Анатомия и физиология органов слуха

Содержание: 

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Анатомия органа слуха…………………………………………………….4
1. Строение наружного уха……………………………………………4
2. Строение среднего уха……………………………………………...6
3. Строение внутреннего уха………………………………………….8
2. Физиология органа слуха………………………………………………...11

2.1. Слуховые процессы в среднем и внутреннем  ухе………………...11

2.2. Переработка  информации в слуховом центре                        головного мозга…………………………………....……………………...16

 Заключение………………………………………………………………………18

 Список использованной литературы…………………………………………..19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Благодаря слуху возможно различение огромного количества звуков окружающего мира: шум волн, голоса других людей, гром и многое другое – всё это мы слышим, все эти звуки воспринимаются нашим ухом. В ухе звук превращается в «пулемётную очередь» нервных импульсов, которые по слуховому нерву передаются в мозг.

     Человек способен определить направление звука  от источника, что позволяет ориентироваться в окружающей среде, а также высоту, тембр, силу звука. Слух является одним из чувств человека, которые способствуют психическому развитию полноценной личности, с ним тесно связано речевое общение.

     Орган слуха  обеспечивает восприятие слуховых колебаний. Он расположен в проеме слухового прохода височной кости черепа и состоит из 3-х основных отделов: внешнего, среднего и внутреннего уха. Первые два участвуют только в проведении звуковых колебаний, а третий содержит звуковоспринимающий и вестибулярный аппарат.

     Звук, или звуковая волна – это чередующиеся разряжения и сгущения воздуха, распространяющиеся во все стороны от колеблющегося тела. Такие колебания воздуха с частотой от 20 до 20000 в секунду мы слышим.

     20000 колебаний в секунду – это  самый высокий звук самого  маленького инструмента в оркестре  – флейты-пикколо, а 24 колебания – звук самой низкой струны – контрабаса.

     Человеческое  ухо – уникальный по чувствительности слуховой прибор. 
 
 
 
 
 

1. Анатомия  внутреннего уха

                       1.1.Строение наружного  уха 

   Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина имеет сложную конфигурацию. Ее основу, за исключением области мочки, составляет эластичный хрящ, покрытый надхрящницей и кожей. В мочке содержится жировая ткань.

   Ушная раковина представляет собой воронку, обеспечивающую оптимальное восприятие звуков при определенном направлении поступления звуковых сигналов. Мышцы ушной раковины рудиментарны и не могут ее смещать, что компенсируется поворотом головы по направлению к источнику звука. Ушная раковина как звуковой коллектор играет роль первичного усилителя звукового стимула.

   Вогнутость  ушной раковины увеличивается в  сторону углубления слухового прохода, который является ее естественным продолжением. Наружный слуховой проход имеет два  отдела - перепончато-хрящевой и костный. Кожа первого из них содержит многочисленные сальные и серные железы, а также волосы. Слой подкожной жировой клетчатки в этом отделе достаточно выражен. Кожа костного отдела тонкая, прилежит к надкостнице, лишена волос и желез. Различия в строении кожи в этих отделах важны в клиническом отношении: воспаление кожи в костном отделе протекает весьма болезненно (оталгия) вследствие сдавления болевых рецепторов надкостницы, прилежащей к эпидермису. В перепончато-хрящевом отделе возможно формирование фурункулов, атером, серных пробок, нередко заполняющих просвет костного отдела. Кожа слухового прохода обладает способностью к самоочищению благодаря миграции эпидермиса из глубоких отделов кнаружи.

   Длина наружного слухового прохода  у взрослого человека равна 2,5 см, длина костного отдела, образованного барабанной частью височной кости - 1,5 см. Этот отдел окончательно формируется к 4-му году жизни. Просвет слухового прохода может быть круглой или овальной формы и имеет диаметр 0,7 см. Наиболее узкий участок слухового прохода (перешеек) расположен на уровне перехода перепончато-хрящевого отдела в костный. Оба отдела не лежат строго в одной плоскости. Для выпрямления слухового прохода ушную раковину оттягивают кзади и кверху у взрослого, кзади и книзу у ребенка. В функциональном отношении слуховой проход - проводник воздушных звуковых колебаний к барабанной перепонке.

