Підручник Біологія 8 клас - Т.І. Базанова - Літера 2016 рік

Тема 8 Зв’язок організму людини із зовнішнім середовищем. Сенсорні системи

§ 40 Слухова сенсорна система. Вухо

Які звуки ми сприймаємо? Звукові хвилі — це механічні коливання середовища різної частоти й амплітуди. Ці коливання ми сприймаємо як звуки, що відрізняються між собою за висотою й гучністю. Наш слуховий аналізатор здатен сприймати звукові коливання в діапазоні частот від 16 до 20 000 Гц.

За сприйняття звуків відповідає слухова сенсорна система. Вона складається зі слухових рецепторів, розміщених у спеціальному органі слуху — вусі, чутливих нейронів, які входять до складу слухового нерва, і центрального відділу, що об’єднує різні структури головного мозку.

image122

Мал. 40.1. Будова органа слуху:

1 — вушна раковина; 2 — зовнішній слуховий прохід; 3 — барабанна перетинка; 4 — слухові кісточки;

5 — вестибулярний апарат; 6 — завитка; 7 — слуховий нерв; 8 — євстахієва труба

image123

Мал. 40.2. Будова середнього і внутрішнього вуха: 1 — барабанна перетинка; 2 — молоточок; 3 — коваделко;

4 — стремінце; 5 — овальне вікно; 6 — завитка; 7 — верхній канал; 8 — нижній канал; 9 — середній канал;

10 — покривна мембрана; 11 — кругле вікно. (Стрілками показано напрямок звукової хвилі.)

Будова органа слуху (мал. 40.1).

Складовими нашого органа слуху є зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо. Зовнішнє вухо утворене вушною раковиною й зовнішнім слуховим проходом. Вушна раковина влаштована так, щоби вловити і спрямувати у звуковий прохід коливання повітря, зокрема ті, що відповідають діапазону частот мовлення людини (1000-3000 Гц). Слуховий прохід укритий тонкими волосками, у його шкірі містяться залози, що виробляють вушну сірку. Волоски й сірка — захисники органа слуху, вони затримують пил і мікроорганізми. Слуховий прохід закінчується барабанною перетинкою — тонкою пружною мембраною, основу якої складає сполучна тканина. Звукові хвилі, спрямовані вушною раковиною, долають слуховий прохід і діють на цю мембрану, унаслідок чого вона починає коливатися.

За барабанною перетинкою розміщується повітряна порожнина — середнє вухо (мал. 40.2). Воно сполучене за допомогою євстахієвої труби з глоткою, а через неї — з ротовою порожниною. Якщо середнє вухо зазнає надмірного тиску внаслідок дій звукових хвиль, достатньо відкрити рота і зробити ковток: тиск у середньому вусі зрівняється з атмосферним.

Середнє вухо — це підсилювач, який може змінювати амплітуду звукових хвиль, що передаються з барабанної перетинки до внутрішнього вуха. Як це відбувається? Від барабанної перетинки тягнеться ланцюжок маленьких кісточок, рухомо з’єднаних між собою: молоточок, коваделко і стремінце (мал. 40.2). Рукоятка молоточка прикріплена до барабанної перетинки, а стремінце впирається в іншу мембрану. Це перетинка отвору, який називають овальним вікном. Вона є межею між середнім і внутрішнім вухом.

Коливання барабанної перетинки спричиняють рух слухових кісточок, які штовхають мембрану овального вікна, і вона починає коливатися. За площею ця мембрана значно менша, ніж барабанна перетинка, і тому вона коливається з більшою амплітудою.

Підсилені коливання мембрани овального вікна передаються до внутрішнього вуха.

Внутрішнє вухо розміщується в глибині скроневої кістки черепа. Саме тут у спеціальному утворі, який називають завиткою, розташований рецепторний апарат слухового аналізатора. Завитка — кістковий канал, усередині якого розміщуються дві подовжні мембрани. Нижня (базальна) мембрана утворена щільною сполучною тканиною, а верхня — тоненькою одношаровою. Мембрани розділяють канал завитки на три частини — верхній, середній і нижній канали. Канали заповнені рідинами: нижній і верхній — перилімфою, а середній — ендолімфою, що в’язкіша за перилімфу. Коливання мембрани овального вікна передаються до перилімфи, у ній виникають хвилі. Вони поширюються верхнім і нижнім каналами.

