Улитка мембрана)

Ухо человека обладает свойствами частотного анализатора, дискретным восприятием по частотному и динамическому диапазонам (аналоговый звуковой сигнал превышается в последовательность электрических импульсов двоичного типа). Все эти операции осуществляются во внутреннем ухе, в так называемой улитке. В улитке находится основная (базилярная) мембрана, состоящая из большого числа волокон, слабо связанных между собой. Вдоль основной мембраны расположены нервные окончания, каждое из которых (а их свыше 20 ООО) возбуждается от прикосновения к ним волокон основной мембраны, посылая в слуховой центр мозга электрические импульсы. Там эти импульсы подвергаются сложному анализу, в результате которого человек определяет передаваемое сообщение. [c.19]

Рис. 2.1. Продольный разрез улитки вдоль основной мембраны

Мембрана круглого окна (площадь около 2 мм ) отделяет барабанную полость от тимпанального канала улитки внутреннего уха, также заполненного жидкостью. [c.161]

Таким образом, колебания мембраны овального окна передаются через жидкость каналов внутреннего уха мембране круглого окна. Вследствие несжимаемости жидкости и большой жесткости стенок каналов улитки колебание этих мембран осуществляется в противофазе, во всяком случае на низких частотах и при умеренных интенсивностях сигналов. [c.161]

Открытие активного механизма, участвующего в колебаниях базилярной мембраны, устраняет вышеупомянутое противоречие, связанное с возможностью одновременного существования в улитке и бегущей волны, и резонанса, поскольку в этом случае резонанс может возникать не за счет энергии, передаваемой бегущей волной, а в основном за счет энергии активного механизма, поступающей извне. [c.172]

Отсюда можно было сделать вывод о том, что апикальные и средние участки базилярной мембраны улитки внутреннего уха, как ответственные за анализ низких и средних частот, должны созревать раньше, нежели ее базальные отделы (области анализа высокочастотных тонов). [c.561]

Каждое из волокон основной мембраны резонирует на вполне определенной для него частоте. Сложный звук, состоящий из ряда частотных составляющих, вызывает колебания ряда волокон соответственно частотам составляющих. На рис. 2Л приведен схематический разрез улитки основной мембраны. По оси абсцисс дано расстояние (в миллиметрах) от начала улитки до соответствующего волокна основной мембраны, там же указаны частоты, на которые отзываются эти волокна. Частоты ниже 60 Гц воспринимаются по субъективным гармоникам. На рис. 2.2 приведена эквивалентная электрическая модель слухового анализатора. В ней 140 параллельных звеньев — резонаторов, соответствующих волокнам мембраны последовательные индуктивности 1к соответствуют соколеблющейся массе лимфы. Ток в параллельных звеньях соответствует скорости колебаний волокон. На рисунке приведены числовые значения элементов модели. Модель показала хорошее соответствие реальной слуховой улитке. [c.19]

При звуковых колебаниях стремечко приводит в движение мембрану овального окна. Под действием этих колебаний мембрана круглого окна колеблется в такт с мембраной овального, так как лимфа практически несжимаема. Лимфа колеблется касательно к поверхности основной мембраны, поперек к ее волокнам. На колебания лимфы отзываются (резонируют) в зависимости от частоты колебаний только вполне определенные волокна. Около геликотремы расположены наиболее длинные волокна, резонирующие на низких частотах, а в основании улитки (между овальным и круглым окнами) расположены наиболее короткие волокна, и они резонируют на высоких частотах. Сложный звук, состоящий из нескольких составляющих, далеко отстоящих по частоте друг от друга, возбуждает несколько групп волокон (в соответствии с частотами составляющих). Таким образом, основная мембрана служит частотным анализатором. Согласно теории Флетчера ) резонансная частота каждого из волокон определяется не только параметрами волокна как натянутой струны, но и массой лимфы, соколеблющейся с волокном. Эта масса определяется расстоянием резонирующего волокна от овального окна. Поэтому на низких частотах в колебаниях участвует большая масса лимфы, а на высоких — меньшая. На рис. 2.2 приведена эквивалентная электрическая модель слухового анализатора. Ток в каждом из параллельных звеньев (которые по параметрам эквивалентны волокнам основной мембраны) соответств ует скорости колебаний [c.19]

Перегородка улитки состоит из мембраны Рейсс-нера и базилярной мембраны и содержит другую жидкость — эндолимфу. В пространстве между этими двумя мембранами находится орган Корти, содержащий приблизительно 24 000 так называемых волоско-вых клеток, расположенных на базилярной мембране, имеющей волокнистую структуру, напоминающую [c.75]

Регистрация потенциалов рецепторного аппарата улитки (см. Ухо) — суммационного потенциала, дающего огибающую формы звукового сигнала, и микрофонного потенциала, повторяющего форму механич. колебаний базилярной мембраны, позволяют исследовать особенности деятельности улитки и подводящих путей (наружного и среднего уха). [c.314]

