الأذن الخارجية تشمل الأذن، قناة الأذنوطبلة الأذن التي تغطي النهاية الداخلية لقناة الأذن. قناة الأذن لها شكل منحني غير منتظم. ويبلغ طوله عند الشخص البالغ حوالي 2.5 سم وقطره حوالي 8 ملم. سطح قناة الأذن مغطى بالشعر ويحتوي على غدد تفرز شمع الأذن الضروري للحفاظ على رطوبة الجلد. كما توفر القناة السمعية درجة حرارة ثابتةوالرطوبة طبلة الأذن.
- الأذن الوسطى
الأذن الوسطى عبارة عن تجويف مملوء بالهواء يقع خلف طبلة الأذن. ويرتبط هذا التجويف بالبلعوم الأنفي من خلاله فناة اوستاكي- قناة غضروفية ضيقة، وعادة ما تكون مغلقة. تؤدي حركات البلع إلى فتح قناة استاكيوس، مما يسمح للهواء بالدخول إلى التجويف ومعادلة الضغط على جانبي طبلة الأذن من أجل الحركة المثلى. يوجد في تجويف الأذن الوسطى ثلاث عظيمات سمعية مصغرة: المطرقة، والسندان، والركاب. يرتبط أحد طرفي المطرقة بطبلة الأذن، والطرف الآخر متصل بالسندان، والذي بدوره متصل بالركاب، والركاب بقوقعة الأذن الداخلية. تهتز طبلة الأذن باستمرار تحت تأثير الأصوات التي تلتقطها الأذن، وتنقل العظيمات السمعية اهتزازاتها إلى الأذن الداخلية.
- الأذن الداخلية
في الأذن الداخليةتحتوي على عدة هياكل، لكن القوقعة فقط، التي حصلت على اسمها بسبب شكلها الحلزوني، هي التي ترتبط بالسمع. تنقسم القوقعة إلى ثلاث قنوات مملوءة بالسوائل اللمفاوية. السائل الموجود في القناة الوسطى له تركيبة مختلفة عن السائل الموجود في القناتين الأخريين. العضو المسؤول مباشرة عن السمع (عضو كورتي) يقع في القناة الوسطى. يحتوي عضو كورتي على حوالي 30.000 خلية شعرية تكتشف الاهتزازات في السائل الموجود في القناة الناتجة عن حركة الركابي وتولد نبضات كهربائية العصب السمعيتنتقل إلى المنطقة السمعية للقشرة الدماغية. تستجيب كل خلية شعرية لتردد صوتي محدد، حيث يتم ضبط الترددات العالية على الخلايا الموجودة في الجزء السفلي من القوقعة وضبط الخلايا على الترددات المنخفضة الموجودة في الجزء العلوي من القوقعة. إذا ماتت الخلايا الشعرية لأي سبب من الأسباب، يتوقف الشخص عن إدراك الأصوات ذات الترددات المقابلة.
- المسارات السمعية
المسارات السمعية عبارة عن مجموعة من الألياف العصبية، توصيل النبضات العصبية من القوقعة إلى المراكز السمعية في القشرة الدماغية، مما يؤدي إلى الإحساس السمعي. تقع المراكز السمعية في الفص الصدغي للدماغ. الوقت الذي تستغرقه الإشارة السمعية للانتقال من الأذن الخارجية إلى المراكز السمعية في الدماغ يبلغ حوالي 10 مللي ثانية.
كيف تعمل الأذن البشرية (صورة مقدمة من شركة سيمنز)
إدراك الصوت
تقوم الأذن بتحويل الأصوات بشكل متتابع إلى اهتزازات ميكانيكية لطبلة الأذن والعظميات السمعية، ثم إلى اهتزازات للسائل الموجود في القوقعة، وأخيرا إلى نبضات كهربائية، تنتقل على طول مسارات الجهاز السمعي المركزي إلى الفص الصدغي للدماغ الاعتراف والمعالجة.
لا يستخرج الدماغ والعقد الوسيطة للمسارات السمعية معلومات حول طبقة الصوت وحجمه فحسب، بل يستخرج أيضًا خصائص الصوت الأخرى، على سبيل المثال، الفاصل الزمني بين اللحظات التي تلتقط فيها الأذن اليمنى واليسرى الصوت - وهذا هو أساس قدرة الإنسان على تحديد الاتجاه الذي يأتي فيه الصوت. في هذه الحالة، يقوم الدماغ بتقييم المعلومات الواردة من كل أذن على حدة ويجمع كل المعلومات الواردة في إحساس واحد.
يقوم دماغنا بتخزين "أنماط" الأصوات من حولنا - الأصوات المألوفة، والموسيقى، والأصوات الخطيرة، وما إلى ذلك. وهذا يساعد الدماغ، عند معالجة المعلومات حول الصوت، على التمييز بسرعة بين الأصوات المألوفة والأصوات غير المألوفة. مع فقدان السمع، يبدأ الدماغ باستقبال معلومات مشوهة (تصبح الأصوات أكثر هدوءًا)، مما يؤدي إلى أخطاء في تفسير الأصوات. ومن ناحية أخرى، فإن مشاكل الدماغ بسبب الشيخوخة أو إصابة الرأس أو الأمراض والاضطرابات العصبية قد تصاحبها أعراض مشابهة لأعراض فقدان السمع، مثل عدم الانتباه، والانسحاب من البيئة، وردود الفعل غير المناسبة. من أجل سماع الأصوات وفهمها بشكل صحيح، من الضروري العمل المنسق بين المحلل السمعي والدماغ. وهكذا يمكننا القول دون مبالغة أن الإنسان لا يسمع بأذنيه بل بعقله!
أجهزة السمع
تتضمن العملية إدراك الصوت ونقله وتفسيره. تلتقط الأذن الموجات السمعية وتحولها إلى نبضات عصبية يستقبلها الدماغ ويفسرها.
وفي الأذن الكثير مما لا تراه العين. ما نلاحظه هو جزء فقط من الأذن الخارجية - نمو غضروفي لحمي، وبعبارة أخرى، الأذن. تتكون الأذن الخارجية من المحارة وقناة الأذن، وتنتهي عند طبلة الأذن، والتي توفر الاتصال بين الأذن الخارجية والأذن الوسطى، حيث توجد آلية السمع.
يقوم صيوان الأذن بتوجيه الموجات الصوتية إلى قناة الأذن، مثلما كان بوق استاكيوس القديم يوجه الصوت إلى صيوان الأذن. تقوم القناة بتضخيم الموجات الصوتية وتوجيهها إلى طبلة الأذن. تسبب الموجات الصوتية التي تضرب طبلة الأذن اهتزازات تنتقل عبر ثلاث عظام سمعية صغيرة: المطرقة، والسندان، والركاب. وهي تهتز بدورها، وتنقل موجات صوتية عبر الأذن الوسطى. أعمق هذه العظام، الركابي، هو أصغر عظم في الجسم.
يهتز الركاب ويصطدم بغشاء يسمى النافذة البيضاوية. تنتقل الموجات الصوتية من خلالها إلى الأذن الداخلية.
ماذا يحدث في الأذن الداخلية؟
هناك جزء حسي من العملية السمعية. تتكون الأذن الداخلية من جزأين رئيسيين: المتاهة والقوقعة. الجزء الذي يبدأ من النافذة البيضاوية وينحني مثل القوقعة الحقيقية، يعمل كمترجم، حيث يحول الاهتزازات الصوتية إلى نبضات كهربائية يمكن نقلها إلى الدماغ.
كيف يعمل الحلزون؟
وهي مملوءة بالسائل، حيث يتم تعليق الغشاء القاعدي (الرئيسي)، الذي يشبه الشريط المطاطي، المتصل عند الأطراف بالجدران. الغشاء مغطى بآلاف من الشعرات الصغيرة. في قاعدة هذه الشعيرات توجد خلايا عصبية صغيرة. عندما تلامس اهتزازات الركاب النافذة البيضاوية، يبدأ السائل والشعر في التحرك. تعمل حركة الشعيرات على تحفيز الخلايا العصبية التي ترسل رسالة على شكل نبضة كهربائية إلى الدماغ عبر العصب السمعي أو السمعي.
