Анатомія, фізіологія дітей з основами гігієни та фізкультури - Антонік В.І. - Слухова сенсорна система.

Слух є органом чуття людини, що здатний сприймати і розрізняти звукові хвилі, які складаються з почергових ущільнень і розріджень повітря з частотою від 16 до 20000 Гц. Частота в 1 Гц (герц) дорівнює 1 коливанню за 1 сек.). Інфразвуки (частота менше 20 Гц) і ультразвуки (частота більше 20000 Гц) орган слуху людини не здатний сприймати.

Слуховий аналізатор людини складається з трьох частин:

• рецепторного апарату, що міститься у внутрішньому вусі;

нервових провідних шляхів (восьмої пари черепно-мозкових

нервів);

• центру слуху, що розташований у скроневих долях кори великих півкуль.

Слухові рецептори (фонорецептори, або Кортієв орган) містяться в завитці внутрішнього вуха, яка розташована в піраміді скроневої кістки. Звукові коливання, перш ніж дійти до слухових рецепторів, проходять через систему звукопровідних та звукопідсилювальних пристосувань органу слуху яким с вухо.

Вухо у свою чергу складається з 3-х частин: зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха (рис. 14).

Зовнішнє вухо призначене для вловлювання звуків і складається із вушної раковини та із зовнішнього слухового проходу. Вушна раковина утворена еластичним хрящем, зовні вкрита шкірою, а внизу доповнена складкою, що заповнена жировою тканиною і має назву мочка.

Зовнішній слуховий прохід має довжину до 2,5 см, висланий шкірою з тонким волоссям і видозміненими потовими залозами, які виробляють вушну сірку, що складається з жирових клітин і виконує функцію захисту порожнини вуха від пилу і води. Закінчується зовнішній слуховий прохід барабанною перетинкою, що здатна сприймати звукові хвилі.

Середнє вухо складається з барабанної порожнини і слухової (Євстахієвої) труби. На межі між зовнішнім і середнім вухом розташована барабанна перетинка, яка зовні вкрита епітелієм, а з середини слизовою оболонкою. Звукові коливання, що підходять до барабанної перетинки, змушують її коливатися з тією ж самою частотою. З внутрішнього боку перетинки знаходиться барабанна порожнина, всередині якої розташовані з'єднані між собою слухові кісточки: молоточок (приростає до барабанної перетинки), коваделко і стремінце (затуляє овальне вікно присінка внутрішнього вуха). Через систему слухових кісточок коливання барабанної перетинки передаються у внутрішнє вухо. Слухові кісточки розміщені так, що утворюють важелі, які зменшують розмах звукових коливань, але сприяють їх посиленню.

Парні Євстахієві труби з'єднують порожнини внутрішнього лівого та правого вуха з носоглоткою, що сприяє врівноваженню атмосферного та звукового (при відкритому роті) тиску зовні і з середини барабанної перетинки.

Внутрішнє вухо міститься у порожнині піраміди скроневої кістки і поділяється на кістковий та перетинчастий лабіринт. Перший представляє собою кісткові порожнини і складається із присінка, трьох півколових каналів (місце розташування вестибулярного апарату органу рівноваги, про який буде мова йти далі) та завитка внутрішнього вуха. Перетинчастий лабіринт утворений сполучною тканиною і представляє собою складну систему канальців, що містяться в порожнинах кісткових лабіринтів. Всі порожнини внутрішнього вуха заповнені рідиною, яка в середині перетинчастого лабіринту має назву ендолімфа, а зовні нього — перилімфа. У присінку є два перетинчастих тіла: круглий та овальний мішечки. Від овального мішечка (маточки) п'ятьма отворами починаються перетинчасті лабіринти трьох півколових каналів, утворюючи вестибулярний апарат, а з круглим мішечком зв'язаний перетинчастий завитковий хід.

