Как функционирует внутреннее ухо. Внутреннее ухо: заболевание, симптомы, причины, профилактика Строение лабиринта внутреннего уха
Внутреннее ухо — самый сложный и важный отдел человеческого уха. Он расположен в пирамиде, которую образует височная кость, примыкающая к барабанной полости, с одной стороны. Внутреннее ухо — это совокупность, которую образуют специфичные каналы. В них находятся рецепторные каналы слуха и вестибулярного аппарата. Строение внутреннего уха настолько сложное и затейливое, что его нередко называют лабиринтом.
Анатомия внутреннего уха
Человеческое ухо состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. В состав внутреннего уха входят 2 лабиринты, которые получили название костного и перепончатого. Перепончатый лабиринт находится внутри и имеет меньший размер, причем он полностью повторяет его форму. Между ними есть небольшая полость, которая заполнена специальной жидкостью (перилимфой).
Целый ряд маленьких костных пазух, которые взаимно сообщаются, образуют костный лабиринт внутреннего уха. Он представлен преддверием, 3 полукружными каналами и улиткой, которые соответственно составляют 3 его отдела. Схема костного лабиринта предполагает, что ближе к барабанной полости находится ушная улитка. Улитка — это спиралеобразный костный канал. Строение улитки по форме и виду очень напоминает домик настоящей улитки (поэтому и получила такое название). Этот костный лабиринт делает вокруг стержня порядка 2,75 оборота, и на всем его пути образуется 3 прохода.
Первые 2 получили названия лестницы преддверия и барабанной лестницы. Они, соответственно, открываются в преддверие и в барабанную полость. Внутри эти проходы заполняются перилимфой. Третий же проход внутри заполнен эндолимфой, и носит название улиткового хода. Внизу хода находится орган-рецептор, отвечающий за слух (Кортиев орган).
Его анатомия включает Кортиевы дуги, которые построены клетками, служащими опорой для специальных волосковых клеток (Дейтериса).
Волосковые клетки отвечают за восприятие звука. Внутреннее ухо состоит из преддверия — центральной или средней части костного лабиринта внутреннего уха человека. Преддверие имеет форму небольшого овала и соединяется с полукружными каналами и улиткой. На боковой стенке есть проход, который занимает пластинка стремечка. Анатомия преддверия включает 2 мешочка с оттолитовыми аппаратами. Они носят названия эллиптического и сферического мешочков.
Также в конструкцию внутреннего уха входят полукружные каналы, которые находятся сзади преддверия и располагаются несколько выше него. Полукружных каналов всего 3. Это дугообразно изогнутые костные проходы в 3 плоскостях, которые взаимно перпендикулярны.
Первые 2 канала водворяются вертикально, а третий — горизонтально. У каждого из них есть по 2 специальные ножки, одна из которых расширена (получила название ампулы), а другая — простая. Характерно, что в преддверие они впадают только 5 отверстиями. Это связано с тем, что соседние ножки разных каналов соединяются в одну. Каждая ампула на своем конце имеет гребешок — конечный аппарат нервов.
Что касается перепончатого лабиринта, то он включает в себя периферические отделения слуховых и гравитационных анализаторов. Его стенки образуются с помощью небольшой по толщине и почти прозрачной перепоночной соединительной тканью. Внутри структура перепончатого лабиринта заполнена эндолимфой.
В районе полукружных протоков перепончатый лабиринт висит на костном лабиринте с помощью хитроумной мембранной системы. Благодаря этому обеспечивается устойчивость перепоночного лабиринта даже при осуществлении резких движениях. Такова анатомия внутреннего уха.
Предназначение внутренней части уха
Внутреннее ухо имеет следующие важные функции: слуховую и вестибулярную. Вестибулярный аппарат образуют опполитовые и ампулярные расширения. В конструкцию внутреннего уха входят именно их сочетания. Ушная улитка вместе с рецепторным аппаратом образует кохлеарный аппарат, отвечающий за слух. Звуковые колебания проходят, успешно минуя наружный слуховой проход, через барабанную перепонку, которая, вибрируя, посылает их в среднее ухо. Стремечко двигается через окно, находящееся в костном лабиринте. Колебания же передаются преддверевой перилимфе, а потом попадают в улитку и жидкость, которая ее заполняет.
