Sensoriale uditivo. Sistema sensoriale uditivo: struttura, funzioni. Il decorso delle vie dei sistemi sensoriali uditivi

Il sistema sensoriale uditivo è di grande importanza per l'uomo. La fisiologia prevede la presenza di un sistema che include visivo e percezione uditiva informazioni sulla base delle quali si formano le immagini e avviene la comunicazione interpersonale. I segnali sonori attraversano diverse fasi di elaborazione prima che l'informazione assuma una forma cosciente. Ognuno di essi deve essere considerato in modo più dettagliato.

Sistema di percezione

Il sistema sensoriale uditivo e la sua fisiologia sono tranquilli struttura complessa. Nell'uomo è rappresentato da tre parti principali:

• percepire;
• conduttivo;
• centrale.

Il primo contatto avviene nel sistema percettivo umano. È rappresentato direttamente dall'organo dell'udito, l'orecchio. La fisiologia prevede la selezione, ognuna delle quali svolge una serie di compiti, a seguito dei quali avviene la codifica e il riconoscimento degli impulsi sonori.

L’orecchio umano ha tre componenti:

• esterno;
• media;
• interno.

La fisiologia del sistema uditivo umano è questa stimolo esterno, cioè il suono, passa attraverso una lunga catena di trasmissione del segnale al cervello umano. Nel reparto ricevente, le informazioni audio iniziano il loro viaggio attraverso una serie di fasi. Le onde sonore vengono inizialmente captate dall'orecchio esterno. padiglione auricolare cattura il suono e consente di determinare la direzione della sua fonte.

Il segnale viaggia quindi attraverso il timpano, facendolo vibrare e provocando il movimento dell'orecchio medio. Sono tre: il martello, l'incudine e la staffa. Il martello è collegato al timpano e all'incudine, mentre la staffa è collegata all'incudine.

L'orecchio interno è rappresentato da un labirinto. La coclea si trova qui ed è responsabile dell'equilibrio e dell'orientamento di una persona nello spazio. La codifica del segnale avviene direttamente nell'orecchio interno umano. Le vibrazioni sonore vengono captate dai recettori dei capelli e convertite in impulsi nervosi. Qui le funzioni del sistema percettivo sono considerate complete.

Se in questa fase sorgono problemi, si parla della presenza di perdita dell'udito funzionale (conduttiva). Un malfunzionamento o un danno a uno degli elementi del sistema di ricezione del suono non consente alle informazioni audio di percorrere l'intero percorso di trasmissione. Diminuzione della sensibilità del timpano, danneggiamento degli ossicini, eccesso o presenza di essudato processo infiammatorio– tutti questi fattori peggiorano l’udito, aumentano la soglia di sensibilità e di volume, contribuiscono alla distorsione delle informazioni e ne rendono difficile il riconoscimento.

Sistemi conduttivi e centrali

Le informazioni pre-elaborate, ovvero le onde sonore convertite in impulsi nervosi, continuano il loro percorso nel sistema di conduzione umano. La sua fisiologia implica la presenza di un nervo, che è un conduttore tra due punti estremi: la sezione ricettiva e quella centrale.

Il nervo uditivo ha diversi rami. Una parte di esso si collega all'apparato vestibolare. Grazie a ciò, il segnale consente di informare una persona sulla sua posizione nello spazio. Questo processo si collega al nervo uditivo.

Il processo uditivo contatta la coclea, dove avviene la trasformazione onde sonore nelle connessioni neurali. Di conseguenza, l'impulso risultante passa attraverso il tronco ed entra nel sistema uditivo centrale, cioè nel cervello.

La parte centrale è rappresentata dal tronco cerebrale e dalla corteccia uditiva emisferi cerebrali. Il centro principale per ricevere gli impulsi si trova nella regione temporale. Tale fisiologia garantisce la ricezione, l'elaborazione e la decodifica delle informazioni audio.

In caso di disfunzione dei recettori orecchio interno, direttore d'orchestra e sistemi centrali a una persona viene diagnosticata una perdita dell'udito neurosensoriale (sensorineurale). A patologie gravi può essere osservato sordità completa. Se la forma conduttiva può essere risolta e il funzionamento delle parti danneggiate dell'orecchio può essere corretto attraverso interventi chirurgici, farmaci o protesi, allora potrebbero esserci situazioni senza speranza. La perdita dell’udito può essere parzialmente compensata attraverso protesi hardware e impianti. In particolare, l'impianto cocleare di elettrodi in orecchio interno.

Il significato e le caratteristiche dell'analizzatore uditivo

Sistema uditivoè di grande importanza per comprendere il mondo e condurre la vita umana. Ti permette di contattare ambiente esterno dal momento in cui il feto si sviluppa nel grembo materno. Per capire meglio cosa stiamo parlando, dovrebbe essere considerato in dettaglio caratteristiche dell'età uditivo sistemi sensoriali S.

La fisiologia umana è un concetto complesso. Se guardiamo direttamente gli organi associati all'udito, passano attraverso lungo processo formazione anche dopo la nascita del bambino. IN ultimo trimestre il bambino può rispondere alle voci dei parenti e ai suoni piacevoli mentre è nel grembo materno, ma dopo la nascita si verificano cambiamenti nel bambino, che si adatta alle nuove condizioni di vita.

La prima caratteristica è la fisiologia dell'analizzatore percettivo. Nei neonati, l'orecchio ha un minimo tessuto cartilagineo, e il timpano è più spesso e posizionato orizzontalmente. Inoltre, l'orecchio medio ha una connessione con meningi, poiché le pareti della cavità non sono state ancora completamente ricoperte di vegetazione e hanno uno spessore ridotto. Ma gli ossicini uditivi non sono molto diversi da quelli degli adulti, ma possono essere parzialmente bloccati nel primo mese di vita di un bambino. Ciò è dovuto al fatto che la tromba di Eustachio nei bambini è corta e larga, il che consente l'accesso all'orecchio medio. Dopo la nascita, il liquido amniotico può penetrarvi, ma col tempo questo problema scomparirà da solo.

