Kuulmisorganit läbivate helilainete protsess. Kuulmisorganit läbivate helide jada

Funktsionaalsest vaatepunktist on kuulmisorgan (kuulmisanalüsaatori perifeerne osa) jagatud kaheks osaks:
1) helijuhtimisseade - välis- ja keskkõrv, samuti mõned elemendid (perilümf ja endolümf) sisekõrv;
2) helivastuvõtuseadmed – sisekõrv.

Aurikli poolt kogutud õhulained suunatakse väliskuulmekäiku ja lüüakse kuulmekile ja panna see vibreerima. Kuulmekile vibratsioon, mille pingeastet reguleerib lihase tensori trummikile vaheseina kokkutõmbumine, paneb liikuma sellega sulandunud haamri käepide. Malleus liigutab vastavalt inkust ja inkus liigutab jalust, mis sisestatakse sisekõrva viivasse foramen vovale'i. Eeskoja aknas olevate nihkete nihke suurust reguleerib stapedius lihase kontraktsioon. Seega edastab liikuvalt ühendatud luude kett trummikile võnkuvaid liigutusi vestibüüli akna suunas.

Klappide liikumine vestibüüli akna sees põhjustab labürindivedeliku liikumist, mis eendub kõrvaklaasi akna membraani väljapoole. Need liigutused on vajalikud spiraalorgani ülitundlike elementide toimimiseks. Esimesena liigub vestibüüli perilümf; selle võnked piki vestibulaarset skalaa tõusevad kõrvuti tippu, kanduvad helicotrema kaudu perilümfi scala tympani’sse ja laskuvad mööda seda membraani, mis katab akent košlea, mis on nõrk koht sisekõrva luu seinas ja näib naasvat trumliõõnde. Perilümfist kandub helivibratsioon edasi endolümfile ja selle kaudu spiraalorganile. Seega muutuvad õhuvõnked välis- ja keskkõrvas tänu kuulmisluude süsteemile membraanilabürindi vedeliku vibratsiooniks, põhjustades spiraalorgani spetsiaalsete kuulmiskarvarakkude ärritust, mis moodustavad kuulmisluude. kuulmisanalüsaatori retseptor.

Retseptoris, mis on nagu "tagurpidi" mikrofon, muundatakse vedeliku (endolümfi) mehaanilised vibratsioonid elektrilisteks, mis iseloomustavad närviprotsessi, mis levib mööda juhti ajukooresse.

Joonis 23. Heli vibratsioonide skeem.

Juuksedendriidid (bipolaarsed) lähenevad kuulmiskarvadele tundlikud rakud, mis on osa spiraalsõlmest, mis paikneb sealsamas kõrvakõrva keskosas. Spiraalse (kohleaarse) ganglioni bipolaarsete (juukse)rakkude aksonid moodustavad vestibulokokleaarse närvi (VIII kraniaalnärvide paar) kuulmisharu, mis lähevad sillas asuva kuulmisanalüsaatori tuumadesse (teine ​​kuulmisneuron), subkortikaalsed kuulmiskeskused neligeminaalses piirkonnas (kolmas kuulmisneuron) ja kortikaalne kuulmiskeskus oimusagara iga poolkera (joon. 9), kus need moodustuvad kuulmisaistingud. Kuulmisnärvis on umbes 30 000–40 000 aferentset kiudu. Vibreerivad karvarakud põhjustavad erutust ainult rangelt määratletud kuulmisnärvi kiududes ja seega ka ajukoore rangelt määratletud närvirakkudes. Iga poolkera saab teavet mõlemast kõrvast (binauraalne kuulmine), mis võimaldab määrata heli allika ja selle suuna. Kui kõlav objekt on vasakul, siis vasakust kõrvast tulevad impulsid ajju varem kui paremalt. See väike ajavahe võimaldab mitte ainult määrata suunda, vaid tajuda ka heliallikaid erinevatest ruumiosadest. Seda heli nimetatakse ruumiliseks või stereofooniliseks.

Seotud Informatsioon:

1. IV. KIRJAÕPILASTE ÕPETAMISPRAKTIKA KORRALDAMISE JA LÄBIVIIMISE TUNNUSED

Kuulmisanalüsaatori perifeerne osa on inimestel morfoloogiliselt ühendatud perifeerne osa vestibulaaranalüsaator ja morfoloogid nimetavad seda struktuuri organelukhaks ja tasakaaluks (organum vestibulo-cochleare). Sellel on kolm osa:

• väliskõrv (välimine kuulmekäik, auricle koos lihaste ja sidemetega);
• keskkõrv (trummiõõs, mastoidsed manused, kuulmistoru)
• sisekõrv (membraanne labürint, mis asub püramiidi sees asuvas luulabürindis ajaline luu).

1. Väliskõrv koondab helivibratsioonid ja suunab need väliskuulmisavasse.

2. Kuulmekäik juhib helivibratsiooni kuulmekile

3. Kuulmetõri on membraan, mis heliga kokkupuutel vibreerib.

4. Malleus oma käepidemega kinnitub sidemete abil kuulmekile keskosale ja selle pea on ühendatud inkussiga (5), mis omakorda kinnitub klambrite (6) külge.

Väikesed lihased aitavad heli edastada, reguleerides nende luude liikumist.

7. Eustachia (või kuulmis) toru ühendab keskkõrva ninaneeluga. Kui välisõhu rõhk muutub, ühtlustub rõhk mõlemal pool kuulmekile kuulmistoru.

8. Vestibulaarsüsteem. Meie kõrva vestibulaarsüsteem on osa keha tasakaalusüsteemist. Sensoorsed rakud annavad teavet meie pea asukoha ja liikumise kohta.

9. Sisekõrv on kuulmiselund, mis on otseselt ühendatud kuulmisnärviga. Teo nime määrab selle spiraalselt keerdunud kuju. See on luukanal, mis moodustab kaks ja pool keerdu spiraali ja on täidetud vedelikuga. Sisekõrva anatoomia on väga keeruline ja mõned selle funktsioonid on siiani uurimata.

Corti elund koosneb paljudest sensoorsetest, juukseid kandvatest rakkudest (12), mis katavad basilaarmembraani (13). Juukserakud võtavad üles helilained ja muundatakse elektrilisteks impulssideks. Need elektrilised impulsid edastatakse seejärel kaudu kuulmisnärv(11) ajju. Kuulmisnärv koosneb tuhandetest pisikestest närvikiud. Iga kiud saab alguse sisekõrva kindlast osast ja edastab kindlat helisagedust. Madala sagedusega helid edastatakse sisekõrva (14) tipust lähtuvate kiudude kaudu ja kõrgsageduslikud helid selle alusele ühendatud kiudude kaudu. Seega on sisekõrva ülesanne mehaaniliste vibratsioonide muutmine elektrilisteks, kuna aju suudab tajuda ainult elektrilisi signaale.

Väline kõrv on heli koguv seade. Väline kuulmekäik juhib helivibratsiooni kuulmekile. Kuulmetõri, mis eraldab väliskõrva trummiõõnest ehk keskkõrvast, on õhuke (0,1 mm) vahesein, mis on kujundatud sisemise lehtri kujuga. Membraan vibreerib välise kuulmekäigu kaudu sellele tulevate helivibratsioonide toimel.

Helivõnked võtavad kinni kõrvad (loomadel võivad need pöörduda heliallika poole) ja edastatakse väliskuulmekanali kaudu kuulmekile, mis eraldab väliskõrva keskkõrvast. Heli suuna määramisel on oluline heli püüdmine ja kogu kahe kõrvaga kuulamise protsess – nn binauraalne kuulmine. Küljelt tulevad helivõnked jõuavad lähimasse kõrva mõni kümnetuhandik sekundit (0,0006 s) varem kui teine. Sellest ebaolulisest erinevusest heli mõlemasse kõrva saabumise ajas piisab selle suuna määramiseks.

Keskkõrv on helijuhtiv seade. See on õhuõõnsus, mis ühendub kuulmistoru (Eustachia) kaudu ninaneelu õõnsusega. Trummikivist tulev vibratsioon läbi keskkõrva edastatakse omavahel ühendatud 3 kaudu kuulmisluud- haamer, incus ja stapes ning viimane ovaalse akna membraani kaudu edastab need vibratsioonid sisekõrvas asuvale vedelikule - perilümfile.

