Слуховой анализатор

Орган слуха (периферический отдел слухового анализатора) состоит из наружного уха, среднего уха и внутреннего уха (перилимфатическая система и эндолимфатическая система).

Наружное ухо. В образовании наружного уха принимают участие височная кость, хрящ ушной раковины, поперечно-полосатые мышцы и кожа. Содержимым полости является воздух внешней среды. Полость наружного уха состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода.

Прикрепленные к ушной раковине мышцы в результате эволюции не функционируют, поэтому ушные раковины поворачиваются в стороны только при повороте головы. Наружный слуховой проход по своей форме напоминает изогнутую трубку длиной около 2, 5 см и диаметром 0, 7 см. Наружное ухо покрыто кожей с тонкими редкими волосками, в ней почти отсутствуют железы. Эпидермальный и соединительный слои кожи выполняют защитную функцию – защищают организм от проникновения микробов, токсинов, химических веществ. Элементы соединительной ткани (макрофаги, гистиоциты, фибробласты и др.) и форменные элементы крови (нейтрофилы, моноциты и др.) образуют лейкоцитарный вал, ограничивают инфекцию и уничтожают.

Только в костном отделе наружного уха (две трети расположены на костной части височной кости) расположены специфические серные и сальные железы, секрет которых после выделения обычно смешивается и удаляется движениями головки нижней челюсти. По разным причинам он может оставаться в слуховом проходе и образовывать серные пробки.

В коже расположено большое количество нервных волокон и окончаний, по которым проходят импульсы.

Хрящи ушной раковины состоят из эластичной хрящевой ткани. Они служат опорой для покрывающей его кожи, определяют форму ушной раковины и слухового прохода.

Рис. 21. Орган слуха и равновесия

1 – ушная раковина;

2 – наружный слуховой проход;

3 – барабанная полость;

4 – полукружные каналы;

5 – преддверие; 6 – улитка;

7 – слуховой нерв;

8 - мышца, напрягающая барабанную перепонку;

9 – слуховая (евстахиева) труба;

10 – слуховые косточки;

11 – барабанная перепонка.

В полости ушной раковины и наружного слухового прохода находится воздух, который является частью внешней среды. В ушной раковине он полностью совпадает с воздухом внешней среды, а в слуховом проходе за счет деятельности волосков и желез – он очищается, обогревается и увлажняется. При большом количестве пыли, микробов происходит оседание их на стенках слухового прохода и может наступить воспаление кожи.

Среднее ухо. Полость среднего уха, или тимпанальная полость, расположена внутри височной кости, в ее пирамиде, и включает в себя барабанную полость и слуховую трубу (евстахиева), которая соединяет слуховую полость с глоткой. Слуховая труба частично расположена в костной части височной кости, частично в мягких тканях носоглотки, длина слуховой трубы 35 мм. Она имеет просвет, который образуется только при прохождении через нее воздуха, а в обычном состоянии стенки трубы спавшиеся и изолируют тимпанальную полость от воздуха внешней среды. Поступающий по трубе из глотки в барабанную полость воздух уравновешивает давление воздуха на барабанную перепонку со стороны наружного слухового прохода. Глотательные движения, при которых слуховая труба растягивается и воздух активно поступает в среднее ухо, устраняют болевые ощущения при смене давления.

Полость среднего уха отделена от полости наружного слухового прохода барабанной перепонкой. Она представляет собой плотное образование, содержащее коллагеновые волокна разной длины.

Содержимым полости среднего уха являются три слуховые косточки – молоточек, наковальня, стремечко, их внутрисуставные хрящи, внутрисуставная жидкость, суставные капсулы, связки слуховых косточек, молоточковая и стременная мышца. Слуховые косточки соединены одна с другой при помощи подвижных суставов.

Барабанная перепонка, которая отделяет наружное ухо от среднего, накрепко связана с рукояткой молоточка. При передаче звуковых колебаний рукоятка молоточка может смещаться в разных направлениях, что зависит от преимущественного колебания разных участков перепонки. Колебания молоточка передаются наковальне, а затем стремечку. Костная пластинка стремечка является одновременно овальной перепонкой, которая отделяет полость среднего уха от полости внутреннего уха

Во внутреннем ухе находятся звуковоспринимающий аппарат и вестибулярный аппарат. У внутреннего уха выделяют костный лабиринт – систему костных полостей и перепончатый лабиринт, находящийся в костных полостях и повторяющий их формы. Стенки канала перепончатого лабиринта построены из соединительной ткани.

У костного лабиринта, а также и у перепончатого, выделяют три отдела: преддверие, полукружные каналы и улитку.

Улитка является звуковоспринимающим аппаратом, полукружные каналы – вестибулярным, преддверие – находится между улиткой и полукружными каналами и образует среднюю часть внутреннего уха и имеет два отверстия (два окна): овальное и круглое. Оба этих окна сообщают преддверие внутреннего уха с барабанной частью среднего уха. Овальное окно закрыто основанием стремечка, а круглое – подвижной эластичной соединительно-тканной пластиной.

Улитка – спиральный изогнутый костный канал, образующий 2, 5 завитка вокруг своей оси. Внутри изогнутого костного канала улитки проходит перепончатый улитковый канал, тоже образует 2, 5 завитка и содержит эндолимфу.

Внутренние стенки улиткового канала образованы соединительно-тканными пластинами – мембранами. Эти две мембраны делят канал на три узких спиральных каналов – верхний, средний, нижний. Средний канал – улитковый канал, верхний – называется лестницей преддверия (вестибулярной лестницей), нижний – барабанная лестница. Полости верхнего и нижнего каналов заполнены перилимфой, которая образуется из спинномозговой жидкости.

Перилимфатическая система анатомически изолирована от других отделов уха и совершает два с половиной оборота вокруг своей оси – улитка. Производимые овальной перепонкой колебания перилимфы проходят по улитке и доходят до круглой перепонки и она, благодаря своей податливости, выпячивается в сторону среднего уха. Этим гасится колебательная волна перилимфатической жидкости.

Внутри перилимфатической системы расположена эндолимфатическая полость, которая состоит из эндолимфатического (улиткового) канала и жидкости внутри – эндолимфы.

Внутри заполненного эндолимфой улиткового канала, на его основной мембране, граничащей с барабанной лестницей (нижняя мембрана) располагается звуковоспринимающий аппарат – Кортиев орган.

Кортиев орган состоит из 3-4 рядов рецепторных клеток, общее число которых достигает 24000. Каждая рецепторная клетка имеет 30-120 тонких волосков – микроворсинок, которые свободно заканчиваются в эндолимфе. Над волосками на всем протяжении улиткового канала расположена подвижная покровная мембрана.

Звукопреобразующая функция органа слуха.

От источника звука, который может быть расположен на близком или далеком расстоянии от человека, звуковые колебания проводятся по воздуху окружающей среды, воздуху наружного уха, комплексу косточек среднего уха, жидкости перилимфатической и эндолимфатической систем и воспринимаются в слуховых центрах мозга, где слуховая информация анализируется.

Преобразование характеристик звуковых колебаний происходит в каждом из четырех отделов органа слуха, но в каждом из них по-своему.

Рис. 22. Схема проведения звуковых колебаний

1 – барабанная перепонка;

2 – молоточек; 3 – наковальня;

4 – круглое окно;

5 – стремечко;

6 – овальное окно;

7 – вестибулярная (преддверная) лестница;

8 – перепончатый канал;

9 – барабанная лестница;

10 – основная мембрана.

Проведение звуковых колебаний в наружном ухе осуществляется по воздуху наружного уха, но, кроме того, колебания попадают еще на валики, бороздки, выпуклости, бугорки, ямки и другие образования ушной раковины, преломляются, отражаются, могут поглощаться, резонировать и т.д. Эти акустические воздействия преобразовывают разные колебания, уменьшая или заглушая одни и концентрируя или усиливая другие. Ушная раковина усиливает звуки и направляет их в наружный слуховой проход.

Среднее ухо имеет специфическое строение в виде барабанной полости. Сначала звуковые колебания попадают на барабанную перепонку. Она избирательно реагирует на характеристику частоты звуковых колебаний только в пределах 16 – 20000 Гц, т.е. слуховые зоны человека и не реагирует на колебания вне этой зоны. При этом в зависимости от низких или высоких значений, барабанная перепонка может колебаться вся, тремя четвертями, половиной - до 1/100 своей поверхности, причем может колебаться только в одном участке или одновременно в нескольких.

Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам, движения которых вызывают вибрацию основания стремечка, закрывающего овальное отверстие. Движения овального окна колеблют перилимфу в лестнице преддверия и барабанной лестнице. Колебания перилимфы передаются эндолимфе в улитковом канале. При движении основной мембраны и эндолимфы колеблются клетки Кортиева органа, и с определенной силой и частотой микроворсинки рецепторных клеток касаются покровной мембраны. Волоски изгибаются, и в клетках возникает нервный импульс (рецепторный потенциал).

Воспринимаемые мембраной овального окна колебания вызывают колебательные движения столба жидкости лишь на ограниченном участке вблизи овального окна. Это расстояние тем меньше, следовательно, тем ближе к овальному окну, чем выше тон звука. Чем выше звук, т.е. чем больше частота колебаний, тем меньше длина колеблющегося столба жидкости и тем ближе к основанию улитки и к овальному окну. При действии звуков низкой частоты длина колеблющегося столба жидкости увеличивается.

При колебаниях жидкости в каналах улитки колеблется и основная мембрана. От участка колеблющейся мембраны зависит разное количество клеток, которое возбуждается. При действии высоких тонов будет возбуждаться меньшее количество клеток, а при действии низких тонов окажутся возбужденными рецепторные клетки вдоль всей оси основной мембраны.

Нервный импульс с рецепторных клеток передается по волокнам улиткового нерва (VIII) к мосту, где расположено ядро данного нерва, а затем к нижним буграм четверохолмия среднего мозга и к медиальному коленчатому телу таламуса (промежуточный мозг), а затем в кору головного мозга к верхним височным извилинам (проекционные поля 41, 42).

В коре формируются комплексные представления о звуковых сигналах, поступающих в оба уха раздельно, а также она отвечает за пространственную локализацию звуковых сигналов.

Благодаря слуховому анализатору человек различает окраску голоса – звонкий, глухой, баритон, бас и т.д. Мозг различает массу оттенков голоса – веселый, грустный, испуганный, «ехидный», «елейный», хриплый и т.д. Различает его как мужской или женский, юношеский или детский, или старческий и т.д. Узнавание происходит благодаря проведению звуковых колебаний в органе слуха, преобразованию их из звуковых колебаний в звуковую информацию, восприятию и оценке ее в слуховых центрах мозга, проведению в центры памяти, осмыслению в коре головного мозга.