Ucho a sluchové vnímanie
Ucho a sluchové vnímanie
Uši menia vibrácie vzduchu na elektrické signály, ktoré následne spracováva mozog.
6. – 12. ročník
mozaLink
/Webový odkaz
Otázky
- Pravda alebo lož? Slimák je vyplnený tekutinou, ktorú rozvibruje pohyb strmienka.
- Pravda alebo lož? Zvuk danej frekvencie vytvára signál vždy v tej istej časti slimáka.
- Pravda alebo lož? Nákovka je vonkajšia sluchová kostička, ktorá sa dotýka bubienka.
- Pravda alebo lož? Signál sa vytvára vplyvom zvukových vibrácií v Eustachovej trubici.
- Pravda alebo lož? Druhým názvom Eustachovej trubice je sluchová trubica.
- Pravda alebo lož? Spodok strmienka zapadá do oválneho okienka slimáka.
- V akom frekvenčnom rozsahu dokáže zdravé ľudské ucho vnímať zvuk?
- Aké zvuky sa pohlcujú v spodnej časti slimáka?
- V ktorom laloku sa nachádza sluchové centrum?
- Čo spája bubienkovú dutinu s nosohltanovou dutinou?
- Čo oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha?
- Kde sa vytvára v uchu elektrický signál?
- Kde sa v uchu nachádza slimák?
- Aké tkanivo tvorí najväčšiu časť ušnice?
- Ktorá z nasledujúcich nie je sluchová kostička?
- Kde sa vytvára sluchový vnem?
- Kde rozvibrujú bazilárnu membránu vibrácie s nižšou frekvenciou, ktoré sú generované hlbšími zvukmi?
- Ktorý hlavový nerv nazývame polohovosluchovým nervom?
- Kde sa nachádzajú sluchové kostičky?
Scénky
Sluchové vnímanie
- ušnica - Vedie zvukové vlny do vonkajšieho zvukovodu. Tvorí ju najmä chrupkové tkanivo.
- vonkajší zvukovod - Vedie zvukové vlny k bubienku. Koža, ktorá vystiela zvukovod, produkuje ušný maz a ten ju chráni pred poraneniami a infekciami. Nahromadený ušný maz môže vytvoriť mazovú zátku, ktorá spôsobí dočasnú nedoslýchavosť.
- stredné ucho - Tvorí ho bubienková dutina a sluchové kostičky. S hltanovou dutinou ho spája Eustachova trubica.
- vnútorné ucho - Zohráva dôležitú úlohu pri rovnováhe a sluchovom vnímaní.
- sluchový nerv - VIII. hlavový nerv, prenáša signály zo slimáka do mozgu. Tento nerv prenáša aj informáciu zodpovednú za vnímanie rovnováhy, a preto sa nazýva aj ako polohovosluchový nerv.
- sluchová dráha - Je pokračovaním sluchového nervu v mozgu. Jej axóny prenášajú signál do sluchového centra cez talamus.
- sluchové centrum - Kortikálna oblasť mozgu, ktorá sa nachádza v spánkovom laloku, spracováva zvuk. Jej jednotlivé oblasti sa aktivujú v závislosti od výšky zvuku.
- Eustachova trubica - Spája nosovú dutinu so stredným uchom (bubienkovou dutinou). Cez ňu sa vyrovnáva tlak medzi stredným uchom a vonkajším svetom. Otvára sa zvyčajne pri prehĺtaní. Keď je trvalo uzatvorená, tlak v strednom uchu klesá a ucho sa "zatká". Keď sa mení vonkajší tlak, "praská" nám v uchu: Eustachova trubica sa otvorí a vzduch prúdi z bubienkovej dutiny (ak je vonkajší tlak nižší) alebo do nej (ak je vonkajší tlak vyšší).
Ucho
- ušnica - Vedie zvukové vlny do vonkajšieho zvukovodu. Tvorí ju najmä chrupkové tkanivo.
- vonkajší zvukovod - Vedie zvukové vlny k bubienku. Koža, ktorá vystiela zvukovod, produkuje ušný maz a ten ju chráni pred poraneniami a infekciami. Nahromadený ušný maz môže vytvoriť mazovú zátku, ktorá spôsobí dočasnú nedoslýchavosť.
