В коя част на ухото? Устройство и функции на външното, средното и вътрешното ухо

Ухо - орган на слуха и равновесието при гръбначните животни и човека.
Ухото е периферната част на слуховия анализатор.

Анатомично човешкото ухо се дели на три отдела.

• външно ухо,състояща се от ушна мида и външен слухов канал ;
• средно ухо,компилиран тъпанчева кухина и имащи придатъци- Евстахиева тръба и мастоидни клетки;
• вътрешно ухо (лабиринт),състояща се от охлюви(слухова част), вестибюлИ полукръгли канали (орган на равновесието).

Ако добавим към това слуховия нерв от периферията до кората на темпоралните лобове на мозъка, тогава целият комплекс ще се нарече слухов анализатор.

Ушна мида Човешкото тяло се състои от скелет - хрущял, покрит с перихондриум и кожа. Повърхността на черупката има редица вдлъбнатини и възвишения.
Мускулите на ушната мида при човека служат за поддържане на ушната мида в нормалното й положение. Външният слухов канал е сляпа тръба (с дължина около 2,5 см), леко извита, затворена от вътрешния си край от тъпанчето. При възрастен човек външната трета на слуховия канал е хрущялна, а вътрешните две трети са костни, част от темпоралната кост. Стените на външния слухов проход са облицовани с кожа, която в хрущялната си част и началната част на костта има косми и жлези, отделящи вискозен секрет (ушна кал), както и мастни жлези.

Ушна мида:
1 - триъгълна ямка; d-туберкулоза на Дарвин; 3 - топ; 4 - стебло на спиралата; 5 - купа на мивка; 6 - кухина на черупката; 7 - антиспирала;
8 - къдря; 9 - антитрагус; 10 - лоб; 11 - интертрагален прорез; 12 - трагус; 13-супралокуларен туберкул; 14-супратрагален прорез; 15 - крака на антихеликса.

Тъпанче при възрастен (10 mm височина и 9 mm ширина) напълно изолира външното ухо от средното ухо, тоест от тъпанчевата кухина. Завъртя се в тъпанчето дръжка за чук- част от една от слуховите костици.

Тимпанична кухина възрастен има обем около 1 cm^; облицована с лигавица; горната му костна стена граничи с черепната кухина, предната стена в долната част преминава в евстахиевата тръба, задната стена в горната част във вдлъбнатината, свързваща тимпаничната кухина с кухината (пещерата) на мастоидния процес. Тимпаничната кухина съдържа въздух. Съдържа слуховите костици (чук, инкус, стреме), свързани със стави, както и два мускула (стапедиус и тензорна тъпанчева мембрана) и връзки.

На вътрешната стена има две дупки; единият е овален, покрит със стремечна пластинка, чиито краища са прикрепени към костната рамка с фиброзна тъкан, позволяваща подвижност на стремеца; другата е кръгла, покрита с мембрана (т.нар. вторична тъпанчева мембрана).

евстахиева тръба свързва тъпанчевата кухина с назофаринкса. Обикновено е в колабирано състояние, при преглъщане тръбата се отваря и въздухът преминава през нея в тъпанчевата кухина.

Схема на структурата на десния слухов орган на човека (разрез по външния слухов канал):
1 - ушна мида; 2 - външен слухов канал; 3 - тъпанче; 4- тимпанична кухина; о- .чук;
6 - наковалня; 7-стреме; 8- Евстахиева тръба; 9- полукръгли канали; 10 - охлюв; 11 - слухов нерв; 12 - темпорална кост.

По време на възпалителни процеси в назофаринкса, лигавицата, покриваща тръбата, набъбва, луменът на тръбата се затваря и притокът на въздух в тъпанчевата кухина спира, което причинява усещане за запушване на ушите и намален слух.

Зад тъпанчевата кухина и външния слухов канал има клетки на мастоидния израстък на темпоралната кост, комуникиращи със средното ухо, обикновено пълни с въздух. При гнойно възпаление на тъпанчевата кухина (вж. ) възпалителният процес може да се разпространи в клетките на мастоидния процес ( мастоидит).

Устройството на вътрешното ухо е много сложно, поради което се нарича лабиринт.
Има слухова част (охлюв), който има формата на морски охлюв и образува 2 1/2 къдрици, и т.нар. вестибуларна част,състоящ се от резервоар, или вестибюл, И три полукръгли канала, разположени в три различни равнини. Вътре в костния лабиринт има мембранен лабиринт, пълен с прозрачна течност. Плоча, способна да осцилира, преминава през лумена на кохлеарната спирала и върху нея е разположена кохлеарната, или орган на Корти, съдържащи слухови клетки, звуковъзприемащата част на слуховия анализатор.

Физиология на слуха.

Във функционаленУхото може да бъде разделено на две части:

• звукопроводими (конха, външен слухов канал, тимпанична мембрана и тъпанчева кухина, лабиринтна течност) и
• звуковъзприемащи (слухови клетки, слухови нервни окончания); Звуковъзприемащият апарат включва целия слухов нерв, централните проводници и част от кората на главния мозък.
  Пълното увреждане на звукоприемния апарат води до пълна загуба на слуха на това ухо - глухота, а на един звукопроводящ апарат - само частична (загуба на слуха).

Ушна мида във физиологията на слуха при хората не играе голяма роля, въпреки че очевидно помага за ориентация спрямо източника на звук в пространството. Външният слухов проход е основният канал, по който се разпространява звукът във въздуха по време на т.нар. въздушна проводимост; тя може да бъде нарушена от херметично блокиране (напр.) на лумена. В такива случаи звукът се предава в лабиринта главно чрез костите на черепа (т.нар. костно звукопредаване).

Тъпанче, херметично отделяйки средното ухо (тимпаничната кухина) от външния свят, предпазва го от бактерии, съдържащи се в атмосферния въздух, както и от охлаждане. Във физиологията на слуха тъпанчето (както и цялата слухова верига, свързана с него) е от голямо значение за предаването на ниски, т.е. басови звуци; когато мембраната или слуховите осикули са унищожени, ниските звуци се възприемат слабо или изобщо не се възприемат, средните и високите звуци се чуват задоволително. Въздухът, съдържащ се в тъпанчевата кухина, допринася за подвижността на веригата от слухови осикули и освен това самият той също провежда звук от средни и ниски тонове директно към плочата на стремето и може би към вторичната мембрана на кръглия прозорец. Мускулите в тъпанчевата кухина служат за регулиране на напрежението на тъпанчето и веригата от слухови костици (адаптиране към звуци от различен характер) в зависимост от силата на звука. Ролята на овалния прозорец е основното предаване на звукови вибрации към лабиринта (неговата течност).

The вътрешна (лабиринтна) стена на средното ухо (тимпанична кухина).

През евстахиева тръба въздухът в тимпаничната кухина непрекъснато се обновява, като по този начин се поддържа атмосферното налягане на околната среда; Този въздух претърпява постепенна резорбция. Освен това тръбата служи за отстраняване на някои вредни вещества от тъпанчевата кухина в назофаринкса - натрупано течение, случайна инфекция и др. Когато устата е отворена, част от звуковите вълни достигат тъпанчевата кухина през тръбата; Това обяснява защо някои хора с увреден слух отварят устата си, за да чуват по-добре.

