Как звук попадает в мозг
Каким образом звук попадает в мозг?
Возможно вы когда-нибудь задавались вопросом: как звук попадает в мозг? Всё дело в особых рецепторах нашей слуховой системы — волосковых клетках.
Волосковые пучки как приёмники звука и усилители
Внутренние волосковые клетки — от звука к нервному импульсу
Отклонения стереоцилий открывают механочувствительные ионные каналы, которые позволяют любым катионам (в основном ионы калия и кальция) поступать в клетку. В отличие от других электрически активных клеток, волосковые клетки не могу сами вызывать потенциал действия. Вместо этого, приток катионов от эндолимфы в средней лестнице (scala media) деполяризует клетку и возникает рецепторный потенциал. Он открывает потенциал-управляемые ионные каналы; затем ионы кальция входят в клетку и вызывают высвобождение нейромедиаторов базальным концом клетки. Нейромедиаторы распространяются по узкому участку между волосковой клеткой и нервным окончанием, где они затем связываются с рецепторами, и в нерве возникают потенциалы. Таким образом, звуковой сигнал превращается в нервный импульс. Реполяризация в волосковой клетке происходит особым способом. Перилимфа в барабанной лестнице (scala tympani) имеет очень малую концентрацию катионов, и электрохимический градиент заставляет катионы течь по каналам в перилимфу.
Из волосковых клеток постоянно выходят ионы кальция (Ca 2+ ), поэтому происходит тонизирующее высвобождение нейромедиаторов к синапсам. Считается, что тонизирующее высвобождение позволяет волосковым клеткам быстро реагировать на механическое воздействие. Быстрота реакции волосковой клетки может также объясняться тем, что она может увеличить количество высвобождаемого нейромедиатора в ответ на изменение потенциала мембраны на 100 μV.
Строение, функции и особенности органа слуха человека
Полезные статьи и актуальная информация от специалистов по слуху «Аудионика»
Ухо человека – сложный орган, который помогает поддерживать связь с внешним миром и дает человеку информацию о его расположении и перемещении в пространстве. Оно состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего. Уникальное строение органа слуха обеспечивает: прием, передачу звука и преобразование энергии колебания в нервный импульс.
Строение органа слуха
Звуки окружают человека с самого рождения. Выделяются 3 отдела органа слуха:
Наружное ухо – видимая часть органа. Оно представлено ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Раковина – хрящ воронковидной формы, покрытый кожей. На ее поверхности находятся разные образования: ямки, завитки, возвышенности. Они помогают улучшать качество звука, делают его более громким и направляют в слуховой проход.
К раковине присоединяются волокна ушных мышц. В процессе эволюции человек утратил возможность «шевелить ушами», чтобы точнее локализовать звуки, эти мышцы работают у редких «счастливчиков». Кожный покров раковины имеет сальные и потовые железы.
Описывая строение органа слуха, анатомы указывают, что наружная часть канала имеет хрящевые стенки, а контактирующая со средним ухом – костные. Структуры среднего и внутреннего уха располагаются в теле височной кости.
Среднее ухо представлено полостью, объем которой составляет чуть более 1 кубического сантиметра. В ней расположены три маленькие слуховые косточки, которые соединены между собой в цепочку:
Они названы так по своему сходству с предметами обихода. Стремечко соединяется с окном преддверия. Среднее ухо также связано с носоглоткой посредством евстахиевой трубы.
Внутреннее ухо – самое причудливое образование органа слуха человека. Оно состоит из:
Что такое орган слуха и равновесия
Ухо человека отвечает не только за восприятие и дальнейшую передачу звуковой информации. Внутреннее ухо относится к органу слуха и равновесия. Это сложное образование, в котором волна механических колебаний, как морской прибой, распространяется в лимфатической жидкости и колышет отростки нервных клеток, формируя электрический импульс. Этот сигнал несет информацию о громкости, продолжительности, высоте звука в мозг.
Другая часть внутреннего уха – орган равновесия (вестибулярный аппарат). Он состоит из: преддверия, находящихся в нем трех полукружных каналов, маточки и мешочка. Преддверие – полость округлой формы с диаметром около 5 мм. Оно находится между каналами и улиткой. Каналы взаимно перпендикулярны и в месте соединения с преддверием имеют расширения – ампулы. Каналы заполнены эндолимфатической жидкостью.
Маточка и мешочек – поля нервных клеток, которые воспринимают различные раздражения. Смена положения тела регистрируется рецепторами маточки и вызывает рефлекторную реакцию мышц, помогая человеку сохранять равновесие. Вибрация улавливается окончаниями мешочка.
От органа в головной мозг идет преддверно-улитковый нерв.
Функции органа слуха
Говоря о функциях органа слуха, физиологи описывают их в соответствии с анатомическими образованиями. Так для каждого отдела есть свои специфические задачи:
Функции слуха эволюционно тесно связаны с оповещением об опасности и коммуникациями в сообществе. Чтобы надолго сохранить способность слышать долго, необходимо соблюдать простые правила профилактики снижения слуха.