Nel primo anno c'è la formazione analizzatore uditivo. Inizialmente, il neonato reagisce in modo riflessivo suoni forti, ma entro sei mesi riesce a distinguerli e determinare la fonte del rumore. Successivamente, inizia a formarsi il riconoscimento della componente vocale, che prepara il bambino allo sviluppo della capacità di parlare e ripetere dopo gli adulti.

La formazione finale di tutti e tre i sistemi dell'analizzatore uditivo, in particolare quello centrale, avviene all'età di 12-13 anni.

Man mano che una persona invecchia, la qualità dell’udito prima migliora e poi inizia a diminuire. Ciò è particolarmente evidente quando si confronta la sensibilità della percezione di diverse frequenze a una determinata età. Inizialmente la soglia di percezione può raggiungere più di 30 kHz, il picco si verifica a 15-20 anni. Successivamente, la sensibilità diminuisce e all'età di 30 anni una persona spesso non riesce a distinguere tra frequenze di 15-17 kHz. Nella vecchiaia alte frequenze diventare inaccessibile alla percezione. Se la perdita dell'udito si verifica prima, vale la pena verificare la perdita dell'udito.

Inoltre, man mano che gli analizzatori invecchiano e si usurano, la percezione di un certo volume si deteriora. All'età di 60 anni, la soglia dell'acuità uditiva di molte persone si sposta a 50-65 dB. Ciò è dovuto alla presenza di patologie, malattie pregresse e naturale usura del corpo. Il timpano perde la sua elasticità, gli ossicini uditivi diventano meno mobili e i recettori dei capelli si deformano e col tempo muoiono. Per rallentare questi processi, è necessario monitorare la propria salute per tutta la vita e seguire le raccomandazioni relative alla prevenzione dell'udito.

Gli analizzatori dell'udito lo sono sistema complesso. La natura ha pensato ad ogni piccolo dettaglio per collegare tutti gli elementi in un complesso coerente, permettendoci di percepire e riconoscere un'ampia varietà di segnali audio dal mondo esterno e successivamente riprodurne alcuni.

Il sistema uditivo è costituito da due sezioni: periferica e centrale.

La sezione periferica comprende l'orecchio esterno, medio ed interno (coclea) e nervo uditivo. Le funzioni del dipartimento periferico sono:

• ricezione e trasmissione delle vibrazioni sonore da parte del recettore dell'orecchio interno (coclea);
• conversione delle vibrazioni meccaniche dei suoni in impulsi elettrici;
• trasmissione di impulsi elettrici lungo il nervo uditivo ai centri uditivi del cervello.

Il dipartimento centrale comprende i centri uditivi sottocorticali e corticali. Funzioni centri uditivi Il cervello elabora, analizza, ricorda, memorizza e interpreta le informazioni sul suono e sul parlato.

L'orecchio è composto da 3 parti: l'orecchio esterno, medio e interno. Si possono vedere quasi tutte le parti dell'orecchio esterno: questo è il padiglione auricolare, quello esterno canale uditivo e il timpano, che separa l'orecchio esterno dall'orecchio medio. Dietro il timpano c'è l'orecchio medio, una piccola cavità ( cavità timpanica), in cui sono presenti 3 ossicini (martello, incudine, staffa), collegati in serie tra loro. Il primo di questi ossicini (il martello) è attaccato al timpano, l'ultimo (la staffa) è attaccato alla sottile membrana finestra ovale, che separa l'orecchio medio dall'orecchio interno. Il sistema dell'orecchio medio comprende anche la tromba uditiva (di Eustachio), che collega la cavità timpanica al rinofaringe, equalizzando la pressione nella cavità.

A - sezione trasversale dell'orecchio; B - sezione verticale passante coclea ossea; B - sezione trasversale della coclea

L'orecchio interno è la parte più piccola e più importante dell'orecchio. L'orecchio interno (labirinto) è un sistema di canali e cavità situati all'interno osso temporale teschi È costituito dal loro vestibolo, 3 canali semicircolari(organo dell'equilibrio) e la coclea (organo dell'udito). L'organo dell'udito è chiamato coclea perché assomiglia al guscio di una chiocciola d'uva. È nella coclea che durante l'intervento di impianto cocleare viene introdotta una catena di elettrodi CI attivi, che stimolano le fibre del nervo uditivo.

La coclea ha 2,5 giri ed è un canale osseo a spirale lungo 30 - 35 mm, che gira a spirale attorno alla colonna ossea (o fuso, modiolo). La coclea è piena di liquido. Per tutta la sua lunghezza corre una placca ossea a spirale, situata perpendicolarmente alla colonna ossea (modiolus), alla quale è attaccata una membrana elastica - la membrana basilare, che raggiunge la parete opposta della coclea. La placca ossea spirale e la membrana basilare dividono la coclea per tutta la sua lunghezza in 2 parti (scale): quella inferiore, rivolta verso la base della coclea, la scala timpanica, e quella superiore, la scala vestibolare. La scala timpanica è collegata alla cavità dell'orecchio medio attraverso la finestra rotonda, mentre la finestra vestibolare è collegata attraverso la finestra ovale. Entrambe le scale comunicano tra loro attraverso una piccola apertura (elicotrema) nella parte superiore della coclea.

Nella scala vestibolare, dalla placca ossea si diparte una membrana elastica, la membrana di Reisner, che con la membrana basilare forma la terza scala, la scala mediana o cocleare. Nella scala coclea e nella membrana basilare c'è un organo dell'udito - l'organo del Corti con recettori uditivi (cellule ciliate esterne ed interne). I peli delle cellule ciliate sono immersi nella membrana tegumentaria situata sopra di loro. Adatto per le cellule ciliate interne la maggior parte dendriti del ganglio cocleare, che sono l'inizio della via uditiva afferente/ascendente che trasmette informazioni ai centri uditivi del cervello. Le cellule ciliate esterne hanno più contatti sinaptici con le vie effettive/discendenti del sistema uditivo, fornendo feedback i suoi dipartimenti superiori con quelli inferiori. Le cellule ciliate esterne sono coinvolte nella messa a punto della membrana basilare della coclea.