От огромно значение за физиологията на слуха е лабиринт Звуковите вълни, преминаващи през овалния прозорец и по други начини, предават вибрации към лабиринтната течност на вестибюла, която от своя страна ги предава на течността на кохлеята. Звуковите вълни, преминаващи през лабиринтната течност, предизвикват трептене, което дразни окончанията на космите на съответните слухови клетки. Това дразнене, предадено на мозъчната кора, предизвиква слухово усещане.

Вестибюл и полукръгли канали на ухото Те са сетивен орган, който възприема промените в положението на главата и тялото в пространството, както и посоката на движение на тялото. В резултат на въртене на главата или движение на цялото тяло, движението на течността в полукръглите канали, разположени в три взаимно перпендикулярни! равнини, отклонява космите на чувствителните клетки в полукръговите канали и по този начин предизвиква дразнене на нервните окончания; тези стимули се предават на нервните центрове, разположени в продълговатия мозък, предизвиквайки рефлекси. Силното дразнене на вестибюла и полукръговите канали на вестибуларния апарат (например при въртене на тялото, люлеене на кораби или в самолет) причинява чувство на замаяност, бледност, изпотяване, гадене и повръщане. Изследването на вестибуларния апарат е от голямо значение при избора на летателна и морска служба.

И морфолозите наричат ​​тази структура organelukha и баланс (organum vestibulo-cochleare). Има три секции:

• външно ухо (външен слухов канал, ушна мида с мускули и връзки);
• средно ухо (тимпанична кухина, мастоидни придатъци, слухова тръба)
• (мембранен лабиринт, разположен в костния лабиринт вътре в костната пирамида).

1. Външното ухо концентрира звуковите вибрации и ги насочва към външния слухов отвор.

2. Слуховият канал провежда звукови вибрации към тъпанчето

3. Тъпанчето е мембрана, която вибрира под въздействието на звука.

4. Малеусът със своята дръжка е прикрепен към центъра на тъпанчето с помощта на връзки, а главата му е свързана с инкуса (5), който от своя страна е прикрепен към стремето (6).

Малките мускули помагат за предаването на звук, като регулират движението на тези осикули.

7. Евстахиевата (или слуховата) тръба свързва средното ухо с назофаринкса. Когато налягането на околния въздух се промени, налягането от двете страни на тъпанчето се изравнява през слуховата тръба.

Кортиевият орган се състои от редица сензорни клетки, носещи косми (12), които покриват базиларната мембрана (13). Звуковите вълни се улавят от космените клетки и се преобразуват в електрически импулси. След това тези електрически импулси се предават по слуховия нерв (11) към мозъка. Слуховият нерв се състои от хиляди миниатюрни нервни влакна. Всяко влакно започва от определена част на кохлеята и предава специфична звукова честота. Нискочестотните звуци се предават чрез влакна, излизащи от върха на кохлеята (14), а високочестотните звуци се предават чрез влакна, свързани с основата му. Така функцията на вътрешното ухо е да преобразува механичните вибрации в електрически, тъй като мозъкът може да възприема само електрически сигнали.

Външно ухое устройство за събиране на звук. Външният слухов канал провежда звукови вибрации към тъпанчето. Тъпанчето, което разделя външното ухо от тъпанчевата кухина или средното ухо, е тънка (0,1 mm) преграда, оформена като насочена навътре фуния. Мембраната вибрира под действието на звукови вибрации, идващи към нея през външния слухов проход.

Звуковите вибрации се улавят от ушите (при животните те могат да се обърнат към източника на звук) и се предават през външния слухов канал до тъпанчето, което разделя външното ухо от средното ухо. Улавянето на звук и целият процес на слушане с две уши - така нареченият бинаурален слух - е важен за определяне на посоката на звука. Звуковите вибрации, идващи отстрани, достигат до най-близкото ухо няколко десетхилядни от секундата (0,0006 s) по-рано от другото. Тази незначителна разлика във времето на достигане на звука до двете уши е достатъчна, за да се определи неговата посока.

Средно ухое звукопроводимо устройство. Това е въздушна кухина, която се свързва чрез слуховата (евстахиевата) тръба с кухината на назофаринкса. Вибрациите от тъпанчето през средното ухо се предават от 3 свързани помежду си слухови костици - чукче, инкус и стреме, а последното през мембраната на овалното прозорче предава тези вибрации на течността, намираща се във вътрешното ухо - перилимфа.

Поради особеностите на геометрията на слуховите костици, вибрациите на тъпанчето с намалена амплитуда, но с повишена сила се предават на стълбите. Освен това повърхността на стремето е 22 пъти по-малка от тъпанчето, което увеличава натиска му върху мембраната на овалния прозорец със същото количество. В резултат на това дори слаби звукови вълни, действащи върху тъпанчето, могат да преодолеят съпротивлението на мембраната на овалния прозорец на вестибюла и да доведат до вибрации на течността в кохлеята.

По време на силни звуци специални мускули намаляват подвижността на тъпанчето и слуховите костици, като адаптират слуховия апарат към такива промени в стимула и предпазват вътрешното ухо от разрушаване.

Благодарение на връзката на въздушната кухина на средното ухо с кухината на назофаринкса през слуховата тръба става възможно да се изравни налягането от двете страни на тъпанчето, което предотвратява разкъсването му при значителни промени в налягането във външната среда. - при гмуркане под вода, изкачване на височина, стрелба и др. Това е барофункцията на ухото.

В средното ухо има два мускула: тензорен тимпан и стапедиус. Първият от тях, свивайки се, увеличава напрежението на тъпанчето и по този начин ограничава амплитудата на неговите вибрации по време на силни звуци, а вторият фиксира стремето и по този начин ограничава движенията му. Рефлексното съкращение на тези мускули настъпва 10 ms след началото на силен звук и зависи от неговата амплитуда. Това автоматично предпазва вътрешното ухо от претоварване. В случай на мигновено силно дразнене (удари, експлозии и др.), Този защитен механизъм няма време да работи, което може да доведе до увреждане на слуха (например при бомбардировачи и артилеристи).

Вътрешно ухое звуковъзприемащ апарат. Намира се в пирамидата на слепоочната кост и съдържа кохлеята, която при човека образува 2,5 спирални навивки. Кохлеарният канал е разделен от две прегради, основната мембрана и вестибуларната мембрана на 3 тесни прохода: горен (scala vestibular), среден (membranous kanal) и долен (scala tympani). В горната част на кохлеята има отвор, който свързва горния и долния канал в един, преминавайки от овалния прозорец към върха на кохлеята и след това към кръглия прозорец. Неговата кухина е изпълнена с течност - перилимфа, а кухината на средния мембранен канал е изпълнена с течност с различен състав - ендолимфа. В средния канал има звуковъзприемащ апарат - органът на Корти, в който има механорецептори на звукови вибрации - космени клетки.

Основният път на предаване на звуците до ухото е въздушно-капковият. Приближаващият звук вибрира тъпанчето, а след това чрез веригата от слухови костици вибрациите се предават на овалното прозорче. В същото време възникват и вибрации на въздуха в тъпанчевата кухина, които се предават на мембраната на кръглия прозорец.

Друг начин за доставяне на звуци в кохлеята е тъканна или костна проводимост . В този случай звукът директно действа върху повърхността на черепа, което го кара да вибрира. Костен път за предаване на звук става от голямо значение, ако вибриращ обект (например стеблото на камертон) влезе в контакт с черепа, както и при заболявания на системата на средното ухо, когато предаването на звуци през веригата от слухови осикули е нарушено . В допълнение към въздушния път за провеждане на звукови вълни има тъканен или костен път.

Под въздействието на звукови вибрации във въздуха, както и когато вибратори (например костен телефон или костен камертон) влязат в контакт с обвивката на главата, костите на черепа започват да вибрират (започва и костният лабиринт да вибрира). Въз основа на най-новите данни (Bekesy и други) може да се приеме, че звуците, разпространяващи се по костите на черепа, възбуждат кортиевия орган само ако, подобно на въздушните вълни, причиняват извиване на определен участък от основната мембрана.

Способността на костите на черепа да провеждат звук обяснява защо за самия човек неговият глас, записан на лента, изглежда чужд при възпроизвеждане на записа, докато другите лесно го разпознават. Факт е, че записът на лентата не възпроизвежда целия ви глас. Обикновено, когато говорите, чувате не само онези звуци, които чуват и вашите събеседници (т.е. онези звуци, които се възприемат поради проводимостта въздух-течност), но и онези нискочестотни звуци, чийто проводник са костите на вашия череп. Но когато слушате запис на собствения си глас, вие чувате само това, което може да бъде записано - звуци, чийто проводник е въздухът.

Бинаурален слух . Хората и животните имат пространствен слух, т.е. способността да определят местоположението на източника на звук в пространството. Това свойство се основава на наличието на бинаурален слух или слушане с две уши. За него също е важно да има две симетрични половини на всички нива. Остротата на бинауралния слух при хората е много висока: позицията на източника на звук се определя с точност до 1 ъглов градус. Основата за това е способността на невроните в слуховата система да оценят междуушните (междуушните) разлики във времето на достигане на звука до дясното и лявото ухо и интензитета на звука във всяко ухо. Ако източникът на звук е разположен далеч от средната линия на главата, звуковата вълна пристига в едното ухо малко по-рано и има по-голяма сила, отколкото в другото ухо. Оценяването на разстоянието на източника на звук от тялото е свързано с отслабване на звука и промяна в неговия тембър.

Когато дясното и лявото ухо се стимулират отделно чрез слушалки, забавяне между звуците от най-малко 11 μs или 1 dB разлика в интензитета на двата звука води до очевидно изместване в локализацията на източника на звук от средната линия към по-ранен или по-силен звук. Слуховите центрове са силно настроени към определен диапазон от междуушни разлики във времето и интензивността. Открити са и клетки, които реагират само на определена посока на движение на източник на звук в пространството.

Това е сложен и невероятно точен механизъм, който ви позволява да възприемате различни звуци. Някои хора имат много чувствителен слух по природа, който е способен да улавя най-точните интонации и звуци, докато други, както се казва, „имат мечка в ухото си“. Но как работи човешкото ухо?? Ето какво пишат изследователите.

Външно ухо

Човешката слухова система може да бъде разделена на външно, средно и вътрешно ухо. Първата част съставлява всичко, което виждаме външно. Външното ухо се състои от слухов канал и ушна мида. Вътрешността на ухото е проектирана по такъв начин, че човек започва да възприема различни звуци. Състои се от специален хрущял, който е покрит с кожа. Долната част на човешкото ухо има малък лоб, направен от мастна тъкан.

Има мнение, че в областта на външното ухо и ушната мида се намират биологично активни точки, но тази теория не е потвърдена точно. Поради тази причина се смята, че ушите могат да бъдат пробити само от компетентен специалист, който знае координатите. И това е още една мистерия - как работи човешкото ухо. В крайна сметка, според японската теория, ако намерите биологично активни точки и ги масажирате или въздействате с помощта на акупунктура, можете дори да лекувате някои заболявания.

Външното ухо е най-уязвимата част от този орган. Тя често се наранява, затова трябва редовно да се наблюдава и предпазва от вредни влияния. Ушната мида може да се сравни с външната част на високоговорителите. Той получава звуци и тяхната по-нататъшна трансформация вече се случва в средното ухо.

Средно ухо

Състои се от тъпанче, малеус, инкус и стреме. Общата площ е около 1 кубичен сантиметър. Няма да можете да видите външно как работи човешкото средно ухо без специални инструменти, тъй като тази област се намира под темпоралната кост. Средното ухо е отделено от външното ухо от тъпанчето. Тяхната функция е да произвеждат и трансформират звуци, както се случва в един високоговорител. Тази област се свързва с назофаринкса чрез евстахиевата тръба. Ако човек има запушен нос, това неизменно се отразява на възприемането на звуци. Много хора забелязват, че слухът им рязко се влошава по време на настинка. И същото нещо се случва, ако областта на средното ухо е възпалена, особено при заболявания като гноен среден отит. Ето защо е важно да се грижите за ушите си по време на студове, тъй като това може да повлияе на слуха ви до края на живота ви. Благодарение на евстахиевата тръба налягането в ухото се нормализира. Ако звукът е много силен, може да се спука. За да не се случи това, експертите съветват да отваряте устата си при много силни звуци. Тогава звуковите вълни не навлизат напълно в ухото, което частично намалява риска от разкъсване. Тази област може да се види само от отоларинголог с помощта на специални инструменти.

Вътрешно ухо

Как работи човешкото ухо?което е дълбоко вътре? Наподобява сложен лабиринт. Тази област се състои от темпоралната част и костната част. Външно този механизъм прилича на охлюв. В този случай темпоралният лабиринт се намира вътре в костния лабиринт. В тази област се намира вестибуларният апарат, който е изпълнен със специална течност - ендолимфа. Вътрешното ухо участва в предаването на звуци към мозъка. Същият този орган ви позволява да поддържате баланс. Нарушенията във вътрешното ухо могат да доведат до неадекватна реакция на силни звуци: главоболие, гадене и дори повръщане. Различни мозъчни заболявания, като менингит, също причиняват подобни симптоми.

Хигиена на слуха

За да сте сигурни, че вашият слухов апарат ще продължи възможно най-дълго, лекарите ви съветват да спазвате следните правила:

Дръжте ушите си топли, особено когато навън е мразовито, и не ходете в студено време без шапка. Не забравяйте, че в такава ситуация зоната на ушите може да пострада най-много;

Избягвайте силни и остри звуци;

Не се опитвайте сами да почиствате ушите си с остри предмети;

Ако слухът ви се влоши, главоболието се дължи на остри звуци и изпускане от ушите, трябва да се консултирате с отоларинголог.

Спазвайки тези правила, можете да запазите слуха си за дълго време. Въпреки това, дори и при съвременното развитие на медицината, не всичко се знае , Как работи човешкото ухо? Учените продължават изследванията и непрекъснато научават много за този орган на слуха.

Напречното сечение на периферната слухова система е разделено на външно, средно и вътрешно ухо.

Външно ухо

Външното ухо има два основни компонента: ушна мида и външен слухов канал. Изпълнява различни функции. Преди всичко дългият (2,5 см) и тесен (5-7 мм) външен слухов канал изпълнява защитна функция.

Второ, външното ухо (ушната мида и външният слухов канал) имат собствена резонансна честота. Така външният слухов канал при възрастни има резонансна честота от приблизително 2500 Hz, докато ушната мида има резонансна честота от 5000 Hz. Това гарантира, че входящите звуци на всяка от тези структури се усилват при тяхната резонансна честота с до 10-12 dB. Усилването или увеличаването на нивото на звуковото налягане, дължащо се на външното ухо, може да се демонстрира хипотетично чрез експеримент.