Особенности органа слуха
Органы слуха у человека парные. Что это означает? Человек может слушать одновременно правым и левым ухом. Бинауральный слух дает больше информации о звуке и усиливает его при определенных условиях.
Если источник механических колебаний находится на одинаковом расстоянии от правого и левого уха, громкость сигнала увеличивается на 50%. Значит, при одностороннем нарушении компенсация с помощью слухового аппарата даже небольшой мощности существенно улучшает качество жизни.
Это помогает избегать опасности (например, приближающегося автомобиля) и выделять полезные звуки из всего фонового шума, беседуя с одним человеком в шумном помещении.
При возникновении любых проблем со слухом, необходимо срочно пройти диагностику слуха на профессиональном оборудовании. Если обратиться за помощью вовремя, то появляется шанс на полное восстановление слуха.
Удивительные возможности слуха человека
Особые возможности связаны с адаптацией органа слуха и коркового отдела анализатора при травме, одновременном воздействии нескольких звуковых волн способностью «достраивать» разговор на основе имеющегося опыта.
Развитие височных областей коры мозга происходит постепенно в ответ на сигналы извне. Физиология органа слуха такова, что при повреждении коркового отдела анализатора окружающие нейроны могут взять на себя «обязанности» погибших клеток. Это явление носит название нейропластичность. Ее запас особенно велик у детей в раннем возрасте, что говорит о важности слуховой стимуляции для развития мозга и слуха.
Взрослые люди не обладают такой способностью, но опыт общения позволяет им восполнять информацию, которая теряется при разговоре – например, при плохой телефонной связи, беседе в шуме. Это достигается за счет усиленной работы нейронов височных областей и приводит к быстрому утомлению.
А как реагирует ухо на очень громкие звуки? Доказано, что после воздействия таких сигналов у человека развивается временное снижение слуховой чувствительности. Это так называемое постстимульное утомление. Для полного восстановления требуется до 16 часов. Такой механизм должен защищать орган слуха от повреждения, но люди, долго слушающие громкую музыку, непроизвольно «делают погромче» и вредят здоровью.
Звуки-фантомы – еще один феномен, описывающий работу органа слуха. Порой человек «слышит» низкие звуки, хотя в действительности их нет. Особенность колебаний мембраны улитки приводит к «появлению» звуков низкой частоты, в то время как источника сигнала отсутствует. Такие колебания, особенно громкие, обладают интересной способностью маскировать звуки высокой частоты до их полного исчезновения.
Органы слуха – сложные и хрупкие образования. Внимательное отношение к их состоянию позволит сохранить здоровье и предотвратить развитие ряда тяжелых заболеваний.
Орлова Наталья Михайловна
Более 7000 подобранных и настроенных аппаратов. Участник Международного семинара аудиологов в Дании.
Как мозг понимает то, что мы слышим?
Фильтрация звука происходит в несколько этапов. Сначала периферийные нейроны раскладывают весь поток звуковых волн на простые составляющие, затем другие нейроны работают как набор фильтров, которые сортируют звук по спектру — комплексной характеристике, в которой учитываются и амплитуда волны, и ее частота.
Процесс разложения всех звуков, которые слышит ухо — это восходящий путь. Есть еще и нисходящий — это распознавание осмысленных сигналов, например слов. Как оно происходит, менее понятно, чем то, как мозг обрабатывает входящие аудиоданные. Известно, например, что приобретенный недавно опыт помогает распознать в шуме звуки, которые человек, не имеющий соответствующего опыта, не слышит или не понимает. Значит, звук интерпретируется сквозь призму того, что человек слышал и понимал ранее.
Группа нейрологов из университета Беркли решила выяснить, как именно приобретенный опыт «настраивает» нейроны на распознавание звуков. Для этого участникам эксперимента давали прослушать специально подготовленную запись. Сначала человек слышал фразу на английском, на которую искусственно наложили много помех. Разобрать, что говорит диктор, было невозможно. Затем та же фраза проигрывалась уже без помех. В третий раз человек снова слышал искаженную запись, но в ней отчетливо различал слова. Во время прослушивания ученые фиксировали активность отдельных нейронов, ответственных за обработку звуковой информации, при помощи ЭЭГ.
Мы слушаем музыку не ушами, а мозгом. Вот, как это работает
Мы любим слушать музыку. Люди, кажется, создают мелодии с тех пор, как научились издавать звуки. Но звук, мелодия и весь симфонический оркестр — ничто без принимающей стороны. На самом деле музыку слышат не уши, а мозг. Два невролога, Аре Бреан и Гейр Ульве Скейе, написали об этом книгу «Музыка и мозг». С её помощью попробуем разобраться в том, как устроено восприятие звуков в нашем организме.
Ушная раковина
Когда энергия от удара по струнам достигает нашей головы, она попадает во внешнее ухо или в ушную раковину. Этот нарост на внешней стороне черепа улавливает и усиливает звуковые сигналы, особенно те, которые ближе к верхней границе частотного диапазона. Поэтому мы так легко выделяем человеческие голоса в какофонии звуков. Из ушной раковины волны попадают в наружный слуховой проход, где в несколько раз усиливаются.
