Lydens passage gennem høreorganet. Anatomisk struktur af det lydledende høresystem

Øret er organet for hørelse og balance. Dens komponenter sikrer modtagelse af lyde og opretholdelse af balance.

Høreirriterende – mekanisk energi i form af lydvibrationer, som er vekslende kondensationer og udslætninger af luft, der forplanter sig i alle retninger fra lydkilden med en hastighed på omkring 330 m/sek. Lyd kan rejse gennem luft, vand og faste stoffer. Udbredelseshastigheden afhænger af mediets elasticitet og tæthed.

Den auditive analysator består af:

1. Perifer afdeling– det omfatter det ydre, mellemste og indre øre (Fig. 25);

2. Subkortikal afdeling– består af striatum af pons (hjerne 4. ventrikel), de inferior colliculi i mellemhjernen, den mediale (midterste) genikulære krop og thalamus.

3. Auditiv zone cerebral cortex, beliggende i den temporale region.

Ydre øre. Funktion - opfange lyde og lede dem til trommehinden. Den består af auriklen, bygget af bruskvæv, og den ydre øregang, der strækker sig til mellemøret og er rig på kirtler, der udskiller ørevoks, som samler sig i det ydre øre, og hvorfra støv og snavs fjernes. Den ydre øregang er op til 2,5 cm lang og omkring 1 cm 3 bred. Ved grænsen mellem ydre og mellemøre strækkes trommehinden. Dens tykkelse hos mennesker er ca

Auriklen opsamler lydbølger. På grund af det faktum, at størrelsen af ​​auriklen er 3 gange større end trommehinden, er lydtrykket på sidstnævnte 3 gange større end på trommehinden. Trommehinden har elasticitet, så den modstår trykbølgen, som bidrager til den hurtige dæmpning af dens vibrationer, og den transmitterer lydtryk perfekt, næsten uden at forvrænge lydbølgens form.

Mellemøre repræsenteret af et trommehule med uregelmæssig form og en kapacitet på 0,75 cm 3, placeret inde i tindingeknoglen. Den kommunikerer med nasopharynx ved hjælp af det auditive (Eustachiske) rør og har en kæde af leddede små knogler - malleus, incus og stigbøjlen, som transmitterer præcist og forstærkede vibrationer af trommehinden til den tynde ovale plade i det indre øre.

Det ossikulære system øger trykket af lydbølgen, når den transmitteres fra trommehinden til membranen i det ovale vindue cirka 60-70 gange. Denne forstærkning af lyd opstår som et resultat af, at overfladen af ​​trommehinden (70 mm2) er 22-25 gange større end overfladen af ​​stifterne (3,2 mm2) fastgjort til det ovale vindue, derfor øges lyden med 22- 25 gange. Da armens håndtagsapparat reducerer lydbølgernes amplitude med ca. 2,5 gange, sker den samme stigning i lydbølgernes stødbølger på det ovale vindue, og den samlede lydforstærkning opnås ved at gange 22-25 med 2,5. De ydre og mellemøre leder lydtryk, hvilket reducerer lydbølgens vibrationer. Tak til eustakiske rør det samme tryk opretholdes på begge sider af trommehinden. Dette tryk udlignes under synkebevægelser.

Den eneste måde for luft at komme ind og ud af mellemøret er gennem Eustachian rør- en kanal, der går til bagsiden af ​​næsehulen og kommunikerer med nasopharynx. Takket være denne kanal udlignes lufttrykket i mellemøret med atmosfærisk tryk, og dermed udlignes lufttrykket på trommehinden. Når du flyver med et fly, bliver dine ører blokeret, når du klatrer eller stiger ned. Dette skyldes en skarp ændring i atmosfærisk tryk, som får trommehinden til at hænge ned. Så fører en gab eller simpel synkning af spyt til åbningen af ​​ventilen, der er placeret i Eustachian-røret, og trykket i mellemøret udlignes med atmosfærisk tryk; samtidig vender trommehinden tilbage til sin normale position, og ørerne "åbnes".

Menneskelig organisme. Organers og organsystemers struktur og vitale funktioner. Menneskelig hygiejne.

Opgave 14: menneskekroppen. Organers og organsystemers struktur og vitale funktioner. Menneskelig hygiejne.

(sekventering)

1. Etabler den korrekte sekvens for passage af en lydbølge og en nerveimpuls gennem den auditive analysator fra et skud til hjernebarken. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Skud lyd
2. Auditiv cortex
3. Auditive ossikler
4. Sneglereceptorer
5. Auditiv nerve
6. Trommehinden

Svar: 163452.

2. Etabler sekvensen af ​​bøjninger af den menneskelige rygsøjle, startende fra hovedet. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Lænden
2. Cervikal
3. Sakral
4. Bryst

Svar: 2413.

3. Etabler den korrekte rækkefølge af handlinger for at stoppe arteriel blødning fra den radiale arterie. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Aflever offeret til en medicinsk facilitet
2. Frigør din underarm for tøj
3. Læg en blød klud over sårstedet og påfør et gummibånd ovenpå
4. Bind tourniqueten i en knude eller bind den med et træpind-twist
5. Sæt et stykke papir på tourniqueten med angivelse af tidspunktet for påføringen
6. Anbring en steril gazebandage på såroverfladen og forbind den

Svar: 234651.

4. Etabler den korrekte sekvens af bevægelse af arterielt blod i en person, startende fra det øjeblik, det er mættet med ilt i kapillærerne i lungecirklen. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Venstre ventrikel
2. Venstre atrium
3. Vener i den lille cirkel
4. Den store cirkels arterier
5. Små cirkelkapillærer

Svar: 53214.

5. Etabler den korrekte rækkefølge af elementer i hosterefleksens refleksbue hos en person. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Executive neuron
2. Laryngeale receptorer
3. Centrum af medulla oblongata
4. Sensorisk neuron
5. Sammentrækning af åndedrætsmuskler

Svar: 24315.

6. Etabler den korrekte rækkefølge af processer, der forekommer under blodkoagulation hos mennesker. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Protrombindannelse
2. Dannelse af blodprop
3. Fibrindannelse
4. Skader på karvæggen
5. Trombins effekt på fibrinogen

Svar: 41532.

7. Etabler den korrekte sekvens af fordøjelsesprocesser hos mennesker. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Tilførsel af næringsstoffer til organer og væv i kroppen
2. Madens passage ind i maven og dens fordøjelse ved hjælp af mavesaft
3. Slibning af mad med tænder og ændring af det under påvirkning af spyt
4. Absorption af aminosyrer i blodet
5. Fordøjelse af mad i tarmene under påvirkning af tarmsaft, bugspytkirtelsaft og galde

Svar: 32541.

8. Etabler den korrekte rækkefølge af elementer i refleksbuen af ​​den menneskelige knærefleks. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Sensorisk neuron
2. Motorisk neuron
3. Rygrad
4. Quadriceps femoris
5. Sene receptorer

Svar: 51324.

9. Etabler den korrekte rækkefølge af knoglerne i overekstremiteterne, startende fra skulderbæltet. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Karpale knogler
2. Metacarpale knogler
3. Falanger af fingre
4. Radius
5. Brachial knogle

Svar: 54123.

10. Etabler den korrekte sekvens af fordøjelsesprocesser hos mennesker. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Nedbrydning af polymerer til monomerer
2. Hævelse og delvis nedbrydning af proteiner
3. Absorption af aminosyrer og glukose i blodet
4. Begyndelsen af ​​stivelsesnedbrydning
5. Intensiv vandabsorption

Svar: 42135.

11. Etabler rækkefølgen af ​​stadier af inflammation, når mikrober trænger ind (f.eks. når de er beskadiget af en splint). Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Ødelæggelse af patogener
2. Rødme af det berørte område: kapillærer udvider sig, blod strømmer ind, lokal temperaturstigning, smertefornemmelse
3. Leukocytter ankommer med blod til det betændte område
4. Et kraftigt beskyttende lag af leukocytter og makrofager dannes omkring ophobningen af ​​mikrober
5. Koncentration af mikrober i det berørte område

Svar: 52341.

