Тема: Дослідження деяких функцій слухового аналізатора та вестибулярного апарату людини

Практична робота №

Тема: Дослідження деяких функцій слухового аналізатора та вестибулярного апарату людини

Мета: розширити уявлення про функціонування та організацію слухової сенсорної системи та вестибулярного апарату людини, дослідити точність встановлення локалізації слухових подразників слуховою сенсорною системою, статичну стійкість за допомогою проби Ромберга.

Обладнання: дві монети, секундомір, гімнастичний килимок

Теоретичні відомості

1. Звук та його особливості

Кількість інформації, яку мозок отримує за допомогою органу слуху, значно менша за зорову. Проте, слухова інформація є надзвичайно важливою для життєдіяльності організму. Вона дозволяє орієнтуватись у середовищі, адекватно реагувати на його зміни, а також забезпечує здатність людини до комунікації. Нормальний слух надзвичайно важливий для розвитку дитини. Від функціонування слухового аналізатора залежить розвиток мовлення, який має вирішальний вплив на психічний стан дитини, а також успішність у процесі навчання.

Людина здатна сприймати звук завдяки тому, що коливання середовища (повітря) передаються барабанній перетинці та іншим компонентам вуха і врешті сприймаються звуковими рецепторами внутрішнього вуха.

Природа звуку. Звук - це поздовжні звукові хвилі (акустичні хвилі), які складаються із частинок середовища, які коливаються вздовж напряму поширення хвилі, створюючи області високого і низького тиску (області розрідження і стиску). Вони можуть поширюватися в твердих тілах, рідинах і газах і мають широкий діапазон частот.

Хвилі з частотою приблизно від 20 до 20 000 герц (звуковий діапазон) сприймаються органами слуху людини. Хвилі більшої і меншої частоти відомі як ультразвук та інфразвук.

Звуки, які не сприймаються слуховою сенсорною системою мають певні особливості мають, до яких відносять інфразвуки (до 16 Гц) та ультразвуки (від 20 кГц до 1 ГГц). У природних умовах інфразвуки можуть виникати при коливанні гілок дерев чи поверхні моря під впливом вітру. Існують інфразвуки техногенного походження. Ці низькочастотні хвилі слабко поглинаються і тому здатні поширюватися на великі відстані. Вважається, що деякі тварини можуть чути інфразвуки, які виникають перед землетрусами, чим пояснюється їхня тривожність у цей період. Відомо, що інфразвук може негативно впливати на здоров'я людини. За тривалого впливу потужних інфразвуків у людини з'являються симптоми, подібні до симптомів "морської хвороби".

Ультразвук у природі також зустрічається порівняно рідко. Зокрема, кажани використовують ультразвук для орієнтування у просторі і полювання, а дельфіни і для комунікації. Ультразвукова хвиля порівняно із звуковою має більшу інтенсивність за рахунок більшої частоти коливань. Ультразвук використовують в різних галузях, зокрема і в медицині для діагностичних досліджень внутрішнього середовища організму. Звуки значної гучності, зокрема, шуми «забруднюють» навколишнє середовище, шкідливо впливають на живі організми. Тому забороняється подавати з автомобілів звукові сигнали в населених пунктах, будувати летовища у великих містах. З метою охорони здоров'я житлові масиви відділяються від автомагістралей зеленими зонами, а на підприємствах зі значним акустичним навантаженням створюють кімнати психічного розвантаження.

2. Будова вуха людини.

Вухо людини складається з трьох частин: зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха (рис. 1). Зовнішнє і середнє вухо побудовані відносно просто, їхня функція полягає у проведенні і підсиленні звукових коливань. Внутрішнє вухо має значно складнішу будову і крім сприйняття звуків бере участь у підтриманні рівноваги тіла та контролі за положенням тіла у просторі.

Зовнішнє вухо утворене вушною раковиною та зовнішнім слуховим проходом. Вушна раковина оточує зовнішній слуховий прохід. Її функція - спрямування звуку в зовнішній слуховий прохід.

