În ce parte a urechii? Structura și funcțiile urechii externe, medii și interne

Ureche - organ al auzului și al echilibrului la vertebrate și oameni.
Urechea este partea periferică a analizorului auditiv.

Din punct de vedere anatomic, urechea umană este împărțită în trei departamente.

• urechea externa, constând din auriculă și canalul auditiv extern ;
• urechea medie, compilate cavitatea timpanică si avand anexele- Trompa lui Eustachiu si celulele mastoide;
• urechea internă (labirint), constând din melci(partea auditiva), vestibulȘi canale semicirculare (organul echilibrului).

Dacă adăugăm la aceasta nervul auditiv de la periferie la cortexul lobilor temporali ai creierului, atunci întregul complex va fi numit analizor auditiv.

Pavilionul urechii Corpul uman este format dintr-un schelet - cartilaj, acoperit cu pericondriu și piele. Suprafața cochiliei are o serie de depresiuni și cote.
Mușchii auriculei la oameni servesc la menținerea auriculei în poziția sa normală. Conductul auditiv extern este un tub orb (aproximativ 2,5 cm lungime), oarecum curbat, închis la capătul său interior de timpan. La un adult, treimea exterioară a canalului auditiv este cartilaginoasă, iar cele două treimi interioare sunt osoase, parte a osului temporal. Pereții canalului auditiv extern sunt căptușiți cu piele, care în secțiunea sa cartilaginoasă și partea inițială a osului are păr și glande care secretă o secreție vâscoasă (ceară), precum și glande sebacee.

Pavilionul urechii:
1 - fosa triunghiulara; d-tubercul lui Darwin; 3 - turn; 4 - tulpina helixului; 5 - vas pentru chiuveta; 6 - cavitatea cochiliei; 7 - antihelix;
8 - bucle; 9 - antitragus; 10 - lobul; 11 - crestătură intertragală; 12 - tragus; 13-tubercul supralocular; 14-crestătură supratragală; 15 - picioarele antihelixului.

Timpan la un adult (10 mm înălțime și 9 mm în lățime) izolează complet urechea exterioară de urechea medie, adică de cavitatea timpanică. Rotită în timpan mâner de ciocan- parte a unuia dintre osiculele auditive.

Cavitatea timpanică un adult are un volum de aproximativ 1 cm^; căptușită cu mucoasă; peretele său osos superior mărginește cavitatea craniană, peretele anterior din secțiunea inferioară trece în trompa lui Eustachio, peretele posterior din secțiunea superioară în adâncitura care leagă cavitatea timpanică cu cavitatea (pestera) procesului mastoid. Cavitatea timpanică conține aer. Conține osiculele auditive (ciocan, incus, etrier), conectate prin articulații, precum și doi mușchi (stapediu și membrana tensor timpanică) și ligamente.

Există două găuri pe peretele interior; una dintre ele este ovală, acoperită cu o placă de stapes, ale cărei margini sunt atașate de cadrul osos cu țesut fibros, permițând mobilitatea etajelor; celălalt este rotund, acoperit cu o membrană (așa-numita membrană timpanică secundară).

Trompa lui Eustachio leagă cavitatea timpanică cu nazofaringe. Este de obicei într-o stare prăbușită; la înghițire, tubul se deschide și aerul trece prin el în cavitatea timpanică.

Diagrama structurii organului auditiv drept al omului (secțiune de-a lungul canalului auditiv extern):
1 - auricul; 2 - canalul auditiv extern; 3 - timpan; 4- cavitatea timpanică; o- .ciocan;
6 - nicovala; 7-etrier; 8- Trompa lui Eustachio; 9- canale semicirculare; 10 - melc; 11 - nervul auditiv; 12 - osul temporal.

În timpul proceselor inflamatorii din nazofaringe, membrana mucoasă care căptușește tubul se umflă, lumenul tubului se închide și fluxul de aer în cavitatea timpanică se oprește, ceea ce provoacă o senzație de congestie a urechii și scăderea auzului.

În spatele cavității timpanice și a canalului auditiv extern se află celule ale procesului mastoid al osului temporal, care comunică cu urechea medie, în mod normal umplute cu aer. Cu inflamație purulentă a cavității timpanice (vezi. ) procesul inflamator se poate răspândi la celulele procesului mastoid ( mastoidita).

Structura urechii interne este foarte complexă, motiv pentru care se numește labirint.
Are o parte auditivă (melc), care are forma unui melc de mare și formează 2 1/2 bucle, și așa-numitele partea vestibulară, constând dintr-un rezervor, sau vestibul, Și trei canale semicirculare, situat în trei planuri diferite. În interiorul labirintului osos există un labirint membranos umplut cu un lichid transparent. O placă capabilă să oscileze străbate lumenul helixului cohlear, iar pe ea este amplasat cohlearul sau organul lui Corti, care conțin celule auditive, partea care percepe sunetul a analizorului auditiv.

Fiziologia auzului.

În funcțional Urechea poate fi împărțită în două părți:

• conducător de sunet (concha, canalul auditiv extern, membrana timpanica si cavitatea timpanica, lichid labirintic) si
• perceperea sunetului (celule auditive, terminații nervoase auditive); Aparatul de percepere a sunetului include întregul nervul auditiv, conductorii centrali și o parte a cortexului cerebral.
  Deteriorarea completă a aparatului de recepție a sunetului duce la pierderea completă a auzului în acea ureche - surditate și la un aparat de conducere a sunetului - doar parțială (pierderea auzului).

Pavilionul urechii în fiziologia auzului la om nu joacă un rol important, deși aparent ajută la orientarea față de sursa de sunet din spațiu. Canalul auditiv extern este canalul principal prin care sunetul circulă prin aer în timpul așa-numitului. conducerea aerului; poate fi perturbat prin blocarea ermetică (de exemplu) a lumenului. În astfel de cazuri, sunetul este transmis către labirint în principal prin oasele craniului (așa-numita transmisie a sunetului osos).

Timpan, separând ermetic urechea medie (cavitatea timpanică) de lumea exterioară, o protejează de bacteriile conținute în aerul atmosferic, precum și de răcire. În fiziologia auzului, timpanul (precum și întregul lanț auditiv asociat cu acesta) are o importanță deosebită pentru transmiterea sunetelor joase, adică bas; când membrana sau osiculele auditive sunt distruse, sunetele joase sunt percepute prost sau deloc, sunetele medii și înalte sunt auzite satisfăcător. Aerul conținut în cavitatea timpanică contribuie la mobilitatea lanțului de ostele auditive și, în plus, el însuși conduce, de asemenea, sunetul tonurilor medii și joase direct la placa stapes și, probabil, la membrana secundară a ferestrei rotunde. Mușchii din cavitatea timpanică servesc la reglarea tensiunii timpanului și a lanțului de osicule auditive (adaptare la sunete de altă natură) în funcție de puterea sunetului. Rolul ferestrei ovale este principala transmitere a vibrațiilor sonore către labirint (fluidul acestuia).

The peretele interior (labirintic) al urechii medii (cavitatea timpanică).

Prin trompa lui Eustachio aerul din cavitatea timpanică este reînnoit constant, menținând astfel presiunea atmosferică ambientală; Acest aer suferă o resorbție treptată. În plus, conducta servește la îndepărtarea anumitor substanțe nocive din cavitatea timpanică în nazofaringe - secreții acumulate, infecție accidentală etc. Când gura este deschisă, unele dintre undele sonore ajung în cavitatea timpanică prin conductă; Acest lucru explică de ce unii oameni cu greu auz deschid gura pentru a auzi mai bine.

De o importanță enormă în fiziologia auzului este labirint Undele sonore care călătoresc prin fereastra ovală și prin alte moduri transmit vibrații fluidului labirintic al vestibulului, care, la rândul său, le transmite fluidului cohleei. Undele sonore care trec prin fluidul labirintic îl fac să vibreze, ceea ce irită extremitățile firelor de păr ale celulelor auditive corespunzătoare. Această iritație, transmisă la cortexul cerebral, provoacă o senzație auditivă.

