האוזן ותפקודה. תפיסה שמיעתית

שמיעה אנושית

שמיעה- היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה; פונקציה מיוחדת של מכשיר השמיעה שמתרגשת מרעידות הקול של הסביבה, כגון אוויר או מים. אחת התחושות הרחוקות הביולוגיות, המכונה גם תפיסה אקוסטית. מסופק על ידי מערכת תחושת השמיעה.

שמיעה אנושית מסוגלת לשמוע צליל שנע בין 16 הרץ ל-22 קילו-הרץ בעת העברת רעידות באוויר, ועד 220 קילו-הרץ בעת העברת קול דרך עצמות הגולגולת. הגלים האלה חשובים משמעות ביולוגית, למשל, גלי קול בטווח של 300-4000 הרץ תואמים את הקול האנושי. צלילים מעל 20,000 הרץ הם בעלי ערך מעשי מועט, מכיוון שהם מואטים במהירות; רעידות מתחת ל-60 הרץ נתפסות דרך חוש הרטט. טווח התדרים שאדם מסוגל לשמוע נקרא טווח השמיעה או הקול; תדרים גבוהים יותר נקראים אולטרסאונד ותדרים נמוכים יותר נקראים אינפרסאונד.

היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם מסוים: גילו, מינו, תורשה, רגישות למחלות של איבר השמיעה, אימונים ועייפות שמיעה. יש אנשים שמסוגלים לקלוט צלילים בתדר גבוה יחסית - עד 22 קילו-הרץ, ואולי גבוה יותר.
בבני אדם, כמו ברוב היונקים, איבר השמיעה הוא האוזן. במספר בעלי חיים תפיסה שמיעתית מתבצעת באמצעות שילוב גופים שונים, העשויים להיות שונים באופן משמעותי במבנה שלהם מאוזן היונקים. בעלי חיים מסוימים מסוגלים לתפוס רעידות אקוסטיות שאינן נשמעות לבני אדם (אולטרסאונד או אינפרסאונד). העטלפיםבמהלך הטיסה, הם משתמשים באולטרסאונד לבדיקת אקו. כלבים מסוגלים לשמוע אולטרסאונד, שהוא הבסיס לעבודה של שריקות שקטות. יש עדויות לכך שלווייתנים ופילים יכולים להשתמש באינפרסאונד כדי לתקשר.
אדם יכול להבחין במספר צלילים בו זמנית בשל העובדה שיכולים להיות מספר גלים עומדים בשבלול בו זמנית.

המנגנון של מערכת השמיעה:

אות אודיו מכל סוג יכול להיות מתואר על ידי קבוצה מסוימת של מאפיינים פיזיים:
תדירות, עוצמה, משך, מבנה זמני, ספקטרום וכו'.

הם תואמים לתחושות סובייקטיביות מסוימות הנובעות מתפיסת צלילים על ידי מערכת השמיעה: עוצמה, גובה, גוון, פעימות, קונסוננסים-דיסוננסים, מיסוך, לוקליזציה-סטריאואפקט וכו'.
תחושות שמיעתיות קשורות למאפיינים פיזיים בצורה מעורפלת ולא ליניארית, למשל, העוצמה תלויה בעוצמת הצליל, בתדירות שלו, בספקטרום וכו'. עוד במאה הקודמת נקבע חוק פכנר, שאישר שהקשר הזה אינו ליניארי: "תחושות
פרופורציונלי ליחס הלוגריתמים של הגירוי. "למשל, התחושות של שינוי בעוצמת הקול קשורות בעיקר לשינוי בלוגריתם העוצמה, הגובה - עם שינוי בלוגריתם התדר וכו'.

כל המידע הקולי שאדם מקבל מהעולם החיצון (הוא מהווה כ-25% מהסך הכל), הוא מזהה בעזרת מערכת השמיעה ועבודת החלקים הגבוהים במוח, מתרגם אותו לעולם של התחושות שלו, ומקבל החלטות איך להגיב לזה.
לפני שנמשיך לחקור את הבעיה של האופן שבו מערכת השמיעה תופסת את גובה הצליל, הבה נתעכב בקצרה על המנגנון של מערכת השמיעה.
כעת התקבלו תוצאות חדשות ומעניינות מאוד בכיוון זה.
מערכת השמיעה היא מעין קולטת מידע והיא מורכבת מהחלק ההיקפי ומהחלקים הגבוהים יותר של מערכת השמיעה. התהליכים של המרת אותות קול בחלק ההיקפי של מנתח השמיעה הם הנחקרים ביותר.

חלק היקפי

זוהי אנטנה אקוסטית הקולטת, ממקמת, ממקדת ומגבירה את אות הקול;
- מיקרופון;
- מנתח תדר וזמן;
- ממיר אנלוגי לדיגיטלי הממיר אות אנלוגי לדחפים עצביים בינאריים - פריקות חשמליות.

תצוגה כללית של מערכת השמיעה ההיקפית מוצגת באיור הראשון. מערכת השמיעה ההיקפית מחולקת בדרך כלל לשלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית.

האוזן החיצוניתמורכב מאפרכסת ותעלת השמיעה, המסתיים בקרום דק הנקרא קרום התוף.
האוזניים והראש החיצוניים הם מרכיבים של האנטנה האקוסטית החיצונית המחברת (מתאימה) את עור התוף לשדה הקול החיצוני.
הפונקציות העיקריות של האוזניים החיצוניות הן תפיסה בינאורלית (מרחבית), לוקליזציה של מקור קול והגברה של אנרגיית קול, במיוחד בתדרים בינוניים וגבוהים.

תעלת השמע הוא צינור גלילי מעוקל באורך 22.5 מ"מ, בעל תדר תהודה ראשון של כ-2.6 קילו-הרץ, כך שבטווח תדרים זה הוא מגביר משמעותית את אות הקול, וכאן נמצא אזור הרגישות המרבית לשמיעה.

עור התוף - סרט דק בעובי 74 מיקרון, בעל צורה של חרוט הפונה לקצה לכיוון האוזן התיכונה.
בתדרים נמוכים הוא נע כמו בוכנה, בתדרים גבוהים יותר הוא יוצר מערכת מורכבת של קווים צמתים, שחשובה גם להגברת הקול.

