Здоровое человеческое ухо человека способно различать шепот на расстоянии 6 метров, а достаточно громкий голос с 20 шагов. Вся суть в анатомическом устройстве и физиологической функции слухового аппарата:
- Наружном ухе;
- Среднем ухе;
- Во внутреннем ухе.
Устройство внутреннего уха человека
Строение внутреннего уха включает костный и перепончатый лабиринт. Если взять аналогию с яйцом, то костный лабиринт будет белком, а перепончатый – желтком. Но это лишь сравнение для представления одной структуры внутри иной. Внешний отдел внутреннего уха человека объединен костной твердой стромой. В ней содержатся: преддверие, улитка, полукружные каналы.
В полости, посередине костный и перепончатый лабиринт является не пустым местом. Здесь содержится жидкость, подобная по свойству спинномозговой – перилимфа. Тогда как скрытый лабиринт содержит – эндолимфу.
Структура костного лабиринта
Костный лабиринт во внутреннем ухе помещается на глубине пирамиды височной кости. Выделяют три части:
Внутреннее ухо образовано так, что все его части и отделы взаимодействуют и находятся в обособленной твердой костяной структуре.
Структура перепончатого лабиринта
Дублирует каркас костного лабиринта и от этого содержит преддверие, улитковый и полукружные протоки:
- Внутреннее ухо. В преддверии перепончатый лабиринт – составляет два мешка, лежащих в эллиптичной и сферической ямке преддверия костного лабиринта. Они связываются через узкий проток, где берет начало эндолимфатический канал. Эллиптичный мешочек, иначе называют маточкой. Здесь находиться пять ходов полукружных протоков. В отдельной «маленькой» полости есть белые пятна, состоящие из чувствительных клеток. Они контролируют прямые и ровные смещения головы;
- Внутреннее ухо. Полукружные протоки перепончатого лабиринта – подобные костяным трактам также содержат ампулы, только перепончатые. Со скрытой стороны этих расширений лежат чувствительные клетки (волосковые), находится ампулярный гребешок, функция которого состоит в регистрации смещения головы в пространстве. Возбуждения, фиксированные с гребешка, пятен, проводятся к преддверно-улитковому нерву, который напрямую связан с мозжечком;
- Внутреннее ухо. Улитковый проток перепончатого лабиринта – пристроился на глубине спирального канала костяной улитки. Точка происхождения и завершения – слепой конец. Внутри выпячивается выступ, где улитка делиться на две части:
- Барабанную лестницу внутреннего уха перепончатого лабиринта – взаимодействует со средним ухом, благодаря, отверстию улитки;
- Лестницу преддверия внутреннего уха перепончатого лабиринта – берет начало в сферическом кармане преддверия и взаимодействует со средним ухом, за счет окна преддверия. Эти два хода закрыты с помощью мембраны и стремени, поэтому эндолимфа по ним не проходит.
Внутреннее ухо человека на глубине протока по стенке содержит кортиев или спиральный орган.Он содержит тонкие волокна, натянутые на протяжении длины улитки, подобно струнам на музыкальном инструменте. Здесь же находятся опорные и чувствительные клетки. Они чувствуют смещение перилимфы, возникающее при подергивании стремени в просвете преддверия. Волны передвигаются от лестницы преддверия и достигают добавочную барабанную перепонку.
Перемещение перилимфы и эндолимфы приводит к работе звуковоспринимающего аппарата (сенсорные, волосковые клетки), его функции – превращение колебания в импульс.
После долгого путешествия попадает в слуховые ядра, затем в кору головного мозга.
Физиология восприятия человеком звука
Звуковые колебания пролетают через наружное ухо и двигают попавшуюся на пути барабанную перепонку.
После чего, задействуются косточки в среднем ухе, уже в увеличенном состоянии переходят во внутреннее ухо в овальное отверстие, проникая в преддверие улитки. Это передвижение, заставляет перилимфу и эндолимфу сотрясаться и по пути волны засасываются клетками кортиева органа. Движение этих структур создает соприкосновение с волокнами покровной мембраны, под воздействием волоски загибаются и образуется импульс, который проходит в подкорку головного мозга. Звук обладает своими характеристиками:
- Частота – колебания в секунду (ухо человека от 21 до 19 999 Гц);
- Сила – размах колебаний;
- Громкость;
- Высота;
- Спектр – количество дополнительных движений.
Эллиптичный и сферический мешки преддверия во внутреннем ухе, содержат на скрытой стенке множественные пятна – отолитовый аппарат. 
Внутри его желеобразная жидкость, поверх нее располагаются отолиты (кристаллы) и рецепторные клетки, от них отходят волоски. Функции отолитов – постоянное давление на клетки. От движения тела сгибаются отдельные волоски, благодаря чему, создается возбуждение, посылающееся в продолговатый мозг, который регулирует и при необходимости нормализует состояние. Полукружные каналы (костный и перепончатый лабиринт) обладают растяжением – ампула. На ее внутренней поверхности находятся чувствительные клетки, в полости протекает эндолимфа. В результате ускорения, замедления движения и передвижения тела жидкость раздражает клетки, а они, в свою очередь, посылают импульс головному мозгу. За счет того, что каналы расположены взаимно перпендикулярно друг к другу, регистрируется любое изменение.