Kuulmisluude geomeetria iseärasuste tõttu kanduvad trummikile vähenenud amplituudiga, kuid suurema tugevusega vibratsioonid üle stappe. Lisaks on klambrite pind 22 korda väiksem kui kuulmekile, mis suurendab sama palju selle survet ovaalsele aknamembraanile. Selle tulemusel võivad isegi nõrgad kuulmekile mõjuvad helilained ületada vestibüüli ovaalse akna membraani takistust ja põhjustada kõrvitsas oleva vedeliku vibratsiooni.

Tugevate helide korral vähendavad spetsiaalsed lihased kuulmekile ja kuulmisluude liikuvust, kohanedes kuuldeaparaat sellistele stiimuli muutustele ja sisekõrva kaitsmisele hävimise eest.

Tänu keskkõrva õhuõõne kuulmistoru ühendamisele ninaneelu õõnsusega on võimalik ühtlustada rõhku mõlemal pool kuulmekile, mis hoiab ära selle rebenemise oluliste rõhumuutuste ajal. väliskeskkond- vee all sukeldumisel, kõrgustesse ronimisel, laskmisel jne. See on kõrva barofunktsioon.

Keskkõrvas on kaks lihast: tensor tympani ja stapedius. Neist esimene, kokkutõmbumine, suurendab kuulmekile pinget ja piirab seeläbi selle vibratsiooni amplituudi tugevate helide korral ning teine ​​fikseerib löögid ja piirab seeläbi selle liigutusi. Nende lihaste reflekskontraktsioon toimub 10 ms pärast algust tugev heli ja oleneb selle amplituudist. See kaitseb sisekõrva automaatselt ülekoormuse eest. Hetkeliste tugevate ärrituste (löögid, plahvatused jne) korral ei jõua see kaitsemehhanism tööle, mis võib põhjustada kuulmiskahjustusi (näiteks pommitajate ja suurtükiväelaste seas).

Sisekõrv on heli tajuv aparaat. See paikneb oimuluu püramiidis ja sisaldab kõrvitsat, mis inimestel moodustab 2,5 spiraalset keerdu. Sisekõrvakanal on jagatud kahe vaheseina, põhimembraani ja vestibulaarse membraaniga, kolmeks kitsaks käiguks: ülemine (scala vestibular), keskmine (membraanne kanal) ja alumine (scala tympani). Sisekõrva ülaosas on ava, mis ühendab ülemise ja alumise kanali ühtseks, suundudes ovaalsest aknast kuni kõri tippu ja seejärel ümaraknani. Selle õõnsus on täidetud vedelikuga - peri-lümfiga ja keskmise membraanse kanali õõnsus on täidetud erineva koostisega vedelikuga - endolümf. Keskmises kanalis on heli tajuv aparaat - Corti orel, milles on helivibratsiooni mehhanoretseptorid - juukserakud.

Peamine helide kõrva edastamise tee on õhus. Lähenev heli vibreerib kuulmekile ja seejärel kandub kuulmisluude ahela kaudu vibratsioon edasi ovaalsesse aknasse. Samal ajal tekivad ka trummiõõnes oleva õhu vibratsioonid, mis kanduvad edasi ümmarguse akna membraanile. Teine viis helisid kõrvakallile edastada on kangast või luu juhtivus . Sel juhul mõjub heli otse kolju pinnale, põhjustades selle vibratsiooni. Luurada heli edastamiseks muutub oluliseks vibreeriva eseme (näiteks häälehargi vars) kokkupuutel koljuga, samuti keskkõrvasüsteemi haiguste korral, kui helide edastamine läbi kuulmisluude ahela on häiritud. . Välja arvatud lennutee, on olemas koe ehk luu tee helilainete juhtimiseks õhuheli vibratsioonide mõjul, samuti siis, kui vibraatorid (näiteks luutelefon või luu häälehark) puutuvad kokku pea nahaga. , hakkavad kolju luud vibreerima (hakkavad vibreerima ja luu labürint). Viimaste andmete (Bekesy jt) põhjal võib oletada, et mööda koljuluid levivad helid erutavad Corti elundit vaid siis, kui need sarnaselt õhulainetega põhjustavad põhimembraani teatud lõigu kaardumist. Koljuluude võime heli juhtida selgitab, miks inimesele endale tundub lindile salvestatud hääl salvestise taasesitamisel võõrana, samas kui teised tunnevad selle kergesti ära. Fakt on see, et lindisalvestus ei reprodutseeri kogu teie häält. Tavaliselt kuulete rääkides mitte ainult neid helisid, mida ka teie vestluskaaslased kuulevad (st neid helisid, mida tajutakse õhu-vedeliku juhtivuse tõttu), vaid ka neid madala sagedusega helisid, mille juhiks on teie luud. kolju. Enda hääle lindistust kuulates kuulete aga ainult seda, mida saaks salvestada – helisid, mille dirigent on õhk. Binauraalne kuulmine . Inimestel ja loomadel on ruumiline kuulmine, see tähendab võime määrata heliallika asukohta ruumis. See omadus põhineb binauraalsel kuulmisel või kahe kõrvaga kuulamisel. Samuti on tema jaoks oluline, et kõigil tasanditel oleks kaks sümmeetrilist poolt. kuulmissüsteem. Binauraalse kuulmise teravus inimestel on väga kõrge: heliallika asukoht määratakse 1 nurgakraadi täpsusega. Selle aluseks on kuulmissüsteemi neuronite võime hinnata interauraalseid (kõrvadevahelisi) erinevusi heli saabumise ajas paremasse ja vasakusse kõrva ning heli intensiivsust kummaski kõrvas. Kui heliallikas asub pea keskjoonest eemal, jõuab helilaine ühte kõrva veidi varem ja on tugevama kui teise kõrva. Heliallika kehast kauguse hindamine on seotud heli nõrgenemise ja selle tämbri muutumisega.

Kui paremat ja vasakut kõrva stimuleeritakse kõrvaklappide kaudu eraldi, põhjustab helide vaheline viivitus kuni 11 μs või 1 dB kahe heli intensiivsuse erinevus heliallika asukoha ilmse nihke keskjoonest suunas. varasem või tugevam heli. Kuulmiskeskused sisaldavad neuroneid, mis on teravalt häälestatud teatud aja ja intensiivsuse interauraalsete erinevustega. Samuti on leitud rakke, mis reageerivad ainult heliallika teatud liikumissuunale ruumis.

Dr Howard Glicksman

Kõrv ja kuulmine

Suliseva oja rahustav heli; naerva lapse rõõmus naer; marssivate sõdurite trobikonna kasvav heli. Kõik need ja teised helid täidavad meie elu iga päev ja on tingitud meie võimest neid kuulda. Aga mis täpselt on heli ja kuidas seda kuulda? Lugege seda artiklit ja saate neile küsimustele vastused ja lisaks saate aru, milliseid loogilisi järeldusi saab teha makroevolutsiooni teooria kohta.

Heli! Millest me räägime?

Heli on tunne, mida kogeme molekulide vibreerimisel keskkond(tavaliselt õhk) tabas meie kuulmekile. Kui need õhurõhu muutused, mis määratakse kindlaks trummikile (keskkõrva) rõhu mõõtmisega aja suhtes, graafikusse aja suhtes, luuakse lainekuju. Üldiselt, mida valjem on heli, seda rohkem energiat selle tekitamiseks kulub ja seda rohkem ulatusõhurõhu muutused.

Helitugevust mõõdetakse detsibellid, kasutades lähtepunktina kuulmisläve taset (st helitugevust, mis võib mõnikord olla inimkõrvale vaevukuuldav). Helitugevuse mõõtmise skaala on logaritmiline, mis tähendab, et ükskõik milline hüpe ühest absoluutarv järgmisele, eeldusel, et see jagub kümnega (ja pidage meeles, et detsibell on vaid üks kümnendik bellist), tähendab järjestuse suurenemist kümnekordselt. Näiteks on kuulmisläve tase tähistatud 0-ga ja tavaline vestlus toimub ligikaudu 50 detsibelli juures, seega suurendatakse helitugevuse erinevust 10 võrra astmeni 50 ja jagatakse 10-ga, mis on võrdne 10-ga viienda astmeni või üks. sada tuhat korda suurem kui kuulmisläve taseme valjus. Või võtke näiteks heli, mis annab teile kõrvades tugeva valutunde ja võib tegelikult teie kõrva kahjustada. See heli kostab tavaliselt umbes 140 detsibelli amplituudiga; Heli, nagu plahvatus või reaktiivlennuk, tähendab heli intensiivsuse kõikumist, mis on 100 triljonit korda suurem kui kuulmislävi.

Mida väiksem on lainete vaheline kaugus, st rohkem laineid mahub ühe sekundi sisse, mida suurem on kõrgus või kõrgem sagedus kuuldav heli. Tavaliselt mõõdetakse seda tsüklites sekundis või hertsi (Hz). Inimkõrv on tavaliselt võimeline kuulma helisid, mille sagedus on vahemikus 20 Hz kuni 20 000 Hz. Tavaline inimvestlus sisaldab helisid sagedusvahemikus 120 Hz meestel kuni umbes 250 Hz naistel. Klaveril mängitava keskmise helitugevusega C-noodi sagedus on 256 Hz, orkestri oboel mängitava A-noodi sagedus on 440 Hz. Inimkõrv on kõige tundlikum helide suhtes, mille sagedus on vahemikus 1000–3000 Hz.

Kontsert kolmes osas

Kõrv koosneb kolmest põhiosast, mida nimetatakse välis-, kesk- ja sisekõrvaks. Igaüks neist osakondadest täidab oma ainulaadset funktsiooni ja on vajalik, et saaksime helisid kuulda.

Joonis 2.

1. Kõrva välimine osa või väliskõrva ots toimib nagu teie enda satelliitantenn, mis kogub ja suunab helilaineid väliskuulmekanalisse (kuulmekäigu ossa). Siit liiguvad helilained mööda kanalit edasi ja jõuavad keskkõrva ehk kuulmekile, mis vastuseks nendele õhurõhu muutustele sisse ja välja tõmmates moodustab tee heliallika vibratsioonile.
2. Keskkõrva kolme luu (kuulmisluu) nimetatakse haamer, mis on otse ühendatud kuulmekilega, alasi Ja jalus, mis on ühendatud sisekõrva sisekõrva ovaalse aknaga. Üheskoos on need luud seotud nende vibratsioonide edastamisega sisekõrva. Keskkõrv on täidetud õhuga. Kasutades eustakia toru, mis asub vahetult nina taga ja avaneb neelamisel, et välisõhku keskkõrvakambrisse lasta, suudab see hoida mõlemal pool kuulmekile ühtlast õhurõhku. Lisaks on kõrvas kaks skeletilihased: lihased, mis pingutavad kuulmekile ja stapedius lihaseid, mis kaitsevad kõrva raskete valjud helid.
3. Sisekõrvas, mis koosneb sisekõrvast, läbivad need edastatud vibratsioonid ovaalne aken, mis viib lainete tekkeni sisemistes struktuurides teod Asub sisekõrva sees Corti organ, mis on kõrva peamine organ, mis on võimeline muutma need vedeliku vibratsioonid närvisignaaliks, mis edastatakse seejärel ajju, kus seda töödeldakse.

Nii see on üldine ülevaade. Vaatame nüüd kõiki neid osakondi lähemalt.

Mida sa ütled?

Ilmselt algab kuulmismehhanism väliskõrvast. Kui meie koljus poleks auku, mis võimaldab helilainetel kaugemale kuulmetõri liikuda, ei saaks me omavahel rääkida. Võib-olla mõnele meeldiks, et see nii oleks! Kuidas sai see kolju avaus, mida nimetatakse väliskuulmekäiguks, olla häire tagajärg geneetiline mutatsioon või juhuslik muutus? See küsimus jääb vastuseta.

On selgunud, et väliskõrv või, kui soovite, auricle, on heli lokaliseerimise oluline osa. Aluskude, mis ääristab väliskõrva pinda ja muudab selle nii elastseks, nimetatakse kõhreks ja on väga sarnane kõhrega, mida leidub enamikus meie keha sidemetes. Kui toetada kuulmisarengu makroevolutsioonilist mudelit, siis seletada, kuidas kõhre moodustamiseks võimelised rakud selle võime omandasid, rääkimata sellest, kuidas pärast kõike seda paljude noorte tüdrukute kahjuks mõlemast peast välja sirutasid. vaja on midagi rahuldava selgituse taolist.

Need teist, kellel on see kunagi kõrvas olnud väävli pistik oskavad hinnata tõsiasja, et hoolimata sellest, et nad ei tea, millist kasu see kõrvavaik kõrvakanalile toob, on neil kindlasti hea meel, et sellel looduslikul ainel pole tsemendi konsistentsi. Veelgi enam, need, kes peavad nende õnnetute inimestega suhtlema, hindavad, et nad suudavad piisavalt energia tootmiseks oma häält tõsta. helilaine, mida tuleb kuulata.

Vahajas toode, mida tavaliselt nimetatakse kõrvavaik, on erinevate näärmete eritiste segu, mis sisaldub väliskõrva kanalis ja koosneb materjalist, mis sisaldab rakke, mida pidevalt eemaldatakse. See materjal ulatub piki kuulmekäigu pinda ja moodustab valge, kollase või Pruun. Kõrvavaik määrib väliskuulmekäiku ja kaitseb samal ajal trummikilet tolmu, mustuse, putukate, bakterite, seente ja kõige muu eest, mis väliskeskkonnast kõrva võib sattuda.

Väga huvitav on see, et kõrval on oma puhastusmehhanism. Välist kuulmekäiku ääristavad rakud asuvad kuulmekile keskkohale lähemal, ulatuvad seejärel kuulmekäigu seinteni ja ulatuvad väljapoole väliskuulmekäiku. Kogu asukoha ulatuses on need rakud kaetud kõrvavahatootega, mille hulk väliskanali suunas liikudes väheneb. Selgub, et lõualuu liigutused võimendavad seda protsessi. Tegelikkuses on kogu see skeem nagu üks suur konveier, mille ülesandeks on eemaldada kõrvavaik kuulmekäigust.

Ilmselgelt mõista täielikult kõrvavaha moodustumise protsessi, selle konsistentsi, tänu millele kuuleme hästi ja mis samal ajal toimib piisavalt kaitsefunktsioon, ja kuidas kuulmekäik ise selle eemaldab kõrvavaik Kuulmiskaotuse vältimiseks on vaja loogilist selgitust. Kuidas saaksid lihtsad järkjärgulised evolutsioonilised arengud, mis tulenevad geneetilisest mutatsioonist või juhuslikest muutustest, olla kõigi nende tegurite põhjuseks ja sellele vaatamata tagada selle süsteemi korrektse toimimise kogu selle olemasolu jooksul?

Kuulmetõri koosneb spetsiaalsest koest, mille konsistents, kuju, kinnitused ja täpne paigutus võimaldavad sellel olla täpses kohas ja täita täpset funktsiooni. Kõiki neid tegureid tuleb arvesse võtta, selgitades, kuidas kuulmekile suudab vastusena sissetulevatele helilainetele resoneerida ja seega vallandada. ahelreaktsioon, mille tulemuseks on võnkelaine sisekõrva sees. Ja see, et teistel organismidel on mõnevõrra sarnased ehituslikud tunnused, mis võimaldavad neil kuulda, ei seleta iseenesest, kuidas kõik need tunnused tekkisid suunamata loodusjõudude toel. Siinkohal meenub mulle G. K. Chestertoni teravmeelne märkus, kus ta ütles: "Oleks absurdne, kui evolutsionist kurdaks ja ütleks, et on lihtsalt ebatõenäoline, et tunnistamatu mõeldamatu Jumal loob "kõik" "millestki" ja siis. Väide, et "miski" iseenesest on muutunud "kõigeks", on tõenäolisem." Küll aga kaldusin meie teemast kõrvale.

Õiged vibratsioonid

Keskkõrv edastab vibratsiooni kuulmekilest sisekõrva, kus asub Corti organ. Nii nagu võrkkest on "silma elund", on Corti elund tõeline "kõrvaorgan". Seetõttu on keskkõrv tegelikult "vahendaja", mis osaleb kuulmisprotsessis. Nagu äris sageli juhtub, on vahendajal alati midagi ja see vähendab rahaline tõhusus sõlmitav tehing. Samamoodi põhjustab vibratsiooni ülekandmine kuulmekilest läbi keskkõrva vähese energiakadu, mille tulemusena juhitakse ainult 60% energiast läbi kõrva. Kui aga poleks energiat, mis jaotub suuremale trummikilele, mis on kinnitatud väiksemale ovaalsele aknale kolme kuulmisluu abil, koos nende spetsiifilise tasakaalustava toimega, oleks see energiaülekanne palju väiksem ja see oleks meile palju raskem kuulda.

Malleuse osa (esimese kuulmisluu) väljakasv, mida nimetatakse kang, kinnitatud otse kuulmekile. Malleus ise ühendub teise kuulmisluuga, incusiga, mis omakorda on kinnitatud klambrite külge. Jalus on lame osa, mis on kinnitatud kõri ovaalsele aknale. Nagu me juba ütlesime, võimaldavad nende kolme omavahel ühendatud luu tasakaalustavad toimingud edastada vibratsiooni keskkõrva kõri.