المتاهة عبارة عن مجموعة من ثلاثة مترابطة القنوات الهلالية، السيطرة على الشعور بالتوازن. تمتلئ كل قناة بالسائل وتقع في زوايا قائمة على القناتين الأخريين. لذا، بغض النظر عن كيفية تحريك رأسك، فإن قناة واحدة أو أكثر تسجل تلك الحركة وتنقل المعلومات إلى الدماغ.
إذا كنت تعاني من نزلة برد في أذنك أو تنفخ أنفك كثيرًا، بحيث "تنقر" أذنك، فسيظهر تخمين - الأذن متصلة بطريقة ما بالحلق والأنف. وهذا صحيح. يتصل أنبوب استاكيوس مباشرة بالأذن الوسطى تجويف الفم. ويتمثل دورها في السماح للهواء بالدخول إلى الأذن الوسطى، مما يوازن الضغط على جانبي طبلة الأذن.
يمكن أن تؤدي الاختلالات والاضطرابات في أي جزء من الأذن إلى إضعاف السمع إذا كانت تؤثر على مرور الاهتزازات الصوتية وتفسيرها.
دعونا نعيد المسار موجة صوتية. يدخل الأذن من خلال الصيوان ويتم توجيهه عبر القناة السمعية. في حالة تشوه المحارة أو انسداد القناة، يعوق مسار الصوت إلى طبلة الأذن وتقل القدرة على السمع. إذا وصلت الموجة الصوتية إلى طبلة الأذن بنجاح، ولكنها تالفة، فقد لا يصل الصوت إلى العظيمات السمعية. أي اضطراب يمنع العظيمات من الاهتزاز سيمنع الصوت من الوصول إلى الأذن الداخلية. في الأذن الداخلية، تتسبب الموجات الصوتية في نبض السائل، مما يؤدي إلى تحريك الشعيرات الصغيرة في القوقعة. إن تلف الشعيرات أو الخلايا العصبية المرتبطة بها سيمنع تحويل الاهتزازات الصوتية إلى اهتزازات كهربائية. ولكن عندما يتحول الصوت بنجاح إلى نبضة كهربائية، فلا يزال يتعين عليه الوصول إلى الدماغ. ومن الواضح أن تلف العصب السمعي أو الدماغ سيؤثر على القدرة على السمع.
لماذا تحدث مثل هذه الاضطرابات والأضرار؟
والأسباب كثيرة سنتحدث عنها لاحقا. ولكن في أغلب الأحيان، فإن الأجسام الغريبة في الأذن، والالتهابات، وأمراض الأذن، والأمراض الأخرى التي تسبب مضاعفات في الأذنين، وإصابات الرأس، والمواد السامة للأذن (أي السامة للأذن)، والتغيرات الضغط الجوي، ضوضاء، الضمور المرتبط بالعمر. كل هذا يسبب نوعين رئيسيين من فقدان السمع.
فقدان السمع، الأسباب، العلاج، مزيد من التفاصيل... http://www.medefect.ru/lor/#hear
كيف نسمع
لذلك أخبرناك عن بنية أعضاء النطق البشرية. لقد تعلمت كيفية الاستخدام الأحبال الصوتيةالكلام مليء بالصوت، كما تعرف على نماذج الكلام الصوتية والثنائية.
يتلقى البشر (والحيوانات) أكبر قدر من المعلومات حول العالم من حولهم من خلال عيونهم وآذانهم. إن وجود زوج من الأذنين يوفر "سمعًا مجسمًا" يمكن للشخص من خلاله تحديد اتجاه مصدر الصوت بسرعة.
تستشعر الأذنين اهتزازات الهواء وتحولها إلى إشارات كهربائية تنتقل إلى الدماغ. ونتيجة للمعالجة باستخدام خوارزميات غير معروفة لنا، تتحول هذه الإشارات إلى صور. يعد إنشاء مثل هذه الخوارزميات لأجهزة الكمبيوتر مشكلة علمية يعد حلها ضروريًا لتطوير أنظمة التعرف على الكلام التي تعمل بشكل جيد.
وفي بقية الفصل الأول، سوف نتعلم كيف تعمل أجهزة السمع البشرية لتسمح لنا بسماع الكلام والأصوات المختلفة. تساعد دراسة الأذن الداخلية الباحثين على فهم الآليات التي يستطيع الإنسان من خلالها التعرف على الكلام، على الرغم من أن الأمر ليس بهذه البساطة. وكما قلنا من قبل فإن الإنسان يكتشف من الطبيعة اختراعات كثيرة. وتجري مثل هذه المحاولات أيضًا من قبل متخصصين في مجال تركيب الكلام والتعرف عليه.
نحيل القراء المهتمين بالتفاصيل التشريحية إلى. هناك سوف تجد وصف كاملأجهزة الأذن وجميع أنواع التفاصيل الطبية التي تتجاوز نطاق كتابنا.
هيكل الأذن
لترى الهيكل الداخليالأذن البشرية، تحتاج إلى الاتصال الأطلس التشريحي. في التين. أرز. 1-6 أظهرنا مقطعًا عرضيًا لأهم أجزاء الأذن البشرية.
أرز. 1-6. الهيكل الداخلي للأذن
طلاب الطب الذين درسوا علم التشريح يدركون ذلك جيدًا الأذن التشريحيةوينقسم إلى ثلاثة أجزاء:
· الأذن الخارجية؛
· الأذن الوسطى؛
· الأذن الداخلية.
الأذن الخارجية
يمكنك فحص الأذن الخارجية بنفسك باستخدام المرآة. وهو يتألف من الأذنية والقناة السمعية الخارجية.
ومن الناحية الوظيفية، تم تصميم الأذن الخارجية، أولاً، لالتقاط وتركيز الموجات الصوتية (الضرورية لتحسين السمع)، وثانياً، لحماية الأذن الوسطى والداخلية من ضرر ميكانيكي. أما بالنسبة لتحويل الاهتزازات الصوتية للهواء إلى نبضات كهربائية، فلا علاقة للأذن الخارجية بهذه العملية.
الأذن الوسطى
يظهر الهيكل الداخلي للأذن الوسطى في الشكل. 1-7. يتم فصل الأذن الوسطى بإحكام عن الأذن الخارجية بواسطة طبلة الأذن. وبالتالي، عندما يدخل الماء إلى أذنك، قد يغمر الأذن الخارجية فقط، لكنه لن يتجاوز ذلك.
يبلغ سمك طبلة الأذن 0.1 ملم فقط، وهي قابلة للتلف بسهولة. لذلك، خذ نصيحة أطبائك على محمل الجد ولا تقم أبدًا بإدخال أجسام غريبة في أذنيك.
أرز. 1-7. الأذن الوسطى
المنطقة الداخلية للأذن الوسطى، والتي تسمى التجويف الطبلي، تتصل عن طريق قناة استاكيوس بالبلعوم الأنفي. هذا يسمح لك بالحفاظ على الضغط في الداخل تجويف الطبلي، يساوي الضغط الجوي الخارجي.
يدخل الهواء إلى التجويف الطبلي عبر قناة استاكيوس عندما يبتلع الشخص. عندما يكون هناك تغيير مفاجئ في الضغط الخارجي (على سبيل المثال، على متن الطائرة)، يظهر إحساس بالضغط في الأذنين. ومع ذلك، خذ رشفات قليلة وسوف تختفي المشكلة، حيث يتم تسوية الضغط من خلال قناة استاكيوس.
يوجد في التجويف الطبلي نظام يسمى العظيمات السمعية، يتكون من المطرقة والسندان والركاب. وترتبط هذه العظام ببعضها البعض في سلسلة متحركة واحدة تتكون من روافع.
وظيفة الجهاز العظمي هي نقل الاهتزازات الصوتية من طبلة الأذن إلى الأذن الداخلية.
الأذن الداخلية
تحظى الأذن الداخلية بأهمية كبيرة لدى متخصصي التعرف على الكلام لأنها مسؤولة عن تحويل الاهتزازات الصوتية إلى نبضات كهربائية.
