Электрические явления в улитке.

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 17

При отведении электрических потенциалов от разных частей улитки обнаружено пять различных феноменов:

— микрофонный потенциал улитки

— суммационный потенциал

— потенциалы слухового нерва

— мембранный потенциал слуховой рецепторной клетки

— потенциал эндолимфы

Первые три возникают под влиянием звуковых раздражений, а последние два не обусловлены действием звука. Если ввести в улитку электроды, а затем соединить их с динамиком и подействовать на ухо звуком, то динамик точно воспроизведет этот звук. Это явление называют микрофонным эффектом улитки. Регистрируемый электрический потенциал (кохлеарный микрофонный потенциал) генерируется на мембране волосковой клетки в результате деформации волосков. При воздействии сильным звуком большой частоты (высокие тона) происходит сдвиг исходной разности потенциалов (суммационный потенциал). Суммационный потенциал может быть положительным и отрицательным. В результате возбуждения рецепторов импульсные сигналы генерируются в волокнах слухового нерва.

В последние десятилетия в связи с ростом напряжения экологической обстановки на детский организм ложится дополнительная нагрузка. Это обусловлено тем, что ребенок должен адаптироваться помимо природных, еще и к антропогенным факторам среды. К ним относят все виды загрязнения: физическое (шумовое, электромагнитное, радиационное и т.п.); химическое, связанное с проникновением в воздух, почву и воду химических веществ до уровня, превышающего предельно допустимые концентрации; механическое, связанное с бытовыми и промышленными отходами.

Действие-Влияние шума.

Шум, как физическое явление, представляет собой механические колебания упругой среды в диапазоне слышимых частот. Ухо человека может слышать только те колебания, частота которых составляет от 16 до 16 000 колебаний з секунду. Уровень шума измеряется а единицах, выражающих степень звукового давления — децибелах (дБ). Шум в 20-30 дБ практически безвреден для растущего организма и составляет естественный звуковой фон, без которого невозможна жизнь. Шум в 130 дБ вызывает болевые ощущения, а достигнув 150 дБ, становится непереносимым.

Шум оказывает на организм ребенка двоякое действие: специфическое и неспецифическое. Специфическое воздействие проявляется в повреждении органа слуха, точнее, кортиевого органа, что приводит к развитию тугоухости и даже потере слуха.

Неспецифическое воздействие сопровождается функциональными изменениями, происходящими во многих системах организма. Через проводящие пути слуховой сенсорной системы шум действует на различные центры головного мозга ребенка, влияя на высшую нервную деятельность, нарушая равновесие процессов возбуждения и торможения, изменяя рефлекторные реакции. В результате у детей возникает раздражительность, беспокойство, нарушение сна, отвлечение внимания от обычных занятий. Шум вызывает возбуждение вестибулярного аппарата. При этом появляется голов окружение, нарушается координация движений, а при нарастании шума до 130 дБ у детей могут возникать галлюцинации. Шум оказывает вредное влияние на зрительную сенсорную систему. Чем больше его интенсивность, тем хуже ребенок видит и реагирует на происходящее.

При действии шума происходят сдвиги функционального состояния сердечно-сосудистой системы. У детей нарушается нормальное кровообращение. Даже несколько громко сказанных слов могут вызвать спазмы сосудов. Многочисленные исследования показали, что шум оказывает негативное воздействие на деятельность желез внутренней секреции, желудка и кишечника, вызывая в растущем организме патологические изменения.

Гигиена зрительной системы.

Глаз или, вернее, орган зрения, – это сложная система, с помощью которой мы воспринимаем окружающий нас многообразный мир. Именно с помощью зрения человек получает преобладающее число ощущений из внешнего мира.

Зрение представляет величайшую ценность, и знать о том, как его сохранить и улучшить, необходимо каждому человеку, в том числе школьникам и их родителям. Необходимо помнить, что с состоянием зрения тесно связаны и возможности обучения детей, и вся их последующая трудовая деятельность.

Основное требование к органу зрения – ясно различать предметы на разных расстояниях. В школьном возрасте у детей довольно часто возникают различные нарушения зрения.

Наиболее распространенным из них является близорукость.

Если вы начинаете замечать, что при чтении ребенок подносит книгу к глазам ближе обычного, сильно склоняет голову во время письма, щурится при рассматривании предметов – это и есть первые признаки близорукости. Как это могло случиться?

Причины существуют разные. В одном случае это может быть проявлением наследственности, в другом – осложнение после перенесенных инфекционных заболеваний (корь, дифтерия, туберкулез, ревматизм). А чаще может быть вина самих родителей, когда ребенку не создают элементарные гигиенические условия для занятий: отсутствует правильное освещение, нет мебели, соответствующей росту школьника, длительное чтение без перерыва, лежа, нарушение режима питания и т.д.

