Страница - 20

§39. Строение и гигиена органа слуха

Исследовать особенности слухового восприятия и описывать правила гигиены слуха

В каких долях коры больших полушарий головного мозга находится центр слуха? У кого из животных и в связи с чем впервые появилось среднее ухо, а у кого – наружное?

Строение органа слуха. Орган слуха — ухо. У человека, как и других млекопитающих, оно состоит из трех отделов: наружного, среднего и вну­треннего.

Наружное ухо впервые в эволюции появляется только у млекопита­ющих. Оно включает в себя ушную раковину и слуховой проход. Ушная раковина улавливает и направляет звук внутрь уха. Слуховой проход проводит звук. Кроме этого, в нем находятся железы, которые выделя­ют ушную серу. Это вещество выполняет защитную роль: задерживает и склеивает частицы пыли и вредных микробов. Заканчивается слуховой проход перегородкой – плотной, туго натянутой барабанной перепонкой (рис. 89).

По слуховому проходу звуковые волны достигают барабанной пере­понки, ударяются в нее и колеблют, заставляя вибрировать. Частота ви­брации барабанной перепонки тем больше, чем выше звук. Чем сильнее звук, тем сильнее колеблется перепонка. Если звук совсем слабый, еле слышимый, то эти колебания очень малы.

Среднее ухо лежит за барабанной перепонкой и представляет собой заполненную воздухом полость, которая соединена с носоглоткой слуховой,

или евстахиевой, трубой. При глотании полость открывается, про­исходит обмен воздухом. В обычное время она закрыта.

Давление в полости среднего уха такое же, как атмосферное. Поэтому при повышении или понижении атмосферного давления уши закладывает (особенно при полете в самолете). В этих случаях рекомендуется держать рот приоткрытым или делать частые глотательные движения, например сосать леденцы. При глотании давление в среднем ухе выравнивается.

В полости среднего уха расположены три маленькие слуховые ко­сточки, соединенные между собой: молоточек, наковальня и стремечко (рис. 90). Эти косточки передают колебания барабанной перепонки во внутреннее ухо. Cначала молоточек, сочлененный с барабанной перепон­кой, передает ее колебания на наковальню. А затем усиленные колебания передаются на стремечко.

Среднее ухо от внутреннего отделяет пластинка, в которой имеются два окна, затянутых перепонкой (мембраной). В одно из них, овальное, и стучится стремечко.

Внутреннее ухо расположено в глубине височной кости черепа. Оно представляет собой систему лабиринта и извитых каналов, заполненных жидкостью. В лабиринте находятся орган слуха – улитка и орган равно­весия – вестибулярный аппарат (рис. 91). Улитка (спирально закручен­ный канал) заполнена особой жидкостью. Чтобы жидкость не вытекала, улитка ограничена мембранами овального и круглого окон. В овальное окно и стучится стремечко. Колебания жидкости, заполняющей улитку, раздражают слуховые рецепторы. В них возникают импульсы, которые по слуховому нерву передаются в головной мозг. Так звуковая волна пре­вращается в нервную сигнализацию:

Вестибулярный аппарат состоит из двух маленьких мешочков и трех полукружных каналов. Они заполнены студенистой жидкостью. Внутри каждого канала есть рецепторы. Они посылают в головной мозг инфор­мацию об изменении положения тела. В стенках мешочков тоже есть рецепторы.

Значение органа слуха для человека очень велико. Оно особенно воз­росло после появления речи. Ведь, несмотря на использование письмен­ности, непосредственную живую речь мы можем воспринимать только с помощью органа слуха. Кроме этого, слух приносит разнообразную ин­формацию об окружающем мире звуков.

Гигиена органа слуха. Для нормального функционирования органа слуха необходимо соблюдать его гигиену. При скоплении ушной серы в наружном слуховом проходе образуется серная пробка, и человек на­чинает плохо слышать. Поэтому уши необходимо регулярно очищать. При этом нельзя пользоваться острыми и твердыми предметами, так как можно поранить барабанную перепонку.

На органы слуха воздействует и алкоголь. Пьяный человек слышит звуки, но определить, откуда они исходят, он зачастую не может. Кроме того, он не способен сохранять равновесие, так как нарушаются функции вестибулярного аппарата, который связан с мозжечком и отвечает за по­ложение тела в пространстве.