Затем они попадают на основную мембрану улитки и Кортиев орган. Кортиев орган способен воспринимать колебания в диапазоне от 16 до 20 тысяч в секунду. В нем с помощью волосковых клеток они преобразуются и передаются на нервные окончания и уже в виде импульса попадают в слуховой центр головного мозга. Этот центр находится в височных долях. Так человек получает ощущение звучания.
Строение и функции внутреннего уха предусматривают то, что человеческий организм ориентируется и двигается в пространстве с помощью уха. За это отвечают рецепторные каналы вестибулярного аппарата. Безусловным рефлексом человека является так называемый нистагм. Он наблюдается при попадании раздражения в полукружные каналы.
При нистагме непроизвольно начинают часто дрожать зрачки и вращаться глазные яблоки. В большинстве случаев колебания осуществляются в одностороннем порядке.
Возможные заболевания
Огромную роль в развитии различных патологических процессов во внутреннем ухе играют производственные повреждения. Шумы и вибрации большой интенсивности, сильные изменения атмосферного давления — факторы, негативно сказывающиеся на внутреннем ухе. Воспалительные заболевания носят, в большинстве случаев, вторичный характер. Анатомия уха человека устроена таким образом, что инфекции тяжело проникнуть слишком глубоко в него. Поэтому воспаления внутреннего уха человека часто являются осложнением болезни среднего уха (острый или хронический гнойный отит).
Но бывают случаи, когда инфекция попадает из субарахноидального пространства (менингококковая болезнь). Иногда попадают даже не болезнетворные микроорганизмы, а их токсины. Тогда есть шанс на восстановления слуха, если же заболевание носит гнойный характер, результатом почти всегда является глухота. Патологические процессы в ухе возможны при сифилисе.
Невоспалительные заболевания объединяют в группу — лабиринтопатия. Заболевания, которым подвержено внутреннее ухо, могут также возникнуть при недостаточном его кровоснабжении или при кровоизлиянии. Это может возникнуть при медикаментозных интоксикациях (хинин, стрептомицин) или при резких перепадах давления (атмосферное или давление воды при погружении на глубину).
С возрастом из-за всеобщей дистрофии кровоснабжение нарушается, поэтому у многих людей пожилого или старческого возраста звуковое восприятие падает, иногда значительно. Травмирование внутреннего уха может произойти при переломе височных костей черепа. Перелом пирамиды почти всегда затрагивает участки внутреннего уха. Заболевания, хоть как-то связанные с улиткой, всегда приводят к верной потере слуха.
Иногда дети страдают потерей слуха с рождения. Причинами являются различные интоксикации, инфекционные заболевания матери во время беременности (особенно в течение первого времени после зачатия), травмирование плода при родах или же генетическая предрасположенность. Анатомия уха таких детей при рождении развивается уже с пороками, у некоторых даже могут отсутствовать важные составные части внутреннего уха.
Бывают сугубо вестибулярные или кохлеарные (слуховые) патологии. Это напрямую зависит от того, какая часть внутреннего органа подвержена негативным процессам. Чаще всего встречаются кохлеовестибулярные патологии. При них наблюдаются нарушения и в слухе, и в равновесии.
При болезнях слуховой части внутреннего уха больные, как правило, жалуются на быстрое или постепенное понижение слуха и шум в ушах. При вестибулярных нарушениях наблюдаются нарушения координации, нистагм.
Внутреннее ухо (auris interna) - полое костное образование в височной кости, разделенное на костные каналы и полости, содержащие рецепторный аппарат слухового и стаокинетического (вестибулярного) анализаторов.При малейших подозрениях следует незамедлительно обратиться отоларингологу (ЛОРу), который с помощью диагностики сможет определить причины возникших симптомов. В его силах осмотреть орган слуха, определить повреждение и назначить правильное лечение.
Внутреннее ухо находится в толще каменистой части височной кости и состоит из системы сообщающихся друг с другом костных каналов - костного лабиринта, в котором расположен перепончатый лабиринт. Очертания костного лабиринта почти полностью повторяют очертания перепончатого. Пространство между костным и перепончатым лабиринтом, называемое перилимфатическим, заполнено жидкостью - перилимфой, которая по составу сходна с цереброспинальной жидкостью. Перепончатый лабиринт погружен в перилимфу, он прикреплен к стенкам костного футляра соединительнотканными тяжами и заполнен жидкостью - эндолимфой, по составу несколько отличающейся от перилимфы. Перилимфатическое пространство связано с субарахноидальным узким костным каналом - водопроводом улитки. Эндолимфатическое пространство замкнуто, имеет слепое выпячивание, выходящее за пределы внутреннего уха и височной кости - водопровод преддверия.
