LEMBRAR

Questão 1. Qual a importância da audição para uma pessoa?

Com a ajuda da audição, uma pessoa percebe sons. A audição permite perceber informações a uma distância considerável. A fala articulada está associada ao analisador auditivo. Uma pessoa que era surda desde o nascimento ou que perdeu a audição em primeira infância, perde a capacidade de pronunciar palavras.

Pergunta 2: Quais são as partes principais de qualquer analisador?

Qualquer analisador consiste em três elos principais: receptores (elo perceptivo periférico), vias nervosas(elo condutor) e centros cerebrais (elo central de processamento). As seções superiores dos analisadores estão localizadas no córtex hemisférios cerebrais, e cada um deles ocupa uma determinada área.

PERGUNTAS PARA O PARÁGRAFO

Questão 1. Qual é a estrutura analisador auditivo?

O analisador auditivo inclui o órgão da audição, o nervo auditivo e os centros cerebrais que analisam as informações auditivas.

Questão 2. Quais distúrbios auditivos você conhece e quais as suas principais causas?

Às vezes, muita cera se acumula no conduto auditivo externo e forma um tampão, reduzindo a acuidade auditiva. Esse tampão deve ser removido com muito cuidado, pois pode danificar o tímpano. Da nasofaringe até a cavidade do ouvido médio pode penetrar tipos diferentes patógenos que podem causar inflamação do ouvido médio - otite média. Com tratamento adequado e oportuno, a otite média se resolve rapidamente e não afeta a sensibilidade auditiva. Lesões mecânicas – hematomas, pancadas, exposição a estímulos sonoros superfortes – também podem levar à deficiência auditiva.

1. Prove que “órgão da audição” e “analisador auditivo” são conceitos diferentes.

O órgão da audição é o ouvido, que consiste em três seções: externa, média e ouvido interno. O analisador auditivo inclui o receptor auditivo (localizado no ouvido interno), o nervo auditivo e a zona auditiva do córtex cerebral, localizada no lobo temporal.

2. Formule as regras básicas de higiene auditiva.

Para evitar a diminuição da acuidade auditiva e proteger os órgãos auditivos das influências nocivas do ambiente externo, da penetração de vírus e do desenvolvimento de doenças perigosas, é necessário seguir as regras básicas de higiene auditiva e monitorar o estado dos seus ouvidos, a limpeza e o estado da sua audição.

A higiene auditiva sugere que os ouvidos não devem ser limpos mais do que duas vezes por semana, a menos que estejam muito sujos. Não há necessidade de se livrar do enxofre que está no canal auditivo com muito cuidado: ele protege o corpo humano da penetração de microrganismos patogênicos, remove detritos (flocos de pele, poeira, sujeira) e hidrata a pele.

PENSAR!

Quais recursos do analisador auditivo permitem que uma pessoa determine a distância até a fonte sonora e a direção em direção a ela?

Uma propriedade importante do analisador auditivo é sua capacidade de determinar a direção do som, chamada de ototópicos. A ototopia só é possível se você tiver dois ouvidos que ouvem normalmente, ou seja, com boa audição binaural. A detecção da direção do som é fornecida as seguintes condições: 1) a diferença na intensidade do som percebida pelos ouvidos, já que o ouvido que está mais próximo da fonte do som o percebe como mais alto. O que também importa aqui é que um ouvido esteja na sombra sonora; 2) percepção dos intervalos mínimos de tempo entre a chegada do som a uma orelha e à outra. Em humanos, o limite para esta capacidade de distinguir entre intervalos de tempo mínimos é de 0,063 ms. A capacidade de localizar a direção do som desaparece se o comprimento de onda do som for menor que o dobro da distância entre as orelhas, que é em média 21 cm, portanto, a ototopia de sons agudos é difícil. Quanto maior a distância entre os receptores de som, definição mais precisa suas direções; 3) a capacidade de perceber a diferença de fase das ondas sonoras que entram em ambos os ouvidos.

No plano horizontal, uma pessoa distingue com mais precisão a direção do som. Assim, a direção de sons de impacto agudos, como tiros, é determinada com uma precisão de 3-4°. A orientação na determinação da direção da fonte sonora no plano sagital depende, até certo ponto, dos ouvidos.

Seção receptora (periférica) do analisador auditivo, convertendo a energia das ondas sonoras em energia excitação nervosa, representado por células ciliadas receptoras do órgão de Corti (órgão Corti), localizado na cóclea. Os receptores auditivos (fonorreceptores) pertencem aos mecanorreceptores, são secundários e são representados por células ciliadas internas e externas. Os humanos têm aproximadamente 3.500 células ciliadas internas e 20.000 células ciliadas externas, localizadas na membrana basilar, dentro do canal médio do ouvido interno.

Arroz. 2.6. Órgão auditivo

O ouvido interno (aparelho receptor de som), bem como o ouvido médio (aparelho transmissor de som) e o ouvido externo (aparelho receptor de som) são combinados no conceito órgão da audição (Fig. 2.6).

Ouvido externo Devido à aurícula, garante a captação dos sons, sua concentração no sentido do conduto auditivo externo e aumento da intensidade dos sons. Além disso, as estruturas do ouvido externo desempenham uma função protetora, protegendo o tímpano das influências mecânicas e de temperatura do ambiente externo.

Ouvido médio(seção condutora de som) é representada pela cavidade timpânica, onde estão localizados três ossículos auditivos: o martelo, a bigorna e o estribo. O ouvido médio é separado do conduto auditivo externo pelo tímpano. O cabo do martelo é tecido no tímpano, sua outra extremidade é articulada com a bigorna, que, por sua vez, é articulada com o estribo. O estribo é adjacente à membrana da janela oval. O ouvido médio tem uma função especial mecanismo de defesa, representado por dois músculos: o músculo que aperta o tímpano e o músculo que fixa o estribo. O grau de contração desses músculos depende da força das vibrações sonoras. Com fortes vibrações sonoras, os músculos limitam a amplitude das vibrações tímpano e movimento do estribo, protegendo assim o aparelho receptor no ouvido interno contra estimulação e destruição excessivas. Com instante irritações graves(tocar a campainha) esse mecanismo de proteção não tem tempo de funcionar. A contração de ambos os músculos da cavidade timpânica é realizada pelo mecanismo de um reflexo incondicionado, que se fecha ao nível do tronco encefálico. A pressão na cavidade timpânica é igual à pressão atmosférica, o que é muito importante para a percepção adequada dos sons. Essa função é desempenhada pela trompa de Eustáquio, que conecta a cavidade do ouvido médio à faringe. Ao engolir, o tubo se abre, ventilando a cavidade do ouvido médio e equalizando a pressão nele contida com a pressão atmosférica. Se a pressão externa mudar rapidamente (aumento rápido de altitude) e a deglutição não ocorrer, então a diferença de pressão entre ar atmosférico e o ar na cavidade timpânica leva à tensão do tímpano e à ocorrência de sensações desagradáveis, diminuição da percepção dos sons.

Ouvido interno representado pela cóclea - um canal ósseo torcido em espiral com 2,5 voltas, que é dividido pela membrana principal e pela membrana de Reissner em três partes estreitas (escadas). Canal superior(escala vestibular) começa na janela oval e se conecta com o canal inferior (escala timpânica) através do helicotrema (orifício no ápice) e termina na janela redonda. Ambos os canais são uma unidade única e são preenchidos com perilinfa, de composição semelhante ao líquido cefalorraquidiano. Entre os canais superior e inferior existe um canal intermediário (escada intermediária). Está isolado e preenchido com endolinfa. Dentro do canal intermediário, na membrana principal, está o próprio aparelho receptor de som - o órgão de Corti (órgão de Corti) com células receptoras, representando a parte periférica do analisador auditivo.