Le cellule ciliate si trovano sulla membrana basilare in un certo ordine: nella parte iniziale della coclea ci sono cellule che rispondono a suoni ad alta frequenza, nella parte superiore (apicale) della coclea ci sono cellule che rispondono ai suoni a bassa frequenza. Questa disposizione ordinata degli elementi del sistema uditivo è chiamata organizzazione tonotopica. È caratteristico di tutti i livelli: l'organo uditivo, i centri uditivi sottocorticali, la corteccia uditiva. Questo proprietà importante sistema uditivo, che è uno dei principi di codifica delle informazioni sonore - il "principio del luogo", ad es. il suono di una certa frequenza viene trasmesso e stimola aree molto specifiche dei percorsi e dei centri uditivi.

L'udito è un organo di senso umano che contribuisce a sviluppo mentale una personalità a tutti gli effetti, il suo adattamento nella società. L'udito è associato alla comunicazione del linguaggio sonoro. Con l'aiuto di un analizzatore uditivo, una persona percepisce e distingue le onde sonore costituite dalla successiva condensazione e rarefazione dell'aria.

L'analizzatore uditivo è composto da tre parti: 1) l'apparato recettore contenuto nell'orecchio interno; 2) vie rappresentate dall'ottavo paio di nervi cranici (uditivi); 3) centro dell'udito in Lobo temporale corteccia cerebrale.

I recettori uditivi (fonorecettori) sono contenuti nella coclea dell'orecchio interno, che si trova nella piramide dell'osso temporale. Le vibrazioni sonore, prima di raggiungere i recettori uditivi, attraversano l'intero sistema di parti di conduzione e amplificazione del suono.

Orecchio - Questo è un organo dell'udito composto da 3 parti: l'orecchio esterno, medio e interno.

Orecchio esternoè costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno. L'orecchio esterno viene utilizzato per captare i suoni. Il padiglione auricolare è formato da cartilagine elastica ed è ricoperto di pelle all'esterno. Nella parte inferiore è completato da una piega: il lobo, che è pieno di tessuto adiposo.

Canale uditivo esterno(2,5 cm), dove le vibrazioni sonore vengono amplificate di 2-2,5 volte, inviate pelle sottile Con capelli fini e modificato ghiandole sudoripare, che producono cerume, costituito da cellule di grasso e contenente pigmento. I peli e il cerume svolgono un ruolo protettivo.

Orecchio medioè costituito dal timpano, dalla cavità timpanica e dalla tuba uditiva. Al confine tra l'orecchio esterno e quello medio si trova il timpano, rivestito esternamente da epitelio e internamente membrana uditiva. Le vibrazioni sonore che si avvicinano al timpano lo fanno vibrare alla stessa frequenza. CON dentro il timpano contiene la cavità timpanica, all'interno della quale si trovano ossicini uditivi, interconnesso - martello, incudine e staffa. Le vibrazioni dal timpano vengono trasmesse attraverso il sistema ossiculare all'orecchio interno. Ossicoli uditivi posizionati in modo da formare leve che riducono la gamma delle vibrazioni sonore e ne aumentano la forza.

Cavità timpanica collegato al rinofaringe tramite la tromba di Eustachio, che mantiene la stessa pressione dall'esterno e dall'interno timpano.

All'incrocio tra l'orecchio medio e quello interno c'è una membrana che contiene finestra ovale. La staffa è adiacente alla finestra ovale dell'orecchio interno.

Orecchio interno si trova nella cavità della piramide dell'osso temporale ed è un labirinto osseo, all'interno del quale si trova labirinto membranoso da tessuto connettivo. Tra i labirinti ossei e membranosi c'è un fluido - la perilinfa, e all'interno del labirinto membranoso - l'endolinfa. Nella parete che separa l'orecchio medio dall'orecchio interno, oltre alla finestra ovale, c'è anche una finestra rotonda, che rende possibili le vibrazioni del fluido.

Labirinto osseoè composto da tre parti: al centro - il vestibolo, di fronte ad esso lumaca, e dietro - canali semicircolari. All'interno del canale medio della coclea, il condotto cocleare contiene un apparato di ricezione del suono: una spirale o Quella di Corti organo. Ha una lamina principale, composta da circa 24mila fibre fibrose. Sulla piastra principale lungo di essa in 5 file ci sono le cellule sensoriali e di supporto dei capelli, che in realtà lo sono recettori uditivi. I peli delle cellule recettrici vengono lavati dall'endolinfa e entrano in contatto con la placca tegumentaria. Le cellule ciliate sono ricoperte dai peli nervosi del ramo cocleare del nervo uditivo. Il midollo allungato contiene il secondo neurone della via uditiva; poi questa via si dirige, per lo più incrociandosi, al collicolo posteriore del quadrigemino, e da questi alla regione temporale della corteccia, dove si trova la parte centrale dell'analizzatore uditivo.

Per l'analizzatore uditivo, il suono è uno stimolo adeguato. Tutte le vibrazioni dell'aria, dell'acqua e degli altri mezzi elastici si dividono in periodiche (toni) e non periodiche (rumore). Ci sono toni alti e bassi. La caratteristica principale di ogni tono sonoro è la lunghezza dell'onda sonora, che corrisponde ad un certo numero di vibrazioni al secondo. Lunghezza d'onda del suono determinato dalla distanza percorsa dal suono al secondo, divisa per il numero di vibrazioni complete effettuate dal corpo che suona, al secondo.

L'orecchio umano percepisce vibrazioni sonore nell'intervallo 16-20.000 Hz, la cui intensità è espressa in decibel (dB). Gli esseri umani non possono sentire le vibrazioni sonore con una frequenza superiore a 20 kHz. Questi sono gli ultrasuoni.

Onde sonore- queste sono vibrazioni longitudinali del mezzo. La forza del suono dipende dalla gamma (ampiezza) delle vibrazioni delle particelle d'aria. Il suono è caratterizzato timbro o colorare.