Ülevaade minu kahest eelmisest osast, nimelt „Hamlet, kes tutvus kaasaegse meditsiiniga, I ja II osa”, võib võimaldada lugejal näha, mida tuleb mõista luu moodustumise enda kohta. See, kuidas need kolm täiuslikult vormitud ja omavahel ühendatud luud asetsesid täpselt sellisesse asendisse, mis tagab helilaine vibratsiooni õige edasikandumise, nõuab veel ühte makroevolutsiooni “sama” seletust, mida peame soolateraga vaatama.

Huvitav on märkida, et keskkõrva sees on kaks skeletilihast, trummellihased ja stapedius lihased. Tensor-trummilihas on kinnitatud võru käepideme külge ja kokkutõmbumisel tõmbab see trummikile tagasi keskkõrva, piirates sellega selle resonatsioonivõimet. Stapediuse lihase side kinnitub staapide lamedale osale ja kokkutõmbumisel tõmbub see ovaalsest aknast eemale, vähendades nii läbi sisekõrva levivat vibratsiooni.

Need kaks lihast püüavad koos refleksiivselt kaitsta kõrva liiga valjude helide eest, mis võivad põhjustada valu ja isegi seda kahjustada. Aeg, mis kulub neuromuskulaarsel süsteemil valjule helile reageerimiseks, on umbes 150 millisekundit, mis on ligikaudu 1/6 sekundist. Seetõttu ei ole kõrv nii kaitstud äkiliste valjude helide, nagu suurtükitule või plahvatuse eest, võrreldes pikaajaliste helide või mürarikka keskkonnaga.

Kogemused näitavad, et mõnikord võivad helid olla valusad ja ka ere valgus. Kuulmise funktsionaalsed komponendid, nagu kuulmekile, luud ja Corti elund, täidavad oma funktsiooni, liikudes vastusena helilaine energiale. Liiga palju liigutamine võib põhjustada kahjustusi või valu, nagu ka küünarnukkide ülekoormamine või põlveliigesed. Seetõttu tundub, et kõrval on mingi kaitse enesekahjustuste eest, mis võivad tekkida pikaajalise valju heli korral.

Ülevaade minu kolmest eelmisest osast, nimelt "Rohkem kui lihtsalt heli, I, II ja III osa", mis käsitlevad neuromuskulaarset funktsiooni bimolekulaarsel ja elektrofüsioloogilisel tasandil, võimaldab lugejal paremini mõista selle mehhanismi spetsiifilist keerukust. loomulik kaitse kuulmislanguse vastu. Jääb üle vaid mõista, kuidas need ideaalselt paiknevad lihased sattusid keskkõrva ja hakkasid täitma funktsiooni, mida nad täidavad, ja teevad seda refleksiivselt. Milline geneetiline mutatsioon või juhuslik muutus toimus üks kord, mis viis sellise keeruka arenguni kolju ajalises luus?

Need, kes on olnud lennuki pardal ja tundnud maandumisel kõrvadele survet, millega kaasneb kuulmise halvenemine ja tunne, et räägite kosmosesse, on Eustachia toru tähtsuses tegelikult veendunud ( kuulmistoru), mis asub keskkõrva ja nina tagaosa vahel.

Keskkõrv on suletud õhuga täidetud kamber, milles piisava liikuvuse tagamiseks peab õhurõhk trummikile kõikidel külgedel olema võrdne, mis on nn. kuulmekile venitatavus. Laiutavus määrab, kui kergesti kuulmekile helilainete stimuleerimisel liigub. Mida suurem on venitatavus, seda kergem on kuulmekile helile reageerimisel resoneerida ja vastavalt sellele, mida madalam on venitatavus, seda raskem on edasi-tagasi liikuda ja seetõttu tõuseb heli kuulmise lävi. st helid peavad olema valjemad, et neid oleks kuulda.

Keskkõrvas olev õhk imendub tavaliselt kehasse, mistõttu keskkõrva õhurõhk väheneb ja kuulmekile venitatavus väheneb. See tuleneb asjaolust, et sissejäämise asemel õige asend, trummikile surutakse välise õhurõhu toimel keskkõrva, mis mõjub väliskuulmekäiku. Kõik see on tingitud sellest, et väline rõhk on kõrgem kui rõhk keskkõrvas.

Eustachia toru ühendab keskkõrva nina ja neelu tagaosaga.

Neelamise, haigutamise või närimise ajal avaneb Eustachia toru seotud lihaste tegevuse tõttu, mille tõttu välisõhk siseneb ja läheb keskkõrva ning asendab kehasse imendunud õhku. Nii saab kuulmekile säilitada oma optimaalse venitatavuse, mis tagab meile piisava kuulmise.

Nüüd lähme tagasi lennuki juurde. 35 000 jala kõrgusel on õhurõhk mõlemal pool kuulmekile võrdne, kuigi absoluutne maht on väiksem kui merepinnal. Siin pole oluline mitte õhurõhk ise, mis mõjub mõlemal pool kuulmekile, vaid see, et olenemata sellest, kui suur õhurõhk trummikile mõjub, on see mõlemal pool sama. Kui lennuk hakkab laskuma, hakkab välisõhu rõhk salongis tõusma ja mõjub väliskuulmekäigu kaudu kohe trummikile. Ainus viis selle õhurõhu tasakaalustamatuse parandamiseks kogu kuulmekile on avada Eustachia toru, et võimaldada uut välist õhurõhku. See juhtub tavaliselt närimisel näts või pulgakommi imemine ja neelamine, siis mõjub jõud torule.

Lennuki laskumiskiirus ja kiiresti muutuv õhurõhu tõus tekitavad mõnel inimesel kõrvus täiskõhutunde. Lisaks, kui reisijal on külm või hiljuti haige, kui tal on kurguvalu või nohu, ei pruugi tema Eustachia toru nende rõhumuutuste ajal toimida ja ta võib tunda äge valu, pikaajaline ummikud ja aeg-ajalt tugev hemorraagia keskkõrvas!

Kuid Eustachia toru düsfunktsioon ei lõpe sellega. Kui mõni reisija saab vigastada kroonilised haigused Aja jooksul võib keskkõrva vaakumefekt kapillaaridest vedeliku välja tõmmata, mis võib viia (kui arsti poole ei pöörduta) seisundini, nn. eksudatiivne keskkõrvapõletik. Seda haigust saab ennetada ja ravida müringotoomia ja toru sisestamine. Kõrva-nina-kurguarst teeb trummikile väikese augu ja paneb torud sisse, et vedelik, mis on keskkõrvas, saaks välja voolata. Need torud asendavad Eustachia toru, kuni selle seisundi põhjus on kõrvaldatud. Seega säilitab see protseduur piisava kuulmise ja hoiab ära keskkõrva sisemiste struktuuride kahjustamise.

See on suurepärane kaasaegne meditsiin võivad mõned neist probleemidest lahendada, kui Eustachia toru toimimine on häiritud. Kuid kohe tekib küsimus: kuidas see toru algselt tekkis, millised keskkõrva osad tekkisid esimesena ja kuidas need osad toimisid ilma kõigi muude vajalike osadeta? Kas sellele mõeldes on võimalik mõelda mitmeastmelisele arengule, mis põhineb senitundmatutel geneetilistel mutatsioonidel või juhuslikel muutustel?

Keskkõrva koostisosade hoolikas kaalumine ja nende absoluutne vajadus ellujäämiseks vajaliku piisava kuulmise tekitamiseks näitab, et meie ees on taandamatu keerukusega süsteem. Kuid mitte miski, mida oleme seni kaalunud, ei anna meile võimet kuulda. Kogu sellel mõistatusel on üks oluline komponent, mida tuleb arvesse võtta, mis ise on taandamatu keerukuse näide. See tähelepanuväärne mehhanism võtab keskkõrvast vibratsiooni ja muudab need närvisignaaliks, mis liigub ajju, kus seda seejärel töödeldakse. See põhikomponent on heli ise.

Helijuhtimise süsteem

Närvirakud, mis vastutavad kuulmissignaalide edastamise eest ajju, asuvad "Corti organis", mis asub kõrvakaldas. Sisekõrv koosneb kolmest omavahel ühendatud torukujulisest kanalist, mis on ligikaudu kaks ja pool korda rullitud.