A membrana principal próxima à janela oval tem 0,04 mm de largura, depois se expande gradativamente em direção ao ápice, atingindo 0,5 mm no helicotrema.

Departamento de fiação O analisador auditivo é representado por um neurônio bipolar periférico localizado no gânglio espiral da cóclea (o primeiro neurônio). As fibras do nervo auditivo (ou coclear), formadas pelos axônios dos neurônios do gânglio espiral, terminam nas células dos núcleos do complexo coclear da medula oblonga (segundo neurônio). Então, após decussação parcial, as fibras vão para o corpo geniculado medial do metatálamo, onde ocorre novamente a comutação (terceiro neurônio), a partir daqui a excitação entra no córtex (quarto neurônio). Nos corpos geniculados mediais (internos), assim como nas tuberosidades inferiores do quadrigêmeo, existem centros de reações motoras reflexas que ocorrem quando expostos ao som.

Central, ou cortical, departamento analisador auditivo está localizado na parte superior do lobo temporal grande cérebro(giro temporal superior, áreas 41 e 42 segundo Brodmann). O giro temporal transverso (giro de Heschl) é importante para a função do analisador auditivo.

Auditivo sistema sensorial complementado por mecanismos de feedback que proporcionam regulação da atividade de todos os níveis do analisador auditivo com a participação de vias descendentes. Essas vias começam nas células do córtex auditivo, alternando sequencialmente nos corpos geniculados mediais do metatálamo, no colículo posterior (inferior) e nos núcleos do complexo coclear. Fazendo parte nervo auditivo, as fibras centrífugas atingem as células ciliadas do órgão de Corti e as sintonizam para perceber determinados sinais sonoros.

Introdução

Conclusão

Bibliografia

Introdução

A sociedade em que vivemos é uma sociedade da informação, onde o principal factor de produção é o conhecimento, o principal produto da produção são os serviços, e características características sociedade são a informatização, bem como um aumento acentuado da criatividade no trabalho. O papel das ligações com outros países está a aumentar e o processo de globalização está a ocorrer em todas as esferas da sociedade.

Um papel fundamental na comunicação entre os estados é desempenhado pelas profissões relacionadas com línguas estrangeiras, linguística, Ciências Sociais. Há uma necessidade crescente de estudar sistemas de reconhecimento de voz para tradução automática, o que ajudará a aumentar a produtividade do trabalho em áreas da economia relacionadas com a comunicação intercultural. Portanto, é importante estudar a fisiologia e os mecanismos de funcionamento do analisador auditivo como meio de perceber e transmitir a fala à parte correspondente do cérebro para posterior processamento e síntese de novas unidades de fala.

O analisador auditivo é um conjunto de estruturas mecânicas, receptoras e nervosas, cuja atividade garante a percepção das vibrações sonoras por humanos e animais. Do ponto de vista anatômico, o sistema auditivo pode ser dividido em externo, médio e ouvido interno, nervo auditivo e vias auditivas centrais. Do ponto de vista dos processos que levam à percepção da audição, o sistema auditivo é dividido em condutor e receptor de som.

Sob diferentes condições ambiente Sob a influência de muitos fatores, a sensibilidade do analisador auditivo pode mudar. Para estudar esses fatores existem vários métodos pesquisa auditiva.

sensibilidade fisiológica do analisador auditivo

1. A importância do estudo dos analisadores humanos do ponto de vista das modernas tecnologias de informação

Já há várias décadas, as pessoas fizeram tentativas de criar sistemas de síntese e reconhecimento de fala em sistemas modernos tecnologia da Informação. É claro que todas essas tentativas começaram com o estudo da anatomia e dos princípios de funcionamento da fala humana e dos órgãos auditivos, na esperança de simulá-los por meio de um computador e dispositivos eletrônicos especiais.

Quais são as características do analisador auditivo humano? O analisador auditivo capta a forma da onda sonora, o espectro de frequência dos tons puros e dos ruídos, realiza, dentro de certos limites, a análise e síntese dos componentes de frequência dos estímulos sonoros, detecta e identifica sons em uma ampla gama de intensidades e frequências. O analisador auditivo permite diferenciar estímulos sonoros e determinar a direção do som, bem como a distância de sua origem. Os ouvidos detectam vibrações no ar e as convertem em sinais elétricos que chegam ao cérebro. Como resultado do processamento pelo cérebro humano, esses sinais se transformam em imagens. A criação de tais algoritmos de processamento de informação para a tecnologia informática é um problema científico, cuja solução é necessária para desenvolver sistemas de reconhecimento de voz mais isentos de erros.

Muitos usuários ditam o texto dos documentos usando programas de reconhecimento de fala. Esta oportunidade é relevante, por exemplo, para os médicos que realizam um exame (durante o qual normalmente têm as mãos ocupadas) e ao mesmo tempo registam os seus resultados. Os usuários de PC podem usar programas de reconhecimento de fala para inserir comandos, o que significa que a palavra falada será percebida pelo sistema como um clique do mouse. O usuário comanda: “Abrir arquivo”, “Enviar email” ou “Nova janela”, e o computador executa as ações correspondentes. Isto é especialmente verdadeiro para pessoas com deficiência capacidades físicas- em vez de mouse e teclado, eles poderão controlar o computador usando a voz.

Estudar o ouvido interno ajuda os pesquisadores a compreender os mecanismos pelos quais os humanos são capazes de reconhecer a fala, embora não seja tão simples. O homem “espiona” muitas invenções da natureza, e tais tentativas também são feitas por especialistas na área de síntese e reconhecimento de fala.

2. Tipos de analisadores humanos e seus uma breve descrição de

Analisadores (da análise grega - decomposição, desmembramento) - um sistema de formações nervosas sensíveis que analisam e sintetizam externas e ambiente interno corpo. O termo foi introduzido na literatura neurológica por I.P. Pavlov, segundo cujas ideias cada analisador consiste em formações perceptivas específicas (receptores, órgãos sensoriais) que constituem a parte periférica do analisador, os nervos correspondentes que conectam esses receptores aos diferentes andares do sistema nervoso central (parte condutora), e o extremidade cerebral, que é representada em animais superiores no córtex dos grandes hemisférios cerebrais.

Dependendo da função do receptor, os analisadores do ambiente externo e interno são diferenciados. Os primeiros receptores são direcionados ao ambiente externo e adaptados para analisar fenômenos que ocorrem no mundo circundante. Esses analisadores incluem um analisador visual, um analisador auditivo, um analisador de pele, um analisador olfativo e um analisador gustativo. Os analisadores do ambiente interno são dispositivos nervosos aferentes, cujo aparelho receptor está localizado em órgãos internos e estão adaptados para analisar o que está acontecendo no próprio corpo. Esses analisadores também incluem um analisador motor (seu aparelho receptor é representado por fusos musculares e receptores de Golgi), que oferece a possibilidade de controle preciso do sistema musculoesquelético. Outro analisador interno, o vestibular, em estreita interação com o analisador de movimento, também desempenha um papel significativo nos mecanismos de coordenação estatocinética. O analisador motor humano também inclui uma seção especial que garante a transmissão de sinais dos receptores dos órgãos da fala para os níveis superiores do sistema nervoso central. Devido à importância desta seção na atividade do cérebro humano, às vezes é considerada um “analisador motor da fala”.

O aparelho receptor de cada analisador está adaptado para transformar um certo tipo de energia em excitação nervosa. Assim, os receptores sonoros reagem seletivamente à estimulação sonora, luz - à luz, sabor - à química, pele - à temperatura tátil, etc. A especialização dos receptores garante a análise dos fenômenos do mundo externo em seus elementos individuais já no nível da parte periférica do analisador.

