Вікові особливості розвитку слухової сенсорної системи (ID:1018690)

ЗМІСТ ВСТУП……………………………………………………………………..…..3 Вікові особливості розвитку слухової сенсорної системи………………...14 ВИСНОВКИ…………………………………………………………...……..24 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………26 Мета роботи - вивчення фізіологічних особливостей організму на різних етапах онтогенезу з урахуваннм вікової періодизації розвитку організму від дитячого віку до глибокої старості. Основи цих знань необхідні майбутнім вчителям фізичного виховання, тренерам та спеціалістам з фізичної реабілітації. Також вивчалися морфофункціональні особливості органів чуття у різні періоди онтогенезу. Також об’єктом та предметом дослідження є морфофункціональні особливості органів чуття у різні періоди онтогенезу. Актуальність теми роботи: Вікова фізіологія перш за все тісно пов’язана із іншими розділами фізіології. Так, для розуміння закономірностей формування функцій у процесі індивідуального розвитку необхідні дані таких фізіологічних наук, як фізіологія клітини, порівняльна та еволюційна фізіологія, фізіологія окремих органів і систем органів. Дослідження закономірностей розвитку на різних етапах онтогенезу людини є необхідною умовою забезпечення нормального фізичного і психічного розвитку дітей і молоді. Особливої актуальності тут набувають дані фізіології нервової, ендокринної, серцево-судинної, дихальної системи, фізіології опорно-рухового апарату. Окрім того, у віковій фізіології інтенсивно використовуються дані інших біологічних наук. В першу чергу тут слід назвати вікову анатомію та морфологію, що вивчають зміни у будові тіла людини в процесі індивідуального розвитку. Не слід забувати, що велике значення для розуміння складних процесів індивідуального розвитку мають також цитологія і гістологія, ембріологія, генетика, біофізика, біохімія та інші. Дані цих наук мають важливе значення для виявлення основних факторів, що визначають протікання вікових змін в організмі, зокрема змін у процесах передачі та реалізації спадкової інформації, структурних та функціональних особливостей протікання процесів у різних вікових групах на тканинному, клітинному та субклітинному рівнях. Усі ці науки формують “базис”, основу, вікової фізіології. Проте зв’язок вікової фізіології з іншими науками медико-біологічного циклу не є і не може бути одностороннім. Не лише дані наук медико-біологічного циклу створюють фактологічний багаж для формування теорій вікової динаміки організму, але й накопичені дослідниками в області вікової фізіології факти та теоретичні розробки широко використовуються у цілому ряді напрямів сучасної біологічної та медичної науки. ВСТУП Однією із особливостей сучасної вікової фізіології є застосування комплексного підходу, при якому одночасно вивчаються десятки різноманітних функцій. Тому останнім часом виникла необхідність у надійній реєстрації отриманої інформації та детальному математичному аналізі результатів досліджень із застосуванням електронно-обчислювальних машин. Тому у сфері вікової фізіології широко застосовуються методи математичної статистики, моделювання та прогнозування. Тісний зв’язок вікової фізіології з багатьма науками медико-біологічного напрямку значно збагатив арсенал її методів. Перш за все слід пам’ятати про те, що вікова фізіологія є наукою експериментальною. Такий підхід дозволяє не лише виявити основні закономірності індивідуального розвитку, але й дослідити механізми процесу вікових змін. Слухова система більш чутлива до високих частот звукового діапазону, з роками ця відмінність стає помітнішою. Музичний слух у жінок у шість разів кращий, ніж у чоловіків, що полегшує рухи під музику. Вікова фізіологія безпосередньо пов’язана з багатьма розділами фізіологічної науки й широко використовує дані багатьох біологічних дисциплін: ембріології, генетики, анатомії, цитології, гістології, біофізики, біохімії та ін. Так, для розуміння закономірностей формування функцій у процесі індивідуального розвитку людини необхідні дані таких фізіологічних наук, як фізіологія клітини, фізіологія окремих органів і систем: серця, печінки, нирок, крові, дихання, нервової