- stredné ucho - Tvorí ho bubienková dutina a sluchové kostičky. S hltanovou dutinou ho spája Eustachova trubica.
- vnútorné ucho - Zohráva dôležitú úlohu pri rovnováhe a sluchovom vnímaní.
- sluchový nerv - VIII. hlavový nerv, prenáša signály zo slimáka do mozgu. Tento nerv prenáša aj informáciu zodpovednú za vnímanie rovnováhy, a preto sa nazýva aj ako polohovosluchový nerv.
- sluchová dráha - Je pokračovaním sluchového nervu v mozgu. Jej axóny prenášajú signál do sluchového centra cez talamus.
- sluchové centrum - Kortikálna oblasť mozgu, ktorá sa nachádza v spánkovom laloku, spracováva zvuk. Jej jednotlivé oblasti sa aktivujú v závislosti od výšky zvuku.
- Eustachova trubica - Spája nosovú dutinu so stredným uchom (bubienkovou dutinou). Cez ňu sa vyrovnáva tlak medzi stredným uchom a vonkajším svetom. Otvára sa zvyčajne pri prehĺtaní. Keď je trvalo uzatvorená, tlak v strednom uchu klesá a ucho sa "zatká". Keď sa mení vonkajší tlak, "praská" nám v uchu: Eustachova trubica sa otvorí a vzduch prúdi z bubienkovej dutiny (ak je vonkajší tlak nižší) alebo do nej (ak je vonkajší tlak vyšší).
Sluchové kostičky
- bubienok - Membrána, ktorá oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha. Vplyvom zvukových vĺn začne vibrovať. Táto vibrácia sa prenáša na sluchové kostičky. Pri paracentéze sa na bubienku urobí malý rez, cez ktorý sa odstráni hnis zo zapáleného stredného ucha.
- kladivko - Vonkajšia sluchová kostička, prenáša vibrácie ušného bubienka na nákovku.
- nákovka - Stredná sluchová kostička, ktorá prenáša vibrácie kladivka na strmienok.
- strmienok - Vnútorná sluchová kostička, ktorá prenáša vibrácie nákovky do slimáka. Je to najmenšia kosť v ľudskom tele.
Slimák
- 3 polkruhové kanály - Vnímajú uhlové zrýchlenie hlavy. Keď hlavu otočíme alebo nakloníme ktorýmkoľvek smerom, v receptoroch polkruhových kanálov sa vytvorí signál, ktorý sa cez axóny sluchového nervu (polohovosluchového nervu) prenesie do mozgu.
- sluchový kanál - Strmienok rozvibruje tekutinu (perilymfu), ktorá vypĺňa sluchový kanál. Vibrácia tekutiny sa šíri smerom k špičke slimáka.
- slimákový kanál - Zhora je oddelený Reissnerovou membránou a zdola bazilárnou membránou. Je vyplnený tekutinou (endolymfou).
- bubienkový kanál - Je vyplnený tekutinou (perilymfou). Vibrácie sa šíria v tomto kanáli od špičky smerom k spodnej časti slimáka.
- sluchový nerv - VIII. hlavový nerv, prenáša signály zo slimáka do mozgu. Tento nerv prenáša aj informáciu zodpovednú za vnímanie rovnováhy, a preto sa nazýva aj ako polohovosluchový nerv.
- okrúhle okienko - Zakrýva ho membrána zo spojivového tkaniva. Vibrácia sa šíri v tekutine bubienkového kanála smerom k okrúhlemu okienku. Okrúhle okienko je "výstupom" zo slimáka.
- oválne okienko - Zakrýva ho membrána zo spojivového tkaniva, tzv. oválna membrána. Sem zapadá spodná časť strmienka. Vibrácia strmienka sa cez membránu prenesie do tekutiny v sluchovom kanáli slimáka. Oválne okienko je "vstupom" do slimáka.