Papel biológico analisadores é que eles são sistemas de rastreamento especializados que informam o corpo sobre todos os eventos que ocorrem no ambiente e dentro dele. Do enorme fluxo de sinais que entram continuamente no cérebro através de analisadores externos e internos, um é selecionado informação util, o que acaba sendo significativo nos processos de autorregulação (manutenção de um nível ótimo e constante de funcionamento do corpo) e no comportamento ativo dos animais no meio ambiente. Experimentos mostram que a complexa atividade analítica e sintética do cérebro, determinada por fatores do ambiente externo e interno, é realizada de acordo com o princípio do polianalisador. Isso significa que toda a complexa neurodinâmica dos processos corticais, que forma a atividade integral do cérebro, consiste em uma interação complexa de analisadores. Mas isso diz respeito a um tópico diferente. Vamos passar diretamente para o analisador auditivo e examiná-lo com mais detalhes.

3. Analisador auditivo como meio de percepção humana da informação sonora

3.1 Fisiologia do analisador auditivo

A seção periférica do analisador auditivo (analisador auditivo com órgão de equilíbrio - o ouvido (auris)) é um órgão sensorial muito complexo. As terminações de seu nervo estão localizadas profundamente no ouvido, por isso ficam protegidas da ação de todos os tipos de irritantes estranhos, mas ao mesmo tempo são facilmente acessíveis à estimulação sonora. O órgão da audição contém três tipos de receptores:

a) receptores que percebem vibrações sonoras (vibrações de ondas aéreas), que percebemos como som;

b) receptores que nos permitem determinar a posição do nosso corpo no espaço;

c) receptores que percebem mudanças na direção e velocidade do movimento.

O ouvido geralmente é dividido em três seções: ouvido externo, médio e interno.

Ouvido externoconsiste na aurícula e no conduto auditivo externo. A aurícula é constituída por cartilagem elástica elástica, coberta por uma camada fina e inativa de pele. Ela é uma colecionadora de ondas sonoras; nos humanos é imóvel e não desempenha um papel importante, ao contrário dos animais; mesmo na sua ausência completa, nenhuma deficiência auditiva perceptível é observada.

O canal auditivo externo é um canal ligeiramente curvo com cerca de 2,5 cm de comprimento. Este canal é revestido por pele com pequenos pelos e contém glândulas especiais, semelhantes às grandes glândulas apócrinas da pele, secretando cera de ouvido, que junto com os pelos protege o ouvido externo de ficar obstruído com poeira. Consiste em uma seção externa, o canal auditivo externo cartilaginoso, e uma seção interna, o canal auditivo ósseo, localizado no osso temporal. Sua extremidade interna é fechada por um fino tímpano elástico, que é uma continuação pele canal auditivo externo e o separa da cavidade do ouvido médio. O ouvido externo desempenha apenas um papel coadjuvante no órgão auditivo, participando da captação e condução dos sons.

Ouvido médio, ou cavidade timpânica (Fig. 1), está localizada dentro do osso temporal entre a parte externa canal do ouvido, do qual é separado pelo tímpano e pelo ouvido interno; é uma cavidade muito pequena de formato irregular com capacidade de até 0,75 ml, que se comunica com cavidades acessórias- células do processo mastóide e da cavidade faríngea (veja abaixo).

Arroz. 1. Vista em corte do órgão auditivo. 1 - gânglio geniculado do nervo facial; 2 - nervo facial; 3 - martelo; 4 - canal semicircular superior; 5 - canal semicircular posterior; 6 - bigorna; 7 - parte óssea do conduto auditivo externo; 8 - parte cartilaginosa do conduto auditivo externo; 9 - tímpano; 10 - parte óssea da tuba auditiva; 11 - parte cartilaginosa da tuba auditiva; 12 - nervo petroso superficial maior; 13 - topo da pirâmide.

Na parede medial da cavidade timpânica, voltada para o ouvido interno, existem duas aberturas: Janela oval vestíbulo e janela redonda da cóclea; o primeiro é coberto pela placa do estribo. A cavidade timpânica se comunica com a tuba auditiva (Eustáquio) (tuba auditiva) através de um pequeno (4 cm de comprimento) seção superior faringe - nasofaringe. O orifício do tubo abre-se na parede lateral da faringe e desta forma comunica-se com o ar exterior. Cada vez que a tuba auditiva se abre (o que acontece a cada movimento de deglutição), o ar da cavidade timpânica é renovado. Graças a ele, a pressão no tímpano pela lateral da cavidade timpânica é sempre mantida no nível da pressão do ar externo e, assim, o exterior e o interior do tímpano ficam expostos à mesma pressão atmosférica.

Esta equalização de pressão em ambos os lados do tímpano tem um efeito muito importante, uma vez que as flutuações normais só são possíveis quando a pressão do ar externo é igual à pressão na cavidade do ouvido médio. Quando há diferença entre a pressão do ar atmosférico e a pressão da cavidade timpânica, a acuidade auditiva fica prejudicada. Assim, a tuba auditiva é uma espécie de válvula de segurança que equaliza a pressão no ouvido médio.

As paredes da cavidade timpânica e especialmente da tuba auditiva são revestidas por epitélio, e as tubas mucosas são revestidas por epitélio ciliado; a vibração de seus cabelos é direcionada para a faringe.

A extremidade faríngea da tuba auditiva é rica em glândulas mucosas e gânglios linfáticos.

Na lateral da cavidade está o tímpano. O tímpano (membrana do tímpano) (Fig. 2) percebe as vibrações sonoras do ar e as transmite ao sistema condutor de som do ouvido médio. Tem formato de círculo ou elipse com diâmetro de 9 e 11 mm e é composto por um elástico tecido conjuntivo, cujas fibras estão dispostas radialmente na superfície externa e circularmente na superfície interna; sua espessura é de apenas 0,1 mm; é alongado um tanto obliquamente: de cima para baixo e de trás para frente, é levemente côncavo para dentro, pois o referido músculo se estende das paredes da cavidade timpânica até o cabo do martelo, esticando o tímpano (puxa a membrana para dentro ). A corrente ossículos auditivos serve para transmitir as vibrações do ar do tímpano para o fluido que preenche o ouvido interno. O tímpano não é muito esticado e não produz tom próprio, mas transmite apenas as ondas sonoras que recebe. Devido ao fato de as vibrações do tímpano decaírem muito rapidamente, é um excelente transmissor de pressão e quase não distorce a forma da onda sonora. Na parte externa, o tímpano é coberto por pele afinada, e na superfície voltada para a cavidade timpânica - por uma membrana mucosa revestida por epitélio plano multicamadas.

Entre o tímpano e a janela oval existe um sistema de pequenos ossículos auditivos que transmitem as vibrações do tímpano ao ouvido interno: o martelo, a bigorna e o estribo, conectados por articulações e ligamentos que são movidos por dois pequenos músculos. O martelo é incrementado para superfície interior o tímpano com sua alça e a cabeça articulada com a bigorna. A bigorna, com um de seus processos, é conectada ao estribo, que está localizado horizontalmente e com sua base larga (placa) inserida na janela oval, firmemente adjacente à sua membrana.