Зовнішній слуховий прохід розташований у скроневій кістці черепа. У його шкірі залози, які виділяють жовто-коричневу соскоподібну вушну сірку. Вона є репелентом для комах і пригнічує ріст мікроорганізмів.

На межі між зовнішнім та середнім вухом розташована барабанна перетинка. Це тонка прозора мембрана з волокнистої сполучної тканини. Вона коливається під впливом звукових хвиль і передає коливання на слухові кісточки середнього вуха.

Середнє вухо (барабанна порожнина) – це невелика заповнена повітрям і вистеленаьслизовою оболонкою порожнина у скроневій кістці. З одного боку вона обмежена барабанною перетинкою, а з іншого – кістковою стінкою із двома отворами: овальним та круглим вікном внутрішнього вуха. Середнє вухо за допомогою слухової (євстахієвої) труби,сполучена із носоглоткою. Більшість часу слухова труба сплощена і закрита, вона відкривається тільки під час позіхання або ковтання для того щоб зрівняти тиск у середньому вусі із тиском у зовнішньому середовищі. Це важливо для того, щоб барабанна перетинка могла нормально коливатись. Якщо існує різниця тисків зовні та всередні барабанної порожнини, це супроводжується відчуттям «закладених вух», яке виникає при різкій зміні висоти, наприклад під час зльоту чи приземлення літака.

У порожнині середнього вуха розташовані слухові кісточки: молоточок, коваделко та стремінце. Вони підтримуються зв'язками, що відходять від стінок барабанної порожнини, між собою вони сполучені суглобами. Основна роль слухових кісточок – це підсилення і передача коливань від барабанної перетинки на перетинку овального вікна.

Також у барабанній порожнині розміщені два невеликі м'язи: м'яз-натягувач барабанної перетинки та стремінцевий м'яз. Під впливом дуже голосного звуку вони рефлекторно скорочуються і зменшують коливання овального вікна внутрішнього вуха, запобігаючи ушкодженню слухових рецепторів.

Внутрішнє вухо розташоване глибоко у скроневій кістці позаду очних впадин. Воно складається із двох структурних частин:

· Кісткового лабіринту – системи звивистих каналів у скроневій кістці, заповнених перилімфою;

· Перетинчастого лабіринту – впорядковано розташованих мембранних мішечків та проток, що містяться всередині кісткового лабіринту. Вони заповнені ендолімфою.

Структури внутрішнього вуха об’єднують у три відділи: присінок, півколові канали та завитку.

Присінок — це центральна порожнина кісткового лабіринту. Він лежить позаду завитки, і попереду від півколових каналів. У перилімфі присінка розташовані два з'єднані протокою мішечки перетинчастого лабіринту:

· овальний, сполучений із завиткою;

· круглий, сполучений із півколовими каналами.

Тут розташовані рецепторні органи рівноваги, що називаються плямами і подразнюються у відповідь на зміну положення голови.

Півколові канали розміщені позаду присінка. У людини є три півколові канали розташовані у взаємно перпендикулярних площинах. Кожен канал має на одному із кінців закінчується розширенням – т. з. ампулою. У ампулах містяться ампульні гребінці, які забезпечують відчуття кутового прискорення - їхні рецептори подразнюються при обертанні голови.

Завитка — невелика спіральна структура, структурними частинами якої є завиткова протока та кортіїв органом. Завиткова протока поділена на кілька відсіків, частина з яких заповнена перилімфою, а частина – ендолімфою. Її нижня стінка утворена кістковою пластинкою та гнучкою волокнистою базальною (основною) мембраною, на якій і розміщений кортіїв орган.

Рис. Будова вуха людини

Кортіїв орган (рис. 2, 3) – безпосередньо відповідає за сприйняття звуку. Він складається із підтримуючих клітин та слухових рецепторів – волоскових клітин. По суті це механорецептори, які сприймають коливання оточуючого середовища. На верхівці волоскові клітини мають вирости (довгі мікроворсинки та війка).