Ухо – парный орган, выполняющий функцию восприятия звуков, а также осуществляет контроль равновесия и обеспечивает ориентацию в пространстве. Располагается в височной области черепа, имеет вывод в виде наружных ушных раковин.
Строение уха включает в себя:
- наружный;
- средний;
- внутренний отдел.
Взаимодействие всех отделов способствует передачи звуковых волн, переделанных в нейронный импульс и поступающих в мозг человека. Анатомия уха, анализ каждого из отделов, дает возможность описать полную картину строения слуховых органов.
Эта часть общей слуховой системы представляет собой ушную раковину и слуховой проход. Раковина в свою очередь состоит из жировой ткани и кожного покрова, функционал ее определяется приемом звуковых волн и последующей передачи к слуховому аппарату. Данная часть уха легко деформируется, именно поэтому необходимо максимально избегать любых грубых физических воздействий.
Передача звуков происходит с некоторым искажением, в зависимости от расположения источника звука (горизонтального или вертикально), это помогает лучше ориентироваться в окружающей обстановке. Следующим, за ушной раковиной, находится хрящ внешнего ушного прохода (средний размер 25-30 мм).
Схема строения наружного отдела
Для выведения пылевых и грязевых отложений строение имеет потовые и сальные железы. Связующим и промежуточным звеном между наружным и средним ухом выступает барабанная перепонка. Принцип действия перепонки состоит в улавливании звуков из наружного слухового прохода и превращение их в колебания определенной частоты. Преобразованные колебания переходят в область среднего уха.
Строение среднего уха
Отдел состоит из четырех частей – непосредственно барабанной перепонки и слуховых косточек, находящихся в ее области (молоточек, наковальня, стремя). Приведенные составляющие обеспечивают передачу звука в внутреннюю часть органов слуха. Слуховые косточки образуют сложную цепь, осуществляющую процесс передачи колебаний.
Схема строения среднего отдела
Строение уха среднего отделения также включает в себя евстахиеву трубку, соединяющую данный отдел с носоглоточной частью. Она необходима для нормализации разницы давлений внутри и снаружи перепонки. Если баланс не соблюден, возможно или разрыв перепонки.
Строение внутреннего уха
Главная составляющая – лабиринт – сложная конструкция по своей форме и выполняемым функциям. Лабиринт состоит из височной и костной части. Конструкция располагается таким образом, что височная часть находится внутри костной.
Схема внутреннего отдела
Внутренняя часть содержит слуховой орган под название улитка, а также вестибулярный аппарат (отвечающий за общее равновесие). Рассматриваемый отдел имеет еще несколько вспомогательных частей:
- полукружные каналы;
- маточку;
- стремя в овальном окне;
- круглое окно;
- барабанную лестницу;
- спиральный канал улитки;
- мешочек;
- лестницу преддверия.
Улитка – костный канал спирального типа, разделяется на две одинаковых части перегородкой. Перегородка в свою очередь разделяется лестницами, соединяющимися сверху. Главная мембрана состоит из тканей и волокон, каждое из которых реагирует на определенный звук. В состав мембраны входит аппарат для восприятия звука – кортиев орган.
Рассмотрев конструкцию органов слуха, можно сделать вывод, что все подразделения связаны в основном со звукопроводящей и звуковоспринимающей частями. Для нормального функционирования ушей необходимо соблюдать правила личной гигиены, избегать простудных заболеваний и травм.
Внутреннее ухо (auris interna) подразделяют на три части: преддверие, улитку, систему полукружных каналов. Филогенетически более древним образованием является орган равновесия.
Внутреннее ухо представлено наружным костным и внутренним перепончатым (раньше его называли кожистым) отделами — лабиринтами. Улитка относится к слуховому, преддверие и полукружные каналы — к вестибулярному анализаторам.
Костный лабиринт
Его стенки образованы компактным костным веществом пирамиды височной кости.Улитка (cochlea)
Полностью соответствует своему названию и представляет собой завитой канал в 2,5 оборота, закручивающийся вокруг костного конусообразного стержня (modiolus), или веретена. От этого веретена в просвет завитка в виде спирали отходит костная пластинка, имеющая по мере продвижения от основания улитки к куполу улитки неодинаковую ширину: у основания она гораздо шире и почти соприкасается с внутренней стенкой завитка, а у верхушки она очень узкая и сходит на нет.В связи с этим у основания улитки расстояние между краем костной спиральной пластинки и внутренней поверхностью улитки очень маленькое, а в области верхушки заметно шире. В центре веретена имеется канал для волокон слухового нерва, от ствола которого к периферии отходят многочисленные канальцы по направлению к краю костной пластинки. Через эти канальцы волокна слухового нерва подходят к спиральному (кортиеву) органу.
Преддверие (vestibulum)
Костное преддверие — маленькая, почти сферическая полость. Его наружная стенка практически целиком занята отверстием окна преддверия, на передней стенке имеется отверстие, ведущее в основание улитки, на задней стенке — пять отверстий, ведущих в полукружные каналы. На внутренней стенке видны мелкие отверстия, через которые к рецепторным отделам преддверия подходят волокна преддверноулиткового нерва в районе небольших вдавлений на этой стенке сферической и эллиптической формы.