Последний заканчивается эндолимфатическим мешочком, заложенным в толще твердой мозговой оболочки на задней поверхности пирамиды височной кости.
Костный лабиринт состоит из трех отделов: преддверия, полукружных каналов и улитки. Преддверие образует центральную часть лабиринта. Кзади оно переходит в полукружные каналы, а кпереди - в улитку. Внутренняя стенка полости преддверия обращена к задней черепной ямке и составляет дно внутреннего слухового прохода. Ее поверхность делится небольшим костным гребнем на две части, одна из которых называется сферическим углублением, а другая - эллиптическим углублением. В сферическом углублении расположен перепончатый сферический мешочек, соединенный с улитковым ходом; в эллиптическом - эллиптический мешочек, куда впадают концы перепончатых полукружных каналов. В срединной стенке обоих углублений расположены группы мелких отверстий, предназначенных для веточек вестибулярной части преддверно-улиткового нерва. Наружная стенка преддверия имеет два окна - окно преддверия и окно улитки, обращенные к барабанной полости.
Полукружные каналы расположены в трех почти перпендикулярных друг к другу плоскостях. По расположению в кости различают: верхний (фронтальный), или передний, задний (сагиттальный) и латеральный (горизонтальный) каналы.
Костная улитка представляет собой извитой канал, отходящий от преддверия; он спирально 21/2 раза огибает свою горизонтальную ось (костный стержень) и постепенно суживается к верхушке. Вокруг костного стержня спирально извивается узкая костная пластинка, к которой прочно прикреплена продолжающая ее соединительная перепонка - базальная мембрана, составляющая нижнюю стенку перепончатого канала (улиткового хода). Кроме того, от костной спиральной пластинки под острым углом латерально кверху отходит тонкая соединительнотканная перепонка - преддверная (вестибулярная) мембрана, называемая также рейсснеровой мембраной; она составляет верхнюю стенку улиткового хода. Образующееся между базальной и вестибулярной мембраной пространство с наружной стороны ограничено соединительнотканной пластинкой, прилегающей к костной стенке улитки.
Это пространство называется улитковым ходом (протоком); оно заполнено эндолимфой. Кверху и книзу от него находятся перилимфатические пространства. Нижнее называется барабанной лестницей, верхнее - лестницей преддверия. Лестницы на верхушке улитки соединяются друг с другом отверстием улитки. Стержень улитки пронизан продольными кольцами, через которые проходят нервные волокна. По периферии стержня тянется спирально ее обвивающий канал, в нем помещаются нервные клетки, образующие спиральный узел улитки. К костному лабиринту из черепа ведет внутренний слуховой проход, в котором проходят преддверно-улитковый и лицевой нервы.
Перепончатый лабиринт состоит из двух мешочков преддверия, трех полукружных протоков, протока улитки, водопроводов преддверия и улитки. Все эти отделы перепончатого лабиринта представляют собой систему сообщающихся друг с другом образований.
В перепончатом лабиринте волокна преддверно-улиткового нерва оканчиваются в нейроэпителиальных волосковых клетках (рецепторах), находящихся в определенных местах.
Пять рецепторов относятся к вестибулярному анализатору, из них три расположены в ампулах полукружных каналов и называются ампулярными гребешками, а два находятся в мешочках и носят название пятен. Один рецептор является слуховым, он располагается на основной мембране улитки и называется спиральным (кортиевым) органом.
Артерии внутреннего уха происходят из лабиринтной артерии, которая отходит от базилярной артерии (arteria basilaris). Венозная кровь лабиринта собирается в сплетении, лежащем во внутреннем слуховом проходе. Из преддверия и полукружных каналов венозная кровь оттекает главным образом через проходящую в водопроводе преддверия вену в поперечный синус твердой мозговой оболочки. Вены улитки несут кровь в нижний каменистый синус. Иннервацию внутреннего уха получает от VIII пары черепных нервов, каждый из которых, войдя во внутренний слуховой проход, распадается на три ветви: верхнюю, среднюю и нижнюю. Верхняя и средняя ветви образуют нерв преддверия - nervus vestibularis, нижняя соответствует нерву улитки - nervus cochleae.