Барабанная перепонка
Когда звуковые волны доходят до барабанной перепонки, она начинает двигаться, как кожа на барабане, когда по нему бьют палочками. Это, в свою очередь, запускает движение косточки на внутренней стороне барабанной перепонки, — молоточка. Молоточек прикреплён ещё к одной косточке, которую называют наковальней. А наковальня крепится к последней слуховой косточке — стремечку. Таким образом, вся энергия переходит с барабанной перепонки в крошечное стремечко и возрастает во много раз.
Улитка
Стремечко прикреплено к овальному окну, напрямую связанному с улиткой. Улитка — это система каналов, наполненных жидкостью. Она разделена на три полости, которые называются барабанная лестница, средняя лестница и лестница преддверия. Когда барабанная перепонка в слуховом канале колеблется под воздействием звуковой волны, стремечко бьёт по овальному окну. Так энергия переходит в волны жидкости во внутреннем ухе. От стремечка ударная волна идёт через первый канал, барабанную лестницу, к самой вершине улитки — а затем в следующий канал, лестницу преддверия, к круглому окну.
В улитке есть чувствительные органы, реагирующие на частоты колебаний жидкости во внутреннем ухе. Вместе они называются кортиев орган. Каждый из них состоит из двух слоёв волосковых клеток, прикреплённых к желеобразной мембране. Параллельно ей вдоль всего канала идёт базилярная мембрана. Когда колебания жидкости смещают относительно друг друга базилярную и текториальную мембраны, волосковые клетки в Кортиевом органе движутся. Это открывает ионные каналы волосковых клеток и стимулирует соответствующие нервные клетки — они подают электрический сигнал. Нервные клетки всех волосковых клеток Кортиева органа образуют слуховой нерв — он передаёт сигналы дальше.
Интересный факт
Звук нашего голоса достигает ушей не только снаружи, но и через вибрации в черепе. Они передаются в жидкость во внутреннем ухе. Это объясняет, почему собственный голос кажется нам странным в записи, ведь мы воспринимаем его уже только через воздух — как и все остальные звуки.
Слуховой нерв
Превратившись в улитке в электрические импульсы, звуковые волны передаются в мозг по слуховому нерву. Сигналы принимает определённый отдел в противоположном полушарии мозга — первичная слуховая кора. То есть, если звук идёт из правого уха, принимать его будет кора в левом полушарии. Слуховой нерв заканчивается в стволе головного мозга.
От ствола головного мозга нервные волокна идут не только по «основному пути» — к слуховой коре в височной доле противоположного полушария, но и напрямую к слуховой коре того же полушария. Это важно для локализации источника звука: мозг понимает, что источник звука расположен ближе к тому уху, от которого сигналы доходят быстрее. Этот удивительный механизм позволяет различить источники, угол между которыми составляет всего два градуса. У всех сигналов разная сила звука и высота тона, и благодаря этому мозг понимает, спереди или сзади от него находится источник звука, движется он или стоит на месте.
Интересный факт
В мозгу существуют связи между входящими звуковыми сигналами и зонами, отвечающими за движения глаз. Они отвечают за то, чтобы взгляд автоматически направлялся туда, откуда приходит неожиданный звук.
А что дальше?
Дальше мозг расшифровывает тоны, тембры и частоты. Анализирует полученные данные и выдаёт ту информацию, которую мы слышим. Он также передаёт сигналы назад улитке, чтобы та контролировала силу звука: благодаря этому мы не теряем слух, стоя на рок концерте или около турбины самолёта. На этом работа мозга не заканчивается, и музыка в нём создаёт больше, чем вы можете себе представить. Но об этом — в книге.
5 медицинских открытий, которые до сих пор спасают нам жизнь
Группы крови, инсулин и бактерия, вызывающая гастрит
2021, ООО «Альпина Диджитал»
Все права защищены
Как это происходит
Доброго времени суток всем, кто сейчас читает эту рубрику сайта.
Меня зовут Александр. Я экономист.
Зная мою способность выражать сложные вещи простыми словами, мои друзья, занимающиеся восстановлением Слуха у взрослых и детей, попросили меня самостоятельно разобраться в теме Слуха, провести, так сказать, независимое исследование и рассказать об этом всем остальным интересующимся этой темой, что называется человеческим языком.
Тема оказалась не просто интересной, а захватывающе интересной. Скажу сразу, чтобы в ней разобраться, читателю придется уделить этому немного времени. Тем же, кто на это не готов будут представлены краткие рекомендации и практические советы. В любом случае, данная информация будет полезной и познавательной.
Я залез в Интернет, перебрал кучу сайтов и понял, что об этой теме пишут чрезвычайно скучные люди чрезвычайно скучными и сложными словами. Бррр…
Но кроме этого мне стало абсолютно очевидно, что данная тема очень важна для людей.
7-10% населения земного шара – 500-700млн. человек имеют проблемы со слухом (на 01 ноября 2011 года население Земли составляло 7,0 млрд. человек).
Эта цифра постоянно растет (нарушения слуха стремительно ”молодеют”).