Vestibulul și canalele semicirculare ale urechii Ele sunt un organ senzorial care percepe modificări ale poziției capului și corpului în spațiu, precum și direcția mișcării corpului. Ca urmare a rotației capului sau a mișcării întregului corp, mișcarea fluidului în canalele semicirculare, situate în trei reciproc perpendiculare! planează, deviază firele de păr ale celulelor sensibile din canalele semicirculare și, prin urmare, provoacă iritarea terminațiilor nervoase; acesti stimuli sunt transmisi centrilor nervosi situati in medula oblongata, determinand reflexe. Iritația severă a vestibulului și a canalelor semicirculare ale aparatului vestibular (de exemplu, la rotirea corpului, balansarea pe nave sau pe un avion) ​​provoacă o senzație de amețeală, paloare, transpirație, greață și vărsături. Studiul sistemului vestibular are o mare importanță în selecția zborului și serviciului maritim.

Și morfologii numesc această structură organelukha și echilibru (organu vestibulo-cochleare). Are trei secțiuni:

• urechea externă (conductul auditiv extern, auriculă cu mușchi și ligamente);
• urechea medie (cavitatea timpanică, anexele mastoidiene, tubul auditiv)
• (labirint membranos situat în labirintul osos din interiorul piramidei osoase).

1. Urechea exterioară concentrează vibrațiile sonore și le direcționează către orificiul auditiv extern.

2. Canalul auditiv conduce vibrațiile sonore către timpan

3. Timpanul este o membrană care vibrează sub influența sunetului.

4. Mareleul cu mânerul său este atașat de centrul timpanului cu ajutorul ligamentelor, iar capul său este legat de incusul (5), care, la rândul său, este atașat de stape (6).

Mușchii minuscuri ajută la transmiterea sunetului prin reglarea mișcării acestor osule.

7. Tubul Eustachian (sau auditiv) leagă urechea medie de nazofaringe. Când presiunea aerului ambiental se modifică, presiunea de pe ambele părți ale timpanului este egalizată prin tubul auditiv.

Organul lui Corti este format dintr-un număr de celule senzoriale, piloase (12) care acoperă membrana bazilară (13). Undele sonore sunt captate de celulele părului și transformate în impulsuri electrice. Aceste impulsuri electrice sunt apoi transmise de-a lungul nervului auditiv (11) către creier. Nervul auditiv este format din mii de fibre nervoase minuscule. Fiecare fibră pornește dintr-o anumită parte a cohleei și transmite o anumită frecvență a sunetului. Sunetele de joasă frecvență sunt transmise prin fibrele care emană din vârful cohleei (14), iar sunetele de înaltă frecvență sunt transmise prin fibre conectate la baza acesteia. Astfel, funcția urechii interne este de a converti vibrațiile mecanice în vibrații electrice, deoarece creierul poate percepe doar semnale electrice.

Urechea externa este un dispozitiv de colectare a sunetului. Canalul auditiv extern conduce vibrațiile sonore către timpan. Timpanul, care separă urechea exterioară de cavitatea timpanică sau urechea medie, este o partiție subțire (0,1 mm) în formă de pâlnie interioară. Membrana vibrează sub acțiunea vibrațiilor sonore care vin spre ea prin canalul auditiv extern.

Vibrațiile sonore sunt captate de urechi (la animale se pot întoarce spre sursa sonoră) și transmise prin canalul auditiv extern către timpan, care separă urechea externă de urechea medie. Captarea sunetului și întregul proces de ascultare cu două urechi - așa-numita auz binaural - este importantă pentru determinarea direcției sunetului. Vibrațiile sonore care vin din lateral ajung la cea mai apropiată ureche cu câteva zece miimi de secundă (0,0006 s) mai devreme decât cealaltă. Această diferență nesemnificativă în momentul sosirii sunetului la ambele urechi este suficientă pentru a determina direcția acestuia.

urechea medie este un dispozitiv conducător de sunet. Este o cavitate de aer care se conectează prin tubul auditiv (Eustachian) cu cavitatea nazofaringelui. Vibrațiile din timpan prin urechea medie sunt transmise prin 3 osicule auditive conectate între ele - ciocanul, incusul și staplele, iar acesta din urmă, prin membrana ferestrei ovale, transmite aceste vibrații fluidului situat în urechea internă - perilimfă.

Datorită particularităților geometriei osiculelor auditive, vibrațiile timpanului de amplitudine redusă, dar rezistență crescută sunt transmise bretei. În plus, suprafața bretei este de 22 de ori mai mică decât timpanul, ceea ce crește presiunea acestuia asupra membranei ferestrei ovale cu aceeași cantitate. Ca urmare, chiar și undele sonore slabe care acționează asupra timpanului pot depăși rezistența membranei ferestrei ovale a vestibulului și pot duce la vibrații ale fluidului din cohlee.

În timpul sunetelor puternice, mușchii speciali reduc mobilitatea timpanului și a osiculelor auditive, adaptând aparatul auditiv la astfel de modificări ale stimulului și protejând urechea internă de distrugere.

Datorită conexiunii cavității de aer a urechii medii cu cavitatea nazofaringelui prin tubul auditiv, devine posibilă egalizarea presiunii de pe ambele părți ale timpanului, ceea ce previne ruperea acestuia în timpul schimbărilor semnificative de presiune în mediul extern. - la scufundări sub apă, urcare la o înălțime, împușcare etc. Aceasta este barofuncția urechii.

Există doi mușchi în urechea medie: tensorul timpanului și stapediul. Primul dintre ele, contractându-se, crește tensiunea timpanului și, prin urmare, limitează amplitudinea vibrațiilor acestuia în timpul sunetelor puternice, iar al doilea fixează staplele și limitează astfel mișcările acestuia. Contracția reflexă a acestor mușchi apare la 10 ms după declanșarea unui sunet puternic și depinde de amplitudinea acestuia. Acest lucru protejează automat urechea internă de suprasolicitare. În cazul unor iritații puternice instantanee (impacturi, explozii etc.), acest mecanism de protecție nu are timp să funcționeze, ceea ce poate duce la deficiențe de auz (de exemplu, printre bombardieri și artilerişti).

Urechea internă este un aparat de percepere a sunetului. Este situat în piramida osului temporal și conține cohleea, care la om formează 2,5 spire spiralate. Canalul cohlear este împărțit de două partiții, membrana principală și membrana vestibulară în 3 pasaje înguste: superior (scala vestibulară), mijlociu (canal membranos) și inferior (scala timpanului). În vârful cohleei există o deschidere care leagă canalele superioare și inferioare într-unul singur, mergând de la fereastra ovală la vârful cohleei și apoi la fereastra rotundă. Cavitatea sa este umplută cu lichid - perilimfă, iar cavitatea canalului membranos mijlociu este umplută cu un fluid cu o compoziție diferită - endolimfă. În canalul mijlociu se află un aparat de percepere a sunetului - organul lui Corti, în care există mecanoreceptori ai vibrațiilor sonore - celule de păr.

Principala cale de transmitere a sunetelor către ureche este aeriana. Sunetul care se apropie vibrează timpanul, iar apoi prin lanțul de osule auditive vibrațiile sunt transmise către fereastra ovală. În același timp, apar și vibrații ale aerului din cavitatea timpanică, care sunt transmise membranei ferestrei rotunde.

Un alt mod de a transmite sunete la cohlee este conducere tisulară sau osoasă . În acest caz, sunetul acționează direct pe suprafața craniului, făcându-l să vibreze. Calea osoasă pentru transmiterea sunetului devine de mare importanță dacă un obiect care vibra (de exemplu, tulpina unui diapazon) intră în contact cu craniul, precum și în bolile sistemului urechii medii, atunci când transmiterea sunetelor prin lanțul de osicule auditive este întreruptă. . În plus față de calea aerului pentru conducerea undelor sonore, există o cale de țesut sau os.