Во внутреннем ухе расположены рецепторы слухового и статокинетического анализаторов. Рецепторный (звуковоспринимающий) аппарат слухового анализатора находится в улитке и представлен волосковыми клетками спирального (кортиева) органа. Улитка и заключенный в ней рецепторный аппарат слухового анализатора называются кохлеарным аппаратом. Звуковые колебания, возникающие в воздухе, передаются через наружный слуховой проход, барабанную перепонку и цепь слуховых косточек на вестибулярное окно лабиринта, вызывают волнообразные перемещения перилимфы, которые, распространяясь, передаются на спиральный орган. Рецепторный аппарат статокинетического анализатора, расположенный в полукружных каналах и мешочках преддверия, носит название вестибулярного аппарата.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Современные методы исследования функции внутреннего уха включают определение состояния обеих его функций - слуховой и вестибулярной. При исследовании слуховой функции применяют адекватный раздражитель - звук различной частоты и интенсивности в виде чистых тонов, шумов и речевых сигналов. В качестве источника звука используют камертоны, аудиометры, шепотную и громкую речь. Исследование с помощью этого комплекса средств позволяет определить состояние функции звукопроводящей системы, рецепторного аппарата внутреннего уха, а также проводникового и центрального отделов слухового анализатора.
Исследование вестибулярной функции (вестибулометрия) включает выявление спонтанных (не вызванных искусственно) симптомов, возникших в результате заболевания внутреннего уха или ц.н.с. Среди них часто встречаются спонтанный нистагм, обусловленный односторонним воспалительным процессом во внутреннем ухе, падение в позе Ромберга, нарушение координационных проб. Состояние вестибулярной функции изучают при вращении на кресле Барани или специальном вращательном стенде, с помощью калорической, гальванической, прессорной и других проб.
В условиях поликлиники обследование больных с подозрением на поражение внутреннего уха проводит оториноларинголог. Оно включает целенаправленный сбор анамнеза и выяснение жалоб больного, составление слухового паспорта (данные речевого и камертонального исследования слуха), визуальное выявление спонтанного нистагма и др. Для уточнения диагноза проводят по показаниям дополнительные исследования - рентгенографию височных костей, реографию сосудов головного мозга и др.
ПАТОЛОГИЯ
Типичными жалобами у пациентов с заболеваниями слуховой части внутреннего уха являются понижение слуха и шум в ушах. Заболевание может начинаться остро (острая нейросенсорная тугоухость) или постепенно (кохлеарный неврит, хронический кохлеит). При поражении слуха, как правило, в той или иной мере в патологический процесс вовлекается и вестибулярная часть внутреннего уха, что нашло отражение в термине «кохлеовестибулит».
Пороки развития. Встречаются полное отсутствие лабиринта или недоразвитие отдельных его частей. В большинстве случаев отмечается недоразвитие спирального органа, чаще специфического его аппарата - волосковых клеток. Иногда волосковые клетки спирального органа недоразвиты только на отдельных участках, при этом слуховая функция может оказаться частично сохраненной в виде так называемых островков слуха. В возникновении врожденных дефектов внутреннего уха играет роль патологическое воздействие на зародыш со стороны организма матери (интоксикации, инфицирование, травмирование плода), особенно в первые месяцы беременности. Известную роль играют и генетические факторы. От врожденных пороков развития следует отличать повреждения внутреннего уха во время родов.
ПОВРЕЖДЕНИЯ
Изолированные механические повреждения внутреннего уха встречаются редко. Травма внутреннего уха возможна при переломах основания черепа, когда трещина проходит через пирамиду височной кости. При поперечных переломах пирамиды трещина почти всегда захватывает внутреннее ухо, и такой перелом обычно сопровождается тяжелым нарушением слуховой и вестибулярной функции вплоть до полного их угасания.
Специфическое повреждение рецепторного аппарата улитки возникает при кратковременном или продолжительном воздействии звуков большой интенсивности. Длительное действие сильного шума на внутреннее ухо может приводить к нарушению слуха.
Патологические изменения во внутреннем ухе возникают при воздействии на организм сотрясений. При внезапных перепадах внешнего атмосферного давления или давления под водой в результате кровоизлияния во внутреннее ухо могут наступать необратимые изменения рецепторных клеток спирального органа.