12. Etabler sekvensen af ​​stadier af den menneskelige hjertecyklus efter en pause (det vil sige efter at kamrene er fyldt med blod). Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Blodforsyning til vena cava superior og inferior
2. Blodet afgiver næringsstoffer og ilt og modtager stofskifteprodukter og kuldioxid
3. Blodet strømmer ind i arterier og kapillærer
4. Sammentrækning af venstre ventrikel, blodgennemstrømning ind i aorta
5. Blodet strømmer ind i hjertets højre atrium

Svar: 43215.

13. Etabler rækkefølgen af ​​placeringen af ​​de menneskelige luftveje. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Bronkier
2. Nasopharynx
3. Strubehoved
4. Luftrør
5. Næsehulen

Svar: 52341.

14. Arranger rækkefølgen af ​​benskelettets knogler fra top til bund i den rigtige rækkefølge. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Metatarsus
2. Femur
3. Skinneben
4. Tarsus
5. Falanger af fingre

Svar: 23415.

15. Tegn på træthed under statisk arbejde registreres i forsøget med at holde en belastning i en arm, der strækker sig strengt vandret til siden. Etabler sekvensen af ​​manifestation af tegn på træthed i dette eksperiment. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Håndrystelser, tab af koordination, svimlende, rødmen i ansigtet, svedtendens
2. Hånden med læsset går ned
3. Hånden falder og rykker derefter tilbage til sin oprindelige plads.
4. Genopretning
5. Hånden med byrden er ubevægelig

Svar: 53124.

16. Etabler rækkefølgen af ​​stadier af kuldioxidtransport fra hjerneceller til lungerne. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Pulmonale arterier
2. Højre atrium
3. Halspulsåre
4. Lungekapillærer
5. Højre ventrikel
6. Overlegen vena cava
7. Hjerneceller

Svar: 7362514.

17. Etabler rækkefølgen af ​​processer i hjertecyklussen. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Blodstrøm fra atrierne ind i ventriklerne
2. Diastole
3. Atriel kontraktion
4. Lukning af brochureventiler og åbning af semilunarventiler
5. Blodforsyning til aorta og pulmonale arterier
6. Ventrikulær kontraktion
7. Blod fra venerne kommer ind i atrierne og strømmer delvist ind i ventriklerne

Svar: 3164527.

18. Etabler sekvensen af ​​processer, der forekommer under reguleringen af ​​de indre organers arbejde. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Hypothalamus modtager et signal fra det indre organ
2. Den endokrine kirtel producerer hormon
3. Hypofysen producerer tropiske hormoner
4. Det indre organs funktion ændres
5. Transport af tropiske hormoner til de endokrine kirtler
6. Frigivelse af neurohormoner

Svar: 163524.

19. Etabler rækkefølgen af ​​placeringen af ​​tarmsektionerne hos mennesker. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Mager
2. Sigmoid
3. Blind
4. Lige
5. Kolon
6. tolvfingertarmen
7. Ileum

Svar: 6173524.

20. Etabler rækkefølgen af ​​processer, der finder sted i det menneskelige kvindelige reproduktionssystem i tilfælde af graviditet. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Fastgørelse af embryonet til væggen af ​​livmoderen
2. Frigivelse af ægget i æggelederen - ægløsning
3. Modning af ægget i grafitvesiklen
4. Flere opdelinger af zygoten, dannelse af germinal vesikel - blastula
5. Befrugtning
6. Bevægelse af ægget på grund af bevægelsen af ​​cilia i æggelederens cilierede epitel
7. Placenation

Svar: 3265417.

21. Etabler rækkefølgen af ​​udviklingsperioder hos en person efter fødslen. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Nyfødt
2. Pubertet
3. Tidlig barndom
4. Teenage
5. Førskole
6. Bryst
7. Ungdommelig

Svar: 1635247.

22. Etabler sekvensen af ​​informationsoverførsel langs koblingerne af refleksbuen af ​​den ciliære refleks. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Overførsel af excitation til orbicularis oculi-musklen, som lukker øjenlågene
2. Transmission af en nerveimpuls langs axonen af ​​en sensorisk neuron
3. Overførsel af information til den udøvende neuron
4. Modtagelse af information fra et interneuron og transmittering til medulla oblongata
5. Fremkomsten af ​​excitation i midten af ​​blinkrefleksen
6. Får en plet i øjet

Svar: 624531.

23. Etabler sekvensen af ​​lydbølgeudbredelse i høreorganet. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Hammer
2. Ovalt vindue
3. Trommehinden
4. Stapes
5. Væske i cochlea
6. Ambolt

Svar: 316425.

24. Etabler bevægelsessekvensen for kuldioxid hos mennesker, startende fra kroppens celler. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Superior og inferior vena cava
2. Kropsceller
3. Højre ventrikel
4. Pulmonale arterier
5. Højre atrium
6. Kapillærer i det systemiske kredsløb
7. Alveoler

Svar: 2615437.

25. Etabler rækkefølgen af ​​informationsoverførsel i lugtanalysatoren. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Irritation af cilia af olfaktoriske celler
2. Analyse af information i den olfaktoriske zone af hjernebarken
3. Overførsel af olfaktoriske impulser til de subkortikale kerner
4. Ved indånding kommer lugtende stoffer ind i næsehulen og opløses i slim.
5. Fremkomsten af ​​lugtefornemmelser, som også har en følelsesmæssig konnotation
6. Overførsel af information langs olfaktorisk nerve

Svar: 416235.

26. Etabler rækkefølgen af ​​stadier af fedtstofskiftet hos mennesker. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Emulgering af fedt under påvirkning af galde
2. Optagelse af glycerol og fedtsyrer af intestinale villus epitelceller
3. Indtrængen af ​​menneskeligt fedt i lymfekapillæren og derefter ind i fedtdepotet
4. Fedtindtag fra mad
5. Syntese af humant fedt i epitelceller
6. Nedbrydning af fedt til glycerol og fedtsyrer

Svar: 416253.

27. Etabler rækkefølgen af ​​trin til fremstilling af tetanusserum. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Administration af tetanustoxoid til hesten
2. Udvikling af varig immunitet hos heste
3. Fremstilling af antitetanus serum fra renset blod
4. Rensning af hestens blod - fjernelse af blodceller, fibrinogen og proteiner fra det
5. Gentagen administration af tetanustoxoid til en hest med jævne mellemrum med stigende doser
6. At tage blod fra en hest

Svar: 152643.

28. Etabler rækkefølgen af ​​processer, der sker under udviklingen af ​​en betinget refleks. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Præsentation af et betinget signal
2. Flere gentagelser
3. Udvikling af en betinget refleks
4. Fremkomsten af ​​en midlertidig forbindelse mellem to excitationsfoci
5. Ubetinget forstærkning
6. Fremkomsten af ​​excitationsfoci i hjernebarken

Svar: 156243.

29. Etabler sekvensen for passage gennem organerne i det menneskelige åndedrætssystem af et mærket iltmolekyle, der trænger ind i lungerne under inhalation. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Nasopharynx
2. Bronkier
3. Strubehoved
4. Næsehulen
5. Lunger
6. Luftrør

Svar: 413625.

30. Etabler den vej, som nikotin rejser gennem blodet fra lungealveolerne til hjernecellerne. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Venstre atrium
2. Halspulsåren
3. Lungekapillær
4. Hjerneceller
5. Aorta
6. Lungevener
7. Venstre ventrikel

Svar: 3617524.

Biologi. Forberedelse til Unified State-eksamen 2018. 30 træningsmuligheder baseret på 2018-demoversionen: pædagogisk og metodisk manual/A. A. Kirilenko, S. I. Kolesnikov, E. V. Dadenko; redigeret af A. A. Kirilenko. - Rostov n/d: Legion, 2017. - 624 s. - (United State Examination).

1. Etabler den korrekte sekvens af nerveimpulstransmission langs refleksbuen. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Interneuron
2. Receptor
3. Effektor neuron
4. Sensorisk neuron
5. Arbejder krop

Svar: 24135.

2. Etabler den korrekte sekvens for passage af en del blod fra højre ventrikel til højre atrium. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Pulmonal vene
2. Venstre ventrikel
3. Lungepulsåren
4. Højre ventrikel
5. Højre atrium
6. Aorta

Svar: 431265.

3. Etabler den korrekte sekvens af vejrtrækningsprocesser hos en person, startende med en stigning i koncentrationen af ​​CO2 i blodet. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Øget iltkoncentration
2. Øget CO2-koncentration
3. Excitation af kemoreceptorer i medulla oblongata
4. Udånding
5. Sammentrækning af åndedrætsmusklerne

Svar: 346125.