системи й т. ін. Дані вікової фізіології, зі свого боку, можуть бути використані для розвитку різних наукових дисциплін. Наприклад, важливе значення має вікова фізіологія для розвитку педіатрії, дитячої травматології та хірургії, антропології й геронтології, гігієни, вікової психології та педагогіки. У віковій фізіології широко використовують також метод функціональних навантажень або проб, що є різновидом лабораторного експерименту. Вивчення функцій у цьому випадку здійснюють, застосовуючи дозовані функціональні навантаження, за допомогою зміни інтенсивності або тривалості певного подразника. При цьому як фізіологічний показник залежно від завдання та мети дослідження можуть вивчатися будь-які функції організму. У фізіологічному експерименті використовують найрізноманітніші функціональні проби: проби із затримкою дихання, температурні подразнення, зміни положення тіла в просторі (так звані ортостатичні проби) тощо. Досить поширеними є дозовані фізичні та розумові навантаження. Наприклад, реєструють частоту серцевих скорочувань (ЧСС) підлітка в спокої, потім після пробігу 100 м визначають цей показник з оцінкою пристосувальних (адаптивних) можливостей серцевосудинної системи обстежуваного до цього фізичного навантаження. Як дозовані розумові навантаження використовують розв’язання впродовж певного часу арифметичних задач або прикладів. У таких випадках в обстежуваних також визначають фізіологічні показники до й після навантаження. У результаті можна визначити в школярів рівень розумової працездатності та стійкості до розумової втоми. Сучасна фізіологія внаслідок наукового прогресу й постійної диференціації представлена складним комплексом загальних і спеціальних наукових дисциплін: загальна фізіологія, порівняльна та еволюційна фізіологія, фізіологія людини, фізіологія тварин, вікова фізіологія й т. ін. Вікова фізіологія – це самостійна наука, завданням якої є вивчення закономірностей становлення та розвитку фізіологічних функцій організму в процесі онтогенезу. Онтогенез – це індивідуальний розвиток організму з моменту запліднення до смерті. В онтогенезі людини виділяють два відносно самостійні етапи розвитку: пренатальний і постнатальний. Перший розпочинається з моменту запліднення й триває до народження дитини; другий – від моменту народження до завершення індивідуального життя (смерті). Функціональна активність організму людини й тварин характеризується різноманітними руховими актами. Поперечно посмуговані м’язи забезпечують скорочування серця, переміщення тіла в просторі (локомоції), рухи очних яблук, ковтання, дихальні рухи, а також рухливий компонент мови та ін. Гладенькі м’язи входять до складу стінок судин, бронхів, сечового й жовчного міхурів, шлунково-кишкового тракту та інших внутрішніх органів, а також шкіри. Розвиток організму і його зв’язок із навколишнім середовищем неможливі без вищеназваних та інших форм рухової активності, прояв яких здійснюється при постійній взаємодії з вегетативними органами, тканинами й внутрішнім середовищем. Рух – важливий фактор нормального розвитку дитини. Уже в ембріональному періоді рухова активність значною мірою випереджає темпи загального розвитку організму, ще більшого значення вона набуває в постнатальному розвитку. Майже 50 % часу дитина проводить у русі. Обмежувати її рухову активність – значить гальмувати розвиток дитини. Реакція фізіологічних систем організму жінок та чоловіків на фізичні навантаження, механізми адаптації до них та фізіологічні прояви натренованості принципово не відрізняються. Наявна лише кількісна відмінність, яка ґрунтується на особливостях чоловічого та жіночого організмів. Ці особливості можна поділити на морфологічні та функціональні. До основних морфологічних зараховують такі: • різницю в тотальних розмірах (поздовжніх, поперечних та обводових) та масі тіла; • різницю у складі тіла; • різницю у пропорціях тіла. Функціональні відмінності частково випливають із морфологічних (наприклад, у об'ємних показниках - ЖЄЛ та ін.), а також виникають через різні темпи розвитку організму та статеві відмінності обміну речовин, спричинені різною концентрацією