Меры предупреждения близорукости должны быть направлены прежде всего на правильное физическое развитие ребенка, укрепление его здоровья. Правильный режим труда и отдыха, нормальное питание, регулярный и достаточный сон, ежедневное длительное пребывание на свежем воздухе, физическая культура, закаливание – вот важнейшие средства укрепления организма и предупреждения близорукости.

И близоруким, и дальнозорким можно и должно улучшать зрение с помощью очков.

Одной из причин понижения зрения у детей школьного возраста является косоглазие. При обнаружении косоглазия необходимо проводить назначенное врачом лечение, не полагаясь на то, что косоглазие пройдет само. Лечение может быть длительным, а наиболее благоприятных результатов можно ожидать при рано начатом и систематическом лечении.

Для предупреждения косоглазия необходимо регулярно организовывать режим дня и учебных занятий, строго следить за выполнением всех рекомендаций по гигиене зрения, в частности, за освещением рабочего места, класса.

Среди повреждений различных частей тела у детей повреждения глаз занимают значительное место. Наиболее часто они наблюдаются у детей в возрасте 6-12 лет и могут привести к потере одного, а иногда и обоих глаз. В основе профилактики детского травматизма лежит также разумная организация досуга и отдыха школьников, внешкольных занятий, спортивных игр, а также обучение школьников правилам безопасности.

Для сохранения и улучшения зрения ваших детей главное значение имеет постоянный контроль за состоянием их здоровья вообще и зрения в частности, соблюдение санитарно-гигиенических правил в быту и во время занятий, а также своевременное обращение за медицинской помощью и выполнение назначенных врачом лечебных мероприятий.

Наши рекомендации.

Большое внимание следует уделить созданию благоприятных гигиенических условий для работы детей младшего школьного возраста. Рабочее место должно быть хорошо освещено. При работе в дневное время детей следует размещать за столом возле окна, в вечернее время рабочее место ученика лучше всего освещать настольной лампой. Свет должен падать с левой стороны.

Заниматься ученику необходимо за столом, соответствующим его росту. Расстояние от глаз до лежащей на столе книги или тетради должно составлять 30-35 см.

Родители должны наблюдать за чтением детей. При длительном чтении, особенно художественной литературы, необходимо через каждые 40-50 минут делать перерывы. При этом лучше смотреть вдаль, чтобы дать отдых глазным мышцам, испытывающим напряжение при чтении.

Особое внимание следует уделить условиям зрительной работы детей после болезни. В этот период нужно улучшить их питание, удлинить отдых, чтобы дети больше были на свежем воздухе, и уменьшить зрительную нагрузку. Детям в это время не рекомендуется много читать, часто смотреть телевизионные передачи.

Если у ребенка обнаружено нарушение зрения, ему необходимо обязательно подобрать очки. Если этого не сделать, близорукость может прогрессировать, что не только затруднит учебу ребенка, но и создаст угрозу полной потери зрения.

Своевременное применение очков и правильное пользование ими обычно приостанавливает развитие нарушения зрения и создаст нормальные условия для учебы детей.

Предубеждение против ношения очков наносит большой ущерб здоровью детей.

Гигиена слуховой системы.

Гигиена слухового анализатора- это комплекс норм, условий и требований, направленных на охрану слуха, создание оптимальных условий для деятельности слухового анализатора, способствующих нормальному его развитию и функционированию.

1. Для слуха детей вредны чрезмерно сильные звуки. Это может привести к стойкому снижению слуха и даже полной глухоте.

2.Профилактика «школьного шума».

3.Речь учителя должна быть живой, богатой разнообразными интонациями, слова должны произноситься четко.

4.Правильная дозировка слуховых нагрузок.

5.Гигиеной слуха диктуются размеры учебного помещения.

Теории восприятия звука.

В 1863 году А. Гельмгольц сформулировал резонансную теорию слуха. Согласно этой мембрана может действовать как набор поперечно натянутых эластичных резонирующих полос, подобных струнам рояля, которые не имеют связи между собой т.е. колебания одной части мембраны не должно передаваться соседним участкам. Самые короткие полосы в узкой части у основания улитки резонируют в ответ на высокие частоты. Другие, более длинные расположенные ближе к вершине улитки колеблются при действии звуков низкой частоты.