А что же в России? По данным статистики число больных с нарушениями слуха в Российской Федерации превышает 13 млн. человек, более 1 млн.- это дети. На 1000 новорожденных 1 ребенок рождается с тотальной глухотой, а в течение первых 2-3 лет жизни теряют слух еще 2-3 ребенка. У 14% лиц в возрасте от 45 до 64 лет и у 30% лиц старше 65 лет имеются нарушения слуха.
И как Вам эта информация? Гигантские цифры. А если учесть различия в уровнях жизни русских, американцев и европейцев, качество оказываемых медицинских услуг, выявляемость нарушений слуха, то скорее всего эти цифры по России намного выше.
Я долго думал, с чего начать разбор этой глобальной темы и решил, что начать разбираться необходимо с самого начала.
Вначале было Слово и Слово было у Бога и Слово было Бог. Евангелие от Иоанна.
Звук – это волна, колебание.
Сразу представил себе камень, брошенный в воду, с расходящимися от него в разные стороны кругами.
Со звуком происходит тоже самое, только звуковые волны распространяются по воздуху.
Звуковые колебания создают давление, которое передается соседним участкам и тем самым происходит движение звуковой волны в упругой воздушной среде. Как правило, скорость звуковой волны в воздухе меньше, чем в воде или в твердых телах. В среднем, скорость звука в воздухе составляет 340 метров в секунду.
У звука есть громкость.
Громкость-это индивидуальное восприятие силы звука, слуховое ощущение. Громкость главным образом зависит от звукового давления.
Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой.
Прочитав эти “ругательные и скучные слова”в интернете, сразу что-то внутри у меня защемило, вспомнился урок физики в школе, а за окном была весна…Какая амплитуда и частота. Но может быть сейчас мне удастся это понять. Оказалось все просто.
Уровень звукового давления не следует путать с громкостью. Например, звонок будильника будет звучать гораздо громче, чем рычание собаки, даже если оба звука имеют одинаковый уровень звукового давления. Следовательно, громкость-субъективная величина и не может быть точно измерена.
Частота-это величина завершенных циклов за единицу времени.
Это как частота сердечных сокращений за одну минуту у доктора на приеме-70-норма, а 100 уже многовато. А с какой частотой бьется сердце, когда влюблен.
Частоту измеряют в Герцах. (Был такой немецкий ученый-физик Генрих Герц).
Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху в диапазоне частот от 16-20 Гц до 20000 Гц.
С возрастом этот диапазон сокращается, что связано со снижением чувствительности к высоким звукам. У большинства людей верхняя граница слуха к 25 годам снижается до 15000 Гц.
В Африке проживает племя под названием Maabans. Его представители обладают удивительно хорошим слухом. Старики племени способны услышать шепот на расстоянии, равном длине бейсбольного поля. Видимо, сказывается тот факт, что эти люди живут вдали от цивилизации, в полной тишине.
Звук ниже диапазона слышимости человека, ниже 16-20 Гц, назвали Инфразвуком
Это очень длинные волны. Чем ниже частота, тем громче должен быть звук, чтобы человек мог его услышать.
(Чтобы услышать звук с частотой 100Гц, он должен быть громкостью, по крайней мере 23Дб, звук частотой 20Гц, мы слышим только при его громкости в 70Дб, а звук с частотой в 4Гц, мы слышим при уровне громкости в 120Дб. Другими словами, мы можем подвергаться воздействию достаточно громких звуков, но слышать эти звуки мы не будем. Известно, что звук с громкостью более 85Дб может повреждать структуры нашего звукового анализатора и приводить к потере слуха.)
Инфразвук приносит вред нашему организму. Звуковые волны, которые мы слышим, могут повреждать наш вестибулярный нерв и приводить к тошноте, чувству беспокойства, головным болям и шуму в ушах. Такой эффект называют «морской болезнью». Главная причина таких симптомов-нарушение вегетативной регуляции.
Наше тело имеет собственные колебания в диапазоне от 1 до 6Гц и инфразвук может легко повреждать их.
Инфразвуковые волны возникают при землетрясениях, во время бурь и ураганов, цунами. Эти волны мало поглощаются окружающей средой и поэтому распространяются очень далеко. Медузы, живущие в океанах воспринимают инфразвук с частотой 8-13 Гц.
Инфразвуковые волны проникают практически везде и только определенные звуко-адсорбирующие поверхности могут задерживать их распространение и защищать Ваш слух. (Для этого используются звуко-адсорбирующие вкладыши)
Звук выше диапазона слышимости человека, выше 18-20000Гц, назвали Ультразвуком.
Это очень короткие волны, они хорошо поглощаются, в различных средах по разному. Это используют различные животные – киты, дельфины, летучие мыши для ориентации в пространстве и люди для медицинских исследований – УЗИ.
Для появления звука нужен его источник, звук должен где-то возникнуть.
Обычно для создания звука необходимы колеблющиеся тела различной природы, вызывающие колебания окружающего воздуха. Этот процесс происходит в голосовых связках, динамиках магнитофонов и телевизоров, камертонах. Большинство музыкальных инструментов основано на том же принципе. Исключение составляют духовые инструменты, в которых звук возникает за счет взаимодействия потока воздуха с неоднородностями в инструменте.
Разные звуки имеют различные характеристики. Простые звуки, такие как чистые тона,-это колебания с одной частотой, в то время как сложные звуки состоят из колебаний на разных частотах. Большинство звуков, которые мы слышим каждый день, являются сложными, Речь, например, состоит из колебаний с различным уровнем громкости на разных частотах.
Уфф… со звуком похоже разобрались. Следующий вопрос: Как же мы слышим эти разные звуки?
Правда с философской точки зрения звук существует только в том случае, если его можно услышать. Если не будет ушей, чтобы слышать, то не будет и звука.
Вот такую нашел картинку, наверное, для студентов медицинских институтов. Все наглядно?
Например: Вы садитесь в автомобиль и включаете приемник на любимом канале. Звуковая волна, образованная вибрацией динамика, начинает свое движение в окружающем Вас воздухе. Чем вибрация сильнее (т.е. больше громкость), тем она быстрее достигает Ваших ушей.
(Чтобы как-то систематизировать информацию, врачи разделили орган слуха человека на 3 части: То, что видно они назвали Наружным (внешним) ухом.
К НАРУЖНОМУ УХУ относится ушная раковина, в простонаречии – ухо.
За уши таскают именинников. Очень редко человек может двигать ушами и поэтому он гораздо хуже определяет нахождение источника звука, чем животные, у которых эта способность развита. В большинстве случаев (72%) человек, когда ему необходимо расслышать речь на фоне, например, громкой музыки, поворачивается к своему собеседнику правым ухом.
Уши растут всю жизнь, как, например, и нос.
В ухе есть отверстие, переходящее в наружный слуховой проход. Его длина и ширина у разных людей разная. В среднем его длина составляет 2,5см, а ширина 8 мм. Этот проход часто бывает изогнут в разные стороны. Он весь выстлан кожей, содержащей сальные и серные железы, а также волосы. Железы вырабатывают коричневое маслянистое вещество-серу. Все это защищает слуховой проход от попадания туда частиц пыли. Сера иногда может скапливаться в огромных количествах, полностью закрывая слуховой проход и снижая качество слуха. Тогда врачи вынуждены удалять эти накопления, вымывая их сильной струей воды.
Конечно, доводить себя до такого состояния нельзя, но и постоянно ковырять в ушах тоже не стоит. Достаточно периодически промывать мылом и теплой водой преддверия слуховых проходов.)
Внешнее ухо собирает звуковые волны и направляет их в слуховой проход, где они усиливаются благодаря его воронкообразной форме. Слуховой проход заканчивается барабанной перепонкой.
Достигнув наших ушей, звуковая волна проходит по слуховому проходу и ударяется в барабанную перепонку, вызывая ее колебания.
(Барабанная перепонка – это непроницаемая для воздуха и жидкости мембрана. Она представляет собой тонкую кожу, диаметром около 8 мм., толщина 0.1 мм., овальной формы у взрослых и круглой у детей. Звуковое давление вызывает вибрации барабанной перепонки, которые передаются на слуховые косточки среднего уха. Но об этом чуть позже. Отмечу только, что для восприятия человеком внешнего звука достаточно смещения его барабанной перепонки на расстояние меньше по величине, чем диаметр атома водорода. Короче, очень полезная штука и поэтому ее надо всячески беречь.
Колебания барабанной перепонки передаются в среднее ухо.
СРЕДНЕЕ УХО это заполненная воздухом камера, располагающаяся сразу за барабанной перепонкой. Ее объемом около 1см3. Она связана с назальным и горловым проходами евстахиевой трубой, которая предназначена для выравнивания звукового давления по обе стороны от барабанной перепонки. Евстахиевая труба обычно закрывается и открывается естественным образом, когда мы глотаем или зеваем. Здесь находятся три слуховых косточки. Это самые маленькие части скелета человека. Все вместе они могут уместиться на копеечной монете, выпущенной в ЦБ РФ. Все три косточки связаны друг с другом в подвижную цепочку.
Одним своим концом эта цепочка соединена с барабанной перепонкой, а другим с внутренним ухом.
Слуховые косточки создают так называемый рычаг, повышающий силу поступающих звуковых колебаний. Это необходимо для их передачи из воздушной среды среднего уха в заполненную жидкостью полость внутреннего уха. Слуховые косточки также регулируют натяжение барабанной перепонки, в зависимости от интенсивности звука.
Таким образом, звуковая волна от вибрирующей барабанной перепонки передается слуховым косточкам (среднее ухо) и через них в так называемую вестибулярную часть (внутреннее ухо), начинающееся овальным окном.
Звуковые колебания усиливаются еще и разной площадью барабанной перепонки и овального окна, которые соотносятся между собой, как 20:1. т.е давление на овальное окно в 20 раз больше чем на барабанную перепонку.
Основная часть заполненного жидкостью внутреннего уха свернуто спирально и поэтому называется улиткой.
Это основной орган слуха. В улитке находятся приблизительно 20 000 микроскопических сенсорных клеток, соединенных с волокнами слухового нерва и имеющих окончание в форме волосков. Разные группы этих волосковых клеток реагируют на различные частоты колебаний.