(vt joonis 3). Sisekõrva ülemine ja alumine kanal on ümbritsetud luuga ja neid nimetatakse scala vestibüül (ülemine kanal) ja vastavalt trummelredel(alumine kanal). Mõlemad kanalid sisaldavad vedelikku nn perilümf. Naatriumi (Na+) ja kaaliumi (K+) ioonide koostis selles vedelikus on väga sarnane teiste ekstratsellulaarsete vedelike (väljaspool rakke) omaga, st erinevalt on neis kõrge Na+ ioonide kontsentratsioon ja madal K+ ioonide kontsentratsioon. intratsellulaarsed vedelikud (rakkude sees).

Joonis 3.

Kanalid suhtlevad üksteisega kõrvakõrva ülaosas läbi väikese ava nn helicotrema.

Keskmist kanalit, mis siseneb membraanikoesse, nimetatakse keskmine trepp ja koosneb vedelikust nimega endolümf. Sellel vedelikul on ainulaadne omadus, kuna see on ainuke kehaväline vedelik, millel on kõrge K+ ioonide ja madala Na+ ioonide kontsentratsioon. Scala media ei ole otseselt seotud teiste kanalitega ja on eraldatud scala vestibuli'st elastse koega, mida nimetatakse Reissneri membraaniks, ja scala tympani'st elastse basilaarmembraaniga (vt joonis 4).

Corti orel ripub, nagu Golden Gate'i sild, basilaarmembraanil, mis asub scala tympani ja scala media vahel. Närvirakud, mis osalevad kuulmise tootmises, nn juukserakud(oma karvasarnaste väljaulatuvate osade tõttu) paiknevad basilaarmembraanil, mis võimaldab rakkude alumisel osal kokku puutuda scala tympani perilümfiga (vt joonis 4). Juukserakkude karvakujulised projektsioonid, mida tuntakse kui stereotsilium, paiknevad karvarakkude ülaosas ja puutuvad seega kokku scala media ja selles sisalduva endolümfiga. Selle struktuuri tähtsusest saab paremini aru, kui arutame kuulmisnärvi stimulatsiooni aluseks olevat elektrofüsioloogilist mehhanismi.

Joonis 4.

Corti elund koosneb ligikaudu 20 000 sellisest karvarakust, mis paiknevad basilaarmembraanil, mis katab kogu keerdunud kõrvitsat ja on 34 mm pikk. Pealegi varieerub basilaarmembraani paksus 0,1 mm-st sisekõrva alguses (alus) kuni ligikaudu 0,5 mm-ni sisekõrva lõpus (tipp). Saame aru, kui oluline see funktsioon on, kui räägime heli kõrgusest või sagedusest.

Meenutagem: helilained sisenevad väliskuulmekäiku, kus põhjustavad kuulmekile resonantsi helile endale iseloomuliku amplituudi ja sagedusega. Kuulmekile sisemine ja välimine liikumine võimaldab edastada vibratsioonienergiat võllile, mis on ühenduses luukuga, mis omakorda on ühendatud stappega. Ideaalsetes tingimustes on õhurõhk mõlemal pool kuulmekile ühesugune. Tänu sellele ning Eustachia toru võimele haigutamise, närimise ja neelamise ajal nina- ja kurgutagusest välisõhku keskkõrva juhtida, on kuulmekile suur venitatavus, mis on liikumiseks nii vajalik. Seejärel kandub vibratsioon läbi stangede ovaalset akent läbides sisekõrva. Ja alles pärast seda käivitub kuulmismehhanism.

Vibratsioonienergia ülekandumine kosluusse viib vedeliku laine tekkeni, mis tuleb perilümfi kaudu edasi kanduda kõrvuti skala vestibüüli. Kuid tänu sellele, et scala vestibüül on luuga kaitstud ja scala medialisest eraldatud mitte tiheda seina, vaid elastse membraaniga, kandub see võnkelaine läbi Reisneri membraani ka scala endolümfile. medialis. Selle tulemusena põhjustab scala media vedelikulaine ka elastse basilaarmembraani lainetena võnkumist. Need lained saavutavad kiiresti oma maksimumi ja vähenevad seejärel kiiresti ka basilaarmembraani piirkonnas otse proportsionaalselt kuuldava heli sagedusega. Kõrgema sagedusega helid põhjustavad suuremat liikumist basilaarmembraani põhjas või paksemas osas ja madalama sagedusega helid põhjustavad suuremat liikumist basilaarmembraani ülaosas või õhemas osas, heliktoreem. Selle tulemusena siseneb laine helikorreemi kaudu scala tympani sisse ja hajub läbi ümmarguse akna.

See tähendab, et on kohe selge, et kui basilaarmembraan kõigub endolümfaatilise liikumise "tuules" scala media sees, hüppab Corti rippuv elund koos oma karvarakkudega energiale vastuseks justkui batuudile. sellest laine liikumisest. Seega, et mõista keerukust ja mõista, mis kuulmise tekkimiseks tegelikult juhtub, peab lugeja tutvuma neuronite funktsiooniga. Kui te veel ei tea, kuidas neuronid toimivad, soovitan teil tutvuda minu artikliga "Rohkem kui lihtsalt heli juhtimine, I ja II osa", mis käsitleb neuronite funktsiooni üksikasjalikumalt.

Puhkeolekus on juukserakkude membraanipotentsiaal ligikaudu 60 mV. Neuronaalsest füsioloogiast teame, et puhkemembraani potentsiaal eksisteerib, sest kui rakku ei ergutata, väljuvad K+ ioonid rakust K+ ioonikanalite kaudu ja Na+ ioonid ei sisene Na+ ioonikanalite kaudu. See omadus põhineb aga asjaolul, et rakumembraan on kontaktis rakuvälise vedelikuga, mis on tavaliselt madala K+ ioonide sisaldusega ja rikas Na+ ioonide poolest, sarnaselt perilümfile, millega puutub kokku karvarakkude põhi.

Kui laine toime põhjustab stereotsiilide, st karvarakkude karvalaadsete väljakasvude liikumise, hakkavad need painduma. Stereocilia liikumine viib selleni, et teatud kanalid, mõeldud signaaliülekanne, ja mis K+ ioone väga hästi edastavad, hakkavad avanema. Seetõttu, kui Corti elund kogeb trummikile resonantsi läbi kolme kuulmisluu tekkiva vibratsiooni tulemusena astmelist lainetoimet, sisenevad K+ ioonid juukserakku, mille tulemusena see depolariseerub. , see tähendab, et selle membraanipotentsiaal muutub vähem negatiivseks.

"Aga oota," ütleksite. "Te rääkisite mulle just neuronitest ja ma saan aru, et kui transduktsioonikanalid avanevad, peavad K+ ioonid rakust lahkuma ja põhjustama hüperpolarisatsiooni, mitte depolarisatsiooni." Ja teil oleks täiesti õigus, sest tavaolukorras, kui teatud ioonikanalid avanevad, et suurendada selle konkreetse iooni läbimist läbi membraani, sisenevad Na+ ioonid rakku ja K+ ioonid väljuvad. See ilmneb Na+ ioonide ja K+ ioonide suhtelise kontsentratsiooni gradientide tõttu läbi membraani.

Kuid me peame meeles pidama, et meie olud on siin mõnevõrra erinevad. Ülemine osa Juukserakk on kontaktis scala tympani endolümfiga ja ei puutu kokku scala tympani perilümfiga. Perilümf omakorda puutub kokku põhja juukserakk. Veidi varem selles artiklis rõhutasime, et endolümfil on ainulaadne omadus, kuna see on ainus vedelik, mida leidub väljaspool rakku ja millel on kõrge K+ ioonide kontsentratsioon. See kontsentratsioon on nii suur, et kui K+ ioone kandvad transduktsioonikanalid avanevad vastuseks stereotsiiliumi paindeliikumisele, sisenevad K+ ioonid rakku ja põhjustavad seeläbi selle depolarisatsiooni.

Juukseraku depolarisatsioon viib selleni, et selle alumises osas hakkavad avanema pingepõhised kaltsiumioonikanalid (Ca++), mis võimaldavad Ca++ ioonidel rakku läbida. Selle tulemusena vabaneb juukserakkude neurotransmitter (see tähendab rakkudevaheliste impulsside keemiline edastaja) ja stimuleerib läheduses asuvat sisekõrva neuronit, mis lõpuks saadab signaali ajju.

Heli sagedus, mille juures laine vedelikus tekib, määrab, kus basilaarmembraanis on laine kõrgeim. Nagu me ütlesime, sõltub see basilaarmembraani paksusest, mille puhul kõrgemad helid põhjustavad rohkem aktiivsust membraani õhemas põhjas ja madalama sagedusega helid põhjustavad aktiivsust paksemas ülemises osas.