   Клинически  важны топографоанатомические соотношения  частей слухового прохода. Передняя стенка прилежит к височно-нижнечелюстному  суставу. Возможны ее трещины и переломы при ударе в подбородок. Воспалительные процессы в области передней стенки сопровождаются болью при жевании. Задняя стенка слухового прохода одновременно является передней стенкой сосцевидного отростка; ее внешний вид может изменяться при его остром и хроническом воспалении. Верхняя стенка - часть основания черепа; она отделяет слуховой проход от средней черепной ямки. При переломах верхней стенки могут возникнуть ушная ликворея, кровотечение, менингит. Нижняя стенка граничит с околоушной слюнной железой, при этом возможен переход воспаления в обоих направлениях, особенно через вырезки хряща слухового прохода (санториниевы щели).

   Наружное  ухо снабжается кровью из системы  наружной сонной артерии за счет поверхностной височной, затылочной, задней ушной и глубокой ушной артерий. Венозный отток направлен в поверхностную височную, наружную яремную и челюстную вены. Лимфа дренируется в глубокие лимфатические узлы шеи, проходя коллектор впереди- и позадиушных узлов, а также узлов, расположенных книзу от ушной раковины.

   Чувствительная  иннервация наружного уха обеспечивается за счет большого ушного нерва из шейного  сплетения и ушно-височного из тройничного нерва, а также ушной ветви блуждающего нерва. Вследствие вагусного аксон-рефлекса при серных пробках, инородных телах и т.п. возможны кардиалгические явления, кашель.

2. Строение среднего уха

   Среднее ухо включает барабанную полость с ее содержимым, систему воздухоносных ячеек сосцевидного отростка и слуховую трубу.

   Барабанная  полость - щелевидное пространство объемом 0,75 см3. В ней различают шесть стенок. Верхняя стенка (крыша) тонкая, нередко служит местом проникновения инфекции в среднюю черепную ямку. К нижней стенке прилежит верхняя луковица внутренней яремной вены. Именно через нижнюю стенку в барабанную полость прорастают хемодектомы. Кпереди барабанная полость, воронкообразно суживаясь, переходит в слуховую трубу, расположенную в полуканале. Выше и параллельно ей проходит полуканал для мышцы, натягивающей барабанную перепонку, а кнаружи от слуховой трубы в сонном канале расположена внутренняя сонная артерия.

   Диаметр барабанной перепонки примерно 9 мм, толщина 0,1 мм, в норме она полупрозрачна. Барабанная перепонка состоит из трех слоев: наружного (эпидермис), внутреннего (плоский эпителий) и среднего (соединительнотканный), в котором волокна расположены циркулярно и радиально. В этом слое укреплена рукоятка молоточка. В верхней, расслабленной части барабанной перепонки нет среднего, соединительнотканного слоя, который представлен в большей по площади натянутой части барабанной перепонки. Пройдя слуховой проход, звуковая энергия концентрируется на барабанной перепонке для дальнейшей передачи через цепь слуховых косточек к внутреннему уху.

   На  медиальной (лабиринтной) стенке барабанной полости расположено окно преддверия и окно улитки. Над окном преддверия проходит канал лицевого нерва. В подслизистом слое ветвятся основные стволы барабанного сплетения. Окно улитки расположено в нише и затянуто вторичной барабанной перепонкой, которая отделяет барабанную лестницу улитки от барабанной полости. Окно преддверия закрыто основанием стремени, которое сохраняет подвижность благодаря эластичности кольцевой связки. Основание стремени отделяет барабанную полость от преддверия лабиринта.