L'orecchio è più eccitabile ai suoni con una frequenza di oscillazioni compresa tra 1000 e 4000 Hz. Al di sotto e al di sopra di questo indicatore, l'eccitabilità dell'orecchio diminuisce.

Nel 1863 Helmholtz propose teoria della risonanza dell'udito. Le onde sonore trasportate dall'aria che entrano nel canale uditivo esterno provocano vibrazioni nel timpano, che vengono poi trasmesse attraverso l'orecchio medio. Il sistema degli ossicini uditivi, agendo come una leva, amplifica le vibrazioni sonore e le trasmette al fluido contenuto tra l'osso e i labirinti membranosi dei riccioli. Le onde sonore possono essere trasmesse anche attraverso l'aria contenuta nell'orecchio medio.

Secondo la teoria della risonanza, le vibrazioni dell'endolinfa provocano vibrazioni della placca principale, le cui fibre hanno lunghezze diverse, sintonizzati su toni diversi e formano un insieme di risonatori che suonano all'unisono con varie vibrazioni sonore. Le onde più corte si percepiscono alla base della coclea, quelle lunghe all'apice.

Durante la vibrazione delle corrispondenti sezioni risonanti della piastra principale, vibrano anche le cellule ciliate sensibili situate su di essa. I peli più piccoli di queste cellule si toccano quando la placca tegumentaria vibra e si deforma, il che porta all'eccitazione delle cellule ciliate e alla conduzione degli impulsi lungo le fibre nervo cocleare nel sistema nervoso centrale. Poiché non esiste un isolamento completo delle fibre della membrana principale, le fibre vicine iniziano a vibrare contemporaneamente, il che corrisponde agli armonici. DI Burtone- un suono il cui numero di vibrazioni è 2, 4, 8, ecc. volte il numero di vibrazioni della nota fondamentale.

A esposizione a lungo termine suoni forti, l'eccitabilità dell'analizzatore del suono diminuisce e, con una lunga permanenza in silenzio, l'eccitabilità aumenta. Questo adattamento. Il massimo adattamento si osserva nella zona dei suoni più alti.

Il rumore eccessivo non solo porta alla perdita dell'udito, ma causa anche disordini mentali nelle persone. Esperimenti speciali sugli animali hanno dimostrato la possibilità della comparsa "Shock acustico" e "intoppi acustici", a volte fatali.

6. Malattie dell'orecchio e igiene dell'udito. Prevenzione dell’impatto negativo del rumore “scolastico” sul corpo dello studente

Infezione alle orecchie - otite. L'evento più comune dell'otite media è malattia pericolosa, perché accanto alla cavità dell'orecchio medio c'è il cervello e le sue membrane. L'otite media si presenta più spesso come complicanza dell'influenza e delle malattie respiratorie acute; un'infezione dal rinofaringe può passare attraverso la tromba di Eustachio nella cavità dell'orecchio medio. L'otite si presenta come grave malattia e si manifesta dolore intenso nell'orecchio, alta temperatura corpo, forte mal di testa, significativa perdita dell'udito. Se si verificano questi sintomi, è necessario consultare immediatamente un medico. Prevenzione dell'otite: trattamento delle malattie acute e croniche del rinofaringe (adenoidi, naso che cola, sinusite). Se hai il naso che cola, non dovresti soffiarti troppo il naso in modo che l'infezione penetri nell'orecchio medio attraverso la tromba di Eustachio. Non puoi soffiarti il ​​naso con entrambe le metà del naso contemporaneamente, ma devi farlo alternativamente, premendo l'ala del naso contro il setto nasale.

Sordità- perdita totale udito in una o entrambe le orecchie. Può essere acquisito o congenito.

Sordità acquisita molto spesso è una conseguenza dell'otite media bilaterale, accompagnata dalla rottura di entrambi i timpani o da una grave infiammazione dell'orecchio interno. La sordità può essere causata da gravi lesioni degenerative dei nervi uditivi, spesso associate a fattori lavorativi: rumore, vibrazioni, esposizione a vapori sostanze chimiche o con lesioni alla testa (ad esempio, a seguito di un'esplosione). Causa comune la sordità lo è otosclerosi- una malattia in cui gli ossicini uditivi (soprattutto la staffa) diventano immobili. Questa malattia fu la causa della sordità nell'eccezionale compositore Ludwig Van Beethoven. La sordità può essere causata dall'uso incontrollato di antibiotici, che hanno un effetto negativo sul nervo uditivo.

Sordità congenita associata a perdita dell’udito congenita. le ragioni per cui possono essere malattie virali madri in gravidanza (rosolia, morbillo, influenza), uso incontrollatoè associato ad alcuni farmaci, in particolare antibiotici, alcol, uso di droghe e fumo. Un bambino nato sordo, che non sente mai la parola, diventa sordo e muto.

Igiene uditiva- un sistema di misure volte a proteggere l'udito, creando condizioni ottimali per l'attività dell'analizzatore uditivo, contribuisce al suo normale sviluppo e funzionamento.

Distinguere specifico e non specifico l'effetto del rumore sul corpo umano. Azione specifica si manifesta con disturbi dell'udito vari gradi, non specifico- in varie deviazioni nell'attività del sistema nervoso centrale, disturbi della reattività autonomica, disturbi endocrini, stato funzionale del sistema cardiovascolare E tratto digerente. Nelle persone giovani e di mezza età, ad un livello di rumore di 90 dB (decibel), che dura per un'ora, l'eccitabilità delle cellule della corteccia cerebrale diminuisce, la coordinazione dei movimenti peggiora, l'acuità visiva, la stabilità della visione chiara, si allunga periodo di latenza reazioni visive e uditivo-motorie. A parità di durata di funzionamento in condizioni di esposizione al rumore, il cui livello è di 96 dB, ce n'è ancora di più violazioni improvvise dinamica corticale, stati di fase, inibizione estrema, disturbi della reattività autonomica. Gli indicatori stanno peggiorando prestazione muscolare(resistenza, fatica) e indicatori di lavoro. Lavorare in condizioni di esposizione al rumore, il cui livello è di 120 dB, può causare disturbi sotto forma di manifestazioni asteniche e nevrasteniche. Compaiono irritabilità, mal di testa, insonnia e disturbi sistema endocrino. I cambiamenti si verificano nel sistema cardiovascolare: il tono vascolare e la frequenza cardiaca vengono interrotti, la pressione sanguigna aumenta o diminuisce.