4. Etabler den korrekte rækkefølge af processer, der forekommer under blodkoagulation hos mennesker. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Dannelse af blodprop
2. Interaktion mellem thrombin og fibrinogen
3. Blodpladedestruktion
4. Skader på karvæggen
5. Fibrindannelse
6. Aktivering af prothrombin

Svar: 436251.

5. Etabler den korrekte rækkefølge af førstehjælpsforanstaltninger til blødning fra arterien brachialis. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Påfør en tourniquet på vævet over sårstedet
2. Tag offeret til hospitalet
3. Læg en seddel under turneringen, der angiver tidspunktet, hvor den blev påført.
4. Tryk arterien til knoglen med din finger
5. Påfør en steril bandage over tourniqueten
6. Kontroller, at turneringen er påført korrekt ved at mærke pulsen

Svar: 416352.

6. Etabler den korrekte rækkefølge af førstehjælpsforanstaltninger til en druknende person. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Påfør rytmisk tryk på ryggen for at fjerne vand fra luftvejene
2. Aflever offeret til en medicinsk facilitet
3. Placer offeret med forsiden nedad på låret af redningsmandens bøjede ben
4. Udfør mund-til-mund kunstigt åndedræt, mens du holder din næse
5. Rengør offerets næse- og mundhuler for snavs og mudder

Svar: 53142.

7. Etabler rækkefølgen af ​​processer, der opstår under indånding. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Lungerne, der følger væggene i brysthulen, udvider sig
2. Udseendet af en nerveimpuls i åndedrætscentret
3. Luft strømmer gennem luftvejene ind i lungerne - indånding sker
4. Når de ydre interkostale muskler trækker sig sammen, rejser ribbenene sig
5. Volumenet af brysthulen øges

Svar: 24513.

8. Etabler sekvensen af ​​processer for passage af en lydbølge i høreorganet og en nerveimpuls i den auditive analysator. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Bevægelse af væske i cochlea
2. Transmission af lydbølger gennem malleus, incus og stapes
3. Overførsel af nerveimpulser langs hørenerven
4. Vibration af trommehinden
5. Ledning af lydbølger gennem den ydre øregang

Svar: 54213.

9. Etabler sekvensen af ​​stadier af dannelse og bevægelse af urin i den menneskelige krop. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Ophobning af urin i nyrebækkenet
2. Reabsorption fra nefrontubuli
3. Blodplasmafiltrering
4. Strømmen af ​​urin gennem urinlederen ind i blæren
5. Bevægelse af urin gennem pyramidernes opsamlingskanaler

Svar: 32514.

10. Etabler rækkefølgen af ​​processer, der forekommer i det menneskelige fordøjelsessystem, når mad fordøjes. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Maling, blanding af mad og primær nedbrydning af kulhydrater
2. Absorption af vand og nedbrydning af fiber
3. Proteinnedbrydning i et surt miljø under påvirkning af pepsin
4. Absorption af aminosyrer og glukose i blodet gennem villi
5. At føre en madbolus gennem spiserøret

Svar: 15342.

11. Etabler rækkefølgen af ​​processer, der forekommer i det menneskelige fordøjelsessystem. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Proteinnedbrydning af pepsin
2. Nedbrydning af stivelse i et alkalisk miljø
3. Fordøjelse af fibre af symbiotiske bakterier
4. Bevægelse af fødebolus gennem spiserøret
5. Absorption af aminosyrer og glukose gennem villi

Svar: 24153.

12. Etabler rækkefølgen af ​​termoreguleringsprocesser hos mennesker under muskelarbejde. Skriv den tilsvarende talrække ned i tabellen.

1. Signaloverførsel langs motorvejen
2. Afspænding af blodkarmuskler
3. Effekten af ​​lave temperaturer på hudens receptorer
4. Øget varmeoverførsel fra overfladen af ​​blodkar

Processen med at opnå lydinformation omfatter perception, transmission og fortolkning af lyd. Øret fanger og omdanner hørebølger til nerveimpulser, som modtages og fortolkes af hjernen.

Der er meget i øret, som ikke er synligt for øjet. Det, vi observerer, er kun en del af det ydre øre - en kødfuld-bruskagtig udvækst, med andre ord auriklen. Det ydre øre består af concha og øregangen, der ender ved trommehinden, som giver kommunikation mellem det ydre og mellemøre, hvor høremekanismen er placeret.

Aurikel leder lydbølger ind i øregangen, svarende til hvordan den gamle eustakiske trompet dirigerede lyd ind i pinnaen. Kanalen forstærker lydbølger og dirigerer dem til trommehinden. Lydbølger, der rammer trommehinden, forårsager vibrationer, der overføres gennem tre små høreknogler: malleus, incus og stapes. De vibrerer på skift og sender lydbølger gennem mellemøret. Den inderste af disse knogler, stapes, er den mindste knogle i kroppen.

Stapes, vibrerende, rammer en membran kaldet det ovale vindue. Lydbølger bevæger sig gennem det til det indre øre.

Hvad sker der i det indre øre?

Der er en sensorisk del af den auditive proces. Indre øre består af to hoveddele: labyrinten og sneglen. Den del, der starter ved det ovale vindue og buer som en rigtig snegle, fungerer som en oversætter, der omdanner lydvibrationer til elektriske impulser, der kan overføres til hjernen.

Snegl fyldt med væske, hvori basilar (hoved)membranen synes at være ophængt, der ligner et gummibånd, fastgjort i enderne til væggene. Membranen er dækket af tusindvis af små hår. I bunden af ​​disse hår er der små nerveceller. Når vibrationerne fra stifterne rører ved det ovale vindue, begynder væsken og hårene at bevæge sig. Hårenes bevægelse stimulerer nerveceller, som sender en besked, i form af en elektrisk impuls, til hjernen gennem den auditive eller akustiske nerve.

Labyrinten er en gruppe af tre indbyrdes forbundne halvcirkelformede kanaler, der styrer balancesansen. Hver kanal er fyldt med væske og placeret vinkelret på de to andre. Så uanset hvordan du bevæger dit hoved, registrerer en eller flere kanaler den bevægelse og overfører information til hjernen.

Hvis du nogensinde har været forkølet i øret eller pudset næsen for meget, så dit øre "klikker", så har du et gæt på, at øret på en eller anden måde hænger sammen med hals og næse. Og det er rigtigt. Eustachian rør forbinder mellemøret direkte med mundhulen. Dens rolle er at tillade luft ind i mellemøret og afbalancere trykket på begge sider af trommehinden.

Forstyrrelser og lidelser i enhver del af øret kan svække hørelsen, hvis de påvirker passage og fortolkning af lydvibrationer.

Hvordan virker øret?

Lad os spore lydbølgens vej. Det kommer ind i øret gennem øremuslingen og ledes gennem den auditive kanal. Hvis concha er deformeret eller kanalen er blokeret, hæmmes lydens vej til trommehinden, og høreevnen er nedsat. Hvis lydbølgen med succes når trommehinden, men den er beskadiget, når lyden muligvis ikke hørebenene.

Enhver lidelse, der forhindrer ossiklerne i at vibrere, vil forhindre lyd i at nå det indre øre. I det indre øre får lydbølger væske til at pulsere og flytte små hår i cochlea. Skader på hårene eller nervecellerne, som de er forbundet med, vil forhindre lydvibrationerne i at blive omdannet til elektriske vibrationer. Men når lyden med succes er blevet til en elektrisk impuls, skal den stadig nå hjernen. Det er klart, at skader på hørenerven eller hjernen vil påvirke evnen til at høre.

Dr. Howard Glicksman

Øre og hørelse

Den beroligende lyd af en buldrende bæk; et grinende barns glade latter; den voksende lyd af en flok marcherende soldater. Alle disse og andre lyde fylder vores liv hver dag og er resultatet af vores evne til at høre dem. Men hvad er lyd egentlig, og hvordan kan vi høre den? Læs denne artikel, og du vil få svar på disse spørgsmål, og du vil desuden forstå, hvilke logiske konklusioner der kan drages vedrørende makroevolutionsteorien.

Lyd! Hvad taler vi om?