Sub influența vibrațiilor sunetului aerian, precum și atunci când vibratoarele (de exemplu, un telefon osos sau un diapazon osos) intră în contact cu tegumentul capului, oasele craniului încep să vibreze (începe și labirintul osos). a vibra). Pe baza celor mai recente date (Bekesy și alții), se poate presupune că sunetele care se propagă de-a lungul oaselor craniului excită organul lui Corti doar dacă, similar undelor de aer, provoacă arcuirea unei anumite secțiuni a membranei principale.

Capacitatea oaselor craniului de a conduce sunetul explică de ce persoanei însuși vocea sa, înregistrată pe bandă, pare străină atunci când înregistrarea este redată, în timp ce alții o recunosc cu ușurință. Faptul este că înregistrarea pe bandă nu vă reproduce întreaga voce. De obicei, când vorbești, auzi nu numai acele sunete pe care le aud și interlocutorii tăi (adică acele sunete care sunt percepute datorită conducției aer-lichid), ci și acele sunete de joasă frecvență, al căror conductor este oasele tale. craniu. Cu toate acestea, atunci când ascultați o înregistrare pe bandă a propriei voci, auziți doar ceea ce ar putea fi înregistrat - sunete al căror conductor este aerul.

Auzul binaural . Oamenii și animalele au auz spațial, adică capacitatea de a determina poziția unei surse de sunet în spațiu. Această proprietate se bazează pe prezența auzului binaural sau a ascultarii cu două urechi. De asemenea, este important pentru el să aibă două jumătăți simetrice la toate nivelurile. Acuitatea auzului binaural la om este foarte mare: poziția sursei de sunet este determinată cu o precizie de 1 grad unghiular. Baza pentru aceasta este capacitatea neuronilor din sistemul auditiv de a evalua diferențele interaurale (inter urechi) în momentul sosirii sunetului la urechea dreaptă și stângă și intensitatea sunetului în fiecare ureche. Dacă sursa de sunet este situată departe de linia mediană a capului, unda sonoră ajunge la o ureche puțin mai devreme și are o putere mai mare decât la cealaltă ureche. Evaluarea distanței unei surse de sunet față de corp este asociată cu o slăbire a sunetului și o schimbare a timbrului acestuia.

Când urechea dreaptă și stângă sunt stimulate separat prin căști, o întârziere între sunete de 11 μs sau o diferență de 1 dB în intensitatea celor două sunete are ca rezultat o schimbare aparentă a localizării sursei de sunet de la linia mediană către un sunet mai devreme sau mai puternic. Centrii auditivi sunt adaptați acut la o anumită gamă de diferențe interaurale în timp și intensitate. De asemenea, s-au descoperit celule care răspund doar la o anumită direcție de mișcare a unei surse de sunet în spațiu.

Acesta este un mecanism complex și uimitor de precis, care vă permite să percepeți diferite sunete. Unii oameni au un auz foarte sensibil prin natura lor, care este capabil să capteze cele mai precise intonații și sunete, în timp ce alții, după cum se spune, „au un urs în ureche”. Dar cum functioneaza urechea umana?? Iată ce scriu cercetătorii.

Urechea externa

Sistemul auditiv uman poate fi împărțit în urechea externă, medie și internă. Prima parte alcătuiește tot ceea ce vedem în exterior. Urechea externă este formată din canalul auditiv și auricul. Interiorul urechii este proiectat în așa fel încât o persoană începe să perceapă diverse sunete. Este format dintr-un cartilaj special care este acoperit cu piele. Partea inferioară a urechii umane are un mic lob format din țesut adipos.

Există opinia conform căreia punctele biologic active sunt localizate în zona urechii externe și a auriculei, dar această teorie nu a fost confirmată cu precizie. Din acest motiv se crede că urechile pot fi străpunse doar de un specialist competent care cunoaște coordonatele. Și acesta este un alt mister - cum funcționează urechea umană. La urma urmei, conform teoriei japoneze, dacă găsești puncte biologic active și le masezi sau le influențezi folosind acupunctura, poți chiar să tratezi unele boli.

Urechea exterioară este partea cea mai vulnerabilă a acestui organ. Este adesea rănită, așa că trebuie să fie monitorizată în mod regulat și protejată de influențele dăunătoare. Auriculul poate fi comparat cu partea exterioară a difuzoarelor. Primește sunete, iar transformarea lor ulterioară are loc deja în urechea medie.

urechea medie

Este format din timpan, maleus, incus și stape. Suprafața totală este de aproximativ 1 centimetru cub. Nu veți putea vedea extern cum funcționează urechea medie umană fără instrumente speciale, deoarece această zonă este situată sub osul temporal. Urechea medie este separată de urechea exterioară prin timpan. Funcția lor este de a produce și transforma sunete, așa cum se întâmplă în interiorul unui difuzor. Această zonă se conectează la nazofaringe prin trompa lui Eustachio. Dacă o persoană are nasul înfundat, acest lucru afectează invariabil percepția sunetelor. Mulți oameni observă că auzul lor se deteriorează brusc în timpul unei răceli. Și același lucru se întâmplă dacă zona urechii medii este inflamată, mai ales cu boli precum otita medie purulentă. Prin urmare, este important să aveți grijă de urechile dumneavoastră în timpul înghețurilor, deoarece acest lucru vă poate afecta auzul pentru tot restul vieții. Datorită trompei lui Eustachie, presiunea din ureche este normalizată. Dacă sunetul este foarte puternic, se poate rupe. Pentru a preveni acest lucru, experții recomandă să deschideți gura în timpul sunetelor foarte puternice. Apoi undele sonore nu intră complet în ureche, ceea ce reduce parțial riscul de rupere. Această zonă poate fi văzută doar de un otolaringolog folosind instrumente speciale.

Urechea internă

Cum funcționează urechea umană? care este adânc în interior? Seamănă cu un labirint complex. Această zonă este formată din partea temporală și partea osoasă. În exterior, acest mecanism seamănă cu un melc. În acest caz, labirintul temporal este situat în interiorul labirintului osos. Aparatul vestibular este situat în această zonă și este umplut cu un fluid special - endolimfă. Urechea internă este implicată în transmiterea sunetelor către creier. Același organ vă permite să mențineți echilibrul. Tulburările la nivelul urechii interne pot duce la o reacție inadecvată la sunetele puternice: dureri de cap, greață și chiar vărsături. Diverse boli ale creierului, cum ar fi meningita, provoacă, de asemenea, simptome similare.

Igiena auzului

Pentru a vă asigura că aparatul dvs. auditiv durează cât mai mult posibil, medicii vă sfătuiesc să respectați următoarele reguli:

Păstrați-vă urechile calde, mai ales când afară este geroasă și nu mergeți pe vreme rece fără pălărie. Amintiți-vă că într-o astfel de situație, zona urechii poate suferi cel mai mult;

Evitați sunetele puternice și ascuțite;

Nu încercați să vă curățați singur urechile cu obiecte ascuțite;

Dacă auzul se deteriorează, apar dureri de cap din cauza sunetelor ascuțite și a scurgerilor din urechi, ar trebui să consultați un otolaringolog.

Urmând aceste reguli, vă puteți păstra auzul pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, chiar și cu dezvoltarea modernă a medicinei, nu se știe totul , Cum funcționează urechea umană? Oamenii de știință continuă cercetările și învață constant multe despre acest organ al auzului.

O secțiune transversală a sistemului auditiv periferic este împărțită în urechea externă, medie și internă.

Urechea externa

Urechea externă are două componente principale: pavilionul și canalul auditiv extern. Îndeplinește diverse funcții. În primul rând, canalul auditiv extern lung (2,5 cm) și îngust (5-7 mm) îndeplinește o funcție de protecție.

În al doilea rând, urechea exterioară (pinna și canalul auditiv extern) au propria frecvență de rezonanță. Astfel, canalul auditiv extern la adulți are o frecvență de rezonanță de aproximativ 2500 Hz, în timp ce auricul are o frecvență de rezonanță de 5000 Hz. Acest lucru asigură că sunetele primite din fiecare dintre aceste structuri sunt amplificate la frecvența lor de rezonanță cu până la 10-12 dB. O amplificare sau o creștere a nivelului presiunii sonore din cauza urechii externe poate fi demonstrată ipotetic prin experiment.