   Барабанная  полость выстлана однослойным плоским и переходным мерцательным эпителием с немногочисленными бокаловидными клетками. Она содержит: три слуховые косточки (молоточек, наковальню и стремя), две мышцы и барабанную струну, пересекающую ее от уровня входа в сосцевидную пещеру до каменисто-барабанной щели.

   Молоточек имеет головку, шейку, рукоятку, передний и латеральный отростки.

   Наковальня  имеет две ножки - короткую и длинную, чечевицеобразный отросток и тело с суставной поверхностью для головки молоточка.

   Стремя имеет головку, переднюю и заднюю ножки и основание, которое укреплено в окне преддверия с помощью кольцевой связки.

   Суставы между слуховыми косточками имеют  мениски. При прохождении звука  происходят сложные перемещения  косточек. В целом в функциональном отношении слуховые косточки представляют собой своеобразный акустический мост, биологический рычажный механизм, обеспечивающий передачу звуковой энергии из воздушной среды в жидкую почти без потерь.

   В формировании барабанного сплетения  участвуют V, VII и IX пары черепных нервов, а также симпатические волокна. Однако барабанное сплетение образуется главным образом за счет барабанного нерва, который по выходе из височной кости называется малый каменистый нерв; он осуществляет связь между языкоглоточным нервом и ушным узлом (V черепной нерв).

   Барабанная  полость снабжается кровью из системы  наружной и внутренней сонных артерий  за счет верхней барабанной артерии  из средней менингеальной артерии  сверху, нижней барабанной артерии  из восходящей глоточной артерии  снизу, передней барабанной артерии из верхнечелюстной артерии  спереди, глубокой ушной артерии из верхнечелюстной артерии и шилососцевидной из задней ушной артерии сзади.

   Помимо  барабанной полости, важным анатомическим  элементом среднего уха является система воздухоносных ячеек сосцевидного отростка. Различают пневматическое, диплоэтическое, смешанное (все три вида - норма) и склеротическое (патологическое) строение сосцевидного отростка Большая часть сосцевидного отростка представлена сигмовидной бороздой, в которой лежит одноименный синус - главный коллектор венозной крови из полости черепа.

   Третьей составной частью среднего уха является слуховая труба. Длина ее - 3,5 см, из которых 1 см приходится на костный отдел, a 2,5 см - на перепончато-хрящевой. Слуховая труба выстлана мерцательным и кубическим эпителием с небольшим количеством бокаловидных клеток и слизистых желез. В норме стенки перепончато-хрящевого отдела находятся в спавшемся состоянии. Раскрытие этой части трубы происходит при сокращении мышц в момент глотания. У детей слуховая труба короче и шире, чем у взрослых. Наиболее узкий просвет трубы (3 мм) в зоне перешейка - места, где костная часть переходит в перепончато-хрящевую. Ширина просвета костного отдела- 3-5 мм, перепончато-хрящевого- 3-9 мм.

   Слуховая  труба - основной преформированный путь инфицирования среднего уха. 

3. Строение  внутреннего уха

   Внутреннее ухо или лабиринт состоит из преддверия и полукружных каналов - задний лабиринт, или вестибулярная часть, и улитки - передний лабиринт, или слуховая часть.

   Завитки улитки (передний лабиринт) обвивают костный стержень, в котором имеются сосуды и нервы. На поперечном срезе в каждом завитке различают два перилимфатических канала - лестницу преддверия, находящуюся выше преддверной (рейсснеровой) мембраны, и лестницу барабана, расположенную ниже базилярной пластинки. Обе лестницы соединены у верхушки улитки отверстием.

   Слуховой  рецептор  - спиральный орган, занимающий большую часть эндолимфатической  поверхности базилярной пластинки, тянущейся между костной спиральной пластинкой медиально и соединительнотканной спиральной связкой латерально.