Lyd er den fornemmelse, vi oplever, når vibrerende molekyler i miljøet (normalt luft) rammer vores trommehinde. Når disse ændringer i lufttrykket, som bestemmes ved at måle trykket ved trommehinden (mellemøret) mod tiden, plottes mod tiden, frembringes en bølgeform. Generelt gælder det, at jo højere lyden er, jo mere energi kræves der for at producere den, og jo mere rækkeviddeændringer i lufttrykket.

Lydstyrken måles i decibel, ved at bruge et høretærskelniveau som udgangspunkt (det vil sige et lydstyrkeniveau, der nogle gange lige knap kan høres for det menneskelige øre). Lydstyrkeskalaen er logaritmisk, hvilket betyder, at ethvert spring fra et absolut tal til det næste, forudsat at det er deleligt med ti (og husk, at en decibel kun er en tiendedel af en bel), betyder en stigning i størrelsesordenen med en faktor tit. For eksempel er høretærskelniveauet angivet som 0, og normal samtale finder sted ved cirka 50 decibel, så lydstyrkeforskellen er 10 hævet til 50 potens og divideret med 10, hvilket er lig med 10 til femte potens, eller en hundrede tusinde gange lydstyrken af ​​høretærskelniveauet. Eller tag for eksempel en lyd, der giver dig en stærk fornemmelse af smerte i dine ører og faktisk kan skade dit øre. Denne lyd opstår typisk ved en amplitude på ca. 140 decibel; En lyd som en eksplosion eller et jetfly betyder en udsving i lydintensiteten, der er 100 billioner gange høretærsklen.

Jo mindre afstanden er mellem bølgerne, det vil sige, jo flere bølger passer på et sekunds tid, jo større er højden eller jo højere frekvens hørbar lyd. Det måles normalt i cyklusser per sekund eller hertz (Hz). Det menneskelige øre er normalt i stand til at høre lyde, hvis frekvens varierer fra 20 Hz til 20.000 Hz. Normal menneskelig samtale omfatter lyde i frekvensområdet fra 120 Hz for mænd til omkring 250 Hz for kvinder. En C-tone i mellemvolumen spillet på et klaver har en frekvens på 256 Hz, mens en A-tone spillet på en orkesterobo har en frekvens på 440 Hz. Det menneskelige øre er mest følsomt over for lyde, der har en frekvens mellem 1.000-3.000 Hz.

Koncert i tre dele

Øret består af tre hovedsektioner kaldet det ydre, mellem- og indre øre. Hver af disse afdelinger udfører sin egen unikke funktion og er nødvendig for, at vi kan høre lyde.

Figur 2.

1. Yderste del af øret eller det ydre øres pinna fungerer som din egen satellitantenne, som opsamler og leder lydbølger ind i den ydre øregang (delen af ​​øregangen). Herfra rejser lydbølgerne længere ned i kanalen og når mellemøret, el trommehinden, som ved at trække ind og ud som reaktion på disse ændringer i lufttrykket danner en vej for lydkildens vibration.
2. De tre knogler (hørselsknogler) i mellemøret kaldes Hammer, som er direkte forbundet med trommehinden, ambolt Og stigbøjle, som er forbundet med det ovale vindue i cochlea i det indre øre. Sammen er disse ossikler involveret i at overføre disse vibrationer til det indre øre. Mellemøret er fyldt med luft. Ved hjælp af eustakiske rør, som er placeret lige bag næsen og åbner sig under synkning for at tillade udefrakommende luft ind i mellemørekammeret, er den i stand til at opretholde ens lufttryk på begge sider af trommehinden. Øret har også to skeletmuskler: tensor tympani-musklerne og stapedius-musklerne, som beskytter øret mod meget høje lyde.
3. I det indre øre, som består af cochlea, passerer disse overførte vibrationer igennem ovalt vindue, hvilket fører til dannelsen af ​​bølger i interne strukturer snegle Placeret inde i cochlea Orgel af Corti, som er ørets hovedorgan, der er i stand til at omdanne disse væskevibrationer til et nervesignal, som derefter overføres til hjernen, hvor det behandles.

Så det er en generel oversigt. Lad os nu se nærmere på hver af disse afdelinger.

Hvad siger du?

Det er klart, at høremekanismen begynder i det ydre øre. Hvis der ikke var et hul i vores kranium, der tillader lydbølger at rejse længere til trommehinden, ville vi ikke være i stand til at tale med hinanden. Måske vil nogle gerne have det sådan! Hvordan kunne denne åbning i kraniet, kaldet den ydre auditive kanal, være resultatet af en tilfældig genetisk mutation eller tilfældig ændring? Dette spørgsmål forbliver ubesvaret.

Det er blevet afsløret, at det ydre øre, eller, hvis du vil, auriklen, er en vigtig del af lydlokalisering. Det underliggende væv, der beklæder overfladen af ​​det ydre øre og gør det så elastisk, kaldes brusk og minder meget om brusken, der findes i de fleste ledbånd i vores krop. Hvis man støtter en makroevolutionær model for høreudvikling, er det for at forklare, hvordan de celler, der er i stand til at danne brusk, opnåede denne evne, for ikke at nævne, hvordan de efter alt dette, desværre for mange unge piger, strakte sig ud fra hver sidehoved, noget ligesom der kræves en tilfredsstillende forklaring.

De af jer, der nogensinde har haft en voksprop i øret, kan værdsætte det faktum, at på trods af at de ikke ved, hvilke fordele denne ørevoks bringer til øregangen, er de bestemt glade for, at dette naturlige stof ikke har konsistent cement. Desuden sætter de, der skal kommunikere med disse uheldige mennesker, pris på, at de har evnen til at hæve lydstyrken af ​​deres stemme for at producere tilstrækkelig lydbølgeenergi til at blive hørt.

Voksagtigt produkt, almindeligvis kaldet ørevoks, er en blanding af sekreter fra forskellige kirtler, og er indeholdt i den ydre øregang og består af et materiale, der omfatter celler, der konstant bliver slugtet af. Dette materiale strækker sig langs overfladen af ​​øregangen og danner en hvid, gul eller brun substans. Ørevoks tjener til at smøre den ydre øregang og beskytter samtidig trommehinden mod støv, snavs, insekter, bakterier, svampe og alt andet, der kan trænge ind i øret fra det ydre miljø.

Det er meget interessant, at øret har sin egen rensemekanisme. Cellerne, der beklæder den ydre øregang, er placeret tættere på midten af ​​trommehinden og strækker sig derefter til væggene i den auditive kanal og strækker sig ud over den ydre øregang. Langs hele vejen for deres placering er disse celler dækket med et ørevoksagtigt produkt, hvis mængde falder, når det bevæger sig mod den ydre kanal. Det viser sig, at kæbebevægelser forbedrer denne proces. I virkeligheden er hele denne ordning som ét stort transportbånd, hvis funktion er at fjerne ørevoks fra øregangen.

Det er klart, at for fuldt ud at forstå processen med dannelse af ørevoks, dens konsistens, takket være hvilken vi kan høre godt, og som samtidig tjener en tilstrækkelig beskyttende funktion, og hvordan øregangen selv fjerner denne ørevoks for at forhindre høretab, en logisk forklaring er påkrævet. Hvordan kunne simple gradvise evolutionære udviklinger, som følge af genetisk mutation eller tilfældige ændringer, være årsagen til alle disse faktorer og på trods af dette sikre, at dette system fungerer korrekt gennem hele dets eksistens?

Trommehinden er opbygget af et specielt væv, hvis konsistens, form, vedhæftninger og præcise placering gør det muligt at være på en præcis placering og udføre en præcis funktion. Alle disse faktorer skal tages i betragtning, når man forklarer, hvordan trommehinden er i stand til at resonere som reaktion på indkommende lydbølger, og derved starte en kædereaktion, der resulterer i en oscillerende bølge inde i sneglen. Og bare fordi andre organismer har noget lignende strukturelle træk, der tillader dem at høre, forklarer det ikke i sig selv, hvordan alle disse træk opstod ved hjælp af urettede naturkræfter. Jeg bliver her mindet om en vittig bemærkning fra G. K. Chesterton, hvor han sagde: "Det ville være absurd for en evolutionist at klage og sige, at det ganske enkelt er usandsynligt for en ganske vist ufattelig Gud at skabe 'alt' ud fra 'intet' og derefter at påstå, at "intet" i sig selv er blevet til "alt" er mere sandsynligt." Jeg har dog afveget fra vores emne.

Korrekt vibrationer

Mellemøret tjener til at overføre vibrationer fra trommehinden til det indre øre, hvor Cortis organ er placeret. Ligesom nethinden er "øjets organ", er Cortis organ det sande "øreorgan". Derfor er mellemøret faktisk en "mediator", der er involveret i den auditive proces. Som det ofte sker i erhvervslivet, har formidleren altid noget og reducerer dermed den økonomiske effektivitet af den transaktion, der indgås. På samme måde resulterer overførsel af vibrationer fra trommehinden gennem mellemøret i et lille energitab, hvilket resulterer i, at kun 60 % af energien ledes gennem øret. Men hvis det ikke var for den energi, der fordeles til den større trommehinde, som er monteret på det mindre ovale vindue af de tre høreknogler, sammen med deres specifikke balancevirkning, ville denne energioverførsel være meget mindre, og det ville være meget sværere for os at høre.

Udvæksten af ​​en del af malleus (den første auditive ossicle), som kaldes håndtag, fastgjort direkte til trommehinden. Selve malleus forbinder sig med den anden auditive ossikel, incus, som igen er fastgjort til stapes. Stigbøjlen har flad del, som er fastgjort til det ovale vindue på cochlea. Som vi allerede har sagt, tillader balanceringshandlingerne af disse tre indbyrdes forbundne knogler vibrationer at blive overført til mellemørets cochlea.

En gennemgang af mine to foregående afsnit, nemlig "Hamlet bekendt med moderne medicin, del I og II," kan give læseren mulighed for at se, hvad der skal forstås vedrørende selve knogledannelsen. Hvordan disse tre perfekt dannede og indbyrdes forbundne knogler blev placeret i den nøjagtige position, der tillader den korrekte transmission af lydbølgevibrationen, kræver en anden "samme" forklaring på makroevolution, som vi skal se på med et gran salt.

Det er interessant at bemærke, at der inde i mellemøret er to skeletmuskler, tensor tympani musklerne og stapedius musklerne. Tensor tympani-musklen er fastgjort til malleus-håndtaget, og når den trækkes sammen trækker den trommehinden tilbage i mellemøret og begrænser derved dens evne til at resonere. Stapedius muskelbåndet er fastgjort til den flade del af stapes og når det trækker sig sammen trækkes det væk fra det ovale vindue og reducerer dermed vibrationerne, der overføres gennem cochlea.

Sammen forsøger disse to muskler refleksivt at beskytte øret mod lyde, der er for høje, hvilket kan forårsage smerte og endda skade det. Den tid, det tager for det neuromuskulære system at reagere på en høj lyd, er omkring 150 millisekunder, hvilket er cirka 1/6 af et sekund. Derfor er øret ikke så beskyttet mod pludselige høje lyde, såsom artilleriild eller eksplosioner, sammenlignet med længerevarende lyde eller støjende omgivelser.

Erfaring viser, at lyde nogle gange kan forårsage smerte, og det samme kan for stærkt lys. De funktionelle komponenter af hørelsen, såsom trommehinden, ørebenene og Cortis organ, udfører deres funktion ved at bevæge sig som reaktion på lydbølgeenergi. At bevæge sig for meget kan forårsage skade eller smerte, ligesom hvis du overanstrenger dine albuer eller knæ. Derfor ser det ud til, at øret har en form for beskyttelse mod selvskade, der kan opstå ved længerevarende høje lyde.

En gennemgang af mine tre foregående afsnit, nemlig "Mere end bare lyd, del I, II og III", som omhandler neuromuskulær funktion på det bimolekylære og elektrofysiologiske niveau, vil sætte læseren i stand til bedre at forstå den specifikke kompleksitet af den mekanisme, der er det naturlige forsvar mod høretab. Det er kun tilbage at forstå, hvordan disse ideelt placeret muskler endte i mellemøret og begyndte at udføre den funktion, de udfører, og gør dette refleksivt. Hvilken genetisk mutation eller tilfældig ændring fandt sted en gang i tiden, der førte til en så kompleks udvikling i kraniets temporale knogle?

De af jer, der har været ombord på et fly og oplevet en følelse af tryk på ørerne under landing, som er ledsaget af nedsat hørelse og følelsen af, at I taler ud i rummet, er faktisk blevet overbevist om vigtigheden af ​​Eustachian-røret ( hørerør), som er placeret mellem mellemøret og næseryggen.

Mellemøret er et lukket, luftfyldt kammer, hvor lufttrykket på alle sider af trommehinden skal være ens for at give tilstrækkelig mobilitet, hvilket kaldes udtrækkelighed af trommehinden. Distenbarhed bestemmer, hvor let trommehinden bevæger sig, når den stimuleres af lydbølger. Jo højere udspilbarhed, jo lettere er det for trommehinden at give genlyd som reaktion på lyd, og følgelig jo lavere udspilbarhed, jo sværere er det at bevæge sig frem og tilbage, og derfor stiger tærsklen, ved hvilken en lyd kan høres. det vil sige, at lyde skal være højere, for at de kan høres.

Luft i mellemøret optages normalt af kroppen, hvilket får lufttrykket i mellemøret til at falde og trommehindens udspilningsevne falder. Dette sker som et resultat af, at trommehinden i stedet for at forblive i den korrekte position presses ind i mellemøret af ydre lufttryk, der virker på den ydre øregang. Alt dette er et resultat af, at det ydre tryk er højere end trykket i mellemøret.

Eustachian-røret forbinder mellemøret med bagsiden af ​​næsen og svælget.

Under synkning, gaben eller tygning åbner Eustachian-røret sig på grund af påvirkningen af ​​de tilknyttede muskler, på grund af hvilken udefrakommende luft kommer ind og passerer ind i mellemøret og erstatter den luft, der blev absorberet af kroppen. På denne måde kan trommehinden bevare sin optimale udspilbarhed, hvilket giver os tilstrækkelig hørelse.

Lad os nu vende tilbage til flyet. Ved 35.000 fod er lufttrykket på begge sider af trommehinden ens, selvom det absolutte volumen er mindre, end det ville være ved havoverfladen. Det, der er vigtigt her, er ikke selve lufttrykket, som virker på begge sider af trommehinden, men at uanset hvor meget lufttryk der virker på trommehinden, så er det ens på begge sider. Da flyet begynder at falde, begynder det ydre lufttryk i kabinen at stige og virker straks på trommehinden gennem den ydre øregang. Den eneste måde at korrigere denne lufttryksubalance på tværs af trommehinden er at være i stand til at åbne Eustachian-røret for at tillade nyt eksternt lufttryk. Dette sker normalt, når man tygger tyggegummi eller sutter på slik og synker, hvilket er, når der påføres kraft på røret.

Den hastighed, hvormed flyet falder, og de hurtigt skiftende stigninger i lufttrykket får nogle mennesker til at føle mæthed i ørerne. Derudover, hvis en passager er forkølet eller for nylig har været forkølet, hvis de har ondt i halsen eller løbende næse, fungerer deres Eustachian-rør muligvis ikke under disse trykændringer, og de kan opleve alvorlig smerte, langvarig overbelastning og lejlighedsvis alvorlig blødning i mellemøret!

Men dysfunktionen af ​​Eustachian-røret slutter ikke der. Hvis nogen af ​​passagererne har en kronisk sygdom, kan vakuumeffekten i mellemøret over tid trække væske ud af kapillærerne, hvilket kan føre (hvis ikke behandlet af en læge) til en tilstand kaldet eksudativ mellemørebetændelse. Denne sygdom kan forebygges og behandles med myringotomi og sondeindsættelse. Otolaryngologen-kirurgen laver et lille hul i trommehinden og sætter rør ind, så væsken, der er i mellemøret, kan løbe ud. Disse rør erstatter Eustachian-røret, indtil årsagen til denne tilstand er elimineret. Således bevarer denne procedure tilstrækkelig hørelse og forhindrer skader på de indre strukturer i mellemøret.

Det er fantastisk, at moderne medicin kan løse nogle af disse problemer med dysfunktion af Eustachian-røret. Men spørgsmålet opstår straks: hvordan opstod dette rør oprindeligt, hvilke dele af mellemøret dannede sig først, og hvordan fungerede disse dele uden alle de andre nødvendige dele? Når man tænker over dette, er det muligt at tænke på udvikling i flere stadier baseret på hidtil ukendte genetiske mutationer eller tilfældige ændringer?

En omhyggelig overvejelse af de bestanddele af mellemøret og deres absolutte nødvendighed for at producere tilstrækkelig hørelse, der er så nødvendig for overlevelse, viser, at vi har et system af irreducerbar kompleksitet foran os. Men intet, vi har overvejet indtil nu, kan give os evnen til at høre. Der er en vigtig komponent i hele dette puslespil, der skal overvejes, som i sig selv er et eksempel på irreducerbar kompleksitet. Denne bemærkelsesværdige mekanisme tager vibrationer fra mellemøret og omdanner dem til et nervesignal, der går til hjernen, hvor det derefter behandles. Denne hovedkomponent er selve lyden.

Lydledningssystem

De nerveceller, der er ansvarlige for at sende signaler til hjernen for at høre, er placeret i "Organ of Corti", som er placeret i cochlea. Cochleaen består af tre indbyrdes forbundne rørformede kanaler, som rulles cirka to en halv gang til en spole.

(se figur 3). De øvre og nedre kanaler i cochlea er omgivet af knogler og kaldes scala vestibule (superior kanal) og tilsvarende trommestige(nedre kanal). Begge disse kanaler indeholder en væske kaldet perilymfe. Sammensætningen af ​​natrium (Na+) og kalium (K+) ioner i denne væske er meget lig sammensætningen af ​​andre ekstracellulære væsker (uden for celler), det vil sige, at de har en høj koncentration af Na+ ioner og en lav koncentration af K+ ioner, i modsætning til intracellulære væsker (inde i celler).

Figur 3.

Kanalerne kommunikerer med hinanden i toppen af ​​cochlea gennem en lille åbning kaldet helicotrema.

Den midterste kanal, der kommer ind i membranvævet, kaldes midterste trappe og består af en væske kaldet endolymfe. Denne væske har en unik egenskab, da den er den eneste ekstracellulære væske i kroppen med en høj koncentration af K+ ioner og en lav koncentration af Na+ ioner. Scala media er ikke direkte forbundet med de andre kanaler og er adskilt fra scala vestibule af et elastisk væv kaldet Reissners membran og fra scala tympani af en elastisk basilar membran (se figur 4).

Cortis orgel er, ligesom Golden Gate Bridge, ophængt på basilarmembranen, som er placeret mellem scala tympani og scala media. Nerveceller, der er involveret i produktionen af ​​hørelse, kaldet hårceller(på grund af deres hårlignende fremspring) er placeret på basilarmembranen, som tillader den nederste del af cellerne at komme i kontakt med perilymfen af ​​scala tympani (se figur 4). Hårlignende fremspring af hårceller kendt som stereocilium, er placeret i toppen af ​​hårcellerne og kommer dermed i kontakt med scala media og endolymfen, der er indeholdt i det. Betydningen af ​​denne struktur vil blive bedre forstået, når vi diskuterer den elektrofysiologiske mekanisme, der ligger til grund for stimulering af hørenerven.

Figur 4.

Cortis organ består af cirka 20.000 sådanne hårceller, som er placeret på en basilær membran, der dækker hele den oprullede cochlea, og er 34 mm lang. Ydermere varierer tykkelsen af ​​basilarmembranen fra 0,1 mm i begyndelsen (basen) til ca. 0,5 mm i slutningen (apex) af cochlea. Vi vil forstå, hvor vigtig denne funktion er, når vi taler om tonehøjde eller frekvens af lyd.

Lad os huske: Lydbølger kommer ind i den ydre øregang, hvor de får trommehinden til at resonere med en amplitude og frekvens, der er karakteristisk for selve lyden. Den indre og ydre bevægelse af trommehinden gør det muligt at overføre vibrationsenergi til malleus, som er forbundet med incus, som igen er forbundet med stapes. Under ideelle omstændigheder er lufttrykket på begge sider af trommehinden det samme. Takket være dette, og Eustachian-rørets evne til at passere luft udefra ind i mellemøret fra bagsiden af ​​næse og svælg under gaben, tygning og synke, har trommehinden en høj udspilbarhed, som er så nødvendig for bevægelse. Vibrationen overføres derefter gennem hæfteklammerne til cochlea og passerer gennem det ovale vindue. Og først efter dette starter den auditive mekanisme.

Overførslen af ​​vibrationsenergi til cochlea fører til dannelsen af ​​en væskebølge, som skal overføres gennem perilymfen ind i cochleaens scala vestibule. Men på grund af det faktum, at scala vestibulen er beskyttet af knogler og er adskilt fra scala medialis, ikke af en tæt væg, men af ​​en elastisk membran, overføres denne oscillerende bølge også gennem Reisner-membranen til scalaens endolymfe medialis. Som et resultat får scalamediets væskebølge også den elastiske basilarmembran til at oscillere i bølger. Disse bølger når hurtigt deres maksimum og falder derefter også hurtigt i området af basilarmembranen i direkte forhold til frekvensen af ​​den lyd, vi hører. Højere frekvenslyde forårsager mere bevægelse ved bunden eller tykkere del af basilarmembranen, og lavere frekvenslyde forårsager mere bevægelse i toppen eller tyndere del af basilarmembranen, helictorema. Som et resultat kommer bølgen ind i scala tympani gennem helicorrhema og spredes gennem det runde vindue.

Det vil sige, at det umiddelbart er klart, at hvis basilarmembranen svajer i "brisen" af endolymfatisk bevægelse inden for scala media, så vil Cortis suspenderede organ med dets hårceller hoppe som på en trampolin som svar på energien af denne bølgebevægelse. Så for at værdsætte kompleksiteten og forstå, hvad der rent faktisk sker, for at hørelsen opstår, skal læseren blive fortrolig med neuronernes funktion. Hvis du ikke allerede ved, hvordan neuroner fungerer, opfordrer jeg dig til at tjekke min artikel, "Mere end bare at lede lyd, del I og II", som går mere i detaljer om neuronernes funktion.

I hvile har hårceller et membranpotentiale på cirka 60 mV. Fra neuronal fysiologi ved vi, at hvilemembranpotentialet eksisterer, fordi når cellen ikke er exciteret, forlader K+ ioner cellen gennem K+ ionkanaler, og Na+ ioner kommer ikke ind gennem Na+ ionkanaler. Denne egenskab er dog baseret på, at cellemembranen er i kontakt med ekstracellulær væske, som normalt er lav på K+ ioner og rig på Na+ ioner, svarende til den perilymfe, som hårcellernes base er i kontakt med.

Når bølgens virkning forårsager bevægelsen af ​​stereocilierne, det vil sige hårcellernes hårlignende udvækster, begynder de at bøje. Bevægelsen af ​​stereocilia fører til, at visse kanaler, beregnet til signaltransduktion, og som overfører K+ ioner meget godt, begynder at åbne sig. Derfor, når Cortis organ oplever en trinlignende virkning af en bølge, der opstår som følge af vibrationer under trommehindens resonans gennem de tre høreknogler, kommer K+ ioner ind i hårcellen, som følge heraf depolariseres , det vil sige, at dens membranpotentiale bliver mindre negativ.

"Men vent," ville du sige. "Du har lige fortalt mig alt om neuroner, og min forståelse er, at når transduktionskanalerne åbner, skal K+ ioner forlade cellen og forårsage hyperpolarisering, ikke depolarisering." Og du ville have fuldstændig ret, for under normale omstændigheder, når visse ionkanaler åbner sig for at øge passagen af ​​den pågældende ion gennem membranen, kommer Na+ ioner ind i cellen, og K+ ioner kommer ud. Dette sker på grund af gradienter i de relative koncentrationer af Na+ ioner og K+ ioner over membranen.

Men vi skal huske, at vores forhold her er noget anderledes. Den øverste del af hårcellen er i kontakt med endolymfen af ​​scala tympani og ikke med perilymfen af ​​scala tympani. Perilymfen kommer til gengæld i kontakt med den nederste del af hårcellen. Lidt tidligere i denne artikel har vi understreget, at endolymfe har et unikt træk ved, at det er den eneste væske, der findes uden for cellen og har en høj koncentration af K+ ioner. Denne koncentration er så høj, at når transduktionskanalerne, der bærer K+-ioner, åbnes som reaktion på stereociliets bøjningsbevægelse, kommer K+-ionerne ind i cellen og forårsager dermed dens depolarisering.

Depolarisering af hårcellen fører til, at i dens nedre del begynder spændingsstyrede calciumionkanaler (Ca++) at åbne sig og lade Ca++ ioner passere ind i cellen. Som følge heraf frigives en hårcelle-neurotransmitter (det vil sige en kemisk transmitter af impulser mellem celler) og stimulerer en nærliggende cochleær neuron, som i sidste ende sender et signal til hjernen.

Frekvensen af ​​lyd, ved hvilken en bølge genereres i en væske, bestemmer, hvor langs basilarmembranen bølgen vil være højest. Som vi sagde, afhænger dette af tykkelsen af ​​basilarmembranen, hvor højere lyde forårsager mere aktivitet i den tyndere base af membranen, og lyde med lavere frekvens forårsager mere aktivitet i den tykkere øverste del.

Det kan let ses, at hårceller, der er placeret tættere på bunden af ​​membranen, vil reagere maksimalt på meget høje lyde ved den øvre grænse for menneskelig hørelse (20.000 Hz), og hårceller, der er placeret i den modsatte top af membran vil reagere maksimalt på lyde i den nedre ende af membranen grænser for menneskelig hørelse (20 Hz).

Nervefibre i cochlea illustrerer tonotopisk kort(det vil sige grupperinger af neuroner med lignende frekvenskarakteristika) er, at de er mere følsomme over for visse frekvenser, som til sidst afkodes i hjernen. Det betyder, at visse neuroner i cochlea er forbundet med bestemte hårceller, og deres nervesignaler overføres efterfølgende til hjernen, som så bestemmer lydens tonehøjde afhængig af, hvilke hårceller der blev stimuleret. Desuden har det vist sig, at sneglens nervefibre har spontan aktivitet, så når de stimuleres af en lyd af en bestemt tonehøjde med en vis amplitude, fører dette til en modulering af deres aktivitet, som i sidste ende analyseres af hjerne og afkodet som en bestemt lyd.

Afslutningsvis er det værd at bemærke, at hårceller, der er placeret på et bestemt sted på basilarmembranen, vil bøje maksimalt som svar på en specifik lydbølgehøjde, hvilket får den placering på basilarmembranen til at modtage toppen af ​​bølgen. Den resulterende depolarisering af denne hårcelle får den til at frigive en neurotransmitter, som igen irriterer en nærliggende cochleær neuron. Neuronet sender derefter signalet til hjernen (hvor det afkodes) som en lyd, der høres med en bestemt amplitude og frekvens afhængigt af, hvilken neuron i cochlea, der sendte signalet.

Forskere har samlet mange diagrammer over disse auditive neuroners aktivitetsveje. Der er mange flere neuroner, der findes i de binderegioner, der modtager disse signaler og derefter overfører dem til andre neuroner. Som et resultat sendes signalerne til hjernebarkens auditive cortex til endelig analyse. Men det vides stadig ikke, hvordan hjernen omdanner enorme mængder af disse neurokemiske signaler til det, vi kender som hørelse.

Forhindringerne for at løse dette problem kan være lige så mystiske og mystiske som livet selv!

Denne korte oversigt over sneglehusets struktur og funktion kan hjælpe læseren med at forberede sig på spørgsmål, der ofte stilles af beundrere af teorien om, at alt liv på jorden opstod som et resultat af virkningen af ​​tilfældige naturkræfter uden nogen rimelig indgriben. Men der er ledende faktorer, hvis udvikling må have en vis plausibel forklaring, især hvis vi tager højde for disse faktorers absolutte nødvendighed for hørelsens funktion hos mennesker.

Er det muligt, at disse faktorer blev dannet i faser gennem processer med genetisk mutation eller tilfældig ændring? Eller måske udførte hver af disse dele en eller anden hidtil ukendt funktion hos andre talrige forfædre, som senere forenede og tillod mennesket at høre?

Og hvis vi antager, at en af ​​disse forklaringer er korrekte, hvad var disse ændringer helt præcist, og hvordan tillod de dannelsen af ​​et så komplekst system, der omdanner luftbølger til noget, som den menneskelige hjerne opfatter som lyd?

1. Udvikling af tre rørformede kanaler kaldet vestibulen, scala media og scala tympani, som tilsammen danner cochlea.
2. Tilstedeværelsen af ​​et ovalt vindue, hvorigennem vibrationen fra stigbøjlen modtages, og et rundt vindue, som tillader bølgevirkningen at spredes.
3. Tilstedeværelsen af ​​en Reissner-membran, takket være hvilken den oscillerende bølge overføres til den midterste trappe.
4. Basilarmembranen, med dens variable tykkelse og ideelle placering mellem scala media og scala tympani, spiller en rolle i hørefunktionen.
5. Corti-organet har en struktur og position på basilarmembranen, der gør det muligt at opleve en fjedereffekt, som spiller en meget vigtig rolle i menneskelig hørelse.
6. Tilstedeværelsen af ​​hårceller inde i Cortis organ, hvis stereocilium også er meget vigtigt for menneskelig hørelse, og uden hvilke det simpelthen ikke ville eksistere.
7. Tilstedeværelsen af ​​perilymfe i den øvre og nedre skala og endolymfe i den midterste skala.
8. Tilstedeværelsen af ​​nervefibre i cochlea, som er placeret tæt på hårcellerne i Corti-organet.

Sidste ord

Før jeg begyndte at skrive denne artikel, kiggede jeg på den medicinske fysiologi-lærebog, som jeg brugte tilbage i lægestudiet for 30 år siden. I den lærebog bemærkede forfatterne den unikke struktur af endolymfe sammenlignet med alle andre ekstracellulære væsker i vores krop. På det tidspunkt "vidste" forskerne endnu ikke den nøjagtige årsag til disse usædvanlige omstændigheder, og forfatterne indrømmede frit, at selvom det er kendt, at aktionspotentialet, der blev genereret af hørenerven, var forbundet med bevægelsen af ​​hårceller, hvordan præcis dette skete kunne ikke forklares. Så hvordan kan vi bedre forstå ud fra alt dette, hvordan dette system fungerer? Og det er meget enkelt:

Ville nogen, mens de lyttede til deres yndlingsmusik, tro, at de lyde, der lyder i en bestemt rækkefølge, var resultatet af den tilfældige påvirkning af naturkræfter?

Selvfølgelig ikke! Vi forstår, at denne smukke musik er skrevet af komponisten, så lytterne kunne nyde det, han skabte, og forstå, hvilke følelser og følelser han oplevede i det øjeblik. For at gøre dette signerer han forfatterens manuskripter af sit arbejde, så hele verden ved, hvem der præcist har skrevet det. Hvis nogen tænker anderledes, vil han simpelthen blive udsat for latterliggørelse.

Ligeledes, når du lytter til en kadenza spillet på violiner, falder det nogen ind, at lyden af ​​musik produceret af en Stradivarius-violin simpelthen var resultatet af tilfældige naturkræfter? Ingen! Vores intuition fortæller os, at vi har foran os en talentfuld virtuos, der spiller bestemte toner for at skabe lyde, som hans lytter skal høre og nyde. Og hans ønske er så stort, at hans navn bliver sat på emballagen til cd'er, så kunder, der kender denne musiker, vil købe dem og nyde deres yndlingsmusik.

Men hvordan kan vi overhovedet høre den musik, der bliver fremført? Opstod denne vores evne ved hjælp af urettede naturkræfter, som evolutionære biologer tror? Eller måske besluttede en intelligent Skaber en dag at åbenbare sig selv, og hvis ja, hvordan kan vi opdage ham? Underskrev han sin skabelse og efterlod sine navne i naturen, som kan hjælpe med at henlede vores opmærksomhed på ham?

Der er mange eksempler på intelligent design inde i den menneskelige krop, som jeg har beskrevet i artikler i løbet af det seneste år. Men da jeg begyndte at forstå, at hårcellens bevægelse får K+-iontransportkanalerne til at åbne sig, hvilket får K+-ioner til at strømme ind i hårcellen og depolarisere den, blev jeg bogstaveligt talt lamslået. Jeg indså pludselig, at dette er den "signatur", som Skaberen efterlod os. Foran os er et eksempel på, hvordan en intelligent Skaber åbenbarer sig for mennesker. Og når menneskeheden tror, ​​at den kender alle livets hemmeligheder, og hvordan alting er blevet til, bør den stoppe op og tænke over, om det virkelig er sådan.

Husk, at den næsten universelle mekanisme for neuronal depolarisering opstår som et resultat af indtrængen af ​​Na+ ioner fra den ekstracellulære væske ind i neuronen gennem Na+ ionkanaler, efter at de er blevet tilstrækkeligt stimuleret. Biologer, der holder sig til evolutionsteorien, kan stadig ikke forklare udviklingen af ​​dette system. Hele systemet afhænger dog af eksistensen og stimuleringen af ​​Na+ ionkanaler, kombineret med det faktum, at koncentrationen af ​​Na+ ioner er højere uden for cellen end indeni. Sådan fungerer vores krops neuroner.

Nu må vi forstå, at der er andre neuroner i vores krop, der virker præcis det modsatte. De kræver, at ikke Na+ ioner, men K+ ioner kommer ind i cellen til depolarisering. Ved første øjekast kan det se ud til, at dette simpelthen er umuligt. Alle ved jo, at alle de ekstracellulære væsker i vores krop indeholder en lille mængde K+-ioner sammenlignet med neuronets indre miljø, og derfor ville det være fysiologisk umuligt for K+-ioner at trænge ind i neuronet for at forårsage depolarisering i neuronet. måde, som Na+ ioner gør.

Hvad der engang blev betragtet som "ukendt", er nu blevet helt klart og forståeligt. Det er nu klart, hvorfor endolymfe skulle have en så unik egenskab, idet den er den eneste ekstracellulære væske i kroppen med et højt indhold af K+ ioner og et lavt indhold af Na+ ioner. Desuden er den placeret præcis, hvor den skal være, så når den kanal, som K+ ioner passerer igennem, åbner sig ind i hårcellernes membran, depolariserer de. Evolutionært tænkende biologer skal være i stand til at forklare, hvordan disse tilsyneladende modstridende forhold kunne opstå, og hvordan de kunne optræde et bestemt sted i vores krop, præcis hvor der er brug for dem. Det er ligesom en komponist arrangerer tonerne korrekt, og så spiller musikeren et stykke af disse toner korrekt på violinen. For mig er dette en intelligent Skaber, der fortæller os: "Ser du den skønhed, som jeg har udstyret med Min skabelse?"

Uden tvivl, for en person, der ser livet og dets funktion gennem materialismens og naturalismens prisme, er ideen om eksistensen af ​​en intelligent designer noget umuligt. Det faktum, at alle de spørgsmål, jeg har stillet om makroevolution i denne og mine andre artikler, næppe vil have plausible svar i fremtiden, synes ikke at skræmme eller ligefrem genere forsvarere af teorien om, at alt liv udviklede sig gennem naturlig selektion, hvilket påvirkede tilfældige ændringer .

Som William Dembski så kunstfærdigt bemærkede i sit arbejde Designrevolutionen:"Darwinister bruger deres misforståelser i skrift om den 'uopdagede' designer, ikke som en korrigerbar fejlslutning eller som bevis på, at designerens evner er langt overlegne i forhold til vores, men som bevis på, at der ikke er nogen 'uidentificeret' designer.".

Næste gang taler vi om, hvordan vores krop koordinerer sin muskelaktivitet, så vi kan sidde, stå og forblive mobile: dette vil være den sidste episode, der fokuserer på neuromuskulær funktion.

Ris. 5.18. Lydbølge.

p - lydtryk; t - tid; l er bølgelængden.

hørelse er lyd, derfor er det nødvendigt at kende nogle akustikbegreber for at fremhæve de vigtigste funktionelle funktioner i systemet.

Grundlæggende fysiske begreber for akustik. Lyd er mekaniske vibrationer af et elastisk medium, der forplanter sig i form af bølger i luft, væsker og faste stoffer. Lydkilden kan være enhver proces, der forårsager en lokal ændring i tryk eller mekanisk belastning i mediet. Fra et fysiologisk synspunkt forstås lyd som mekaniske vibrationer, der, der virker på den auditive receptor, forårsager en bestemt fysiologisk proces i den, opfattet som fornemmelsen af ​​lyd.

Lydbølgen er karakteriseret ved sinusformet, dvs. periodiske, svingninger (fig. 5.18). Når lyd udbredes i et bestemt medie, er lyd en bølge med faser af kondensering (fortætning) og sjældenhed. Der er tværgående bølger - i faste stoffer og langsgående bølger - i luft og flydende medier. Udbredelseshastigheden af ​​lydvibrationer i luft er 332 m/s, i vand - 1450 m/s. Identiske tilstande af en lydbølge - områder med kondensation eller sjældenhed - kaldes faser. Afstanden mellem den midterste og yderste position af det oscillerende legeme kaldes amplitude af svingninger, og mellem identiske faser - bølgelængde. Antallet af svingninger (kompression eller sjældenhed) pr. tidsenhed bestemmes af konceptet lydfrekvenser. Enheden for lydfrekvens er hertz(Hz), der angiver antallet af vibrationer pr. sekund. Skelne høj frekvens(høj) og lav frekvens(lave) lyde. Lave lyde, hvor faserne er langt fra hinanden, har en lang bølgelængde, høje lyde med tætte faser har en lille (kort) bølgelængde.

Fase Og bølgelængde er vigtige i hørens fysiologi. En af betingelserne for optimal hørelse er således, at der kommer en lydbølge til vinduerne i vestibulen og cochlea i forskellige faser, og dette er anatomisk sikret af mellemørets lydledende system. Høje lyde med en kort bølgelængde vibrerer en lille (kort) søjle af labyrintisk væske (perilymfe) i bunden af ​​sneglen (her de

opfattes), lave - med lang bølgelængde - strækker sig til spidsen af ​​cochlea (her opfattes de). Denne omstændighed er vigtig for at forstå moderne teorier om hørelse.

Baseret på arten af ​​de oscillerende bevægelser skelnes de mellem:

Rene toner;

Komplekse toner;

Harmoniske (rytmiske) sinusbølger skaber en klar, enkel lydtone. Et eksempel kunne være lyden af ​​en stemmegaffel. En ikke-harmonisk lyd, der adskiller sig fra simple lyde i en kompleks struktur, kaldes støj. Frekvenserne af de forskellige vibrationer, der skaber støjspektret, er tilfældigt relateret til frekvensen af ​​grundtonen, ligesom forskellige brøktal. Opfattelsen af ​​støj er ofte ledsaget af ubehagelige subjektive fornemmelser.

En lydbølges evne til at bøje sig rundt om forhindringer kaldes diffraktion. Lave lyde med lang bølgelængde har bedre diffraktion end høje lyde med kort bølgelængde. Refleksionen af ​​en lydbølge fra forhindringer på dens vej kaldes ekko. Den gentagne refleksion af lyd i lukkede rum fra forskellige objekter kaldes efterklang. Fænomenet superposition af en reflekteret lydbølge på en primær lydbølge kaldes "interferens". I dette tilfælde kan der observeres en stigning eller et fald i lydbølger. Når lyd passerer gennem den ydre øregang, opstår der interferens, og lydbølgen forstærkes.

Fænomenet, når en lydbølge fra et vibrerende objekt forårsager vibrationsbevægelser af et andet objekt kaldes resonans. Resonans kan være skarp, når resonatorens naturlige svingningsperiode falder sammen med perioden for den virkende kraft, og stump, hvis svingningsperioderne ikke falder sammen. Med en akut resonans henfalder oscillationerne langsomt, med en kedelig resonans henfalder de hurtigt. Det er vigtigt, at vibrationer i ørestrukturerne, der leder lyde, henfalder hurtigt; dette eliminerer forvrængning af ekstern lyd, så en person hurtigt og konsekvent kan modtage flere og flere nye lydsignaler. Nogle strukturer af cochlea har en skarp resonans, og dette hjælper med at skelne mellem to tætsiddende frekvenser.

Grundlæggende egenskaber ved den auditive analysator. Disse inkluderer evnen til at skelne mellem tonehøjde, lydstyrke og klang. Det menneskelige øre opfatter lydfrekvenser fra 16 til 20.000 Hz, hvilket er 10,5 oktaver. Oscillationer med en frekvens på mindre end 16 Hz kaldes infralyd, og over 20.000 Hz - Ultralyd. Infralyd og ultralyd under normale forhold