С помощта на два миниатюрни микрофона, единият поставен на ухото на ухото, а другият на тъпанчето, този ефект може да бъде открит. Когато се представят чисти тонове с различни честоти при интензитет, равен на 70 dB SPL (измерен с микрофон, поставен на ушната мида), нивата ще бъдат определени на нивото на тъпанчето.

Така при честоти под 1400 Hz се определя SPL от 73 dB на тъпанчето. Тази стойност е само с 3 dB по-висока от нивото, измерено на ушната мида. С увеличаване на честотата ефектът на усилване нараства значително и достига максимална стойност от 17 dB при честота 2500 Hz. Функцията отразява ролята на външното ухо като резонатор или усилвател на високочестотни звуци.

Изчислени промени в звуковото налягане, произведено от източник, разположен в свободно звуково поле на мястото на измерване: ушна мида, външен слухов канал, тъпанче (резултантна крива) (по Shaw, 1974)

Резонансът на външното ухо се определя чрез поставяне на източника на звук директно пред обекта на нивото на очите. Когато източникът на звук е повдигнат над главата, спадът от 10 kHz се измества към по-високи честоти и пикът на резонансната крива се разширява и покрива по-голям честотен диапазон. В този случай всеки ред показва различни ъгли на изместване на източника на звук. По този начин външното ухо осигурява „кодиране“ на изместването на обекта във вертикалната равнина, изразено в амплитудата на звуковия спектър и особено при честоти над 3000 Hz.

В допълнение, ясно е демонстрирано, че зависимото от честотата увеличение на SPL, измерено в свободното звуково поле и при тимпаничната мембрана, се дължи главно на ефектите на ушната мида и външния слухов канал.

И накрая, външното ухо също изпълнява локализираща функция. Местоположението на ушната мида осигурява най-ефективното възприемане на звуци от източници, разположени пред обекта. Отслабването на интензивността на звуците, излъчвани от източник, разположен зад обекта, е в основата на локализацията. И преди всичко това се отнася за високочестотни звуци, които имат къси дължини на вълните.

По този начин основните функции на външното ухо включват:
1. защитен;
2. усилване на високочестотни звуци;
3. определяне на преместването на източника на звук във вертикалната равнина;
4. локализиране на източника на звук.

Средно ухо

Средното ухо се състои от тъпанчева кухина, мастоидни клетки, тъпанчева мембрана, слухови костици и слухова тръба. При хората тъпанчето има конична форма с елипсовидни контури и площ от около 85 mm2 (само 55 mm2 от които е изложено на звуковата вълна). По-голямата част от тъпанчевата мембрана, pars tensa, се състои от радиални и циркулярни колагенови влакна. В този случай централният фиброзен слой е най-важен структурно.

С помощта на холографския метод беше установено, че тъпанчето не вибрира като едно цяло. Неговите вибрации са неравномерно разпределени по площта му. По-специално, между честотите 600 и 1500 Hz има два ясно изразени участъка на максимално изместване (максимална амплитуда) на трептенията. Функционалното значение на неравномерното разпределение на вибрациите по повърхността на тъпанчето продължава да се изучава.

Амплитудата на вибрациите на тъпанчето при максимален интензитет на звука по данни, получени чрез холографски метод, е равна на 2x105 cm, докато при прагова интензивност на стимула е равна на 104 cm (измервания на J. Bekesy). Осцилаторните движения на тъпанчето са доста сложни и разнородни. По този начин най-голямата амплитуда на трептенията при стимулация с тон с честота 2 kHz възниква под umbo. Когато се стимулира с нискочестотни звуци, точката на максимално изместване съответства на задната горна част на тъпанчевата мембрана. Природата на осцилаторните движения става по-сложна с увеличаване на честотата и интензитета на звука.

Между тъпанчето и вътрешното ухо се намират три кости: чука, инкус и стреме. Дръжката на чука е свързана директно с мембраната, докато главата му е в контакт с наковалнята. Дългият процес на инкуса, а именно неговият лещовиден процес, се свързва с главата на стремето. Стремето, най-малката кост при хората, се състои от глава, два крака и плоча на стъпалото, разположена в прозореца на вестибюла и фиксирана в него с помощта на пръстеновидния лигамент.

По този начин директната връзка на тъпанчето с вътрешното ухо е чрез верига от три слухови костици. Средното ухо също включва два мускула, разположени в тъпанчевата кухина: мускулът, който разтяга тъпанчето (tensor tympani) и има дължина до 25 mm, и стапедният мускул (tensor tympani), чиято дължина не надвишава 6 mm. мм. Сухожилието на стремето се прикрепя към главата на стремето.

Обърнете внимание, че акустичен стимул, който достига до тъпанчето, може да бъде предаден през средното ухо към вътрешното ухо по три начина: (1) чрез костна проводимост през костите на черепа директно към вътрешното ухо, заобикаляйки средното ухо; (2) през въздушното пространство на средното ухо и (3) през веригата от слухови костици. Както ще бъде показано по-долу, третият път на звукопроводимост е най-ефективен. Предпоставка за това обаче е изравняването на налягането в тъпанчевата кухина с атмосферното, което се осъществява при нормалното функциониране на средното ухо през слуховата тръба.

При възрастни слуховата тръба е насочена надолу, което осигурява евакуацията на течности от средното ухо в назофаринкса. По този начин слуховата тръба изпълнява две основни функции: първо, чрез нея се изравнява въздушното налягане от двете страни на тъпанчето, което е предпоставка за вибрации на тъпанчето, и второ, слуховата тръба изпълнява дренажна функция.

Беше посочено по-горе, че звуковата енергия се предава от тъпанчето през веригата от слухови костици (стъпалото на стремето) към вътрешното ухо. Въпреки това, ако приемем, че звукът се предава директно през въздуха към течностите на вътрешното ухо, е необходимо да си припомним по-голямото съпротивление на течностите на вътрешното ухо в сравнение с въздуха. Какво е значението на семената?

Ако си представите двама души, които се опитват да общуват, единият във водата, а другият на брега, тогава трябва да имате предвид, че около 99,9% от звуковата енергия ще бъде загубена. Това означава, че около 99,9% от енергията ще бъде засегната и само 0,1% от звуковата енергия ще достигне течната среда. Наблюдаваната загуба съответства на намаляване на звуковата енергия от приблизително 30 dB. Възможните загуби се компенсират от средното ухо чрез следните два механизма.

Както беше отбелязано по-горе, повърхността на тъпанчето с площ от 55 mm2 е ефективна по отношение на предаването на звукова енергия. Площта на стъпалото на стремето, която е в пряк контакт с вътрешното ухо, е около 3,2 mm2. Налягането може да се определи като силата, приложена върху единица площ. И ако силата, приложена към тъпанчето, е равна на силата, достигаща стъпалото на стремето, тогава налягането в стъпалото на стремето ще бъде по-голямо от звуковото налягане, измерено на тъпанчето.

Това означава, че разликата в площите на тъпанчевата мембрана спрямо стъпалото на стремето осигурява увеличение на налягането, измерено на стъпалото, със 17 пъти (55/3,2), което в децибели съответства на 24,6 dB. По този начин, ако около 30 dB се загубят по време на директно предаване от въздуха към течната среда, тогава поради разликите в повърхностните площи на тъпанчето и стъпалото на стремето, отбелязаната загуба се компенсира с 25 dB.