статевих гормонів. Вони обумовлюють насамперед: • різницю в аеробних та анаеробних можливостях; • різну швидкість розвитку та діапазон прояву рухових якостей; • кількісні відмінності адаптивних ефектів до фізичного навантаження; • наявність зумовлених статевими гормонами циклічних змін функціональних можливостей жіночого організму. Різниця у складі тіла між чоловіками та жінками здебільшого проявляється у вмісті м'язової та жирової тканин. М'язова тканина у складі тіла чоловіків становить до 45% маси, а у жінок - лише 35%. У зв'язку з цим, усі показники, що залежать від абсолютної та відносної кількості м'язів більші в чоловіків. Жирової тканини в жінок більше (до 25%), ніж у чоловіків. що обумовлює збільшення навантаження під час виконання роботи. Різниця у пропорціях тіла (ширина плечей і таза, розташування центра мас тіла) має певне значення під час виконання гімнастичних вправ чи бігових навантажень, зумовлюючи відмінності в техніці їхнього виконання. Згадані вище відмінності, а також деякі особливості обміну речовин обумовлюють різницю аеробних та анаеробних можливостей чоловіків і жінок. Ємність анаеробних систем енергозабезпечення (алактатної та гліколітичної) у жінок менша, ніж у чоловіків. Це обумовлено, передусім, меншою масою м'язів, оскільки концентрація АТФ (4 ммоль/кг) та креатинфосфату (16 ммоль/кг) у м'язах чоловіків і жінок майже однакова. Проте, у зв'язку із меншою кількістю м'язової тканини, максимальна ємність алактатної системи нетренованих жінок становить 60 кал/кг, що значно менше, ніж у чоловіків (100 кал/кг). Потужність цієї системи в жінок на 20% менша. Ємність анаеробної лактатної системи в жінок менша - у нетренованих жінок - 100 кал/кг, а чоловіків - 200 кал/кг. Це підтверджується меншою концентрацією в крові жінок молочної кислоти. Постійне м’язове навантаження сприятливо впливає на розвиток організму: покращується стан серцево-судинної та дихальної систем, збільшується маса головного мозку, покращується його функціональний стан. Особливо важливу роль відіграє рух у психічному розвитку дитини. Органи чуття — спеціалізована периферична анатомо-фізіологічна система, що забезпечує, завдяки своїм рецепторам, отримання та первинний аналіз інформації з навколишнього світу та від інших органів самого організму, тобто із зовнішнього середовища і внутрішнього середовища організму. Дистанційні органи чуття сприймають подразнення на відстані (наприклад, органи зору, слуху, нюху); інші органи (смакові і дотику) — лише при безпосередньому контакті. Одні органи чуття можуть певною мірою доповнювати інші. Наприклад, розвинений нюх чи дотик може певною мірою компенсувати слабо розвинений зір (очі), нюх (ніс). Інформація, одержувана головним мозком людини від органів почуттів, формує сприйняття людиною навколишнього світу і самого себе. Людина отримує інформацію за допомогою п'яти основних органів чуття: 1. очі (зір), 2. вуха (слух), 3. язик (смак), 4. ніс (нюх) 5. шкіра (дотик, відчуття болю, температури[2]) Інформація про подразники, що впливають на рецептори органів чуття людини, передається в центральну нервову систему. Вона аналізує інформацію, що надходить і ідентифікує її (виникають відчуття). Потім виробляється відповідний сигнал, який передається по нервах у відповідні органи організму. Видів зовнішніх відчуттів 5 (моторика не має окремого органу чуття, але відчуття викликає). Людина може відчувати 6 видів зовнішніх відчуттів: зорові, слухові, нюхові, тактильні (дотикові), смакові і кінестичні відчуття[1]. Провідні шляхи від органів чуття у людини — вестибулярний, слуховий, зоровий, нюховий, дотиковий і смаковий шляхи центральної нервової системи Реакція на зовнішні впливи (світла, температури, хімічних речовин та інших подразників) у нижчих організмів обумовлена зазвичай не спеціальними органами, а загальною властивістю живої речовини — подразливістю. У вищих організмів інформацію сприймають і передають спеціалізовані органи чуття, пристосовані до сприйняття сигналів певної природи. В процесі еволюції у тварин сформувалися органи почуттів, специфічні для їх способу життя, такі як електрорецепція, відчуття