Sugli adulti e soprattutto sui bambini è estremamente Influenza negativa(aspecifico e specifico) produce rumore negli ambienti in cui radio, televisori, registratori, ecc. sono accesi a tutto volume.

Il rumore ha un forte impatto sui bambini e sugli adolescenti. Cambiamenti nello stato funzionale dell'udito e di altri analizzatori si osservano nei bambini sotto l'influenza del rumore “scolastico”, il cui livello di intensità nei locali principali della scuola varia da 40 a 110 dB. In classe il livello di intensità del rumore è in media di 50-80 dB, durante le pause può raggiungere i 95 dB.

Il rumore che non supera i 40 dB non provoca cambiamenti negativi nello stato funzionale del sistema nervoso. I cambiamenti sono evidenti se esposti a livelli di rumore di 50-60 dB. Secondo i dati della ricerca, la risoluzione di problemi matematici con un volume di rumore di 50 dB richiede il 15-55%, 60 dB - 81-100% di tempo in più rispetto all'esposizione al rumore. L'indebolimento dell'attenzione degli scolari in condizioni di esposizione al rumore del volume specificato ha raggiunto il 16%. La riduzione dei livelli di rumore “scolastico” e dei suoi effetti negativi sulla salute degli studenti si ottiene attraverso una serie di misure complesse: edili, tecniche e organizzative.

Pertanto, la larghezza della “zona verde” sul lato strada dovrebbe essere di almeno 6 m Lungo questa fascia si consiglia di piantare alberi ad una distanza di almeno 10 m dall'edificio, le cui chiome ritarderanno la diffusione di rumore.

Importante nel ridurre il rumore "scuola" ha un effetto igienico posizione corretta aule dell’edificio scolastico. Laboratori e palestre si trovano al piano terra in un'ala separata o in una dependance.

Le dimensioni delle aule devono rispondere a norme igieniche volte a preservare la vista e l'udito di studenti e docenti: lunghezza (dimensione dal tabellone alla parete opposta) e profondità delle aule. La lunghezza dell’aula, non superiore a 8 m, garantisce agli studenti con normale acuità visiva e uditiva, che siedono sugli ultimi banchi, una chiara percezione del discorso dell’insegnante e una visione chiara di ciò che è scritto alla lavagna. Il primo e il secondo banco (tavoli) in qualsiasi fila sono riservati agli studenti con problemi di udito, poiché il parlato viene percepito da 2 a 4 m e il sussurro - da 0,5 a 1 m Ripristina lo stato funzionale dell'analizzatore uditivo e previene cambiamenti nella altri sistemi fisiologici Brevi pause (10-15 minuti) aiutano il corpo dell’adolescente.

L'udito è un organo sensoriale umano in grado di percepire e distinguere le onde sonore costituite da compattazioni e rarefazioni alternate di aria con una frequenza compresa tra 16 e 20.000 Hz. Una frequenza di 1 Hz (hertz) equivale a 1 oscillazione in 1 secondo). L'organo uditivo umano non è in grado di percepire gli infrasuoni (frequenza inferiore a 20 Hz) e gli ultrasuoni (frequenza superiore a 20.000 Hz).

L’analizzatore uditivo umano è composto da tre parti:

L'apparato recettore contenuto nell'orecchio interno;

Vie nervose (ottavo paio di nervi cranici);

Il centro dell'udito, che si trova nei lobi temporali della corteccia cerebrale.

I recettori uditivi (fonorecettori o organo del Corti) sono contenuti nella coclea dell'orecchio interno, che si trova nella piramide dell'osso temporale. Le vibrazioni sonore, prima di raggiungere i recettori uditivi, passano attraverso un sistema di dispositivi di conduzione e amplificazione del suono dell'organo uditivo, che è l'orecchio.

L'orecchio, a sua volta, è composto da 3 parti: esterno, .

L'orecchio esterno serve a captare i suoni ed è costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno. Il padiglione auricolare è formato da cartilagine elastica, l'esterno è ricoperto di pelle e nella parte inferiore è completato da una piega riempita di tessuto adiposo e chiamata lobo.

Il condotto uditivo esterno è lungo fino a 2,5 cm, rivestito di pelle con peli fini e ghiandole sudoripare modificate che producono cerume, costituito da cellule adipose e ha la funzione di proteggere la cavità uditiva dalla polvere e dall'acqua. Il canale uditivo esterno termina con il timpano, che è in grado di ricevere le onde sonore.

è costituito dalla cavità timpanica e dalla tromba uditiva (di Eustachio).. Al confine tra l'orecchio esterno e quello medio si trova il timpano, che è rivestito esternamente da epitelio e internamente da mucosa. Le vibrazioni sonore che si avvicinano al timpano lo fanno vibrare alla stessa frequenza. All'interno del timpano è presente una cavità timpanica, all'interno della quale sono interconnessi gli ossicini uditivi: il martello (si attacca al timpano), l'incudine e la staffa (chiude la finestra ovale del vestibolo dell'orecchio interno). Le vibrazioni dal timpano vengono trasmesse attraverso il sistema ossiculare all'orecchio interno. Gli ossicini uditivi sono posizionati in modo da formare leve che riducono la gamma delle vibrazioni sonore, ma contribuiscono alla loro amplificazione.

Le trombe di Eustachio accoppiate collegano le cavità dell'orecchio interno sinistro e destro con il rinofaringe, che aiuta a bilanciare l'atmosfera e il suono (con bocca aperta) pressione all'esterno e all'interno del timpano.

