Пространственный анализатор Физиология слуховой сенсорной системы

Пространственный анализатор • Физиология слуховой сенсорной системы • Физиология вестибулярной сенсорной системы Очеленкова Н. В 2008

Слуховая сенсорная система. Обеспечивает восприятие звуковых колебаний и формирование звуковых ощущений. Физические свойства звуковых стимулов. 1) Уровень звукового давления (в децибелах, д. Б) 2) Частота звука (в герцах, Гц) 3) Звук, характеризующийся только одной частотой 4) (например, 2000 Гц) называется тоном. Обычные 5) звуки почти всегда содержат много частот. Если звук включает очень много частот – это шум.

Границы воспринимаемых частот : Человек 16 – 20 000 Гц. Звуки с частотой ниже 16 Гц – инфразвук. Звуки с частотой выше 20 000 Гц – ультразвук. Границы воспринимаемых частот: Собака 200 – 60 000 Гц Кошка 250 – 100 000 Гц.

• Звуковое давление, при котором тон едва слышен, называется слуховым порогом. • По мере возрастания звукового давления над порогом тон слышится всё громче независимо от его частоты. Субъективно это воспринимается как громкость. • При значительном повышении звукового давления человек ощущает боль в ухе (болевой порог).

Три отдела органа слуха: 1. наружное ухо; 2. среднее ухо; 2. 3. внутреннее ухо.

Значение наружного уха 1. Выполняет функцию коллектора и обеспечивает направленное проведение звука. 2. Выполняет функцию резонатора (слуховой проход имеет резонансную частоту – 3 к. Гц, что усиливает звук на 10 д. Б; резонансная частота ушной раковины 5 к. Гц). 3. Имеет защитную функцию. 4. Определяет локализацию источника звука.

Значение среднего уха. 1. Колебания от барабанной перепонки передаются к мембране овального окна уменьшенные в амплитуде, но увеличенные в силе. 2. М. tensor tympani при сокращении усиливает натяжение барабанной перепонки, ограничивая её колебания при сильных звуках. M. stapedius фиксирует стремечко, ограничивая его движения. Эти мышцы отвечают на звуковые стимулы рефлекторными сокращениями, нарушающими передачу звука (центр рефлекса в стволе мозга). Время рефлекса 10 мс. Значение: защита внутреннего уха. 3. Евстахиева труба соединяет среднее ухо с носоглоткой. Значение: выравнивает давление по обе стороны барабанной перепонки.

Значение внутреннего уха. Во внутреннем ухе, кроме преддверия и полукружных каналов, находится улитка, где расположен периферический отдел слуховой сенсорной системы – волосковые клетки Кортиева органа ( «вторичные» , фоно-, механорецепторы, слуховые рецепторы).

Адекватный стимул для волосковых клеток – сгибание цилий.

Электрические явления в улитке. 1) Мембранный потенциал слуховой рецепторной клетки. Внутренняя поверхность мембраны слуховых рецепторов заряжена отрицательно (-80 м. В) 2) Потенциал эндолимфы +80 м. В. Таким образом, между внутренней и наружной поверхностью мембран волосковых клеток разность потенциалов достигает 160 м. В, что облегчает восприятие слабых звуковых колебаний.

3) Кохлеарный микрофонный потенциал. Регистрируется на мембране волосковой клетки в результате деформации цилий (волосков). 4) Суммационный потенциал – стойкий сдвиг исходной разности потенциалов в ответ на сильные звуки большой частоты. Величина суммационного потенциала пропорциональна интенсивности звукового давления и прижатия волосков рецепторных клеток покровной мембраной. 3 и 4 – рецепторные потенциалы волосковых клеток. 5) Потенциалы действия в волокнах слухового нерва.

Рецепторный, проводниковый и центральный отдел слуховой сенсорной системы.

Анализ звуков. 1) Анализ частоты звуков. Локализация амплитудного максимума бегущей волны зависит от частоты звука. 2) Анализ силы звуков. Кодируется числом возбуждённых нейронов и частотой их импульсации. Возбуждение внутренних волосковых клеток возникает при большой силе звукового раздражения.

Некоторые методы исследования органа слуха и сенсорной слуховой системы. 1) Сравнение воздушной и костной проводимости звука. Воздушное проведение звука: звук → наружное ухо → среднее ухо внутреннее ухо (возбуждение волосковых клеток Кортиева органа). Костное проведение звука: колеблющееся тело (камертон) непосредственно соприкасается с костями черепа → вибрация кости → возбуждение волосковых клеток Кортиева органа. Костная проводимость имеет значение для клинических обследований, т. к. нарушения слуха можно разделить на два вида: 1) Нарушение проведения в среднем ухе (костное проведение неизменно, воздушное – нарушено). 2) Поражение внутреннего уха (улитки или афферентных первичных волокон). Слуховой порог возрастает при воздушном и костном проведении.