ЗАБОЛЕВАНИЯ
Воспалительные процессы возникают во внутреннем ухе, как правило, вторично, чаще как осложнение острого или хронического гнойного среднего отита (тимпаногенный лабиринтит), реже в результате распространения возбудителей инфекции во внутреннем ухе из субарахноидального пространства через внутренний слуховой проход по оболочкам преддверно-улиткового нерва при менингококковой инфекции (менингогенный лабиринтит). В некоторых случаях во внутреннем ухе проникают не микробы, а их токсины. Развивающийся в этих случаях воспалительный процесс протекает без нагноения (серозный лабиринтит). Исходом гнойного процесса во внутреннем ухе всегда бывает полная или частичная глухота, после серозного лабиринтита в зависимости от степени распространения процесса слуховая функция может частично или полностью восстановиться.
Нарушения функций внутреннего уха (слуховой и вестибулярной) могут возникать при расстройствах кровообращения и циркуляции лабиринтных жидкостей, а также в результате дистрофических процессов. Причинами таких нарушений могут быть интоксикации, в т.ч. некоторыми лекарственными препаратами (хинином, стрептомицином, неомицином, мономицином и др.), вегетативные и эндокринные расстройства, заболевания крови и сердечно-сосудистой системы, нарушение функции почек. Невоспалительные заболевания внутреннего уха объединяют в группу, получившую название лабиринтопатии. В ряде случаев лабиринтопатия протекает в виде повторяющихся приступов головокружения и прогрессирующего падения слуха. В пожилом и старческом возрасте дистрофические изменения во внутреннем ухе развиваются в результате общего старения тканей организма и нарушения кровоснабжения внутреннем ухе.
Поражения внутреннего уха могут возникать при сифилисе. При врожденном сифилисе поражение рецепторного аппарата в виде резкого понижения слуха является одним из поздних проявлений и обнаруживается обычно в возрасте 10-20 лет. Характерным для поражения внутреннего уха при врожденном сифилисе считается симптом Эннебера - появление нистагма при повышении и снижении давления воздуха в наружном слуховом проходе. При приобретенном сифилисе поражение внутреннего уха чаще возникает во вторичном периоде и может протекать остро - в виде быстро нарастающего понижения слуха вплоть до полной глухоты. Иногда заболевание внутреннего уха начинается с приступов головокружения, шума в ушах и внезапно наступающей глухоты. В поздних стадиях сифилиса понижение слуха развивается более медленно. Характерным для сифилитических поражений внутреннего уха считается более резко выраженное укорочение костного звукопроведения по сравнению с воздушным. Поражение вестибулярной функции при сифилисе наблюдается реже. Лечение при сифилитических поражениях внутреннего уха специфическое. В отношении расстройств функций внутреннего уха оно тем эффективнее, чем раньше начато.
Невриномы преддверно-улиткового нерва и кисты в области мостомозжечкового угла головного мозга часто сопровождаются патологическими симптомами со стороны внутреннего уха, как слуховыми, так и вестибулярными, в связи со сдавлением проходящего здесь нерва. Постепенно появляется шум в ушах, снижается слух, возникают вестибулярные расстройства вплоть до полного выпадения функций на пораженной стороне в сочетании с другой очаговой симптоматикой. Лечение направлено на основное заболевание.
За барабанной полостью среднего уха, в пирамиде височной кости, ближе к задней поверхности пирамиды, располагается внутреннее ухо, которое называют лабиринтом. Лабиринт имеет собственную костную стенку , несмотря на то, что располагается в толще самой твердой кости основания черепа. В лабиринте различают три части: преддверие , расположенное в центре,полукружные каналы , расположенные кзади от преддверия, и улитку , расположенную впереди от преддверия, ближе к верхушке пирамиды.
Преддверие наполовину и полукружные каналы полностью относятся к вестибулярной системе. Преддверие и улитка относятся к слуховой системе. Костное преддверие имеет овальное окно, выходящее в среднее ухо, и выступ, образованный основным завитком улитки, подходящим спереди к овальному окну.