Волоскові клітини розташовуються чотирма рядами, а до їх основи підходять чутливі нервові закінчення завиткового нерва (гілки парного присінково-завиткового нерва (8-ма пара черепномозкових нервів)).

Рис. 2. Структура кортіївого органа

Рис. 3. Пучки чутливих волосків на клітинах кортієвого органа внутрішнього вуха (фото Susumu Nishinaga).

3. Особливості сприйняття звуку.

Таким чином, периферичним відділом слухової сенсорної системи є вухо – а точніше, механорецептори кортіївого органу. Сприйняття звуку здійснюється за таким механізмом:

Звукові хвилі концентруються вушною раковиною і спрямовуються у зовнішній слуховий прохід. Далі вони спричиняють коливальні рухи барабанної перетинки, які передаються слуховим кісточкам (при цьому сила коливань зростає). Від слухових кісточок, коливання передаються мембрані овального вікна, а далі перилімфі, ендолімфі, базальній мембрані завитка, і врешті кортіївому органу. Коливання сприймаються волосковими клітинами, де генерується нервовий імпульс.

Дані ці імпульси прямують структурами провідникового відділу слухової СС: від волоскових клітин вони передаються нейронам в спіральному вузлі завитки. Аксони цих нейронів утворюють слуховий нерв, який передає нервові імпульси у підкіркові центри слуху (ядра середнього мозку і та проміжного мозку). Аналіз, синтез і формування комплексних уявлень про звукові сигнали, які сприймаються правим та лівим вухом забезпечує центральний відділ слухової СС. Він представлений зонами верхньої скроневої звивини кори великих півкуль (проекційні поля 41, 42).

4. Розвиток слуху в дітей

Хоча слухова система новонароджених уже повністю сформована, під час перших років життя відбувається її функціональне удосконалення. У новонароджених слух розвинений слабо, проте цілком виразним сприйняття звуків у немовлят стає наприкінці 2-го - початку 3-го місяця життя. На другому місяці дитина якісно диференціює різні звуки, у 3-4 місяці розрізняє висоту звуку в межах від 1 до 4 октав, в 4-5 місяців звуки стають умовно-рефлекторними подразниками. До 1-2 років діти диференціюють майже всі звуки.

У дорослої людини поріг чутливості дорівнює 10-12 дБ, у дітей 6-9 років 17-24 дБ, у 10-12 років — 14-19 дБ. Найбільша гострота слуху досягається з настанням середнього і старшого шкільного віку. Низькі тони діти сприймають краще, ніж високі. У дітей верхня межа слуху – 22000 коливань за 1 сек. У людей похилого віку здатність сприймати звук не більш 15000-13000 коливань в 1 сек.

5. Профілактика порушень слуху у дітей різного віку.

Під час тривалої дії сильних звуків збудливість звукового аналізатора знижується, а під час тривалого перебування у тиші збудливість зростає, це явище називають адаптацією.

Надмірний шум може значно знизити чутливість слухової СС, а у окремих випадках навіть призвести до втрати слуху. Крім того, постійний шум викликає психічні порушення. Розрізняють специфічну і неспецифічну дію шуму на організм людини. Специфічна дія виявляється у порушеннях слуху різного ступеня, неспецифічна — у різноманітних відхиленнях у діяльності ЦНС, розладах роботи вегетативних систем організму, які безпосередньо зі слухом не пов’язані (серцево-судинної, ендокринної, травної та ін.).

У дітей, підлітків та дорослих за впливу шуму інтенсивністю 90 дБ протягом години знижується збудливість клітин кори головного мозку, погіршуються координація рухів, гострота зору, стійкість ясного бачення, уповільнюються зорові та слухомоторні реакції. За впливу шуму близько 96 дБ спостерігаються різкі порушення динаміки роботи ЦНС, м´язової працездатності (витривалості, стомлюваності). Під впливом шуму інтенсивністю 120 дБ спостерігають астенічні і неврастенічних прояви. З´являються роздратованість, головний біль, безсоння, розлади ендокринної системи. Відбуваються зміни в серцево-судинній системі: порушується тонус судин і ритм серцевих скорочень, зростає або знижується артеріальний тиск.