Cortiho orgán
- vláskové bunky - Pri pohltení vibrácie sa bazilárna a tektoriálna membrána vzájomne pohnú. Tektoriálna membrána sa pritlačí k vláskový bunkám Cortiho orgánu a ohne ich, čo vo vláskových bunkách vytvorí signál. Sústavný hluk môže spôsobiť zničenie vlasových buniek, čo vedie k trvalej strate sluchu. Z tohto dôvodu je dôležitá adekvátna ochrana proti hluku na pracovisku.
- tektoriálna membrána - Pri pohltení vibrácie sa bazilárna a tektoriálna membrána vzájomne pohnú. Tektoriálna membrána sa pritlačí k vláskový bunkám Cortiho orgánu a ohne ich, čo vo vláskových bunkách vytvorí signál.
- bazilárna membrána - Bazilárna membrána pohltí vibráciu šíriacu sa v tekutine slimáka a začne vibrovať. To zapríčiní, že bazilárna a tektoriálna membrána sa vzájomne pohnú.
- nervové vlákna
Tonotópia
Podľa tonotópie výšku zvuku určuje miesto vo vnútornom uchu, kde sa pozdĺž bazilárnej membrány vytvárajú vibrácie. Zvuky s vyššou frekvenciou spôsobujú v tekutine vibrácie s vyššou frekvenciou, ktoré sú pohltené v počiatočnej časti membrány. Vibrácie s nižšou frekvenciou generované hlbokými zvukmi vstupujú do slimáka a sú pohltené blízko otvoru. Keď sa vibrácia pohltí, vytvorí sa elektrický signál, ktorý sa prenáša do mozgu. Výšku zvuku kóduje teda miesto pohltenia.
Georg von Békésy (1899–1972), maďarsko-americký biofyzik, túto teóriu dokázal pomocou rôznych experimentov. Jeho objavy významne prispeli k pochopeniu mechanizmu sluchu. V roku 1961 mu udelili Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu "za objavy súvisiace s fyzikálnym mechanizmom stimulácie v slimáku".
Zvuk je vibráciou vzduchu a vnímame ho ušami. Zdravé uši vnímajú zvukové vlny s frekvenciou približne od 20 do 20 000 Hz. Starnutím a vplyvom hlukovej záťaže sa tento rozsah zužuje.
Zvukové vlny vytvárajú vo vnútornom uchu signály, ktoré sú prenášané sluchovým nervom a sluchovými dráhami do sluchového centra mozgovej kôry. Sluchový vnem sa vytvára v mozgovej kôre.
Zvukové vlny zachytáva ušnica a vedie ich do vonkajšieho zvukovodu. Zvuk rozvibruje bubienok, ktorý uzatvára zvukovod.
Vibrácie bubienka prenášajú k slimáku sluchové kostičky - kladivko, nákovka a strmienok.
Spodok strmienka zapadá do oválneho okienka slimáka. Vo vnútri slimáka sa nachádza bazilárna membrána, ktorá vedie pozdĺž slimáka až po jeho špičku, kde sa zahne a pokračuje v Reissnerovej membráne. Membrány rozdeľujú slimáka pozdĺžne na 3 kanály: bubienkový, slimákový a sluchový kanál.
Slimák je naplnený tekutinou, ktorú strmienok rozvibruje. Vibrácie s vyššou frekvenciou, ktoré vznikajú pri vyššom zvuku, sú pohltené na spodku slimáka a rozvibrujú bazilárnu membránu. Vibrácie s nižšou frekvenciou, ktoré vznikajú pri hlbšom zvuku, rozvibrujú bazilárnu membránu na vrchu slimáka. Keď dôjde k pohlteniu vibrácie, vytvorí sa elektrický signál, ktorý sa prenáša do mozgu. Miesto vzniku signálu kóduje teda výšku zvuku: to je tonotópia.
Elektrické signály sa tvoria v Cortiho orgáne.
Vplyvom vibrácií, ktoré sa šíria v slimáku, sa tektoriálna membrána pritlačí k vláskovým bunkám na bazilárnej membráne, vlásky sa ohnú a vytvorí sa signál. Cortiho orgán takýmto spôsobom mení vibrácie na elektrické signály, ktoré sú prostredníctvom vlákien sluchového nervu prenášané do mozgu a potom cez sluchové dráhy do mozgovej kôry. Sluchový vnem sa tvorí v mozgovej kôre.