تمتلئ الأذن الداخلية بالسوائل. وهو يتألف من جزأين: الجهاز الدهليزيوالقواقع. حصل الحلزون على اسمه بسبب شكله - الحلزون ملفوف مثل قوقعة الحلزون العادي.
آلية عمل الأذن الداخلية معقدة للغاية ويتم وصفها في. من المهم أن يوجد داخل القوقعة شعيرات حساسة "متصلة" بالدماغ عبر الأعصاب (الشكل 1-8).
أرز. 1-8. وجود شعيرات حساسة داخل القوقعة
تنقسم القوقعة بواسطة حاجز مرن إلى قناتين مملوءتين بالسوائل. وتقع الشعيرات والأعصاب الحسية المذكورة أعلاه في هذا الحاجز.
نطاق تردد الاهتزازات الصوتية
ووفقا لذلك، فإن الأذن البشرية تستقبل موجات صوتية يبلغ طولها حوالي 1.6 سم إلى 20 مترًا، وهو ما يتوافق مع نطاق تردد يتراوح بين 16-20.000 هرتز. يمكن للحيوانات سماع أصوات ذات ترددات أقل أو أعلى. على سبيل المثال، الدلافين و الخفافيشالاتصال متاح باستخدام الموجات فوق الصوتية، وللحيتان - الموجات فوق الصوتية. لذلك، لا يسمع الشخص كامل نطاق تردد الأصوات التي تنتجها هذه الحيوانات وبعض الحيوانات الأخرى.
أما الكلام البشري فمدى تردده 300-4000 هرتز. تجدر الإشارة إلى أن وضوح الكلام سيظل مرضيًا تمامًا عندما يقتصر هذا النطاق على 300-2400 هرتز. عندما كنا منخرطين في مجال الاتصالات اللاسلكية للهواة، أضفنا مرشحات تمرير النطاق المناسبة إلى أجهزة الاستقبال لتحسين الاستقبال في ظروف التداخل. يجب القول أن نطاق تردد قنوات الهاتف العادية ليس واسعًا جدًا أيضًا، لكن هذا لا يؤثر بشكل ملحوظ على وضوح الكلام.
وهذا يعني أنه لتحسين جودة التعرف على الكلام، يمكن لأنظمة الكمبيوتر استبعاد الترددات التي تقع خارج نطاق 300-4000 هرتز أو حتى خارج نطاق 300-2400 هرتز من التحليل.
البشرة الصحية هي السمع الصحي.
"سمعت رنينًا، لكن لا أعرف أين هو..."
1. الأجزاء الموصلة والمستقبلة للصوت في المعينة السمعية.
2. دور الأذن الخارجية.
3. دور الأذن الوسطى.
4. دور الأذن الداخلية.
5. تحديد موضع مصدر الصوت في المستوى الأفقي - تأثير الأذنين.
6. تحديد موضع مصدر الصوت في المستوى الرأسي.
7. أجهزة السمع والأطراف الاصطناعية. قياس الطبل.
8. المهام.
شائعة -إدراك الاهتزازات الصوتية التي تقوم بها أجهزة السمع.
4.1. الأجزاء الموصلة للصوت والمستقبلة للصوت في المعينة السمعية
جهاز السمع عند الإنسان هو نظام معقد، ويتكون من العناصر التالية:
1 - الأذنية. 2 - القناة السمعية الخارجية. 3 - طبلة الأذن. 4 - مطرقة. 5 - السندان. 6 - الركاب. 7 - نافذة بيضاوية. 8 - الدرج الدهليزي. 9 - نافذة مستديرة. 10 - سكالا تيمباني. 11 - قناة القوقعة الصناعية. 12- الغشاء الرئيسي ( القاعدي ).
يظهر هيكل المعينة السمعية في الشكل. 4.1.
من الناحية التشريحية، ينقسم جهاز السمع البشري إلى الأذن الخارجية (1-3)، والأذن الوسطى (3-7)، والأذن الداخلية (7-13). بناءً على الوظائف التي يؤديها، ينقسم نظام السمع البشري إلى أجزاء موصلة للصوت وأجزاء مستقبلة للصوت. يظهر هذا التقسيم في الشكل. 4.2.
أرز. 4.1.هيكل المعينة السمعية (أ) وعناصر جهاز السمع (ب)
أرز. 4.2.تمثيل تخطيطي للعناصر الرئيسية لنظام السمع البشري
4.2. دور الأذن الخارجية
وظيفة الأذن الخارجية
تتكون الأذن الخارجية من الأذن، والقناة السمعية (على شكل أنبوب ضيق)، وطبلة الأذن. تلعب الأذن دور جامع الصوت، وتركيز الصوت
موجات على قناة الأذن، ونتيجة لذلك يزداد ضغط الصوت على طبلة الأذن مقارنة بضغط الصوت في الموجة الساقطة بما يقارب 3 مرات. القناة السمعية الخارجية مع الأذنيمكن مقارنتها برنان من نوع الأنبوب. طبلة الأذن، التي تفصل الأذن الخارجية عن الأذن الوسطى، عبارة عن صفيحة تتكون من طبقتين من ألياف الكولاجين موجهة بشكل مختلف. سمك الغشاء حوالي 0.1 ملم.
سبب الحساسية الكبرى للأذن في منطقة 3 كيلو هرتز
يدخل الصوت إلى النظام عبر القناة السمعية الخارجية وهي عبارة عن أنبوب صوتي طوله L = 2.5 سم مغلق من جهة واحدة، تمر الموجة الصوتية عبر القناة السمعية وتنعكس جزئيا من طبلة الأذن. ونتيجة لذلك، يحدث تداخل بين الموجات الساقطة والمنعكسة وتتشكل موجة واقفة. يحدث رنين صوتي. شروط ظهوره: أن يكون الطول الموجي 4 أضعاف طول عمود الهواء في قناة الأذن. في هذه الحالة، فإن عمود الهواء الموجود داخل القناة سوف يتردد مع الصوت بطول موجي يساوي أربعة من أطواله الموجية. في القناة السمعية، كما هو الحال في الأنبوب، سوف يتردد صدى موجة بطول 4 = 4L = 4x0.025 = 0.1 متر، ويتم تحديد التردد الذي يحدث عنده الرنين الصوتي على النحو التالي: ν = الخامس /λ = 340/(4x0.025) = 3.4 كيلو هرتز. يفسر تأثير الرنين هذا حقيقة أن الأذن البشرية تكون أكثر حساسية عند الترددات التي تبلغ حوالي 3 كيلو هرتز (انظر منحنيات ارتفاع الصوت المتساوية في المحاضرة 3).
4.3. دور الأذن الوسطى
هيكل الأذن الوسطى
الأذن الوسطى عبارة عن جهاز مصمم لنقل الاهتزازات الصوتية من البيئة الهوائية للأذن الخارجية إلى البيئة السائلة للأذن الداخلية. تحتوي الأذن الوسطى (انظر الشكل 4.1) على غشاء الطبل، والنوافذ البيضاوية والمستديرة، بالإضافة إلى عظيمات السمع (المطرقة، السندان، الركابي). وهي نوع من الطبلة (حجمها 0.8 سم3)، يفصلها عن الأذن الخارجية غشاء الطبل، وعن الأذن الداخلية نوافذ بيضاوية ومستديرة. الأذن الوسطى مملوءة بالهواء. أي اختلاف
يؤدي الضغط بين الأذن الخارجية والوسطى إلى تشوه طبلة الأذن. طبلة الأذن عبارة عن غشاء على شكل قمع يتم ضغطه داخل الأذن الوسطى. ومنه تنتقل المعلومات الصوتية إلى عظام الأذن الوسطى (يضمن شكل طبلة الأذن عدم وجود اهتزازات طبيعية، وهو أمر مهم للغاية، لأن الاهتزازات الطبيعية للغشاء من شأنها أن تخلق ضجيجًا في الخلفية).
