W której części ucha? Budowa i funkcja ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego

Ucho - narząd słuchu i równowagi kręgowców i człowieka.
Ucho jest peryferyjną częścią analizatora słuchu.

Anatomicznie w ludzkim uchu są trzy wydziały.

• ucho zewnętrzne, składający się z małżowina uszna i przewód słuchowy zewnętrzny ;
• ucho środkowe, sporządzony jama bębenkowa i mając przydatki- trąbka Eustachiusza i komórki wyrostka sutkowatego;
• ucho wewnętrzne (błędnik) składający się z ślimaki(część słuchowa) przedsionek I kanały półkoliste (narząd równowagi).

Jeśli podłączymy do tego nerw słuchowy od obwodu do kory płatów skroniowych mózgu, to cały kompleks będzie się nazywał analizator słuchu.

Małżowina uszna Ciało ludzkie składa się ze szkieletu - chrząstki, pokrytej ochrzęstną i skórą. Powierzchnia muszli posiada liczne zagłębienia i wzniesienia.
Mięśnie małżowiny usznej u ludzi służą do utrzymania małżowiny usznej w normalnej pozycji. Przewód słuchowy zewnętrzny to ślepa rurka (o długości około 2,5 cm), nieco zakrzywiona, zamknięta na wewnętrznym końcu błoną bębenkową. U osoby dorosłej zewnętrzna jedna trzecia kanału słuchowego jest chrzęstna, a dwie trzecie wewnętrzne to kość, która jest częścią kości skroniowej. Ściany przewodu słuchowego zewnętrznego wyłożone są skórą, która w części chrzęstnej i początkowej części kości posiada włosy i gruczoły wydzielające lepką wydzielinę (woskowinę) oraz gruczoły łojowe.

Małżowina uszna:
1 - trójkątny dół; guzek pana Darwina; 3 - wieża; 4 - noga loków; 5 - miska zlewozmywakowa; 6 - wnęka skorupy; 7 - anty-helisa;
8 - zwijanie; 9 - protivokozelok; 10 - płat; 11 - wycięcie śródmiąższowe; 12 - skrawek; 13-guzek nadżebrowy; 14-suprakozelkovy wycięcie; 15 - nóżki przeciw helisie.

Bębenek u osoby dorosłej (10 mm wysokości i 9 mm szerokości) całkowicie izoluje ucho zewnętrzne od ucha środkowego, czyli od jamy bębenkowej. Obrócony do błony bębenkowej rękojeść młotka- część jednej z kosteczek słuchowych.

jama bębenkowa dorosły ma objętość około 1 cm ^; wyścielone błoną śluzową; jej górna ściana kostna graniczy z jamą czaszki, przednia w dolnej części przechodzi do trąbki Eustachiusza, tylna w górnej części do zagłębienia łączącego jamę bębenkową z jamą (jaskinią) wyrostka sutkowatego. Jama bębenkowa zawiera powietrze. Zawiera kosteczki słuchowe (młotek, kowadełko, strzemiączko), połączone stawami, a także dwoma mięśniami ( strzemiączkowy i rozciągliwa błona bębenkowa ) oraz więzadła.

Na wewnętrznej ścianie znajdują się dwa otwory; jeden z nich jest owalny, pokryty blaszką strzemienia, którego krawędzie są przymocowane do szkieletu kostnego za pomocą tkanki włóknistej, co umożliwia ruch strzemienia; drugi jest okrągły, pokryty błoną (tzw. bębenek wtórny).

trąbka Eustachiusza łączy jamę bębenkową z nosogardłem. Zwykle jest w stanie zapadniętym, podczas połykania rurka otwiera się i powietrze przechodzi przez nią do jamy bębenkowej.

Schemat budowy prawego narządu słuchu osoby (przekrój wzdłuż zewnętrznego przewodu słuchowego):
1 - małżowina uszna; 2 - zewnętrzny przewód słuchowy; 3 - błona bębenkowa; 4- jama bębenkowa; o-.młotek;
6 - kowadło; 7 strzemion; 8- trąbka Eustachiusza; 9- kanały półkoliste; 10 - ślimak; 11 - nerw słuchowy; 12 - kość skroniowa.

Przy procesach zapalnych w nosogardzieli błona śluzowa wyściełająca rurkę puchnie, światło rurki zamyka się, przepływ powietrza do jamy bębenkowej ustaje, co powoduje uczucie zatkanego ucha i utratę słuchu.

Za jamą bębenkową i zewnętrznym przewodem słuchowym znajdują się komórki wyrostka sutkowatego kości skroniowej, komunikujące się z uchem środkowym, zwykle wypełnionym powietrzem. Z ropnym zapaleniem jamy bębenkowej (patrz. ) proces zapalny może przejść do komórek procesu wyrostka sutkowatego ( zapalenie wyrostka sutkowatego).

Urządzenie ucha wewnętrznego jest bardzo złożone, dlatego nazywa się je labirynt.
Dzieli się na słuchowe (ślimak), który ma kształt ślimaka morskiego i tworzy 2 1/2 loków oraz tzw. część przedsionkowa, składający się ze zbiornika lub przedsionek, I trzy kanały półkoliste zlokalizowane w trzech różnych płaszczyznach. Wewnątrz kostnego labiryntu znajduje się błoniasty labirynt wypełniony przezroczystą cieczą. Płytka zdolna do fluktuacji przechodzi przez światło ślimaka, a na niej znajduje się ślimak lub Narząd korty zawierające komórki słuchowe - odbierającą dźwięk część analizatora słuchowego.

Fizjologia słuchu.

W funkcjonalnym ucho można podzielić na dwie części:

• przewodzący dźwięk (małżowina, przewód słuchowy zewnętrzny, błona bębenkowa i jama bębenkowa, płyn błędnikowy) i
• postrzeganie dźwięku (komórki słuchowe, zakończenia nerwów słuchowych); cały nerw słuchowy, przewody centralne i część kory mózgowej również należą do aparatu odbierającego dźwięk.
  Całkowite uszkodzenie aparatu odbierającego dźwięk prowadzi do całkowitej utraty słuchu w tym uchu - głuchoty, a jednego aparatu przewodzącego dźwięk - tylko do częściowego (niedosłyszenia).

Małżowina uszna w fizjologii słuchu u człowieka nie odgrywa większej roli, choć najwyraźniej ułatwia orientację względem źródła dźwięku w przestrzeni. Przewód słuchowy zewnętrzny jest głównym kanałem, przez który przechodzi dźwięk przenoszony drogą powietrzną z tzw. przewodnictwo powietrzne; może zostać przerwany przez hermetyczne zablokowanie (np.) światła. W takich przypadkach dźwięk jest przekazywany do błędnika głównie przez kości czaszki (tzw. kostna transmisja dźwięku).

Bębenek, hermetycznie oddzielająca ucho środkowe (jamę bębenkową) od świata zewnętrznego, chroniąc je przed bakteriami zawartymi w powietrzu atmosferycznym, a także przed wychłodzeniem. W fizjologii słuchu błona bębenkowa (a także cały związany z nią obwód słuchowy) ma ogromne znaczenie dla przenoszenia dźwięków niskich, tj. basowych; gdy błona lub kosteczki słuchowe są zniszczone, dźwięki niskie są słabo słyszalne lub nie są słyszalne, dźwięki średnie i wysokie są słyszalne w stopniu zadowalającym. Powietrze zawarte w jamie bębenkowej przyczynia się do ruchomości łańcucha kosteczek słuchowych, a ponadto prowadzi dźwięk o tonach średnich i niskich bezpośrednio do strzemienia i ewentualnie do błony wtórnej okienka okrągłego. Mięśnie w jamie bębenkowej służą do regulacji napięcia błony bębenkowej i łańcucha kosteczek słuchowych (adaptacja do dźwięków o różnym charakterze), w zależności od siły dźwięku. Rola owalnego okienka polega na głównym przekazywaniu drgań dźwiękowych do labiryntu (jego fluidu).

Dobrze znaną rolę w przekazywaniu dźwięku odgrywają wewnętrzna (labiryntowa) ściana ucha środkowego (jama bębenkowa).

Poprzez trąbka Eustachiusza powietrze w jamie bębenkowej jest stale odnawiane, co utrzymuje w nim ciśnienie atmosferyczne środowiska; to powietrze jest stopniowo rozpraszane. Ponadto rura służy do usuwania niektórych szkodliwych substancji z jamy bębenkowej do nosogardzieli - nagromadzonej wydzieliny, przypadkowego zakażenia itp. Przy otwartych ustach część fal dźwiękowych dociera do jamy bębenkowej przez rurkę; to wyjaśnia, dlaczego niektórzy głusi otwierają usta, aby lepiej słyszeć.

Ogromne znaczenie w fizjologii słuchu ma labirynt. Fale dźwiękowe przechodzące przez okienko owalne i innymi drogami przenoszą wibracje do płynu labiryntowego przedsionka, który z kolei przenosi je do płynu ślimaka. Fale dźwiękowe przechodzące przez płyn labiryntowy wprawiają go w wibracje, co podrażnia końcówki włosów odpowiednich komórek słuchowych. To podrażnienie, przenoszone do kory mózgowej, powoduje wrażenie słuchowe.