Завиток внутрішнього вуха міжкістковий лабіринт завитка довжиною до 35 мм, що повздовжніми базальною та присінковою (Рейснера) мембранами поділяється на вестибулярні або присінкові сходи (починаються від овального вікна присінка), барабанні сходи (закінчуються круглим вікном, або вторинною барабанною перетинкою пригінка, то робить можливим коливання перилімфи) та середні сходи або перетинчастий завитковий хід із сполучної тканини (рис. 15). Порожнини вестибулярних та барабанних сходів на вершині завитка (що маг 2,5 оберти навколо своєї вісі) з'єднані між собою тонким каналом (гечікотремою) і заповнені, як вказувалось, перилімфою, а порожнина перетинчастого завиткового ходу заповнена ендолімфою. В середині перетинчастого завиткового ходу, міститься звукосприймаючий апарат, що має назву спірального, або Кортієвого органу (орган Корті). Цей орган має основну (базальну) мембрану, що складається приблизно з 24 тис. фіброзних волоконець. На основній мембрані

(пластинці), вздовж неї розташований ряд опорних і 4 ряди волоскових (чутливих) клітини, які саме і є слуховими рецепторами (рис. 16). Другою структурною частиною кортієвого органу є покривна, або волокниста пластинка, що нависає над волосковими клітинами і яку підтримують клітини-стовпи, або палички Корті. Специфічною особливістю волоскових клітин є наявність на вершині кожної з них до 150 волосків (мікро-ворсинок). Виділяють один ряд (3,5 тис.) внутрішніх і 3 ряди (до 20 тис.) зовнішніх волоскових клітин, які відрізняються за рівнем чутливості (для збудження внутрішніх клітин потрібно більше енергії, так як їх волоски майже не контактують із покривною пластинкою). Волоски зовнішніх волоскових клітин обмиваються ендолімфою і безпосередньо стикаються та частково занурені у речовину покривної пластинки. Основи волоскових клітин охоплюються нервовими відростками завиткової гілки слухового нерва. В довгастому мозку (у зоні ядра VIII пари черепно-мозкових нервів) міститься другий нейрон слухового тракту. Далі цей шлях іде до нижніх горбиків чотиригорбикового тіла (даху) середнього мозку і, частково перехрещуючись на рівні медіальних колінчастих тіл таламусу, направляється у центри первинної слухової кори (первинних слухових полів), що містяться в області Сільвієвої борозни верхньої частини лівої і правої скроневих часток кори головного мозку. Асоціативні слухові поля, що розрізняють тональність, тембр, інтонації та інші відтінки

звуків, а також порівнюють Поточну інформацію з тією, що є в пам'яті людини (забезпечують "згадування" звукових образів) прилягають до первинних і охоплюють значну площу.

Для органу слуху адекватним подразником є звукові хвилі, що походять від вібрації пружних тіл. Звукові коливання у повітрі, воді та Інших середовищах поділяються на періодичні (що мають назву тони та бувають високими і низькими) і неперіодичні (шуми) Основною характеристикою кожного звукового тону є довжина звукової хвилі, якій відповідає певна частота (кількість) коливань за 1 сек. Довжина звукової хвилі визначається шляхом ділення відстані, яку проходить звук за І сек на кількість повних коливань, що їх здійснює тіло, яке звучить, за той же час. Як,вказувалось, людське вухо здатне сприймати звукові коливання у межах 16—20000 Гц, сила яких виражається у децибелах (дБ). Сила звуку залежить від розмаху (амплітуди) коливань повітряних частинок і характеризується тембром (забарвленням). Найбільшу збудливість вухо має до звуків з частотою коливань від 1000 до 4000 Гц. Нижче і вище цього показника збудливість вуха знижується.

У сучасній фізіології прийнята резонансна теорія слуху, яку свого часу запропонував К. Л. Гельмгольц (1863). Повітряні звукові хвилі, потрапляючи у зовнішній слуховий прохід, зумовлюють коливання барабанної перетинки, що далі передається системі слухових кісточок, які механічно посилюють ці звукові коливання барабанної перетинки у 35-40 разів і через стремінце та овальне вікно присінка передають їх перилімфі, що міститься у порожнині вестибулярної та барабанної сходинок завитка. Коливання перилімфи у свою чергу обумовлюють синхронні коливання ендолімфи, що міститься в порожнині завиткового ходу. Це спричиняє відповідне коливання базальної (основної) мембрани, волокна якої мають різну довжину, настроєні на різні тони і фактично являють собою набір резонаторів, що вібрують в унісон різним звуковим коливанням. Найкоротші хвилі сприймаються біля основи основної мембрани, а найдовші — біля верхівки.