Prin utilizarea a două microfoane în miniatură, unul plasat la nivelul patului urechii și celălalt la nivelul timpanului, acest efect poate fi detectat. Atunci când tonurile pure de frecvențe variabile sunt prezentate la o intensitate egală cu 70 dB SPL (măsurată cu un microfon plasat la nivelul auricularului), nivelurile vor fi determinate la nivelul timpanului.

Astfel, la frecvențe sub 1400 Hz se determină la nivelul timpanului un SPL de 73 dB. Această valoare este cu doar 3 dB mai mare decât nivelul măsurat la nivelul auricularului. Pe măsură ce frecvența crește, efectul de câștig crește semnificativ și atinge o valoare maximă de 17 dB la o frecvență de 2500 Hz. Funcția reflectă rolul urechii externe ca rezonator sau amplificator al sunetelor de înaltă frecvență.

Modificări calculate ale presiunii sonore produse de o sursă situată într-un câmp sonor liber la locul măsurării: auricul, canalul auditiv extern, timpanul (curba rezultată) (după Shaw, 1974)

Rezonanța urechii externe a fost determinată prin plasarea sursei de sunet direct în fața subiectului, la nivelul ochilor. Când sursa de sunet este ridicată deasupra capului, declinul de 10 kHz se deplasează către frecvențe mai înalte, iar vârful curbei de rezonanță se extinde și acoperă un interval de frecvență mai mare. În acest caz, fiecare linie afișează diferite unghiuri de deplasare ale sursei de sunet. Astfel, urechea exterioară asigură „codificarea” deplasării unui obiect în plan vertical, exprimată în amplitudinea spectrului sonor și, mai ales, la frecvențe peste 3000 Hz.

În plus, este demonstrat clar că creșterea dependentă de frecvență a SPL măsurată în câmpul sonor liber și la nivelul membranei timpanice se datorează în principal efectelor paharului și canalului auditiv extern.

Și, în sfârșit, urechea exterioară îndeplinește și o funcție de localizare. Locația auricularului oferă cea mai eficientă percepție a sunetelor din surse situate în fața subiectului. Slăbirea intensității sunetelor emanate de la o sursă situată în spatele subiectului stă la baza localizării. Și, mai presus de toate, acest lucru se aplică sunetelor de înaltă frecvență care au lungimi de undă scurte.

Astfel, principalele funcții ale urechii externe includ:
1. protectoare;
2. amplificarea sunetelor de înaltă frecvență;
3. determinarea deplasării sursei sonore în plan vertical;
4. localizarea sursei de sunet.

urechea medie

Urechea medie este formată din cavitatea timpanică, celule mastoide, membrana timpanică, osculele auditive și tubul auditiv. La om, timpanul are o formă conică cu contururi eliptice și o suprafață de aproximativ 85 mm2 (din care doar 55 mm2 sunt expuse undei sonore). Cea mai mare parte a membranei timpanice, pars tensa, este formată din fibre de colagen radiale și circulare. În acest caz, stratul fibros central este cel mai important din punct de vedere structural.

Folosind metoda holografiei, s-a constatat că timpanul nu vibrează ca o singură unitate. Vibrațiile sale sunt distribuite neuniform pe zona sa. În special, între frecvențele 600 și 1500 Hz există două secțiuni pronunțate de deplasare maximă (amplitudine maximă) a oscilațiilor. Semnificația funcțională a distribuției inegale a vibrațiilor pe suprafața timpanului continuă să fie studiată.

Amplitudinea vibrației timpanului la intensitatea maximă a sunetului conform datelor obținute prin metoda holografică este egală cu 2x105 cm, în timp ce la intensitatea stimulului de prag este egală cu 104 cm (măsurători J. Bekesy). Mișcările oscilatorii ale timpanului sunt destul de complexe și eterogene. Astfel, cea mai mare amplitudine a oscilațiilor în timpul stimulării cu un ton cu o frecvență de 2 kHz are loc sub umbo. Atunci când este stimulat cu sunete de joasă frecvență, punctul de deplasare maximă corespunde părții posterioare superioare a membranei timpanice. Natura mișcărilor oscilatorii devine mai complexă odată cu creșterea frecvenței și intensității sunetului.

Între timpan și urechea internă se află trei oase: maleul, incusul și etrierul. Mânerul ciocanului este conectat direct la membrană, în timp ce capul acestuia este în contact cu nicovala. Procesul lung al incusului, și anume procesul lui lenticular, se leagă de capul stapei. Ștergeta, cel mai mic os la om, constă dintr-un cap, două picioare și o placă de picior, situată în fereastra vestibulului și fixată în acesta cu ajutorul ligamentului inelar.

Astfel, legătura directă a timpanului cu urechea internă se face printr-un lanț de trei osule auditive. Urechea medie include și doi mușchi localizați în cavitatea timpanică: mușchiul care întinde timpanul (tensor tympani) și are o lungime de până la 25 mm, și mușchiul stapedius (tensor tympani), a cărui lungime nu depășește 6. mm. Tendonul stapedius se atașează de capul stapei.

Rețineți că un stimul acustic care ajunge la timpan poate fi transmis prin urechea medie către urechea internă în trei moduri: (1) prin conducere osoasă prin oasele craniului direct către urechea internă, ocolind urechea medie; (2) prin spațiul aerian al urechii medii și (3) prin lanțul de oscule auditive. După cum va fi demonstrat mai jos, a treia cale de conducere a sunetului este cea mai eficientă. Cu toate acestea, o condiție prealabilă pentru aceasta este egalizarea presiunii din cavitatea timpanică cu presiunea atmosferică, care se realizează în timpul funcționării normale a urechii medii prin tubul auditiv.

La adulți, tubul auditiv este îndreptat în jos, ceea ce asigură evacuarea lichidelor din urechea medie în nazofaringe. Astfel, tubul auditiv îndeplinește două funcții principale: în primul rând, prin el, presiunea aerului de pe ambele părți ale timpanului este egalizată, ceea ce este o condiție prealabilă pentru vibrația timpanului și, în al doilea rând, tubul auditiv asigură o funcție de drenaj.

S-a afirmat mai sus că energia sonoră este transmisă de la timpan prin lanțul de oscicule auditive (placa piciorului benzei) către urechea internă. Totuși, dacă presupunem că sunetul este transmis direct prin aer către fluidele urechii interne, este necesar să ne amintim rezistența mai mare a fluidelor urechii interne în comparație cu aerul. Care este semnificația semințelor?

Dacă vă imaginați doi oameni care încearcă să comunice, unul în apă și celălalt pe mal, atunci ar trebui să aveți în vedere că aproximativ 99,9% din energia sonoră se va pierde. Aceasta înseamnă că aproximativ 99,9% din energie va fi afectată și doar 0,1% din energia sonoră va ajunge în mediul lichid. Pierderea observată corespunde unei reduceri a energiei sonore de aproximativ 30 dB. Pierderile posibile sunt compensate de urechea medie prin următoarele două mecanisme.

După cum sa menționat mai sus, suprafața timpanului cu o suprafață de 55 mm2 este eficientă în ceea ce privește transmiterea energiei sonore. Suprafața plăcii piciorului, care este în contact direct cu urechea internă, este de aproximativ 3,2 mm2. Presiunea poate fi definită ca forța aplicată pe unitatea de suprafață. Și, dacă forța aplicată timpanului este egală cu forța care ajunge la placa de picior a benzilor, atunci presiunea de la placa de picior a benzilor va fi mai mare decât presiunea sonoră măsurată la timpan.

Aceasta înseamnă că diferența dintre zonele membranei timpanice față de placa de picior a benzilor asigură o creștere a presiunii măsurate la placa de picior de 17 ori (55/3,2), ceea ce în decibeli corespunde la 24,6 dB. Astfel, dacă se pierd aproximativ 30 dB în timpul transmiterii directe din aer în mediul lichid, atunci din cauza diferențelor suprafețelor timpanului și plăcii piciorului benzilor, pierderea observată este compensată cu 25 dB.