L'orecchio interno si trova nella cavità della piramide dell'osso temporale ed è diviso nel labirinto osseo e membranoso. La prima è una cavità ossea ed è costituita dal vestibolo, tre canali semicircolari (la sede dell'apparato vestibolare dell'organo dell'equilibrio, di cui parleremo più avanti) e l'elica dell'orecchio interno. Il labirinto membranoso è formato da tessuto connettivo ed è un complesso sistema di tubuli contenuti in cavità labirinti ossei. Tutte le cavità dell'orecchio interno sono piene di liquido, che al centro del labirinto membranoso è chiamato endolinfa, e all'esterno è chiamato perilinfa. Nel vestibolo ci sono due corpi membranosi: un sacco rotondo e uno ovale. Dal sacco ovale (pistillo) iniziano i labirinti membranosi dei tre canali semicircolari con cinque fori, formando apparato vestibolare, e il dotto cocleare membranoso è associato al sacco rotondo.

L'elica dell'orecchio interno è il labirinto interosseo della coclea, lungo fino a 35 mm, che è diviso dalle membrane longitudinali basali e sincrone (Reisner) nella scala vestibolare o vestibolare (a partire dalla finestra ovale del vestibolo), scala timpanica (terminante con la finestra rotonda, ovvero la membrana timpanica secondaria, che rende possibili le vibrazioni della perilinfa) e i gradini medi o condotto cocleare membranoso costituito da tessuto connettivo. Le cavità della scala vestibolare e timpanica nella parte superiore della coclea (che fa 2,5 giri attorno al suo asse) sono collegate tra loro canale sottile(gechikotrema) e sono riempiti, come indicato, di perilinfa, e la cavità del dotto cocleare membranoso è riempita di endolinfa. Al centro del condotto cocleare membranoso è presente un apparato di ricezione del suono chiamato spirale, o organo di Corti (organo di Corti). Questo organo ha una membrana principale (basale) composta da circa 24mila fibre fibrose. Sulla membrana principale (piastra), lungo di essa sono presenti una serie di cellule di supporto e 4 file di cellule ciliate (sensibili), che sono recettori uditivi. La seconda parte strutturale dell'organo del Corti è la copertura, o placca fibrosa, che sovrasta le cellule ciliate e che è sostenuta dalle cellule pilastro, o bastoncelli del Corti. Caratteristica specifica cellule ciliate è la presenza nella parte superiore di ciascuna di esse fino a 150 capelli (microvilli). Ci sono una fila (3,5 mila) di cellule ciliate interne e 3 file (fino a 20 mila) di cellule ciliate esterne, che differiscono nel livello di sensibilità (per l'eccitazione cellule interne richiedono più energia, poiché i loro peli non hanno quasi alcun contatto con la placca tegumentaria). I peli delle cellule ciliate esterne vengono lavati dall'endolinfa e sono direttamente a contatto e parzialmente immersi nella sostanza della placca tegumentaria. Le basi delle cellule ciliate sono ricoperte dai processi nervosi del ramo elicoidale del nervo uditivo. Il midollo allungato (nella zona del nucleo dell'VIII paio di nervi cranici) contiene il secondo neurone del tratto uditivo. Successivamente, questo percorso va ai tubercoli inferiori del corpo chotirigorbi (tetto) del mesencefalo e, incrociandosi parzialmente a livello dei corpi genicolati mediali del talamo, va ai centri della corteccia uditiva primaria (campi uditivi primari), contenuto nell'area della fessura silviana della parte superiore dei lobi temporali sinistro e destro della corteccia cerebrale. I campi uditivi associativi, distinguono la tonalità, il timbro, l'intonazione e altre sfumature di suoni e confrontano anche le informazioni attuali con ciò che è nella memoria di una persona (forniscono una "menzione" di immagini sonore) sono adiacenti a quelle primarie e coprono un'area significativa.

Per l'organo dell'udito le onde sonore emanate dalla vibrazione dei corpi elastici costituiscono uno stimolo adeguato. Le vibrazioni sonore nell'aria, nell'acqua e in altri mezzi si dividono in periodiche (chiamate toni e sono alte e basse) e non periodiche (rumore). La caratteristica principale di ciascun tono sonoro è la lunghezza dell'onda sonora, che corrisponde a una certa frequenza (numero) di vibrazioni per 1 secondo. La lunghezza dell'onda sonora si determina dividendo il percorso percorso dal suono in I secondo per il numero di oscillazioni complete compiute dal corpo che suona nello stesso tempo. Come dichiarato, orecchio umano in grado di percepire vibrazioni sonore nell'intervallo 16-20000 Hz, la cui forza è espressa in decibel (dB). La forza del suono dipende dalla gamma (ampiezza) delle vibrazioni delle particelle d'aria ed è caratterizzata dal timbro (colore). L'orecchio è più eccitabile ai suoni con una frequenza di oscillazioni compresa tra 1000 e 4000 Hz. Al di sotto e al di sopra di questo indicatore, l'eccitabilità dell'orecchio diminuisce.

Nella fisiologia moderna è accettata la teoria della risonanza dell'udito, che una volta fu proposto da K. L. Helmholtz (1863). Le onde sonore trasportate dall'aria che entrano nel canale uditivo esterno provocano vibrazioni del timpano, che vengono poi trasmesse al sistema degli ossicini uditivi, che amplificano meccanicamente queste vibrazioni sonore del timpano 35-40 volte e attraverso la staffa e la finestra ovale del vestibolo le trasmettono alla perilinfa contenuta nella cavità vestibolare e ai gradini timpanici dell'elica. Le fluttuazioni della perilinfa, a loro volta, causano fluttuazioni sincrone dell'endolinfa contenuta nella cavità del dotto cocleare. Ciò provoca una vibrazione corrispondente della membrana basale (principale), le cui fibre hanno lunghezze diverse, sono sintonizzate su toni diversi e sono in realtà un insieme di risonatori che vibrano all'unisono con diverse vibrazioni sonore. Le onde più corte si percepiscono alla base della membrana principale, mentre le più lunghe all'apice.

