8 біологія №6 "Слухова сенсорна система"

Тема уроку. Слухова сенсорна система. Вухо. Захист слуху. 

Нас оточує безліч звуків. Їхнє багатство і різноманітність не тільки є джерелом інформації про навколишній світ, але й справляє на кожного з нас велике емоційне враження.

Відчуття звуку пов'язане із хвильовими коливаннями повітря, які в слуховій сенсорній системі, перетворившись на нервові імпульси, несуть інформацію про зміни в довкіллі до кори великого мозку, де й формується відповідна гама почуттів. Амплітуду хвильових коливань називають звуковим тиском. Величину звукового тиску вимірюють у децибелах (від лат. децем - десять) - 1/10 частка бела.

Наше вухо здатне сприймати звукові коливання в діапазоні від 16 Гц до 20 тис. Гц (20 кГц). Частоту нижче 16 Гц називають інфразвуком (від лат. інфра - нижче), а понад 20 кГц - ультразвуком (від лат. ультра - за межами). Чому людина має здатність сприймати звуки у широкому діапазоні? Яке це має значення?

У людини орган слуху виконує ще одну надзвичайно важливу функцію. Він є частиною системи, яка забезпечує здатність до членороздільної мови. Слухові сприйняття у процесі розвитку людини дуже тісно пов'язані з мовою.

Яка будова слухової сенсорної системи?

Слухова сенсорна система має периферичний відділ (орган слуху) провідниковий відділ (слуховий нерв) і центральний відділ (слуховий центр кори кінцевого мозку).

Орган слуху у людини складається з трьох частин: зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха  (схему обов'язково у конспект)

До зовнішнього вуха належать вушна раковина і зовнішній слуховий прохід.

Вушна раковина утворена еластичним хрящем, має характерні завитки, що спрямовують звукові коливання повітря у зовнішній слуховий прохід, у кінці якого є туго натягнута барабанна перетинка. Зовнішній слуховий прохід у дорослої людини завдовжки 2,5 см. У шкірі слухового проходу є волоски і видозмінені потові залози, що виробляють вушну сірку. Вони виконують захисну функцію (затримують пил і мікроорганізми).

Звукові хвилі спричинюють коливання барабанної перетинки, яка передає їх на слухові кісточки середнього вуха. Частота коливання барабанної перетинки тим більша, чим вищий звук.

Середнє вухо міститься у товщі скроневої кістки черепа, із зовнішнього боку обмежене барабанною перетинкою, а з внутрішнього - перетинкою овального вікна. До складу середнього вуха входять: три слухові кісточки (мал.2) (молоточок, коваделко і стремінце) і слухова (євстахієва) труба.

Мал.2. Слухові кісточки

Слухові кісточки послідовно з'єднані між собою (мал.2). «Рукоятка» молоточка з'єднується з коваделком, яке за допомогою суглоба рухомо сполучене із стремінцем, що упирається в пружну перетинку, якою затягнуте овальне вікно. За овальним вікном починається внутрішнє вухо. Через молоточок, коваделко і стремінце коливання барабанної перетинки передаються перетинці овального вікна. Завдяки слуховим кісточкам розмах коливань зменшується, зате їхня сила збільшується. Порожнина середнього вуха з'єднана з носоглоткою слуховою (євстахієвою) трубою. Через слухову трубу повітря з навколишнього середовища проникає в порожнину середнього вуха. Тому тиск повітря на барабанну перетинку з обох боків однаковий.

Внутрішнє вухо розміщене в глибині скроневої кістки.

Воно складається із системи порожнин і звивистих каналів, заповнених рідиною. 

Мал.3 Внутрішнє вухо 

Функцію слуху в цьому складному лабіринті виконує завитка - спірально закручений канал, що утворює 2,5 оберта (мал.3).

Мал.4. Завитка (1) та її будова (2)

Уздовж каналу завитки по всій його довжині проходить перетинчаста перегородка, що поділяє його на два «поверхи»: один з них починається від овального вікна. Частина перетинчастої перегородки утворена основною мембраною, яка складається з поперечно натягнутих, наче струни, тоненьких волоконець різної довжини (їх налічують приблизно 24 тис). Вони закінчуються волосковими клітинами (слуховими рецепторами). Волоски стикаються з покривною мембраною, що нависає над ними. Обидві мембрани і слухові рецептори складають звукосприймальний апарат - кортіїв орган.

ПЕРЕГЛЯНЬТЕ ВІДЕО

Як функціонує завитка?

Коливання перетинки овального вікна передаються рідиною, що заповнює завитку. Звукові коливання рідини, внаслідок відомого вам з фізики явища резонансу, спричиняють коливання волоконець певної довжини і відповідно - подразнення навислих над ними слухових рецепторів (чим вищий тон, тим коротші волоконця резонують на цей тон, чим сильніший звук, тим більший розмах коливань волоконець). Під дією подразнень у слухових рецепторах механічна енергія звуку перетворюється на електричну - нервові імпульси, які передаються по певних відростках нейрона слухового нерва. Через слуховий нерв нервові імпульси надходять до слухової зони кори кінцевого мозку, розташованої у його скроневих частках. Там відбувається аналіз сили, висоти і характеру звуку, його місцезнаходження у просторі, формується звуковий образ (інтонація вимовленого слова, музика тощо).
Ми чуємо обома вухами, і це дуже важливо для визначення напрямку звуку. Якщо звукові хвилі надходять в обидва вуха водночас, ми сприймаємо звук посередині (спереду й ззаду). Якщо звукові хвилі трохи раніше надійдуть в одне вухо, ніж в друге, ми сприймаємо звук чи праворуч, чи ліворуч.