Три костных полукружных канала примыкают сзади к преддверию и располагаются в трех плоскостях: в двух вертикальных: сагиттальном, фронтальном, и горизонтальной. Каждый костный полукружный канал имеет по две ножки, одна простая, а другая утолщенная на конце. Простые ножки сагиттального и фронтального каналов объединены в одну и выходят в костное преддверие пятью отверстиями. Костные полукружные каналы, костное преддверие и костная улитка связаны между собой перилимфой, омывающей такие же перепончатые образования лабиринта. Перилимфа содержит больше ионов натрия, которые защищают перепончатый лабиринт, плавающий в ней. Перепончатый лабиринт намного меньший по размерам, повторяет форму костного лабиринта, и содержит эндолимфу, в которой, как и в клетках организма больше ионов калия.
Полукружные перепончатые протоки, расположенные в костных полукружных каналах, также имеют утолщения на одном конце, в которых содержатся специализированные, рецепторные клетки, последние раздражаются колебаниями жидкостей во время поворотов и
Рис 1 Общий вид внутреннего уха (лабиринта).
1 Сагиттальный полукружный канал. 2 Ампула сагиттального полукружного канала. 3 Преддверие внутреннего уха. 4 Завитки улитки. 5 Круглое окно улитки. 6 Овальное окно преддверия. 7 Фронтальный полукружный канал. 8 Горизонтальный полукружный канал.
Рис.2 Перепончатый лабиринт.
1 Овальный, перепончатый мешочек преддверия. 2 Круглый перепончатый мешочек преддверия. 3 Сагиттальный перепончатый полукружный канал. 4 Горизонтальный перепончатый полукружный перепончатый. 5 Горизонтальный перепончатый полукружный канал. 6 Эндолимфатический мешок. 7 Эндолимфатический проток.
поворотов и вращений в разных плоскостях. В рецепторных клетках при этом, образовываются нервные импульсы, которые распространяются по вестибулярному нерву и проводящим вестибулярным путям в корковые центры головного мозга.
Перепончатое преддверие представлено двумя перепончатыми мешочками, овальный мешочек расположен ближе к полукружным каналам, круглый ближе к улитке. Овальный перепончатый мешочек, так же как полукружные перепончатые протоки содержит эндолимфу, которая объединяет их. Перепончатые мешочки преддверия содержат рецепторные клетки, воспринимающие колебания перилимфы и эндолимфы при попытке прямолинейного движения и при прямолинейном движении вперед, назад и в стороны. Раздражаясь колебаниями жидкостей, рецепторные клетки трансформируют эти колебания в нервные импульсы, и по вестибулярному нерву и проводящим вестибулярным путям отправляют их в кору мозга.
Всякое прямолинейное движение, всякий поворот, вращательное движение головы в любой из трёх плоскостей вызывает колебания жидкостей, раздражение волосковых клеток, и поток импульсов к нервным клеткам мозга. Благодаря такой информации нервные клетки мозга постоянно информированы о положении человека.
Основной костный завиток улитки является самым крупным в улитке, над основным завитком располагается меньший по размерусредний завиток, а над ним, с лепо заканчивающийся,неполный верхушечный завиток, общая высота которых составляет 5 мм. Полукруглая, наружная костная стенка завитков улитки крепится к костному, губчатому стержню улитки, расположенному в ее центре, что позволяет полностью отделять завитки улитки друг от друга, при этом стержень становится внутренней стенкой завитков улитки.
Основание стержня содержит большое количество отверстий, в которые входят волокна слухового нерва. Они проходят по продольным каналам стержня и подходят к спиральной костной пластинке, образуя ганглии.
Спиральная костная пластинка шириной около 1 мм, крепится вокруг стержня улитки, начиная от основания, и до верхушки улитки. В спиральной костной пластинке проходит спиральный каналец, через который проходят волокна слухового нерва, начинающиеся от ганглия.
На верхушке улитки костная спиральная пластинка становится похожей на крючок, благодаря чему образуется отверстие, его называют геликотремой.
От спиральной костной пластинки стержня улитки отходят две мембраны, одна из нихперепончатая спиральная мембрана является продолжением костной пластинки, и прикрепляется к наружной, костной стенке завитков улитки. Через неё также проходят волокна слухового нерва.
Рис.4 Поперечный разрез основного завитка улитки. 1 Клетки Дейтерса. 2 Утолщение верхнего края костной спиральной пластинки. 3 Место нахождения стержня улитки. 4 Паратунелль. 5 Наружные волосковые клетки. 6 Покровная мембрана. 7 Преддверная мембрана – мембрана Рейсснера. 8 Преддверная лестница. 9 Барабанная лестница.