Отмечено, что слух у 70-летних людей, живущих в горах, соответ­ствует слуху 20-летних людей, живущих в городе. Это происходит по­тому, что городские жители постоянно испытывают нагрузки на бара­банную перепонку от сильных шумов. Если вы хотите надолго сохранить нормальный слух, остерегайтесь громких звуков. Берегите слух.

Наружное ухо, ушная раковина, слуховой проход, барабанная перепонка, среднее ухо; слуховая, или евстахиева, труба; слухо­вые косточки: молоточек, наковальня, стремечко; внутреннее ухо, улитка, полукружные каналы, вестибулярный аппарат.

Знание и понимание:

1. Что такое слуховые косточки?
2. Объясните, почему выделяют наружное, среднее и внутреннее ухо. Чем они отличаются?
3. Каков порядок прохождения звуковых колебаний по структурам уха?

Применение:

1. Опишите функции среднего уха.
2. Определите связь между особенностями строения и функциями на­ружного уха.
3. Сравните строение вестибулярного аппарата и самой улитки. Выявите сходство и отличия.

Анализ:

1. Выскажите ваше мнение о причинах ухудшения слуха.
2. Заполните таблицу. Проанализируйте взаимосвязь отделов уха.

Строение уха и его функции

Отдел уха	Особенности строения	Функции
Наружное ухо Ñреднее ухо Внутреннее ухо

Синтез:

1. Напишите эссе о прохождении звуковых волн через структуры уха.
2. Опишите роль каждого из элементов уха.

Оценка:

Оцените следующие данные:

1. в экспериментах над животными ученые поместили сов и летучих мышей в ангар с разнообразными предметами, лишенный света, и наблюдали за ними через специальные камеры, работающие в полной темноте. Cовы натыкались на предметы, падали и не могли нормально летать. А летучие мыши чувствовали себя прекрасно, летали четко и скоординированно. Попытайтесь это объяснить;
2. в экспериментах над животными ученые удалили характерные перья на голове ушастого филина. После этого птица стала хуже слышать. Попытайтесь это объяснить.

Дискуссия:

Обсудите результаты описанных экспериментов.

ЛР №12. Исследование особенностей слухового восприятия. См. с. 250.

§40. Механизмы функционирования зрительных и слуховых рецепторов

Соотносить структуру зрительных и слуховых рецепторов с их функциями

В какой части глаза находятся рецепторные клетки? Какой тип раздражителя воспринимают зрительные рецепторы? В какой части уха находятся рецеп­торные клетки? Какой тип раздражителя воспринимают слуховые рецепторы?

Зрительные рецепторы - палочки и колбочки (рис. 92). Они распо­ложены в сетчатке глаза. Как и любые рецепторы, они воспринимают определенный тип раздражителей. В палочках и колбочках возникает нервный импульс, т. е. сла­бый электрический ток, из-за попадания на них отраженного от предметов света. Тонкие биохи­мические механизмы возникновения нервного импульса очень сложны. Но в общем это био­химическое изменение определенных веществ в рецепторных клетках. Как в палочках, так и в колбочках содержатся специфические веще­ства - зрительные пигменты. Мы привыкли, что пигменты - это вещества, придающие чему-либо цвет. Пигменты рецепторов тоже имеют цвет, но их значение для организма иное, чем, например, пигмент радужки, делающий глаза карими, черными или зелеными. Значение рецепторных пигментов в том, что от взаимодействия с квантами отраженного света они изменяются биохимически. В результате в клетках запускаются механизмы, приводящие к выработке нервного им­пульса.

Палочек больше, они сосредоточены по краям сетчатки. Их зритель­ный пигмент – родопсин. Он позволяет видеть черно-белое изображение, поэтому может работать даже при плохом освещении, например в сумер­ках или на рассвете.

Колбочек меньше. Они расположены в центре сетчатки, где образуют желтое пятно. Это место наилучшего видения. Там вообще нет палочек и содержатся только колбочки. В них есть пигмент йодопсин. Он позво­ляет видеть цветное изображение. Но колбочки способны работать только при ярком освещении.