On hästi näha, et membraani põhjale kõige lähemal asuvad karvarakud reageerivad maksimaalselt väga kõrgetele helidele ülempiir inimese kuulmine (20 000 Hz) ja karvarakud, mis paiknevad membraani vastassuunas ülemises osas, reageerivad maksimaalselt helidele inimese kuulmise alumisel piiril (20 Hz).

Illustreerivad sisekõrva närvikiud tonotoopiline kaart(st sarnaste sagedusomadustega neuronite rühmitused) on see, et nad on tundlikumad teatud sageduste suhtes, mis lõpuks ajus dekodeeritakse. See tähendab, et kohlea teatud neuronid on ühendatud teatud karvarakkudega ja nende närvisignaalid edastatakse seejärel ajju, mis seejärel määrab heli kõrguse sõltuvalt sellest, milliseid juukserakke stimuleeriti. Veelgi enam, on näidatud, et sisekõrva närvikiududel on spontaanne aktiivsus, nii et kui neid stimuleeritakse teatud kõrgusega ja teatud amplituudiga heliga, põhjustab see nende aktiivsuse modulatsiooni, mida lõpuks analüüsib aju ja dekodeeritakse konkreetse helina.

Kokkuvõtteks väärib märkimist, et basilaarmembraani kindlas kohas paiknevad juukserakud painduvad maksimaalselt vastuseks konkreetsele helilaine kõrgusele, mistõttu see asukoht basilaarmembraanil võtab vastu laineharja. Selle juukseraku depolarisatsioon põhjustab selle neurotransmitteri vabanemise, mis omakorda ärritab lähedal asuvat kohleaarset neuronit. Seejärel saadab neuron signaali ajju (kus see dekodeeritakse) helina, mida kuuleb kindla amplituudi ja sagedusega, olenevalt sellest, milline sisekõrva neuron signaali saatis.

Teadlased on koostanud palju diagramme nende kuulmisneuronite tegevusteede kohta. Sidepiirkondades leidub palju rohkem neuroneid, mis neid signaale vastu võtavad ja seejärel teistele neuronitele edastavad. Selle tulemusena saabuvad signaalid kuulmiskoor aju lõplikuks analüüsiks. Kuid siiani pole teada, kuidas aju muudab tohutul hulgal neid neurokeemilisi signaale kuulmiseks.

Takistused selle probleemi lahendamisel võivad olla sama salapärased ja salapärased kui elu ise!

Esitatud lühike ülevaade Sisekõrva ehitus ja toimimine võivad aidata lugejal valmistuda küsimusteks, mida sageli esitavad teooria austajad, et kogu elu maa peal tekkis juhuslike loodusjõudude toimel ilma intelligentse sekkumiseta. Kuid on juhtivaid tegureid, mille arengule peab olema mingi usutav seletus, eriti kui võtta arvesse nende tegurite absoluutset vajalikkust inimese kuulmise funktsiooni jaoks.

Kas on võimalik, et need tegurid kujunesid järk-järgult geneetiliste mutatsioonide või juhuslike muutuste käigus? Või äkki täitis igaüks neist osadest mõnda senitundmatut funktsiooni teiste arvukate esivanemate juures, mis hiljem ühendas ja võimaldas inimesel kuulda?

Ja kui eeldada, et üks neist seletustest on õige, siis millised need muutused täpselt olid ja kuidas need võimaldasid moodustada nii keerulise süsteemi, mis muudab õhulained millekski, mida inimaju helina tajub?

1. Kolme torukujulise kanali, mida nimetatakse vestibüüliks, scala media ja scala tympani, väljaarendamine, mis koos moodustavad sisekõrva.
2. Ovaalse akna olemasolu, mille kaudu võetakse vastu jaluse vibratsioon, ja ümmargune aken, mis võimaldavad lainetegevusel hajuda.
3. Reissneri membraani olemasolu, tänu millele kandub võnkelaine üle keskmisele trepile.
4. Basilaarmembraan oma muutuva paksusega ja ideaalse asukohaga scala media ja scala tympani vahel mängib rolli kuulmisfunktsioonis.
5. Corti organil on basilaarmembraanil selline struktuur ja asend, mis võimaldab kogeda vedruefekti, mis mängib väga olulist rolli. oluline roll inimese kuulmise jaoks.
6. Karvrakkude olemasolu Corti organi sees, mille stereotsilium on ka inimese kuulmise jaoks väga oluline ja ilma milleta seda lihtsalt ei eksisteeriks.
7. Perilümfi olemasolu ülemises ja alumises skalalas ning endolümfi olemasolu keskmises skalalas.
8. Sisekõrva närvikiudude olemasolu, mis asuvad Corti elundis paiknevate juukserakkude lähedal.

Lõppsõna

Enne selle artikli kirjutamist vaatasin meditsiinifüsioloogia õpikut, mida ma tagasi kasutasin meditsiinikolledž, 30 aastat tagasi. Selles õpikus märkisid autorid endolümfi ainulaadset struktuuri võrreldes kõigi teiste meie keha rakuväliste vedelikega. Sel ajal ei teadnud teadlased veel nende ebatavaliste asjaolude täpset põhjust ja autorid tunnistasid vabalt, et kuigi on teada, et kuulmisnärvi tekitatud aktsioonipotentsiaal on seotud karvarakkude liikumisega, täpselt seda ei osatud seletada. Kuidas saaksime selle kõige põhjal paremini mõista, kuidas see süsteem töötab? Ja see on väga lihtne:

Kas keegi mõtleks oma kallimat kuulates? muusikapala et teatud järjekorras kõlavad helid tekkisid loodusjõudude juhusliku toime tulemusena?

Muidugi mitte! Mõistame, et selle kauni muusika on helilooja kirjutanud selleks, et kuulajad saaksid tema loodut nautida ning mõistaksid, milliseid tundeid ja emotsioone ta sel hetkel koges. Selleks allkirjastab ta oma teose autori käsikirjad, et kogu maailm teaks, kes selle täpselt kirjutas. Kui keegi arvab teisiti, satub ta lihtsalt naeruvääristamise alla.

Samamoodi, kui kuulate viiulitel mängitavat kadentsi, kas kellelegi tuleb pähe, et Stradivariuse viiuli tekitatud muusikahelid on lihtsalt juhuslike loodusjõudude tagajärg? Ei! Meie intuitsioon ütleb meile, et meie ees on andekas virtuoos, kes mängib teatud noote, et luua helisid, mida tema kuulaja peaks kuulma ja nautima. Ja tema soov on nii suur, et tema nimi pannakse CD-plaatide pakenditele, et kliendid, kes seda muusikut tunnevad, ostaksid neid ja naudiksid oma lemmikmuusikat.

Aga kuidas me üldse kuuleme esitatavat muusikat? Kas see meie võime tekkis suunamata loodusjõudude toel, nagu evolutsioonibioloogid usuvad? Või äkki otsustas üks intelligentne Looja ühel päeval end ilmutada, ja kui jah, siis kuidas me saame Teda avastada? Kas ta kirjutas oma loomingule alla ja jättis loodusesse oma nimed, mis võivad aidata juhtida meie tähelepanu Temale?

Sees on palju näiteid nutikast disainist Inimkeha, mida ma kirjeldasin Eelmisel aastal artiklites. Aga kui ma hakkasin mõistma, et karvarakkude liikumine põhjustab K+ ioonide transpordikanalite avanemise, mille tulemusena K+ ioonid voolavad juukserakku ja depolariseerivad selle, olin sõna otseses mõttes uimastatud. Ühtäkki mõistsin, et see on “allkiri”, mille Looja meile jättis. Meie ees on näide sellest, kuidas intelligentne Looja end inimestele ilmutab. Ja kui inimkond arvab, et ta teab kõiki elu saladusi ja seda, kuidas kõik sündis, peaks ta peatuma ja mõtlema, kas see on tõesti nii.

Pidage meeles, et neuronite depolarisatsiooni peaaegu universaalne mehhanism ilmneb Na+ ioonide sisenemise tulemusena rakuvälisest vedelikust Na+ ioonikanalite kaudu neuronisse pärast nende piisavat stimuleerimist. Bioloogid, kes järgivad evolutsiooniteooriat, ei suuda siiani selle süsteemi arengut seletada. Kogu süsteem sõltub aga Na+ ioonikanalite olemasolust ja stimuleerimisest, millele lisandub asjaolu, et Na+ ioonide kontsentratsioon on väljaspool rakku kõrgem kui sees. Nii töötavad meie keha neuronid.