Трансферна функция на средното ухо, показваща повишаването на налягането в течностите на вътрешното ухо, в сравнение с налягането върху тъпанчето, при различни честоти, изразени в dB (след von Nedzelnitsky, 1980)

Преносът на енергия от тъпанчето към стъпалото на стремето зависи от функционирането на слуховите костици. Осикулите действат като лостова система, която се определя основно от факта, че дължината на главата и шийката на чука е по-голяма от дължината на дългия процес на инкуса. Ефектът на лостовата система от кости съответства на 1.3. Допълнително увеличаване на енергията, подадена към подножието на стремето, се определя от коничната форма на тъпанчето, което, когато вибрира, е придружено от 2-кратно увеличение на силите, приложени към чука.

Всичко по-горе показва, че енергията, приложена към тъпанчето, при достигане на стъпалото на стремето се усилва 17x1.3x2=44.2 пъти, което съответства на 33 dB. Въпреки това, разбира се, подобрението, което се получава между тъпанчето и стъпалото зависи от честотата на стимулация. От това следва, че при честота от 2500 Hz увеличението на налягането съответства на 30 dB и по-високо. Над тази честота усилването намалява. Освен това трябва да се подчертае, че горепосоченият резонансен диапазон на конхата и външния слухов канал определя надеждно усилване в широк честотен диапазон, което е много важно за възприемането на звуци като реч.

Неразделна част от лостовата система на средното ухо (верига от осикули) са мускулите на средното ухо, които обикновено са в състояние на напрежение. Но когато се представи звук с интензитет 80 dB спрямо прага на слухова чувствителност (AS), възниква рефлекторно свиване на стапедния мускул. В този случай звуковата енергия, предавана през веригата от слухови осикули, е отслабена. Големината на това затихване е 0,6-0,7 dB за всеки децибел увеличение на интензитета на стимула над прага на акустичния рефлекс (около 80 dB IF).

Затихването варира от 10 до 30 dB за силни звуци и е по-изразено при честоти под 2 kHz, т.е. има честотна зависимост. Времето на рефлексно свиване (латентен период на рефлекса) варира от минимална стойност от 10 ms, когато се представят звуци с висока интензивност, до 150 ms, когато се стимулира от звуци с относително ниска интензивност.

Друга функция на мускулите на средното ухо е да ограничават изкривяванията (нелинейностите). Това се осигурява както от наличието на еластични връзки на слуховите костици, така и от директната мускулна контракция. От анатомична гледна точка е интересно да се отбележи, че мускулите са разположени в тесни костни канали. Това предотвратява мускулната вибрация по време на стимулация. В противен случай ще възникне хармонично изкривяване и ще се предаде на вътрешното ухо.

Движенията на слуховите костици не са еднакви при различни честоти и нива на интензитет на стимулация. Поради големината на главата на чука и тялото на инкуса, тяхната маса е равномерно разпределена по ос, минаваща през двете големи връзки на малеуса и късия израстък на инкуса. При умерени нива на интензивност веригата от слухови костици се движи по такъв начин, че плочата на стремето осцилира около ос, мислено начертана вертикално през задния крак на стремето, като врати. Предната част на стъпалото влиза и излиза от кохлеята като бутало.

Такива движения са възможни поради асиметричната дължина на пръстеновидния лигамент на стремето. При много ниски честоти (под 150 Hz) и при много високи интензитети характерът на ротационните движения се променя драстично. Така новата ос на въртене става перпендикулярна на отбелязаната по-горе вертикална ос.

Движенията на стремето придобиват люлеещ се характер: то се клати като детска люлка. Това се изразява във факта, че когато едната половина на стъпалото се потопи в кохлеята, другата се движи в обратна посока. В резултат на това движението на течности във вътрешното ухо се потиска. При много високи нива на интензитет на стимулация и честоти над 150 Hz, стъпалото на стремето се върти едновременно около двете оси.

Благодарение на такива сложни ротационни движения, по-нататъшното повишаване на нивото на стимулация се придружава само от незначителни движения на течностите на вътрешното ухо. Именно тези сложни движения на стремето предпазват вътрешното ухо от свръхстимулация. Въпреки това, при експерименти върху котки беше демонстрирано, че стремето прави движение, подобно на бутало, когато се стимулира при ниски честоти, дори при интензитет от 130 dB SPL. При 150 dB SPL се добавят въртеливи движения. Но като се има предвид, че днес имаме работа със загуба на слуха, причинена от излагане на промишлен шум, можем да заключим, че човешкото ухо няма наистина адекватни защитни механизми.

При представянето на основните свойства на акустичните сигнали, акустичният импеданс се разглежда като съществена характеристика. Физическите свойства на акустичното съпротивление или импеданс се отразяват напълно във функционирането на средното ухо. Импедансът или акустичното съпротивление на средното ухо се състои от компоненти, причинени от течности, кости, мускули и връзки на средното ухо. Неговите компоненти са съпротивление (истински акустичен импеданс) и реактивност (или реактивен акустичен импеданс). Основният резистивен компонент на средното ухо е съпротивлението, упражнявано от течностите на вътрешното ухо срещу стъпалото на стремето.

Съпротивлението, което възниква при изместване на движещи се части, също трябва да се вземе предвид, но неговата величина е много по-малка. Трябва да се помни, че резистивният компонент на импеданса не зависи от честотата на стимулация, за разлика от реактивния компонент. Реактивността се определя от два компонента. Първият е масата от структури в средното ухо. Въздейства предимно на високите честоти, което се изразява в повишаване на импеданса поради реактивността на масата с увеличаване на честотата на стимулация. Вторият компонент е свойствата на свиване и разтягане на мускулите и връзките на средното ухо.

Когато казваме, че една пружина се разтяга лесно, имаме предвид, че тя е гъвкава. Ако пружината се разтяга трудно, говорим за нейната коравина. Тези характеристики имат най-голям принос при ниски честоти на стимулация (под 1 kHz). При средните честоти (1-2 kHz) и двата реактивни компонента взаимно се компенсират и резистивният компонент доминира в импеданса на средното ухо.

Един от начините за измерване на импеданса на средното ухо е използването на електроакустичен мост. Ако системата на средното ухо е достатъчно твърда, налягането в кухината ще бъде по-високо, отколкото ако структурите са много податливи (когато звукът се абсорбира от тъпанчето). По този начин звуковото налягане, измерено с помощта на микрофон, може да се използва за изследване на свойствата на средното ухо. Често импедансът на средното ухо, измерен с помощта на електроакустичен мост, се изразява в единици за съответствие. Това е така, защото импедансът обикновено се измерва при ниски честоти (220 Hz) и в повечето случаи се измерват само свойствата на свиване и удължаване на мускулите и връзките на средното ухо. И така, колкото по-високо е съответствието, толкова по-нисък е импедансът и системата работи по-лесно.

Тъй като мускулите на средното ухо се свиват, цялата система става по-малко гъвкава (т.е. по-твърда). От еволюционна гледна точка няма нищо странно в това, че при излизане от водата на сушата, за да се изравнят разликите в съпротивлението на течностите и структурите на вътрешното ухо и въздушните кухини на средното ухо, еволюцията осигури предавателна връзка, а именно веригата от слухови костици. Но по какви начини се предава звуковата енергия към вътрешното ухо при липса на слухови костици?