Durante la vibrazione delle corrispondenti sezioni risonanti della membrana principale, vibrano anche le cellule ciliate basali e sensibili situate su di essa. I microvilli terminali delle cellule ciliate vengono deformati dalla placca tegumentaria, il che porta all'eccitazione in queste cellule sensazione uditiva e ulteriore conduzione degli impulsi nervosi lungo le fibre del nervo cocleare nel sistema nervoso centrale. Poiché non vi è un completo isolamento delle fibre fibrose della membrana principale, i peli delle cellule vicine iniziano a vibrare contemporaneamente, creando degli armonici (sensazioni sonore causate dal numero di vibrazioni che sono 2, 4, 8, ecc. volte maggiore del numero di vibrazioni del tono principale). Questo effetto determina il volume e la polifonia delle sensazioni sonore.

Con un'esposizione prolungata a suoni forti, l'eccitabilità dell'analizzatore del suono diminuisce e con un'esposizione prolungata al silenzio aumenta, il che riflette l'adattamento dell'udito. Il massimo adattamento si osserva nella zona dei suoni più alti.

Il rumore eccessivo e prolungato non solo porta alla perdita dell'udito, ma può anche causare disturbi mentali nelle persone. Ci sono specifici e azione non specifica rumore sul corpo umano. L'effetto specifico si manifesta nei danni all'udito vari gradi, e non specifico - in vari disturbi della reattività autonomica, stato funzionale del sistema cardiovascolare e del tratto digestivo, disturbi endocrini, ecc. Nelle persone giovani e di mezza età, a un livello di rumore di 90 dB, che continua per un'ora, l'eccitabilità cellulare diminuisce la corteccia cerebrale, la coordinazione dei movimenti, l'acuità visiva, la stabilità della visione chiara sono compromesse, il periodo di latenza delle reazioni visive e uditive-motorie viene prolungato. Per la stessa durata di lavoro in condizioni di esposizione al rumore a un livello di 95-96 dB, si osservano disturbi ancora più drammatici nelle dinamiche del traffico cerebrale, si sviluppa un'inibizione estrema e i disturbi si intensificano funzioni vegetative, gli indicatori delle prestazioni muscolari (resistenza, affaticamento) e gli indicatori delle prestazioni si deteriorano in modo significativo. Lungo soggiorno in condizioni di esposizione al rumore, il cui livello raggiunge i 120 dB, oltre a quanto sopra, provoca disturbi sotto forma di manifestazioni nevrasteniche: compaiono irritabilità, mal di testa, insonnia e disturbi del sistema endocrino. In tali condizioni si verificano anche cambiamenti significativi nello stato del sistema cardiovascolare: il tono vascolare e la frequenza cardiaca vengono interrotti e la pressione sanguigna aumenta.

Il rumore ha un impatto particolarmente negativo sui bambini e sugli adolescenti. Un deterioramento dello stato funzionale dell'udito e di altri analizzatori si osserva nei bambini già sotto l'influenza del rumore “scolastico”, il cui livello di intensità nei locali principali della scuola varia da 40 a 50 dB. In classe il livello di intensità del rumore è in media di 50-80 dB, mentre durante le pause, nelle palestre e nei laboratori può raggiungere i 95-100 dB. Di grande importanza nella riduzione del rumore “scolastico” è la posizione igienicamente corretta delle aule nell'edificio scolastico, nonché l'uso di materiali fonoassorbenti nella decorazione delle stanze in cui viene generato un rumore significativo.

L'organo cocleare funziona dal giorno della nascita del bambino, ma i neonati sperimentano una relativa sordità legata alle caratteristiche strutturali delle loro orecchie: il timpano è più spesso che negli adulti e si trova quasi orizzontalmente. La cavità dell'orecchio medio nei neonati è piena di liquido amniotico, che rende difficile la vibrazione degli ossicini uditivi. Durante i primi 1,5-2 mesi di vita del bambino, questo fluido si dissolve gradualmente e, al suo posto, l'aria penetra dal rinofaringe attraverso le tube uditive (Eustachys). La tuba uditiva nei bambini è più larga e più corta (2-2,5 cm) che negli adulti (3,5-4 cm), il che crea condizioni favorevoli che germi, muco e liquidi entrino nella cavità dell'orecchio medio durante rigurgito, vomito, naso che cola, che può causare infiammazione dell'orecchio medio (otite media).

Diventa alla fine del 2° all'inizio del 3° mese. Nel secondo mese di vita il bambino diventa già capace di differenziare le diverse tonalità dei suoni, a 3-4 mesi comincia a distinguere l'altezza dei suoni che vanno da 1 a 4 ottave, e a 4-5 mesi i suoni diventano stimoli riflessi condizionati . I bambini di 5-6 mesi acquisiscono la capacità di rispondere più attivamente ai suoni della loro lingua madre, mentre le risposte a suoni non specifici scompaiono gradualmente. All'età di 1-2 anni, i bambini sono in grado di differenziare quasi tutti i suoni.

Per un adulto la soglia di sensibilità è 10-12 dB, per bambini di 6-9 anni è 17-24 dB, per bambini di 10-12 anni è 14-19 dB. La massima acuità uditiva si ottiene nei bambini di mezza età e più grandi età scolastica. I bambini percepiscono meglio i toni bassi.

L'analizzatore uditivo (sistema sensoriale uditivo) è il secondo più importante analizzatore umano a distanza. L'udito gioca un ruolo vitale negli esseri umani in connessione con l'emergere del linguaggio articolato. I segnali acustici (suoni) sono vibrazioni dell'aria con frequenze diverse e forza. Stimolano i recettori uditivi situati nella coclea dell'orecchio interno. I recettori attivano i primi neuroni uditivi, dopo i quali vengono trasmesse le informazioni sensoriali zona uditiva corteccia cerebrale (temporale) attraverso una serie di strutture sequenziali.

L'organo dell'udito (orecchio) è una sezione periferica dell'analizzatore uditivo in cui si trovano i recettori uditivi. La struttura e le funzioni dell'orecchio sono presentate nella tabella. 12.2, fig. 12.10.

Tabella 12.2.