1 — эллиптический мешочек (маточка); 2 — ампула наружного канала; 3 — эндолимфатический мешок; 4 — улитковый проток; 5 — сферический мешочек; 6 — перилимфатический проток; 7 — окно улитки; 8 — окно преддверия
Костные полукружные каналы (canales semicircularesossei) представляют собой три дугообразно изогнутые тонкие трубки. Они располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: горизонтальной, фронтальной и сагиттальной и называются латеральным, передним и задним. Полукружные каналы расположены не строго в указанных плоскостях, а отклоняются от них на 300, т.е. латеральный отклонен от горизонтальной плоскости на 300, передний повернут к середине на 300, задний отклонен кзади на 300. Это следует учитывать при проведении исследования функции полукружных каналов.
Каждый костный полукружный канал имеет по две костные ножки, одна из которых расширена в виде ампулы (ампулярная костная ножка).
Перепончатый лабиринт
Расположен внутри костного и полностью повторяет его контуры: улитка, преддверие, полукружные протоки. Все отделы перепончатого лабиринта соединяются друг с другом.Улитковый проток
От свободного края костной спиральной пластинки на всем ее протяжении по направлению к внутренней поверхности завитков улитки отходят волокна "струны" базилярной пластинки (мембраны), и таким образом завиток улитки разделяется на два этажа.Верхний этаж — лестница преддверия (scala vestibuli) начинается в преддверии, спирально поднимается до купола, где через отверстие улитки (helicotrema) переходит в другой, нижний, этаж — барабанную лестницу (scala tympani), и также по спирали спускается к основанию улитки. Здесь нижний этаж заканчивается окном улитки, затянутым вторичной барабанной перепонкой.
На поперечном разрезе перепончатый лабиринт улитки (улитковый проток) имеет форму треугольника.
От места прикрепления базилярной пластинки (membrana basillaris) также по направлению к внутренней поверхности завитка, но под углом отходит еще одна податливая мембрана — преддверная стенка улиткового протока (преддверная, или вестибулярная, мембрана; мембрана Рейсснера).
Таким образом, в верхней лестнице — лестнице преддверия (scala vestibuli) образуется самостоятельный канал, спирально поднимающийся от основания к куполу улитки. Это улитковый проток. Снаружи от этого перепончатого лабиринта в барабанной лестнице и в лестнице преддверия имеется жидкость — перилимфа. Она генерируется определенной системой самого внутреннего уха, представленной сосудистой сетью в перилимфатическом пространстве. Через водопровод улитки перилимфа сообщается с церебральной жидкостью субарахноидального пространства.
Внутри перепончатого лабиринта находится эндолимфа. От перилимфы она отличается содержанием ионов К+ и Na+, а также электрическим потенциалом.
Эндолимфу продуцирует сосудистая полоска, занимающая внутреннюю поверхность наружной стенки улиткового прохода.
а — разрез улитки оси стержня; б — перепончатый лабиринт улитки и спиральный орган.
1 — отверстие улитки; 2 — лестница преддверия; 3 — перепончатый лабиринт улитки (улитковый проток); 4 — барабанная лестница; 5 — костная спиральная пластинка; 6 — костный стержень; 7 — преддверная стенка улиткового протока (мембрана Рейснера); 8 — сосудистая полоска; 9 — спиральная (основная) мембрана; 10 — покровная мембрана; 11 — спиральный орган
Спиральный, или кортиев, орган расположен на поверхности спиральной мембраны в просвете улиткового протока. Ширина спиральной мембраны неодинаковая: у основания улитки ее волокна короче, натянуты сильнее, более упругие, чем в участках, приближающихся к куполу улитки. Выделяют две группы клеток — сенсорные и поддерживающие, — обеспечивающих механизм восприятия звуков. Имеются два ряда (внутренние и наружные) поддерживающих, или столбовых, клеток, а также наружные и внутренние сенсорные (волосковые) клетки, причем наружных волосковых клеток в 3 раза больше, чем внутренних.
Волосковые клетки напоминают вытянутый наперсток, и их нижние края опираются на тела дейтерсовых клеток. Каждая волосковая клетка на своем верхнем конце имеет 20—25 волосков. Над волосковыми клетками простирается покровная мембрана (membrana tectoria). Она состоит из тонких, спаянных друг с другом волокон. К волосковым клеткам подходят волокна, берущие начало в улитковом узле (спиральном узле улитки), располагающемся в основании костной спиральной пластинки. Внутренние волосковые клетки осуществляют "тонкую" локализацию и различие отдельных звуков.
Наружные волосковые клетки "соединяют" звуки и способствуют "комплексному" звуковому ощущению. Слабые, тихие звуки воспринимаются наружными волосковыми клетками, сильные звуки — внутренними. Наружные волосковые клетки наиболее ранимы, повреждаются быстрее, и поэтому при поражении звукового анализатора вначале страдает восприятие слабых звуков. Волосковые клетки весьма чувствительны к недостатку кислорода в крови, эндолимфе.