Другая очень тонкая преддверная мембрана отходито т края спиральной костной пластинки под углом 45 о , или мембрана Рейсснера, она присоединяется к наружной, костной стенке завитков улитки с помощью спиральной связки. Образованный двумя очень тонкими мембранами улитковый ход, вместе с костной спиральной пластинкой делит продольно каждый завиток улитки на две лестницы , которые соединяются между собой через отверстие геликотремы на верхушке улитки.
Одна лестница называется преддверной лестницей, поскольку начинается от овального окна преддверия , и располагается по верхней поверхности костной спиральной пластинки и улиткового хода. Преддверная лестница, спирально огибая стержень улитки, поднимается до отверстия на верхушке улитки – геликотремы, и переходит в другую лестницу – барабанную.
Улитковый ход имееттрехгранную форму,две грани егоперепончатые, то есть способные колебаться под действием колебаний перилимфы и только третья стенка является наружной костной стенкой улитки. Кроме того, улитковый ход, как и все перепончатые образования лабиринта содержит другую по химическому составу жидкость – эндолимфу.
Одна из перепончатых стенок улиткового хода, расположенная на границе с барабанной лестницей называется основной или базилярной мембраной, поскольку на ней располагается спиральный орган, содержащий слуховые, рецепторные клетки .
Базилярная мембрана состоит из четырех слоев волокон, средний, волокнистый слой имеет около 24000 поперечно направленных волокон. Уосновного завитка улитки базилярная мембрана узкая, но постепенно ширина ее увеличивается от 0,04 мм у овального окна, до 0,5 мм на верхушке улитки. Каждое волокно основной мембраны по мысли Гельмгольца является струной, настроенной на определенную частоту колебаний, короткие волокна , находящиеся у основного завитка реагируют на более высокие звуки , а более длинные волокна у верхушки улитки на более низкие звуки . То есть улитка раскладывает сложные звуки на простые тоны, при этом каждое волокно основной мембраны реагирует на звуки определенной частоты. Так Гельмгольц впервые объяснил возможность восприятия частоты звука с помощью различных по длине и месту нахождения волокон основной мембраны.
Последующие исследования Георга фон Бекеши, лауреата Нобелевской премии 1962 года, показали, что основная мембрана при действии звука, приобретает волнообразную форму, или форму бегущей волны. Изменяет форму вся мембрана, но узкая часть основной мембраны в основном завитке улитки колеблется интенсивнее при восприятии тонов высокой частоты, а широкая часть мембраны на верхушке улитки в большей степени усиливает колебания при восприятии звуков низкой частоты. Это согласуется с большей длиной волны звуков низкой частоты, которые доходят до верхушки улитки. Высокой частоты звуки, имея небольшую длину волны, вызывают колебания основной мембраны в большей степени в области основного завитка, около овального окна. То есть основная мембрана колеблется вся, но отдельные ее части колеблется в большей степени, резонируя определенные тоны.
Вторая, самая тонкая стенка улиткового хода известна как преддверная мембрана, или мембрана Рейснера, также как базилярная, перепончатая мембрана, отходящая от утолщения костной спиральной пластинки, только под углом 45 0 , состоит из двух слоев плоских эпителиальных клеток, иотделяет улитковый ход, содержащий эндолимфу от преддверной лестницы, заполненной колеблющейся перилимфой. Колебания преддверной мембраны передаются эндолимфе улиткового хода.
Третьей стенкой улиткового хода является наружная костная стенка завитков улитки, которая состоит из трех слоев: наружного костного слоя, сосудистой полоски, и внутреннего, эпителиального, выстилающего полость улиткового хода. Сосудистая полоска наружной стенки улитки вместе со спиральной связкой, которая способствует её присоединению к наружной костной стенке улитки, участвуют в образовании эндолимфы, которой заполнен улитковый ход. Сосудистая полоска обеспечивает насыщение эндолимфы кислородом, определяет в эндолимфе количество ионов калия и натрия, создает в улитке постоянный потенциал покоя, повреждение сосудистой полоски в эксперименте приводит к гибели волосковых клеток спирального органа. Это дает основание считать, что ее нарушения вызывают самые тяжелые формы врожденной глухонемоты.