И В его направлении. Правило Стивенса может быть объяснено как нелинейностью базилярной мембраны, так и особенностями импульсации в слуховом нерве. Так, нелинейность, наблюдавшаяся Роде (Rhode, 1971) при измерении смеш ений базилярной мембраны у обезьяны, может быть причиной сдвига максимума смещений высокочастотных тонов к основанию улитки и низкочастотных тонов (ниже 1 кГц) — к вершине улитки, с ростом звукового давления. [c.44]

В последующем изложении будет подробно рассмотрена-(см. главу 3) пространственная организация частотного анализа в первом основном периферическом элементе слухового пути базилярной мембраны внутреннего уха млекопитающих и расположенного на ней кортиева органа. Однако еще до использования рассмотренных в главе 3 физических методов, позволивших подтвердить высказанную Гельмгольцем гипотезу об основах физического анализа звуков в улитке внутреннего уха, исследования, проведенные на животных при разрушении тех или иных отделов улитки, уже представили экспериментальное подтверждение этой гипотезы. В этом смысле приоритетным был эксперимент, проведенный в лабораториях И. П. Павлова Л. А. Андреевым (1924), который был направлен H8 poвepкy гипотезы Гельмгольца. После разруше- [c.133]

Аналогичный характер изменения ширины базилярной мембраны вдоль улитки наблюдается и у других млекопитающих. Базилярная мембрана, как показали специально проведенные эксперименты (Бекешу, 1960 Gummer et al., 1981), является эластичной структурой с податливостью, увеличивающейся по направлению к геликотреме в десятки раз. Зависимость податливости С от координаты х вдоль улитки имеет экспоненциальный характер (Zwislo ki, 1964) [c.167]

Сравнительно-морфологический анализ системы внутреннего уха различных млекопитающих позволяет говорить о значительном сходстве строения улитки и предполагать наличие единых принципов преобразования сигналов на этом уровне слуховой системы. Вместе с тем такое сопоставление позволяет выделить два основных типа строения улитки (Богословская, Солнцева, 1979). Первый тип обнаруживается у млекопитающих, образ жизни которых не связан с ультразвуковой коммуникацией. Для этого случая характерны сравнительно широкая и массивная базилярная мембрана с равномерно изменяющимися свойствами, мало выраженный базальный виток улитки. Второй тип улитки выделяется у млекопитающих, использующих для коммуникации ультразвуковые сигналы (землеройки, крысы, летучие мыши, дельфины). Он характеризуется заметно увеличенным базальным витком улитки, очень узкой и тонкой (толщиной порядка 6.5-f-20 мкм) базилярной мембраной, причем некоторые параметры вдоль нее, в том числе и толщина, могут меняться скачкообразно (Bruns, 1976а, 1976Ь). [c.167]

Вследствие того что стенки перегородки улитки, или среднего канала, образуемые базилярной и рейснеровой мембранами, податливы, скорость распространения этой волны невелика и значительно меньше скорости распространения звукового давления в жидкости. Вследствие того что податливость базилярной мембраны не постоянна по длине улитки, а увеличивается с ростом координаты по крайней мере на 2 порядка, скорость волны также непостоянная и существенно уменьшается по мере ее распространения, вплоть до нуля. Амплитуда колебания улитковой перегородки при этом также становится равной нулю. [c.169]

Открытие бегущей вдоль улитки волны смещения базилярной и рейснеровой мембран (Bekeby, 1947) фактически отвергало гипотезу Гельмгольца (Helmholtz, 1863), предполагавшего, что базилярная мембрана представляет некоторую структуру, аналогичную набору не связанных друг с другом резонаторов, настроенных подобно струнам рояля на различные частоты. Действительно, в самом общем случае явления бегущей волны и резонанса несовместимы, так как при наличии бегущей волны энергия сигнала неизбежно должна передаваться от одной координаты к другой, а при резонансе — накапливаться, т. е. не передаваться. [c.170]

Таким образом, из опьйгов Бекеши следовало, что улитка внутреннего уха представляет своеобразную линию задержки — основной элемент временного анализатора. Полученные к тому времени на трупах амплитудно-частотные и амплитудно-координатные характеристики (на низких частотах и интенсивностях 120- -140 дБ) различных точек базилярной мембраны обладали весьма невысокой (порядка единицы) частотной и координатной избирательностью, что не противоречило представлению об улитке как о временном анализаторе. [c.170]

Показанная в этих работах избирательность базилярной мембраны на самом деле еще меньше, поскольку необходимо учесть и операцию дифференцирования ситала по времени в базальной части улитки при прохождении сигнала через мембраны круглого и овального окон. Вез дифференцирования базилярная мембрана становится полностью неизбирательной (Физиология речи, 1976). [c.170]

Внутренние и наружные волосковые клетки образуют ряды, вытянутые вдоль улитки, которые поддерживаются опорными клетками разного вида (рис. 70). Поверхности всех этих клеток образуют своеобразную мозаичную плоскость, называемую ретикулярной пластинкой. Внутренние волосковые клетки расположены около крар костной спиральной пластинки (рис. 69), где амплитуда колебания базилярной мембраны, на которой расположен кортиев орган, должна быть минимальна. В отличие от них наружные волосковые клетки расположены в области, где можно ожидать большей амплитуды колебания базилярной мембраны. При этом третий (наружный) ряд наружных волосковых клеток, по всей вероятности, подвергается более сильным колебаниям, чем первый ряд. [c.177]