Попадая в улитку, преобразованные звуковые волны вызывают колебания жидкости. При этом волосковые клетки сгибаясь и разгибаясь, порождают нервные электрические импульсы, которые посылаются в мозг. Здесь эти импульсы интерпретируются как значимые звуки.
Согласно последним исследованиям, причиной 90% потерь слуха, является повреждение волосковых клеток во внутреннем ухе-вследствие старения, болезни или влияния очень громких звуков.
Это нарушение слуха называется СЕНСОНЕВРАЛЬНОЙ (или перцептивной) потерей слуха.
Последствия тугоухости почти всегда одинаковые-человеку становится труднее отличить речь в шуме, некоторые высокие звуки, такие как пение птиц, полностью пропадают, человеческая речь кажется невнятной и приходится часто переспрашивать.
Проблема заключается в том, что мозг не получает сигналы, соответствующие звукам на разных частотах, необходимые для того, чтобы, например, сделать речь понятной.
Поврежденные волосковые клетки во внутреннем ухе, восстановить невозможно. Однако слуховой аппарат может значительно повысить Вашу способность слышать.
Вы также можете предотвратить ухудшение слуха, избегая слишком длительного воздействия громких звуков и шума.
Наружное и среднее ухо выполняют функцию звукопроведения. Внутреннее ухо-функцию звуковосприятия.
При КОНДУКТИВНОЙ потере слуха существует непроходимость звуковых волн во внутреннее ухо.
Это может быть вызвано накоплением серы в слуховом проходе, перфорацией барабанной перепонки, накоплением жидкости в среднем ухе (отосклероз).
Кондуктивная потеря слуха, как правило, поддается медицинскому или хирургическому лечению.
Подведем итог этой изматывающей темы:
Как мы воспринимается звук:
1. Ушная раковина улавливает звуки, усиливает их и направляет в слуховой проход.
2. Энергия звуковой волны вызывает механические колебания барабанной перепонки, которые передаются на подвижную систему косточек среднего уха.
3. Движение косточек вызывает волнообразные колебания жидкости внутреннего уха.
4. Движения жидкости улавливаются волосковыми клетками, расположенными вдоль всей длины улитки.
5. Эти механические движения волосковых клеток преобразуются в электрические импульсы.
6. Эти электрические импульсы передаются по слуховому нерву в головной мозг.
Как мозг различает звуки
Слуховой нерв состоит из тысяч тончайших нервных волокон. Каждое волокно начинается от определенного участка улитки и передает определенную звуковую частоту.
Низкочастотные звуки – например, шум машины или поезда, – передаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки, а высокочастотные – например, щебет птиц, – по волокнам, связанным с ее основанием.
Таким образом, различные звуки вызывают электрическое возбуждение различных волокон в составе слухового нерва. Именно эти различия способен воспринимать и интерпретировать мозг.
Но различать звуки — это еще не все. Надо понимать их смысл.
Строение внутреннего уха само по себе способствует выделению значимых звуков из бесполезного шума. Мозг использует свою память и опыт для «осмысления» услышанного прямо в процессе восприятия звука. Так ребенок грудного возраста, используя весь свой небольшой опыт, способен узнавать голоса матери и отца и отличать их друг от друга, еще не понимая произносимых слов.
Сегодня 12 февраля 2012 года. Февраль очень теплый. Прямо мартовская погода.
Все, что я написал в предыдущих постах очень важно для дальнейшего понимания нарушений слуха у людей.
Мне, человеку, не имеющему к медицине никакого отношения, самостоятельно разобраться в этих вопросах практически невозможно.
Я присутствовал на приеме. Ее подход и отношение с пациентами просто завораживал. Боже, сколько нужно терпения, такта, любви к людям, чтобы так вести прием.
Давайте продолжим нашу тему.
Долгие 9 месяцев отделяют зарожденную в теле женщины новую жизнь от появления на свет. И за это время малыш проделывает огромную работу по своему внутриутробному развитию, вырастая от простого скопления нескольких клеток до маленького человека, способного слышать, видеть, осязать, нюхать, пробовать на вкус, в общем, готового к постоянному получению огромного количества новой информации и усвоению многочисленных навыков.
Уже в этом возрасте могут происходить процессы, которые в дальнейшем приведут к нарушению слуха у маленького человека.
Наверное, Вы уже знаете, что гены являются носителями наследственной информации, которая определяет развитие всего живого. Все гены несут информацию, необходимую для развития целого организма из одной оплодотворенной яйцеклетки. Все мы получаем по две копии каждого гена одну от матери другую от отца. Таким образом, каждый человек имеет два варианта одного и того же гена.
Ряд генов в организме отвечает за образование и работу органов слуха. В общей сложности таких генов не менее 100. Не удивительно, что согласно данным последних исследований более 50% всех случаев врожденной и ранней детской тугоухости связаны с наследственными причинами.
Считается, что каждый восьмой житель Земли является носителем одного из генов, вызывающих рециссивную тугоухость. (рециссивным называется один из генов генной пары, вызывающий проявление конкретного признака, например нарушение слуха, только в том случае, если второй ген этой пары также является рециссивным). Другими словами, у маленького человека будут проблемы со слухом, если и мама и папа являются носителями данного гена. Сами родители при этом прекрасно слышат. Такой вариант наследственной тугоухости называют несиндромальным т.е. снижение слуха не сопровождается нарушениями в других органах малыша.
Генетический анализ помогает объяснить причины нарушения слуха и позволяет дать правильный прогноз для будущих детей.
Кроме генетических нарушений существуют и другие причины, приводящие к нарушению слуха у малышей.
Целых девять месяцев организм плода полностью связан с организмом матери. Как мама живет, чем занимается, что кушает, чем болеет, все, абсолютно все влияет на будущего человека, на его будущую жизнь и здоровье.
Среди причин, вызывающих врожденную тугоухость ( т.е. нарушения слуха с самого рождения), первое место занимают инфекционные заболевания мамы во время беременности. Наиболее опасными для органа слуха плода являются вирус краснухи, грипп, скарлатина, корь, инфекционный паротит, туберкулез, полиомиелит, токсоплазмоз и сифилис. Особенно не хорошо, если эти заболевания будущая мама переносит в 1 триместре беременности.
Кроме инфекционных заболеваний, выявлены и другие причины: хронические заболевания матери (сахарный диабет, тиреотоксикоз, авитаминозы, заболевания крови и др.), прием ряда антибиотиков (стрептомицина, неомицина, мономицина, канамицина, гентамицина и др.), употребление алкоголя, наркотиков и курение. Короче говоря, ответственность на будущих мамах лежит огромная. И не только на мамах, но и на папах и на всех близких и родных людях, которые с нетерпением ждут будущего малыша.
Он становится папой, она мамой, кто-то бабушкой, кто-то дедушкой и т.д.
Об ощущениях и эмоциях будущей мамы во время родов написано много. А что чувствует в это время малыш?
Надо сразу сказать: к единому мнению о том, что чувствует ребенок во время родов, ученые пока не пришли. Но некоторые общие закономерности выделить все таки можно.
Можно сказать, что ребенок впервые в своей жизни сталкивается с несправедливостью и коварством. Теплая и уютная мамина утроба, которая столько времени давала ему все необходимое для жизни, вдруг становится агрессивной и неприветливой. Она начинает исторгать из себя, «изгонять из рая». Изменяются все привычные условия обитания: из влажной среды ребенок переходит в среду воздушную, изменяется система питания и дыхания. Организм новорожденного должен быстро перестроиться к другим условиям.
Очень серьезное влияние на будущий слух ребенка оказывает гипоксия плода, возникающая в период беременности и(или) во время родов. (Гипоксия-это состояние, возникающее при недостаточном снабжении тканей организма кислородом).
Развитию гипоксии плода способствуют множество факторов. Это могут быть заболевания матери, такие как: сердечно-сосудистые и легочные заболевания, анемия, интоксикация и др. Это могут быть нарушения плодово-плацентарного кровотока или заболевания самого плода: гемолитическая болезнь, врожденные пороки развития, длительное сдавливание головки во время родов.
В нашей стране используется единая система раннего выявления нарушений слуха у новорожденных в родильных домах и детских поликлиниках. (Приказ Минздравмедпрома РФ от 29.03.96 №108 «»О введении аудиологического скрининга новорожденных детей и детей 1-го года жизни).
Но это исследование носит поверхностный характер и не дает врачу четкого и конкретного представления о состоянии слуха малыша. Все чаще возникает необходимость более детального и углубленного обследования ребенка, который показал отрицательный результат теста на слух при обследовании в родильном стационаре или детской поликлинике т.е. не прошел первичный этап теста Отоакустической эмиссии.
Для этого в крупных городах России существует услуга, связанная с выездом специалиста сурдолога-неонатолога в место проживания новорожденного малыша и проведение исследования его слуха с помощью специальных приборов.
Необходимо отметить, что раннее выявление нарушений слуха у новорожденного и незамедлительное принятие адекватных мер, имеет ОГРОМНОЕ значение для его дальнейшего психо-речевого развития.
Проверка слуха в первые дни жизни малыша, позволяет успешно излечить либо компенсировать патологию слуха.
Сегодня, давайте поговорим о том, что же придумало человечество для восстановления слуха. Предыдущая тема, рассматривающая причины возникновения нарушений слуха далеко не исчерпана, и мы обязательно к ней вернемся.
Итак, небольшой исторический экскурс.
Первые попытки применения различных устройств для усиления звука относятся к далекому прошлому. На древнеегипетских фресках изображены люди, держащие за ухом сложенную лодочкой ладонь.
Так выглядел женский слуховой рожок середины 19 века в Англии.
В 1886 году Томас Эдиссон изобрел угольный передатчик, превращающий звук в электрические импульсы, которые можно было передавать по проводам, а затем превращать обратно в звук.
В 1896 году англичанин Бертрам Торнтон создал первый электрический слуховой аппарат, применив усиление телефона с угольным микрофоном.
В 1899 году в США был запатентован первый электрический слуховой аппарат. Он был очень больших размеров и использовал угольный передатчик и батарею.