   Спиральный  орган - совокупность нейроэпителиальных клеток, которые осуществляют преобразование звукового раздражения в физиологический  акт звуковой рецепции. Физиологическая активность спирального органа неотделима от колебательных процессов в прилежащих мембранах и окружающих жидкостях, а также от метаболизма всего комплекса тканей улитки, особенно сосудистой полоски. В нейроэпителии спирального органа различают чувствительные (волосковые) и опорные (поддерживающие) клетки. По пространственному отношению к внутреннему туннелю волосковые клетки делят на внутренние и наружные. У человека примерно 3500-4000 внутренних и 20000 наружных волосковых клеток.

   Наружные  волосковые клетки имеют цилиндрическую форму. Внутренние волосковые клетки имеют кувшинообразную форму и со всех сторон окружены клеточными элементами, за исключением апикальной поверхности, омываемой эндолимфой.

   Перепончатая  улитка (задний лабиринт) повторяет в основном все контуры костной, за исключением зоны канальца (водопровода) улитки, который соединяет барабанную лестницу с субарахноидальным пространством задней черепной ямки. Эндолимфатический проток выходит из костного лабиринта через водопровод преддверия, образуя на задней грани пирамиды височной кости емкое расширение - эндолимфатический мешок.

   Вестибулярные рецепторные приборы делятся на отолитовые и ампулярные. Они имеют сходное строение, но значительно различаются в структурных деталях и тонких механизмах функциональной активности. Отолитовые рецепторы занимают область статических пятен эллиптического и сферического мешочков. Отолитовые мембраны мешочков лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях: мембрана эллептического мешочка - горизонтально, а сферического - сагиттально.

   Нейроэпителий рецепторов представлен опорными и  сенсорными элементами. Различают два  типа сенсорных волосковых клеток. Клетки I типа (Верселля) имеют колбообразную, а II цилиндрическую форму. В апикальных областях тех и других клеток эксцентрично располагается одиночный отросток - киноцилия. К нему прилежит пучок стереоцилий. По мере удаления от киноцилии стереоцилии становятся короче.

   Внутреннее  ухо получает питание от лабиринтной  артерии, в большинстве случаев отходящей от базальной артерии. Венозный отток из лабиринта осуществляется через лабиринтные вены в нижний каменистый синус, а далее в сигмовидный. Микроциркуляторное русло внутреннего уха характеризуется сегментарностью, высокой степенью развития приспособительных демпферных механизмов, обеспечивающих бесшумность кровотока, и отсутствием анастомозов с сосудистой системой среднего уха.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Физиология  органа слуха
1. Слуховые процессы в среднем и  внутреннем  ухе

Слуховой анализатор имеет 3 отдела:

1. Периферический - орган слуха;

2. Проводниковый  - нервные пути;

3. Корковый, расположенный в височной доле головного мозга.

     Рецепторные клетки, воспринимающие звук, расположены  глубоко в черепе, в самой плотной  части человеческого скелета - пирамиде височной кости.

     К моменту рождения ребенка звукопроводящий  аппарат, несмотря на то, что отличается от такового у взрослых по размерам и расположению некоторых деталей, уже полностью выполняет функцию  проведения звука.

     В состав звукопроводящего аппарата входят ушная раковина, наружный слуховой проход, барабанная перепонка, барабанная полость со слуховыми косточками и мышцами, слуховая труба, окна лабиринта и жидкость вестибулярной и барабанной лестниц улитки. Каждая часть имеет свое функциональное назначение.

     Ушная раковина не оказывает заметного влияния на остроту слуха. Ее роль в прошлом была преувеличена, поэтому тугоухим людям рекомендовали слуховые рожки и трубы.

     В некоторой степени, ушная раковина играет роль коллектора звуков, поэтому глуховатые люди часто приставляют ладонь к уху, улавливая большее количество звуковых волн.

     Подвижность ушных раковин у человека не выражена, лишь некоторые люди могут шевелить ими. У животных, особенно со слабым зрением, ушные раковины могут поворачиваться к источнику звука, определяя источник опасности (отсюда выражение "ушки на макушке").

     В некоторых случаях ушные раковины действительно способствуют определению  источника звука за счет рельефа, причем преимущественно высоких  звуков.