اختراق الموجة الصوتية من خلال السطح البيني للهواء والسائل
من أجل فهم الغرض من الأذن الوسطى، فكر في ذلك مباشرانتقال الصوت من الهواء إلى السائل. عند السطح البيني بين وسطين، ينعكس جزء من الموجة الساقطة، ويمر الجزء الآخر إلى الوسط الثاني. يعتمد جزء الطاقة المنقولة من وسط إلى آخر على قيمة معامل النفاذية β (انظر الصيغة 3.10).
أي أنه عند الانتقال من الهواء إلى الماء، ينخفض مستوى شدة الصوت بمقدار 29 ديسيبل. من وجهة نظر الطاقة، مثل هذا التحول هو تماما غير فعالة.لهذا السبب، هناك آلية نقل خاصة - نظام من العظيمات السمعية، التي تؤدي وظيفة مطابقة الممانعات الموجية للهواء والوسائط السائلة لتقليل فقد الطاقة.
الأساس المادي لعمل الجهاز السمعي العظيم
الجهاز العظمي عبارة عن رابط متسلسل بدايته (شاكوش)متصلة بطبلة الأذن الخارجية، ونهايتها (الركاب)- مع النافذة البيضاوية للأذن الداخلية (الشكل 4.3).
أرز. 4.3.رسم تخطيطي لانتشار الموجات الصوتية من الأذن الخارجية عبر الأذن الوسطى إلى الأذن الداخلية:
1 - طبلة الأذن. 2 - مطرقة. 3 - السندان. 4 - الركاب. 5 - نافذة بيضاوية. 6 - نافذة مستديرة. 7 - ضربة الطبل. 8 - ممر القوقعة. 9- الجهاز الدهليزي
أرز. 4.4.تمثيل تخطيطي لموقع الغشاء الطبلي والنافذة البيضاوية: S bp - منطقة الغشاء الطبلي؛ S oo - مساحة النافذة البيضاوية
مساحة الغشاء الطبلي هي Bbn = 64 مم2، ومساحة النافذة البيضاوية S oo = 3 مم2. تخطيطيا
يظهر الموضع النسبي في الشكل. 4.4.
يؤثر ضغط الصوت P1 على طبلة الأذن، مما يخلق قوة
يعمل نظام العظام كرافعة مع نسبة الكتف
L 1 / L 2 = 1.3 مما يعطي زيادة في القوة من الأذن الداخلية بمقدار 1.3 مرة (الشكل 4.5).
أرز. 4.5.تمثيل تخطيطي لتشغيل النظام العظمي كرافعة
لذلك، تؤثر قوة F 2 = 1.3F 1 على النافذة البيضاوية، مما يؤدي إلى خلق ضغط صوتي P 2 في الوسط السائل للأذن الداخلية، وهو ما يساوي
تظهر الحسابات التي تم إجراؤها أنه عندما يمر الصوت عبر الأذن الوسطى، يزداد مستوى شدته بمقدار 28 ديسيبل. فقدان مستوى شدة الصوت أثناء الانتقال من الهواء إلى السائل هو 29 ديسيبل. يبلغ إجمالي فقدان الشدة 1 ديسيبل فقط بدلاً من 29 ديسيبل التي قد تحدث في غياب الأذن الوسطى.
وظيفة أخرى للأذن الوسطى هي إضعاف نقل الاهتزازات في حالة الصوت عالي الشدة. وبمساعدة العضلات، يمكن إضعاف الاتصال بين العظام بشكل انعكاسي عندما تكون شدة الصوت مرتفعة للغاية.
تغير قوي في الضغط بيئة(على سبيل المثال، المرتبط بالتغير في الارتفاع) يمكن أن يسبب تمدد طبلة الأذن، مصحوبًا بألم، أو حتى تمزق. للحماية من تغيرات الضغط هذه، صغيرة فناة اوستاكي،الذي يربط تجويف الأذن الوسطى به الجزء العلويالحلق (مع الغلاف الجوي).
4.4. دور الأذن الداخلية
نظام استقبال الصوت في المعينة السمعية هو الأذن الداخلية والقوقعة التي تدخل إليها.
الأذن الداخلية عبارة عن تجويف مغلق. هذا التجويف، الذي يسمى المتاهة، لديه شكل معقدومليئة بالسوائل - perilymph. وتتكون من جزأين رئيسيين: القوقعة، التي تحول الاهتزازات الميكانيكية إلى إشارة كهربائية، ونصف دائرة الجهاز الدهليزي، الذي يضمن توازن الجسم في مجال الجاذبية.
هيكل الحلزون
الحلزون أجوف تكوين العظاميبلغ طولها 35 ملم ولها شكل حلزوني مخروطي الشكل يحتوي على 2.5 ضفيرة.
يظهر المقطع العرضي للقوقعة في الشكل. 4.6.
على طول القوقعة بالكامل، يوجد قسمان غشائيان على طولها، يسمى أحدهما الغشاء الدهليزي,والآخر - الغشاء الرئيسي.الفضاء بين
أرز. 4.6.الهيكل التخطيطي للقوقعة التي تحتوي على القنوات: ب - الدهليزي. ب - طبل. يو - القوقعة. RM - الغشاء الدهليزي (ريسنر) ؛ PM - لوحة الغلاف؛ OM - الغشاء الرئيسي (القاعدي) ؛ كو - عضو كورتي
وهي - القناة القوقعية - مملوءة بسائل يسمى اللمف الباطن.
تمتلئ القنوات الدهليزية والطبلية بسائل خاص - الليمف المحيطي. في الجزء العلوي من القوقعة تكون متصلة ببعضها البعض. تنتقل اهتزازات الركاب إلى غشاء النافذة البيضاوية، ومنه إلى اللمف المحيطي للقناة الدهليزية، ثم من خلال الغشاء الدهليزي الرقيق إلى اللمف الباطن للقناة القوقعية. تنتقل اهتزازات اللمف الباطن إلى الغشاء الرئيسي الذي يقع عليه عضو كورتي، والذي يحتوي على خلايا شعر حساسة (حوالي 24000)، والتي تنشأ فيها إمكانات كهربائية، تنتقل عبر العصب السمعي إلى الدماغ.
ينتهي الممر الطبلي بغشاء نافذة مستدير يعوض عن حركات الليمف المحيطي.
يبلغ طول الغشاء الرئيسي حوالي 32 ملم. إنه غير متجانس للغاية في شكله: فهو يتوسع وينحف في الاتجاه من النافذة البيضاوية إلى قمة القوقعة. ونتيجة لذلك، فإن المعامل المرن للغشاء الرئيسي بالقرب من قاعدة القوقعة يكون أكبر بحوالي 100 مرة مما هو عليه عند القمة.
الخصائص الانتقائية للتردد للغشاء الرئيسي للقوقعة
الغشاء الرئيسي هو خط غير متجانس لنقل الإثارة الميكانيكية. عندما يعمل التحفيز الصوتي، تنتشر الموجة على طول الغشاء الرئيسي، وتعتمد درجة التوهين على التردد: كلما انخفض تردد التحفيز، كلما انتشرت الموجة على طول الغشاء الرئيسي من النافذة البيضاوية. لذلك، على سبيل المثال، موجة بتردد 300 هرتز سوف تنتشر حوالي 25 ملم من النافذة البيضاوية قبل التوهين، والموجة بتردد 100 هرتز سوف تنتشر حوالي 30 ملم.
يُعتقد حاليًا أن إدراك طبقة الصوت يتحدد من خلال موضع الاهتزاز الأقصى للغشاء الرئيسي.
تذبذبات الغشاء القاعدي تحفز الخلايا المستقبلة الموجودة في عضو كورتي، مما يؤدي إلى نقل جهود الفعل عن طريق العصب السمعي إلى القشرة الدماغية.
4.5. تحديد موضع مصدر الصوت في المستوى الأفقي - تأثير بكلتا الأذنين
تأثير بكلتا الأذنين- القدرة على ضبط الاتجاه لمصدر الصوت في المستوى الأفقي. يتم توضيح جوهر التأثير في الشكل. 4.7.