Przedsionek i kanały półkoliste ucha Są narządem zmysłu, który dostrzega zmiany położenia głowy i ciała w przestrzeni, a także kierunek ruchu ciała. W wyniku obrotu głowy lub ruchu całego ciała dochodzi do przemieszczania się płynu w kanałach półkolistych, zlokalizowanych w trzech wzajemnie prostopadłych! spłaszcza, odchyla włoski wrażliwych komórek w kanałach półkolistych i tym samym powoduje podrażnienie zakończeń nerwowych; podrażnienia te przenoszone są do ośrodków nerwowych zlokalizowanych w rdzeniu przedłużonym, powodując odruchy. Silne podrażnienia przedsionka i kanałów półkolistych aparatu przedsionkowego (na przykład podczas obracania ciała, toczenia się na statkach lub samolotach) powodują uczucie zawrotów głowy, bladości, pocenia się, nudności i wymiotów. Badanie aparatu przedsionkowego ma ogromne znaczenie przy wyborze służby lotniczej i morskiej.

Morfolodzy nazywają tę strukturę organellą i równowagą (organum vestibulo-cochleare). Posiada trzy działy:

• ucho zewnętrzne (przewód słuchowy zewnętrzny, małżowina uszna z mięśniami i więzadłami);
• ucho środkowe (jama bębenkowa, wyrostki sutkowate, trąbka słuchowa)
• (błędnik błoniasty, znajdujący się w labiryncie kostnym wewnątrz piramidy kostnej).

1. Ucho zewnętrzne koncentruje wibracje dźwiękowe i kieruje je do zewnętrznego otworu słuchowego.

2. W przewodzie słuchowym przenosi wibracje dźwiękowe do błony bębenkowej

3. Bębenek to membrana, która wibruje pod wpływem dźwięku.

4. Młotek z rękojeścią mocuje się do środka błony bębenkowej za pomocą więzadeł, a jego główkę łączy się z kowadłem (5), które z kolei jest przymocowane do strzemienia (6).

Maleńkie mięśnie pomagają przekazywać dźwięk, regulując ruch tych kości.

7. Trąbka Eustachiusza (lub słuchowa) łączy ucho środkowe z nosogardłem. Kiedy zmienia się ciśnienie otaczającego powietrza, ciśnienie po obu stronach błony bębenkowej wyrównuje się przez trąbkę słuchową.

Narząd Cortiego składa się z wielu wrażliwych, owłosionych komórek (12), które pokrywają błonę podstawną (13). Fale dźwiękowe są wychwytywane przez komórki rzęsate i przekształcane w impulsy elektryczne. Ponadto te impulsy elektryczne są przekazywane wzdłuż nerwu słuchowego (11) do mózgu. Nerw słuchowy składa się z tysięcy najdelikatniejszych włókien nerwowych. Każde włókno rozpoczyna się w określonej części ślimaka i transmituje dźwięk o określonej częstotliwości. Dźwięki o niskiej częstotliwości są przenoszone wzdłuż włókien wychodzących z górnej części ślimaka (14), a dźwięki o wysokiej częstotliwości są przesyłane wzdłuż włókien związanych z jego podstawą. Tak więc funkcją ucha wewnętrznego jest zamiana drgań mechanicznych na elektryczne, ponieważ mózg może odbierać tylko sygnały elektryczne.

ucho zewnętrzne jest pochłaniaczem dźwięku. Zewnętrzny kanał słuchowy przewodzi wibracje dźwiękowe do błony bębenkowej. Błona bębenkowa, która oddziela ucho zewnętrzne od jamy bębenkowej lub ucha środkowego, jest cienką (0,1 mm) przegrodą w kształcie lejka do wewnątrz. Membrana wibruje pod wpływem wibracji dźwiękowych, które docierają do niej przez zewnętrzny kanał słuchowy.

Drgania dźwiękowe są wychwytywane przez małżowiny uszne (u zwierząt mogą się one obracać w kierunku źródła dźwięku) i przekazywane przewodem słuchowym zewnętrznym do błony bębenkowej, która oddziela ucho zewnętrzne od środkowego. Zbieranie dźwięku i cały proces słuchania dwojgiem uszu - tzw. słyszenie obuuszne - jest ważne dla określenia kierunku dźwięku. Wibracje dźwiękowe dochodzące z boku docierają do najbliższego ucha o kilka dziesięciotysięcznych sekundy (0,0006 s) wcześniej niż do drugiego. Ta znikoma różnica w czasie, w jakim dźwięk dociera do obojga uszu, wystarczy, aby określić jego kierunek.

Ucho środkowe jest urządzeniem przewodzącym dźwięk. Jest to jama powietrzna, która poprzez trąbkę słuchową (Eustachiusza) jest połączona z jamą nosowo-gardłową. Drgania z błony bębenkowej przez ucho środkowe przenoszone są przez 3 połączone ze sobą kosteczki słuchowe - młoteczek, kowadełko i strzemiączko, a ta ostatnia przez błonę okienka owalnego przekazuje te drgania płynu w uchu wewnętrznym - przychłonce .

Ze względu na specyfikę geometrii kosteczek słuchowych drgania błony bębenkowej o zmniejszonej amplitudzie, ale zwiększonej sile przenoszone są na strzemię. Ponadto powierzchnia strzemienia jest 22 razy mniejsza niż błona bębenkowa, co zwiększa o taką samą wielkość jego nacisk na błonę okienka owalnego. W rezultacie nawet słabe fale dźwiękowe działające na błonę bębenkową są w stanie pokonać opór błony okienka owalnego przedsionka i doprowadzić do fluktuacji płynu w ślimaku.

Przy silnych dźwiękach specjalne mięśnie zmniejszają ruchomość błony bębenkowej i kosteczek słuchowych, dostosowując aparat słuchowy do takich zmian bodźca i chroniąc ucho wewnętrzne przed zniszczeniem.

Dzięki połączeniu przez trąbkę słuchową jamy powietrznej ucha środkowego z jamą nosogardzieli możliwe staje się wyrównanie ciśnień po obu stronach błony bębenkowej, co zapobiega jej pęknięciu przy znacznych zmianach ciśnienia w błonie bębenkowej środowisko - podczas nurkowania pod wodą, wspinania się na wysokość, strzelania itp. Jest to barofunkcja ucha.

W uchu środkowym znajdują się dwa mięśnie: napinacz błony bębenkowej i strzemiączko. Pierwszy z nich, kurcząc się, zwiększa napięcie błony bębenkowej i tym samym ogranicza amplitudę jej oscylacji podczas silnych dźwięków, a drugi unieruchamia strzemię i tym samym ogranicza jego ruch. Odruchowy skurcz tych mięśni następuje 10 ms po wystąpieniu silnego dźwięku i zależy od jego amplitudy. W ten sposób ucho wewnętrzne jest automatycznie chronione przed przeciążeniem. Przy nagłych silnych podrażnieniach (wstrząsy, eksplozje itp.) ten mechanizm ochronny nie ma czasu na zadziałanie, co może prowadzić do uszkodzenia słuchu (np. wśród materiałów wybuchowych i strzelców).

Ucho wewnętrzne jest urządzeniem odbierającym dźwięk. Znajduje się w piramidzie kości skroniowej i zawiera ślimak, który u ludzi tworzy 2,5 spiralnych zwojów. Kanał ślimakowy podzielony jest dwoma przegrodami przez błonę główną i błonę przedsionkową na 3 wąskie kanały: górny (scala vestibularis), środkowy (kanał błoniasty) i dolny (scala tympani). W górnej części ślimaka znajduje się otwór łączący górny i dolny kanał w jeden, przechodzący od okienka owalnego do szczytu ślimaka i dalej do okienka okrągłego. Jego wnęka jest wypełniona płynem - przychłonką, a jama środkowego kanału błoniastego jest wypełniona płynem o innym składzie - endolimfą. W kanale środkowym znajduje się aparat odbierający dźwięk - narząd Cortiego, w którym znajdują się mechanoreceptory wibracji dźwiękowych - komórki rzęsate.

Główną drogą dostarczania dźwięku do ucha jest powietrze. Zbliżający się dźwięk wprawia w drgania błonę bębenkową, a następnie wibracje są przekazywane przez łańcuch kosteczek słuchowych do okienka owalnego. Jednocześnie powstają drgania powietrza w jamie bębenkowej, które przenoszone są na membranę okienka okrągłego.

Innym sposobem dostarczania dźwięków do ślimaka jest przewodnictwo tkankowe lub kostne . W tym przypadku dźwięk oddziałuje bezpośrednio na powierzchnię czaszki, powodując jej wibracje. Ścieżka kostna do transmisji dźwięku nabiera ogromnego znaczenia w przypadku kontaktu z czaszką wibrującego przedmiotu (na przykład trzonka kamertonu), a także w chorobach układu ucha środkowego, gdy zaburzona jest transmisja dźwięków przez łańcuch kosteczek słuchowych. Oprócz ścieżki powietrza, przewodzenia fal dźwiękowych, istnieje ścieżka tkanki lub kości.