Struttura e funzioni dell'orecchio

Riso. 12.10. Organi udito E equilibrio. L'orecchio esterno, medio ed interno, nonché i rami uditivi e vestibolari del nervo vestibolare (VIII paio di nervi cranici) che si estendono dagli elementi recettori dell'organo dell'udito (organo del Corti) e dell'equilibrio (creste e macchie).

Il meccanismo di trasmissione e percezione del suono. Le vibrazioni sonore vengono captate dal padiglione auricolare e trasmesse attraverso il canale uditivo esterno al timpano, che inizia a vibrare secondo la frequenza delle onde sonore. Le vibrazioni del timpano vengono trasmesse alla catena degli ossicini dell'orecchio medio e, con la loro partecipazione, alla membrana della finestra ovale. Le vibrazioni della membrana della finestra del vestibolo vengono trasmesse alla perilinfa e all'endolinfa, che provocano vibrazioni della membrana principale insieme all'organo del Corti situato su di essa. In questo caso, le cellule ciliate toccano la membrana tegumentaria (tettoriale) con i loro peli e, a causa dell'irritazione meccanica, in esse si verifica un'eccitazione, che viene trasmessa ulteriormente alle fibre del nervo vestibolococleare (Fig. 12.11).

Riso. 12.11. Membranoso canale E spirale (Corti) organo. Il canale cocleare è suddiviso in scala timpanica e canale vestibolare e canale membranoso (scala media), nel quale è situato l'organo del Corti. Il canale membranoso è separato dalla scala timpanica da una membrana basilare. Contiene processi periferici dei neuroni del ganglio spirale, che formano contatti sinaptici con le cellule ciliate esterne ed interne.

Posizione e struttura delle cellule recettrici dell'organo del Corti. Sulla membrana principale sono presenti due tipi di cellule ciliate recettrici: interne ed esterne, separate tra loro dagli archi di Corti.

Le cellule ciliate interne sono disposte in un'unica fila; numero totale ce ne sono fino a 3.500 lungo l'intera lunghezza del canale membranoso, le cellule ciliate esterne sono disposte in 3-4 file; il loro numero totale è di 12.000-20.000.Ogni cellula ciliata ha forma allungata; uno dei suoi poli è fissato sulla membrana principale, il secondo si trova nella cavità del canale membranoso della coclea. Ci sono peli all'estremità di questo palo, o stereocilia. Il loro numero su ciascuna cella interna è 30-40 e sono molto corti - 4-5 micron; su ciascun gabbia esterna il numero dei peli raggiunge i 65-120, sono più sottili e più lunghi. I peli delle cellule recettrici vengono lavati dall'endolinfa e entrano in contatto con la membrana tegumentaria (tettoriale), che si trova sopra le cellule ciliate lungo l'intero corso del canale membranoso.

Il meccanismo della ricezione uditiva. Quando esposta al suono, la membrana principale inizia a vibrare, i peli più lunghi delle cellule recettrici (stereocilia) toccano la membrana tegumentaria e si inclinano leggermente. La deviazione dei capelli di diversi gradi porta alla tensione nei filamenti verticali più sottili (microfilamenti) che collegano le sommità dei peli vicini di una determinata cellula. Questa tensione, in modo puramente meccanico, apre da 1 a 5 canali ionici nella membrana dello stereociglio. Una corrente di ioni di potassio inizia a fluire attraverso il canale aperto nei capelli. La forza di tensione del filo necessaria per aprire un canale è trascurabile, circa 2·10 -13 newton. Ciò che sembra ancora più sorprendente è che i suoni più deboli percepiti dagli esseri umani allungano i filamenti verticali che collegano le sommità delle stereociglia vicine fino a una distanza pari alla metà del diametro di un atomo di idrogeno.

Il fatto che la risposta elettrica del recettore uditivo raggiunga il massimo dopo soli 100-500 μs (microsecondi) significa che i canali ionici della membrana si aprono direttamente dallo stimolo meccanico senza la partecipazione di secondi messaggeri intracellulari. Ciò distingue i meccanocettori dai fotorecettori ad azione molto più lenta.

La depolarizzazione della terminazione presinaptica della cellula ciliata porta al rilascio di un neurotrasmettitore (glutammato o aspartato) nella fessura sinaptica. Agisce sulla membrana postsinaptica fibra afferente, il mediatore provoca la generazione di eccitazione del potenziale postsinaptico e l'ulteriore generazione di impulsi che si propagano nei centri nervosi.

L'apertura di pochi canali ionici nella membrana di uno stereociglio chiaramente non è sufficiente per generare un potenziale recettore di grandezza sufficiente. Un meccanismo importante per amplificare il segnale sensoriale a livello dei recettori del sistema uditivo è l'interazione meccanica di tutte le stereociglia (circa 100) di ciascuna cellula ciliata. Si è scoperto che tutte le stereociglia di un recettore sono interconnesse in un fascio da sottili filamenti trasversali. Pertanto, quando uno o più peli più lunghi si piegano, trascinano con sé tutti gli altri peli. Di conseguenza, i canali ionici di tutti i peli si aprono, fornendo una grandezza sufficiente del potenziale del recettore.

Udito binaurale. Gli esseri umani e gli animali hanno un udito spaziale, cioè la capacità di determinare la posizione di una sorgente sonora nello spazio. Questa proprietà si basa sulla presenza di due metà simmetriche dell'analizzatore uditivo (udito binaurale).

L'acuità dell'udito binaurale nell'uomo è molto elevata: è in grado di determinare la posizione di una sorgente sonora con una precisione di circa 1 grado angolare. Base fisiologica Ciò si ottiene grazie alla capacità delle strutture neurali dell'analizzatore uditivo di valutare le differenze interaurali (interaurali) negli stimoli sonori al momento del loro arrivo a ciascun orecchio e in base alla loro intensità. Se la sorgente sonora si trova lontano dalla linea mediana della testa, l'onda sonora arriva a un orecchio leggermente prima e con maggiore forza rispetto all'altro. La valutazione della distanza di un suono dal corpo è associata ad un indebolimento del suono e ad un cambiamento del suo timbro.