دع مصدر الصوت يوضع بالتناوب عند النقاط أ، ب، ج. من النقطة أ، الواقعة أمام الوجه مباشرة، تدخل موجة الصوت كلتا الأذنين بالتساوي، ويكون مسار موجة الصوت إلى الأذنين هو نفسه، أي. بالنسبة لكلتا الأذنين، فإن فرق المسار δ وفرق الطور Δφ للموجات الصوتية يساوي الصفر: δ = 0، Δφ = 0. لذلك، فإن الموجات الواردة لها نفس الطور والشدة.
من النقطة B، تصل الموجة الصوتية إلى الأذنين اليسرى واليمنى في مراحل مختلفة وبشدة مختلفة، لأنها تنتقل إلى الأذنين مسافة مختلفة.
إذا كان المصدر يقع عند النقطة C، مقابل إحدى الأذنين، ففي هذه الحالة يمكن أخذ فرق المسار δ مساويًا للمسافة بين الأذنين: δ ≈ L ≈ 17 سم = 0.17 م، وفي هذه الحالة يكون الطور يمكن حساب الفرق Δφ باستخدام الصيغة: Δφ = (2π/lect) δ. للتردد ν = 1000 هرتز و الخامس« 340 م/ث δ = v/ν = 0.34 م، ومن هنا نحصل على: Δφ = (2π/π) δ = (2π/0.340)*0.17 = π. في هذا المثال، تصل الموجات في الطور المضاد.
جميع الاتجاهات الحقيقية لمصدر الصوت في المستوى الأفقي سوف تتوافق مع فرق الطور من 0 إلى π (من 0
وبالتالي، فإن فرق الطور والكثافة غير المتساوية للموجات الصوتية التي تدخل آذان مختلفة، توفير تأثير بكلتا الأذنين. رجل ذو قاعدة
أرز. 4.7.توطين مختلف لمصدر الصوت (A، B، C) في المستوى الأفقي: L - المسافة بين الأذنين
مع السمع العادي، يمكنه تثبيت الاتجاه إلى مصدر الصوت بفارق طور قدره 6 درجات، وهو ما يتوافق مع تحديد الاتجاه إلى مصدر الصوت بدقة 3 درجات.
4.6. تحديد موقع مصدر الصوت في المستوى الرأسي
دعونا الآن نفكر في الحالة التي يكون فيها مصدر الصوت في مستوى رأسي متعامد مع الخط المستقيم الذي يصل بين الأذنين. وفي هذه الحالة، يكون البعد متساويًا عن كلتا الأذنين ولا يوجد فرق في الطور. قيم شدة الصوت التي تدخل الأذنين اليمنى واليسرى هي نفسها. ويبين الشكل 4.8 مصدرين من هذا القبيل (A وC). هل سيفرق السمعهذه المصادر؟ نعم. في هذه الحالة، سيحدث هذا بسبب الشكل الخاص للأذن، والذي (الشكل) يساعد في تحديد توطين مصدر الصوت.
الصوت القادم من هذه المصادر يصل إلى الأذنين بزوايا مختلفة. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن حيود الموجات الصوتية عند الأذنين يحدث بشكل مختلف. ونتيجة لذلك، يتم فرض طيف الإشارة الصوتية التي تدخل القناة السمعية الخارجية على الحد الأقصى والحد الأدنى للحيود، اعتمادًا على موضع مصدر الصوت. تتيح هذه الاختلافات تحديد موضع مصدر الصوت في المستوى الرأسي. على ما يبدو، نتيجة لتجربة الاستماع الواسعة، تعلم الناس ربط الخصائص الطيفية المختلفة بالاتجاهات المقابلة. وهذا ما تؤكده البيانات التجريبية. على وجه الخصوص، ثبت أنه يمكن "خداع" الأذن من خلال اختيار خاص للتركيب الطيفي للصوت. وهكذا، فإن الشخص يدرك موجات صوتية تحتوي على الجزء الأكبر من الطاقة في منطقة 1 كيلو هرتز،
أرز. 4.8.توطين مختلف لمصدر الصوت في المستوى الرأسي
مترجمة "خلف" بغض النظر عن الاتجاه الفعلي. يُنظر إلى الموجات الصوتية ذات الترددات الأقل من 500 هرتز وفي منطقة 3 كيلو هرتز على أنها موضعية "في الأمام". مصادر الصوت، التي تحتوي على معظم الطاقة في منطقة 8 كيلو هرتز، يتم التعرف عليها على أنها محلية "من الأعلى".
4.7. أجهزة السمع والأطراف الصناعية. قياس الطبل
يمكن تعويض فقدان السمع نتيجة لضعف توصيل الصوت أو الضرر الجزئي لإدراك الصوت بمساعدة مكبرات الصوت. في السنوات الاخيرةهناك تقدم كبير في هذا المجال يرتبط بتطور علم السمع والإدخال السريع للتطورات في المعدات الكهروصوتية المعتمدة على الإلكترونيات الدقيقة. تم إنشاء معينات سمعية مصغرة تعمل في نطاق ترددي واسع.
ومع ذلك، في بعض الأشكال الشديدة من فقدان السمع والصمم، لا تساعد المعينات السمعية المرضى. يحدث هذا، على سبيل المثال، عندما يرتبط الصمم بتلف جهاز مستقبلات القوقعة. وفي هذه الحالة، لا تقوم القوقعة بتوليد إشارات كهربائية عند تعرضها للاهتزازات الميكانيكية. يمكن أن يكون سبب هذه الآفات جرعة غير صحيحة من الأدوية المستخدمة لعلاج الأمراض التي لا تتعلق على الإطلاق بأمراض الأنف والأذن والحنجرة. حاليًا، من الممكن إعادة التأهيل الجزئي للسمع لدى هؤلاء المرضى. للقيام بذلك، من الضروري زرع أقطاب كهربائية في القوقعة وتطبيق إشارات كهربائية عليها تتوافق مع تلك التي تنشأ عند التعرض لمحفز ميكانيكي. يتم تنفيذ هذه الأطراف الصناعية ذات الوظيفة الرئيسية للقوقعة باستخدام الأطراف الاصطناعية القوقعية.
قياس الطبل -طريقة لقياس امتثال أجهزة توصيل الصوت للجهاز السمعي تحت تأثير تغيرات الأجهزة في ضغط الهواء في قناة الأذن.
تسمح لك هذه الطريقة بتقييم الحالة الوظيفية لطبلة الأذن، وتنقل السلسلة العظمية السمعية، والضغط في الأذن الوسطى، ووظيفة الأنبوب السمعي.
أرز. 4.9.تحديد مدى امتثال جهاز توصيل الصوت باستخدام قياس الطبل
تبدأ الدراسة بتركيب مسبار عليه قالب للأذن يعمل على إغلاق قناة الأذن في بداية القناة السمعية الخارجية. من خلال المسبار، يتم إنشاء ضغط زائد (+) أو غير كافٍ (-) في قناة الأذن، ومن ثم يتم توصيل موجة صوتية ذات شدة معينة. بعد أن وصلت إلى طبلة الأذن، تنعكس الموجة جزئيًا وتعود إلى المسبار (الشكل 4.9).
يتيح لنا قياس شدة الموجة المنعكسة الحكم على قدرات توصيل الصوت في الأذن الوسطى. كلما زادت شدة الموجة الصوتية المنعكسة، قلت حركة نظام توصيل الصوت. مقياس الامتثال الميكانيكي للأذن الوسطى هو معلمة التنقل,تقاس بالوحدات التقليدية.
أثناء الدراسة، يتغير الضغط في الأذن الوسطى من +200 إلى -200 ديسيبل باسكال. عند كل قيمة ضغط يتم تحديد معلمة التنقل. نتيجة الدراسة هي مخطط طبلي يعكس اعتماد معلمة التنقل على القيمة الضغط الزائدفي قناة الأذن. في غياب أمراض الأذن الوسطى، لوحظ الحد الأقصى للتنقل في غياب الضغط الزائد (P = 0) (الشكل 4.10).
أرز. 4.10.مخططات الطبل بدرجات متفاوتة من حركة النظام
تشير زيادة الحركة إلى عدم كفاية مرونة طبلة الأذن أو خلع العظيمات السمعية. يشير انخفاض الحركة إلى الصلابة المفرطة في الأذن الوسطى، المرتبطة، على سبيل المثال، بوجود السوائل.