Pod wpływem wibracji dźwiękowych powietrza, a także gdy wibratory (na przykład telefon kostny lub kamerton kostny) stykają się z powłoką głowy, kości czaszki zaczynają oscylować (rozpoczyna się również labirynt kości oscylować). Na podstawie najnowszych danych (Bekesy - Bekesy i in.) można przyjąć, że dźwięki rozchodzące się przez kości czaszki pobudzają narząd Cortiego tylko wtedy, gdy, podobnie jak fale powietrza, powodują uwypuklenie pewnego odcinka błony głównej.

Zdolność kości czaszki do przewodzenia dźwięku wyjaśnia, dlaczego sam człowiek, jego głos nagrany na taśmie, podczas odtwarzania nagrania wydaje się obcy, podczas gdy inni łatwo go rozpoznają. Faktem jest, że nagranie na taśmie nie odtwarza całkowicie twojego głosu. Zwykle podczas rozmowy słyszysz nie tylko te dźwięki, które słyszą Twoi rozmówcy (tj. te dźwięki, które są odbierane dzięki przewodzeniu powietrze-ciecz), ale także te dźwięki o niskiej częstotliwości, których przewodnikiem są kości czaszki. Jednak kiedy słuchasz nagrania własnego głosu na taśmie, słyszysz tylko to, co można nagrać - dźwięki przenoszone drogą powietrzną.

słyszenie obuuszne . Człowiek i zwierzęta mają słuch przestrzenny, czyli zdolność określania położenia źródła dźwięku w przestrzeni. Ta właściwość opiera się na obecności obuusznego słuchu lub słyszenia dwojgiem uszu. Dla niego ważna jest również obecność dwóch symetrycznych połówek na wszystkich poziomach. Ostrość słyszenia obuusznego u ludzi jest bardzo wysoka: położenie źródła dźwięku określane jest z dokładnością do 1 stopnia kątowego. Podstawą tego jest zdolność neuronów układu słuchowego do oceny różnic międzyusznych (międzyusznych) w czasie dotarcia dźwięku do prawego i lewego ucha oraz w natężeniu dźwięku w każdym uchu. Jeśli źródło dźwięku znajduje się z dala od linii środkowej głowy, fala dźwiękowa dociera do jednego ucha nieco wcześniej i ma większą siłę niż do drugiego ucha. Oszacowanie odległości źródła dźwięku od ciała wiąże się z osłabieniem dźwięku i zmianą jego barwy.

Przy oddzielnej stymulacji prawego i lewego ucha przez słuchawki opóźnienie między dźwiękami już o 11 μs lub różnica w natężeniu dwóch dźwięków o 1 dB prowadzi do widocznego przesunięcia lokalizacji źródła dźwięku z linii środkowej w kierunku wcześniejszy lub mocniejszy dźwięk. W ośrodkach słuchowych następuje ostre dostosowanie do pewnego zakresu różnic międzyusznych w czasie i natężeniu. Znaleziono również komórki, które reagują tylko na określony kierunek ruchu źródła dźwięku w przestrzeni.

Jest to najbardziej złożony i zaskakująco dokładny mechanizm, który pozwala odbierać różne dźwięki. Niektórzy ludzie mają z natury bardzo delikatne ucho, które jest w stanie uchwycić najdokładniejsze intonacje i dźwięki, podczas gdy inni, jak mówią, „niedźwiedź nadepnął na ucho”. Ale Jakie jest ludzkie ucho? Oto, co piszą badacze.

ucho zewnętrzne

Ludzki aparat słuchowy można podzielić na ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne. Pierwsza część to wszystko, co widzimy na zewnątrz. Ucho zewnętrzne składa się z przewodu słuchowego i małżowiny usznej. Wewnętrznie małżowina uszna jest zaprojektowana tak, że osoba zaczyna odbierać różne dźwięki. Składa się ze specjalnej chrząstki, która jest pokryta skórą. Dolna część ludzkiego ucha ma mały płatek składający się z tkanki tłuszczowej.

Istnieje opinia, że ​​to właśnie w okolicy ucha zewnętrznego i małżowiny usznej zlokalizowane są punkty biologicznie aktywne, jednak teoria ta nie znalazła dokładnego potwierdzenia. Z tego powodu uważa się, że tylko kompetentny specjalista, który zna współrzędne, może przekłuć uszy. I to jest kolejna tajemnica - jak działa ludzkie ucho. W końcu, zgodnie z japońską teorią, jeśli znajdziesz biologicznie aktywne punkty i masujesz je lub oddziałujesz akupunkturą, możesz nawet leczyć niektóre choroby.

Ucho zewnętrzne jest najbardziej wrażliwą częścią tego narządu. Często jest kontuzjowana, dlatego musi być regularnie monitorowana i chroniona przed szkodliwymi wpływami. Małżowinę można porównać do zewnętrznej części głośników. Odbiera dźwięki, a ich dalsza transformacja odbywa się już w uchu środkowym.

Ucho środkowe

Składa się z błony bębenkowej, młoteczka, kowadełka i strzemiączka. Całkowita powierzchnia wynosi około 1 centymetra sześciennego. Nie będziesz w stanie zobaczyć z zewnątrz, jak ułożone jest ludzkie ucho środkowe bez specjalnych instrumentów, ponieważ obszar ten znajduje się pod kością skroniową. Oddziela ucho środkowe od zewnętrznej błony bębenkowej. Ich zadaniem jest wytwarzanie i przekształcanie dźwięków, tak jak dzieje się to w głośniku. Obszar ten jest połączony z nosogardłem trąbką Eustachiusza. Jeśli dana osoba ma zatkany nos, to niezmiennie wpływa to na postrzeganie dźwięków. Wiele osób zauważa, że ​​słuch podczas przeziębienia gwałtownie się pogarsza. To samo dzieje się, gdy obszar ucha środkowego jest w stanie zapalnym, szczególnie w chorobach takich jak ropne zapalenie ucha środkowego. Dlatego ważne jest, aby chronić uszy podczas mrozów, ponieważ może to uszkodzić słuch na całe życie. Dzięki trąbce Eustachiusza ciśnienie w uchu normalizuje się. Jeśli dźwięk jest bardzo silny, może pęknąć. Aby temu zapobiec, eksperci zalecają otwieranie ust podczas bardzo głośnych dźwięków. Wtedy fale dźwiękowe nie dostają się całkowicie do ucha, co częściowo zmniejsza ryzyko pęknięcia. Tylko otolaryngolog może zobaczyć ten obszar za pomocą specjalnych urządzeń.

Ucho wewnętrzne

Jakie jest ludzkie ucho co leży głęboko w środku? Wygląda jak skomplikowany labirynt. Obszar ten składa się z części skroniowej i kości. Zewnętrznie ten mechanizm przypomina ślimaka. W tym przypadku błędnik skroniowy znajduje się wewnątrz kości. Aparat przedsionkowy znajduje się w tym obszarze i jest wypełniony specjalnym płynem - endolimfą. Ucho wewnętrzne jest związane z przekazywaniem dźwięków do mózgu. Ten sam narząd pozwala zachować równowagę. Naruszenia w obszarze ucha wewnętrznego mogą prowadzić do nieodpowiedniej reakcji na głośne dźwięki: zaczynają się bóle głowy, nudności, a nawet wymioty. Różne choroby mózgu, takie jak zapalenie opon mózgowych, również powodują podobne objawy.

Higiena słuchu

Aby Twój aparat słuchowy służył Ci jak najdłużej, lekarze zalecają przestrzeganie następujących zasad:

Utrzymuj ciepło w uszach, zwłaszcza gdy na zewnątrz jest zimno, i nie chodź w chłodne dni bez czapki. Pamiętaj, że w takiej sytuacji najbardziej może ucierpieć okolica uszu;

Unikaj głośnych i ostrych dźwięków;

Nie próbuj samodzielnie czyścić uszu ostrymi przedmiotami;

W przypadku uszkodzenia słuchu, bólu głowy z ostrymi dźwiękami i wydzieliny z uszu należy skonsultować się z otolaryngologiem.

Przestrzegając tych zasad, możesz uratować swój słuch na długi czas. Jednak nawet przy nowoczesnym rozwoju medycyny nie wszystko wiadomo , jak działa ludzkie ucho. Naukowcy kontynuują badania i stale dowiadują się wiele o tym narządzie słuchu.

Przekrój poprzeczny obwodowej części układu słuchowego dzieli się na ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne.

ucho zewnętrzne

Ucho zewnętrzne składa się z dwóch głównych elementów: małżowiny usznej i przewodu słuchowego zewnętrznego. Pełni różne funkcje. Przede wszystkim długi (2,5 cm) i wąski (5-7 mm) przewód słuchowy zewnętrzny pełni funkcję ochronną.