Funcția de transfer a urechii medii, care arată creșterea presiunii în fluidele urechii interne, în comparație cu presiunea asupra timpanului, la diferite frecvențe, exprimată în dB (după von Nedzelnitsky, 1980)

Transferul de energie de la timpan la placa piciorului stapei depinde de funcționarea osiculelor auditive. Osiculele acționează ca un sistem de pârghie, care este determinat în primul rând de faptul că lungimea capului și a gâtului maleului este mai mare decât lungimea procesului lung al incusului. Efectul sistemului de pârghie al oaselor corespunde cu 1.3. O creștere suplimentară a energiei furnizate plăcii piciorului sferelor este determinată de forma conică a timpanului, care, atunci când vibrează, este însoțită de o creștere de 2 ori a forțelor aplicate maleusului.

Toate cele de mai sus indică faptul că energia aplicată timpanului, la atingerea plăcii piciorului, este amplificată de 17x1,3x2=44,2 ori, ceea ce corespunde la 33 dB. Cu toate acestea, desigur, intensificarea care apare între timpan și placa piciorului depinde de frecvența stimulării. Astfel, rezultă că la o frecvență de 2500 Hz creșterea presiunii corespunde cu 30 dB și mai mare. Peste această frecvență, câștigul scade. În plus, trebuie subliniat faptul că gama rezonantă menționată mai sus a conchei și a canalului auditiv extern determină o amplificare fiabilă într-o gamă largă de frecvențe, ceea ce este foarte important pentru percepția sunetelor precum vorbirea.

O parte integrantă a sistemului de pârghie al urechii medii (lanțul de oscule) sunt mușchii urechii medii, care sunt de obicei într-o stare de tensiune. Cu toate acestea, atunci când un sunet este prezentat cu o intensitate de 80 dB în raport cu pragul de sensibilitate auditivă (AS), apare o contracție reflexă a mușchiului stapedius. În acest caz, energia sonoră transmisă prin lanțul de oscule auditive este slăbită. Mărimea acestei atenuări este de 0,6-0,7 dB pentru fiecare creștere în decibeli a intensității stimulului peste pragul reflexului acustic (aproximativ 80 dB IF).

Atenuarea variază de la 10 la 30 dB pentru sunetele puternice și este mai pronunțată la frecvențe sub 2 kHz, adică. are o dependență de frecvență. Timpul de contractie reflex (perioada latenta a reflexului) variaza de la o valoare minima de 10 ms cand sunt prezentate sunete de mare intensitate, pana la 150 ms cand sunt stimulate de sunete de intensitate relativ scazuta.

O altă funcție a mușchilor urechii medii este limitarea distorsiunilor (neliniarități). Aceasta este asigurată atât de prezența ligamentelor elastice ale osiculelor auditive, cât și de contracția musculară directă. Din punct de vedere anatomic, este interesant de observat că mușchii sunt localizați în canale osoase înguste. Acest lucru previne vibrația musculară în timpul stimulării. În caz contrar, ar apărea distorsiunea armonică și ar fi transmisă urechii interne.

Mișcările osiculelor auditive nu sunt aceleași la frecvențe și niveluri de intensitate diferite de stimulare. Datorită dimensiunii capului maleului și corpului incusului, masa lor este distribuită uniform de-a lungul unei axe care trece prin cele două ligamente mari ale maleului și procesul scurt al incusului. La niveluri moderate de intensitate, lanțul de osule auditive se mișcă în așa fel încât placa piciorului sferelor oscilează în jurul unei axe trase mental vertical prin piciorul posterior al sferelor, ca niște uși. Partea din față a plăcii de picior intră și iese din cohlee ca un piston.

Astfel de mișcări sunt posibile datorită lungimii asimetrice a ligamentului inelar al stapei. La frecvențe foarte joase (sub 150 Hz) și la intensități foarte mari, natura mișcărilor de rotație se schimbă dramatic. Deci noua axă de rotație devine perpendiculară pe axa verticală menționată mai sus.

Mișcările etrierului capătă un caracter balansoar: el oscilează ca leagănul unui copil. Acest lucru este exprimat prin faptul că, atunci când o jumătate a plăcii piciorului plonjează în cohlee, cealaltă se mișcă în direcția opusă. Ca urmare, mișcarea fluidelor în urechea internă este suprimată. La niveluri foarte ridicate de intensitate a stimulării și frecvențe care depășesc 150 Hz, placa de picior a benzilor se rotește simultan în jurul ambelor axe.

Datorită unor astfel de mișcări de rotație complexe, creșterile suplimentare ale nivelului de stimulare sunt însoțite doar de mișcări minore ale fluidelor urechii interne. Aceste mișcări complexe ale etrierului sunt cele care protejează urechea internă de suprastimulare. Cu toate acestea, în experimente pe pisici, s-a demonstrat că brațele fac o mișcare asemănătoare pistonului atunci când sunt stimulate la frecvențe joase, chiar și la o intensitate de 130 dB SPL. La 150 dB SPL, se adaugă mișcări de rotație. Totuși, având în vedere că astăzi avem de-a face cu pierderea auzului cauzată de expunerea la zgomotul industrial, putem concluziona că urechea umană nu dispune de mecanisme de protecție cu adevărat adecvate.

La prezentarea proprietăților de bază ale semnalelor acustice, impedanța acustică a fost considerată o caracteristică esențială. Proprietățile fizice ale rezistenței sau impedanței acustice se reflectă pe deplin în funcționarea urechii medii. Impedanța sau rezistența acustică a urechii medii este alcătuită din componente cauzate de fluidele, oasele, mușchii și ligamentele urechii medii. Componentele sale sunt rezistența (impedanța acustică adevărată) și reactivitatea (sau impedanța acustică reactivă). Principala componentă rezistivă a urechii medii este rezistența exercitată de fluidele urechii interne împotriva plăcii piciorului benzilor.

Trebuie luată în considerare și rezistența care apare atunci când piesele în mișcare sunt deplasate, dar amploarea acesteia este mult mai mică. Trebuie amintit că componenta rezistivă a impedanței nu depinde de frecvența de stimulare, spre deosebire de componenta reactivă. Reactivitatea este determinată de două componente. Prima este masa structurilor din urechea medie. Afectează în primul rând frecvențele înalte, care se exprimă într-o creștere a impedanței datorită reactivității masei cu creșterea frecvenței de stimulare. A doua componentă este proprietățile de contracție și întindere ale mușchilor și ligamentelor urechii medii.

Când spunem că un arc se întinde ușor, ne referim că este flexibil. Dacă arcul se întinde cu dificultate, vorbim despre rigiditatea lui. Aceste caracteristici au cea mai mare contribuție la frecvențe joase de stimulare (sub 1 kHz). La frecvențele medii (1-2 kHz), ambele componente reactive se anulează reciproc, iar componenta rezistivă domină impedanța urechii medii.

O modalitate de a măsura impedanța urechii medii este utilizarea unei punți electroacustice. Dacă sistemul urechii medii este suficient de rigid, presiunea din cavitate va fi mai mare decât dacă structurile sunt foarte conforme (când sunetul este absorbit de timpan). Astfel, presiunea sonoră măsurată cu ajutorul unui microfon poate fi folosită pentru a studia proprietățile urechii medii. Adesea, impedanța urechii medii măsurată folosind o punte electroacustică este exprimată în unități de conformitate. Acest lucru se datorează faptului că impedanța este de obicei măsurată la frecvențe joase (220 Hz) și în majoritatea cazurilor sunt măsurate doar proprietățile de contracție și alungire ale mușchilor și ligamentelor urechii medii. Deci, cu cât este mai mare conformitatea, cu atât este mai mică impedanța și sistemul funcționează mai ușor.

Pe măsură ce mușchii urechii medii se contractă, întregul sistem devine mai puțin flexibil (adică, mai rigid). Din punct de vedere evolutiv, nu este nimic ciudat în faptul că la lăsarea apei pe uscat, pentru a nivela diferențele de rezistență a fluidelor și structurilor urechii interne și a cavităților de aer ale urechii medii, evoluția a oferit o veriga de transmisie, și anume lanțul de oscule auditive. Cu toate acestea, în ce moduri se transmite energia sonoră către urechea internă în absența osiculelor auditive?