Тональність (частота) звуку. Людина сприймає звукові коливання з частотою 16-20 000 Гц. Цей діапазон відповідає 10- 11 октавам. Верхня межа частоти сприйманих звуків залежить від віку людини: з роками вона поступово знижується, і старі часто не чують високих тонів.  Зустрічаються люди з абсолютним слухом: вони здатні точно впізнавати й позначати будь-який звук навіть за відсутності звуку порівняння.

Слухова чутливість. Мінімальну силу звуку, який чує людина в половині випадків його відтворення, називають абсолютним порогом слухової чутливості. Пороги чутності залежать від частоти звуку. В області частот 1000-4000 Гц слух людини максимально чутливий. У цих межах чутний звук, що має незначну енергію. При звуках, нижчих від 1000 і вищих над 4000 Гц, чутливість різко зменшується.

Посилення звуку може викликати неприємне відчуття тиску і навіть біль у вухові. Звуки такої сили характеризують верхню межу чутності.

Гучність звуку. Зовнішню гучність звуку слід відрізняти від його фізичної сили. Відчуття наростання гучності не йде суворо паралельно наростанню інтенсивності звучання. У практиці як одиницю гучності звичайно використовують децибел (дб), тобто 0,1 бела.  Максимальний рівень гучності звуку, що викликає больове відчуття, дорівнює 130- 140 дб над порогом чутності людини. Гучні звуки (рок-музика, ревіння реактивного двигуна) призводять до ураження волоско-вих рецепторних клітин, їх загибелі й до зниження слуху. Таким самим є ефект хронічної дії гучного звуку навіть непозамежної гучності.

Адаптація. Якщо на вухо довго діє той чи інший звук, то чутливість до нього падає. Ступінь цього зниження чутливості (адаптації) залежить від тривалості, сили і частоти звуку. Механізми адаптації в слуховій системі вивчені не повністю.

Бінауральний слух. Людина і тварини мають просторовий слух, тобто здатність визначати положення джерела звуку в просторі. Ця властивість заснована на наявності бінаурального слуху, або слухання двома вухами. Для нього важлива і наявність двох симетричних половин на всіх рівнях слухової системи. Гострота бінаурального слуху в людини є дуже високою: положення джерела звуку визначається з точністю до одного кутового градуса.

ПЕРЕГЛЯНЬТЕ ВІДЕО 

Роботу виконуємо письмово, фото результатів вкладаємо у форму з тестом

Лабораторна робота

Тема. Вимірювання порога слухової чутливості.

Мета: визначити поріг індивідуальної слухової чутливості; обґрунтувати здатність слухової сенсорної системи до адаптації та її значення для людини.

Обладнання: механічний годинник, сантиметрова стрічка або лінійка.

Хід дослідження

Роботу слід виконувати за допомогою членів родини.

Завдання 1. Визначення абсолютного порога слуху.

1. Учень сідає на стілець і заплющує очі. Помічник повільно наближає механічний годинник до вуха  учня доти, доки той не почує звучання годинникового механізму.

2. Помічник лінійкою вимірює відстань, на якій  учень почув звук (від вуха

 учня до годинника).

3. Повторіть дослід тричі для лівого й правого вух. Запишіть одержані дані та

знайдіть середнє значення.

4. Заповніть таблицю

Завдання 1. Визначення абсолютного порога слуху.

	Ліве вухо Відстань у см	Праве вухо Відстань у см
№1
№2
№3
Середнє значення

Завдання 2. Демонстрація слухової адаптації.

1. Учень знову сідає на стілець і заплющує очі. Помічник підносить

годинник близько до вуха  учня. Після 4–5 с помічник починає повільно віддаляти його від вуха  учня доти, доки той перестане чути звучання годинникового механізму.

2. Помічник вимірює відстань від вуха  учня до точки, коли той перестав чути звучання годинникового механізму.

3. Повторіть дослід тричі для лівого й правого вух. Запишіть одержані дані та

знайдіть середнє значення відстані.

4. Заповніть таблицю

Завдання 2. Демонстрація слухової адаптації.

	Ліве вухо Відстань у см	Праве вухо Відстань у см
№1
№2
№3
Середнє значення

Висновки: 

Чому виміряна відстань за віддалення годинника від вуха більша, ніж у разі наближення його до вуха?

Зробіть висновок: про що свідчить підвищення порога слухової чутливості?

ВИКОНАЙТЕ ТЕСТ ЗА ПОСИЛАННЯМ. ПЕРЕД ПОЧАТКОМ ВИКОНАЙТЕ ЛАБОРАТОРНУ РОБОТУ ТА ЗРОБІТЬ ФОТО РОБОТИ!!!

https://forms.gle/nf3v9hvazYvq6ASs9