Arroz. 2. Tímpano e ossículos auditivos com dentro. 1 - cabeça do martelo; 2 - seu ligamento superior; 3 - caverna da cavidade timpânica; 4 - bigorna; 5 - um monte disso; 6 - corda de tambor; 7 - elevação piramidal; 8 - estribo; 9 - cabo do martelo; 10 - tímpano; 11 - Trompa de Eustáquio; 12 - divisória entre os meios canais para o tubo e para o músculo; 13 - músculo que distende a membrana timpânica; 14 - processo anterior do martelo

merecer muita atenção músculos da cavidade timpânica. Um deles é m. tensor do tímpano - preso ao colo do martelo. Ao se contrair, a articulação entre o martelo e a bigorna se fixa e a tensão do tímpano aumenta, o que ocorre com fortes vibrações sonoras. Ao mesmo tempo, a base do estribo é levemente pressionada na janela oval.

O segundo músculo é m. estapédio (o menor músculo estriado do corpo humano) - liga-se à cabeça do estribo. Quando esse músculo se contrai, a articulação entre a bigorna e o estribo é puxada para baixo e limita o movimento do estribo na janela oval.

Ouvido interno.O ouvido interno é a parte mais importante e complexa aparelho auditivo, chamado de labirinto. O labirinto do ouvido interno está localizado profundamente na pirâmide do osso temporal, como se fosse uma caixa óssea entre o ouvido médio e o conduto auditivo interno. O tamanho do labirinto ósseo da orelha ao longo de seu longo eixo não ultrapassa 2 cm e é separado da orelha média pelas janelas oval e redonda. A abertura do canal auditivo interno na superfície da pirâmide do osso temporal, por onde o nervo auditivo sai do labirinto, é fechada por uma fina placa óssea com pequenos orifícios para as fibras do nervo auditivo saírem do ouvido interno. Dentro do labirinto ósseo existe um labirinto membranoso de tecido conjuntivo fechado, que repete exatamente a forma do labirinto ósseo, mas é um pouco menor em tamanho. O estreito espaço entre os labirintos ósseo e membranoso é preenchido com um fluido de composição semelhante à linfa e denominado perilinfa. Todos cavidade interna O labirinto membranoso também é preenchido com um fluido chamado endolinfa. O labirinto membranoso está conectado em muitos lugares às paredes do labirinto ósseo por densos cordões que atravessam o espaço perilinfático. Graças a esse arranjo, o labirinto membranoso fica suspenso dentro do labirinto ósseo, assim como o cérebro fica suspenso (dentro do crânio, em suas meninges).

O labirinto (Fig. 3 e 4) consiste em três seções: o vestíbulo do labirinto, os canais semicirculares e a cóclea.

Arroz. 3. Diagrama da relação do labirinto membranoso com o labirinto ósseo. 1 - ducto que liga o utrículo ao saco; 2 - ampola membranosa superior; 3 - ducto endolinfático; 4 - saco endolinfático; 5 - espaço translinfático; 6 - pirâmide do osso temporal: 7 - ápice do ducto coclear membranoso; 8 - comunicação entre as duas escadas (helicotrema); 9 - passagem membranosa coclear; 10 - vestíbulo da escada; 11 - escada de tambor; 12 - bolsa; 13 - curso de conexão; 14 - ducto perilinfático; 15 - janela redonda da cóclea; 16 - janela oval do vestíbulo; 17 - cavidade timpânica; 18 - extremidade cega do ducto coclear; 19 - ampola membranosa posterior; 20 - utrículo; 21 - canal semicircular; 22 - curso semicircular superior

Arroz. 4. Corte transversal da cóclea. 1 - vestíbulo da escada; 2 - Membrana de Reissner; 3 - membrana tegumentar; 4 - canal coclear, onde se localiza o órgão de Corti (entre as membranas tegumentar e principal); 5 e 16 - células auditivas com cílios; 6 - células de suporte; 7 - ligamento espiral; 8 e 14 - osso caramujos; 9 - célula de suporte; 10 e 15 - células de suporte especiais (as chamadas células de Corti - pilares); 11 - escala do tímpano; 12 - membrana principal; 13 - células nervosas do gânglio coclear espiral

O vestíbulo membranoso (vestíbulo) é uma pequena cavidade oval que ocupa a parte central do labirinto e consiste em duas vesículas-sacos conectadas entre si por um túbulo estreito; um deles, o posterior, o chamado utrículo (utrículo), comunica-se com os canais semicirculares membranosos por cinco aberturas, e o saco anterior (sáculo) comunica-se com a cóclea membranosa. Cada um dos sacos do aparelho vestíbulo é preenchido com endolinfa. As paredes dos sacos são forradas epitélio plano, com exceção de uma área - a chamada mancha (mácula), onde existe um epitélio cilíndrico contendo células de suporte e ciliadas com processos finos em sua superfície voltada para a cavidade do saco. Animais superiores têm pequenos cristais de calcário (otólitos), colados em um caroço junto com os pêlos das células neuroepiteliais, nos quais terminam as fibras nervosas. nervo vestibular(ramus vestibularis - ramo do nervo auditivo).

Atrás do vestíbulo existem três canais semicirculares perpendiculares entre si (canales semicirculares) - um no plano horizontal e dois no vertical. Os canais semicirculares são tubos muito estreitos cheios de endolinfa. Cada um dos canais forma uma extensão em uma de suas extremidades - uma ampola, onde estão localizadas as terminações do nervo vestibular, distribuídas nas células do epitélio sensitivo, concentradas na chamada crista auditiva (crista acustica). As células do epitélio sensitivo do pente auditivo são muito semelhantes às presentes no pontinho - na superfície voltada para a cavidade da ampola, apresentam pelos que ficam colados e formam uma espécie de escova (cúpula). A superfície livre da escova atinge a parede oposta (superior) do canal, deixando livre um lúmen insignificante de sua cavidade, impedindo a movimentação da endolinfa.

Na frente do vestíbulo está a cóclea, que é um canal membranoso e enrolado em espiral, também localizado dentro do osso. A espiral coclear em humanos faz 2 3/4revolução em torno do eixo central do osso e termina cego. O eixo ósseo da cóclea com seu ápice fica voltado para o ouvido médio e sua base fecha o conduto auditivo interno.

Na cavidade do canal espiral da cóclea ao longo de todo o seu comprimento, uma placa óssea espiral também se estende e se projeta do eixo ósseo - um septo que divide a cavidade espiral da cóclea em duas passagens: a superior, comunicando-se com o vestíbulo do labirinto, a chamada escada do vestíbulo (scala vestibuli), e a inferior, confinando uma extremidade na membrana da janela redonda da cavidade timpânica e, portanto, chamada de escala do tímpano (scala tympani). Essas passagens são chamadas de escadas porque, enroladas em espiral, lembram uma escada com uma faixa que sobe obliquamente, mas sem degraus. No final da cóclea, ambas as passagens são conectadas por um orifício com cerca de 0,03 mm de diâmetro.

Essa placa óssea longitudinal que bloqueia a cavidade da cóclea, estendendo-se desde a parede côncava, não atinge o lado oposto, e sua continuação é uma placa espiral membranosa de tecido conjuntivo, chamada de membrana principal, ou membrana principal (membrana basilaris), que já está intimamente adjacente à parede oposta convexa ao longo de todo o comprimento cavidade comum caramujos.

Outra membrana (de Reisner) se estende da borda da placa óssea em um ângulo acima da principal, o que limita uma pequena passagem intermediária entre as duas primeiras passagens (escamas). Essa passagem é chamada de canal coclear (ductus cochlearis) e se comunica com o saco vestíbulo; é o órgão da audição no sentido próprio da palavra. O canal da cóclea em seção transversal tem a forma de um triângulo e, por sua vez, é dividido (mas não completamente) em dois andares por uma terceira membrana - a membrana tegumentar (membrana tectoria), que aparentemente desempenha um grande papel na o processo de percepção das sensações. No andar inferior deste último canal, na membrana principal em forma de saliência do neuroepitélio, existe um dispositivo muito complexo, o próprio aparelho perceptivo do analisador auditivo - a espiral (organon Spirale Cortii) (Fig. 5 ), lavado juntamente com a membrana principal pelo líquido intralabiríntico e desempenhando em relação à audição o mesmo papel que a retina em relação à visão.