Първо, вътрешното ухо се стимулира директно от вибрациите на въздуха в кухината на средното ухо. Отново, поради големите разлики в импеданса между течностите и структурите на вътрешното ухо и въздуха, течностите се движат съвсем леко. В допълнение, при директно стимулиране на вътрешното ухо чрез промени в звуковото налягане в средното ухо, има допълнително затихване на предаваната енергия поради факта, че и двата входа към вътрешното ухо (прозореца на вестибюла и прозореца на cochlea) се активират едновременно и при някои честоти звуковото налягане също се предава във фаза.

Като се има предвид, че fenestra cochlea и fenestra vestibule са разположени от противоположните страни на основната мембрана, положителното налягане, приложено към мембраната на кохлеарния прозорец, ще бъде придружено от отклонение на основната мембрана в една посока и натиск, приложен върху плочата на стъпалото на стремето ще отклони основната мембрана в обратната посока. Когато се прилага еднакъв натиск върху двата прозореца едновременно, основната мембрана няма да се движи, което само по себе си елиминира възприемането на звуци.

Загуба на слуха от 60 dB често се открива при пациенти без слухови костици. По този начин следващата функция на средното ухо е да осигури път за предаване на стимули към овалния прозорец на вестибюла, който от своя страна осигурява измествания на мембраната на кохлеарния прозорец, съответстващи на колебанията на налягането във вътрешното ухо.

Друг начин за стимулиране на вътрешното ухо е костната проводимост, при която промените в акустичното налягане причиняват вибрации в костите на черепа (предимно темпоралната кост) и тези вибрации се предават директно към течностите на вътрешното ухо. Поради огромните разлики в импеданса между костта и въздуха, стимулирането на вътрешното ухо чрез костна проводимост не може да се счита за важна част от нормалното слухово възприятие. Въпреки това, ако източник на вибрации се приложи директно към черепа, вътрешното ухо се стимулира чрез провеждане на звуци през костите на черепа.

Разликите в импеданса между костите и течностите на вътрешното ухо са доста малки, което позволява частично предаване на звука. Измерването на слуховото възприятие по време на костната проводимост на звуците е от голямо практическо значение при патологията на средното ухо.

Вътрешно ухо

Напредъкът в изучаването на анатомията на вътрешното ухо се определя от развитието на методите на микроскопията и по-специално на трансмисионната и сканиращата електронна микроскопия.

Вътрешното ухо на бозайниците се състои от поредица мембранни торбички и канали (образуващи мембранния лабиринт), затворени в костна капсула (костен лабиринт), разположена на свой ред в твърдата темпорална кост. Костният лабиринт е разделен на три основни части: полукръгли канали, преддверие и кохлея. Периферната част на вестибуларния анализатор е разположена в първите две образувания, докато периферната част на слуховия анализатор е разположена в кохлеята.

Човешката кохлея има 2 3/4 вихри. Най-голямата къдря е основната къдря, най-малката е апикалната къдря. Структурите на вътрешното ухо включват също овалното прозорче, в което се намира стъпалото на стремето, и кръглото прозорче. Охлювът завършва сляпо в третата витка. Централната му ос се нарича модиол.

Напречен разрез на кохлеята, от който следва, че кохлеята е разделена на три части: scala vestibuli, както и scala tympani и median scala. Спиралният канал на кохлеята е с дължина 35 mm и е частично разделен по цялата дължина от тънка костна спирална пластина, излизаща от modiolus (osseus spiralis lamina). Той продължава с основната мембрана (membrana basilaris), свързваща се с външната костна стена на кохлеята при спиралния лигамент, като по този начин завършва разделянето на канала (с изключение на малък отвор на върха на кохлеята, наречен хеликотрема).

Преддверието на скалата се простира от овалния прозорец, разположен в преддверието, до хеликотремата. Scala tympani се простира от кръглия прозорец, а също и до helicotrema. Спиралният лигамент, който е свързващата връзка между основната мембрана и костната стена на кохлеята, също поддържа stria vascularis. По-голямата част от спиралния лигамент се състои от оскъдни фиброзни стави, кръвоносни съдове и клетки на съединителната тъкан (фиброцити). Областите, разположени близо до спиралния лигамент и спиралната издатина, включват повече клетъчни структури, както и по-големи митохондрии. Спиралната проекция е отделена от ендолимфатичното пространство от слой епителни клетки.

Тънка мембрана на Reissner се простира нагоре от костната спирална пластина в диагонална посока и е прикрепена към външната стена на кохлеята малко над основната мембрана. Простира се по цялото тяло на кохлеята и е свързана с основната мембрана на хеликотрема. Така се образува кохлеарният канал (ductus cochlearis) или средната скала, ограничена отгоре от мембраната на Reissner, отдолу от основната мембрана и отвън от stria vascularis.

Стриа васкуларис е основната васкуларна зона на кохлеята. Той има три основни слоя: маргинален слой от тъмни клетки (хромофили), среден слой от светли клетки (хромофоби) и основен слой. В тези слоеве има мрежа от артериоли. Повърхностният слой на лентата се формира изключително от големи маргинални клетки, които съдържат много митохондрии и чиито ядра са разположени близо до ендолимфната повърхност.

Маргиналните клетки съставляват по-голямата част от stria vascularis. Те имат пръстовидни процеси, които осигуряват тясна връзка с подобни процеси на клетките на средния слой. Базалните клетки, прикрепени към спиралния лигамент, имат плоска форма и дълги процеси, проникващи в маргиналните и медиалните слоеве. Цитоплазмата на базалните клетки е подобна на цитоплазмата на фиброцитите на спиралния лигамент.

Кръвоснабдяването на stria vascularis се осъществява от спиралната модиоларна артерия през съдове, преминаващи през scala vestibuli до страничната стена на кохлеята. Събиращите венули, разположени в стената на scala tympani, насочват кръвта към спиралната модиоларна вена. Stria vascularis упражнява основния метаболитен контрол на кохлеята.

Scala tympani и scala vestibule съдържат течност, наречена перилимфа, докато scala media съдържа ендолимфа. Йонният състав на ендолимфата съответства на състава, определен вътре в клетката и се характеризира с високо съдържание на калий и ниска концентрация на натрий. Например при хората концентрацията на Na е 16 mM; К - 144.2 тМ; Сl -114 meq/l. Перилимфата, напротив, съдържа високи концентрации на натрий и ниски концентрации на калий (при хора Na - 138 mM, K - 10,7 mM, Cl - 118,5 meq/l), което по състав съответства на извънклетъчната или цереброспиналната течност. Поддържането на отбелязаните разлики в йонния състав на ендо- и перилимфата се осигурява от наличието в мембранния лабиринт на епителни слоеве, които имат много плътни, херметични връзки.

По-голямата част от основната мембрана се състои от радиални влакна с диаметър 18-25 микрона, образуващи компактен хомогенен слой, затворен в хомогенна основна субстанция. Структурата на основната мембрана се различава значително от основата на кохлеята до върха. В основата влакната и покриващият слой (от страната на scala tympani) са разположени по-често, отколкото на върха. В допълнение, докато костната капсула на кохлеята намалява към върха, основната мембрана се разширява.

Така в основата на кохлеята основната мембрана има ширина 0,16 mm, докато при хеликотрема нейната ширина достига 0,52 mm. Отбелязаният структурен фактор е в основата на градиента на коравина по дължината на кохлеята, който определя разпространението на пътуващата вълна и допринася за пасивното механично регулиране на основната мембрана.