مع أمراض الأذن الوسطى، يتغير مظهر مخطط الطبلة
4.8. مهام
1. حجم الأذن هو d = 3.4 cm، وعند أي تردد يمكن ملاحظة ظاهرة الحيود في الأذن؟ حل
تصبح ظاهرة الحيود ملحوظة عندما يكون الطول الموجي مشابهًا لحجم العائق أو الشق: ≥ ≥ d. في أطوال أقصرموجات أو ترددات عاليةيصبح الحيود مهملاً.
ν = v/ν = 3.34، ν = v/d = 334/3.34*10 -2 = 10 4 هرتز. إجابة:أقل من 10 4 هرتز.
أرز. 4.11.الأنواع الرئيسية من طبلة الأذن لأمراض الأذن الوسطى: أ - غياب علم الأمراض. ب – نضحي التهاب الأذن الوسطى; ج - انتهاك سالكية الأنبوب السمعي. د- التغيرات الضامرةطبلة الأذن؛ هـ - تمزق عظيمات السمع
2. تحديد القوة القصوى المؤثرة على طبلة أذن الشخص (المساحة S = 64 مم2) في حالتين: أ) عتبة السمع؛ ب) العتبة ألم. خذ تردد الصوت ليكون 1 كيلو هرتز.
حل
ضغوط الصوت المقابلة لعتبات السمع والألم تساوي ΔΡ 0 = 3?10 -5 Pa و ΔP m = 100 Pa، على التوالي. F = ΔΡ*S. استبدال قيم العتبة التي نحصل عليها: F 0 = 310 -5 ?64?10 -6 = 1.9-10 -9 H; ف م = 100؟ 64-10 -6 = 6.410 -3 ح.
إجابة:أ) F 0 = 1.9 نانومتر؛ ب) F م = 6.4 مليون.
3. الفرق في مسار الموجات الصوتية الواصلة إلى اليسار و الاذن اليمنىشخص، هو χ = 1 سم حدد تحول الطور بين كلا الإحساسين الصوتيين لنغمة ترددها 1000 هرتز.
حل
فرق الطور الناتج عن اختلاف السكتة يساوي: Δφ = 2πνχ/ν = 6.28x1000x0.01/340 = 0.18. إجابة:Δφ = 0.18.
ويطلق علماء المورفولوجيا على هذا الهيكل اسم العضوية والتوازن (Organum Vestibulo-Cochleare). وله ثلاثة أقسام:
- الأذن الخارجية (القناة السمعية الخارجية، الأذن مع العضلات والأربطة)؛
- الأذن الوسطى (التجويف الطبلي، الزوائد الخشاءية، الأنبوب السمعي)
- (متاهة غشائية تقع في المتاهة العظمية داخل الهرم العظمي).
1. تقوم الأذن الخارجية بتركيز الذبذبات الصوتية وتوجيهها نحو الفتحة السمعية الخارجية.
2. تقوم القناة السمعية بتوصيل الاهتزازات الصوتية إلى طبلة الأذن
3. طبلة الأذن عبارة عن غشاء يهتز تحت تأثير الصوت.
4. المطرقة بمقبضها متصلة بوسط طبلة الأذن بمساعدة الأربطة، ورأسها متصل بالسندان (5) الذي بدوره متصل بالركاب (6).
تساعد العضلات الصغيرة على نقل الصوت عن طريق تنظيم حركة هذه العظيمات.
7. يربط أنبوب استاكيوس (أو السمعي) الأذن الوسطى بالبلعوم الأنفي. عندما يتغير ضغط الهواء المحيط، يتم تعادل الضغط على جانبي طبلة الأذن الأنبوب السمعي.
يتكون عضو كورتي من عدد من الخلايا الحسية الحاملة للشعر (12) والتي تغطي الغشاء القاعدي (13). تلتقط الخلايا الشعرية الموجات الصوتية وتحولها إلى نبضات كهربائية. ثم تنتقل هذه النبضات الكهربائية على طول العصب السمعي (11) إلى الدماغ. يتكون العصب السمعي من آلاف الألياف العصبية الصغيرة. تبدأ كل ألياف من جزء محدد من القوقعة وتنقل ترددًا صوتيًا محددًا. تنتقل الأصوات ذات التردد المنخفض عبر ألياف تنبعث من قمة القوقعة(14)، وتنتقل الأصوات عالية التردد عبر ألياف متصلة بقاعدتها. وبالتالي فإن وظيفة الأذن الداخلية هي تحويل الاهتزازات الميكانيكية إلى اهتزازات كهربائية، حيث أن الدماغ لا يستطيع إلا إدراك الإشارات الكهربائية.
الأذن الخارجيةهو جهاز لجمع الصوت. تقوم القناة السمعية الخارجية بتوصيل الاهتزازات الصوتية إلى طبلة الأذن. طبلة الأذن، التي تفصل الأذن الخارجية عن التجويف الطبلي، أو الأذن الوسطى، هي عبارة عن حاجز رفيع (0.1 مم) على شكل قمع داخلي. يهتز الغشاء تحت تأثير الاهتزازات الصوتية التي تصل إليه عبر القناة السمعية الخارجية.
تلتقط الأذنين الاهتزازات الصوتية (في الحيوانات يمكن أن تتجه نحو مصدر الصوت) وتنتقل عبر القناة السمعية الخارجية إلى طبلة الأذن، التي تفصل الأذن الخارجية عن الأذن الوسطى. يعد التقاط الصوت وعملية الاستماع بكلتا الأذنين - ما يسمى بالسمع بكلتا الأذنين - أمرًا مهمًا لتحديد اتجاه الصوت. تصل الاهتزازات الصوتية القادمة من الجانب إلى أقرب أذن قبل الأذن الأخرى ببضعة أجزاء من عشرة آلاف من الثانية (0.0006 ثانية). وهذا الاختلاف الضئيل في زمن وصول الصوت إلى كلتا الأذنين يكفي لتحديد اتجاهه.
الأذن الوسطىهو جهاز موصل للصوت. وهو تجويف هوائي يتصل عبر الأنبوب السمعي (أوستاكيوس) بتجويف البلعوم الأنفي. تنتقل الاهتزازات من طبلة الأذن عبر الأذن الوسطى عن طريق 3 عظيمات سمعية متصلة ببعضها البعض - المطرقة والسندان والركاب، والأخيرة عبر غشاء النافذة البيضاوية تنقل هذه الاهتزازات إلى السائل الموجود في الأذن الداخلية - com.perilymph.
نظرًا لخصائص هندسة العظيمات السمعية، تنتقل اهتزازات طبلة الأذن ذات السعة المنخفضة ولكن القوة المتزايدة إلى الركابي. بالإضافة إلى ذلك، فإن سطح الركابي أصغر بـ 22 مرة من طبلة الأذن، مما يزيد من ضغطه على غشاء النافذة البيضاوي بنفس المقدار. ونتيجة لذلك، حتى الموجات الصوتية الضعيفة التي تعمل على طبلة الأذن يمكن أن تتغلب على مقاومة غشاء النافذة البيضاوية للدهليز وتؤدي إلى اهتزازات السائل في القوقعة.
أثناء الأصوات القوية، تقلل العضلات الخاصة من حركة طبلة الأذن والعظيمات السمعية، مما يؤدي إلى تكييف المعينة السمعية مع مثل هذه التغييرات في المحفز وحماية الأذن الداخلية من التدمير.
بفضل الاتصال عبر قناة استاكيوس تجويف الهواءالأذن الوسطى مع التجويف الأنفي البلعومي يصبح من الممكن معادلة الضغط على جانبي طبلة الأذن مما يمنع تمزقها أثناء التغيرات الكبيرة في الضغط أثناء بيئة خارجية- عند الغوص تحت الماء أو التسلق إلى المرتفعات أو إطلاق النار وما إلى ذلك. هذه هي وظيفة الأذن السمعية.