האוזן התיכונה- חלל מלא באוויר המחובר ללוע האף על ידי הצינור האוסטכיוס כדי להשוות את הלחץ האטמוספרי.
כאשר לחץ אטמוספרי משתנה, האוויר יכול להיכנס או לצאת מהאוזן התיכונה, כך שעור התוף אינו מגיב לשינויים איטיים בלחץ הסטטי - למעלה ולמטה וכו'. ישנן שלוש עצמות שמיעה קטנות באוזן התיכונה:
פטיש, סדן וסט.
ה-malleus מחובר לקרום התוף בקצה אחד, הקצה השני נמצא במגע עם הסדן, המחובר אל המדרגה באמצעות רצועה קטנה. בסיס המדרגה מחובר לחלון הסגלגל לתוך האוזן הפנימית.

האוזן התיכונהמבצע את הפונקציות הבאות:
התאמת עכבה סביבת אווירעם המדיום הנוזלי של השבלול של האוזן הפנימית; הגנה מפני צלילים חזקים (רפלקס אקוסטי); הגברה (מנגנון מנוף), שבגללה לחץ הקול המועבר לאוזן הפנימית מוגבר בכמעט 38 dB לעומת זה שנכנס לעור התוף.

אוזן פנימית ממוקם במבוך התעלות בעצם הטמפורלית, וכולל את איבר האיזון (מנגנון הווסטיבולרי) ואת השבלול.

שַׁבְּלוּל(שבלול) ממלא תפקיד מרכזי בתפיסה שמיעתית. זהו צינור בעל חתך משתנה, מקופל שלוש פעמים כמו זנב של נחש. במצב פרוש יש לו אורך של 3.5 ס"מ. בפנים החילזון בעל מבנה מורכב ביותר. לכל אורכו הוא מחולק על ידי שני ממברנות לשלושה חללים: סקאלה וסטיבולי, חלל חציון וסקלה tympani.

הטרנספורמציה של תנודות מכניות של הממברנה לדחפים חשמליים נפרדים של סיבי עצב מתרחשת באיבר של קורטי. כאשר הממברנה הבזילרית רוטטת, הריסים על תאי השיער מתכופפים, וזה יוצר פוטנציאל חשמלי, הגורם לזרם של דחפים עצביים חשמליים הנושאים את כל המידע הדרוש על אות הקול הנכנס למוח עבור עיבוד נוסףותגובה.

החלקים הגבוהים יותר של מערכת השמיעה (כולל קליפת השמיעה) יכולים להיחשב כמעבד לוגי המחלץ (מפענח) אותות קול שימושיים על רקע רעש, מקבץ אותם לפי מאפיינים מסוימים, משווה אותם עם התמונות בזיכרון, קובע ערכם האינפורמטיבי ומחליט על פעולות תגובה.

זהו איבר מיוחד מורכב, המורכב משלושה חלקים: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית.

האוזן החיצונית היא מנגנון קולט. תנודות הקול נקלטות על ידי האפרכסות ומועברות דרך תעלת השמע החיצונית לקרום התוף, המפריד בין האוזן החיצונית לאוזן התיכונה. קליטת קול וכל תהליך השמיעה בשתי אוזניים, מה שנקרא שמיעה ביניורלית, חשוב לקביעת כיוון הקול. רעידות קול המגיעות מהצד מגיעות לאוזן הקרובה כמה שברים עשרוניים של שניה (0.0006 שניות) מוקדם יותר מהשנייה. ההבדל הקטן ביותר הזה בזמן הגעת הקול לשתי האוזניים מספיק כדי לקבוע את הכיוון שלו.

האוזן התיכונה היא חלל אוויר המתחבר ללוע האף דרך צינור האוסטכיאן. תנודות מ עור התוף 3 גופיות שמיעה המחוברות זו לזו מועברות דרך האוזן התיכונה - הפטיש, הסדן והערימה, והאחרון דרך קרום החלון הסגלגל מעביר את התנודות הללו של הנוזל באוזן הפנימית - הפרילימפה. הודות לעצם השמע, משרעת התנודות פוחתת, וחוזקן עולה, מה שמאפשר להניע עמודת נוזלים באוזן הפנימית. לאוזן התיכונה מנגנון מיוחד להסתגלות לשינויים בעוצמת הצליל. עם צלילים חזקים, שרירים מיוחדים מגבירים את המתח של עור התוף ומפחיתים את הניידות של המדרגה. זה מפחית את משרעת הרעידות, והאוזן הפנימית מוגנת מפני נזק.

האוזן הפנימית עם השבלול ממוקמת בה ממוקמת בפירמידה של העצם הטמפורלית. לשבלול האנושי 2.5 סלילים. תעלת השבלול מחולקת על ידי שתי מחיצות (הממברנה הראשית והממברנה הווסטיבולרית) ל-3 מעברים צרים: העליונה (scala vestibularis), האמצעית (התעלה הממברנית) והתחתון (scala tympani). בחלק העליון של השבלול יש חור המחבר את התעלה העליונה והתחתון לאחת אחת, עובר מהחלון הסגלגל לראש השבלול ובהמשך לחלון העגול. החלל שלהם מלא בנוזל - פרילימפה, והחלל של תעלת הממברנה האמצעית מלא בנוזל בהרכב שונה - אנדולימפה. בערוץ האמצעי ישנו מנגנון קולט - האיבר של קורטי, שבו יש קולטנים לתנודות קול - תאי שיער.

מנגנון תפיסת קול. מנגנון פיזיולוגיתפיסת הקול מבוססת על שני תהליכים המתרחשים בשבלול: 1) הפרדת צלילים בתדרים שונים במקום השפעתם הגדולה ביותר על הממברנה הראשית של השבלול ו-2) הפיכת תנודות מכניות לעירור עצבי על ידי תאי קולטן. תנודות קול הנכנסות לאוזן הפנימית דרך החלון הסגלגל מועברות לפרילימפה, והרעידות של נוזל זה מובילות לתזוזות של הממברנה הראשית. גובה עמוד הנוזל הרוטט, ובהתאם, מקום העקירה הגדולה ביותר של הממברנה הראשית תלוי בגובה הצליל. כך, בצלילי גובה שונים, מתרגשים תאי שיער שונים וסיבי עצב שונים. עלייה בעוצמת הקול מביאה לעלייה במספר תאי השיער הנרגשים וסיבי העצב, מה שמאפשר להבחין בעוצמת תנודות הקול.
הפיכת התנודות לתהליך של עירור מתבצעת על ידי קולטנים מיוחדים - תאי שיער. השערות של תאים אלה טבולות בקרום המטמע. תנודות מכניות תחת פעולת הקול מובילות לעקירה של הממברנה של המבנה ביחס לתאי הקולטן ולכיפוף השערות. בתאי קולטן, תזוזה מכנית של שערות גורמת לתהליך של עירור.

הולכה קולית. הבדיל בין הולכת אוויר ועצם. בתנאים רגילים, הולכת אוויר שולטת באדם: גלי קול נקלטים על ידי האוזן החיצונית, ותנודות אוויר מועברות דרך תעלת השמע החיצונית לאוזן התיכונה והפנימית. מתי הולכת עצםתנודות קול מועברות דרך עצמות הגולגולת ישירות אל השבלול. מנגנון זה של העברת רעידות קול חשוב כאשר אדם צולל מתחת למים.
בדרך כלל אדם קולט צלילים בתדר של 15 עד 20,000 הרץ (בטווח של 10-11 אוקטבות). אצל ילדים הגבול העליון מגיע ל-22,000 הרץ, עם הגיל הוא יורד. הרגישות הגבוהה ביותר נמצאה בטווח התדרים שבין 1000 ל-3000 הרץ. אזור זה מתאים לתדרים הנפוצים ביותר בדיבור ובמוזיקה האנושית.

מושג הסאונד והרעש. כוחו של הצליל.

צליל הוא תופעה פיזיקלית, שהיא התפשטות תנודות מכניות בצורה של גלים אלסטיים בתווך מוצק, נוזלי או גזי.כמו כל גל, צליל מאופיין באמפליטודה ובספקטרום התדרים. המשרעת של גל קול היא ההבדל בין ערכי הצפיפות הגבוהים והנמוכים ביותר. תדירות הקול היא מספר תנודות האוויר בשנייה. התדר נמדד בהרץ (Hz).

גלים בעלי תדרים שונים נתפסים אצלנו כקול בגובה שונה. צליל עם תדר מתחת ל-16 - 20 הרץ (טווח שמיעה אנושי) נקרא אינפרסאונד; מ-15 - 20 קילו-הרץ עד 1 ג'יגה-הרץ, - על-ידי אולטרסאונד, מ-1 ג'יגה-הרץ - על-ידי היפר-סאונד. בין צלילים נשמעיםפונטי (צלילי דיבור ופונמות המרכיבות דיבור בעל פה) וצלילים מוזיקליים (שממנו מורכבת מוזיקה). צלילים מוזיקליים מכילים לא אחד, אלא כמה צלילים, ולפעמים רכיבי רעש במגוון רחב של תדרים.

רעש הוא סוג של צליל שאנשים תופסים כלא נעים, מטריד או אפילו מתריס. כְּאֵבגורם שיוצר אי נוחות אקוסטית.

כדי לכמת צליל, משתמשים בפרמטרים ממוצעים, שנקבעים על בסיס חוקים סטטיסטיים. עוצמת הצליל היא מונח מיושן המתאר עוצמה דומה לעוצמת הצליל, אך אינה זהה. זה תלוי באורך הגל. יחידת עוצמת קול - bel (B). רמת קול לעתים קרובות יותרסך הכל נמדד בדציבלים (0.1B).אדם באמצעות אוזן יכול לזהות הבדל ברמת עוצמת הקול של כ-1 dB.

כדי למדוד רעש אקוסטי, סטיבן אורפילד ייסד את מעבדת אורפילד בדרום מיניאפוליס. כדי להשיג שקט יוצא דופן, נעשה שימוש בחדר במות פיברגלס אקוסטיות בעובי מטר, קירות כפולים מפלדה מבודדים, ובטון בעובי 30 ס"מ. החדר חוסם 99.99 אחוז מהצלילים החיצוניים וסופג צלילים פנימיים. תא זה משמש יצרנים רבים לבדיקת עוצמת הקול של המוצרים שלהם כגון מסתמי לב, צליל תצוגה טלפון נייד, החלף צליל בלוח המחוונים של המכונית. הוא משמש גם לקביעת איכות הצליל.

צלילים חוזק שונהיש השפעות שונות על גוף האדם. כך לצליל עד 40 dB יש אפקט מרגיע.מחשיפה לצליל של 60-90 dB, יש תחושת גירוי, עייפות, כאב ראש. צליל בעוצמה של 95-110 dB גורם להיחלשות הדרגתית של השמיעה, מתח נוירופסיכי ומחלות שונות.צליל מ-114 dB גורם לשיכרון קולי כמו שיכרון אלכוהול, משבש את השינה, הורס את הנפש, מוביל לחירשות.

ברוסיה יש נורמות סניטריות רמה מקובלתרמת רעש, כאשר עבור שטחים ותנאים שונים של נוכחות אדם, ניתנים ערכי הגבול של רמת הרעש:

על שטח המיקרו-מחוז, זה 45-55 dB;

· בכיתות בית הספר 40-45 dB;

בתי חולים 35-40 dB;

· בתעשייה 65-70 dB.

בלילה (23:00-07:00) רמות הרעש צריכות להיות נמוכות ב-10 dB.

דוגמאות לעוצמת קול בדציבלים:

רשרוש עלים: 10

מגורים: 40

שיחה: 40–45

משרד: 50–60

רעש בחנות: 60

טלוויזיה, צעקות, צחוק ממרחק של 1 מ': 70-75

רחוב: 70–80

מפעל (תעשייה כבדה): 70–110

מסור שרשרת: 100

שיגור סילון: 120–130

רעש בדיסקוטק: 175

תפיסה אנושית של צלילים

שמיעה היא היכולת של אורגניזמים ביולוגיים לתפוס צלילים עם איברי השמיעה.מקור הצליל מבוסס על תנודות מכניות של גופים אלסטיים. בשכבת האוויר הסמוכה ישירות לפני השטח של הגוף המתנודד, מתרחש עיבוי (דחיסה) ונדיר. הדחיסות והנדירות הללו מתחלפות בזמן ומתפשטות לצדדים בצורה של גל אורך אלסטי, המגיע לאוזן וגורם לתנודות לחץ תקופתיות בקרבתה המשפיעות על מנתח השמיעה.

אדם פשוטמסוגל לשמוע רעידות קול בטווח התדרים שבין 16-20 הרץ ל-15-20 קילו-הרץ.היכולת להבחין בתדרי קול תלויה מאוד באדם: גילו, מינו, הרגישות למחלות שמיעה, אימונים ועייפות שמיעה.

אצל בני אדם, איבר השמיעה הוא האוזן, הקולטת דחפים קוליים, ואחראית גם על מיקומו של הגוף במרחב ועל היכולת לשמור על שיווי משקל. זה איבר מזווג, אשר ממוקם בעצמות הזמניות של הגולגולת, מוגבל כלפי חוץ על ידי האפרכסות. הוא מיוצג על ידי שלוש מחלקות: האוזן החיצונית, התיכונה והפנימית, שכל אחת מהן מבצעת את הפונקציות הספציפיות שלה.

האוזן החיצונית מורכבת מהאפרכסת ומן השמיעה החיצונית. האפרכסת באורגניזמים חיים פועלת כמקלט של גלי קול, אשר מועברים לאחר מכן אל פנים מכשיר השמיעה. ערכה של האפרכסת בבני אדם הוא הרבה פחות מאשר בבעלי חיים, ולכן בבני אדם היא כמעט ללא תנועה.

קפלי האפרכסת האנושית מכניסים עיוותים קטנים בתדר לצליל הנכנס לתעלת האוזן, בהתאם בלוקליזציה האופקית והאנכית של הצליל. אז המוח מקבל מידע נוסףכדי לאתר את מקור הקול. אפקט זה משמש לעתים באקוסטיקה, כולל ליצירת תחושה של צליל היקפי בעת שימוש באוזניות או במכשירי שמיעה. המטוס השמיעתי החיצוני מסתיים בצורה עיוורת: הוא מופרד מהאוזן התיכונה על ידי קרום התוף. נתפס אֲפַרכֶּסֶתגלי קול פוגעים בעור התוף וגורמים לו לרטוט. בתורו, תנודות הקרום התוף מועברות לאוזן התיכונה.

החלק העיקרי של האוזן התיכונה הוא חלל התוף - חלל קטן של כ-1 ס"מ³, הממוקם בעצם הטמפורלית. יש כאן שלוש עצמות שמע: הפטיש, הסדן והערימה - הן מחוברות זו לזו ולאוזן הפנימית (חלון הפרוזדור), הן מעבירות תנודות קול מהאוזן החיצונית אל הפנימית, תוך הגברה שלהן. חלל האוזן התיכונה מחובר ללוע האף באמצעות צינור האוסטכיאן, שדרכו משתווה לחץ האוויר הממוצע בתוך ומחוץ לקרום התוף.

האוזן הפנימית, בגלל צורתה המורכבת, נקראת מבוך. המבוך הגרמי מורכב מהפרוזדור, השבלול והתעלות החצי-מעגליות, אך רק השבלול קשור ישירות לשמיעה, שבתוכה יש תעלה קרומית מלאה בנוזל, שעל הדופן התחתון שלה יש מנגנון קולטן של מנתח השמיעה. מכוסה בתאי שיער. תאי שיער קולטים תנודות בנוזל הממלא את התעלה. כל תא שיער מכוון לתדר צליל ספציפי.

איבר השמיעה האנושי פועל באופן הבא. האפרכסות קולטות את תנודות גל הקול ומכוונות אותן אל תעלת האוזן. דרכו נשלחות רעידות לאוזן התיכונה ומגיעות לעור התוף גורמות לרעידות שלה. דרך מערכת עצמות השמיעה, תנודות מועברות הלאה - לאוזן הפנימית (רעידות קול מועברות לקרום החלון הסגלגל). תנודות הממברנה גורמות לנוזל שבשבלול לנוע, מה שבתורו גורם לרטיטה של ​​קרום הבסיס. כאשר הסיבים נעים, השערות של תאי הקולטן נוגעות בקרום המוח. עירור מתרחש בקולטנים, אשר בסופו של דבר מועבר דרך עצב השמיעה למוח, שם דרך האמצע וה דיאנצפלוןעירור נכנס לאזור השמיעה של קליפת המוח, הממוקם באונות הטמפורליות. הנה ההבחנה הסופית בין אופי הצליל, הטון, הקצב, החוזק, הגובה והמשמעות שלו.

השפעת הרעש על בני אדם

קשה להפריז בהשפעת הרעש על בריאות האדם. רעש הוא אחד מאותם גורמים שאי אפשר להתרגל אליהם. רק לאדם נראה שהוא רגיל לרעש, אבל זיהום אקוסטי, הפועל ללא הרף, הורס את בריאות האדם. רעש גורם לתהודה איברים פנימיים, שוחק אותם בהדרגה בצורה בלתי מורגשת עבורנו. לא בכדי בימי הביניים הייתה הוצאה להורג "מתחת לפעמון". זמזום צלצול הפעמון ייסר והרג לאט את הנידון.

במשך זמן רבהשפעת הרעש על גוף האדם לא נחקרה במיוחד, אם כי כבר בעת העתיקה ידעו על נזקו. נכון לעכשיו, מדענים במדינות רבות בעולם עורכים מחקרים שונים כדי לקבוע את השפעת הרעש על בריאות האדם. קודם כל, מערכות העצבים, הלב וכלי הדם ואיברי העיכול סובלים מרעש.קיים קשר בין תחלואה ומשך שהייה בתנאי זיהום אקוסטי. עלייה במחלות נצפית לאחר חיים של 8-10 שנים בחשיפה לרעש בעוצמה מעל 70 dB.

רעש ממושך משפיע לרעה על איבר השמיעה, ומפחית את הרגישות לצליל.חשיפה קבועה וארוכת טווח רעש ייצורב-85-90 dB מוביל להופעת אובדן שמיעה ( אובדן הדרגתישמיעה). אם עוצמת הצליל היא מעל 80 dB, קיימת סכנה לאובדן רגישות של ה-villi הממוקם באוזן התיכונה - תהליכים של עצבי השמיעה. מותם של מחציתם עדיין אינו מוביל לירידה ניכרת בשמיעה. ואם ימותו יותר ממחציתו, יצלול אדם לעולם שבו רשרוש העצים וזמזום הדבורים לא נשמע. עם אובדן כל שלושים אלף הווילי השמיעה, אדם נכנס לעולם השתיקה.

לרעש יש השפעה מצטברת, כלומר. גירוי אקוסטי, המצטבר בגוף, מדכא יותר ויותר את מערכת העצבים. לכן, לפני אובדן שמיעה מחשיפה לרעש, הפרעה תפקודית של המרכזי מערכת עצבים. במיוחד השפעה רעהרעש משפיע על הפעילות הנוירו-פסיכית של הגוף. התהליך של מחלות נוירו-פסיכיאטריות גבוה יותר בקרב אנשים העובדים בתנאי רעש מאשר בקרב אנשים העובדים בתנאי קול רגילים. כל סוגי הפעילות האינטלקטואלית מושפעים, מצב הרוח מחמיר, לפעמים יש תחושת בלבול, חרדה, פחד, פחד, ובעוצמה גבוהה - תחושת חולשה, כמו לאחר הלם עצבי חזק. בבריטניה, למשל, אחד מכל ארבעה גברים ואחת מכל שלוש נשים סובלים מנוירוזה עקב רמות רעש גבוהות.

הרעשים גורמים הפרעות תפקודיות של מערכת הלב וכלי הדם. שינויים המתרחשים במערכת הלב וכלי הדם האנושית בהשפעת רעש יש התסמינים הבאים: כְּאֵבבאזור הלב, דפיקות לב, חוסר יציבות בדופק ו לחץ דם, לפעמים יש נטייה לעוויתות של נימי הגפיים וקרקעית העין. שינויים תפקודיים המתרחשים במערכת הדם בהשפעת רעש עז, לאורך זמן, עלולים להוביל לשינויים מתמשכים בטונוס כלי הדם, התורמים להתפתחות יתר לחץ דם.

בהשפעת רעש, פחמימות, שומן, חלבון, שינויים בחילוף החומרים של מלח, המתבטאים בשינוי בהרכב הביוכימי של הדם (רמות הסוכר בדם יורדות). לרעש יש השפעה מזיקה על מנתחים חזותיים וויסטיבולריים, מפחית את פעילות הרפלקסמה שמוביל לרוב לתאונות ופציעות. ככל שעוצמת הרעש גבוהה יותר, כך איש גרוע יותררואה ומגיב למה שקורה.

רעש משפיע גם על היכולת לפעילות אינטלקטואלית וחינוכית. למשל, הישגי התלמידים. ב-1992, במינכן, הועבר שדה התעופה לחלק אחר של העיר. והתברר שהתלמידים שגרו ליד שדה התעופה הישן, שלפני סגירתו הראו ביצועים גרועים בקריאה וזכירת מידע, בשתיקה החלו להראות הרבה הציונים הגבוהים ביותר. אבל בבתי הספר של האזור שאליו הועבר שדה התעופה, הביצועים הלימודיים, להיפך, החמירו, והילדים קיבלו תירוץ חדש לציונים גרועים.

חוקרים מצאו שרעש יכול להרוס תאי צמחים. לדוגמה, ניסויים הראו שצמחים המופגזים בצלילים מתייבשים ומתים. סיבת המוות היא שחרור יתר של לחות דרך העלים: כאשר רמת הרעש עולה על גבול מסוים, הפרחים ממש יוצאים עם דמעות. הדבורה מאבדת את יכולת הניווט ומפסיקה לעבוד עם רעש של מטוס סילון.

מוזיקה מודרנית רועשת מאוד גם מקהה את השמיעה, גורמת מחלות עצבים. אצל 20 אחוז מהצעירים והצעירות שמאזינים לעתים קרובות למוזיקה עכשווית אופנתית, השמיעה התבררה כקהה באותה מידה כמו אצל בני 85. מסוכנים במיוחד הם נגנים ודיסקוטקים לבני נוער. בדרך כלל, רמת הרעש בדיסקוטק היא 80–100 dB, אשר דומה לרמת הרעש של תנועה כבדה או סילון טורבו הממריא למרחק של 100 מ'. עוצמת הקול של הנגן היא 100-114 dB. הג'ק הפאמר פועל בצורה מחרישת אוזניים כמעט באותה מידה. עור התוף בריא יכול לסבול נפח נגן של 110 dB למשך 1.5 דקות לכל היותר ללא נזק. מדענים צרפתים מציינים כי ליקויי שמיעה במאה שלנו מתפשטים באופן פעיל בקרב צעירים; ככל שהם מזדקנים, סביר יותר שהם ייאלצו להשתמש עזרי שמיעה. אפילו רמת נפח נמוכה מפריעה לריכוז במהלך העבודה הנפשית. מוזיקה, גם אם היא שקטה מאוד, מפחיתה את תשומת הלב - יש לקחת זאת בחשבון כשעושים שיעורי בית. ככל שהקול מתגבר, הגוף משחרר הרבה הורמוני לחץ, כמו אדרנלין. יחד עם זאת, הם מצטמצמים כלי דםמאט את יציאות המעיים. בעתיד, כל זה יכול להוביל להפרות של הלב ומחזור הדם. אובדן שמיעה כתוצאה מרעש הוא מחלה חשוכת מרפא. זה כמעט בלתי אפשרי לתקן עצב פגוע בניתוח.