Arroz. 5. Estrutura microscópica do órgão de Corti. 1 - membrana principal; 2 - membrana de cobertura; 3 - células auditivas; 4 - células ganglionares auditivas

O órgão espiral consiste em numerosas células epiteliais e de suporte diversas localizadas na membrana principal. As células alongadas estão dispostas em duas fileiras e são chamadas de pilares de Corti. As células de ambas as fileiras são ligeiramente inclinadas uma em direção à outra e formam até 4.000 arcos de Corti em toda a cóclea. Nesse caso, forma-se no canal coclear um chamado túnel interno, preenchido com substância intercelular. Na superfície interna das colunas de Corti há uma série de células epiteliais cilíndricas, na superfície livre das quais existem 15-20 fios de cabelo - são células ciliadas sensíveis e perceptivas. Fibras finas e longas - pêlos auditivos grudados, forme pincéis delicados em cada célula. Adjacentes ao lado externo dessas células auditivas estão as células de Deiters de suporte. Assim, as células ciliadas ficam ancoradas à membrana principal. Fibras nervosas finas sem polpa aproximam-se deles e formam neles uma rede fibrilar extremamente delicada. O nervo auditivo (seu ramo - ramo coclear) penetra no meio da cóclea e segue ao longo de seu eixo, emitindo numerosos ramos. Aqui, cada fibra nervosa polposa perde sua mielina e se torna uma célula nervosa que, como as células dos gânglios espirais, possui uma bainha de tecido conjuntivo e células meníngeas gliais. Toda a soma dessas células nervosas como um todo forma um gânglio espiral (gânglio espiral), que ocupa toda a periferia do eixo coclear. Deste gânglio nervoso eles já são enviados fibras nervosas ao aparelho perceptivo - o órgão espiral.

A própria membrana principal, na qual o órgão espiral está localizado, consiste nas fibras mais finas, densas e bem esticadas (“cordas”) (cerca de 30.000), que, a partir da base da cóclea (próximo à janela oval), gradualmente alongar até sua ondulação superior, variando de 50 a 500 ?(mais precisamente, de 0,04125 a 0,495 mm), ou seja, curtos perto da janela oval, tornam-se cada vez mais longos em direção ao ápice da cóclea, aumentando aproximadamente 10-12 vezes. O comprimento da membrana principal da base ao ápice da cóclea é de aproximadamente 33,5 mm.

Helmholtz, que no final do século passado criou a teoria da audição, principal membrana da cóclea com suas fibras comprimentos diferentes comparou-o a um instrumento musical - uma harpa, só que esta harpa viva tem um grande número de “cordas” esticadas.

O aparelho perceptivo dos estímulos auditivos é o órgão espiral (Corti) da cóclea. O vestíbulo e os canais semicirculares desempenham o papel de órgãos de equilíbrio. É verdade que a percepção da posição e movimento do corpo no espaço depende da função conjunta de muitos sentidos: visão, tato, sentido muscular, etc., ou seja, atividade reflexa, necessário para manter o equilíbrio, é fornecido por impulsos em vários órgãos X. Mas o papel principal nisso pertence ao vestíbulo e aos canais semicirculares.

3.2 Sensibilidade do analisador auditivo

O ouvido humano percebe as vibrações do ar de 16 a 20.000 Hz como som. O limite superior dos sons percebidos depende da idade: quanto mais velha a pessoa, mais baixo ele é; Muitas vezes os idosos não ouvem tons altos, por exemplo, o som de um grilo. Em muitos animais o limite superior é mais elevado; em cães, por exemplo, é possível formar linha inteira reflexos condicionados a sons inaudíveis para os humanos.

Com flutuações de até 300 Hz e acima de 3.000 Hz, a sensibilidade diminui drasticamente: por exemplo, em 20 Hz, bem como em 20.000 Hz. Com a idade, a sensibilidade do analisador auditivo, via de regra, diminui significativamente, mas principalmente para sons de alta frequência, enquanto para sons de baixa frequência (até 1000 vibrações por segundo) permanece quase inalterada até a velhice.

Isto significa que, para melhorar a qualidade do reconhecimento de voz, os sistemas informáticos podem excluir da análise frequências que estejam fora do intervalo de 300-3000 Hz ou mesmo fora do intervalo de 300-2400 Hz.

Em condições de silêncio total, a sensibilidade auditiva aumenta. Se um tom de determinado tom e intensidade constante começa a soar, então, devido à adaptação a ele, a sensação de volume diminui, primeiro rapidamente e depois cada vez mais lentamente. No entanto, embora em menor grau, a sensibilidade a sons com frequência de vibração mais ou menos próxima do tom sonoro diminui. Contudo, a adaptação geralmente não se estende a toda a gama de sons percebidos. Após a parada do som, devido à adaptação ao silêncio, o nível anterior de sensibilidade é restaurado em 10-15 segundos.

A adaptação depende em parte da parte periférica do analisador, nomeadamente de alterações tanto na função amplificadora do aparelho sonoro como na excitabilidade das células ciliadas do órgão de Corti. A seção central do analisador também participa dos fenômenos de adaptação, como evidenciado pelo fato de que quando o som afeta apenas um ouvido, são observadas alterações na sensibilidade em ambos os ouvidos.

A sensibilidade também muda com a ação simultânea de dois tons de alturas diferentes. EM o último caso um som fraco é abafado por um mais forte, principalmente porque o foco de excitação, que surge no córtex sob a influência de um som forte, reduz, devido à indução negativa, a excitabilidade de outras partes da seção cortical do mesmo analisador.

A exposição prolongada a sons fortes pode causar inibição proibitiva das células corticais. Como resultado, a sensibilidade do analisador auditivo diminui drasticamente. Esta condição persiste por algum tempo após a irritação ter cessado.

Conclusão

A estrutura complexa do sistema analisador auditivo é determinada por um algoritmo de vários estágios para transmissão de sinal para a região temporal do cérebro. Os ouvidos externo e médio transmitem vibrações sonoras para a cóclea, localizada no ouvido interno. Cabelos sensíveis localizados na cóclea convertem vibrações em sinais elétricos que viajam pelos nervos até a área auditiva do cérebro.

Ao considerar o funcionamento de um analisador auditivo para posterior aplicação de conhecimentos na criação de programas de reconhecimento de fala, deve-se levar em consideração também os limites de sensibilidade do órgão auditivo. A faixa de frequência das vibrações sonoras percebidas pelos humanos é de 16 a 20.000 Hz. No entanto, a faixa de frequência da fala já é de 300 a 4000 Hz. A fala permanece inteligível quando a faixa de frequência é ainda mais reduzida para 300-2400 Hz. Este fato pode ser utilizado em sistemas de reconhecimento de fala para reduzir a influência de interferências.

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FISIOLOGIA DO ANALISADOR AUDITIVO

(Sistema sensorial auditivo)

Perguntas da aula:

1. Características estruturais e funcionais do analisador auditivo:

a. Ouvido externo

b. Ouvido médio

c. Ouvido interno

2. Divisões do analisador auditivo: periférico, condutivo, cortical.

3. Percepção de altura, intensidade sonora e localização da fonte sonora:

a. Fenômenos elétricos básicos na cóclea

b. Percepção de sons de diferentes alturas

c. Percepção de sons de intensidades variadas

d. Identificando a fonte sonora (audição binaural)

e. Adaptação auditiva

1. O sistema sensorial auditivo é o segundo analisador humano distante mais importante, desempenha papel importante especificamente em humanos em conexão com o surgimento da fala articulada.

Função de analisador auditivo: transformação som ondas na energia da excitação nervosa e auditivo sensação.

Como qualquer analisador, o analisador auditivo consiste em uma seção periférica, condutora e cortical.

DEPARTAMENTO PERIFÉRICO

Converte a energia das ondas sonoras em energia nervoso excitação – potencial receptor (RP). Este departamento inclui:

· ouvido interno (aparelho receptor de som);

· ouvido médio (aparelho condutor de som);

· ouvido externo (aparelho de captação de som).

Os componentes deste departamento são combinados no conceito órgão da audição.

Funções dos órgãos da audição

Ouvido externo:

a) coletar som (aurícula) e direcionar a onda sonora para o conduto auditivo externo;

b) conduzir uma onda sonora através do canal auditivo até o tímpano;

c) proteção mecânica e proteção contra influências da temperatura ambiente de todas as outras partes do órgão auditivo.

Ouvido médio(seção condutora de som) é a cavidade timpânica com 3 ossículos auditivos: o martelo, a bigorna e o estribo.

O tímpano separa o conduto auditivo externo da cavidade timpânica. O cabo do martelo é tecido no tímpano, sua outra extremidade é articulada com a bigorna, que, por sua vez, é articulada com o estribo. O estribo é adjacente à membrana da janela oval. A pressão na cavidade timpânica é igual à pressão atmosférica, o que é muito importante para a percepção adequada dos sons. Essa função é desempenhada pela trompa de Eustáquio, que conecta a cavidade do ouvido médio à faringe. Ao engolir, o tubo se abre, resultando na ventilação da cavidade timpânica e na equalização da pressão nela contida com a pressão atmosférica. Se a pressão externa mudar rapidamente (aumento rápido de altitude) e a deglutição não ocorrer, então a diferença de pressão entre o ar atmosférico e o ar na cavidade timpânica leva à tensão do tímpano e à ocorrência de sensações desagradáveis ​​(“orelhas presas”), e uma diminuição na percepção de sons.

A área da membrana timpânica (70 mm2) é significativamente maior que a área da janela oval (3,2 mm2), devido à qual ganho a pressão das ondas sonoras na membrana da janela oval é 25 vezes. Mecanismo de alavanca dos ossos reduz a amplitude das ondas sonoras é 2 vezes, portanto a mesma amplificação das ondas sonoras ocorre na janela oval da cavidade timpânica. Conseqüentemente, o ouvido médio amplifica o som cerca de 60-70 vezes e, se levarmos em conta o efeito amplificador do ouvido externo, esse valor aumenta 180-200 vezes. Nesse sentido, durante fortes vibrações sonoras, para evitar o efeito destrutivo do som no aparelho receptor do ouvido interno, o ouvido médio aciona reflexivamente um “mecanismo de proteção”. Consiste no seguinte: no ouvido médio existem 2 músculos, um deles alonga o tímpano e o outro fixa o estribo. Sob fortes impactos sonoros, esses músculos, ao se contraírem, limitam a amplitude de vibração do tímpano e fixam o estribo. Isso “extingue” a onda sonora e evita a estimulação excessiva e a destruição dos fonorreceptores do órgão de Corti.

Ouvido interno: representado pela cóclea - um canal ósseo torcido em espiral (2,5 voltas em humanos). Este canal é dividido ao longo de toda a sua extensão em três partes estreitas (escadas) com duas membranas: a membrana principal e a membrana vestibular (Reisner).

Na membrana principal existe um órgão espiral - o órgão de Corti (órgão de Corti) - este é o verdadeiro aparelho receptor de som com células receptoras - esta é a seção periférica do analisador auditivo.

O helicotrema (orifício) conecta os canais superior e inferior no ápice da cóclea. O canal do meio é separado.

Acima do órgão de Corti existe uma membrana tectorial, cuja extremidade é fixa e a outra permanece livre. Os cabelos das células ciliadas externas e internas do órgão de Corti entram em contato com a membrana tectorial, o que é acompanhado por sua excitação, ou seja, a energia das vibrações sonoras é transformada na energia do processo de excitação.

Estrutura do órgão de Corti

O processo de transformação começa com as ondas sonoras entrando no ouvido externo; eles movem o tímpano. As vibrações da membrana timpânica através do sistema de ossículos auditivos do ouvido médio são transmitidas à membrana da janela oval, o que provoca vibrações da perilinfa da escala vestibular. Essas vibrações são transmitidas através do helicotrema até a perilinfa da escala timpânica e atingem a janela redonda, projetando-a em direção ao ouvido médio (isso evita que a onda sonora morra ao passar pelo canal vestibular e timpânico da cóclea). As vibrações da perilinfa são transmitidas à endolinfa, o que causa vibrações na membrana principal. As fibras da membrana basilar começam a vibrar junto com as células receptoras (células ciliadas externas e internas) do órgão de Corti. Nesse caso, os fios fonoreceptores entram em contato com a membrana tectorial. Os cílios das células ciliadas são deformados, o que provoca a formação de um potencial receptor, e com base nele - um potencial de ação (impulso nervoso), que é transportado ao longo do nervo auditivo e transmitido ao próximo departamento analisador auditivo.

DEPARTAMENTO DE CONDUÇÃO DO ANALISADOR AUDITIVO

A seção condutiva do analisador auditivo é apresentada nervo auditivo. É formado pelos axônios dos neurônios do gânglio espiral (1º neurônio da via). Os dendritos desses neurônios inervam as células ciliadas do órgão de Corti (ligação aferente), os axônios formam as fibras do nervo auditivo. As fibras do nervo auditivo terminam nos neurônios dos núcleos do corpo coclear (VIII par de h.m.n.) (segundo neurônio). Então, após decussação parcial, as fibras da via auditiva seguem para o corpo geniculado medial do tálamo, onde ocorre novamente a troca (terceiro neurônio). A partir daqui, a excitação entra no córtex ( Lobo temporal, giro temporal superior, giro transverso de Heschl) é a área de projeção do córtex auditivo.

DIVISÃO CORTICAL DO ANALISADOR AUDITIVO

Apresentado no lobo temporal do córtex cerebral - giro temporal superior, giro temporal transverso de Heschl. Com isso zona de projeção zonas auditivas gnósticas corticais conectadas ao córtex – Área de fala sensorial de Wernicke e zona praaxial – Centro motor da fala de Broca(giro frontal inferior). A atividade cooperativa das três zonas corticais garante o desenvolvimento e a função da fala.

O sistema sensorial auditivo possui comentários, que proporcionam regulação da atividade de todos os níveis do analisador auditivo com a participação de vias descendentes que partem dos neurônios do córtex “auditivo” e alternam sequencialmente no corpo geniculado medial do tálamo, a tuberosidade inferior do mesencéfalo quadrigêmeo com a formação de tratos descendentes tectoespinhais e nos núcleos do corpo coclear da medula oblonga com a formação de tratos vestibuloespinhais. Isso garante, em resposta à ação de um estímulo sonoro, a formação de uma reação motora: virar a cabeça e os olhos (e nos animais, as orelhas) em direção ao estímulo, além de aumentar o tônus ​​​​dos músculos flexores (flexão de os membros nas articulações, ou seja, prontidão para pular ou correr).

Córtex auditivo

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DAS ONDAS SONORAS PERCEBIDAS PELO ÓRGÃO AUDITIVO

1. A primeira característica das ondas sonoras é a sua frequência e amplitude.

A frequência das ondas sonoras determina o tom do som!