Nüüd peame mõistma, et meie kehas on teisi neuroneid, mis töötavad täpselt vastupidiselt. Need nõuavad, et depolariseerimiseks ei satuks rakku mitte Na+ ioonid, vaid K+ ioonid. Esmapilgul võib tunduda, et see on lihtsalt võimatu. Kõik ju teavad, et kõik meie keha rakuvälised vedelikud sisaldavad vähesel määral K+ ioone võrreldes sisekeskkond neuron ja seetõttu oleks füsioloogiliselt võimatu K+ ioonidel neuronisse siseneda, et tekitada depolarisatsiooni Na+ ioonide sarnasel viisil.

See, mida kunagi peeti “tundmatuks”, on nüüdseks saanud täiesti selgeks ja arusaadavaks. Nüüd on selge, miks peaks endolümfil selline olema ainulaadne vara, olles ainuke kehaväline vedelik, millel on kõrge K+ ioonide sisaldus ja madal Na+ ioonide sisaldus. Veelgi enam, see asub täpselt seal, kus see peaks olema, nii et kui kanal, mille kaudu K+ ioonid läbivad, avaneb karvarakkude membraani, depolariseeruvad. Evolutsiooniliselt mõtlevad bioloogid peavad suutma selgitada, kuidas need näiliselt vastuolulised tingimused võivad tekkida ja kuidas need võivad tekkida meie kehas kindlas kohas, täpselt seal, kus neid vajatakse. See on täpselt nii, et helilooja seab noodid õigesti ja siis mängib muusik viiulil tükki neist nootidest õigesti. Minu jaoks on see intelligentne Looja, kes ütleb meile: "Kas näete ilu, mille ma olen oma loominguga andnud?"

Kahtlemata on inimesele, kes vaatab elu ja selle toimimist läbi materialismi ja naturalismi prisma, ettekujutus intelligentse disaineri olemasolust midagi võimatut. Asjaolu, et kõik küsimused, mida ma selles ja minu teistes artiklites makroevolutsiooni kohta esitasin, ei saa tõenäoliselt tulevikus usutavaid vastuseid, ei paista hirmutavat ega isegi häirivat teooria kaitsjaid, et kogu elu arenes loodusliku valiku kaudu, mis mõjutas juhuslikke muutusi. .

Nagu William Dembski oma töös nii osavalt märkis Disaini revolutsioon:"Darvinistid kasutavad oma arusaamatusi "avastamata" disaineri kohta kirjutades, mitte parandatava eksitusena ega tõendina, et disaineri võimed on meie omadest palju paremad, vaid tõendina, et "tundmatut" disainerit pole olemas.".

Järgmisel korral räägime sellest, kuidas meie keha oma lihaste tegevust koordineerib, et saaksime istuda, seista ja liikuma jääda: see on viimane episood, mis keskendub neuromuskulaarsele funktsioonile.

Kõrv on kuulmise ja tasakaalu organ. Selle komponendid tagavad helide vastuvõtu ja tasakaalu säilitamise.

kuulmist ärritav - mehaaniline energia helivibratsioonina, mis on vahelduv kondenseerumine ja õhu haruldased, mis levivad heliallikast igas suunas kiirusega umbes 330 m/sek. Heli võib levida läbi õhu, vee ja tahked ained. Levikiirus sõltub söötme elastsusest ja tihedusest.

Kuulmisanalüsaator koosneb:

1. Perifeerne osakond - see hõlmab välis-, kesk- ja sisekõrva (Joonis 25);

2. Subkortikaalne osakond– koosneb silla juttkehast (aju 4. vatsake), keskaju alumisest kolliikulist, mediaalsest (keskmisest) geniculate keha, talamus.

3. Kuulmistsoon ajukoor, mis asub ajalises piirkonnas.

Väline kõrv. Funktsioon - helide püüdmine ja nende juhtimine kuulmekile. See koosneb kõhrekoest ehitatud auriklist ja väliskuulmekäigust, mis ulatub keskkõrvani ja on rikas näärmete poolest, mis eritavad kõrvavaha, mis koguneb väliskõrva ning millest eemaldatakse tolm ja mustus. Väliskuulmekäik on kuni 2,5 cm pikk ja umbes 1 cm 3 lai. Välis- ja keskkõrva piiril on kuulmekile venitatud. Selle paksus inimestel on umbes

Auricle kogub helilaineid. Tänu sellele, et kõrvaklapi suurus on 3 korda suurem kui kuulmekile, on helirõhk viimasele 3 korda suurem kui kõrvakallil. Kuulmetõri on elastne, seega peab see vastu survelainele, mis aitab kaasa selle vibratsiooni kiirele nõrgenemisele, ning edastab suurepäraselt helirõhku, peaaegu helilaine kuju moonutamata.

Keskkõrv mida esindab ebakorrapärase kujuga ja 0,75 cm 3 mahutavusega trumliõõs, mis asub oimusluu sees. See suhtleb ninaneeluga kuulmistoru (Eustachia) abil ja sellel on liigendatud väikeste luude ahel - malleus, incus ja jalus, mis edastavad täpselt ja võimendatud kuulmekile vibratsiooni sisekõrva õhukesele ovaalsele plaadile.

Luusüsteem suurendab helilaine rõhku, kui see edastatakse kuulmekilest ovaalse akna membraanile, ligikaudu 60-70 korda. See heli võimendus tuleneb asjaolust, et kuulmekile pind (70 mm2) on 22-25 korda suurem kui ovaalse akna külge kinnitatud stangede pind (3,2 mm2), mistõttu heli suureneb 22- võrra. 25 korda. Kuna luude kangiseade vähendab helilainete amplituudi ligikaudu 2,5 korda, suureneb ovaalsel aknal samasugune helilainete lööklaine ja üldine helivõimendus saadakse 22-25 korrutamisel 2,5-ga. Välis- ja keskkõrv juhivad helirõhku, vähendades helilaine vibratsiooni. Tänu eustakia toru mõlemal pool kuulmekile säilib võrdne rõhk. See rõhk võrdsustub neelamisliigutuste ajal.

Ainus viis õhu sisenemiseks ja väljumiseks keskkõrvast on läbi Eustachia toru- kanal, mis läheb ninaõõne tagaküljele ja suhtleb ninaneeluga. Tänu sellele kanalile võrdsustub õhurõhk keskkõrvas atmosfääri rõhk, ja seega ühtlustub õhurõhk kuulmekile. Lennukiga lennates jäävad kõrvad kinni ronimisel või laskumisel. See on tingitud atmosfäärirõhu järsust muutusest, mis põhjustab kuulmekile langemist. Seejärel viib haigutamine või sülje lihtne neelamine eustakia torus asuva klapi avamiseni ja rõhk keskkõrvas võrdsustub atmosfäärirõhuga; samal ajal naaseb kuulmekile oma tavaasendisse ja kõrvad "avanevad".

Koosneb välis-, kesk- ja sisekõrvast. Kesk- ja sisekõrv asuvad ajalise luu sees.

Väline kõrv koosneb auriklist (kogub helisid) ja väliskuulmekäigust, mis lõpeb kuulmekilega.

Keskkõrv- See on õhuga täidetud kamber. See sisaldab kuulmisluude (haamer, incus ja stapes), mis edastavad vibratsiooni kuulmekilest ovaalse akna membraanile – need võimendavad vibratsiooni 50 korda. Keskkõrv on ninaneeluga ühendatud Eustachia toru kaudu, mille kaudu võrdsustub rõhk keskkõrvas atmosfäärirõhuga.

Sisekõrvas esineb kohlea - 2,5 pöördega keerdunud vedelikuga täidetud luukanal, mis on ummistunud pikisuunalise vaheseinaga. Vaheseinas on Corti organ, mis sisaldab juukserakke. kuulmisretseptorid, muutes helivibratsioonid närviimpulsid.

Kõrvatööd: Kui klambrid suruvad ovaalse akna membraanile, liigub vedelikusammas kõrvakaldas ja ümmarguse akna membraan ulatub keskkõrva. Vedeliku liikumine paneb karvad puudutama siseplaati, põhjustades karvarakkude erutust.

Vestibulaarne aparaat: Sisekõrvas on lisaks sisekõrvale poolringikujulised kanalid ja vestibulaarsed kotid. Poolringikujulistes kanalites olevad juukserakud tunnetavad vedeliku liikumist ja reageerivad kiirendusele; kottides olevad karvarakud tajuvad neile kinnitunud otoliitkivikese liikumist ja määravad pea asendi ruumis.