În primul rând, urechea internă este stimulată direct de vibrațiile aerului din cavitatea urechii medii. Din nou, din cauza diferențelor mari de impedanță dintre fluidele și structurile urechii interne și aer, fluidele se mișcă doar ușor. În plus, la stimularea directă a urechii interne prin modificări ale presiunii sonore în urechea medie, are loc o atenuare suplimentară a energiei transmise datorită faptului că ambele intrări către urechea internă (fereastra vestibulului și fereastra cohleea) sunt activate simultan, iar la unele frecvente se transmite si presiunea sonora si in faza.

Având în vedere că fereastra cohleară și fereastra vestibulului sunt situate pe părțile opuse ale membranei principale, presiunea pozitivă aplicată membranei ferestrei cohleare va fi însoțită de o deviere a membranei principale într-o direcție și presiunea aplicată pe placa piciorului stapele vor fi însoțite de o deformare a membranei principale în sens invers. Când se aplică aceeași presiune pe ambele ferestre în același timp, membrana principală nu se va mișca, ceea ce în sine elimină percepția sunetelor.

O pierdere a auzului de 60 dB este adesea detectată la pacienții cărora le lipsesc ostele auditive. Astfel, următoarea funcție a urechii medii este de a oferi o cale pentru transmiterea stimulilor către fereastra ovală a vestibulului, care, la rândul său, asigură deplasări ale membranei ferestrei cohleare corespunzătoare fluctuațiilor de presiune din urechea internă.

O altă modalitate de stimulare a urechii interne este conducerea osoasă, în care modificările presiunii acustice provoacă vibrații în oasele craniului (în primul rând osul temporal), iar aceste vibrații sunt transmise direct la fluidele urechii interne. Din cauza diferențelor enorme de impedanță dintre os și aer, stimularea urechii interne prin conducere osoasă nu poate fi considerată o parte importantă a percepției auditive normale. Cu toate acestea, dacă o sursă de vibrație este aplicată direct pe craniu, urechea internă este stimulată prin conducerea sunetelor prin oasele craniului.

Diferențele de impedanță dintre oasele și fluidele urechii interne sunt destul de mici, permițând transmiterea parțială a sunetului. Măsurarea percepției auditive în timpul conducerii osoase a sunetelor este de mare importanță practică în patologia urechii medii.

Urechea internă

Progresul în studiul anatomiei urechii interne a fost determinat de dezvoltarea metodelor de microscopie și, în special, de microscopia electronică cu transmisie și scanare.

Urechea internă a mamiferelor este formată dintr-o serie de saci și canale membranoase (formând labirintul membranos) închise într-o capsulă osoasă (labirint osos), situată la rândul său în osul dura temporal. Labirintul osos este împărțit în trei părți principale: canalele semicirculare, vestibulul și cohleea. Partea periferică a analizorului vestibular este situată în primele două formațiuni, în timp ce partea periferică a analizorului auditiv este situată în cohlee.

Cohleea umană are 2 3/4 spirale. Cea mai mare buclă este bucla principală, cea mai mică este bucla apicală. Structurile urechii interne includ, de asemenea, fereastra ovală, în care este amplasată placa de picior a benzilor și fereastra rotundă. Melcul se termină orbește în al treilea spire. Axa centrală se numește modiolus.

O secțiune transversală a cohleei, din care rezultă că cohleea este împărțită în trei secțiuni: scala vestibuli, precum și scala timpanului și scala mediană. Canalul spiral al cohleei are o lungime de 35 mm și este parțial divizat pe toată lungimea de o placă spirală osoasă subțire care se extinde de la modiol (osseus spiralis lamina). Se continuă cu membrana principală (membrana basilaris) care se conectează la peretele osos exterior al cohleei la ligamentul spiral, completând astfel diviziunea canalului (cu excepția unei mici orificii la vârful cohleei, numită helicotrema).

Scala vestibul se extinde de la fereastra ovala, situata in vestibul, pana la helicotrema. Scala timpanului se extinde de la fereastra rotundă și, de asemenea, până la helicotremă. Ligamentul spiral, fiind legătura de legătură între membrana principală și peretele osos al cohleei, susține și stria vasculară. Cea mai mare parte a ligamentului spiralat constă din articulații fibroase rare, vase de sânge și celule de țesut conjunctiv (fibrocite). Zonele situate aproape de ligamentul spiral și proeminența spirală includ mai multe structuri celulare, precum și mitocondrii mai mari. Proiecția spirală este separată de spațiul endolimfatic printr-un strat de celule epiteliale.

O membrană subțire a lui Reissner se extinde în sus de la placa spirală osoasă într-o direcție diagonală și este atașată de peretele exterior al cohleei puțin deasupra membranei principale. Se extinde de-a lungul întregului corp al cohleei și este conectat la membrana principală a helicotremei. Astfel, se formează ductul cohlear (ductus cochlearis) sau scala mediană, delimitată deasupra de membrana Reissner, dedesubt de membrana principală, iar în exterior de stria vasculară.

Stria vasculară este principala zonă vasculară a cohleei. Are trei straturi principale: un strat marginal de celule întunecate (cromofile), un strat mijlociu de celule luminoase (cromofobe) și un strat principal. În cadrul acestor straturi există o rețea de arteriole. Stratul de suprafață al benzii este format exclusiv din celule marginale mari, care conțin multe mitocondrii și ai căror nuclei sunt localizați aproape de suprafața endolimfatică.

Celulele marginale alcătuiesc cea mai mare parte a striei vasculare. Au procese asemănătoare degetelor care asigură o legătură strânsă cu procese similare ale celulelor din stratul mijlociu. Celulele bazale atașate ligamentului spiralat au o formă plată și procese lungi care pătrund în straturile marginale și mediale. Citoplasma celulelor bazale este similară cu citoplasma fibrocitelor ligamentului spiral.

Alimentarea cu sânge a striei vasculare este efectuată de artera modiolară spirală prin vase care trec prin scala vestibulină către peretele lateral al cohleei. Venulele colectoare situate în peretele scalei timpanului direcţionează sângele către vena modiolară spirală. Stria vasculară exercită principalul control metabolic al cohleei.

Scala timpanică și scala vestibulul conțin un fluid numit perilimfă, în timp ce scala media conține endolimfă. Compoziția ionică a endolimfei corespunde compoziției determinate în interiorul celulei și se caracterizează printr-un conținut ridicat de potasiu și concentrație scăzută de sodiu. De exemplu, la om concentrația de Na este de 16 mM; K - 144,2 mM; Сl -114 meq/l. Perilimfa, dimpotrivă, conține concentrații mari de sodiu și concentrații scăzute de potasiu (la om, Na - 138 mM, K - 10,7 mM, Cl - 118,5 meq/l), care în compoziție corespunde lichidelor extracelulare sau cefalorahidiane. Menținerea diferențelor remarcate în compoziția ionică a endo- și perilimfei este asigurată de prezența în labirintul membranos a straturilor epiteliale care au multe conexiuni dense, ermetice.

Cea mai mare parte a membranei principale este formată din fibre radiale cu un diametru de 18-25 microni, formând un strat omogen compact, închis într-o substanță principală omogenă. Structura membranei principale diferă semnificativ de la baza cohleei la apex. La bază, fibrele și stratul de acoperire (din partea laterală a scalei timpanului) sunt situate mai des decât la vârf. În plus, în timp ce capsula osoasă a cohleei scade spre vârf, membrana principală se extinde.

Astfel, la baza cohleei, membrana principală are o lățime de 0,16 mm, în timp ce în helicotremă lățimea ei ajunge la 0,52 mm. Factorul structural remarcat stă la baza gradientului de rigiditate de-a lungul lungimii cohleei, care determină propagarea undei de călătorie și contribuie la reglarea mecanică pasivă a membranei principale.