אנו מושפעים לרעה לא רק מהצלילים שאנו שומעים, אלא גם מאלה שנמצאים מחוץ לטווח השמיעה: קודם כל, אינפרסאונד. אינפרסאונד בטבע מתרחש במהלך רעידות אדמה, מכות ברק ורוחות חזקות. בעיר מקורות אינפרסאונד הם מכונות כבדות, מאווררים וכל ציוד רוטט . אינפרסאונד ברמה של עד 145 dB גורם ללחץ פיזי, עייפות, כאבי ראש, הפרעה במנגנון הוסטיבולרי. אם האינפראסאונד חזק וארוך יותר, אזי אדם עלול להרגיש תנודות בחזה, יובש בפה, ליקוי ראייה, כאבי ראש וסחרחורת.

הסכנה של אינפרסאונד היא שקשה להתגונן מפניו: בניגוד לרעש רגיל, כמעט בלתי אפשרי לקלוט אותו ומתפשט הרבה יותר. כדי לדכא אותו, יש צורך להפחית את הסאונד במקור עצמו בעזרת ציוד מיוחד: משתיקי קול.

שתיקה מוחלטת פוגעת גם בגוף האדם.אז, עובדי לשכת עיצוב אחת, שהייתה לה בידוד קול מצוין, כבר שבוע לאחר מכן החלו להתלונן על חוסר האפשרות לעבוד בתנאים של שקט מעיק. הם היו עצבניים, איבדו את כושר העבודה שלהם.

דוגמה ספציפית להשפעת הרעש על אורגניזמים חיים יכולה להיחשב לאירוע הבא. אלפי אפרוחים שלא בקעו מתו כתוצאה מחפירה שביצעה חברת Moebius הגרמנית בהוראת משרד התחבורה של אוקראינה. הרעש מציוד העבודה נמשך 5-7 ק"מ, טיוח השפעה שליליתלשטחים הסמוכים של שמורת הדנובה הביוספרית. נציגי שמורת הדנובה הביוספרית ו-3 ארגונים נוספים נאלצו להצהיר בכאב על מותה של כל המושבה של הזרונים המגוונים והחצ'קונים המצויים, שהיו ממוקמים על שפיץ פתחיה. דולפינים ולווייתנים נשטפים על החוף צלילים חזקיםסונאר צבאי.

מקורות רעש בעיר

לצלילים יש את ההשפעה המזיקה ביותר על אדם בערים גדולות. אבל גם בכפרים בפרברים, אפשר לסבול מזיהום רעש הנגרם מהמכשירים הטכניים הפועלים של השכנים: מכסחת דשא, מחרטה או מרכז מוזיקה. הרעש מהם עלול לחרוג מהנורמות המקסימליות המותרות. ובכל זאת זיהום הרעש העיקרי מתרחש בעיר. ברוב המקרים, המקור הוא כלי רכב. העוצמה הגדולה ביותר של הצלילים מגיעה מכבישים מהירים, רכבות תחתיות וחשמליות.

הובלה מוטורית. רמות הרעש הגבוהות ביותר נצפו ברחובות הראשיים של הערים. עוצמת התנועה הממוצעת מגיעה ל-2000-3000 כלי רכב בשעה ויותר, ורמות הרעש המקסימליות הן 90-95 dB.

רמת הרעש ברחוב נקבעת על פי העוצמה, המהירות וההרכב זרימת תנועה. בנוסף, רמת הרעש ברחוב תלויה בהחלטות תכנוניות (פרופיל אורך ורוחב של רחובות, גובה וצפיפות הבניין) ובמרכיבי נוף כגון כיסוי כבישים ונוכחות של שטחים ירוקים. כל אחד מהגורמים הללו יכול לשנות את רמת רעשי התנועה עד ל-10 dB.

בעיר תעשייתית נפוץ אחוז גבוה של הובלת מטענים בכבישים מהירים. העלייה בזרימה הכללית של כלי רכב, משאיות, בעיקר משאיות כבדות עם מנועי דיזל, מביאה לעלייה ברמות הרעש. הרעש המתרחש על הכביש המהיר משתרע לא רק לשטח הסמוך לכביש המהיר, אלא עמוק לתוך בנייני מגורים.

הובלה ברכבת. העלייה במהירות הרכבת מובילה גם לעלייה משמעותית ברמות הרעש באזורי מגורים הממוקמים לאורך קווי הרכבת או בסמוך למגרשי הסדר. רמת לחץ הקול המקסימלית במרחק של 7.5 מ' מרכבת חשמלית בתנועה מגיעה ל-93 dB, מרכבת נוסעים - 91, מרכבת משא -92 dB.

הרעש שנוצר ממעבר רכבות חשמליות מתפשט בקלות בשטח פתוח. אנרגיית הקול יורדת באופן משמעותי ביותר במרחק של 100 מ' הראשונים מהמקור (ב-10 dB בממוצע). במרחק של 100-200 הפחתת הרעש היא 8 dB, ובמרחק של 200 עד 300 רק 2-3 dB. המקור העיקרי לרעש הרכבת הוא השפעת המכוניות בעת נסיעה במפרקים ובמסילות לא אחידות.

מכל סוגי התחבורה העירונית החשמלית הרועשת ביותר. גלגלי הפלדה של חשמלית בעת תנועה על מסילות יוצרים רמת רעש גבוהה ב-10 dB מגלגלי מכוניות במגע עם אספלט. החשמלית יוצרת עומסי רעש כשהמנוע פועל, דלתות נפתחות ואותות קול. רמת הרעש הגבוהה מתנועת החשמליות היא אחת הסיבות העיקריות לצמצום קווי החשמלית בערים. עם זאת, לחשמלית יש גם מספר יתרונות, כך שבאמצעות הפחתת הרעש שהיא יוצרת היא יכולה לנצח בתחרות עם אמצעי תחבורה אחרים.

חשיבות רבהיש חשמלית אקספרס. זה יכול לשמש בהצלחה כאמצעי התחבורה העיקרי בערים קטנות ובינוניות, ובערים גדולות - כעירוני, פרברי ואפילו בין עירוני, לתקשורת עם אזורי מגורים חדשים, אזורי תעשייה, שדות תעופה.

תחבורה אווירית. התחבורה האווירית תופסת חלק ניכר במשטר הרעש של ערים רבות. לעתים קרובות, שדות תעופה אזרחית ממוקמים בסמיכות לאזורי מגורים, ונתיבי אוויר עוברים על פני התנחלויות רבות. רמת הרעש תלויה בכיוון מסלולי ההמראה ומסלולי הטיסה של המטוסים, בעוצמת הטיסות במהלך היום, בעונות השנה ובסוגי המטוסים המבוססים בשדה תעופה זה. בהפעלה אינטנסיבית מסביב לשעון של שדות תעופה, רמות הקול המקבילות באזור מגורים מגיעות ל-80 dB ביום, 78 dB בלילה, ורמות הרעש המקסימליות נעות בין 92 ל-108 dB.

מפעלים תעשייתיים. מפעלי תעשייה הם מקור לרעש גדול באזורי מגורים בערים. הפרה של המשטר האקוסטי מצוינת במקרים שבהם השטח שלהם הוא ישירות לאזורי מגורים. המחקר של רעש מעשה ידי אדם הראה שהוא קבוע ורחב פס מבחינת אופי הסאונד, כלומר. צליל של גוונים שונים. הרמות המשמעותיות ביותר נצפות בתדרים של 500-1000 הרץ, כלומר באזור הרגישות הגבוהה ביותר של איבר השמיעה. מותקן בסדנאות ייצור מספר גדול שלסוגים שונים של ציוד טכנולוגי. אז ניתן לאפיין סדנאות אריגה ברמת צליל של 90-95 dB A, חנויות מכניות וכלים - 85-92, חנויות פרזול עיתונות - 95-105, חדרי מכונות של תחנות מדחס - 95-100 dB.

מכשירי חשמל לבית. עם תחילתו של העידן הפוסט-תעשייתי, יותר ויותר מקורות לזיהום רעש (כמו גם אלקטרומגנטי) מופיעים בתוך ביתו של אדם. מקור הרעש הזה הוא ציוד ביתי ומשרדי.

עבור ההתמצאות שלנו בעולם הסובב אותנו, השמיעה ממלאת תפקיד זהה לראייה. האוזן מאפשרת לנו לתקשר אחד עם השני באמצעות צלילים; יש לה רגישות מיוחדת לתדרי הקול של הדיבור. בעזרת האוזן, אדם קולט תנודות קול שונות באוויר. רעידות המגיעות מעצם (מקור קול) מועברות דרך האוויר, הממלא תפקיד של משדר קול, ונתפסות על ידי האוזן. האוזן האנושית קולטת תנודות אוויר בתדר של 16 עד 20,000 הרץ. רעידות בתדירות גבוהה יותר הן קוליות, אבל אוזן אנושיתלא קולט אותם. היכולת להבחין בגוונים גבוהים פוחתת עם הגיל. היכולת לקלוט קול בשתי אוזניים מאפשרת לקבוע היכן הוא נמצא. באוזן, תנודות האוויר מומרות לדחפים חשמליים, הנתפסים על ידי המוח כקול.

באוזן יש גם איבר לתפיסת תנועת הגוף ומיקומו בחלל - מנגנון וסטיבולרי. המערכת הווסטיבולרית ממלאת תפקיד חשוב בהתמצאות המרחבית של האדם, מנתחת ומעבירה מידע על תאוצות והאטות של תנועות ישר וסיבוביות, כמו גם שינויים במיקום הראש במרחב.

מבנה האוזן

מבוסס מבנה חיצוניהאוזן מחולקת לשלושה חלקים. שני החלקים הראשונים של האוזן, החיצוני (החיצוני) והאמצעי, מוליכים קול. החלק השלישי - האוזן הפנימית - מכיל תאי שמיעה, מנגנונים לתפיסה של כל שלוש תכונות הצליל: גובה הצליל, חוזק וגוון.

האוזן החיצונית- נקרא החלק הבולט של האוזן החיצונית אֲפַרכֶּסֶת, הבסיס שלה הוא רקמה תומכת חצי קשיחה - סחוס. למשטח הקדמי של האפרכסת יש מבנה מורכב וצורה לא עקבית. הוא מורכב מסחוס ורקמה סיבית, למעט החלק התחתון - האונה (תנוך האוזן) שנוצרה על ידי רקמת שומן. בבסיס האפרכסת יש שרירי אוזניים קדמיים, עליונים ואחוריים, שתנועותיהם מוגבלות.

בנוסף לתפקוד האקוסטי (תופס קול), האפרכסת מבצעת תפקיד מגן, המגן על תעלת השמע לתוך עור התוף מפני השפעות מזיקותסביבה (חדירת מים, אבק, זרמי אוויר חזקים). גם הצורה וגם הגודל של האפרכסת הם אינדיבידואלים. אורך האפרכסת אצל גברים 50-82 מ"מ והרוחב 32-52 מ"מ; אצל נשים הממדים מעט יותר קטנים. על שטח קטן של האפרכסת, כל הרגישות של הגוף והאיברים הפנימיים מיוצגת. לכן, ניתן להשתמש בו כדי להשיג ביולוגית מידע חשובעל מצבו של כל איבר. האפרכסת מרכזת את תנודות הקול ומכוונת אותן לפתח השמיעה החיצוני.

תעלת שמיעה חיצוניתמשמש להובלת תנודות קול של אוויר מהאפרכסת אל עור התוף. אורך השמיעה החיצוני הוא 2 עד 5 ס"מ. נוצר השליש החיצוני שלו רקמת סחוס, וה- 2/3 הפנימי - עצם. בשר השמע החיצוני מעוקל בקשתי בכיוון העליון-אחורי, ומתיישר בקלות כאשר האפרכסת נמשכת למעלה ואחורה. בעור תעלת האוזן יש בלוטות מיוחדות המפרישות סוד צהבהב (שעוות אוזניים), שתפקידו להגן על העור מפני זיהום חיידקי וחלקיקים זרים (חרקים).

תעלת השמע החיצונית מופרדת מהאוזן התיכונה על ידי קרום התוף, אשר תמיד נסוג פנימה. זוהי לוחית רקמת חיבור דקה, מכוסה מבחוץ באפיתל מרובד, ובפנים בקרום רירי. תעלת השמע החיצונית מוליכה תנודות קול לקרום התוף, המפריד בין האוזן החיצונית לחלל התוף (אוזן תיכונה).

האוזן התיכונה, או חלל התוף, הוא תא קטן מלא באוויר שנמצא בפירמידה של עצם הטמפורלית ומופרד מתעלת השמע החיצונית על ידי קרום התוף. לחלל זה יש קירות גרמיים וקומיים (עור התוף).

עור התוףהוא ממברנה לא פעילה בעובי 0.1 מיקרומטר, השזורה מסיבים העוברים בכיוונים שונים ונמתחים בצורה לא אחידה באזורים שונים. בשל מבנה זה, לממברנה התוף אין תקופת תנודות משלה, דבר שיוביל להגברה של אותות קול העולים בקנה אחד עם התדירות של תנודות טבעיות. הוא מתחיל להתנודד תחת פעולת תנודות הקול העוברות דרך בשר השמיעה החיצוני. דרך החור פנימה קיר אחוריהקרום התוף מתקשר עם מערת המסטואיד.

הפתח של צינור השמיעה (אוסטכיאן) ממוקם בדופן הקדמית של חלל התוף ומוביל לחלק האף של הלוע. בשל כך, אוויר אטמוספרי יכול להיכנס לחלל התוף. בדרך כלל, הפתח של צינור האוסטכיאן סגור. הוא נפתח בזמן בליעה או פיהוק, עוזר להשוות את לחץ האוויר על עור התוף מהצד של חלל האוזן התיכונה ומפתח השמיעה החיצוני, ובכך מגן עליו מפני קרעים המובילים לאובדן שמיעה.

בחלל התוף שוכב עצמות השמיעה. הם קטנים מאוד ומחוברים בשרשרת הנמשכת מהקרום התוף ועד לדופן הפנימית של חלל התוף.

העצם החיצונית ביותר פטיש- הידית שלו מחוברת לעור התוף. ראש ה- malleus מחובר לאינקוס, המפרק עם הראש בצורה נעה רְכוּבָּה.

עצמות השמיעה נקראות כך בגלל צורתן. העצמות מכוסות בקרום רירי. שני שרירים מווסתים את תנועת העצמות. חיבור העצמות הוא כזה שהוא תורם לעלייה בלחץ גלי הקול על קרום החלון הסגלגל פי 22, מה שמאפשר לגלי קול חלשים להניע את הנוזל. שַׁבְּלוּל.

אוזן פנימיתסגורה בעצם הטמפורלית והיא מערכת של חללים ותעלות הממוקמות בחומר העצם של החלק הפטרוסי של העצם הטמפורלית. יחד, הם יוצרים מבוך גרמי, שבתוכו מבוך קרומי. מבוך עצמותהם חללים גרמיים צורות שונותומורכב מהפרוזדור, שלוש תעלות חצי מעגליות והשבלול. מבוך קרומימורכב ממערכת מורכבת של התצורות הממברניות המשובחות ביותר הממוקמות במבוך הגרמי.

כל חללי האוזן הפנימית מלאים בנוזל. בתוך המבוך הממברני נמצאת האנדולימפה, והנוזל השוטף את המבוך הממברני מבחוץ הוא רימפה ודומה בהרכבו לנוזל המוח. האנדולימפה שונה מרימפה (יש בה יותר יוני אשלגן ופחות יוני נתרן) - היא נושאת מטען חיובי ביחס לרימפה.

פְּרוֹזדוֹר- החלק המרכזי של מבוך העצם, המתקשר עם כל חלקיו. מאחורי הפרוזדור שלוש תעלות גרמיות חצי מעגליות: עליונה, אחורית ולרוחב. התעלה החצי-עגולה הרוחבית שוכנת אופקית, שתי האחרות נמצאות בזוית ישרה אליה. לכל ערוץ יש חלק מורחב - אמפולה. בתוכו יש אמפולה קרומית מלאה באנדולימפה. כאשר האנדולימפה נעה במהלך שינוי במיקום הראש בחלל, קצות העצבים מגורים. סיבי העצבים נושאים את הדחף אל המוח.

שַׁבְּלוּלהוא צינור ספירלה היוצר שניים וחצי סיבובים סביב מוט עצם בצורת חרוט. זהו החלק המרכזי של איבר השמיעה. בתוך התעלה הגרמית של השבלול יש מבוך קרומי, או צינור שבלול, אליו מתקרבים קצוות החלק השבלולי של עצב הגולגולת השמיני.

העצב הוסטיבולוקוקליארי מורכב משני חלקים. החלק הוסטיבולרי מוליך דחפים עצביים מהפרוזדור והתעלות החצי-מעגליות אל הגרעינים הווסטיבולריים של ה-pons וה-medulla oblongata ובהמשך אל המוח הקטן. החלק השבלולי מעביר מידע לאורך הסיבים הבאים מהאיבר הספירלי (קורטי) אל גרעיני תא השמע ולאחר מכן - באמצעות סדרה של מתגים במרכזים התת-קורטיקליים - אל הקורטקס העליון. אונה רקתיתההמיספרות המוחיות.

מנגנון התפיסה של תנודות קול

צלילים מופקים על ידי רעידות באוויר ומוגברים באפרכסת. לאחר מכן, גל הקול מועבר דרך תעלת השמיעה החיצונית אל עור התוף, וגורם לו לרטוט. הרטט של קרום התוף מועבר לשרשרת עצמות השמיעה: פטיש, סדן וסט. בסיס המדרגה מקובע לחלון הפרוזדור בעזרת רצועה אלסטית, שבגללה הרעידות מועברות לפרילימפה. בתורו, דרך הקיר הקרומי של צינור השבלול, תנודות אלה עוברות לאנדולימפה, שתנועתה גורמת לגירוי של תאי הקולטנים של איבר הספירלה. המתקבל דחף עצביעוקב אחר הסיבים של החלק השבלולי של העצב הוסטיבולוקוקליארי אל המוח.

תרגום של צלילים הנתפסים על ידי האוזן כנעימים ו אִי נוֹחוּתמתרחש במוח. גלי קול לא סדירים יוצרים תחושות של רעש, בעוד שגלים רגילים וקצביים נתפסים כצלילים מוזיקליים. צלילים מתפשטים במהירות של 343 קמ"ש בטמפרטורת אוויר של 15-16ºС.

פרסומים קשורים