Po drugie, ucho zewnętrzne (małżowina i przewód słuchowy zewnętrzny) mają swoją własną częstotliwość rezonansową. Tak więc zewnętrzny kanał słuchowy u dorosłych ma częstotliwość rezonansową około 2500 Hz, podczas gdy małżowina uszna jest równa 5000 Hz. Zapewnia to wzmocnienie dochodzących dźwięków każdej z tych struktur przy ich częstotliwości rezonansowej do 10-12 dB. Wzmocnienie lub wzrost poziomu ciśnienia akustycznego z powodu ucha zewnętrznego można hipotetycznie wykazać eksperymentalnie.

Efekt ten można określić za pomocą dwóch miniaturowych mikrofonów, jednego przy małżowinie usznej, a drugiego przy błonie bębenkowej. Po zaprezentowaniu czystych tonów o różnych częstotliwościach o natężeniu równym 70 dB SPL (mierzone przez mikrofon umieszczony przy małżowinie usznej) zostaną określone poziomy na poziomie błony bębenkowej.

Tak więc, przy częstotliwościach poniżej 1400 Hz, SPL na błonie bębenkowej wynosi 73 dB. Wartość ta jest tylko o 3 dB wyższa od poziomu zmierzonego przy małżowinie usznej. Wraz ze wzrostem częstotliwości efekt wzmocnienia znacznie wzrasta i osiąga maksymalną wartość 17 dB przy częstotliwości 2500 Hz. Funkcja odzwierciedla rolę ucha zewnętrznego jako rezonatora lub wzmacniacza dla dźwięków o wysokiej częstotliwości.

Szacunkowe zmiany ciśnienia akustycznego generowanego przez źródło znajdujące się w wolnym polu akustycznym w miejscu pomiaru: małżowina uszna, przewód słuchowy zewnętrzny, błona bębenkowa (wypadkowa krzywa) (wg Shaw, 1974)

Rezonans ucha zewnętrznego określono, umieszczając źródło dźwięku bezpośrednio przed badanym na wysokości oczu. Kiedy źródło dźwięku jest uniesione nad głowę, odcięcie przy częstotliwości 10 kHz przesuwa się w kierunku wyższych częstotliwości, a szczyt krzywej rezonansowej rozszerza się i obejmuje większy zakres częstotliwości. W tym przypadku każda linia wyświetla różne kąty przesunięcia źródła dźwięku. W ten sposób ucho zewnętrzne zapewnia „kodowanie” przemieszczenia obiektu w płaszczyźnie pionowej, wyrażone w amplitudzie widma dźwięku, a zwłaszcza w zakresie częstotliwości powyżej 3000 Hz.

Ponadto wyraźnie wykazano, że zależny od częstotliwości wzrost SPL mierzony w wolnym polu dźwiękowym i na błonie bębenkowej wynika głównie z wpływu małżowiny usznej i przewodu słuchowego zewnętrznego.

I wreszcie, ucho zewnętrzne pełni również funkcję lokalizacyjną. Umiejscowienie małżowiny usznej zapewnia najefektywniejsze odbieranie dźwięków ze źródeł znajdujących się przed badanym. Osłabienie natężenia dźwięków wydobywających się ze źródła znajdującego się za podmiotem leży u podstaw lokalizacji. A przede wszystkim dotyczy to dźwięków o wysokiej częstotliwości i krótkich falach.

Zatem główne funkcje ucha zewnętrznego obejmują:
1. ochronny;
2. wzmacnianie dźwięków o wysokiej częstotliwości;
3. wyznaczenie przemieszczenia źródła dźwięku w płaszczyźnie pionowej;
4. lokalizacja źródła dźwięku.

Ucho środkowe

Ucho środkowe składa się z jamy bębenkowej, komórek wyrostka sutkowatego, błony bębenkowej, kosteczek słuchowych, trąbki słuchowej. U ludzi błona bębenkowa ma kształt stożka o eliptycznych konturach i powierzchnię około 85 mm2 (z czego tylko 55 mm2 jest wystawione na działanie fal dźwiękowych). Większość błony bębenkowej, pars tensa, składa się z promieniowych i okrągłych włókien kolagenowych. W tym przypadku centralna warstwa włóknista jest strukturalnie najważniejsza.

Za pomocą metody holograficznej stwierdzono, że błona bębenkowa jako całość nie wibruje. Jego oscylacje są nierównomiernie rozłożone na jego obszarze. W szczególności między częstotliwościami 600 i 1500 Hz występują dwa wyraźne odcinki maksymalnego przemieszczenia (maksymalnej amplitudy) oscylacji. Funkcjonalne znaczenie nierównomiernego rozkładu drgań na powierzchni błony bębenkowej jest nadal badane.

Amplituda drgań błony bębenkowej przy maksymalnym natężeniu dźwięku, według danych uzyskanych metodą holograficzną, wynosi 2x105 cm, natomiast przy progowym natężeniu bodźca 104 cm (pomiary J. Bekesy). Ruchy oscylacyjne błony bębenkowej są dość złożone i niejednorodne. Zatem największa amplituda oscylacji podczas stymulacji tonem 2 kHz występuje poniżej garbka. Podczas stymulacji dźwiękami o niskiej częstotliwości punkt maksymalnego przemieszczenia odpowiada tylnej górnej części błony bębenkowej. Natura ruchów oscylacyjnych komplikuje się wraz ze wzrostem częstotliwości i natężenia dźwięku.

Pomiędzy błoną bębenkową a uchem wewnętrznym znajdują się trzy kości: młoteczek, kowadełko i strzemiączko. Rękojeść młoteczka jest połączona bezpośrednio z błoną, podczas gdy jego główka styka się z kowadłem. Długi wyrostek kowadełka, czyli jego wyrostek soczewkowaty, jest połączony z główką strzemienia. Strzemię, najmniejsza kość człowieka, składa się z głowy, dwóch nóg i płytki stopy, umieszczonej w oknie przedsionka i umocowanej w nim za pomocą więzadła pierścieniowego.

Tak więc bezpośrednie połączenie błony bębenkowej z uchem wewnętrznym odbywa się poprzez łańcuch trzech kosteczek słuchowych. Do ucha środkowego należą również dwa mięśnie znajdujące się w jamie bębenkowej: mięsień napinający błonę bębenkową (t.tensor tympani) i mający długość do 25 mm oraz mięsień strzemiączka (t.stapedius), którego długość nie nie przekraczać 6 mm. Ścięgno mięśnia strzemiączkowego jest przyczepione do główki strzemienia.

Należy zauważyć, że bodziec akustyczny, który dotarł do błony bębenkowej, może zostać przeniesiony przez ucho środkowe do ucha wewnętrznego na trzy sposoby: (1) przez przewodnictwo kostne przez kości czaszki bezpośrednio do ucha wewnętrznego z pominięciem ucha środkowego; (2) przez przestrzeń powietrzną ucha środkowego i (3) przez łańcuch kosteczek słuchowych. Jak zostanie pokazane poniżej, trzecia ścieżka transmisji dźwięku jest najbardziej wydajna. Warunkiem tego jest jednak wyrównanie ciśnienia w jamie bębenkowej z ciśnieniem atmosferycznym, które odbywa się przy normalnym funkcjonowaniu ucha środkowego przez trąbkę słuchową.

U dorosłych trąbka słuchowa skierowana jest w dół, co zapewnia odprowadzanie płynów z ucha środkowego do nosogardzieli. Tak więc trąbka słuchowa spełnia dwie główne funkcje: po pierwsze wyrównuje ciśnienie powietrza po obu stronach błony bębenkowej, co jest warunkiem drgań błony bębenkowej, a po drugie trąbka słuchowa pełni funkcję drenażową.

Jak wspomniano powyżej, energia dźwiękowa jest przenoszona z błony bębenkowej przez łańcuch kosteczek słuchowych (płytkę stopy strzemienia) do ucha wewnętrznego. Zakładając jednak, że dźwięk jest przenoszony bezpośrednio przez powietrze do płynów ucha wewnętrznego, należy pamiętać, że opór płynów ucha wewnętrznego jest większy niż powietrza. Jakie jest znaczenie kości?

Jeśli wyobrazisz sobie dwie osoby próbujące się porozumieć, gdy jedna jest w wodzie, a druga na brzegu, to należy pamiętać, że około 99,9% energii akustycznej zostanie utracone. Oznacza to, że około 99,9% energii zostanie naruszone, a tylko 0,1% energii akustycznej dotrze do ciekłego ośrodka. Zaznaczona strata odpowiada zmniejszeniu energii akustycznej o około 30 dB. Ewentualne straty są kompensowane przez ucho środkowe poprzez następujące dwa mechanizmy.

Jak wspomniano powyżej, powierzchnia błony bębenkowej o powierzchni 55 mm2 jest efektywna pod względem przenoszenia energii akustycznej. Powierzchnia płytki stopy strzemienia, która ma bezpośredni kontakt z uchem wewnętrznym, wynosi około 3,2 mm2. Ciśnienie można zdefiniować jako siłę przyłożoną na jednostkę powierzchni. A jeśli siła przyłożona do błony bębenkowej jest równa sile docierającej do podstawy strzemiączka, wówczas ciśnienie na podstawie strzemiączka będzie większe niż ciśnienie akustyczne mierzone na błonie bębenkowej.