Secțiuni transversale ale organului Corti la bază (a) și vârf (b) indică diferențe în lățimea și grosimea membranei principale, (c) și (d) - microfotografii electronice de scanare ale membranei principale (vedere din lateral). a scalei timpanului) la baza și la vârful cohleei ( d). Rezumatul caracteristicilor fizice ale membranei principale umane

Măsurarea diferitelor caracteristici ale membranei principale a stat la baza modelului membranei propus de Bekesy, care a descris modelul complex al mișcărilor sale în ipoteza sa de percepție auditivă. Din ipoteza sa rezultă că membrana principală umană este un strat gros de fibre dens aranjate, de aproximativ 34 mm lungime, îndreptate de la bază spre helicotremă. Membrana principală de la vârf este mai largă, mai moale și fără nicio tensiune. Capătul său bazal este mai îngust, mai rigid decât cel apical și poate fi într-o stare de oarecare tensiune. Faptele enumerate sunt de un anumit interes atunci când se iau în considerare caracteristicile vibratoare ale membranei ca răspuns la stimularea acustică.

IHC - celule de păr interioare; OHC - celule de păr exterioare; NSC, VSC - celule de stâlp extern și intern; TK - tunelul Corti; OS - membrana principala; TC - stratul timpanic de celule sub membrana principală; D, G - celule suport ale lui Deiters și Hensen; PM - membrana de acoperire; PG - banda lui Hensen; ICB - celule cu canal intern; RVT-tunel de fibre nervoase radiale

Astfel, gradientul rigidității membranei principale se datorează diferențelor de lățime a acesteia, care crește spre vârf, grosimea, care scade spre vârf, și structurii anatomice a membranei. În dreapta este partea bazală a membranei, în stânga este partea apicală. Microgramele de electroni de scanare demonstrează structura membranei principale din partea laterală a scalei timpanului. Diferențele de grosime și frecvență ale fibrelor radiale dintre bază și vârf sunt clar identificate.

Organul lui Corti este situat în scala mediană de pe membrana bazilară. Celulele columnare exterioare și interioare formează tunelul intern al lui Corti, umplut cu un fluid numit cortilimfă. Înăuntru din stâlpii interiori se află un rând de celule de păr interioare (IHC), iar în exterior, din stâlpii exteriori, sunt trei rânduri de celule mai mici numite celule de păr exterioare (OHC) și celule de susținere.

,
ilustrând structura de susținere a organului lui Corti, constând din celule Deiters (e) și procesele lor falangene (FO) (sistemul de susținere al celui de-al treilea rând exterior al ETC (ETC)). Procesele falangene care se extind de la vârful celulelor Deiters fac parte din placa reticulară de la vârful celulelor capilare. Stereociliile (SC) sunt situate deasupra plăcii reticulare (după I. Hunter-Duvar)

Celulele Deiters și Hensen susțin NVC lateral; o funcție similară, dar în raport cu IVC, este îndeplinită de celulele de frontieră ale șanțului intern. Al doilea tip de fixare a celulelor capilare se realizează prin placa reticulară, care ține capetele superioare ale celulelor capilare, asigurând orientarea acestora. În cele din urmă, al treilea tip este realizat și de celulele Deiters, dar situate sub celulele de păr: o celulă Deiters per celulă de păr.

Capătul superior al celulei cilindrice Deiters are o suprafață în formă de cupă pe care se află celula de păr. De pe aceeași suprafață, un proces subțire se extinde până la suprafața organului lui Corti, formând procesul falangian și o parte a plăcii reticulare. Aceste celule Deiters și procese falangene formează principalul mecanism de sprijin vertical pentru celulele părului.

A. Microfotograma electronică de transmisie a VVC. Stereociliile (SC) ale VVC sunt proiectate în scala mediană (SL), iar baza lor este scufundată în placa cuticulară (CP). N - miezul IVC, VSP - fibrele nervoase ale ganglionului spiral intern; VSC, NSC - celule columnare interne și externe ale tunelului Corti (TC); DAR - terminații nervoase; OM - membrana principala
B. Microfotograma electronică de transmisie a NVC. Există o diferență clară între forma NVK și VVC. NVC este situat pe suprafața îngropată a celulei Deiters (D). La baza NVK sunt identificate fibrele nervoase eferente (E). Spatiul dintre NVC se numeste spatiul Nuel (NP), in cadrul acestuia sunt determinate procesele falangene (PF).

Forma NVK și VVC este semnificativ diferită. Suprafața superioară a fiecărui IVC este acoperită cu o membrană cuticulară în care sunt încorporate stereocilii. Fiecare VVC are aproximativ 40 de fire de păr, aranjate în două sau mai multe rânduri în formă de U.

Doar o mică zonă a suprafeței celulare rămâne liberă de placa cuticulară, unde se află corpul bazal sau kinociliul modificat. Corpul bazal este situat la marginea exterioară a VVC, departe de modiol.

Suprafața superioară a NVC conține aproximativ 150 de stereocili aranjate în trei sau mai multe rânduri în formă de V sau W pe fiecare NVC.

Un rând de VVC și trei rânduri de NVK sunt clar definite. Între IVC și IVC, capetele celulelor pilonului intern (ISC) sunt vizibile. Între vârfurile rândurilor NVK se determină vârfurile proceselor falangene (PF). Celulele de susținere ale lui Deiters (D) și Hensen (G) sunt situate la marginea exterioară. Orientarea în formă de W a cililor NVC este înclinată față de IHC. În acest caz, panta este diferită pentru fiecare rând al NVC (conform lui I. Hunter-Duvar)

Apicurile celor mai lungi fire de păr ale NVC (în rândul îndepărtat de modiol) sunt în contact cu o membrană de acoperire asemănătoare unui gel, care poate fi descrisă ca o matrice acelulară constând din zoloconi, fibrile și o substanță omogenă. Se extinde de la proiecția spirală până la marginea exterioară a plăcii reticulare. Grosimea membranei tegumentare crește de la baza cohleei până la apex.

Partea principală a membranei este formată din fibre cu un diametru de 10-13 nm, care emană din zona interioară și merg la un unghi de 30° față de helixul apical al cohleei. Spre marginile exterioare ale membranei de acoperire, fibrele se răspândesc în direcția longitudinală. Lungimea medie a stereocililor depinde de poziția NVK de-a lungul lungimii cohleei. Astfel, la varf lungimea lor ajunge la 8 microni, in timp ce la baza nu depaseste 2 microni.

Numărul stereocililor scade în direcția de la bază la vârf. Fiecare stereociliu are forma unui club, care se extinde de la bază (la placa cuticulară - 130 nm) până la vârf (320 nm). Există o rețea puternică de încrucișări între stereocili; astfel, un număr mare de conexiuni orizontale sunt conectate prin stereocilii situate atât în ​​același, cât și în rânduri diferite ale NVC (lateral și sub apex). În plus, un proces subțire se extinde de la vârful stereociliului mai scurt al NVC, conectându-se la stereociliul mai lung al următorului rând de NVC.

PS - conexiuni încrucișate; KP - placa cuticulara; C - conexiune într-un rând; K - rădăcină; SC - stereocilium; PM - membrana de acoperire

Fiecare stereociliu este acoperit cu o membrană plasmatică subțire, sub care se află un con cilindric care conține fibre lungi direcționate de-a lungul lungimii părului. Aceste fibre sunt compuse din actină și alte proteine ​​structurale care sunt în stare cristalină și conferă rigiditate stereocililor.

Da.A. Altman, G. A. Tavartkiladze

Sistemul senzorial auditiv uman percepe și distinge o gamă largă de sunete. Diversitatea și bogăția lor ne servesc atât ca sursă de informații despre evenimentele actuale din realitatea înconjurătoare, cât și ca un factor important care influențează starea emoțională și psihică a corpului nostru. În acest articol ne vom uita la anatomia urechii umane, precum și la caracteristicile funcționării părții periferice a analizorului auditiv.