Таким образом, нельзя исключить возможность жесткой связи цилиарного аппарата внутренних волосковых клеток с текториальной мембраной в базальном завитке улитки. В пользу такого заключения свидетельствуют также отдельные описания аморфной субстанции на вершинах высоких стереоцилий внутренних волосковых клеток и на нижней поверхности (полоска Гензена) соответствующего Им участка текториальной мембраны в базальном завитке [c.185]

Рецепторные потенциалы волосковых клеток, возникающие при действии звука, представляют собой сумму постоянного и переменного компонентов (рис. 79). Постоянный и переменный компоненты рецепторного потенциала являются внутриклеточными эквивалентами суммационного и микрофонного потенциалов улитки (соответственно), которые обычно регистрируются внеклеточно внутри улитки или вблизи нее. Соотношение амплитуд постоянного и переменного рецепторных потенциалов может быть различным в зависимости от частоты действующего звука (рис. 79). С повышением частоты звукового сигнала амплитуда переменного рецепторного потенциала падает, начиная с частоты 1200 Гц, примерно на 6 дБ/окт. за счет постоянной времени мембраны волосковой клетки, а начиная с частоты 3.5 кГц — примерно на 12 дБ/окт. за счет постоянной времени регистрирующей системы (Russell et al., 1986). [c.199]

В базальной высокочастотной области улитки амплитуда депо-ляризационного постоянного рецепторного потенциала в области оптимальной частоты (16—17 кГц) достигает примерно 8—18 мВ для внутренних волосковых клеток и 5 мВ для наружных (Russell et al., 1986). Переменный рецепторный потенциал при введении поправки на постоянную времени клеточной мембраны и регистрирующей си- [c.199]

Существенным является вопрос, каким образом электрические свойства волосковых клеток улитки могут обеспечить высокочастотный колебательный процесс в виде переменного рецепторного потенциала, верхняя граница которого должна лежать в области нескольких десятков килогерц (верхняя граница слуха для морской свинки — около 40 кГц, для кошки — около 60 кГц). Как уже отмечалось, преобразование механической энергии колебания. кортиев органа в электрическую энергию рецепторных потенциалов волосковых клеток осуществляется за счет работы ионных каналов мембраны клеток и стереоцилий. Постоянная времени ион1 ых [c.201]

Электрическое сопротивление клеточной мембраны слуховых рецепторов составляет десятки мегом у внутренних волосковых клеток оно примерно вдвое больше, чем у наружных, причем в низкочастотной области улитки оно значительно ниже, чем в высокочастотной (Dallos, 1985). [c.205]

Сама улитка у этих животных имеет ряд особенностей строения. Прежде всего обращает внимание чрезвычайно большая длина базилярной мембраны с выраженным по длине представительством частот эхолокационных сигналов ( акустическая ямка ). [c.471]

В результате исследований, проведенных с применением емкостного зондирования (Bruns, 1980), установлено расхождение (до противоположного) фаз колебаний внутреннего и наружного сегментов базилярной мембраны в той ее области, где, согласно данным по частотному картированию улитки, методом акустической травмы представлены частоты 80—86 кГц. В других областях внутренний и наружный сегменты базилярной мембраны колеблются в одной фазе при всех частотах. [c.471]

Тонкостенные конструкции типа оболочек и пластин составляют весьма обширный класс. Формы объектов, которые могут быть причислены к этому классу, чрезвычайно разнообразны, точно так же, как велико и число областей техники, в которых они встречаются в машиностроении — это корпуса всевозможных машин, улитки турбин в приборостроении — гибкие упругие элементы сильфоны, мембраны, в том числе гофрированные, тарельчатые пружины в гражданском и промышленном строительстве — покрытия и перекрытия, пандусы, навесы и козырьки в кораблестроении — корпуса судов, сухих и плавучих доков в авиастроении — фюзеляжи и крылья самолетов в ракетостроении — корпуса ракет в подвижном составе железных дорог — кузова вагонов, цистерны, несущие конструкции локомотивов в других видах наземного транспорта — кузова автомобилей, тракторов в мостостроении — плиты проезжеЯ части, кессоны, опускные колодцы, сваи-оболочки в тоннелестроении и, в частности, в метростроении — обделка тоннелей в гидротехническом (энергетическом) строительстве — арочные и арочные контрфорсные плотины, затворы в промышленной аппаратуре — всевозможные емкости (аппаратура химических и ряда других производств), резервуары, бункера в котлостроении — котлы в трубоп во-дах, компенсаторах и т. п. [c.3]

Нг. Собаки слышат несомненно более высокие звуки, чем люди [ ]. В результате ряда исследований Виджель и Лен [ , ] приводят вероятную картину распределения восприятия тонов вдоль длины основной мембраны улитки (фиг. 7). На фиг. 7 показана нщрина канала улитки в направлении, перпендикулярном [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...