Как человек слышит, физиология слухового анализатора

Адекватным раздражителем клеток кортиева органа является звук. Его поступление во внутреннее ухо осуществляется через ушную раковину и наружный слуховой проход, барабанную полость и систему слуховых косточек (воздушный путь звукопроведения), где происходит усиление энергии звуковой волны. Звук также может проходить непосредственно через костные образования височной кости к кортиевому органу (костный путь звукопроведения). Поэтому и существует два понятия: воздушная и костная проводимость. Состояние воздушной проводимости свидетельствует о функциональной способности всех ее составляющих (кондуктивный тип поражения), а состояние костной проводимости позволяет судить о состоянии воспринимающего рецепторного аппарата (сенсоневральный тип поражения).

Согласно теории Гельмгольца (1863), в улитке, как в музыкальном инструменте - арфе, происходит анализ и разложение сложных звуков на простые составляющие их тона.

Причем высокие звуки воспринимаются на основании улитки, где волокна базилярной мембраны более короткие, а басовые низкие тона - на ее вершине, где волокна более длинные. Избирательное ощущение конкретного звука при колебаниях базилярной мембраны Гельмгольц объяснил физическим феноменом резонанса. Поэтому теория Гельмгольца получила название резонансной. В дальнейшем пространственное восприятие звуков различной высоты определенными участками кортиева органа получило научное объяснение в гидродинамической (волновой) теории Бекеши и Флетчера. Однако обе названные теории упрощали сущность процесса звуковосприятия и объясняли его исключительно с физической точки зрения, без учета особенностей физиологических процессов, на которые обратили внимание в дальнейшем ряд русских ученых.

Так, П.П. Лазарев, исследуя эндолимфу, доказал важность ее ионного состава для нормального процесса звуковосприятия и отсутствие в ней предполагаемого им "слухового пурпура". Коллективы ученых под руководством Н.Е. Введенского и А.А. Ухтомского провели большую работу по исследованию всех 23 500 клеток кортиева органа и доказали их отличие по своему цитобиологическому строению и избирательность их раздражения звуками различной частоты.

Петербургский исследователь Г.В. Гершуни блестяще доказал, что кортиев орган играет роль микрофона по преобразованию колебаний звуковой волны в биоэлектрический потенциал, который в дальнейшем идет по нервным волокнам. А весь четырехнейронный проводящий путь по нервным волокнам до их мозговых центров был детально исследован и описан Л.А. Андреевым, учеником И.П. Павлова, что позволило дать четкое представление о превращении звуковых колебаний в ощущение звука как единого физиологического процесса.

Наличие у человека двух ушей (по Андрееву) позволяет ему четко ориентироваться в пространстве (бинауральный слух) и определять местонахождение источника звука (ототопика).

К физическим характеристикам звука относятся частота и амплитуда звуковых колебаний. Ухо человека способно воспринимать звуки от 16 до 20 000 Гц. Более низкочастотные колебания (инфразвуки) и более высокие колебания (ультразвуки) ухом человека не воспринимаются, однако улавливаются улиткой и могут исследоваться при специальных методах, давая ценную диагностическую информацию. Минимальная сила звука (в децибелах), способная вызывать его звуковые ощущения, называется порогом слухового ощущения.

В. Петряков

Читайте также в этом разделе:

• Что такое внутреннее ухо, как устроено
• Как работает вестибулярный аппарат, физиология
• Вся информация в интеллектуальной медицинской системе