Ñледует отметить, что биохимически родопсин близок к витамину А – ретинолу. Поэтому употребление витамина А в больших дозах стимули­рует сумеречное зрение.

На сетчатке рядом с желтым пятном находится слепое пятно. Это место выхода глазного нерва. В нем вообще нет рецепторов – ни палочек, ни колбочек. Поэтому попавшее сюда изображение не воспринимается рецепторами, т. е. мы его не видим.

Собираясь от всех рецепторов сетчатки, нервные импульсы поступа­ют по зрительному (глазному) нерву в затылочную долю коры больших полушарий. Именно тут они анализируются – расшифровываются. Тогда мы понимаем, какое изображение видит наш глаз.

Расшифровывая изображение, мозг «переворачивает» его. Проходя через хрусталик, изображение «переворачивается» в первый раз – на сетчат­ке оно возникает перевернутым. Ñ рождения и до формирования чув­ства равновесия человек видит мир «вверх ногами». Примерно в возрасте 3 месяцев, когда человек учится держать голову, у него формируются понятия «верх» и «низ». Тогда и мозг начинает «переворачивать» изобра­жение, возникающее на сетчатке, и воспринимать мир правильно.

Слуховые рецепторы называются волосковыми клетками и находят­ся в улитке. Причем эти клетки формируют не только слуховое восприя­тие, но и чувство равновесия – вестибулярный аппарат.

Нервные импульсы в слуховых рецепторах возникают вследствие ко­лебания жидкости в улитке. Вспомним, что звук – колебания воздуха – колеблет барабанную перепонку, которая передает их слуховым косточ­кам, стремечко стучит в мембрану овального окна и колеблет жидкость в улитке. Волосковые клетки – классические механические рецепторы. В них возникает нервный импульс от механического воздействия, в данном случае не от давления, а от колебаний. Ñлуховые рецепторы чело­века очень чувствительны.

Но у собак они в 5 раз чувствительнее. Ученые предполагают, что собаки слышат, как в летние дни перемещаются из-за жары потоки воздуха. Если представить волосковидную клетку человека в виде Эйфелевой баш­ни, то отклонение ее верхушки всего на 12 см уже приводило бы к воз­никновению нервного импульса.

Возбуждение от рецепторов улитки передается по слуховому нерву в слуховую область – височную долю коры больших полушарий. Слухо­вая зона КБП отвечает за расшифровку звука, и мы понимаем, что мы слышим.

Палочки, колбочки, родопсин, йодопсин, желтое и слепое пят­на, волосковые клетки.

Знание и понимание:

1. Объясните, для чего нужны палочки, а для чего – колбочки.
2. От чего возбуждаются слуховые рецепторы, и где они расположены?

Применение:

1. Сравните слепое и желтое пятна, найдите сходство и отличия.
2. Опишите связь между слуховыми рецепторами и рецепторами вести­булярного аппарата. Приведите доказательства того, что они являют­ся механорецепторами.

Анализ:

1. Проанализируйте механизм работы фоторецепторов.
2. Изобразите в виде схемы прохождение звуковой, механической и электрической (нервный импульс) волн через слуховой анализатор.

Синтез:

1. У кротов, слепышей и землероек очень слабо развито зрение (почти отсутствует). Но и ушные раковины у этих животных тоже плохо раз­виты, в отличие от их сородичей – ежей. Попытайтесь это объяснить.
2. Систематизируйте по критериям фоторецепторы: тип пигмента, место расположения на сетчатке, условия освещения, количество, качество и особенности цветовосприятия.
3. Сравните их, составьте таблицу.

Оценка:

1. Выскажите свое мнение о следующем факте. Австралийский исследо­ватель сконструировал очки, точно копирующие действия хрусталика глаза. Когда он их надел, мир перевернулся с ног на голову. Не снимая очков, примерно за месяц он научился ориентироваться в пространстве, самостоятельно есть, ходить и даже ездить на велосипеде. Но когда он снял очки, «мир снова перевернулся». Теперь его адаптация заняла меньше времени – 10 дней. Попытайтесь объяснить и оценить логику данного эксперимента.
2. Напишите реферат об эволюции органа слуха у позвоночных животных.

ЛР № 13. Определение слепого пятна. Опыт со смешением цветов, воздуш­ной и костной проводимости. См. с. 251.