Uma pessoa distingue ondas sonoras com uma frequência de 16 a 20.000Hz (isso corresponde a 10-11 oitavas). Sons cuja frequência está abaixo de 20 Hz (infrassons) e acima de 20.000 Hz (ultrassons) por humanos não senti!

O som que consiste em vibrações senoidais ou harmônicas é chamado tom(alta frequência - tom alto, baixa frequência - tom baixo). Um som que consiste em frequências não relacionadas é chamado barulho.

2. A segunda característica do som que o sistema sensorial auditivo distingue é a sua força ou intensidade.

A força do som (sua intensidade) juntamente com a frequência (tom do som) é percebida como volume. A unidade de medição de intensidade é bel = lg I/I 0, mas na prática é usada com mais frequência decibéis (dB)(0,1 bel). Um decibel é 0,1 logaritmo decimal relação entre a intensidade do som e sua intensidade limite: dB = 0,1 log I/I 0. Nível máximo de volume quando o som causa sensações dolorosas, igual a 130-140 dB.

A sensibilidade do analisador auditivo é determinada pela intensidade mínima do som que provoca as sensações auditivas.

Na faixa de vibrações sonoras de 1.000 a 3.000 Hz, que corresponde à fala humana, o ouvido possui maior sensibilidade. Este conjunto de frequências é chamado zona de fala(1000-3000Hz). A sensibilidade sonora absoluta nesta faixa é de 1*10 -12 W/m2. Para sons acima de 20.000 Hz e abaixo de 20 Hz, a sensibilidade auditiva absoluta diminui drasticamente - 1*10 -3 W/m2. Na faixa da fala, são percebidos sons com pressão inferior a 1/1000 de bar (um bar equivale a 1/1.000.000 da pressão atmosférica normal). Com base nisso, nos dispositivos de transmissão, para garantir a compreensão adequada da fala, as informações devem ser transmitidas na faixa de frequência da fala.

MECANISMO DE PERCEPÇÃO DE ALTURA (FREQUÊNCIA), INTENSIDADE (FORÇA) E LOCALIZAÇÃO DA FONTE SOM (AUDIÇÃO BINAURAL)

Percepção da frequência da onda sonora

O analisador auditivo é a parte mais importante sistemas sensoriais humanos. A estrutura do analisador auditivo permite que as pessoas se comuniquem por meio da transmissão sonora, percebam, interpretem e respondam às informações sonoras: quando um carro se aproxima, graças aos sons percebidos pela audição, uma pessoa sai da estrada no tempo, que permite que ele evite uma situação perigosa.

Ondas sonoras são vibrações em meio sólido, líquido ou gasoso que podem ser ouvidas pelo órgão da audição. O som é definido na faixa audível do espectro, assim como a luz é definida na parte visível do espectro das ondas eletromagnéticas.

As vibrações das ondas sonoras são a propagação do movimento no nível molecular, que é caracterizado pelo movimento das moléculas em torno de um estado de equilíbrio. Durante esse movimento, que é criado mecanicamente, as moléculas são submetidas a uma pressão acústica, que faz com que elas colidam entre si e transmitam ainda mais essas vibrações. Quando a transferência de energia cessa, as moléculas deslocadas retornam à sua posição original.

A semelhança entre os analisadores visuais e auditivos é que ambos são capazes de perceber qualidades específicas, selecionando-as no fluxo sonoro geral. Por exemplo, a localização da fonte sonora, seu volume, timbre, etc. Mas a fisiologia do analisador auditivo funciona de tal forma que o sistema auditivo humano não mistura frequências diferentes, como faz a visão quando diferentes comprimentos de onda de luz se misturam - e o analisador ocular representa isso como uma cor contínua.

Em vez disso, um analisador de som separa sons complexos em seus tons e frequências componentes, para que uma pessoa possa distinguir as vozes de pessoas específicas em um zumbido geral ou de instrumentos individuais nos sons de uma orquestra. As características das alterações auditivas permitem identificar diversos métodos audiométricos de estudo do analisador auditivo.

Ouvido externo e médio

A forma como o analisador auditivo está estruturado afeta o funcionamento de suas estruturas, partes da orelha, relé subcortical e centros corticais. A anatomia do analisador auditivo inclui a estrutura do ouvido, o tronco e as partes corticais do cérebro. As seções do analisador auditivo são:

• parte periférica do analisador auditivo;
• extremidade cortical do analisador auditivo.

De acordo com o diagrama, a estrutura da orelha consiste em 3 partes. Os ouvidos externo e médio transmitem sons ao ouvido interno, onde são convertidos em impulsos elétricos para processamento pelo sistema nervoso. Assim, as funções do analisador auditivo são divididas em condução sonora e percepção sonora.

Os ouvidos externo, médio e interno são as partes periféricas do analisador auditivo. A parte externa do ouvido consiste no pavilhão auricular e no canal auditivo. Esta passagem é fechada por dentro pelo tímpano. O analisador auditivo, cuja estrutura e funções incluem a seção periférica do analisador auditivo, atua como uma antena acústica.

As ondas sonoras são coletadas em uma parte do ouvido externo chamada pavilhão auricular e canal do ouvido atinge o tímpano, fazendo-o vibrar. Assim, o ouvido externo atua como um ressonador, que amplifica as vibrações sonoras.

O tímpano é a extremidade do ouvido externo. Então começa o meio, que se comunica com a nasofaringe através das trompas de Eustáquio. Características de idade analisador auditivo é que no recém-nascido a cavidade do ouvido médio é preenchida com líquido amniótico, que no terceiro mês é substituído pelo ar que entra aqui através trompas de Eustáquio. Na cavidade do ouvido médio, o tímpano está conectado por uma cadeia de três ossículos auditivos a outra membrana chamada janela oval. Fecha a cavidade do ouvido interno.

O primeiro osso, o martelo, vibra sob a ação do tímpano, transmite essas vibrações para a bigorna, o que faz vibrar o estribo, que pressiona a janela oval da cóclea. A base do estribo tem pressão mecânica, amplificado dezenas de vezes, na janela oval, como resultado a perilinfa na cóclea começa a flutuar. Além do mais Janela oval, existe um redondo que também separa a cavidade do ouvido médio e do ouvido interno.

A relação entre a membrana timpânica e a superfície da janela oval é de 20:1, o que permite amplificar as vibrações sonoras vinte vezes. Isto é necessário para que a vibração do fluido no ouvido interno exija muito mais energia do que a vibração média do ar.

Ouvido interno

O ouvido interno contém dois órgãos diferentes - os analisadores auditivo e vestibular. Devido a isso, a estrutura esquemática do ouvido interno prevê a presença de:

• vestíbulo;
• canais semicirculares (responsáveis ​​pela coordenação);
• cóclea (responsável pela audição).

Ambos os analisadores possuem propriedades morfológicas e fisiológicas semelhantes. Entre eles estão as células ciliadas e o mecanismo de transmissão de informações ao cérebro.

A discriminação das frequências sonoras começa na cóclea do ouvido interno. Ele é projetado de tal forma que suas diferentes partes respondem a diferentes intensidades de vibrações sonoras. As notas altas vibram algumas partes da membrana basilar da cóclea, as notas baixas vibram outras.

A membrana basilar contém células ciliadas, no topo das quais existem feixes inteiros de estereocílios, que são desviados pela membrana localizada no topo. As células ciliadas convertem vibrações mecânicas em sinais elétricos que viajam ao longo do nervo auditivo até o tronco cerebral. Assim, a seção condutora do analisador auditivo é representada pelas fibras do nervo auditivo. Como cada célula ciliada tem sua própria localização na membrana basilar, cada célula transmite um som diferente ao cérebro.

Estrutura da cóclea

A cóclea é a parte “auditiva” do ouvido interno, localizada na parte temporal do crânio. Seu nome deve-se ao seu formato espiral, que lembra uma concha de caracol.