Looge vastavus kõrva struktuuride ja osade vahel, milles need asuvad: 1) väliskõrv, 2) keskkõrv, 3) sisekõrv. Kirjutage numbrid 1, 2 ja 3 õiges järjekorras.
A) kõrvaklapp
B) ovaalne aken
B) tigu
D) jalus
D) Eustachia toru
E) haamer

Vastus

Looge vastavus kuulmisorgani funktsiooni ja seda funktsiooni täitva sektsiooni vahel: 1) keskkõrv, 2) sisekõrv
A) helivibratsioonide muundamine elektrilisteks
B) helilainete võimendus kuulmisluude vibratsioonist
B) kuulmekile rõhu ühtlustamine
D) vedeliku liikumisest tingitud helivibratsiooni juhtimine
D) kuulmisretseptorite ärritus

Vastus

1. Määrake helilainete ülekande järjestus kuulmisretseptoritele. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) kuulmisluude vibratsioonid
2) vedeliku vibratsioonid kõrvakõrvas
3) kuulmekile vibratsioonid
4) kuulmisretseptorite ärritus

Vastus

2. Installige õige järjestus helilaine läbimine inimese kuulmisorganist. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) kuulmekile
2) ovaalne aken
3) jalus
4) alasi
5) haamer
6) juukserakud

Vastus

3. Pane paika helivibratsioonide edastamise järjekord kuulmisorgani retseptoritele. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) Väliskõrv
2) Ovaalse akna membraan
3) kuulmisluud
4) kuulmekile
5) Vedelik sisekõrvas
6) Kuulmisretseptorid

Vastus

4. Pane paika inimkõrva struktuuride paigutuse järjestus, alustades sellest, mis helilainet tabab. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) sisekõrva ovaalne aken
2) väliskuulmekäik
3) kuulmekile
4) kõrvaklapp
5) kuulmisluud
6) Corti orel

Vastus

5. Sea paika helivibratsiooni inimese kuulmisorgani retseptoritele edastamise järjekord. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) väliskuulmekäik
2) ovaalne aknamembraan
3) kuulmisluud
4) kuulmekile
5) vedelik sisekõrvas
6) kõri karvarakud

Vastus

1. Valige joonisele „Kõrva struktuur” kolm õigesti märgistatud pealkirja.
1) väliskuulmekäik
2) kuulmekile
3) kuulmisnärv
4) jalus
5) poolringikujuline kanal
6) tigu

Vastus

2. Valige joonisele „Kõrva struktuur” kolm õigesti märgistatud pealkirja. Kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) kuulmekäik
2) kuulmekile
3) kuulmisluud
4) kuulmistoru
5) poolringikujulised kanalid
6) kuulmisnärv

Vastus

4. Valige joonise „Kõrva struktuur” jaoks kolm õigesti märgistatud pealkirja.
1) kuulmisluud
2) näonärv
3) kuulmekile
4) kõrvaklapp
5) keskkõrv
6) vestibulaaraparaat

Vastus

1. Määrake kuulmisanalüsaatoris heli edastamise järjestus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) kuulmisluude vibratsioon
2) vedelike vibratsioonid sisekõrvas
3) närviimpulsi tekitamine

5) närviimpulsside ülekandmine mööda kuulmisnärvi ajukoore temporaalsagarasse
6) ovaalse akna membraani vibratsioon
7) karvarakkude vibratsioon

Vastus

2. Pane paika kuulmisanalüsaatoris toimuvate protsesside jada. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) vibratsiooni ülekandmine ovaalse akna membraanile
2) helilaine tabamine
3) retseptorrakkude ärritus karvadega
4) kuulmekile vibratsioon
5) vedeliku liikumine sisekõrvas
6) kuulmisluude vibratsioon
7) närviimpulsi tekkimine ja selle edasikandumine mööda kuulmisnärvi ajju

Vastus

3. Looge kuulmisorganis helilaine ja kuulmisanalüsaatoris närviimpulsi läbimise protsesside jada. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) vedeliku liikumine sisekõrvas
2) helilainete ülekanne läbi malleuse, incus ja stapes
3) närviimpulsside ülekanne piki kuulmisnärvi
4) kuulmekile vibratsioon
5) helilainete juhtimine läbi väliskuulmekäigu

Vastus

4. Pane paika autosireeni helilaine teekond, mida inimene kuuleb, ja selle kõlamisel tekkiv närviimpulss. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) tigude retseptorid
2) kuulmisnärv
3) kuulmisluud
4) kuulmekile
5) kuulmiskoor

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Kuulmisanalüsaatori retseptorid paiknevad
1) sisekõrvas
2) keskkõrvas
3) kuulmekile
4) kõrvaklapis

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Helisignaal muudetakse närviimpulssideks
1) tigu
2) poolringikujulised kanalid
3) kuulmekile
4) kuulmisluud

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Inimkehas siseneb ninaneelu infektsioon keskkõrvaõõnde läbi
1) ovaalne aken
2) kõri
3) kuulmistoru
4) sisekõrv

Vastus

Luua vastavus inimese kõrva osade ja nende ehituse vahel: 1) väliskõrv, 2) keskkõrv, 3) sisekõrv. Kirjutage numbrid 1, 2, 3 tähtedele vastavas järjekorras.
A) hõlmab kõrva ja väliskuulmekäiku
B) sisaldab kõrvitsat, mis sisaldab helivastuvõtuaparaadi esialgset osa
B) sisaldab kolme kuulmisluu
D) hõlmab kolme poolringikujulise kanaliga vestibüüli, milles asub tasakaaluaparaat
D) õhuga täidetud õõnsus suhtleb kuulmistoru kaudu neeluõõnsusega
E) siseotsa katab kuulmekile

Vastus

Looge vastavus isiku omaduste ja analüsaatorite vahel: 1) visuaalne, 2) kuulmine. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavas järjekorras.
A) tajub keskkonna mehaanilisi vibratsioone
B) sisaldab vardaid ja koonuseid
IN) keskosakond asub ajukoore oimusagaras
D) keskosakond asub kuklasagara ajukoor
D) sisaldab Corti organit

Vastus

Valige joonisele kolm õigesti märgistatud pealkirja „Struktuur vestibulaarne aparaat" Kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) Eustachia toru
2) tigu
3) lubjarikkad kristallid
4) karvarakud
5) närvikiud
6) sisekõrv

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Inimestel tekib keskkõrvast lähtuva atmosfäärirõhuga võrdne rõhk kuulmekile
1) kuulmistoru
2) kõrvaklapp
3) ovaalse akna membraan
4) kuulmisluud

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Selles asuvad retseptorid, mis määravad inimese keha asukoha ruumis
1) ovaalse akna membraan
2) eustakia toru
3) poolringikujulised kanalid
4) keskkõrv

Vastus

Valige kuuest vastusest kolm õiget vastust ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Kuulmisanalüsaator sisaldab:
1) kuulmisluud
2) retseptorrakud
3) kuulmistoru
4) kuulmisnärv
5) poolringikujulised kanalid
6) oimusagara ajukoor

Vastus

Valige kuuest vastusest kolm õiget vastust ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Mis sisaldub kuulmis sensoorne süsteem?
1) poolringikujulised kanalid
2) luulabürint
3) tigude retseptorid
4) kuulmistoru
5) vestibulokohleaarne närv
6) ajukoore ajaline tsoon

Vastus

Valige kuuest vastusest kolm õiget vastust ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Inimese kuulmisorgani keskkõrv hõlmab
1) retseptori aparaat
2) alasi
3) kuulmistoru
4) poolringikujulised kanalid
5) haamer
6) kõrvaklapp

Vastus

Valige kuuest vastusest kolm õiget vastust ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud. Mida tuleks pidada inimese kuulmisorgani tõelisteks tunnusteks?
1) Väliskuulmekäik on ühendatud ninaneeluga.
2) Tundlikud karvarakud asuvad sisekõrva sisekõrva membraanil.
3) Keskkõrva õõnsus on täidetud õhuga.
4) Keskkõrv asub otsmikuluu labürindis.
5) Väliskõrv tuvastab heli vibratsiooni.
6) Kilejas labürint võimendab helivibratsioone.

Vastus

Looge vastavus diagrammil esitatud kuulmisorgani tunnuste ja osade vahel. Kirjutage numbrid 1 ja 2 tähtedele vastavas järjekorras.
A) võimendab heli vibratsioone
B) muudab mehaanilised vibratsioonid närviimpulssideks
B) sisaldab kuulmisluude
D) täidetud kokkusurumatu vedelikuga
D) sisaldab Corti organit
E) osaleb õhurõhu ühtlustamisel

Vastus

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019