Oznacza to, że różnica w powierzchniach błony bębenkowej względem podstawy strzemiączka zapewnia 17-krotny wzrost ciśnienia mierzonego na płytce stopy (55/3,2), co odpowiada 24,6 dB w decybelach. Tak więc, jeśli podczas bezpośredniej transmisji z powietrza do cieczy traci się około 30 dB, to z powodu różnic w powierzchniach błony bębenkowej i płytki stopy strzemiączka, zaznaczona strata jest kompensowana o 25 dB.

Funkcja przenoszenia ucha środkowego pokazująca wzrost ciśnienia w płynach ucha wewnętrznego w porównaniu z ciśnieniem na błonie bębenkowej, przy różnych częstotliwościach, wyrażona w dB (za von Nedzelnitsky, 1980)

Przekazywanie energii z błony bębenkowej do płytki stopowej strzemienia zależy od funkcjonowania kosteczek słuchowych. Kosteczki słuchowe działają jak układ dźwigni, o czym decyduje przede wszystkim fakt, że długość głowy i szyi młoteczka jest większa niż długość wyrostka długiego kowadełka. Efekt układu dźwigni kości odpowiada 1,3. Dodatkowy wzrost energii dostarczanej do płytki stopy strzemienia wynika ze stożkowatego kształtu błony bębenkowej, której drganiom towarzyszy 2-krotny wzrost sił działających na młoteczek.

Wszystko to wskazuje, że energia przyłożona do błony bębenkowej po dotarciu do płytki stopy strzemienia wzrasta 17x1,3x2=44,2 razy, co odpowiada 33 dB. Jednak oczywiście wzmocnienie, które zachodzi między błoną bębenkową a płytką stopy, zależy od częstotliwości stymulacji. Wynika z tego, że przy częstotliwości 2500 Hz wzrost ciśnienia odpowiada 30 dB lub więcej. Powyżej tej częstotliwości wzmocnienie maleje. Dodatkowo należy podkreślić, że wspomniany zakres rezonansowy małżowiny usznej i przewodu słuchowego zewnętrznego powoduje znaczne wzmocnienie w szerokim zakresie częstotliwości, co jest bardzo ważne dla percepcji dźwięków takich jak mowa.

Integralną częścią układu dźwigniowego ucha środkowego (łańcucha kosteczek słuchowych) są mięśnie ucha środkowego, które zwykle znajdują się w stanie napięcia. Natomiast przy prezentacji dźwięku o natężeniu 80 dB w stosunku do progu wrażliwości słuchowej (IF) następuje odruchowe skurcze mięśnia strzemiączkowego. W takim przypadku energia dźwięku przenoszona przez łańcuch kosteczek słuchowych jest osłabiona. Wielkość tego tłumienia wynosi 0,6-0,7 dB na każdy decybel wzrostu natężenia bodźca powyżej progu odruchu akustycznego (około 80 dB IF).

Tłumienie wynosi od 10 do 30 dB dla głośnych dźwięków i jest bardziej wyraźne przy częstotliwościach poniżej 2 kHz, tj. ma zależność od częstotliwości. Czas skurczu odruchu (okres utajony odruchu) waha się od minimalnej wartości 10 ms, gdy prezentowane są dźwięki o wysokim natężeniu, do 150 ms, gdy jest stymulowany dźwiękami o stosunkowo niskim natężeniu.

Inną funkcją mięśni ucha środkowego jest ograniczenie zniekształceń (nieliniowości). Zapewnia to zarówno obecność elastycznych więzadeł kosteczek słuchowych, jak i bezpośredni skurcz mięśni. Z anatomicznego punktu widzenia warto zauważyć, że mięśnie znajdują się w wąskich kanałach kostnych. Zapobiega to wibracjom mięśni podczas stymulacji. W przeciwnym razie wystąpiłyby zniekształcenia harmoniczne, które zostałyby przeniesione do ucha wewnętrznego.

Ruchy kosteczek słuchowych nie są takie same przy różnych częstotliwościach i poziomach intensywności stymulacji. Ze względu na wielkość główki młoteczka i trzonu kowadełka ich masa rozkłada się równomiernie wzdłuż osi przechodzącej przez dwa duże więzadła młoteczka i wyrostek krótki kowadełka. Przy umiarkowanym poziomie intensywności łańcuch kosteczek słuchowych porusza się w taki sposób, że stopa strzemienia oscyluje wokół osi mentalnie poprowadzonej pionowo przez tylną nogę strzemienia, jak drzwi. Przednia część podnóżka wchodzi i wychodzi ze ślimaka jak tłok.

Takie ruchy są możliwe dzięki asymetrycznej długości więzadła pierścieniowego strzemienia. Przy bardzo niskich częstotliwościach (poniżej 150 Hz) i przy bardzo dużych natężeniach charakter ruchów obrotowych zmienia się dramatycznie. Tak więc nowa oś obrotu staje się prostopadła do wspomnianej powyżej osi pionowej.

Ruchy strzemienia nabierają charakteru wahadłowego: oscyluje ono jak dziecięca huśtawka. Wyraża się to tym, że gdy jedna połowa płytki stopy jest zanurzona w ślimaku, druga porusza się w przeciwnym kierunku. W rezultacie ruchy płynów w uchu wewnętrznym są tłumione. Przy bardzo wysokich poziomach intensywności stymulacji i częstotliwościach przekraczających 150 Hz płytka stopy strzemienia obraca się jednocześnie wokół obu osi.

Dzięki tak złożonym ruchom obrotowym dalszemu wzrostowi poziomu pobudzenia towarzyszą jedynie niewielkie ruchy płynów ucha wewnętrznego. To właśnie te złożone ruchy strzemienia chronią ucho wewnętrzne przed nadmierną stymulacją. Jednak w doświadczeniach na kotach wykazano, że strzemię wykonuje ruch podobny do tłoka, gdy jest stymulowany niskimi częstotliwościami, nawet przy natężeniu 130 dB SPL. Przy 150 dB SPL dodawane są ruchy obrotowe. Biorąc jednak pod uwagę, że dziś mamy do czynienia z ubytkiem słuchu spowodowanym narażeniem na hałas przemysłowy, można stwierdzić, że ucho ludzkie nie posiada do końca odpowiednich mechanizmów ochronnych.

Przedstawiając podstawowe właściwości sygnałów akustycznych, za ich podstawową charakterystykę uznano impedancję akustyczną. Fizyczne właściwości impedancji akustycznej lub impedancji w pełni przejawiają się w funkcjonowaniu ucha środkowego. Impedancja lub impedancja akustyczna ucha środkowego składa się z elementów płynnych, kosteczek słuchowych, mięśni i więzadeł ucha środkowego. Jego składnikami są opór (rzeczywisty opór akustyczny) i reaktywność (lub reaktywny opór akustyczny). Głównym składnikiem oporowym ucha środkowego jest opór wywierany przez płyny ucha wewnętrznego na podstawę strzemiączka.

Należy również wziąć pod uwagę opór wynikający z przemieszczania ruchomych części, ale jego wartość jest znacznie mniejsza. Należy pamiętać, że składowa rezystancyjna impedancji nie zależy od szybkości stymulacji, w przeciwieństwie do składowej reaktywnej. Reaktywność jest określona przez dwa składniki. Pierwszym z nich jest masa struktur ucha środkowego. Oddziałuje przede wszystkim na wysokie częstotliwości, co wyraża się wzrostem impedancji w wyniku reaktywności masy wraz ze wzrostem częstotliwości stymulacji. Drugim elementem są właściwości skurczu i rozciągania mięśni i więzadeł ucha środkowego.

Kiedy mówimy, że sprężyna łatwo się rozciąga, mamy na myśli, że jest plastyczna. Jeśli sprężyna jest rozciągana z trudem, mówimy o jej sztywności. Cechy te mają największy wpływ przy niskich częstotliwościach stymulacji (poniżej 1 kHz). Przy średnich częstotliwościach (1-2 kHz) obie reaktywne składowe znoszą się wzajemnie, a składowa rezystancyjna dominuje w impedancji ucha środkowego.

Jednym ze sposobów pomiaru impedancji ucha środkowego jest użycie mostka elektroakustycznego. Jeśli system ucha środkowego jest wystarczająco sztywny, ciśnienie w jamie ucha będzie wyższe niż wtedy, gdy struktury są bardzo podatne (gdy dźwięk jest pochłaniany przez błonę bębenkową). Tak więc ciśnienie akustyczne mierzone za pomocą mikrofonu może być wykorzystane do badania właściwości ucha środkowego. Często impedancja ucha środkowego mierzona za pomocą mostka elektroakustycznego jest wyrażana w jednostkach podatności. Dzieje się tak, ponieważ impedancja jest zwykle mierzona przy niskich częstotliwościach (220 Hz) iw większości przypadków mierzone są tylko właściwości skurczu i rozciągania mięśni i więzadeł ucha środkowego. Zatem im wyższa podatność, tym niższa impedancja i tym łatwiej działa system.