Напречните сечения на кортиевия орган в основата (а) и върха (b) показват разлики в ширината и дебелината на основната мембрана, (c) и (d) - сканиращи електронни микроснимки на основната мембрана (изглед отстрани на scala tympani) в основата и върха на кохлеята (d). Обобщени физически характеристики на човешката основна мембрана

Измерването на различни характеристики на основната мембрана е в основата на модела на мембраната, предложен от Bekesy, който описва сложния модел на нейните движения в своята хипотеза за слухово възприятие. От неговата хипотеза следва, че човешката основна мембрана е дебел слой от гъсто подредени влакна с дължина около 34 mm, насочени от основата към хеликотремата. Основната мембрана на върха е по-широка, по-мека и без напрежение. Базалният му край е по-тесен, по-твърд от апикалния и може да бъде в състояние на известно напрежение. Изброените факти са от известен интерес, когато се разглеждат вибраторните характеристики на мембраната в отговор на акустична стимулация.

IHC - вътрешни космени клетки; OHC - външни космени клетки; NSC, VSC - външни и вътрешни стълбови клетки; ТК - тунел на Корти; OS - основна мембрана; TC - тимпаничен слой от клетки под основната мембрана; D, G - поддържащи клетки на Deiters и Hensen; PM - покривна мембрана; PG - лента на Хенсен; ICB - клетки с вътрешни канали; RVT-радиален тунел на нервните влакна

Така градиентът на твърдостта на основната мембрана се дължи на разликите в нейната ширина, която се увеличава към върха, дебелината, която намалява към върха, и анатомичната структура на мембраната. Вдясно е базалната част на мембраната, вляво е апикалната част. Сканиращите електронни микрограми демонстрират структурата на основната мембрана от страната на scala tympani. Разликите в дебелината и честотата на радиалните влакна между основата и върха са ясно идентифицирани.

Кортиевият орган се намира в средната скала на базиларната мембрана. Външните и вътрешните колонни клетки образуват вътрешния тунел на Корти, пълен с течност, наречена кортилимфа. Навътре от вътрешните стълбове има един ред вътрешни космени клетки (IHC), а навън от външните стълбове има три реда по-малки клетки, наречени външни космени клетки (OHC) и поддържащи клетки.

,
илюстриращ поддържащата структура на органа на Корти, състоящ се от клетки на Deiters (e) и техните фалангеални процеси (FO) (поддържаща система на външния трети ред на ETC (ETC)). Фалангеалните израстъци, простиращи се от върха на клетките на Deiters, образуват част от ретикуларната пластина на върха на космените клетки. Стереоцилиите (SC) са разположени над ретикуларната плоча (според I. Hunter-Duvar)

Клетките на Deiters и Hensen поддържат NVC странично; подобна функция, но по отношение на IVC, изпълняват граничните клетки на вътрешния жлеб. Вторият тип фиксиране на космените клетки се осъществява от ретикулярната пластина, която държи горните краища на космените клетки, осигурявайки тяхната ориентация. И накрая, третият тип също се извършва от клетки на Deiters, но разположени под клетките на косата: една клетка на Deiters на клетка на коса.

Горният край на цилиндричната клетка на Дейтерс има чашковидна повърхност, върху която е разположена космената клетка. От същата повърхност тънък процес се простира до повърхността на органа на Корти, образувайки фалангеалния процес и част от ретикуларната плоча. Тези клетки на Дейтерс и фалангеалните израстъци образуват основния вертикален поддържащ механизъм за космените клетки.

A. Трансмисионна електронна микрофотограма на VVC.Стереоцилиите (SC) на VVC се проектират в scala mediana (SL), а основата им е потопена в кутикуларната пластина (CP). N - сърцевина на IVC, VSP - нервни влакна на вътрешния спирален ганглий; VSC, NSC - вътрешни и външни колонни клетки на тунела на Корти (TC); НО - нервни окончания; OM - основна мембрана
B. Пропускателна електронна микрофотограма на NVC.Има ясна разлика във формата на NVK и VVC. NVC е разположен на вдлъбнатата повърхност на клетката на Deiters (D). В основата на NVK се идентифицират еферентни нервни влакна (E). Пространството между NVC се нарича Nuel пространство (NP) В него се определят фалангеалните процеси (PF).

Формата на NVK и VVC е значително различна. Горната повърхност на всеки IVC е покрита с кутикуларна мембрана, в която са вградени стереоцилии. Всеки VVC има около 40 косъма, подредени в два или повече реда в U-образна форма.

Само малка част от клетъчната повърхност остава свободна от кутикуларната плоча, където се намира базалното тяло или модифицираният киноцилиум. Базалното тяло е разположено на външния ръб на VVC, далеч от modiolus.

Горната повърхност на NVC съдържа около 150 стереоцилии, подредени в три или повече V- или W-образни реда на всеки NVC.

Ясно се очертават един ред VVC и три реда NVK. Между IVC и IVC се виждат главите на вътрешните стълбови клетки (ISC). Между върховете на редовете на NVK се определят върховете на фалангеалните процеси (PF). Поддържащите клетки на Deiters (D) и Hensen (G) са разположени на външния ръб. W-образната ориентация на NVC ресничките е наклонена спрямо IHC. В този случай наклонът е различен за всеки ред на NVC (според I. Hunter-Duvar)

Върховете на най-дългите косми на NVC (в реда, отдалечен от modiolus) са в контакт с гелообразна покриваща мембрана, която може да се опише като ацелуларен матрикс, състоящ се от золокони, фибрили и хомогенна субстанция. Той се простира от спиралната проекция до външния ръб на ретикуларната плоча. Дебелината на покривната мембрана се увеличава от основата на кохлеята до върха.

Основната част на мембраната се състои от влакна с диаметър 10-13 nm, излизащи от вътрешната зона и минаващи под ъгъл 30° спрямо апикалната спирала на кохлеята. Към външните ръбове на покриващата мембрана влакната се разпространяват в надлъжна посока. Средната дължина на стереоцилиите зависи от позицията на NVK по дължината на кохлеята. Така на върха дължината им достига 8 микрона, докато в основата не надвишава 2 микрона.

Броят на стереоцилиите намалява в посока от основата към върха. Всеки стереоцилиум има формата на клуб, който се разширява от основата (при кутикуларната пластина - 130 nm) до върха (320 nm). Между стереоцилиите има мощна мрежа от пресичания; по този начин голям брой хоризонтални връзки са свързани чрез стереоцилии, разположени както в същия, така и в различни редове на NVC (странично и под върха). В допълнение, тънък процес се простира от върха на по-късия стереоцилиум на NVC, свързвайки се с по-дългия стереоцилиум на следващия ред на NVC.

PS - кръстосани връзки; KP - кутикуларна плоча; C - връзка в ред; К - корен; SC - стереоцилиум; PM - покривна мембрана

Всеки стереоцилиум е покрит с тънка плазмена мембрана, под която има цилиндричен конус, съдържащ дълги влакна, насочени по дължината на косъма. Тези влакна са съставени от актин и други структурни протеини, които са в кристално състояние и придават твърдост на стереоцилиите.

Я.А. Алтман, Г. А. Таварткиладзе

Човешката слухова сензорна система възприема и различава огромен набор от звуци. Тяхното разнообразие и богатство ни служи както като източник на информация за актуалните събития в заобикалящата ни действителност, така и като важен фактор, влияещ върху емоционалното и психическо състояние на нашия организъм. В тази статия ще разгледаме анатомията на човешкото ухо, както и характеристиките на функционирането на периферната част на слуховия анализатор.