هناك عضلتان في الأذن الوسطى: الموترة الطبلية والركابية. الأول منهما، ينقبض، يزيد من توتر طبلة الأذن وبالتالي يحد من سعة اهتزازاتها أثناء الأصوات القوية، والثاني يثبت الركاب وبالتالي يحد من حركاتها. يحدث الانكماش المنعكس لهذه العضلات بعد 10 مللي ثانية من ظهور صوت قوي ويعتمد على سعته. وهذا يحمي الأذن الداخلية تلقائيًا من الحمل الزائد. في حالة حدوث تهيج قوي لحظي (الصدمات والانفجارات وما إلى ذلك)، فإن آلية الحماية هذه ليس لديها وقت للعمل، مما قد يؤدي إلى ضعف السمع (على سبيل المثال، بين المفجرين والمدفعية).
الأذن الداخليةهو جهاز إدراك الصوت. تقع في هرم العظم الصدغي وتحتوي على القوقعة التي تشكل عند الإنسان 2.5 دورة حلزونية. تنقسم قناة القوقعة الصناعية إلى قسمين، الغشاء الرئيسي والغشاء الدهليزي إلى 3 ممرات ضيقة: العلوي (السكالا الدهليزي)، الأوسط (القناة الغشائية) والسفلي (سكالا تيمباني). يوجد في الجزء العلوي من القوقعة فتحة تربط القنوات العلوية والسفلية في قناة واحدة، تنتقل من النافذة البيضاوية إلى أعلى القوقعة ثم إلى النافذة المستديرة. تجويفه مملوء بالسوائل - اللمف المحيطي، وتجويف القناة الغشائية الوسطى مملوء بسائل ذو تركيبة مختلفة - اللمف الباطن. يوجد في القناة الوسطى جهاز إدراك الصوت - عضو كورتي، حيث توجد مستقبلات ميكانيكية للاهتزازات الصوتية - خلايا الشعر.
الطريق الرئيسي لتوصيل الأصوات إلى الأذن هو الهواء. يهتز الصوت المقترب طبلة الأذن، ثم تنتقل الاهتزازات عبر سلسلة العظيمات السمعية إلى النافذة البيضاوية. وفي الوقت نفسه، تحدث أيضًا اهتزازات الهواء في التجويف الطبلي، والتي تنتقل إلى غشاء النافذة المستديرة.
هناك طريقة أخرى لإيصال الأصوات إلى القوقعة وهي النسيج أو توصيل العظام . في هذه الحالة، يؤثر الصوت مباشرة على سطح الجمجمة، مما يؤدي إلى اهتزازها. المسار العظمي لنقل الصوت يكتسب أهمية عظيمةفي حالة ملامسة جسم مهتز (على سبيل المثال، جذع الشوكة الرنانة) للجمجمة، وكذلك في أمراض نظام الأذن الوسطى، عندما ينتهك انتقال الأصوات من خلال سلسلة العظيمات السمعية. بالإضافة إلى مسار الهواء لتوصيل الموجات الصوتية، هناك مسار نسيجي أو عظمي.
تحت تأثير الاهتزازات الصوتية المحمولة جواً، وكذلك عندما تتلامس الهزازات (على سبيل المثال، الهاتف العظمي أو الشوكة الرنانة العظمية) مع غلاف الرأس، تبدأ عظام الجمجمة في الاهتزاز (تبدأ متاهة العظام أيضًا ليهتز). استنادًا إلى أحدث البيانات (بيكيسي وآخرون)، يمكن الافتراض أن الأصوات التي تنتشر على طول عظام الجمجمة تثير عضو كورتي فقط إذا تسببت، مثل موجات الهواء، في تقوس جزء معين من الغشاء الرئيسي.
إن قدرة عظام الجمجمة على توصيل الصوت تفسر لماذا يبدو صوته المسجل على الشريط غريبًا بالنسبة للشخص نفسه عند تشغيل التسجيل، بينما يتعرف عليه الآخرون بسهولة. الحقيقة هي أن التسجيل على الشريط لا يعيد إنتاج صوتك بالكامل. عادة، عند التحدث، لا تسمع فقط تلك الأصوات التي يسمعها محاوروك أيضًا (أي تلك الأصوات التي يتم إدراكها بسبب توصيل الهواء السائل)، ولكن أيضًا تلك الأصوات منخفضة التردد، التي يكون موصلها هو عظامك جمجمة. ومع ذلك، عند الاستماع إلى تسجيل صوتك على شريط، فإنك تسمع فقط ما يمكن تسجيله - الأصوات التي يكون موصلها الهواء.
السمع بكلتا الأذنين . الإنسان والحيوانات لديهم السمع المكانيأي القدرة على تحديد موضع مصدر الصوت في الفضاء. وتعتمد هذه الخاصية على وجود السمع بكلتا الأذنين، أو الاستماع بالأذنين. ومن المهم أيضًا أن يكون لديه نصفين متماثلين على جميع المستويات. حدة السمع بكلتا الأذنين لدى البشر عالية جدًا: يتم تحديد موضع مصدر الصوت بدقة زاوية واحدة. الأساس في ذلك هو قدرة الخلايا العصبية في الجهاز السمعي على تقييم الاختلافات بين الأذنين (interaural) في وقت وصول الصوت إلى اليمين و الأذن اليسرىوشدة الصوت في كل أذن. إذا كان مصدر الصوت يقع بعيدًا عن الخط الأوسط للرأس، فإن موجة الصوت تصل إلى إحدى الأذنين مبكرًا قليلًا وتكون قوتها أكبر من الأذن الأخرى. يرتبط تقييم مسافة مصدر الصوت من الجسم بإضعاف الصوت وتغيير جرسه.
عندما يتم تحفيز الأذنين اليمنى واليسرى بشكل منفصل عبر سماعات الرأس، فإن التأخير بين الأصوات الذي يصل إلى 11 ميكروثانية أو فرق قدره 1 ديسيبل في شدة الصوتين يؤدي إلى تحول واضح في موضع مصدر الصوت من خط الوسط نحو صوت سابق أو أقوى. تتناغم المراكز السمعية بشكل حاد مع نطاق معين من الاختلافات بين الأذنين في الوقت والشدة. كما تم العثور على خلايا تستجيب فقط لاتجاه معين لحركة مصدر الصوت في الفضاء.
يدرك المحلل السمعي اهتزازات الهواء ويحول الطاقة الميكانيكية لهذه الاهتزازات إلى نبضات يتم إدراكها في القشرة الدماغية على أنها أحاسيس صوتية.
يشمل الجزء الإدراكي للمحلل السمعي الأذن الخارجية والوسطى والداخلية (الشكل 11.8). يتم تمثيل الأذن الخارجية بالأذن (ماسك الصوت) والخارجية قناة الأذنويبلغ طولها 21-27 ملم وقطرها 6-8 ملم. يتم فصل الأذنين الخارجية والوسطى عن طريق طبلة الأذن - وهو غشاء ضعيف المرونة وضعيف التمدد.
تتكون الأذن الوسطى من سلسلة من العظام المترابطة: المطرقة، والسندان، والركاب. يتم ربط مقبض المطرقة بغشاء الطبلة، وقاعدة الركابي متصلة بالنافذة البيضاوية. هذا نوع من مكبرات الصوت التي تعمل على تضخيم الاهتزازات 20 مرة. تحتوي الأذن الوسطى أيضًا على عضلتين صغيرتين ترتبطان بالعظام. يؤدي تقلص هذه العضلات إلى انخفاض الاهتزازات. يتم معادلة الضغط في الأذن الوسطى عن طريق قناة استاكيوس، التي تفتح في تجويف الفم.
ترتبط الأذن الداخلية بالأذن الوسطى عن طريق النافذة البيضاوية التي يتصل بها الركاب. يوجد في الأذن الداخلية جهاز مستقبلي مكون من محللين - إدراكي وسمعي (الشكل 11.9). يتم تمثيل جهاز مستقبلات السمع بواسطة القوقعة. تتكون القوقعة، التي يبلغ طولها 35 ملم ولها 2.5 حلقًا، من جزء عظمي وغشائي. ينقسم الجزء العظمي بغشاءين: الرئيسي والدهليزي (ريزنر) إلى ثلاث قنوات (العلوي - الدهليزي، السفلي - الطبلي، الأوسط - الطبلي). الجزء الأوسط يسمى ممر القوقعة (الغشائي). في القمة، ترتبط القنوات العلوية والسفلية بواسطة هيليكوتريما. تمتلئ القنوات العلوية والسفلية من القوقعة بالليمف المحيطي، والقنوات الوسطى باللمف الباطن. يشبه Perilymph البلازما في التركيب الأيوني، ويشبه اللمف الباطن السائل داخل الخلايا (100 مرة أكثر من أيونات K و10 مرات أكثر من أيونات Na).