В 1950-60-е годы нашего столетия Г. Бекеши была опровергнута эта теория. Им было доказано, что базилярная мембрана не натянута в поперечном направлении и что она имеет механическую связь по всей длине. Поэтому он предложил теорию бегущей волны. Согласно этой теории базилярная мембрана жестче всего у основания улитки, т.е. там, где она уже. По направлению к вершине ее жесткость постепенно уменьшается. При колебаниях мембраны волны «бегут» от ее основания к вершине. Высоко частотные колебания продвигаются по базилярной мембране на короткое расстояние, а длинные низкочастотные волны распространяются дальше.

При отведении электрических потенциалов от разных частей улитки обнаружено пять различных феноменов: два из них — мембранный потенциал слуховой рецепторной клетки и потенциал эндолимфы — не обусловлены действием звука; три электрических явления — микрофонный потенциал улитки, суммационный потенциал и потенциалы слухового нерва — возникают под влиянием звуковых раздражений (рис. 14.13). Если ввести в улитку электроды, соединить их с динамиком через усилитель и подействовать на ухо звуком, то динамик точно вос­произведет этот звук. Описываемое явление называют микрофонным эффектом улитки, а регистрируемый электрический потенциал назван кохлеарным микрофонным потенциалом. Доказано, что он генерируется на мембране волосковой клетки в результате деформации волосков. Частота микрофонных потенциалов соответствует частоте звуковых колебаний, а амплитуда потенциалов в определенных границах пропорциональна интенсивности звука.

В ответ на сильные звуки большой частоты (высокие тона) отмечают стойкий сдвиг исходной разности потенциалов. Это явление получило название суммационного потенциала. Различают положительный и отрицательный суммационные потенциалы. Их величины пропорциональны интенсивности звукового давления и силе прижатия волосков рецепторных клеток к покровной мембране.

Микрофонный и суммационный потенциалы рассматривают как суммарные рецепторные потенциалы волосковых клеток. Имеются указания, что отрицательный суммационный потенциал генерируется внутренними, а микрофонный и положительный суммационные потенциалы — наружными волосковыми клетками. И наконец, в результате возбуждения рецепторов происходит генерация импульсного сигнала в волокнах слухового нерва.

Строение органа слуха

Звуки окружают человека с самого рождения. Выделяются 3 отдела органа слуха:

  • наружное ухо;
  • среднее ухо;
  • внутреннее ухо.

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.

Наружный слуховой проход — извилистый канал, длина которого составляет чуть больше 2 см, а диаметр – до 0,7 см. В нем звуковой сигнал продолжает усиливаться и передается в среднее ухо. Проход выстлан кожей, имеющей сальные и серные железы. Ушная сера – желтоватая субстанция, которая обеспечивает увлажнение канала и защиту от инфекционных агентов. При скоплении и уплотнении она образует пробки, нарушающие движение барабанной перепонки. Это может привести к возникновению кондуктивной тугоухости.

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.

Барабанная перепонка — это тонкая мембрана, покрытая снаружи кожей, изнутри – слизистой. У маленьких детей она имеет отверстие, из-за которого среднее ухо контактирует с внешней средой и более уязвимо для инфекции. Оно закрывается к 3 годам.

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:

  • молоточек;
  • наковаленка;
  • стремечко.

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:

  • преддверия (вестибулюма);
  • улитки;
  • полукружных каналов.

В состав органа слуха входит только улитка. В ней содержится лимфатическая жидкость, натянуты волокна (основная мембрана). Каждое из волокон похоже на маленькую струну и «откликается» (резонирует) на звук определенной частоты. Этих волокон около 25 тысяч. На стенке канала улитки находится рецепторное поле, которое состоит из нервных (волосковых) клеток — Кортиев орган. Гибель волосковых клеток может привести к нейросенсорной тугоухости.

Механизм восприятия звуковых колебаний

Звуки возникают благодаря колебаниям воздуха и усиливаются в ушной раковиной. Затем звуковая волна проводится по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке, вызывая её колебания. Вибрация барабанной перепонки передаётся на цепь слуховых косточек: молоточек, наковальню и стремя. Основание стремени при помощи эластичной связки фиксировано к окну преддверия, благодаря чему колебания передаются на перилимфу. В свою очередь, через перепончатую стенку улиткового протока эти колебания переходят на эндолимфу, перемещение которой вызывает раздражение рецепторных клеток спирального органа. Возникающий при этом нервный импульс следует по волокнам улитковой части преддверно-улиткового нерва в головной мозг.

Перевод воспринимаемых органом слуха звуков как приятных и неприятных ощущений осуществляется в головном мозге. Нерегулярные звуковые волны формируют ощущения шума, а регулярные, ритмичные волны воспринимаются как музыкальные тоны. Звуки распространяются со скоростью 343 км/с при температуре воздуха 15–16ºС.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *