ФИЗИОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛУХОВОГО АНАЛИЗАТОРА

СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова
д.м.н. Бобошко Мария Юрьевна

, подчиняющиеся законам волнообразного движения.
Скорость распространения звуковой волны зависит от

плотности среды:
в воздухе – 332 м/с; в воде – 1450 м/с.

Психо-акустические – Физические термины
Высота – частота
Громкость – амплитуда
Тембр – частотный спектр

Частота – число колебаний в секунду
(Герц, Гц)

Гц – 20 000 Гц (10,5 октавы)
16 Гц – субконтроктава

(C2)
32 Гц – контроктава (C1)
64 Гц – большая октава (С)
128 Гц – малая октава (с)
256 Гц – первая октава (c1 )
512 Гц – вторая октава (c2)
1024 Гц – третья октава (c3)
2048 Гц – четвертая октава (c4)
4096 Гц – пятая октава (c5)

Генрих Герц
1857 - 1894

течение которого совершается одно полное колебание
t – время
Музыкальный звук
Шум

в значительной мере она определяется амплитудой колебаний
Порог слышимости – минимальная

интенсивность, вызывающая ощущение слышимого звука.
В области 1000 – 4000 Гц порог слышимости равен 0,000204 бара (10-9 эрг), а максимальный уровень интенсивности (порог боли) равен 640 бар (104 эрг).
1 дБ = 0,1 lg P1 / P0
Децибел – 0,1 десятичного логарифма отношения силы данного звука к пороговому уровню

полем человека или областью слухового восприятия

ухо; среднее ухо; жидкостные среды и мембраны улитки).

Звуковосприятие – превращение

энергии звуковых колебаний в нервное возбуждение рецепторов спирального органа, передающееся в кору головного мозга (волосковые клетки кортиева органа, проводящие пути слухового анализатора, слуховая кора).

звуков к барабанной перепонке)
3) усиление высокочастотных звуков:
резонансная частота

ушной раковины 5000 Гц,
наружного слухового прохода – 2500 Гц
для 3000 Гц суммарное усиление составляет 20дБ;
4) локализация источника звука (ототопика)

Гц)
2. Разность фаз, с которой звуковая волна поступает в одно

и другое ухо

3. Разница во времени поступления звука в одно и другое ухо

Человек способен различать временные промежутки, составляющие 13 мкс (13 • 10-6 сек) – 1-2° во фронтальной плоскости

трансформационная функция:
разность площадей (площадь активной части барабанной перепонки 55

мм2, а площадь подножной пластинки стремени 3,2 мм2, что дает усиление звука в 17 раз);
рычажный механизм сочленения косточек
(усиление в 1,3 раза);
коническая форма барабанной перепонки
(усиление в 2 раза).
Общее усиление составляет 44,2 раза (33 дБ)

Барабанная перепонка и цепь слуховых косточек –

эффективна для импульсного шума (орудийная стрельба и т.п.)

Акустическая функция

Слуховая (евстахиева) труба

внутреннего уха, в фазе давления выпячивает мембрану круглого окна в

большей степени, чем основание стремени).
Инерционный механизм (при проведении звука через кость колебания цепи слуховых косточек из-за инерции и легкой смещаемости не совпадают с колебаниями костей черепа, и подножная пластина стремени перемещается относительно рамки овального окна).

Костно-тканевая
проводимость

овального окна)
Scala tympani (cиние стрелки показывают распространение колебаний к круглому

окну)
Ductus cochlearis

превращаются в синхронные нервные импульсы, которые поступают в головной мозг

и анализируются на уровне коры: W. Rutherford (1866) ; Troland (1929).

2. Периферические
Первичный анализ звуков осуществляется в улитке.

тем звеном слухового анализатора, где осуществляется первичный анализ звуков.
2. Каждому

простому звуку соответствует определенный участок базальной мембраны (тонотопическое представительство звуков на базальной мембране).
3. Низкие звуки приводят в колебание участки базальной мембраны у верхушки улитки, а высокие - у ее основания .

Так, опыты Л.А.Андреева (1941) показали, что избирательное разрушение основания (или

верхушки) улитки у собак с предварительно выработанными условными рефлексами вызывало выпадение рефлексов, соответственно, на высокие (или низкие) звуки.
Однако с течением времени была показана невозможность резонирования отдельных «струн» базальной мембраны. С учетом того, что человеческое ухо различает больше 1500 градаций высоты, а длина базальной мембраны составляет около 33 мм, зона резонанса для каждой из частот должна быть не более 0,02 мм. Однако все три мембраны спирального органа (основная, покровная и рейснерова) в той или иной степени связаны между собой и не могут обеспечить тонкого локального возбуждения, соизмеримого с расположением нескольких сенсорных клеток.

теория бегущей волны:
A. Hurst (1894);
G.Bekesy (1930-е

гг.),
в 1961 Бекеши присуждена
Нобелевская премия

теория стоячей волны: звуковая волна, пройдя всю улитку,
отражается от вторичной мембраны круглого окна, бежит
обратно и, встречаясь с вновь поступающей волной, формирует
при сложении фаз стоячие волны J.R.Evald (1898);
акустико-волновая модель слуха Е.Л.Овчинникова (2000).

кортиева органа – так называемые «ауроны».
«Аурон» представляет собой опорную клетку

Дейтерса, длинный отросток которой крепится к кутикуле волосковой клетки кортиева органа.

Проф. М.С.Плужников
(1938 – 2008)

нервно-электрические импульсы
Механо-хеморецепторная теория Я.А.Винникова и Л.К.Титовой (1961) – в

исследованиях на животных было показано, что после звуковой нагрузки наблюдались гистохимические изменения в соответствующих частоте стимула участках спирального органа (выброс ацетилхолина; уменьшение запасов гликогена в волосковых клетках; изменение структуры ядерной ДНК и др.)

Механо-электрическая теория Дэвиса (H.Davis, 1965)

улитки: потенциал срединной лестницы (+80 мВ) и потенциал волосковой клетки

(-40 мВ) обеспечивают разницу в напряжении по обе стороны апикальной мембраны волосковой клетки, равную 120 мВ. Рецепторный потенциал формируется в волосковых клетках при прогибах мембран улитки, когда при смещении стереоцилий открываются катионные каналы, ионы калия поступают внутрь клетки и деполяризуют ее.

с круглого окна
и представляет собой аналог
первичного сигнала).

Суммационный потенциал

–
отводится с внутренних
волосковых клеток (содержит
не детальную, а общую
информацию о сигнале).

Акционный потенциал –
отводится с волокон слухового
нерва (закодированный
нервный импульс)

.

2. Объективные
рефлекторная аудиометрия;
электрофизиологические методики;
электроакустические методики.

аудиометрии

нарушением звуковосприятия (сенсоневральная тугоухость)

Степень тугоухости определяется как среднее арифметическое порогов

воздушной проводимости на речевых частотах: 500, 1000, 2000 и 4000 Гц

(ФУНГ), характерного для поражения нейроэпителиальных структур кортиева органа. Его называют

также феноменом «слуховой гиперпатии».

Наиболее распространенные методики:
тест Фоулера (при односторонней тугоухости);
тест Люшера (ДПС);
определение индекса чувствительности к малым
приращениям интенсивности (ИМПИ) или
SISI – short increment sensitivity index)

тугоухость

(мигательный);
кохлео-пупиллярный рефлекс Н.А.Шурыгина
(зрачковый);
кожно-гальваническая реакция

(КГР) И.Р.Тарханова;
изменение частоты дыхания, сердцебиения.

2. Условно-рефлекторная аудиометрия

регистрация
электрической активности улитки и слухового нерва.
2. Регистрация коротколатентных СВП

(КСВП), отражающих электрическую активность слухового нерва и структур ствола мозга
(1-15 мс после предъявления стимула).
3. Регистрация длиннолатентных СВП (ДСВП),
отражающих активацию слуховой коры
(50-400 мс после предъявления стимула).

2) экстратимпанальное

P1; N1; P2

Д.Кемпа (1978).






2. Импедансная аудиометрия.

и регистрируемые в наружном слуховом проходе с помощью высокочувствительного микрофона.
Эти

колебания являются следствием активного сокращения (мотильности) наружных волосковых клеток.

частоте продукта искажения
(DPOAE – Distortion Product Otoacoustic Emission);

ОАЭ на частоте стимуляции
(Stimulus-Frequency Otoacoustic Emission).

своего распространения звуковая волна (измеряется в ак.Омах).
Акустическая проводимость (податливость) –

величина, обратная импедансу (измеряется в относительных единицах объема).
Тимпанометрия – регистрация изменения податливости структур среднего уха в зависимости от изменения давления в наружном слуховом проходе.
Акустическая рефлексометрия – регистрация изменения импеданса среднего уха при сокращении внутрибарабанных мышц в ответ на акустическую стимуляцию.

стимуляции, приводящая к сокращению стременной мышцы (в норме – 70-90

дБ над порогом слышимости);
амплитуда АР – величина, на которую изменяется импеданс уха в результате сокращения стременной мышцы;
временные характеристики (латентный период; периоды нарастания, активного действия и релаксации).

с зажатым носом (проба Тойнби);
надувание (усиленный выдох) с плотно закрытым

ртом и носом (проба Вальсальвы);
продувание по Политцеру;
катетеризация слуховых труб.

2. Ушная манометрия.

3. Импедансная аудиометрия (тимпанометрия).

очков с костным
излучателем