Gdy mięśnie ucha środkowego kurczą się, cały system staje się mniej giętki (tzn. sztywniejszy). Z ewolucyjnego punktu widzenia nie ma nic dziwnego w tym, że opuszczając wodę na lądzie, w celu wyrównania różnic w oporach płynów i struktur ucha wewnętrznego oraz jam powietrznych ucha środkowego, ewolucja przewidziano łącze transmisyjne, a mianowicie łańcuch kosteczek słuchowych. Jednak w jaki sposób energia dźwiękowa jest przekazywana do ucha wewnętrznego w przypadku braku kosteczek słuchowych?

Po pierwsze, ucho wewnętrzne jest stymulowane bezpośrednio przez drgania powietrza w jamie ucha środkowego. Ponownie, ze względu na duże różnice w impedancji płynów oraz budowie ucha wewnętrznego i powietrza, płyny poruszają się tylko nieznacznie. Ponadto, gdy ucho wewnętrzne jest bezpośrednio stymulowane zmianami ciśnienia akustycznego w uchu środkowym, następuje dodatkowe tłumienie przekazywanej energii, ponieważ oba wejścia do ucha wewnętrznego (okno przedsionkowe i okienko ślimakowe) są aktywowane jednocześnie, a przy niektórych częstotliwościach przenoszone jest również ciśnienie akustyczne iw fazie.

Biorąc pod uwagę, że okienko ślimakowe i okienko przedsionka znajdują się po przeciwnych stronach membrany głównej, dodatniemu ciśnieniu przyłożonemu do membrany okienka ślimakowego będzie towarzyszyć ugięcie membrany głównej w jednym kierunku i nacisk na płytkę podstawy strzemiączka towarzyszyć będzie odchylenie błony głównej w przeciwnym kierunku. Po zastosowaniu do obu okien w tym samym czasie tego samego ciśnienia główna membrana nie poruszy się, co samo w sobie wyklucza odbiór dźwięków.

Ubytek słuchu rzędu 60 dB stwierdza się często u pacjentów z brakiem kosteczek słuchowych. Tak więc następną funkcją ucha środkowego jest zapewnienie drogi przekazywania bodźców do okienka owalnego przedsionka, co z kolei zapewnia przemieszczenia błony okienka ślimakowego odpowiadające wahaniom ciśnienia w uchu wewnętrznym.

Innym sposobem stymulacji ucha wewnętrznego jest kostne przewodnictwo dźwięku, w którym zmiany ciśnienia akustycznego powodują drgania kości czaszki (przede wszystkim kości skroniowej), a wibracje te są przekazywane bezpośrednio do płynów ucha wewnętrznego. Ze względu na ogromne różnice w impedancji kości i powietrza, stymulacja przewodnictwa kostnego ucha wewnętrznego nie może być uważana za ważną część normalnej percepcji słuchowej. Jeśli jednak źródło wibracji zostanie przyłożone bezpośrednio do czaszki, ucho wewnętrzne jest stymulowane przez przewodzenie dźwięków przez kości czaszki.

Różnice w impedancji kości i płynów ucha wewnętrznego są bardzo małe, co przyczynia się do częściowego przenoszenia dźwięku. Pomiar percepcji słuchowej podczas przewodnictwa kostnego dźwięków ma duże znaczenie praktyczne w patologii ucha środkowego.

Ucho wewnętrzne

Postęp w badaniach anatomii ucha wewnętrznego determinował rozwój metod mikroskopowych, aw szczególności transmisyjnej i skaningowej mikroskopii elektronowej.

Ucho wewnętrzne ssaków składa się z szeregu błoniastych woreczków i przewodów (tworzących błoniasty błędnik) zamkniętych w torebce kostnej (błędnik kostny) znajdującej się z kolei w twardej kości skroniowej. Labirynt kostny jest podzielony na trzy główne części: kanały półkoliste, przedsionek i ślimak. Pierwsze dwie formacje zawierają obwodową część analizatora przedsionkowego, podczas gdy ślimak zawiera obwodową część analizatora słuchowego.

Ludzki ślimak ma 2 3/4 zwojów. Największy lok to lok główny, najmniejszy to lok wierzchołkowy. Do struktur ucha wewnętrznego zaliczamy również okienko owalne, w którym znajduje się płytka podnóżka strzemienia oraz okienko okrągłe. Ślimak kończy się ślepo w trzecim okółku. Jego centralna oś nazywana jest modiolusem.

Przekrój poprzeczny ślimaka, z którego wynika, że ​​ślimak dzieli się na trzy odcinki: przedsionek scala oraz bębenkowy i środkowy. Kanał spiralny ślimaka ma długość 35 mm i jest częściowo podzielony na całej długości cienką spiralną płytką kostną rozciągającą się od modiolusa (osseus spiralis blaszka). Kontynuując to, błona podstawna (membrana basilaris) łączy się z zewnętrzną ścianą kostną ślimaka na więzadle spiralnym, kończąc w ten sposób podział kanału (z wyjątkiem małego otworu w górnej części ślimaka zwanego helicotrema).

Klatka schodowa przedsionka rozciąga się od otworu owalnego do helicotrema. Scala tympani rozciąga się od okrągłego okna, a także do helicotremy. Więzadło spiralne, będące ogniwem łączącym błonę główną ze ścianą kostną ślimaka, jednocześnie podtrzymuje pas naczyniowy. Większość więzadła spiralnego składa się z rzadkich połączeń włóknistych, naczyń krwionośnych i komórek tkanki łącznej (fibrocytów). Obszary blisko więzadła spiralnego i występu spiralnego zawierają więcej struktur komórkowych, jak również większe mitochondria. Spiralna wypukłość jest oddzielona od przestrzeni endolimfatycznej warstwą komórek nabłonkowych.

Cienka membrana Reissnera rozciąga się ukośnie w górę od spiralnej płytki kostnej i jest przymocowana do zewnętrznej ściany ślimaka nieco powyżej głównej membrany. Rozciąga się wzdłuż całego ślimaka i łączy się z główną błoną helicotrema. W ten sposób powstaje kanał ślimakowy (ductus cochlearis) lub środkowa klatka schodowa, ograniczona od góry błoną Reissnera, od dołu błoną główną, a od zewnątrz pasem naczyniowym.

Smuga naczyniowa jest głównym obszarem naczyniowym ślimaka. Ma trzy główne warstwy: brzeżną warstwę ciemnych komórek (chromofile), środkową warstwę jasnych komórek (chromofoby) i warstwę główną. W obrębie tych warstw znajduje się sieć tętniczek. Warstwa powierzchniowa paska jest utworzona wyłącznie z dużych komórek brzeżnych, które zawierają wiele mitochondriów i których jądra znajdują się blisko powierzchni endolimfatycznej.

Komórki brzeżne stanowią większość pasma naczyniowego. Mają procesy podobne do palców, które zapewniają ścisły związek z podobnymi procesami komórek warstwy środkowej. Komórki podstawne przyczepione do więzadła spiralnego są płaskie i mają długie wyrostki penetrujące warstwę brzeżną i środkową. Cytoplazma komórek podstawnych jest podobna do cytoplazmy fibrocytów więzadła spiralnego.

Dopływ krwi do paska naczyniowego odbywa się przez spiralną tętnicę modolową przez naczynia przechodzące przez drabinę przedsionka do bocznej ściany ślimaka. Zbierające się żyłki znajdujące się w ścianie bębenka scala kierują krew do spiralnej żyły modolowej. Rozstęp naczyniowy zapewnia główną kontrolę metaboliczną ślimaka.

Scala tympani i scala przedsionek zawierają płyn zwany przychłonką, podczas gdy środkowa scala zawiera endolimfę. Skład jonowy endolimfy odpowiada składowi określonemu wewnątrz komórki i charakteryzuje się dużą zawartością potasu i niską koncentracją sodu. Na przykład u ludzi stężenie Na wynosi 16 mM; K-144,2 mM; Cl -114 meq / l. Przeciwnie, przychłonka zawiera wysokie stężenia sodu i niskie stężenia potasu (u ludzi Na - 138 mM, K - 10,7 mM, Cl - 118,5 meq / l), co w składzie odpowiada płynom pozakomórkowym lub mózgowo-rdzeniowym. Utrzymanie stwierdzonych różnic w składzie jonowym endo- i przychłonki zapewnia obecność warstw nabłonkowych w błędniku błoniastym, które posiadają wiele gęstych, hermetycznych połączeń.

Większość membrany głównej składa się z promieniście ułożonych włókien o średnicy 18-25 mikronów, tworzących zwartą jednorodną warstwę zamkniętą w jednorodnej substancji podstawowej. Struktura głównej błony różni się znacznie od podstawy ślimaka do góry. U podstawy - włókna i warstwa przykrywająca (od strony bębenka scala) znajdują się częściej niż u góry. Ponadto, podczas gdy torebka kostna ślimaka kurczy się w kierunku wierzchołka, leżąca pod nim błona rozszerza się.

