным нервным волокнам. Наружные волосковые клетки в большей степени участвуют в усилении и тонкой настройке механики улитки.
19. Если наружный слуховой проход закрыт плотной преградой, но внутреннее ухо сохранно, что нарушится первым?
Правильный ответ: A — Проведение звуковой энергии к барабанной перепонке. Преграда во внешнем слуховом проходе уменьшит передачу звуковых волн к барабанной перепонке. Это проблема проведения звука до среднего и внутреннего уха, а не работы других сенсорных систем.
20. Почему слух — пример работы анализатора, а не одного изолированного органа?
Правильный ответ: D — Нужны рецепторы, проводящие нервные пути и центральная обработка информации. Ощущение возникает не на одном уровне. Ухо принимает и преобразует стимул, нервные пути проводят информацию, а структуры мозга анализируют её и формируют восприятие.
Как разбирать ошибки
- Путаете наружное, среднее и внутреннее ухо? Восстановите путь энергии от барабанной перепонки до улитки.
- Смешиваете механическое колебание и нервный импульс? Найдите этап трансдукции в волосковых клетках.
- Ошибки в высоте и громкости? Разведите частоту и интенсивность звука как разные физические характеристики.
- Неясна роль окон улитки? Повторите, как движение овального окна создаёт волну давления и почему круглое окно допускает смещение жидкости.
Что повторить по ошибкам: отделы уха; слуховые косточки; орган Корти; стереоцилии; тонопия базилярной мембраны; кохлеарная ветвь VIII нерва.
Открытые задания
- Объясните в 5–7 шагах, как воздушная звуковая волна становится нервным сигналом. Критерий: назвать механические этапы и момент трансдукции.
- Сравните функцию внутренних и наружных волосковых клеток на школьном уровне. Критерий: внутренние — основная передача сенсорной информации; наружные — усиление и тонкая настройка механики улитки.
- Почему повреждение слуховых косточек и повреждение волосковых клеток нарушают слух разными способами? Критерий: различить проведение колебаний и преобразование стимула.
Ключ и объяснения
- B — Начинает колебаться барабанная перепонка. Звуковое давление передаёт механическую энергию барабанной перепонке, и она начинает вибрировать. Нервный сигнал возникает значительно позже — после механического преобразования в улитке.
- D — Передавать колебания от барабанной перепонки к овальному окну внутреннего уха. Слуховые косточки образуют механическую цепь среднего уха. Они передают колебания барабанной перепонки к овальному окну и помогают эффективно передать энергию из воздуха к жидкости внутреннего уха.
- A — Овальное окно. Основание стремечка контактирует с овальным окном. Его движения создают волны давления в жидкости улитки.
- C — В улитке механическое воздействие распространяется как колебания жидкости и мембран. Улитка заполнена жидкостями, поэтому движение овального окна создаёт волны давления в жидкой среде. Эти волны смещают базилярную мембрану и воздействуют на волосковые клетки.
- C — В спиральном органе улитки. Волосковые клетки слуховой системы находятся в спиральном органе (органе Корти) улитки. Именно здесь механическое смещение преобразуется в электрический ответ рецепторных клеток.
- A — Отклонение её стереоцилий механическим движением. Стереоцилии волосковых клеток изгибаются при относительном движении структур улитки. Это открывает механочувствительные каналы и изменяет мембранный потенциал клетки.
- D — Нарушается преобразование механических колебаний в нервный сигнал. Барабанная перепонка и косточки могут продолжать передавать колебания, но без исправных волосковых клеток нарушается ключевой этап сенсорной трансдукции. Поэтому механический сигнал не превращается нормально в электрическую информацию для нервной системы.
- B — Кохлеарная ветвь преддверно-улиткового нерва. Аксоны нейронов спирального ганглия формируют кохлеарную ветвь VIII черепного нерва. Она передаёт слуховую информацию в структуры ствола мозга и далее по центральным слуховым путям.
- D — Частота колебаний. Высота звука в первую очередь связана с частотой колебаний. Разные частоты вызывают максимум смещения в разных участках базилярной мембраны.
- B — Механические свойства базилярной мембраны меняются вдоль её длины. Базилярная мембрана неоднородна по механическим свойствам. Поэтому высокие и низкие частоты создают максимальное смещение в разных её областях — это основа тонопической организации.
- A — Передача вибраций от барабанной перепонки к внутреннему уху. Косточки среднего уха соединяют барабанную перепонку с овальным окном. Ограничение их подвижности ослабит механическую передачу энергии к улитке.
- C — Позволяет компенсировать изменения давления жидкости при движениях овального окна. Жидкость почти несжимаема, поэтому движение овального окна должно сопровождаться возможностью смещения другой мембраны. Круглое окно служит таким подвижным участком и помогает распространяться волне давления.
- B — Она помогает выравнивать давление по обе стороны перепонки. Разница давления между средним ухом и внешней средой может мешать свободным колебаниям перепонки. Сообщение среднего уха с носоглоткой через слуховую трубу помогает выравниванию давления.
- D — Громкость. При неизменной частоте высота звука остаётся примерно той же, а рост интенсивности связан с более сильным механическим воздействием на слуховой аппарат. Это обычно воспринимается как увеличение громкости.
- C — Стереоцилии волосковых клеток не получают нормального механического отклонения. Слуховая трансдукция зависит от движения структур улитки и отклонения стереоцилий. Если базилярная мембрана не смещается, механический стимул до рецепторов не передаётся нормально.
- A — Звуковая волна → барабанная перепонка → косточки → овальное окно → жидкость улитки → волосковые клетки → нерв. Сначала звук проходит механические этапы наружного и среднего уха, затем создаёт движения в улитке. Волосковые клетки преобразуют механический стимул в электрический, после чего информация передаётся нервной системе.
- C — Нерв переносит электрическую информацию, возникшую после преобразования механического стимула рецепторами. Нервные волокна проводят импульсы, а не механическую волну воздуха или жидкости. Механическая энергия преобразуется рецепторными клетками в электрический сигнал до передачи по нерву.
- B — Они передают основную часть афферентной слуховой информации нейронам. Внутренние волосковые клетки обеспечивают основную передачу сенсорной информации к афферентным нервным волокнам. Наружные волосковые клетки в большей степени участвуют в усилении и тонкой настройке механики улитки.
- A — Проведение звуковой энергии к барабанной перепонке. Преграда во внешнем слуховом проходе уменьшит передачу звуковых волн к барабанной перепонке. Это проблема проведения звука до среднего и внутреннего уха, а не работы других сенсорных систем.
- D — Нужны рецепторы, проводящие нервные пути и центральная обработка информации. Ощущение возникает не на одном уровне. Ухо принимает и преобразует стимул, нервные пути проводят информацию, а структуры мозга анализируют её и формируют восприятие.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.