A cóclea consiste em três canais. Duas delas, a rampa do tímpano e a rampa do vestíbulo, são preenchidas com um líquido chamado perilinfa. A interação entre eles ocorre através de um pequeno orifício denominado helicotrema. Além disso, entre a escala do tímpano e a escala do vestíbulo, os neurônios do gânglio espiral e as fibras do nervo auditivo estão localizados no lado interno.

O terceiro canal, escala média, está localizado entre a escala do tímpano e a escala do vestíbulo. Está cheio de endolinfa. Entre a escala média e a escala timpânica na membrana basilar existe uma estrutura chamada órgão de Corti.

Os ductos cocleares são compostos por dois tipos de fluido, perilinfa e endolinfa. A perilinfa tem a mesma composição iônica do fluido extracelular em qualquer outra parte do corpo. Preenche a escala do tímpano e a escala do vestíbulo. A endolinfa que preenche a escala média possui uma composição única destinada apenas a esta parte do corpo. Em primeiro lugar, é muito rico em potássio, produzido na estria vascular, e muito pobre em sódio. Ele também praticamente não contém cálcio.

A endolinfa tem potencial elétrico positivo (+80 mV) em relação à perilinfa, que é rica em sódio. O órgão de Corti na parte superior, onde estão localizados os estereocílios, é umedecido pela endolinfa e na base das células pela perilinfa.

Usando este método, o caracol é capaz de conduzir análise complexa sons, tanto em frequência quanto em volume. Quando a pressão dos sons é transmitida ao fluido do ouvido interno pelo estribo, a pressão das ondas deforma a membrana basilar na região da cóclea responsável por essas vibrações. Assim, as notas mais altas fazem vibrar a base da cóclea, e as notas mais baixas fazem vibrar o seu topo.

Está comprovado que a cóclea humana é capaz de perceber sons de diferentes tonalidades. Sua frequência pode variar de 20 Hz a 20.000 Hz (aproximadamente a 10ª oitava), em passos de 1/230 de oitava (de 3 Hz a 1 mil Hz). Na frequência de 1 mil Hz, a cóclea é capaz de codificar a pressão das ondas sonoras na faixa entre 0 dB e 120 dB.

Córtex auditivo

Além do ouvido e do nervo auditivo, o analisador auditivo inclui o cérebro. A informação sonora é analisada em diferentes centros do cérebro à medida que o sinal é enviado ao giro temporal superior do cérebro. Este é o córtex auditivo, que desempenha a função de processamento de som do analisador auditivo humano. Há um grande número de neurônios aqui, cada um executando sua própria tarefa. Por exemplo, existem neurônios que:

• reagir a tons puros (sons de flauta);
• reconhecer tons complexos (sons de violino);
• responsável por sons longos;
• reagir a sons curtos;
• responder a mudanças no volume do som.

Existem também neurônios que podem ser responsáveis ​​por sons complexos, por exemplo, identificar um instrumento musical ou uma palavra falada. As conexões entre os analisadores auditivos e motores da fala permitem que uma pessoa aprenda línguas estrangeiras.

A informação sonora é processada em várias áreas córtex sonoro em ambos os hemisférios do cérebro. Para a maioria das pessoas lado esquerdo O cérebro é responsável pela percepção e reprodução da fala. Portanto, danos ao córtex auditivo esquerdo durante um acidente vascular cerebral podem levar ao fato de que, embora uma pessoa ouça, ela não será capaz de compreender a fala.

Caminho principal

As informações sonoras são coletadas no cérebro por duas vias do analisador auditivo:

• A via auditiva primária, que transporta mensagens exclusivamente da cóclea.
• A via auditiva não primária, também chamada de via sensorial reticular. Ele transmite mensagens de todos os sentidos.

O caminho primário é curto e muito rápido, pois a velocidade de transmissão do impulso é fornecida por fibras com espessa camada de mielina. Essa via termina no córtex auditivo do cérebro, localizado no sulco lateral da parte temporal do cérebro.

As vias primárias do analisador auditivo conduzem impulsos nervosos das células sensíveis ao som da cóclea. Ao mesmo tempo, em cada ponto final do elo de transmissão, ocorre a decodificação e integração dos impulsos nervosos pelas células nucleares da cóclea.

O primeiro núcleo de comutação da via auditiva primária está localizado nos núcleos cocleares, localizados no tronco encefálico. Impulsos nervosos percorrem axônios ganglionares espirais do tipo 1. Nesse nível de comutação, são decifrados os sinais sonoros neurais, que caracterizam a duração, intensidade e frequência do som.

O segundo e terceiro núcleos de comutação da via auditiva primária desempenham um papel significativo na determinação da localização da fonte sonora. O segundo núcleo de comutação no tronco cerebral é denominado complexo olivar superior. Neste nível, a maioria das sinapses do nervo auditivo cruzou a linha central. O terceiro núcleo de comutação está localizado ao nível do mesencéfalo.

E, finalmente, o quarto núcleo de comutação está localizado no tálamo. Aqui ocorre uma integração significativa da informação auditiva e ocorre a preparação para uma resposta motora (por exemplo, emitir sons em resposta).

O último neurônio da via primária conecta o tálamo e o córtex auditivo do cérebro. Aqui a mensagem, a maior parte da qual foi decifrada no caminho, é reconhecida, armazenada e integrada para posterior uso aleatório.

Caminhos não primários

Dos núcleos cocleares, pequenas fibras nervosas passam para a formação reticular do cérebro, onde as mensagens sonoras são combinadas com mensagens nervosas que chegam de outros sentidos. O próximo ponto de mudança são os núcleos inespecíficos do tálamo, após os quais essa via auditiva termina no córtex associativo polissensorial.

A principal função dessas vias auditivas é a produção de mensagens nervosas que estão sujeitas a processamento prioritário. Para isso, conectam-se aos centros do cérebro responsáveis ​​pela sensação de vigília e motivação, bem como ao sistema nervoso autônomo e sistemas endócrinos. Por exemplo, se uma pessoa estiver fazendo duas coisas ao mesmo tempo, lendo um livro e ouvindo música, este sistema direcionará a atenção para trabalhos mais importantes.

O primeiro ponto de transferência da via auditiva não primária, assim como a primária, está localizado nos núcleos cocleares do tronco encefálico. A partir daqui, pequenas fibras unem-se ao trato reticular do tronco cerebral. Aqui, assim como no mesencéfalo, existem diversas sinapses onde a informação auditiva é processada e integrada com a informação de outros sentidos.

Neste caso, as informações são filtradas por prioridade primária. Em outras palavras, o papel da formação reticular do cérebro é conectar mensagens nervosas de outros centros (vigília, motivação) à informação sonora processada, de modo que haja uma seleção de mensagens nervosas que serão processadas primeiro no cérebro. Após a formação reticular, as vias não primárias levam a centros inespecíficos no tálamo e depois ao córtex polissensorial.

Deve ser entendido que a percepção consciente requer a integração de ambos os tipos de vias neurais auditivas, primárias e não primárias. Por exemplo, durante o sono, a via auditiva primária funciona normalmente, mas a percepção consciente é impossível porque a ligação entre a via reticular e os centros de vigília e motivação não é ativada.

Por outro lado, como resultado de um trauma no córtex, a percepção consciente dos sons pode ser prejudicada, enquanto a integração contínua das vias auditivas não primárias pode resultar em respostas do sistema nervoso autônomo ao som. Além disso, se o tronco cerebral e o mesencéfalo estiverem intactos, a resposta de susto e surpresa pode permanecer, mesmo na ausência de compreensão do significado dos sons.