Tak więc u podstawy ślimaka główna membrana ma szerokość 0,16 mm, podczas gdy w helicotremie jej szerokość sięga 0,52 mm. Odnotowany czynnik strukturalny leży u podstaw gradientu sztywności wzdłuż długości ślimaka, który determinuje propagację fali biegnącej i przyczynia się do pasywnej regulacji mechanicznej głównej membrany.

Przekroje poprzeczne narządu Cortiego u podstawy (a) i wierzchołka (b) wskazują na różnice w szerokości i grubości błony głównej, (c) i (d) - skaningowe mikrofotogramy elektronowe błony głównej (widok od strony scala tympani) u podstawy i wierzchołka ślimaka (e). Podsumowanie Charakterystyka fizyczna podstawowej błony ludzkiej

Pomiar różnych cech błony głównej stał się podstawą modelu błony zaproponowanego przez Bekesy'ego, który opisał złożony wzór jej ruchów w swojej hipotezie percepcji słuchowej. Z jego hipotezy wynika, że ​​główną błoną człowieka jest gruba warstwa gęsto ułożonych włókien o długości około 34 mm, skierowana od podstawy do helicotremy. Główna membrana na wierzchołku jest szersza, bardziej miękka i pozbawiona napięć. Jego dolny koniec jest węższy, sztywniejszy niż wierzchołkowy i może być w stanie pewnego napięcia. Te fakty są szczególnie interesujące przy rozważaniu charakterystyki wibracyjnej membrany w odpowiedzi na stymulację akustyczną.

IHC - wewnętrzne komórki rzęsate; NVC - zewnętrzne komórki rzęsate; NSC, VSC - zewnętrzne i wewnętrzne komórki filarowe; TC – tunel Korti; OS - główna membrana; TS - warstwa komórek błony bębenkowej poniżej błony głównej; E, G - komórki pomocnicze Deiters i Hensen; PM - membrana osłonowa; PG - pasek Hensena; CVB - komórki wewnętrznego rowka; Tunel włókien nerwowych promieniowych RVT

Zatem gradient sztywności głównej membrany wynika z różnic w jej szerokości, która zwiększa się w kierunku wierzchołka, grubości, która maleje w kierunku wierzchołka oraz anatomicznej budowie membrany. Po prawej stronie znajduje się podstawowa część błony, po lewej część wierzchołkowa. Skaningowe mikrogramy elektronowe wykazały budowę błony głównej od strony scala tympani. Różnice w grubości i częstotliwości włókien radialnych między podstawą a wierzchołkiem są wyraźnie określone.

W środkowej klatce schodowej na głównej membranie znajdują się organy Cortiego. Zewnętrzne i wewnętrzne komórki filaru tworzą wewnętrzny tunel Cortiego, który jest wypełniony płynem zwanym kortylimfą. Do wewnątrz od wewnętrznych filarów znajduje się jeden rząd wewnętrznych komórek rzęsatych (IHC), a na zewnątrz od zewnętrznych filarów trzy rzędy mniejszych komórek, zwanych zewnętrznymi komórkami rzęsatymi (IHC) oraz komórki podtrzymujące.

,
ilustrujący strukturę nośną narządu Cortiego, złożoną z komórek Deitersa (e) i ich wyrostków paliczkowych (FO) (układ nośny zewnętrznego trzeciego rzędu NVC (NVKZ)). Wyrostki paliczkowe rozciągające się od wierzchołka komórek Deitersa tworzą część płytki siatkowatej na szczycie komórek rzęsatych. Stereocilia (SC) znajdują się powyżej płytki siatkowatej (wg I.Hunter-Duvar)

Komórki Deiters i Hensen wspierają NVC z boku; podobną funkcję, ale w stosunku do VVC, pełnią komórki graniczne rowka wewnętrznego. Drugi rodzaj mocowania komórek rzęsatych odbywa się za pomocą płytki siatkowatej, która utrzymuje górne końce komórek rzęsatych, zapewniając ich orientację. Wreszcie trzeci typ jest również wykonywany przez komórki Deitersa, ale znajduje się poniżej komórek rzęsatych: jedna komórka Deitersa przypada na jedną komórkę włoskowatą.

Górny koniec cylindrycznej komórki Deitersa ma powierzchnię w kształcie miski, na której znajduje się komórka włoskowata. Z tej samej powierzchni cienki wyrostek rozciąga się na powierzchnię narządu Cortiego, tworząc wyrostek paliczkowy i część płytki siatkowatej. Te komórki Deitersa i wyrostki paliczkowe tworzą główny pionowy mechanizm podtrzymujący komórki rzęsate.

A. Transmisyjna mikrografia elektronowa VVK. Stereocilia (Sc) VHC są rzutowane na medianę scala (SL), a ich podstawa jest zanurzona w blaszce naskórka (CL). N - rdzeń VVC, VSP - włókna nerwowe wewnętrznego węzła spiralnego; VSC, NSC - wewnętrzne i zewnętrzne komórki filarowe tunelu Cortiego (TK); ALE - zakończenia nerwowe; OM - główna membrana
B. Transmisyjna mikrografia elektronowa NVC. Ustalono wyraźną różnicę w postaci NVK i VVK. NVC znajduje się na pogłębionej powierzchni komórki Deitersa (D). Włókna nerwowe odprowadzające (E) są określone u podstawy NVC. Przestrzeń między NVC nazywa się przestrzenią Nuela (NP) W jej obrębie zdefiniowane są procesy paliczkowe (FO)

Forma NVK i VVK znacznie się różni. Górna powierzchnia każdego VVC pokryta jest błoną kutykularną, w której zanurzone są rzęski stereoskopowe. Każdy VVC ma około 40 włosów ułożonych w dwa lub więcej rzędów w kształcie litery U.

Tylko niewielki obszar powierzchni komórki pozostaje wolny od płytki naskórka, w której znajduje się ciało podstawowe lub zmienione kinocilium. Ciało podstawowe znajduje się na zewnętrznej krawędzi VVC, z dala od modiolusa.

Górna powierzchnia NVC zawiera około 150 stereocilii rozmieszczonych w trzech lub więcej rzędach w kształcie litery V lub W na każdym NEC.

Jeden rząd IVC i trzy rzędy NVC są jasno określone. Pomiędzy IHC i IHC widoczne są głowy komórek filaru wewnętrznego (ICC). Pomiędzy wierzchołkami rzędów NVC określa się wierzchołki procesów paliczków (FO). Komórki nośne Deiters (D) i Hensen (G) znajdują się na zewnętrznej krawędzi. Orientacja rzęsek IVC w kształcie litery W jest ukośna w stosunku do IVC. Jednocześnie nachylenie jest różne dla każdego rzędu NVC (wg I.Hunter-Duvar)

Końcówki najdłuższych włosów NVC (w rzędzie najbardziej oddalonym od modiolusa) stykają się z żelopodobną błoną powłokową, którą można opisać jako bezkomórkową matrycę składającą się z solocones, włókienek i jednorodnej substancji. Rozciąga się od występu spiralnego do zewnętrznej krawędzi płytki siatkowatej. Grubość błony pokrywającej wzrasta od podstawy ślimaka do góry.

Główna część błony składa się z włókien o średnicy 10-13 nm, wychodzących ze strefy wewnętrznej i biegnących pod kątem 30° do okółka wierzchołkowego ślimaka. W kierunku zewnętrznych krawędzi błony pokrywającej włókna rozchodzą się w kierunku podłużnym. Średnia długość stereocilii zależy od położenia NVC na długości ślimaka. Tak więc u góry ich długość sięga 8 mikronów, podczas gdy u podstawy nie przekracza 2 mikronów.

Liczba stereocilii maleje w kierunku od podstawy do góry. Każde stereocilium ma kształt maczugi, która rozszerza się od podstawy (przy blaszce kutikularnej - 130 nm) do wierzchołka (320 nm). Pomiędzy stereocyliami istnieje potężna sieć decussations, dlatego też duża liczba połączeń poziomych jest połączona przez stereocilia znajdujące się zarówno w tym samym, jak iw różnych rzędach NVC (bocznie i poniżej wierzchołka). Ponadto cienki wyrostek rozciąga się od wierzchołka krótszego stereocilium NVC, łącząc się z dłuższymi stereociliami następnego rzędu NVC.

PS - połączenia krzyżowe; KP - płytka skórna; C - połączenie w rzędzie; K - korzeń; Sc - stereocilia; PM - błona powłokowa

Każde stereocilium pokryte jest cienką błoną komórkową, pod którą znajduje się cylindryczny stożek zawierający długie włókna skierowane wzdłuż włosa. Włókna te składają się z aktyny i innych białek strukturalnych, które są w stanie krystalicznym i nadają stereocilii sztywność.

Ya.A. Altman, GA Tavartkiladze

Ludzki słuchowy układ sensoryczny odbiera i rozróżnia ogromną gamę dźwięków. Ich różnorodność i bogactwo służą nam zarówno jako źródło informacji o toczących się wydarzeniach w otaczającej rzeczywistości, jak i jako ważny czynnik wpływający na stan emocjonalny i psychiczny naszego organizmu. W tym artykule rozważymy anatomię ludzkiego ucha, a także cechy funkcjonowania obwodowej części analizatora słuchowego.