Mecanism de distingere a vibrațiilor sonore

Oamenii de știință au descoperit că percepția sunetului, care este în esență vibrații ale aerului în analizorul auditiv, este transformată în proces de excitare. Responsabil pentru senzația de stimuli sonori în analizatorul auditiv este partea periferică a acestuia, care conține receptori și face parte din ureche. Ea percepe amplitudinea vibrației, numită presiune sonoră, în intervalul de la 16 Hz la 20 kHz. În corpul nostru, analizatorul auditiv joacă, de asemenea, un rol atât de important ca participarea la activitatea sistemului responsabil de dezvoltarea vorbirii articulate și a întregii sfere psiho-emoționale. În primul rând, să ne familiarizăm cu planul general al structurii organului auditiv.

Secțiuni ale părții periferice a analizorului auditiv

Anatomia urechii distinge trei structuri numite urechea externă, medie și internă. Fiecare dintre ele îndeplinește funcții specifice, nu numai interconectate, ci și desfășurând colectiv procesele de recepție a semnalelor sonore și de transformare a acestora în impulsuri nervoase. Ele sunt transmise de-a lungul nervilor auditivi până la lobul temporal al cortexului cerebral, unde undele sonore sunt transformate sub forma unor sunete diverse: muzică, cântecul păsărilor, sunetul fluviului mării. În procesul de filogeneză a speciei biologice „Homo sapiens”, organul auzului a jucat un rol vital, deoarece a asigurat manifestarea unui astfel de fenomen precum vorbirea umană. Secțiunile organului auditiv s-au format în timpul dezvoltării embrionare umane din stratul germinal exterior - ectodermul.

Urechea externa

Această parte a secțiunii periferice captează și direcționează vibrațiile aerului către timpan. Anatomia urechii externe este reprezentată de concha cartilaginoasă și de canalul auditiv extern. Cu ce ​​seamănă? Forma exterioară a auriculului are curbe caracteristice - bucle și este foarte diferită de la persoană la persoană. Una dintre ele poate conține tuberculul lui Darwin. Este considerat un organ vestigial și are o origine omoloagă cu marginea superioară ascuțită a urechii la mamifere, în special la primate. Partea inferioară se numește lob și este țesut conjunctiv acoperit cu piele.

Conductul auditiv este structura urechii externe

Mai departe. Conductul auditiv este un tub format din cartilaj și țesut parțial osos. Este acoperit cu epiteliu care conține glande sudoripare modificate care secretă sulf, care hidratează și dezinfectează cavitatea de trecere. Mușchii auriculei la majoritatea oamenilor sunt atrofiați, spre deosebire de mamifere, ale căror urechi răspund activ la stimulii sonori externi. Patologiile tulburărilor în anatomia structurii urechii sunt înregistrate în perioada timpurie de dezvoltare a arcadelor branhiale ale embrionului uman și pot lua forma divizării lobului, îngustării canalului auditiv extern sau agenezei - absența completă a auriculul.

Cavitatea urechii medii

Conductul auditiv se termină cu o peliculă elastică care separă urechea exterioară de partea sa din mijloc. Acesta este timpanul. Primește unde sonore și începe să vibreze, ceea ce provoacă mișcări similare ale osiculelor auditive - ciocanul, incușul și staplele, situate în urechea medie, adânc în osul temporal. Ciocanul este atașat de timpan cu mânerul său, iar capul său este legat de incus. Acesta, la rândul său, cu capătul său lung se închide cu bretele și este atașat de fereastra vestibulului, în spatele căreia se află urechea internă. Totul este foarte simplu. Anatomia urechilor a relevat faptul că un mușchi este atașat de procesul lung al maleusului, ceea ce reduce tensiunea timpanului. Iar așa-numitul „antagonist” este atașat de partea scurtă a acestui osicul auditiv. Un mușchi special.

Trompa lui Eustachio

Urechea medie este conectată la faringe printr-un canal numit după omul de știință care i-a descris structura, Bartolomeo Eustachio. Conducta servește ca un dispozitiv care egalizează presiunea aerului atmosferic pe timpan pe ambele părți: din canalul auditiv extern și cavitatea urechii medii. Acest lucru este necesar pentru ca vibrațiile timpanului să fie transmise fără distorsiuni la fluidul labirintului membranos al urechii interne. Trompa lui Eustachiu este eterogenă în structura sa histologică. Anatomia urechilor a dezvăluit că conține mai mult decât o simplă parte osoasă. De asemenea cartilaginoase. Coborând din cavitatea urechii medii, tubul se termină cu deschiderea faringiană, situată pe suprafața laterală a nazofaringelui. În timpul deglutiției, fibrilele musculare atașate la partea cartilaginoasă a tubului se contractă, lumenul acestuia se extinde și o porțiune de aer intră în cavitatea timpanică. Presiunea asupra membranei în acest moment devine egală pe ambele părți. În jurul deschiderii faringiene există o zonă de țesut limfoid care formează ganglioni. Se numește amigdalele lui Gerlach și face parte din sistemul imunitar.

Caracteristicile anatomiei urechii interne

Această parte a sistemului senzorial auditiv periferic este situată adânc în osul temporal. Este format din canale semicirculare legate de organul echilibrului și labirintul osos. Ultima structură conține cohleea, în interiorul căreia se află organul lui Corti, care este un sistem de recepție a sunetului. De-a lungul spiralei, cohleea este împărțită de o placă vestibulară subțire și o membrană bazilară mai densă. Ambele membrane împart cohleea în canale: inferior, mijlociu și superior. La baza sa largă, canalul superior începe cu o fereastră ovală, iar cel inferior este închis de o fereastră rotundă. Ambele sunt umplute cu conținut lichid - perilimfă. Este considerat un lichid cefalorahidian modificat - o substanță care umple canalul rahidian. Endolimfa este un alt fluid care umple canalele cohleei și se acumulează în cavitatea în care se află terminațiile nervoase ale organului de echilibru. Să continuăm să studiem anatomia urechilor și să luăm în considerare acele părți ale analizorului auditiv care sunt responsabile pentru transcodarea vibrațiilor sonore în procesul de excitare.

Semnificația organului lui Corti

În interiorul cohleei există un perete membranos numit membrană bazilară, pe care se află o colecție de două tipuri de celule. Unele îndeplinesc funcția de sprijin, altele sunt senzoriale - asemănătoare părului. Ei percep vibrațiile perilimfei, le transformă în impulsuri nervoase și le transmit mai departe fibrelor senzoriale ale nervului vestibulocohlear (auditiv). Apoi, excitația ajunge la centrul auditiv cortical, situat în lobul temporal al creierului. Ea distinge semnalele sonore. Anatomia clinică a urechii confirmă faptul că ceea ce auzim cu ambele urechi este important în determinarea direcției sunetului. Dacă vibrațiile sonore ajung la ele simultan, o persoană percepe sunetul din față și din spate. Și dacă undele ajung într-o ureche mai devreme decât în ​​cealaltă, atunci percepția are loc la dreapta sau la stânga.

Teorii ale percepției sunetului

Momentan, nu există un consens cu privire la modul exact în care funcționează sistemul, analizând vibrațiile sonore și transpunându-le sub formă de imagini sonore. Anatomia structurii urechii umane evidențiază următoarele concepte științifice. De exemplu, teoria rezonanței a lui Helmholtz afirmă că membrana principală a cohleei funcționează ca un rezonator și este capabilă să descompună vibrații complexe în componente mai simple, deoarece lățimea sa este inegală la vârf și la bază. Prin urmare, atunci când apar sunete, are loc rezonanța, ca într-un instrument cu coarde - o harpă sau un pian.

O altă teorie explică procesul de apariție a sunetului prin faptul că o undă care călătorește apare în lichidul cohlear ca răspuns la vibrațiile endolimfei. Fibrele vibrante ale membranei principale rezonează cu o frecvență specifică de vibrație, iar impulsurile nervoase apar în celulele părului. Ei călătoresc de-a lungul nervilor auditivi până la partea temporală a cortexului cerebral, unde are loc analiza finală a sunetelor. Totul este extrem de simplu. Ambele teorii ale percepției sunetului se bazează pe cunoașterea anatomiei urechii umane.