Механизъм за разграничаване на звукови вибрации

Учените са открили, че възприятието на звука, което по същество представлява въздушни вибрации в слуховия анализатор, се трансформира в процес на възбуждане. Отговорна за усещането на звукови стимули в слуховия анализатор е неговата периферна част, която съдържа рецептори и е част от ухото. Той възприема амплитудата на вибрациите, наречена звуково налягане, в диапазона от 16 Hz до 20 kHz. В нашето тяло слуховият анализатор също играе толкова важна роля като участие в работата на системата, отговорна за развитието на артикулираната реч и цялата психо-емоционална сфера. Първо, нека се запознаем с общия план на структурата на органа на слуха.

Участъци от периферната част на слуховия анализатор

Анатомията на ухото разграничава три структури, наречени външно, средно и вътрешно ухо. Всеки от тях изпълнява специфични функции, не само взаимосвързани, но и колективно осъществяващи процесите на приемане на звукови сигнали и превръщането им в нервни импулси. Те се предават по слуховите нерви до темпоралния дял на мозъчната кора, където звуковите вълни се трансформират под формата на различни звуци: музика, птичи песни, шум на морския прибой. В процеса на филогенезата на биологичния вид "Homo sapiens" органът на слуха играе жизненоважна роля, тъй като осигурява проявлението на такова явление като човешката реч. Секциите на органа на слуха са се образували по време на ембрионалното развитие на човека от външния зародишен слой - ектодерма.

Външно ухо

Тази част от периферния участък улавя и насочва въздушните вибрации към тъпанчето. Анатомията на външното ухо е представена от хрущялната раковина и външния слухов канал. Как изглежда? Външната форма на ушната мида има характерни извивки - къдрици и е много различна при всеки човек. Един от тях може да съдържа туберкула на Дарвин. Счита се за рудиментарен орган и е хомоложен по произход със заострения горен ръб на ухото на бозайниците, особено на приматите. Долната част се нарича лоб и представлява съединителна тъкан, покрита с кожа.

Слуховият канал е структурата на външното ухо

По-нататък. Слуховият канал е тръба, състояща се от хрущялна и частично костна тъкан. Покрит е с епител, съдържащ модифицирани потни жлези, които отделят сяра, която овлажнява и дезинфекцира проходната кухина. Мускулите на ушната мида при повечето хора са атрофирани, за разлика от бозайниците, чиито уши реагират активно на външни звукови стимули. Патологиите на нарушения в анатомията на структурата на ухото се регистрират в ранния период на развитие на хрилните дъги на човешкия ембрион и могат да бъдат под формата на разцепване на лоба, стесняване на външния слухов канал или агенезия - пълното отсъствие на ушната мида.

Кухина на средното ухо

Слуховият канал завършва с еластичен филм, който отделя външното ухо от средната му част. Това е тъпанчето. То получава звукови вълни и започва да вибрира, което предизвиква подобни движения на слуховите костици - чукче, инкус и стреме, разположени в средното ухо, дълбоко в слепоочната кост. Чукчето е прикрепено към тъпанчето с дръжката си, а главата му е свързана с инкуса. То от своя страна с дългия си край се затваря със стремеца и е прикрепено към прозореца на преддверието, зад което се намира вътрешното ухо. Всичко е много просто. Анатомията на ушите разкрива, че към дългия процес на чука е прикрепен мускул, който намалява напрежението на тъпанчето. И така нареченият "антагонист" е прикрепен към късата част на тази слухова костица. Специален мускул.

евстахиева тръба

Средното ухо е свързано с фаринкса чрез канал, кръстен на учения, който описва структурата му, Бартоломео Еустакио. Тръбата служи като устройство, което изравнява атмосферното налягане на тъпанчето от двете страни: от външния слухов проход и кухината на средното ухо. Това е необходимо, така че вибрациите на тъпанчето да се предават без изкривяване към течността на мембранния лабиринт на вътрешното ухо. Евстахиевата тръба е разнородна по своята хистологична структура. Анатомията на ушите разкрива, че те съдържат нещо повече от костна част. Също и хрущялни. Спускайки се надолу от кухината на средното ухо, тръбата завършва с фарингеалния отвор, разположен на страничната повърхност на назофаринкса. По време на преглъщане мускулните фибрили, прикрепени към хрущялната част на тръбата, се свиват, нейният лумен се разширява и част от въздуха навлиза в тъпанчевата кухина. Натискът върху мембраната в този момент става еднакъв от двете страни. Около фарингеалния отвор има област от лимфоидна тъкан, която образува възли. Нарича се сливица на Герлах и е част от имунната система.

Характеристики на анатомията на вътрешното ухо

Тази част от периферната слухова сензорна система е разположена дълбоко в темпоралната кост. Състои се от полукръгли канали, свързани с органа на равновесието и костния лабиринт. Последната структура съдържа кохлеята, вътре в която е органът на Корти, който е система за приемане на звук. По дължината на спиралата кохлеята е разделена от тънка вестибуларна пластина и по-плътна базиларна мембрана. И двете мембрани разделят кохлеята на канали: долен, среден и горен. В широката си основа горният канал започва с овален прозорец, а долният е затворен с кръгъл прозорец. И двете са пълни с течно съдържимо - перилимфа. Смята се за модифицирана цереброспинална течност - вещество, което изпълва гръбначния канал. Ендолимфата е друга течност, която изпълва каналите на кохлеята и се натрупва в кухината, където се намират нервните окончания на органа на равновесие. Нека продължим да изучаваме анатомията на ушите и да разгледаме онези части от слуховия анализатор, които са отговорни за транскодирането на звуковите вибрации в процеса на възбуждане.

Значение на кортиевия орган

Вътре в кохлеята има мембранна стена, наречена базиларна мембрана, върху която има колекция от два вида клетки. Някои изпълняват функцията на опора, други са сетивни - косми. Те възприемат вибрациите на перилимфата, преобразуват ги в нервни импулси и ги предават по-нататък към сетивните влакна на вестибулокохлеарния (слуховия) нерв. След това възбуждането достига кортикалния слухов център, разположен в темпоралния лоб на мозъка. Различава звуковите сигнали. Клиничната анатомия на ухото потвърждава факта, че това, което чуваме с двете уши, е важно за определяне на посоката на звука. Ако звуковите вибрации достигнат до тях едновременно, човек възприема звука отпред и отзад. И ако вълните пристигат в едното ухо по-рано, отколкото в другото, тогава възприятието се случва отдясно или отляво.

Теории за звуково възприятие

В момента няма консенсус как точно функционира системата, анализирайки звуковите вибрации и превеждайки ги под формата на звукови изображения. Анатомията на структурата на човешкото ухо подчертава следните научни концепции. Например, резонансната теория на Хелмхолц гласи, че основната мембрана на кохлеята функционира като резонатор и е способна да разлага сложни вибрации на по-прости компоненти, тъй като нейната ширина е различна на върха и основата. Следователно, когато се появят звуци, възниква резонанс, както при струнен инструмент - арфа или пиано.

Друга теория обяснява процеса на поява на звук с факта, че в кохлеарната течност се появява движеща се вълна като отговор на вибрациите на ендолимфата. Вибриращите влакна на основната мембрана резонират със специфична честота на вибрация и нервните импулси възникват в космените клетки. Те пътуват по слуховите нерви до темпоралната част на мозъчната кора, където се извършва окончателният анализ на звуците. Всичко е изключително просто. И двете теории за възприемане на звука се основават на познаването на анатомията на човешкото ухо.