Mechanizm rozróżniania drgań dźwiękowych

Naukowcy odkryli, że percepcja dźwięku, który w rzeczywistości jest wibracją powietrza w analizatorze słuchowym, przekształca się w proces wzbudzenia. Za odczuwanie bodźców dźwiękowych w analizatorze słuchowym odpowiada jego obwodowa część, która zawiera receptory i jest częścią ucha. Odbiera amplitudę oscylacji, zwaną ciśnieniem akustycznym, w zakresie od 16 Hz do 20 kHz. W naszym organizmie analizator słuchowy pełni również tak ważną rolę, jak udział w pracy układu odpowiedzialnego za rozwój mowy artykułowanej oraz całej sfery psycho-emocjonalnej. Najpierw zapoznajmy się z ogólnym planem budowy narządu słuchu.

Oddziały obwodowej części analizatora słuchowego

Anatomia ucha wyróżnia trzy struktury zwane uchem zewnętrznym, środkowym i wewnętrznym. Każdy z nich pełni określone funkcje, nie tylko wzajemnie powiązane, ale wszystkie razem realizując procesy odbierania sygnałów dźwiękowych i przekształcania ich w impulsy nerwowe. Poprzez nerwy słuchowe są one przekazywane do płata skroniowego kory mózgowej, gdzie następuje przemiana fal dźwiękowych w postać różnych dźwięków: muzyki, śpiewu ptaków, szumu fal morskich. W procesie filogenezy gatunku biologicznego „Dom rozumu” ważną rolę odegrał narząd słuchu, który zapewnił manifestację takiego zjawiska, jak ludzka mowa. Oddziały narządu słuchu powstały podczas rozwoju embrionalnego osoby z zewnętrznego listka zarodkowego - ektodermy.

ucho zewnętrzne

Ta część sekcji obwodowej wychwytuje i kieruje wibracje powietrza do błony bębenkowej. Anatomia ucha zewnętrznego jest reprezentowana przez chrząstkę i przewód słuchowy zewnętrzny. Jak to wygląda? Zewnętrzny kształt małżowiny usznej ma charakterystyczne krzywizny - loki i różni się znacznie w zależności od osoby. Jeden z nich może mieć guzek Darwina. Jest uważany za narząd szczątkowy i ma pochodzenie homologiczne do spiczastego górnego brzegu ucha ssaków, zwłaszcza naczelnych. Dolna część nazywana jest płatem i jest tkanką łączną pokrytą skórą.

Kanał słuchowy - budowa ucha zewnętrznego

Dalej. Kanał słuchowy to rurka zbudowana z chrząstki i częściowo z kości. Pokryta jest nabłonkiem zawierającym zmodyfikowane gruczoły potowe wydzielające siarkę, która nawilża i dezynfekuje jamę przejścia. Mięśnie małżowiny usznej u większości ludzi ulegają atrofii, w przeciwieństwie do ssaków, których uszy aktywnie reagują na zewnętrzne bodźce dźwiękowe. Patologie naruszeń anatomii budowy ucha są utrwalone we wczesnym okresie rozwoju łuków skrzelowych zarodka ludzkiego i mogą przybierać postać rozszczepienia płata, zwężenia przewodu słuchowego zewnętrznego lub agenezji - całkowitej brak małżowiny usznej.

jama ucha środkowego

Przewód słuchowy zakończony jest elastyczną błoną oddzielającą ucho zewnętrzne od jego części środkowej. To jest błona bębenkowa. Odbiera fale dźwiękowe i zaczyna oscylować, co powoduje podobne ruchy kosteczek słuchowych – młoteczka, kowadełka i strzemiączka, znajdujących się w uchu środkowym, głęboko w kości skroniowej. Młotek jest przymocowany do błony bębenkowej za pomocą rączki, a główka jest połączona z kowadłem. Ona z kolei swoim długim końcem zamyka się na strzemię i jest przymocowana do okienka przedsionka, za którym znajduje się ucho wewnętrzne. Wszystko jest bardzo proste. Anatomia uszu wykazała, że ​​do wyrostka długiego młoteczka przyczepiony jest mięsień, co zmniejsza napięcie błony bębenkowej. A tak zwany „antagonista” jest przyczepiony do krótkiej części tej kosteczki słuchowej. Specjalny mięsień.

trąbka Eustachiusza

Ucho środkowe jest połączone z gardłem przez kanał nazwany na cześć naukowca, który opisał jego budowę, Bartolomeo Eustachio. Rurka służy jako urządzenie wyrównujące ciśnienie powietrza atmosferycznego na błonę bębenkową z dwóch stron: od strony przewodu słuchowego zewnętrznego i jamy ucha środkowego. Jest to konieczne, aby wibracje błony bębenkowej były przenoszone bez zniekształceń do płynu błoniastego błędnika ucha wewnętrznego. Trąbka Eustachiusza jest niejednorodna pod względem struktury histologicznej. Anatomia uszu ujawniła, że ​​zawiera nie tylko część kostną. Również chrząstki. Schodząc z jamy ucha środkowego, rurka kończy się otworem gardłowym zlokalizowanym na bocznej powierzchni nosogardzieli. Podczas połykania włókienka mięśni przyczepione do chrzęstnego odcinka rurki kurczą się, jej światło rozszerza się, a część powietrza dostaje się do jamy bębenkowej. Nacisk na membranę w tym momencie staje się taki sam po obu stronach. Wokół otworu gardłowego znajduje się fragment tkanki limfatycznej, który tworzy węzły. Nazywa się migdałkiem Gerlacha i jest częścią układu odpornościowego.

Cechy anatomii ucha wewnętrznego

Ta część obwodowej części narządu słuchu znajduje się głęboko w kości skroniowej. Składa się z kanałów półkolistych, związanych z narządem równowagi i błędnikiem kostnym. Ta ostatnia struktura zawiera ślimak, wewnątrz którego znajduje się narząd Cortiego, będący systemem odbierania dźwięku. Wzdłuż spirali ślimak jest podzielony cienką płytką przedsionkową i gęstszą błoną główną. Obie błony dzielą ślimak na kanały: dolny, środkowy i górny. U szerokiej podstawy górny kanał rozpoczyna się owalnym okienkiem, a dolny zamyka okrągłym okienkiem. Oba są wypełnione płynną zawartością - przychłonką. Uważany jest za zmodyfikowany płyn mózgowo-rdzeniowy – substancję wypełniającą kanał kręgowy. Endolimfa to kolejny płyn, który wypełnia kanały ślimaka i gromadzi się w jamie, w której znajdują się zakończenia nerwowe narządu równowagi. Kontynuujemy badanie anatomii uszu i rozważamy te części analizatora słuchowego, które są odpowiedzialne za rejestrację wibracji dźwięku w procesie wzbudzenia.

Znaczenie narządu Cortiego

Wewnątrz ślimaka znajduje się błoniasta ściana zwana błoną podstawną, która zawiera zbiór dwóch rodzajów komórek. Jedne pełnią funkcję podporową, inne sensoryczną – włosową. Odbierają wibracje przychłonki, przekształcają je w impulsy nerwowe i przekazują je dalej do wrażliwych włókien nerwu przedsionkowo-ślimakowego (słuchowego). Następnie pobudzenie dociera do korowego ośrodka słuchu, zlokalizowanego w płacie skroniowym mózgu. Rozróżnia sygnały dźwiękowe. Anatomia kliniczna ucha potwierdza fakt, że ważne jest, abyśmy słyszeli dwojgiem uszu, aby określić kierunek dźwięku. Jeśli wibracje dźwiękowe docierają do nich w tym samym czasie, osoba odbiera dźwięk z przodu iz tyłu. A jeśli fale docierają do jednego ucha przed drugim, wówczas percepcja następuje po prawej lub lewej stronie.

Teorie percepcji dźwięku

Do tej pory nie ma zgody co do tego, jak dokładnie działa system analizujący drgania dźwięku i przekładający je na postać obrazów dźwiękowych. Anatomia budowy ludzkiego ucha podkreśla następujące idee naukowe. Na przykład teoria rezonansu Helmholtza głosi, że główna membrana ślimaka działa jak rezonator i jest w stanie rozłożyć złożone wibracje na prostsze składowe, ponieważ jej szerokość na górze i na dole nie jest taka sama. Dlatego, gdy pojawiają się dźwięki, pojawia się rezonans, jak w instrumencie strunowym - harfie lub fortepianie.

Inna teoria wyjaśnia proces pojawiania się dźwięków tym, że w płynie ślimaka powstaje fala biegnąca w odpowiedzi na fluktuacje w endolimfie. Wibrujące włókna błony głównej rezonują z określoną częstotliwością oscylacji, aw komórkach rzęsatych powstają impulsy nerwowe. Dochodzą nerwami słuchowymi do skroniowej części kory mózgowej, gdzie następuje ostateczna analiza dźwięków. Wszystko jest niezwykle proste. Obie te teorie percepcji dźwięku opierają się na znajomości anatomii ludzkiego ucha.