тиску, терморецепція, магніторецепція. За даними М. М. Кольцової (1973), існують дві форми впливу рухів на функції мозку: 1) специфічна – пов’язана з тим, що рухові ділянки головного мозку є необхідним елементом його діяльності як цілого; 2) неспецифічна – пов’язана із впливом руху на працездатність коркових клітин, підвищення якої сприяє формуванню нових умовно-рефлекторних зв’язків та функціонуванню старих; провідне значення належить рухам рук, особливо тонким рухам пальців: так, діти в результаті тренування тонких рухів пальців досить швидко володіють мовою. Отже, рух дитини є не лише важливим фактором фізичного розвитку, але необхідний для розвитку власне людських функцій – мови й мислення, тобто, рух є необхідним фактором нормального психічного розвитку дитини. Для жіночого організму характерними є специфічні особливості прояву та більш ранній розвиток рухових якостей. Для них характерна висока координація рухів, пластичність, значна гнучкість та амплітуда рухів, вища спритність. Водночас жінки володіють нижчою силою та витривалістю. В онтогенезі найбільший приріст сили спостерігається в дівчаток у 12-14 р., а максимуму показники досягають у 15-16 р. (у чоловіків — 17— 18 р.). Максимальна швидкість досягається у 13 р. (чоловіки - 15 р.), загалом показники швидкості у жінок нижчі (ЛЧРР - на 16%, швидкість руху - на 10-15%). Максимальні показники загальної витривалості в жінок спостерігаються у 18-22 р., швидкісної витривалості - у 14-15 р., статичної витривалості - у 15-20 р. З виникненням мовлення слухова сенсорна система відіграє важливу роль у людини. Акустичні (звукові) сигнали, що представляють собою коливання повітря різної частоти та сили, збуджують слухові рецептори, від яких сенсорна інформація передається по провідникових шляхах у слухову зону кори мозку. Орган слуху пов'язаний з органами збереження рівноваги, які беруть участь у підтримці певної пози тіла. Периферичний відділ слухової сенсорної системи складається із трьох частин - зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха. Зовнішнє вухо – до його складу входить: - вушна раковина - призначена для вловлювання звукових коливань, які далі передаються по зовнішньому слуховому проходу до барабанної перетинки; - зовнішній слуховий прохід - має довжину близько 24 мм, вистелений шкірою з тонкими волосками та особливими потовими залозами, які виділяють вушну сірку (складається з жирових клітин, що містять пігмент). Волоски та вушна сірка виконують захисну функцію. Барабанна перетинка - знаходиться на межі між зовнішнім та середнім вухом. Вона дуже тонка (близько 0,1 мм), зовні вкрита епітелієм, а зсередини — слизовою оболонкою. Барабанна перетинка розташована косо та під час впливу на неї звукових хвиль починає коливатися. Оскільки барабанна перетинка не має власного періоду коливань, то вона коливається під час будь-якого звуку відповідно його частоті та амплітуді. Середнє вухо - представлене: - барабанною порожниною неправильної форми у вигляді маленького плоского барабана, на який туго натягнута коливна перетинка, - слуховою (євстахієвою) трубою. Середнє вухо відділене від внутрішнього перетинкою овального вікна присінку. У порожнині середнього вуха розташовані з'єднані між собою слухові кісточки — молоточок, ковадло, стремінце. Рукоятка молоточка одним кінцем з'єднана з барабанною перетинкою, іншим — з ковадлом, яке у свою чергу за допомогою суглоба рухливо з'єднане зі стремінцем. До стремінця прикріплений стрім’яний м'яз, який втримує його біля перетинки овального вікна присінку. Звук, проходячи через зовнішнє вухо, діє на барабанну перетинку, з якою з'єднаний молоточок. Система цих трьох кісточок збільшує тиск звукової хвилі в 30-40 разів і передає її на перетинку овального вікна присінку, де звукова хвиля трансформується в коливання рідини — ендолімфи. За допомогою слухової (євстахієвої) труби барабанна порожнина з'єднана з носоглоткою. Функція слухової труби полягає у вирівнюванні тиску на барабанну перетинку зсередини та ззовні, що створює найбільш сприятливі умови для її коливання. Потрапляння повітря в барабанну порожнину відбувається під час ковтання