Під час коливання відповідних резонуючих ділянок основної мембрани коливаються і розташовані на ній базальні та чутливі волоскові клітини. Кінцеві мікроворсинки волоскових клітин деформуються від покривної пластинки, що і веде до виникнення у цих клітинах збудження слухового відчуття та подальше проведення нервових імпульсів по волокнах завиткового нерва в центральну нервову систему. Оскільки повної ізоляції фіброзних волоконець основної мембрани нема, то одночасно починають коливатися волоски і сусідніх клітин, що створює обертони (звукові відчуття, спричинені числом коливань, які у 2, 4, 8 і т. д. разів перевищують число коливань основного тону). Цей ефект обумовлює об'ємність і поліфонію звукових відчуттів.

При тривалій дії сильних звуків збудливість звукового аналізатора знижується, а при тривалому перебуванні в тиші — зростає, що відображає адаптацію слуху. Найбільша адаптація спостерігається в зоні більш високих звуків.

Надмірний і тривалий шум веде не тільки до втрати слуху, а й може викликати у людей психічні порушення. Розрізняють специфічну і неспецифічну дію шуму на організм людини. Специфічна дія проявляється у порушеннях слуху різного ступеня, а неспецифічна — у різноманітних відхиленнях в діяльності ЦНС, розладах вегетативної реактивності, функціонального стану серцево-судинної системи і травного тракту, ендокринних розладах, тощо. У осіб молодого і середнього віку при рівні шуму 90 дБ, що триває протягом години, знижується збудливість клітин кори головного мозку, порушується координація рухів, гострота зору, стійкість ясного бачення, подовжується латентний період зорової і слухо-моторної реакцій. За такої ж тривалості роботи в умовах впливу шуму на рівні 95-96 дБ, спостерігається ще більш різкі порушення мозкової коркової динаміки, розвивається позамежне гальмування, посилюються розлади вегетативних функцій, значно погіршуються показники м'язової працездатності (витривалості, стомлюваності) і показники праці. Тривале перебування в умовах впливу шуму, рівень якого доходить 120 дБ, додатково до вказаного викликає порушення у вигляді неврастенічних проявів: з'являються роздратованість, головні болі, безсоння, розлади ендокринної системи. За таких умов також відбуваються значні зміни в стані серцево-судинної системи: порушується тонус судин, ритм серцевих скорочень, зростає артеріальний тиск.

Шум особливо негативно впливає на дітей і підлітків. Погіршення функціонального стану слухового та інших аналізаторів спостерігається у дітей вже під впливом "шкільного" шуму, рівень інтенсивності якого в основних приміщеннях школи коливається від 40 до 5О дБ. У класі рівень інтенсивності шуму в середньому становить 50-80 дБ, а під час перерв та у спортивних залах і майстернях може сягати 95-100 дБ. Важливе значення у зменшенні "шкільного" шуму має гігієнічно правильне розташування навчальних приміщень у будівлі школи, а також використання звукоізолюючих матеріалів при оздобленні приміщень, де генерується значний шум.

Завитковий орган функціонує від дня народження дитини але у новонароджених спостерігається відносна глухота, яка пов'язана з особливостями будови їхнього вуха: барабанна перегинка більш товста, ніж у дорослих, і розташована майже горизонтально. Порожнина середнього вуха у новонароджених заповнена амніотичною рідиною, що утруднює коливання слухових кісточок. В продовж' перших 1,5-2 місяців життя дитини ця рідина поступово розсмоктується, і замість неї із носоглотки через слухові (Євстахісві) труби проникає повітря. Слухова труба у дітей ширша і коротша (2-2,5 см), ніж у дорослих (3,5-4 см), що створює сприятливі умови для попадання мікробів, слизу і рідини під час зригування, блювання, нежиті в порожнину середнього вуха, що може обумовлювати запалення середнього вуха (отит).

Цілком виразним слух у дітей стає в кінці 2-го на початку 3-го місяця. На другому місяці життя дитина вже стає здатною диференціювати різні тони звуків, в 3-4 місяці починає розрізняти висоту звуку в межах від 1 до 4 октав, а в 4-5 місяців звуки стають умовно-рефлекторними подразниками. Діти 5-6 місяців набувають здатність більш активно реагувати на звуки рідної мови, тоді як відповіді на не специфічні звуки поступово зникають. У віці 1-2 років діти здатні диференціювати майже всі звуки.

У дорослої людини поріг чутливості дорівнює 10-12 дБ, у дітей 6-9 років 17—24 дБ, у 10-12 років - 14-19 дБ. Найбільша гострота слуху досягається у дітей середнього і старшого шкільного віку. Низькі тони діти сприймають найкраще.