Все же даже при врожденном полном отсутствии ушной раковины (анотия) слух ухудшается всего лишь на 5-10 дБ. Примерно то же наблюдается в случаях отсутствия или деформации ушных раковин в связи с травмой.

     Не  отмечено какого-либо повышения остроты  слуха у лопоухих детей, у которых  площадь ушной раковины увеличена.

     Наружный  слуховой проход выполняет практически  только проводящую (трансмиссионную) функцию  для звука.

     Его длина и ширина не влияют на усиление или ослабление звука. Например, при  постепенном скоплении серы, если остается хотя бы небольшой просвет, слух не ухудшается. Однако при полной обтурации наружного слухового прохода сразу же наступает тугоухость. Чаще всего это связано с купанием или мытьем головы, когда пробка набухает и ребенок начинает жаловаться на то, что ухо "заложило".

     Звуковая волна достигает среднего уха, пройдя наружный слуховой проход, и приводит в движение барабанную перепонку и слуховые косточки: молоточек, наковальню и стремя, которое как бы вставлено в окно преддверия внутреннего уха (лабиринта).

     Барабанная  перепонка. Площадь барабанной перепонки равна 65 мм, а окна преддверия (с основанием стремени) - лишь 3,3 мм (соотношение примерно 20:1). Нижний отдел барабанной перепонки расположен напротив окна улитки и как бы защищает его, экранирует от звуковой волны. В результате сочетания этих факторов: разницы площади барабанной перепонки и основания стремени, а также экранирующего эффекта ее нижних отделов - происходит усиление звука приблизительно на 30 дБ.

     Система колеблющихся слуховых косточек обеспечивает в основном передачу (трансмиссию) звука, усиливая его в норме очень незначительно.

     Нарушение описанного механизма (например, отсутствие барабанной перепонки или разрыв в цепи слуховых косточек) приведет к потере слуха из-за нарушения  звукопроведения примерно на 30 дБ.

     Локализация и размеры перфорации также определяют степень потери слуха. Более всего  он понижается при расположении перфорации в нижних отделах напротив окна улитки вследствие нарушения эффекта экранирования, а также при разрыве цепи слуховых косточек или их неподвижности.

     В среднем ухе имеются две мышцы: напрягающая барабанную перепонку  и стременная. Непосредственно они не проводят звуковые волны, но выполняют две функции, регулирующие этот процесс.

     Они приспосабливают звукопроводящий  аппарат к оптимальной передаче звука и выполняют защитную функцию при сильных звуковых раздражениях с низкой и средней частотой звука, уменьшая подвижность слуховых косточек и защищая внутреннее ухо.

     Слуховая  труба имеет важное значение для проведения звука в среднем ухе.

     Слуховая  труба выполняет вентиляционную функцию, а также служит для поддержания  в барабанной полости давления, одинакового  с внешним. Вентиляционная функция  связана с актом глотания: при  сокращении мышц, поднимающих мягкое небо, труба открывается и воздух попадает в барабанную полость. Такая вентиляция происходит постоянно при чиханье, сморкании, произношении гласных и т.д.

     Изменение вентиляционной функции приводит к  снижению остроты слуха, ухудшению  восприятия звуков низкой частоты, сначала  в результате нарушения колебаний барабанной перепонки, а затем и образования жидкости (транссудата) вследствие пропотевания из капилляров в барабанную полость.

     В дальнейшем, если давление не нормализуется  или транссудат длительно находится  в барабанной полости, развиваются изменения барабанной перепонки, иногда в форме ее втяжения или выпячивания вплоть до разрыва, появляется серозно-кровянистая жидкость в барабанной полости и в клетках сосцевидного отростка.