Перепончатое преддверие
Представлено двумя полостями, занимающими сферическое и эллиптическое углубления на медиальной стенке костного преддверия: сферический мешочек (sacculus) и эллиптический мешочек, или маточка (utriculus). В этих полостях находится эндолимфа. Сферический мешочек сообщается с улитковым протоком, эллиптический мешочек — с полукружными протоками. Между собой оба мешочка также соединены узеньким протоком, который превращается в эндолимфатический проток — водопровод преддверия (agueductus vestibuli) и заканчивается слепо в виде эндолимфатического мешка (sacculus endolymphaticus). Этот небольшой мешок находится на задней стенке пирамиды височной кости, в задней черепной ямке и может быть коллектором эндолимфы, растягиваться при ее избытке.В эллиптическом и сферическом мешочках располагается отолитовый аппарат в виде пятен (maculae). Первым на эти детали обратил внимание еще A.Scarpa в 1789 г. Он же указал и на наличие в преддверии "камушков" (отолитов), а также описал ход и окончание волокон слухового нерва в "беловатых бугорках" преддверия. В каждом мешочке "отолитового аппарата" имеются концевые нервные окончания преддверно-улиткового нерва. Длинные волокна опорных клеток образуют густую сеть, в которой и находятся отолиты. Они окружены желатиноподобной массой, образующей отолитовую мембрану. Иногда ее сравнивают с мокрым войлоком. Между этой мембраной и возвышением, которое образуется за счет клеток чувствительного эпителия отолитового аппарата, определяется узкое пространство. По нему отолитовая мембрана скользит и отклоняет волосковые чувствительные клетки.
Полукружные протоки залегают в одноименных полукружных каналах. Латеральный (горизонтальный, или наружный) проток имеет ампулу и самостоятельную ножку, которыми он открывается в эллиптический мешочек.
Фронтальный (передний, верхний) и сагиттальный (задний, нижний) протоки имеют только самостоятельные перепончатые ампулы, а простая ножка у них объединена, и поэтому в преддверие открывается только 5 отверстий. На границе ампулы и простой ножки каждого канала имеется ампулярный гребешок (crista ampularis), являющийся рецептором для каждого канала. Пространство между расширенной, ампулярной, частью в области гребешка отграничено от просвета полуканала прозрачным куполом (cupula gelotinosa). Он представляет собой нежную диафрагму и выявляется только при специальном подкрашивании эндолимфы. Купол находится над гребешком.
1 — эндолимфа; 2 — прозрачный купол; 3 — ампулярный гребешок
Импульсация возникает при движении подвижного желатинового купола по гребешку. Предполагают, что эти смещения купола можно сравнить с веерообразными или маятникообразными движениями, а также с колебаниями паруса при изменении направления движения воздуха. Так или иначе, но под влиянием тока эндолимфы прозрачный купол, перемещаясь, отклоняет волоски чувствительных клеток и вызывает их возбуждение и возникновение импульсации.
Частота импульсации в ампулярном нерве изменяется в зависимости от направления отклонения волоскового пучка, прозрачного купола: при отклонении в сторону эллиптического мешочка — увеличение импульсации, в сторону канала — уменьшение. В составе прозрачного купола имеются мукополисахариды, играющие роль пьезоэлементов.
Ю.М. Овчинников, В.П. Гамов
Слуховой анализатор – это один из незаменимых органов тела, который обеспечивает сразу две чувствительности – ощущение звуков и определение собственного расположения относительно Земли. Строение уха врачи отоларингологи разделяют на три сегмента: наружное, среднее и внутреннее ухо.
Наиболее сложное строение и функции органа слуха имеет именно внутреннее ухо. Но, помимо этого, оно еще является самой чувствительной областью, которая способна реагировать на малейшие изменения размещения головы относительно тела и на самые трудноуловимые звуковые колебания. Каково строение внутреннего уха?
При поверхностном рассмотрении анатомия внутреннего уха не так уж сложна. Но, если разобраться детальнее, то становится понятно, что строение вовсе не такое простое. Полость внутреннего уха – это заполненное жидкостью, системой каналов и рецепторных клеток пространство. Они необычайно важны для комплексного восприятия мира. Ведь все компоненты, из которых ухо состоит, незаменимы – каждая выполняет свою функцию.
Внутреннее ухо для человека в первую очередь выполняет роль анализатора для сразу двух систем чувствительности – это слуховая и вестибулярная. Оно находится глубоко в полости височной кости. К нему нельзя добраться или осмотреть через наружный слуховой проход, даже с помощью инструментов отоларинголога. Такая изоляция защищает нежные структуры от повреждений и инфекций, которые могут грозить потерей слуха. Но, с другой стороны, для врачей диагностика болезней этой части уха становиться весьма проблематичной.
Внутреннее ухо занимает полость внутри височной кости – ее части, именуемой пирамидой. Основные составляющие этого органа:
- Костный лабиринт.
- Перепончатый лабиринт (располагается внутри костного).
- Щель между этими ними заполняет вязкая жидкость – перилимфа.
Здесь осуществляется усиление воспринимаемых колебаний воздуха, а также превращение их в импульс. Он, в свою очередь, будет направлен в специализированные участки коры больших полушарий головного мозга.
Сенсорный аппарат уха развивается уже в первые 2 месяца внутриутробной жизни малыша. Часто применение будущей матерью в этот период некоторых лекарственных средств, алкоголя или наркотических веществ негативно сказывается именно на развитии нервной системы и органов чувств.
Строение костного лабиринта
Стенки костного лабиринта построены из костной ткани компактного типа. Он располагается между барабанной пещерой (кнаружи) и внутренним слуховым ходом. Размеры костного канала составляют до 2-х см. Он подразделяется на несколько частей:
- Преддверие.
- 3 канала, имеющих форму полукруга.
- Улитка.
Если рассматривать внутреннее ухо, следуя движению звука, то первым на его пути оказывается преддверие. Это полость маленьких размеров, на своей стенке оно имеет 2 окна: одно по форме своей круглое, а другое – овальное. Оба они участвуют передаче волнений воздуха.
Овальное окно прикрыто мембраной, и именно к ней прикреплено основание стремечка (одной из трех слуховых косточек). Это граница среднего уха и внутреннего уха. Через круглое окно проходит еще и вторичная барабанная мембрана. Оно ведет к ступеням барабана. Сзади в преддверие впадают полукружные каналы – для этого там есть пять отверстий в стенке, спереди сообщается с улиткой.
Строение улитки
Колебания звука по перилимфе достигают улитки. Она сильно напоминает ракушку моллюска, отсюда и название. Улитка имеет простое строение:
- Это спирально закрученное образование, оно делает вокруг своей оси (стержня из костной ткани) 2,5 витка.
- Ось улитки уха направлена так, что ее острая часть смотрит на барабанную пещеру.
- Стержень обвит костной пластиной по спирали и пронизан каналами. В этих тонких каналах лежат волокна улиткового нерва.
- Внутри пластинки находится спиральный ганглий – скопление нервных клеток, которые воспринимают сигналы от рецепторов и превращают их в импульсидущий к центральной нервной системе.
- Внутри улитка разделена перегородками, ее заполняет перилимфа. На одной из стенок улитки с внутренней ее стороны лежит спиральный (Кортиев) орган – скопление клеток, отвечающих за превращение звука в рецепторный потенциал. Ворсинки этих клеток двигаются под действием колебаний перилимфы.
Основные функции улитки – передача уловленных ухом волнений воздуха от среднего уха к месту их преобразования в нервный импульс – спиральному органу.
Описание каналов
Позади преддверия располагаются три полукружных костных канала. Они размещены под прямым углом относительно друг друга. То есть, они лежат в трех плоскостях. Эти трубки внутри имеют просвет толщиной не более 2 мм.
Выше остальных своих «соседей» расположился верхний канал. Он ориентирован в сагиттальном направлении (ось направлена прямо «в лоб»). На стенке височной кости имеется возвышение, которое обусловлено расположением под ним этого канала. Сзади параллельно к пирамиде лежит фронтальный полукруг. Сбоку – горизонтальный – самый короткий.
Как уже было сказано, на своей задней стенке, для сообщения с другими частями лабиринта, преддверие имеет 5 отверстий для трех каналов. Передний и задний полукружные каналы открываются общей ножкой.
Существует множество вариантов аномалий развития одного из компонентов внутреннего уха. В некоторых случаях это ведет к ухудшению функции одного или обоих ушей, а иногда – к полной ее потере.
Строение перепончатого лабиринта
«Мягкий» лабиринт построен из соединительной ткани (коллагена, эластина). Изнутри он покрыт одним слоем эпителиальных клеток плоской формы. Задача этих клеток – продукция и абсорбция жидкости. Место его расположения – костный лабиринт. Таким образом, соединительнотканный лабиринт выполняет изнутри костный, повторяя его рельеф и служа местом расположения рецепторов.
Щель, которая в итоге образовывается между двумя лабиринтами заполнена перилимфой. Она циркулирует – продуцируется клетками эпителия и оттекает через перилимфатический проток в субарахноидальное пространство, перемешиваясь со спинномозговой жидкостью.
Жидкость внутри этих структур одна из важнейших составляющих. Она практически не имеет сопротивления, что позволяет звуковым волнам распространяться по ней без затухания. Как результат – эффективная передача колебаний на чувствительные структуры.
Перепончатый лабиринт также имеет несколько частей:
- Два мешочка: один сферической формы, другой – эллиптической.
- 3 протока в форме полукруга.
- Проток улитки.
Мешочки занимают полость преддверия. Они представляют собой автономные структуры, но сообщаются между собой каналом. Этот канал весьма тонкий, но важный – из него берет начало эндолимфатический проток.
Эллиптической формы мешок (еще называется маточкой) имеет вытянутую форму, занимает эллиптическую ямку преддверия. Точно так же и для сферического мешочка имеется собственная грушевидная ямка.
Если провести разрез через ось улитки, то можно увидеть треугольные пустоты, сформированные перепончатым компонентом.
Рецепторный вестибулярный аппарат
Система восприятия положения головы в пространстве представлена скоплением рецепторных волосковых клеток на стенках эллиптического и сферического мешочков. Эти чувствительные клетки прикрыты студенистым веществом и формируют пятно эллиптического мешочка и пятно сферического мешочка (места скопления рецепторов отличается более светлым цветом).
Здесь происходит фиксация информации о положении головы и ее прямолинейных движений. Воспринимаются они благодаря движению эндолимфы по законам прямолинейного ускорения. Двигаясь по лабиринту, эндолимфа совершает давление на киноцилии (волоски) рецепторных клеток. Сенсорные клетки улавливают это изменение в положении волосков и генерируют рецепторный потенциал.
Угловые движения головы (повороты, наклоны) улавливаются благодаря иным структурам – ампулярным гребешкам, которые располагаются в ампулах перепончастых протоков. На них расположены чувствительные клетки по такому же принципу. Благодаря взаимно перпендикулярному расположению каналов, движения могут улавливаться во всех трех площадях.
Нервные импульсы от рецепторов вестибулярного аппарата передаются по волокнам предверно-улиткового нерва, состоящего из «вестибулярных» и «слуховых» волокон, в кору головного мозга и мозжечка.
Когда голова, и вместе с ней внутреннее ухо, наклоняется, жидкость внутри каналов приходит в движение и раздражает рецепторные клетки. Мы осознаем свое положение в пространстве благодаря совместной работе вестибулярного аппарата и коры головного мозга, которая занимается анализом данных.
Воспалительный процесс в ухе, который затрагивает и внутреннюю его часть, как правило, приводит к появлению дезориентации, головокружению, сложности поддерживать устойчивую позицию. Очень важно вовремя оказать помощь таким больным, чтобы не произошло необоротных изменений. С ушными заболеваниями медлить нельзя.
У некоторых людей есть склонность к укачиванию. Это можно объяснить гиперчувствительностью вестибулярного аппарата. Поездка в транспорте, прогулка по морю на катере или катание на каруселях для этих людей чревато появлением неприятных симптомов. Это часто наблюдается у детей в силу того, что этот анализатор у них еще не до конца развит. Но со временем это проходит.
Есть мнение, что вестибулярный аппарат можно натренировать, чем, например, занимаются космонавты. Однако, это спорный вопрос. Существуют также специальные таблетки от укачивания, которые подавляют активность рецепторных клеток на недолгое время.
Рецепторный аппарат слуха
Для восприятия звуковых волн существует специальная структура – Кортиев орган (спиральный орган). Проходя через полости внешнего и среднего уха, колебания воздуха поддаются усилению. Этому способствует структура передачи волн через три слуховые косточки (молоточек, стремечко и наковальня). Ушная раковина тоже участвует в процессе усиления звука путем направления его в слуховой проход. Непосредственно улавливаются и трансформируются в нервный импульс эти волны только во внутреннем ухе – клетками спирального органа.
Кортиев орган - чувствительная часть органа слуха. Он лежит внутри перепончатого лабиринта. Филогенетически, слух – это одно из ранних чувств, которое сформировалось у живых существ (считается, что ранее возникли только болевая и тактильная чувствительность и обоняние). Он развивается из образований боковых органов головы.
Спиральный орган нужен для восприятия колебаний волокон, которые находятся в канале улитки и передачи сигнала на нервные пучки. Именно здесь начинается формирование сигналов, которые мы воспринимаем как звук.
Место расположения спирального органа – канал улитки. Его верхняя стенка еще называется Рейснеровой перепонкой и прилежит к лестнице преддверья. Нижняя стенка формирует базилярную мембрану, пронизанную сосудами и нервами, и прилежит к барабанной лестнице. Он имеет весьма сложное строение:
- Основу органа формируют поддерживающие клетки эпителиального происхождения. Их еще называют фаланговыми, так как при микроскопии они напоминают пальцы.
- Сверху на эпителиальных располагаются рецепторные клетки (фонорецепторы). Зависимо от расположения относительно протока улитки оба вида клеток бывают наружные и внутренние.
- Дальше от стенки спирали лежат наружные клетки, а ближе к ней – внутренние. Клетки слегка наклонены друг к другу так, что крайние наружные и внутренние столбы образовывают треугольный канал (в нем лежат нервные волокна улиточно-преддверного нерва, которые сходятся к спиральному ганглию).
Механизм его действия лежит в восприятии колебаний перилимфы, которые передают слуховые косточки. Рецепторные клетки Кортиевого органа также имеют волоски и лежат под специальной мембраной, которая под действием колебаний или прижимается к рецепторам или отдаляется от них.
Возбуждение от рецепторных клеток передается к клеткам спирального узла, и далее по улитково-преддверному нерву в слуховую кору.
Подробнее о чувствительных клетках
Фонорецепторы располагаются на поддерживающих клетках. Существует мнение, что опорные элементы в случае необходимости могут преобразовываться в рецепторные, то есть, они служат одновременно и опорой, и «стратегическим запасом».
Волосковые клетки относят к механорецепторам – воспринимающим движение. Они превращают звуковые волны в единственный язык, который понимают нейроны – нервный импульс.
Фонорецепторы, относящиеся к внутренним, лежат одним рядом. Всего их насчитывают до 8000 для обоих ушей. Те волосковые клетки, что находятся снаружи от тоннеля, лежат в 3 ряда. Их число может достигать до 20000 на одно ухо.
К каждому рецептору подходит огромное количество чувствительных нервных волокон от спирального узла. Узел представляет собой скопление нейронов, которые являются первым звеном в цепочке передачи информации об услышанном. Их длинные отростки далее образовывают одну из 12 пар черепно-мозговых нервов – улиточно-преддверные нервы. Их путь лежит в вестибулярные и слуховые ядра продолговатого мозга, а затем, в слуховую кору большого мозга. Волокна по пути образовывают много контактов с несколькими рецепторами. Это в разы повышает четкость и надежность передачи информации.
Форма чувствительных клеток слегка вытянутая. Одним полюсом они «стоят» на опорах, а вторым тянуться к выстилающей мембране. Именно на свободном полюсе находятся волоски (на каждой клетке их бывает до 100 штук). Эти ворсинки реагируют на контакт с текториальной мембраной, которая плавает в перилимфе над ними. Мембрана построена из желеобразной соединительной ткани, один ее край свободный, а другой крепится к костной пластинке улитки.
Подытоживая уже сказанное, следует отметить, что строение внутреннего уха – это результат длительного процесса эволюции. Очевидно, что в наши дни человек имеет более устойчивый вестибулярный аппарат. Это явная черта адаптации нашего тела к современным условиям. А вот острота слуха заметно снижается – возможно, мы теряем связь с природой и нам уже не нужно так хорошо слышать, как охотники 200 лет назад.
Некоторые компоненты органа слуха у человека атрофировались в связи с отсутствием в них необходимости. К ним можно отнести ушные мышцы, которые хорошо развиты у кошек, например. Человек утратил способность вертеть ушами – лишь некоторые из нас могут совершать небольшие движения ушными раковинами.
Внутреннее ухо - это специальная система каналов, а также расположенный в них рецепторный аппарат слухового и вестибулярного анализаторов. Расположено внутреннее ухо в пирамиде височной кости; делится на костный лабиринт и перепончатый. В костном лабиринте внутреннего уха различают преддверие, три полукружных канала и улитку (рис.). Внутри костных лабиринтов внутреннего уха расположены перепончатые, заполненные эндолимфой. Пространства между костными и перепончатыми лабиринтами заполнены перилимфой. Преддверие образует центральную часть, кзади и кверху оно переходит в полукружные каналы, а кпереди и кнутри - в улитку. В преддверии имеются два мешочка (saccnlus и utriculus). В мешочках находятся отолитовые аппараты. Полукружные каналы (их три) расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Каждый канал имеет одну расширенную ножку (ампулу) и другую простую, или гладкую. На дне каждой перепончатой ампулы имеется гребешок (crista ampullaris) - концевой нервный аппарат. Эта система (отолиты и ампулярный аппарат) называется вестибулярным аппаратом.
Правый костный лабиринт: 1 - фронтальный полукружный канал; 2 - ампула; 3 - преддверие; 4-6 - верхний, средний и основной завитки улитки; 7 - круглое окно; 8 - овальное окно; 9 - сагиттальный канал; 10 - горизонтальный канал.
Улитка представляет собой костный канал, отходящий от преддверия и образующий два с половиной завитка вокруг костного стержня. Внутри костного канала имеются три хода: лестница преддверия и барабанная лестница, заполненные перилимфой, и располагающийся между ними улитковый ход, заполненный эндолимфой. На его нижней стенке (основной мембране) расположен кортиев орган - рецепторный аппарат слухового анализатора. Кортиев орган состоит из так называемых кортиевых дуг, образованных клетками-столбиками, поддерживающих клеток Дейтерса и волосковых, или чувствующих, клеток. В виде навеса кортиев орган покрыт специальной перепонкой (рейснерова перепонка). Чувствующие волосковые клетки кортиева органа оплетаются разветвлениями , которые собираются в спиральный узел и далее в составе слухового нерва идут в кору головного мозга. Улитка и заключенный в ней рецепторный аппарат слухового анализатора носят название кохлеарного аппарата.
Кортиев орган. Поперечный срез улиткового канала (схема):
1 - membrana vestibularis (Reissneri); 2 - membrana tectoria; 3 - ductus cochlearis; 4 - stria vascularis; 5 - cellulae Deitersi; 6 - lamina basilaris; 7 - cellula pilaris ext.; 8 - cellula pilaris int.; 9 - n. cochlearis; 10 - scala tympani; 11 - lamina spiralis secundaria.
Физическую основу слухового раздражения составляют колебания окружающей среды. Движения стремечка в овальном окне костного лабиринта вызывают волнообразные колебания перилимфы в преддверии, которые передаются на основную перепонку улитки и расположенный на ней кортиев орган. При этом энергия колебаний превращается в физиологический процесс нервного возбуждения, который проводится к корковым слуховым центрам в височных долях мозга, где нервное превращается в ощущение звука.
Ориентировка нашего тела в пространстве, поддержание равновесия в покое и при движении осуществляются в основном вестибулярного аппарата (отолитами и ампулярным аппаратом). Их раздражителями являются прямолинейные и угловые ускорения, а для отолитов - и изменения положения тела в пространстве. Одним из безусловных рефлексов, наблюдаемых при раздражении полукружных каналов, является нистагм (см.). При исследовании внутреннего уха функции улитки и вестибулярного аппарата исследуют отдельно (см. ).
Патология внутреннего уха связана с воспалительными заболеваниями (см. ) и дегенеративно-атрофическими процессами. Дегенеративно-атрофические изменения внутреннего уха развиваются в результате инфекции, интоксикации, нарушений обмена веществ и кровообращения. Дегенерация рецепторного аппарата улитки ведет к медленно нарастающей и стойкой потере . Большое значение в развитии дегенеративных процессов внутреннего уха имеют -шум, вибрация, резкие перепады атмосферного давления, . Основные меры борьбы - перестройка технологических процессов, индивидуальная профилактика на производстве.