Будова рецепторного апарату слухового аналізатора. До яких наслідків призводить переміщення хвиль у перилімфі? Щоби з’ясувати це, розглянемо будову рецепторного апарату слухового аналізатора. На базальній мембрані середнього каналу по всій її довжині розташований так званий кортіїв орган (мал. 40.3) — апарат, що містить рецептори й опорні клітини. На кожній рецепторній клітині міститься до 70 виростів — волосків. Над волосковими клітинами розташована покривна мембрана, яка контактує з волосками.

image124

Мал. 40.3. Розташування й будова кортієвого органа: 1 — поперечний розріз завитки; 2 — верхній, середній і нижній канали;

3 — кортіїв орган; 4 — покривна мембрана; 5 — опорна клітина; 6 — волоскова клітина; 7 — слуховий нерв

Кортіїв орган розділений на ділянки, кожна з яких відповідає за сприйняття хвиль певної частоти.

Рідини, що містяться в каналах завитки, є передавальною ланкою, яка доносить енергію звукових коливань до покривної мембрани кортієвого органа. Коли хвиля переміщується перилімфою у верхньому каналі, тоненька мембрана між ним і середнім каналом прогинається, діє на ендолімфу, а та притискає покривну мембрану до волоскових клітин. У відповідь на механічну дію — натискання на волоски — у рецепторах формуються сигнали, які вони передають на дендрити чутливих нейронів. У цих нейронах виникають нервові імпульси, які по аксонах, що об’єднуються в слуховий нерв, прямують до центрального відділу звукового аналізатора. Висота звуку, який ми сприймаємо, визначається тим, з якої ділянки кортієвого органа надійшов сигнал.

Центральний відділ слухового аналізатора. Нервові імпульси по чутливих нейронах слухових нервів надходять до численних ядер стовбура головного мозку, де відбувається первинна обробка сигналів, далі — до таламуса, а з нього — до скроневої ділянки кори (слухової зони). Тут за участю асоціативних зон кори відбувається розпізнання слухових стимулів, а в нас виникають звукові відчуття. На всіх рівнях обробки сигналу є провідні шляхи, завдяки яким відбувається постійний обмін інформацією між симетрично розташованими ядрами, які належать до центральних структур лівого й правого вуха.

Наш слуховий аналізатор дає змогу не лише розрізняти звуки, але й досить точно визначати напрямок їх поширення. Вуха розташовані по обидва боки голови, і хвилі від джерела звуку досягають їх із різницею близько 0,0006 с. Цієї мінімальної різниці в часі, що відділяє надходження звуку до лівого й правого вуха, центральному відділу звукового аналізатора вистачає, щоб з’ясувати, звідки йде звук.

1.Складіть чотири запитання, на які можна знайти відповідь у частині параграфа «Які звуки ми сприймаємо?». Запропонуйте товаришеві відповісти на них.

2. За мал. 40.1 і 40.2 і текстом параграфа простежте, який шлях проходить звуковий сигнал в органі слуху до його рецепторного апарату. Назвіть усі структури, що беруть участь у передачі звукових коливань.

1. Чи може людина сприймати коливання середовища частотою 15 Гц? 300 Гц? 25 000 Гц? 2. Які особливості будови слухового аналізатора дають нам змогу визначати, звідки надходить звук? 3. Яку будову має зовнішнє вухо? середнє вухо? внутрішнє вухо? 4. Яка роль мембрани овального вікна й рідин завитки в передачі звукових хвиль? 5. Як функціонує кортіїв орган? 6*. Чому під час зльоту й посадки літака пасажирам пропонують смоктати льодяники? 7*. Як гучна музика може вплинути на орган слуху і центральну нервову систему?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити