Кількість інформації, яку мозок отримує за допомогою органу слуху, значно менша за зорову. Найперше, від нормального функціонування слухового аналізатора залежить розвиток мовлення, яке має вирішальний вплив на психічний стан дитини, а також від цього безпосередньо залежать успіхи у процесі навчання та засвоєння навчального матеріалу.

За допомогою слухового аналізатора людина сприймає і розрізняє звукові хвилі, які містять почергові згущення і розрідження повітря.

Слуховий аналізатор складається з трьох відділів: периферичного ― рецепторного апарату, що міститься у внутрішньому вусі; провідного ― шляхів, представлених восьмою парою черепномозкових (слухових) нервів; центру слуху у скроневій частці кори великих півкуль. Слухові рецептори (фонорецептори) містяться в завитці внутрішнього вуха, що розташований у піраміді скроневої кістки. Звукові коливання, перед тим як дійти до слухових рецепторів, рухаються через цілу систему звукопровідних та звукопідсилювальних частин.

До периферичного відділу слухового аналізатору належать зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо з кортієвим органом (рис. 24).

Зовнішнє вухо містить вушну раковину і зовнішній слуховий прохід. Вушна раковина утворена еластичним хрящем і зовні вкрита шкірою. Внизу доповнена складкою мочкою, яка заповнена жировою тканиною. Вушна раковина вловлює звуки, концентрує звукові хвилі, спрямовує їх у зовнішній слуховий прохід до барабанної перетинки. Зовнішній слуховий прохід має довжину2,5 см, висланий тонкою шкірою з тонким волоссям і видозміненими потовими залозами, які виробляють вушну сірку, що містить жирові клітини та пігмент.

Волоски і вушна сірка виконують захисну роль. У вусі відбувається посилення звукових коливань у 2-2,5 рази.

Будова вуха

Рис. 24. Будова вуха: 1 – вушна раковина; 2 – зовнішній слуховий хід; 3 – барабанна перетинка; 4 – молоточок; 5 – коваделко; 6 – стремінце; 7 – півколовий канал; 8 – завитка; 9 – драбинка переддвер’я;10 – перетинчастий канал; 11 – барабанна драбинка (нижній канал); 12 – слуховий (кортів орган); 13 – євстахієва труба

У дітей до одного року зовнішній слуховий прохід складається з хрящової тканини, і тільки у наступні роки основа зовнішнього слухового проходу костеніє.

Середнє вухо містить барабанну перетинку, барабанну порожнину і євстахієву (слухову) трубу. Барабанна перетинка – це тонка сполучнотканинна перетинка товщиною до0,1 мм, яка розташована на межі між зовнішнім і середнім вухом, зовні вкрита епітелієм, а зсередини слуховою оболонкою.

Барабанна перетинка новонародженого товща, ніж у дорослого, і розташована майже горизонтально.

Звукові коливання, що підходять до барабанної перетинки, змушують її коливатися з тією ж самою частотою. Із внутрішнього боку перетинки знаходиться барабанна порожнина, всередині якої розташовано ланцюг з’єднаних між собою кісточок: молоточок, коваделко і стремінце. Через системи слухових кісточок коливання барабанної перетинки передаються у внутрішнє вухо. Слухові кісточки забезпечують збільшення (у 20 разів) тиску звукової хвилі на мембрану овального вікна та зменшують надмірну амплітуду звукових хвиль при дії сильного звуку.

Барабанна порожнина з´єднана з носоглоткою за допомогою євстахієвої труби, довжина якої35 мм, ширина –2 мм. ЇЇ вистилає слизова оболонка з миготливим епітелієм, містить слизові залози та лімфатичні вузли (фолікули). Вона служить для доступу повітря із глотки у барабанну порожнину та вирівнює його тиск ззовні та зсередини на барабанну перетинку.

Порожнина середнього вуха у новонароджених заповнена амніотичною рідиною, що утруднює коливання слухових кісточок. Поступово ця рідина розсмоктується, і замість неї із носоглотки через євстахієву трубу проникає повітря. Слухова труба у дітей ширша і коротша, ніж у дорослих, що створює особливі умови для попадання мікробів, слизу і рідини під час зригування, блювання, нежиті у порожнину середнього вуха, чим і спричиняє його запалення (отит).

Внутрішнє вухо міститься у піраміді скроневої кістки та являє собою кістковий лабіринт, всередині якого є перетинчастий лабіринт із сполучної тканини. Між кістковим і перетинчастим лабіринтом міститься рідина — перилімфа, а всередині перетинчастого лабіринту ендолімфа.

Кістковий лабіринт складається з трьох відділів: завитка, переддвер´я, півколових каналів. Кісткове переддвер’я утворює середню частину лабіринту та має овальне (закрите стремінцем) і кругле (закрите рухомою вторинною барабанною перетинкою) вікна, які з’єднують переддвер’я з барабанною порожниною середнього вуха.

Завитка – конічна спіральна трубка, що робить два з половиною витка навколо своєї осі, поступово звужуючись до верхівки. Порожнина завитки поділяється рейснеровою та основною мембранами на 3-и канали: верхній вестибулярний і нижній барабанний, що містять перилімфу, і середній, який заповнений ендолімфаю.

В ендолімфатичному середньому каналі завитки на основній мембрані розташований звукосприймальний апарат кортієв орган. Він складається з 3-4 рядів рецепторних клітин, загальна кількість яких досягає 24 тис. Кожна рецепторна клітина має від 30 до 120 тонких волосків – мікроворсинок, які вільно закінчуються і омиваються ендолімфою. Закінчення слухового нерва зв’язані з волосковими клітинами. Слуховий нерв має близько 3000 волокон, основна мембрана біля основи завитки вужча, а біля верхівки – ширша. Над волосковими клітинами впродовж завиткового протоку розташована покривна мембрана, вільний край якої обернено всередину протоку, а другий прикріплено до основної мембрани.

Завитковий орган починає функціонувати від дня народження дитини.

Механізм сприйняття звуків. Для слухового аналізатора звук є адекватним подразником. Звук – коливальний рух пружного середовища, одним із видів якого є повітря. Звук розповсюджується у вигляді звукових хвиль — поздовжніх коливань середовища. Сила звуку залежить від розмаху (амплітуди) коливань повітряних частинок. Звук характеризується тембром або забарвленням. Рівень звукового тиску виражається у децибелах (дБ). Наприклад, інтенсивність тихого шепоту на відстані1,5 м рівна 10 дБ, голосна розмова – 60 дБ, максимальний рівень голосності, що викликає больові відчуття – 140 дБ.

Одиницею частоти коливань є герц (Гц). 1 Гц – одне коливання (період) звукових хвиль за 1 с. Людське вухо сприймає звукові коливання у межах 16-20000 Гц. Звук, утворений періодичною частотою коливань від 1000 до 4000 Гц (звуки мовлення), найбільш чутливих для вуха людини, називається тоном. Шуми – це неперіодичні вібрації повітря, води й іншого пружного середовища. Тони бувають низькі, середні та високі. Основною характеристикою кожного звукового тону є довжина звукової хвилі, якій відповідає певна кількість коливань за сек. Чим більша частота коливань звукових хвиль, тим вищий тон і навпаки, чим менше частота звуку, тим нижчий тон. Довжину звукової хвилі визначають відстанню, яку проходить звук за сек., поділену на кількість повних коливань, що їх здійснює тіло, яке звучить, за сек. Інфразвуки – це звуки з частотою нижче 16 Гц. Звуки з частотою вище 20000 Гц називаються ультразвуками, їх людина не чує.

У новонароджених спостерігається відносна глухота, яка пов´язана з особливостями будови їхнього вуха. Цілком виразним слух у дітей стає на кінець 2-го початок 3-го місяця. На другому місяці життя дитина якісно диференціює різні звуки, у 3-4 місяці розрізняє висоту звуку в межах від 1 до 4 октав, в 4-5 місяців звуки стають умовнорефлекторними подразниками. До 1-2 років діти диференціюють майже всі звуки.

У дорослої людини поріг чутливості дорівнює 10-12 дБ, у дітей 6-9 років 17-24 дБ, у 10-12 років — 14-19 дБ. Найбільша гострота слуху досягається з настанням середнього і старшого шкільного віку. Низькі тони діти сприймають краще, ніж високі.

У дітей верхня межа слуху – 22000 коливань за 1 сек. У людей похилого віку здатність сприймати звук не більш 15000-13000 коливань в 1 сек.

Повітряні звукові хвилі, які потрапляють у зовнішній слуховий прохід, зумовлюють коливання барабанної перетинки. Коливання барабанної перетинки передається слуховим кісточкам, рух яких викликає вібрацію стремінця, що закриває овальне вікно. Рух стремінця овального вікна визиває коливання перелімфи, які передаються ендолімфі середнього завиткового каналу.

За резонансною теорією, яку запропонував у 1863 році Гельмгольц, коливання ендолімфи спричиняють коливання основної пластинки, волокна якої мають різну довжину, настроєні на різні тони і становлять собою набір резонаторів, що звучать в унісон різним звуковим коливанням. Найкоротші хвилі сприймаються біля основи завитки, а найдовші біля верхівки. Під час коливання відповідних резонуючих ділянок основної пластинки, вона з визначеною силою та частотою торкається мікроворсинок рецепторних клітин, які переходять у стан збудження – виникає рецепторний потенціал (нервовий імпульс).

Провідниковий і кірковий відділи слухового аналізатору. Слуховий нервовий імпульс з рецепторних клітин передається наступним нервовим клітинам, які лежать у спіральному вузлі завитку, а їх аксони утворюють слуховий нерв. Далі імпульси по волокнам завиткового нерву поступають до мозку, до ядер, розташованих у мосту. Аксони клітин цих ядер прямують до підкоркових слухових центрів, у яких підсвідомо сприймаються слухові імпульси (рис. 25). Підкірковими центрами слуху є бугри середнього мозку і клітинні тіла забугор’я проміжного мозку.

Свідоме сприйняття звуків, їх аналіз, синтез і формування комплексних уявлень про звукові сигнали, які надходять в обидва вуха роздільно, здійснюється у кірковому центрі слухового аналізатора, який знаходиться у корі верхній скроневої звивини (проекційні поля 41, 42). Нервові імпульси, що надійшли по провідним шляхом слухового аналізатора у нижні бугри чотиригорбикового тіла, передаються на спинномозковий шлях і ним спрямовуються до рухових ядер передніх рогів спинного мозку, а через них до скелетних м’язів.

Механізм сприйняття звуку

Рис. 25. Механізм сприйняття звуку: 1 – рецептор (волоскова клітина); 2 – закрутка (у розрізі); 3 – бацилярна мембрана закрутки; 4 – закрутка (у розкрученому вигляді); 5 – волокна слухового нерва; 6 – волокна слухового нерва, які закінчуються на нейронах (настроєних на різні частоти звуків); 7 - мозочок ;8 – стовбур мозку; 9 - таламус; 10 – слухова кора;11 – моторна (рухова) кора

Так, при участі спинномозкового шляху замикається складна рефлекторна дуга, якою нервові імпульси викликають скорочення скелетних м’язів у відповідь на ті чи інші звукові сигнали.

Під час тривалої дії сильних звуків збудливість звукового аналізатора знижується, а під час тривалого перебування у тиші збудливість зростає, це адаптація. Найбільша адаптація спостерігається в зоні найбільш високих звуків.

Ембріологія органу слуху. Орган слуху починає ембріональний розвиток зі слухового міхура, який на початку сполучається з зовнішньою поверхнею тіла. Із часом розвитку ембріону, слуховий міхур відшнуровувається від шкіряної поверхні й утворює три маленьких півколових канали, які розташовані у трьох взаємно перпендикулярних площинах. Частина первинного слухового міхура, яка пов’язує три півколових канали, утворює переддвер’я, яке в свою чергу складається з двох камер – овальної (маточки) і круглої (мішечка).

У нижньому відділі переддвер’я з тонких перетинчастих камер утворюється виступ (язичок), який витягується та скручується у вигляді завитка. На 12 тижні ембріонального розвитку язичок перетворюється у кортів орган. На 20-ї неділі починається мієлінізація волокон слухового нерву. В останні місяці починається диференціація клітин коркового відділу слухового аналізатору, яка набуде більшої інтенсивності у перші 2-а роки після народження, а у 12-13 років корковий відділ закінчить свій розвиток.

Гігієна слуху. Гігієна слуху система заходів, яка спрямована на охорону слуху, створення оптимальних умов для діяльності слухового аналізатора, що сприяє нормальному його розвитку і функціонуванню.

Серед запальних хвороб вуха найчастіше трапляються — отити (від грец. otos — вухо). Найчастіше виникає отит середнього вуха внаслідок ускладнення грипу, гострих респіраторних захворювань; інфекція з носоглотки може перейти євстахієвою трубою до порожнини середнього вуха. Отит перебігає як тяжке захворювання і його симптомами є сильні болі у вусі, висока температура тіла, сильний головний біль, значне зниження слуху. За таких умов необхідно негайно звернутися до лікаря. Профілактика отиту: лікування гострих і хронічних хвороб носоглотки: аденоїдів, нежиті, гаймориту тощо.

Глухота — повна втрата слуху на одне або обидва вуха. Вона може бути набутою чи вродженою. Набута глухота найчастіше є наслідком двостороннього отиту середнього вуха, який супроводжувався розривом обох барабанних перетинок, або тяжкого запалення внутрішнього вуха. Глухота може бути спричинена тяжкими дистрофічними ураженнями слухових нервів, які часто пов´язані з професійними чинниками: шумом, вібрацією, дією пари хімічних речовин або з травмами голови (наприклад, унаслідок вибуху).

Частою причиною глухоти є отосклероз — хвороба, за якої слухові кісточки (особливо стремінце) стають нерухомими. Ця хвороба була причиною глухоти у видатного композитора Людвіга ван Бетховена. До глухоти може призвести безконтрольне застосування антибіотиків, які негативно діють на слуховий нерв.

Вроджена глухота пов´язана з вродженим порушенням слуху, причинами якої можуть бути вірусні хвороби матері під час вагітності (червоничка, кір, грип), безконтрольне вживання нею деяких ліків, особливо антибіотиків, вживання алкоголю, наркотиків, куріння. Порушення слуху до моменту, як дитина навчилась говорити, веде до глухонімоти. У таких дітей, не зважаючи на цілісність мовного апарату, мова не розвивається.

Надмірний шум не тільки веде до втрати слуху, а й викликає психічні порушення у людей. Розрізняють специфічну і неспецифічну дію шуму на організм людини. Специфічна дія виявляється у порушеннях слуху різного ступеня, неспецифічна — у різноманітних відхиленнях у діяльності ЦНС, розладах вегетативної реактивності, ендокринних розладах, функціональному стані серцево-судинної системи і травного тракту.

В осіб молодого і середнього віку при рівні шуму 90 дБ, який триває протягом години, знижується збудливість клітин кори головного мозку, погіршуються координація рухів, гострота зору, стійкість ясного бачення, подовжується латентний період зорової і слухомоторної реакції. За такої ж тривалості роботи в умовах впливу шуму, рівень якого становить 96 дБ, спостерігається ще більш різкі порушення коркової динаміки, фазові стани, позамежове гальмування, розлади вегетативної реактивності. Погіршуються показники м´язової працездатності (витривалості, стомлюваності) та показники праці. Праця в умовах впливу шуму, рівень якого 120 дБ, може викликати порушення у вигляді астенічних і неврастенічних проявів. З´являються роздратованість, головні болі, безсоння, розлади ендокринної системи. Відбуваються зміни в серцево-судинній системі: порушується тонус судин і ритм серцевих скорочень, зростає або знижується артеріальний тиск.

На дорослих і особливо дітей надзвичайно негативний вплив (неспецифічний і специфічний) чинить шум у приміщеннях, де включені на повну гучність радіоприймачі, телевізори, магнітофони тощо.

Профілактика негативного впливу "шкільного" шуму на організм школяра. Зміна функціонального стану слухового та інших аналізаторів спостерігається у дітей під впливом "шкільного" шуму, рівень інтенсивності якого в основних приміщеннях школи коливається від 40 до 110 дБ. У класі рівень інтенсивності шуму в середньому становить 50-80 дБ, під час перерв може сягати 95 дБ.

Зміни стають помітними під час впливу шуму, рівень якого становить 50-60 дБ. Зниження рівнів "шкільного" шуму і його несприятливого впливу на здоров´я учнів досягається завдяки низці комплексних заходів: будівельних, технічних і організаційних.

Так, ширина "зеленої зони" з боку вулиці повинна бути не менша ніж6 м. Доцільно вздовж цієї смуги на відстані не менше10 мвід будівлі посадити дерева, крони яких затримуватимуть поширення шуму.

Важливе значення у зменшенні "шкільного" шуму має гігієнічно правильне розташування навчальних приміщень у будівлі школи. Майстерні, спортивні зали розміщуються на першому поверсі в окремому крилі або прибудові.

Гігієнічним стандартам, спрямованим на збереження зору і слуху учнів і вчителів, мають відповідати розміри навчальних приміщень: довжина (розмір від дошки до протилежної стінки) і глибина класних кімнат. Довжина класної кімнати, що не перевищує8 м, забезпечує учням із нормальною гостротою зору і слуху, які сидять на останніх партах, чітке сприймання мови вчителя і ясне бачення того, що написане на дошці. За першими і другими партами (столами) у будь-якому ряді відводяться місця для учнів з послабленим слухом, оскільки мовлення сприймається від 2 до4 м, а шепіт — від 0,5 до1 м. Відновити функціональний стан слухового аналізатора і попередити зрушення в інших фізіологічних системах організму підлітка допомагають невеликі перерви (10-15 хв.).