يتكون الغشاء الرئيسي من ألياف مرنة ضعيفة التمدد، لذلك يمكن أن تهتز. على الغشاء الرئيسي - في القناة الوسطى - توجد مستقبلات إدراكية للصوت - عضو كورتي (4 صفوف من الخلايا الشعرية - 1 داخلي (3.5 ألف خلية) و3 خارجي - 25-30 ألف خلية). أعلاه هو الغشاء السقفي.
آليات الاهتزازات الصوتية. تؤدي الموجات الصوتية التي تمر عبر القناة السمعية الخارجية إلى اهتزاز طبلة الأذن، مما يؤدي إلى تحرك عظام وغشاء النافذة البيضاوية. يتأرجح اللمف المحيطي وتتلاشى التذبذبات نحو القمة. تنتقل اهتزازات اللمف المحيطي إلى الغشاء الدهليزي، ويبدأ الأخير في اهتزاز اللمف الباطن والغشاء الرئيسي.
يتم تسجيل ما يلي في القوقعة: 1) الجهد الإجمالي (بين عضو كورتي والقناة الوسطى - 150 مللي فولت). ولا يرتبط بتوصيل الاهتزازات الصوتية. ويرجع ذلك إلى مستوى عمليات الأكسدة والاختزال. 2) إمكانات عمل العصب السمعي. في علم وظائف الأعضاء، يُعرف أيضًا تأثير ثالث - الميكروفون، والذي يتكون مما يلي: إذا تم إدخال أقطاب كهربائية في قوقعة الأذن وتوصيلها بميكروفون، بعد تضخيمها مسبقًا، ونطق كلمات مختلفة في أذن القطة، فإن الميكروفون يستنسخ نفس الكلمات. يتم إنشاء التأثير الميكروفوني من سطح خلايا الشعر، حيث يؤدي تشوه الشعر إلى ظهور فرق محتمل. إلا أن هذا التأثير يتجاوز طاقة الاهتزازات الصوتية التي سببته. ومن ثم فإن إمكانات الميكروفون هي تحويل معقد للطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، وترتبط بـ العمليات الأيضيةفي خلايا الشعر. موقع الإمكانات الميكروفونية هو منطقة جذور الشعر في خلايا الشعر. تفرض الاهتزازات الصوتية المؤثرة على الأذن الداخلية تأثيرًا ميكروفونيًا على إمكانات القوقعة الداخلية.
يختلف إجمالي الإمكانات عن إمكانات الميكروفون من حيث أنه لا يعكس شكل الموجة الصوتية، بل يعكس غلافها ويحدث عندما تعمل الأصوات عالية التردد على الأذن (الشكل 11.10).
يتم إنشاء إمكانات عمل العصب السمعي نتيجة للإثارة الكهربائية التي تحدث في خلايا الشعر في شكل تأثير الميكروفون وإمكانات المبلغ.
هناك نقاط اشتباك عصبي بين الخلايا الشعرية والنهايات العصبية، وتتم آليات نقل المواد الكيميائية والكهربائية.
آلية نقل الصوت بترددات مختلفة.لفترة طويلة، سيطر نظام الرنان على علم وظائف الأعضاء. نظرية هيلمهولتز: أوتار ذات أطوال مختلفة مشدودة على الغشاء الرئيسي، مثل القيثارة، لها ترددات اهتزاز مختلفة. عندما يتعرض للصوت، فإن ذلك الجزء من الغشاء الذي تم ضبطه على الرنين عند تردد معين يبدأ في الاهتزاز. اهتزازات الخيوط المشدودة تهيج المستقبلات المقابلة. إلا أن هذه النظرية تتعرض للنقد، لأن الأوتار غير مشدودة ولا توجد اهتزازات في كل منها هذه اللحظةتشمل الكثير من الألياف الغشائية.
يستحق الاهتمام نظرية بيكيس. هناك ظاهرة رنين في القوقعة، ومع ذلك، فإن الركيزة الرنانة ليست ألياف الغشاء الرئيسي، ولكنها عمود من السائل بطول معين. ووفقا لبيكشي، كلما زاد تردد الصوت، كلما قصر طول العمود المتذبذب للسائل. تحت تأثير الأصوات ذات التردد المنخفض، يزداد طول العمود المتأرجح للسائل، ويلتقط معظم الغشاء الرئيسي، ولا تهتز الألياف الفردية، بل جزء كبير منها. كل خطوة تتوافق مع عدد معين من المستقبلات.
حاليًا، النظرية الأكثر شيوعًا لإدراك الصوت بترددات مختلفة هي "نظرية المكان"، والتي بموجبها لا يتم استبعاد مشاركة الخلايا المدركة في تحليل الإشارات السمعية. من المفترض أن خلايا الشعر الموجودة في أجزاء مختلفة من الغشاء الرئيسي لها قدرة مختلفة على التأثير تصورات سليمةأي أننا نتحدث عن ضبط الخلايا الشعرية على أصوات ذات ترددات مختلفة.
يؤدي تلف أجزاء مختلفة من الغشاء الرئيسي إلى إضعاف الظواهر الكهربائية التي تحدث عند تهيج الأصوات ذات الترددات المختلفة.
حسب نظرية الرنين مناطق مختلفةتتفاعل اللوحة الرئيسية عن طريق اهتزاز أليافها مع أصوات ذات درجات مختلفة. تعتمد قوة الصوت على حجم اهتزازات الموجات الصوتية التي تدركها طبلة الأذن. كلما كان الصوت أقوى، كلما زاد اهتزاز الموجات الصوتية، وبالتالي طبلة الأذن، وتعتمد درجة الصوت على تردد اهتزازات الموجات الصوتية، وسيكون تردد الاهتزازات لكل وحدة زمنية أكبر. يتم إدراكها بواسطة عضو السمع على شكل نغمات أعلى (أصوات صوتية عالية النبرة) يتم إدراك اهتزازات الموجات الصوتية ذات التردد المنخفض بواسطة عضو السمع على شكل نغمات منخفضة (أصوات جهير وأصوات خشنة وأصوات) .
يبدأ إدراك درجة الصوت وكثافة الصوت وموقع مصدر الصوت عندما تدخل الموجات الصوتية إلى الأذن الخارجية، حيث تهتز طبلة الأذن. تنتقل اهتزازات الغشاء الطبلي من خلال نظام العظيمات السمعية للأذن الوسطى إلى غشاء النافذة البيضاوية، مما يسبب اهتزازات في محيط اللمف الدهليزي (العلوي). تنتقل هذه الاهتزازات من خلال المروحية إلى اللمف المحيطي لسكالة الطبل (أسفل) وتصل إلى النافذة المستديرة، مما يؤدي إلى إزاحة غشائها نحو تجويف الأذن الوسطى. تنتقل اهتزازات اللمف المحيطي أيضًا إلى اللمف الباطن للقناة الغشائية (الوسطى)، مما يتسبب في اهتزاز الغشاء الرئيسي، الذي يتكون من ألياف فردية ممتدة مثل أوتار البيانو. عند تعرضها للصوت، تبدأ ألياف الغشاء بالاهتزاز جنبًا إلى جنب مع الخلايا المستقبلة لعضو كورتي الموجودة عليها. في هذه الحالة، تتلامس شعيرات الخلايا المستقبلة مع الغشاء السقفي، وتتشوه أهداب الخلايا الشعرية. أولاً، تظهر إمكانات المستقبل، ثم إمكانات الفعل (النبض العصبي)، والتي يتم بعد ذلك نقلها على طول العصب السمعي ونقلها إلى أجزاء أخرى من المحلل السمعي.