     Слуховая  труба имеет ряд защитных механизмов, препятствующих попаданию инфекции из носоглотки в барабанную полость. Слизистая оболочка трубы покрыта мерцательным эпителием, реснички которого движутся по направлению к носоглотке, открытие трубы происходит одновременно с сокращением мышцы, поднимающей мягкое небо, в результате носоглотка в этот момент отграничивается от ротоглотки. В слизистой оболочке трубы есть железы, выделяющие большое количество секрета, который способствует эвакуации микроорганизмов. При нарушении этих механизмов слуховая труба становится основным путем проникновения инфекции в барабанную полость, особенно у детей, у которых она более короткая и широкая.

     Сосцевидный отросток окончательно формируется  к 3-5-му году жизни ребенка. Его участие  в проведении звука через среднее  ухо считают минимальным.

     Звуковая  волна, усиленная примерно на 30 дБ с  помощью системы барабанная перепонка - слуховые косточки, достигает окна преддверия, и ее колебания передаются на перилимфу лестницы преддверия улитки.

     Это объясняет, для чего нужен механизм усиления: при переходе звуковой волны из воздушной среды в жидкую значительная часть звуковой энергии теряется. Так, человек, погруженный с головой в воду, вряд ли услышит крик с берега, поскольку звук резко ослабевает.

     Дальнейший  путь звуковой волны проходит уже  по перилимфе лестницы преддверия улитки до ее верхушки. Здесь через отверстие улитки колебания распространяются на перилимфу барабанной лестницы, слепо заканчивающейся окном улитки, затянутым плотной мембраной - вторичной барабанной перепонкой.

     В результате вся энергия звука оказывается сосредоточенной в пространстве, ограниченном стенкой костной улитки, костным спиральным гребнем и базилярной пластинкой (единственное податливое место). Движения базилярной пластинки вместе с расположенным на ней спиральным (кортиевым) органом приводят к непосредственному контакту рецепторных волосковых клеток с покровной мембраной. Это становится окончанием проведения звука и началом звуковосприятия - сложного физико-химического процесса, сопровождаемого возникновением слуховых электрических биопотенциалов.

     Важное  и необходимое условие звукопроведения - движение перилимфы между лабиринтными окнами. При его отсутствии даже при сохраненном механизме передачи звуковой энергии через среднее  ухо острота слуха будет снижена. Это происходит при отосклерозе, заболевании, при котором развивается неподвижность стремени.

     Вся эта сложная система проведения звуковой волны с участием ушной  раковины, наружного слухового прохода, барабанной перепонки, слуховых косточек, перилимфы вестибулярной и барабанной лестницы условно называется воздушным путем проведения звука. С этим термином в дальнейшем придется встречаться довольно часто.

     Кроме воздушного пути проведения или подведения звука к рецепторным клеткам, существует костный путь проведения звука.

     Звуковые  волны не только попадают в наружный слуховой проход, но и приводят в  колебание кости черепа.

     В результате различной подвижности  лабиринтных окон (окно преддверия закрыто костной пластинкой стремени, а окно улитки - хотя и плотной, но мембраной) также происходит незначительное движение перилимфы от окна преддверия к окну улитки, зависящее от компрессии и инерции слуховых косточек, в основном стремени.

     При костном проведении звука лишь высокие  звуки с малой амплитудой колебаний  достигают рецепторных клеток.

     Существует  два пути, или варианта, звукопередачи: воздушная проводимость и костная  проводимость. С этими понятиями  придется постоянно встречаться  при описании методов исследования слуха и определении характера  тугоухости. 

2. Переработка информации  в  слуховом  центре           головного мозга

   Функция отдельных частей проводящей системы  слухового анализатора состоит  в следующем. Клетки кортиева органа кодируют информацию. Нижние бугры четверохолмия отвечают за воспроизведение ориентировочного рефлекса на звуковое раздражение (поворот головы в сторону источника звука).

   Слуховая  кора принимает активное участие  в обработке информации, связанной  с анализом коротких звуковых сигналов, с процессом дифференцировки  звуков, фиксаций начального момента звука, различения его деятельности. Слуховая кора ответственна за создание комплексного представления о звуковом сигнале, поступающем в оба уха раздельно, а также за пространственную локализацию звуковых сигналов.