або зівання, коли просвіт труби відкривається і тиск у глотці та барабанній порожнині вирівнюється. Внутрішнє вухо - являє собою кістковий лабіринт, усередині якого знаходиться перетинчастий лабіринт зі сполучної тканини. Між кістковим та перетинчастим лабіринтом є рідина — перилімфа, а усередині перетинчастого лабіринту — ендолімфа. У центрі кісткового лабіринту розташований присінок, попереду від нього завитка, а позаду — напівколові канали. Кісткова завитка — спірально завитий канал, що утворює 2,5 обертів навколо стрижня конічної форми. Діаметр кісткового каналу в основі завитки 0,04 мм, а на вершині — 0,5 мм. Від стрижня відходить кісткова спіральна пластинка, яка ділить порожнину каналу на дві частини, або сходи. У завитковому ході, усередині середнього каналу завитки, знаходиться звукосприймаючий апарат — кортіїв (спіральний) орган. Він має базальну (основну) пластину, яка складається з 24 тис. тонких фіброзних волоконець різної довжини, дуже пружних та слабко пов'язаних одне з одним. Уздовж базальної пластини в 5 рядів розташовуються опорні та волоскові чутливі клітини, які є власно слуховими рецепторами. Рецепторні клітини мають видовжену форму. Кожна війкова клітина містить 60-70 дрібних волосків (довжиною 4-5 мкм), які обмиваються ендолімфою та контактують із покривною пластиною. Слухова сенсорна система сприймає звук різних тонів. Основною характеристикою кожного звукового тону є довжина звукової хвилі. Довжина звукової хвилі визначається відстанню, яку проходить звук за 1 с, поділеною на кількість повних коливань, здійснюваних тілом, яке звучить, за той ж час. Чим більша кількість коливань, тим менша довжина хвилі. У високих звуків хвиля коротка, вимірюється в міліметрах, у низьких — довга, вимірюється у метрах. Висота звуку визначається його частотою, або кількістю коливань за 1 с. Частота виміряється в герцах (Гц). Чим більша частота звуку, тим звук вищий. Сила звуку пропорційна амплітуді коливань звукової хвилі та вимірюється в белах (частіше застосовується децибел, дБ). Людина може почути звуки від 12-24 до 20000 Гц. У дітей верхня межа слуху досягає 22000 Гц, у людей похилого віку вона нижча — близько 15000 Гц. Будь-який звук має певний тембр. Кожне джерело звуку поширює основні та додаткові коливання, які називають обертонами. Кількість коливань обертону переважає кількість коливань основного тону, тому будь-який звук (у тому числі людський голос) має особливе «забарвлення». Слухова (євстахієва) труба довжиною 3,5-4 см з'єднує барабанну порожнину з верхнім відділом глотки. Через неї з носоглотки в порожнину середнього вуха потрапляє повітря, завдяки чому вирівнюється тиск на барабанну перетинку з боку зовнішнього слухового проходу і барабанної порожнини. Коли утруднено проходження повітря по слуховий трубі (наприклад, при запальному процесі), то переважає тиск з боку зовнішнього слухового проходу і барабанна перетинка вдавлюється в порожнину середнього вуха. Це призводить до зниження можливостей барабанної перетинки робити коливальні рухи відповідно до частоти звукових хвиль Звук вловлюється вушною раковиною, направляється по зовнішньому слуховому проходу до барабанної перетинки. Коливання барабанної перетинки передаються через середнє вухо. За допомогою системи важелів три слухові кісточки підсилюють звукові коливання та передають їх до рідини, що перебуває між кістковим та перетинчастим лабіринтом завитки. Хвилі, досягаючи основи завитки, викликають зсув основної мембрани, до якої торкаються волоскові клітини. Клітини починають коливатися, внаслідок чого виникає рецепторний потенціал, що збуджує закінчення нервових волокон. Еластичність основної мембрани на різних ділянках не однакова. Поблизу від овального вікна мембрана більш вузька та жорстка, далі від вікна — більш широка та еластична. Волоскові клітини у вузьких відрізках сприймають звуки з високими частотами, а у більш широких — з низькими. Розрізнення звуків відбувається на рівні рецепторів. Сила звуку кодується кількістю збуджених нейронів та частотою їх імпульсації. Внутрішні волоскові клітини збуджуються при великій силі звуку, зовнішні — при меншій.