На дітей надзвичайно негативний вплив (неспецифічний і специфічний) чинить шум у приміщеннях, де включені на повну гучність радіоприймачі, телевізори, магнітофони тощо.

Зміна функціонального стану слухової та інших СС спостерігається у дітей під впливом «шкільного» шуму, рівень інтенсивності якого в основних приміщеннях школи коливається від 40 до 110 дБ. У класі рівень інтенсивності шуму в середньому становить 50-80 дБ, під час перерв може досягати 95 дБ.

Зміни стають помітними під час впливу шуму, рівень якого становить 50-60 дБ. Зниження рівнів "шкільного" шуму і його несприятливого впливу на здоров´я учнів досягається завдяки низці комплексних заходів: будівельних, технічних і організаційних.

Так, важливе значення у зменшенні «шкільного» шуму має гігієнічно правильне розташування навчальних приміщень у будівлі школи. Майстерні, спортивні зали розміщуються на першому поверсі в окремому крилі або прибудові.

Гігієнічним стандартам, спрямованим на збереження слуху учнів і вчителів, мають відповідати розміри навчальних приміщень: довжина класної кімнати, не має перевищувати 8 м – така відстань є достатньою для чіткого сприйняття мови вчителя, навіть за умови, що учні сидять на останній парті. За першими і другими партами відводяться місця для учнів з послабленим слухом, оскільки мовлення сприймається від 2 до 4 м, а шепіт — від 0,5 до 1 м. Відновити функціональний стан слухового аналізатора і попередити зрушення в інших фізіологічних системах організму дітей допомагають невеликі перерви (10-15 хв.) та валеопаузи.

6. Найпоширеніші порушення слуху.

Глухота — повна втрата слуху одним або обома вухами. Вона може бути набутою чи вродженою. Набута глухота найчастіше є наслідком двостороннього отиту середнього вуха або важкого запалення внутрішнього вуха. Глухота може бути спричинена ураженнями слухових нервів (в результаті травм, впливу деяких антибіотиків), слухової зони кори великих півкуль.

Часто причиною глухоти є отосклероз — захворювання, за якого слухові кісточки (особливо стремінце) стають нерухомими. Вроджена глухота пов´язана з вродженим порушенням слуху, причинами якої можуть бути вірусні захворювання матері під час вагітності (краснуха, кір, грип), вживання алкоголю, наркотиків, куріння. Порушення слуху до моменту, формування мови, веде до глухонімоти. У таких дітей, незважаючи на цілісність мовного апарату, мова не розвивається.

Вродженої глухота може мати і спадковий характер. Зокрема, при синдромі Ашера - складному спадковому захворюванні, порушується не тільки слух, а й зір та функціонування вестибулярного апарату. Відомо, що синдром Ашера спричинений мутацією гена, який кодує синтез білку гармоніну. Цей білок має чимало функцій - як припускають забезпечує моторику ворсинок волоскових клітин, забезпечує правильних механізм передачі імпульсів у нейронах вуха та сітківки.

7. Функції та організація вестибулярної сенсорної системи.

Функція вестибулярної сенсорної системи полягає у забезпеченні мозку інформацією про положення голови у просторі, дію гравітації і сил, що викликають лінійні чи кутові прискорення. Така інформація необхідна для підтримання положення рівноваги (стійкого положення тіла в просторі), а також для орієнтування у просторі.

Вестибулярна система складається з периферичного відділу, представленого вестибулярним апаратом внутрішнього вуха, провідникового відділу – провідникові шляхи, перемикаючі центри - вестибулярні ядра довгастого мозку і таламуса, і центрального відділу - проекційна область кори великих півкуль в ділянці постцентральної звивини.

Адекватними подразниками вестибулярної системи є гравітація і сили, що надають тілу лінійного або кутового прискорення. Специфічна особливість вестибулярної системи полягає в тому, що хоча у роботу залучені ділянки кори, значна частина сенсорної інформації цієї системи використовується для автоматичної регуляції функцій без участі свідомості. Вестибулярна система взаємодіє із зоровою та сомато-сенсорною (м’язова чутливість) системами для забезпечення достовірності інформації про просторову орієнтацію організму.

Таким чином, органом рівноваги є вестибулярний апарат. Він утворений структурами внутрішнього вуха - присінком (структури перетинчастого лабіринту), півколовими каналами та рецепторними волосковими клітинами, розміщеними у цих структурах. Генерація імпульсів відбувається за механічного впливу на вирости волоскових клітин. Рецептори присінка сприймають вплив гравітації, а рецептори півколових каналів реагують на зміни швидкості, прискорення руху тіла горизонтальній площині та при обертальних рухах.

Вестибулярні рефлекси. Ядро присінково-завиткового нерва розташоване у довгастому мозку і має численні зв’язки із спинним мозком, мозочком, нервовими центрами, що регулюють роботу внутрішніх органів, ядрами окорухових нервів. Тому подразнення рецепторів вестибулярного апарату проявляється численними рефлекторними реакціями. При збільшенні тиску на волоскові клітини присінка (наприклад, при швидкому підніманні вгору) рефлекторно підвищується тонус згиначів кінцівок, тулуба, шиї. Зменшення тиску спричиняє підвищення тонусу розгиначів. За допомогою цих рефлексів зберігається рівновага тіла під час ходіння та бігу.

Збудження рецепторів півколових каналів за кутового прискорення спричиняє вимушені ритмічні рухи очних яблук і голови. Ця реакція є формою пристосування до зорової орієнтації в просторі під час швидких рухів.

При сильних подразненнях вестибулярного апарату виникають рефлекторні реакції, які погіршують загальний стан організму - закачування, «морська хвороба». У людини спостерігають м’язову слабість, запаморочення, нудоту.

Вікові особливості вестибулярного апарату. Вестибулярний апарат формується і дозріває раніше за інші сенсорні системи. Морфологічний розвиток усіх ланок апарату забезпечує прояв рефлекторних реакцій уже на четвертому місяці внутрішньоутробного розвитку. В цей час вестибулярний апарат має велике значення для розвитку нервової системи. Після народження вестибулярний апарат дитини має такі самі функціональні характеристики, як і у дорослих.

Хід роботи:

1. Дослідження точності локалізації слухових подразників шляхом визначення напряму розташування джерела звуку.

Методика:

Досліджуваний нерухомо сидить на стільці із закритими очима. Перед ним знаходиться експериментатор. Джерелом звуку є дві монети, які експериментатор затискає між великим і вказівним пальцями. Слабкий звук створюється тертям монет. Звук подається з різних напрямків: зліва, справа, позаду попереду, зверху голови (кожний із напрямків задається 3-5 разів, але не підряд). Проте, відстань від досліджуваного до джерела звуку є сталою. Досліджуваному пропонують назвати напрям, в якому, на його думку, знаходиться джерело звуку. Зафіксуйте час, який був необхідний піддослідному для встановлення місця розташування джерела звуку. Після того як випробуваний виконав завдання завданням, йому пропонують повторити дослід, використовуючи лише одне вухо (праве чи ліве на вибір).

Обробка результатів досліду: запишіть у таблицю відповіді піддослідного про місце находження джерела звуку, зафіксуйте кількість правильних відповідей і латентний час (який знадобився досліджуваному) за бінаурального (двома вухами) і моноурального (одним вухом) сприйняття звуку.

№ досл.	Місцезнаходженння джерела звуку	Відповідь піддослідного	Латентний час	К-сть правильних відповідей (по кожному напряму)
І. Бінауральний слух
1.	справа
2.
3.
1.	зліва
2.
3.
1.	позаду
2.
3.
1.	попереду
2.
3.
1.	знизу
2.
3.
ІІ. Моноуральний слух (праве, ліве вухо)
	Те саме

Визначення точності локалізації звуку здійснюють за формулою:

С = (А / В) х100,

де С – точності визначення локалізації звуку (%); А - кількість правильних відповідей по одному напрямку; В - кількість дослідів з цього напрямку.

Порівняйте загальні результати по локалізації джерела звуку при бінауральному і монауральному слуху. Зробіть висновки про ступінь точності, з якою локалізується джерело звуку в різних напрямках і про напрямки розташування джерела звуку, при визначенні яких спостерігалося найбільше помилок.

2. Дослідження статичної стійкості (проба Ромберга).

Проба Ромберга (описана німецьким лікарем M. Romberg в середині 19 ст.) використовується для оцінки координаційно-рухової функції нервової системи і є практичним методом дослідження у неврології, акробатиці, спортивній гімнастиці, стрибках на батуті, фігурному катанні та інших видах спорту, де координація має важливе значення. Проба Ромберга виявляє порушення рівноваги у положенні стоячи.

Координаційно-рухова функція забезпечується взаємоузгодженою роботою кори головного мозку, підкіркових центрів, мозочка та вестибулярного апарату. Центральним органом координації рухів є мозочок. Сенсорною системою, яка надає інформацію, необхідну для підтримання пози, координації рухів та регуляції м’язового тонусу скелетних м’язів є вестибулярний апарат.

Якість координації зростає під впливом занять фізичною культурою та спортом. Розлад координації рухів, порушення статичної стійкістї (підтримання вертикального положення тіла) можуть спостерігатися при перевтомі та порушенні роботи неровової системи (деякі неврологічні захворювання.

Методика:

Проба Ромберга проводиться в чотирьох режимах (рис. 4) при поступовому зменшенні площі опори. У всіх випадках руки у обстежуваного витягнуті вперед, пальці розведені і очі закриті. Пробу виконують без взуття. Фіксують час (секунди) утримання кожної пози. Тест вважається не виконаним, якщо спостерігається сильне похитування, переміщення опорної ноги, торкання до підлоги, падіння.

Рис. 4. Пози проби Ромберга

Тест 1.

Необхідно встати прямо, ноги разом, руки витягнути вперед, пальці розвести в сторони, очі закрити.

Оцінка тесту: тест вважається виконаним «дуже добре», якщо обстежуваному вдалося зберегти рівновагу протягом 15 с, при цьому не спостерігалося похитування тіла, тремтіння рук і повік. «Задовільно» - якщо обстежуваному вдалося зберегти рівновагу протягом 15 с, але при цьому спостерігалось незначне похитування тіла або тремтіння рук чи повік. Тест не пройдено, оцінка «незадовільно» - якщо протягом 15 с рівновага була порушена.

Тест 2.

Встати прямо, ноги розташувати на одній лінії (п'ятка однієї стопи торкається пальців іншої стопи – стопи знаходяться на одній лінії), руки витягнути вперед, пальці розвести, очі закрити. Необхідно намагатись утримати дану позу протягом 15 сек. Оцінка тесту проводиться, які у попередньому.

Тест 3.

Випрямити спину, руки витягнути вперед, пальці розвести в сторони, очі закрити. Стоячи на одній нозі зігнути іншу в коліні і торкнутися п’яткою коліна опорної ноги. Необхідно намагатись утримати дану позу протягом 15 сек. Оцінка тесту проводиться, які у попередньому.

Тест 4.

Встати в позу «ластівки» з закритими очима і спробувати утримати рівновагу протягом 15 сек. Оцінка проби проводиться так, як і у попередніх.

Середній час збереження стійкості в 2-й позі Ромберга у дітей та підлітків, які не займаються спортом

3. Напишіть висновки до практичної роботи.

Дата добавления: 2015-09-29