2) Клиническое измерение слухового порога называется аудиометрией. Пациенту через наушники предъявляют разные тоны, начиная от подпороговых. Пациент сообщает, когда он начинает слышать, т. е. определяют слуховой порог. 3) Аудиометрия по вызванным потенциалам позволяет диагностировать локализацию поражения в случае потери слуха – находится ли поражение на уровне улитки или выше. Отводящие электроды фиксируются на коже головы. Регистрируется суммарная электрическая активность многих нейронов.

Функции вестибулярной сенсорной системы. • Пространственная ориентация человека при активном и пассивном движении • Обеспечение сохранения равновесия тела

Отделы вестибулярной сенсорной системы. Периферический отдел – рецепторы вестибулярного аппарата. Проводниковый отдел: – вестибулярный ганглий (первые нейроны) и вестибулярная ветвь преддверно-слухового нерва. - вестибулярные ядра ( вторые нейроны) - вентромедиальные и вентральные задние ядра таламуса, медиальные коленчатые тела (третьи нейроны)

Центральный (корковый) отдел: • нижняя часть постцентральной извилины • моторная зона коры спереди от нижней части центральной борозды • височная кора

Вестибулярная сенсорная система

Вестибулярный аппарат расположен в лабиринте пирамиды височной кости. Вестибулярный аппарат состоит из: • органов преддверия (адекватным стимулом является линейное ускорение) • трех полукружных каналов, расположенных в трех взаимноперпендикулярных плоскостях (фронтальной, сагиттальной и горизонтальной). Адекватным стимулом является угловое (вращательное) ускорение

Рецепторные клетки вестибулярного аппарата (вторичночувствующие механорецепторы)

Механизм развития возбуждения и торможения в рецепторных клетках

Строение рецепторной клетки ампулы полукружного канала

Проводниковый отдел вестибулярной системы. Волокна вестибулярного нерва идут в вестибулярные ядра продолговатого мозга. С каждой стороны тела расположены по четыре вестибулярных ядра: • верхнее (Бехтерева) • медиальное (Швальбе) • латеральное (Дейтерса) • нижнее (Роллера)

К вестибулярным ядрам также приходит информация от проприорецепторов мышц и суставов шеи, рук и ног. Нервные волокна, выходящие из вестибулярных ядер, связаны со спинным мозгом, ретикулярной формацией, мозжечком, таламусом и гипоталамусом.

Реакции с участием нейронов вестибулярных ядер: • вестибулоспинальные и вестибуломозжечковые • вестибуловегетативные • вестибулоглазодвигательные

Поддержание равновесия тела. Равновесие тела поддерживается рефлекторно за счет статических и статокинетических рефлексов, которые возникают с участием вестибулярных рецепторов и проприорецепторов мышц шеи. В возникновении статических рефлексов основное значение имеет отолитовый аппарат. Статокинетические рефлексы вызываются возбуждением рецепторов полукружных каналов и отолитового аппарата.

Афферентные и эфферентные связи вестибулярного аппарата

Кожная чувствительность. Выделяют два качества кожной чувствительности: • механорецепция • терморецепция Особенности кожной чувствительности: • рецепторы расположены по всему телу • рецепторы являются первичночувствующими • рецепторы контактного типа • афферентные волокна распределены по многим периферическим нервам и центральным трактам

Пороги чувствительности. Абсолютный порог – наименьший по интенсивности стимул, способный вызвать определенное ощущение. Абсолютный порог для тактильных стимулов измеряется с помощью калиброванных волосков (волосок фон Фрея) или с помощью стерженька, который обеспечивает одиночные стимулы или вибрацию. Дифференциальный порог – это величина, на которую один стимул должен отличаться от другого, чтобы их разница воспринималась человеком.

Определение абсолютного порога кожной чувствительности

Кожные механорецепторы подразделяются на три типа: рецепторы давления (датчики силы): тактильное тельце Пинкуса, диски Меркеля • • рецепторы прикосновения (датчики скорости): рецепторы волосяных фолликулов, тельца Мейснера • рецепторы вибрации (датчики ускорения): тельца Пачини

Кожные механорецепторы

Терморецепторы. Специфические Неспецифические Воспринимают только температурное воздействие Воспринимают холодовое и механическое воздействие • холодовые • тепловые

Свойства терморецепторов. • обладают постоянной импульсацией при постоянной температуре кожи, частота импульсации пропорциональна температуре (статический ответ) • при повышении или понижении температуры кожи изменяется частота импульсации (динамический ответ) • обладают определенным порогом чувствительности • обладают способностью к полной адаптации в определенном диапазоне температур.

Проприорецепция (глубокая чувствительность). Рецепторы располагаются в мышцах, сухожилиях и суставных сумках. Качества проприорецепции: • чувство положения (позы) • чувство движения • чувство силы

Иннервация перепончатого лабиринта