Внутреннее ухо расположено в толще скалистой части височной кости. Это сложное образование, состоящее из костного лабиринта и заключенного в нем перепончатого. В состав лабиринта входят: преддверие, три полукружных канала и улитка; они расположены в пирамиде височной кости таким образом, что полукружные каналы находятся латерально и кзади, улитка - медиально и кпереди и между ними - преддверие. К внутреннему уху относится также слуховой (кохлеарный) нерв с его ветвями и окончаниями в лабиринте и вестибулярный аппарат. Костный лабиринт содержит жидкость - перилимфу, которая омывает перепончатый лабиринт, как бы подвешенный к стенкам костной капсулы посредством соединительнотканных перемычек. Перепончатый лабиринт, таким образом, не прилежит плотно к костному, а плавает в жидкости - перилимфе, которая находится между ним и стенкой костного лабиринта. Перилимфатическое пространство сообщается субарахноидальным (подпаутинным) пространством головного мозга, являющимся резервуаром спинномозговой жидкости. Благодаря связям перилимфатического пространства с подпаутинным происходит приток спинномозговой жидкости в лабиринт и обратное поступление перилимфы в подпаутинное пространство. По своему составу перилимфа сходна со спинномозговой жидкостью, у нее такой же электролитный состав. В перепончатом лабиринте находятся нейрорецепторные элементы внутреннего уха, также окруженные жидкостью - эндолимфой. Эндолимфа образуется в лабиринте путем фильтрации из кровеносных сосудов.
Преддверие - наиболее древнее образование - является центральной частью лабиринта. Передняя часть преддверия сообщается с улиткой, задняя - с полукружными каналами. Наружная стенка преддверия представляет собой часть внутренней стенки барабанной полости, большая часть этой стенки занята овальным окном.
На медиальной (внутренней) стенке преддверия помещаются два перепончатых мешочка: задний - эллиптический и средний - круглый. Первый сообщается с перепончатой улиткой, а второй - с тремя перепончатыми полукружными каналами. В обоих мешочках преддверия расположены рецепторы вестибулярного аппарата (отолитовый аппарат).
Полукружные каналы вместе с мешочками преддверия составляют вестибулярный аппарат и не участвуют в процессе звуковосприятия. Они служат для ориентировки в пространстве и регулируют равновесие тела.
Полукружных каналов три: один - наружный, горизонтальный; второй - верхний, фронтальный, и третий - задний, сагиттальный. Каждый полукружный канал имеет одну расширенную ножку - ампулу и другую - простую, гладкую. Фронтальный и сагиттальный каналы имеют одну общую гладкую ножку.
Перепончатые полукружные каналы расположены внутри костных и открываются тремя ампулярными и двумя простыми концами, т. е. 5 отверстиями.
Улитка является частью внутреннего уха, чувствительной к звуковым волнам. В ней также различают костную и перепончатую улитку. Костная улитка состоит из спирального завитого вокруг стержня (модиолюс) канала, который у человека имеет 2,5 оборота. От модиолюса отходит вглубь костного канала поперечная костная пластинка, также свернутая в виде спирали, - так называемая костная спиральная пластинка. Ее продолжением является соединительнотканная основная (базилярная) мембрана (перепонка), которая одним краем прикреплена к свободному краю спиральной пластинки, а вторым - к противоположной костной стенке улитки, покрытой спиральной связкой.
Костная спиральная пластинка вместе с основной мембраной делит каждый завиток улитки на 2 этажа: нижний, обращенный к основанию улитки, - так называемая лестница барабана, и верхний, обращенный к верхушке улитки, - лестница преддверия. Обе лестницы на всем протяжении разделены между собой и только у верхушки сообщаются через специальное отверстие (Helicotrema).
Перепончатый лабиринт состоит из тех же отделов, что и костный. Оба мешочка преддверия и три перепончатых полукружных канала относятся к вестибулярному отделу перепончатого лабиринта. Перепончатая улитка является периферическим отделом слухового анализатора.
Итальянскому ученому Корти удалось в 1851 г. впервые обнаружить расположенный внутри улитки сложный прибор, в котором заканчивается разветвление слухового нерва. Этот прибор расположен на основной (базилярной) мембране в улитковом канале и известен под названием «кортиева органа».
Кортиев орган (рис. 4) - чрезвычайно сложно устроенный рецепторный прибор, состоящий из чувствительных слуховых клеток, укрепленных на поддерживающих клетках различного вида. Чувствительные элементы кортиева органа представлены внутренними и наружными волосковыми клетками. Важную часть кортиева органа составляет покровная, так называемая текториальная пластинка (мембрана). Последняя представляет собой лентовидную пластинку желеобразной консистенции, которая тянется в виде спирали по всей высоте кортиева органа.
Рис. 4. Кортиев орган.
1 - покровная перепонка; 2 - волокна улиткового нерва; 3 - кортиевы дуги; 4 - клетки Дейтерса; 5 - поддерживающие клетки; 6 - основная перепонка; 7 - сосудистая полоска; 8 - улитковый ход; 9 - волосатая клетка.
Согласно новейшим данным, имеется прямая связь между покровной перепонкой и волосковыми клетками кортиева органа.
Внутреннее ухо снабжается кровью из внутренней слуховой артерии, которая отходит от основной артерии. Вены внутреннего уха анастомозируют с венами мозговых оболочек. Иннервация внутреннего уха осуществляется восьмой парой черепно-мозговых нервов.
Проводящие пути достигают коркового центра слуха, который находится в височной доле мозга. Основная масса проводящих путей подвергается перекресту и оканчивается в коре височной доли противоположной стороны. Остальные волокна идут к височной доле той же стороны. Поэтому каждая улитка связана с корковыми центрами обоих полушарий мозга. Имеются данные, что центральный конец вестибулярного анализатора находится в коре головного мозга на стыке височных долей мозга с лобными и теменными.
Загрузка...