В начале 20 века была изобретена электронная лампа. Это позволило во много раз увеличить частоту электрических колебаний, что сделало усиление звука более эффективным, но огромные батареи новых слуховых аппаратов были слишком тяжелыми.
1952 год стал переломным: появились слуховые аппараты на основе транзисторов. Теперь наконец-то появилась возможность резко уменьшить размеры слуховых аппаратов. Первые модели таких слуховых аппаратов были разработаны таким образом, чтобы помещаться в дужке очков. Позже, появились привычные нам сегодня заушные модели слуховых аппаратов.
Так выглядел карманный транзисторный слуховой аппарат-Т3, 1953г. фирмы OTICON, Дания.
Новые изобретения обеспечили фантастическое улучшение качества звука.
Первые внутриушные аппараты не были популярны из-за своих габаритов. Как правило, они заметно выпирали из уха. Более-менее миниатюрные внутриушные аппараты появились только в конце 70-х годов 20 века.
Люди с ослабленным слухом предпочитают скрывать потерю слуха, и внутриушные аппараты становятся все более и более популярными.
В 1993 году фирма Старки (США) разработала новый слуховой внутриканальный аппарат, который целиком размещался в слуховом проходе.
Первый в мире цифровой слуховой аппарат был создан фирмой OTICON в апреле 1996 года. Качество звука улучшилось еще больше.
В это же время были созданы и программируемые слуховые аппараты.
Современные слуховые аппараты очень маленькие. Они обладают более точными параметрами настройки и могут приспосабливаться к любому типу окружающей среды. Они непрерывно анализируют звуковую обстановку и постоянно к ней приспосабливаются, чтобы улучшить качество звука и уменьшить фоновый шум.
Каждый слуховой аппарат имеет микрофон, который улавливает звук и посылает его в виде электрического сигнала на усилитель. Усилитель обрабатывает полученный звуковой импульс и посылает его на телефон, где усиленный электрический сигнал преобразуется обратно в звук. В заушном аппарате эти части помещены в твердый корпус, расположенный за ухом пациента.
Рожок слухового аппарата крепится за Вашим ухом, подобно дужке очков. Функция рожка сводится к соединению телефона слухового аппарата со вкладышем, расположенным внутри слухового прохода. Важно, чтобы посадка рожка была плотной. К рожку одним своим концом присоединяется пластиковая трубочка.
Пластиковая трубочка участвует в передаче звука от телефона к вкладышу слухового аппарата. Длина и диаметр трубочки зависят от размера Вашей ушной раковины, типа аппарата и степени потери Вашего слуха.
Вкладыш для слухового аппарата может быть стандартным или изготовленным индивидуально по слепкам Вашего слухового канала. С помощью такого вкладыша слуховой аппарат фиксируется в ушном проходе, обеспечивая передачу звука непосредственно на барабанную перепонку. Еще одной функцией вкладыша является препятствие для выхода усиленного звука через слуховой проход наружу (свист). Форма и размеры вкладыша зависят от модели слухового аппарата и тяжести потери слуха. Только специалист по слухопротезированию может подобрать подходящий Вам вкладыш.
Все слуховые аппараты, независимо от страны и фирмы производителя, устроены одинаково: звуки поступают в слуховой аппарат через один или несколько микрофонов, далее происходит процесс обработки звуков усилителем и специальный телефон посылает сигнал от усилителя слухового аппарата непосредственно в Ваше ухо. Кроме того, для работы всех этих элементов необходим источник питания, поэтому важной составной частью слухового аппарата является батарейка.
Все эти компоненты размещаются в пластмассовом корпусе различных стилей, форм и расцветок в зависимости от требуемой мощности и косметических пожеланий клиента.
Очень важно сказать несколько слов о цифровых технологиях, на основе которых созданы современные слуховые аппараты.
Современные слуховые аппараты-это устройства с цифровой обработкой сигнала, что означает преобразование входящих звуков в серию математических символов (цифр), которые в дальнейшем обрабатываются с помощью математических уравнений.
При цифровой обработке возможны очень сложные манипуляции с входящим сигналом. Например, цифровая обработка позволяет отделить речь от шума. Большинство современных слуховых аппаратов зачастую даже сложнее, чем Ваш персональный компьютер.
Прошли те времена, когда слуховой аппарат представлял собой обычный усилитель, который делал просто все звуки громче.
Требуются очень сложные алгоритмы для разделения звука на различные частотные области и усиления каждой частотной области отдельно. Однако, это позволяет настраивать и программировать слуховой аппарат персонально, т.е. конкретно под индивидуальную потерю слуха. Это также означает, что при ухудшении слуха или при изменении предпочтений прослушивания, всегда можно изменить настройки слухового аппарата.
Процессору слухового аппарата доступно различное усиление для тихих, средних и громких звуков. Это означает, что пользователь может слышать хорошо тихие звуки, но при этом громкие звуки не становятся для него некомфортно оглушающими.
Цифровая обработка сигнала гарантирует максимально точное усиление сигнала без искажений и в результате чистый и ясный звук великолепного качества.