Улитковый ход называют также перепончатой улиткой , поскольку две ее стенки являются перепончатыми, а весь улитковый ход по спирали огибает стержень улитки, повторяя строение завитков костной улитки. Иногда перепончатую улитку, или улитковый ход называют средней лестницей, поскольку она располагается между преддверной лестницей и барабаннойлестницей, и имеет с ними общую, наружную, костную стенку.
Улитковый ход имеет два конца, один конец, как и у костной улитки, находится в области овального окна преддверия, здесь улитковый ход соединяется с круглым, перепончатым мешочком преддверия. Два перепончатых мешочка соединяются, образуя эндолимфатический проток, который выходит через водопровод преддверия на задней поверхности пирамиды в полость черепа, и заканчивается эндолимфатическим мешком, залегающимв стенках твердой мозговой оболочки. Другой конец слепо заканчивается в области верхушки костной улитки. Эндолимфа, как и перелимфа колеблется благодаря наличиюэндолимфатического мешка, залегающегов стенках твердой мозговой оболочки.
Внутреннее ухо состоит из костного лабиринта и расположенного в нем перепончатого лабиринта , в котором находятся рецепторные клетки - волосковые сенсорные эпителиоциты органа слуха и равновесия. Они расположены в определенных участках перепончатого лабиринта: слуховые рецепторные клетки - в спиральном органе улитки, а рецепторные клетки органа равновесия - в эллиптическом и сферическом мешочках и ампулярных гребешках полукружных каналов.
Развитие. У эмбриона человека орган слуха и равновесия закладываются вместе, из эктодермы. Из эктодермы образуется утолщение - слуховая плакода , которая вскоре превращается в слуховую ямку , а затем в слуховой пузырек и отрывается от эктодермы и погружается в подлежащую мезенхиму. Слуховой пузырек изнутри выстлан многорядным эпителием и вскоре перетяжкой делится на 2 части - из одной части формируется сферический мешочек - саккулюс и закладывается улитковый перепончатый лабиринт (т.е. слуховой аппарат), а из другой части - эллиптический мешочек - утрикулюс с полукружными каналами и их ампулами (т.е. орган равновесия). В многорядном эпителии перепончатого лабиринта клетки дифференцируются в рецепторные сенсоэпителиальные клетки и поддерживающие клетки. Эпителий Евстахиевой трубы соединяющей среднее ухо с глоткой и эпителий среднего уха развиваются из эпителия 1-го жаберного кармана. Несколько позднее происходят процессы окостенения и формирования костного лабиринта улитки и полукружных каналов.
Строение органа слуха (внутреннего уха)
Строение перепончатого канала улитки и спирального органа (схема).
1 - перепончатый канал улитки; 2 - вестибулярная лестница; 3 - барабанная лестница; 4 - спиральная костная пластинка; 5 - спиральный узел; 6 - спиральный гребень; 7 - дендриты нервных клеток; 8 - вестибулярная мембрана; 9 - базилярная мембрана; 10 - спиральная связка; 11 - эпителий, выстилающий 6и раба иную лестницу; 12 - сосудистая полоска; 13 - кровеносные сосуды; 14 - покровная пластинка; 15 - наружные сенсоэпителиальные клетки; 16 - внутренние сенсоэпителиальные клетки; 17 - внутренние поддерживающие эпителиоииты; 18 - наружные поддерживающие эпителиоииты; 19 - клетки-столбы; 20 - туннель.
Строение органа слуха (внутреннего уха). Рецепторная часть органа слуха находится внутри перепончатого лабиринта , расположенного в свою очередь в костном лабиринте, имеющего форму улитки - спиралевидно закрученной в 2,5 оборота костной трубки. По всей длине костной улитки идет перепончатый лабиринт. На поперечном срезе лабиринт костной улитки имеет округлую форму, а поперечный лабиринт имеет треугольную форму. Стенки перепончатого лабиринта в поперечном срезе образованы:
верхнемедиальная стенка - образована вестибулярной мембраной (8) . Она представляет собой тонкофибриллярную соединительнотканную пластинку, покрытую однослойным плоским эпителием, обращенным к эндолимфе, и эндотелием, обращенным к перилимфе.
наружная стенка - образована сосудистой полоской (12) , лежащей на спиральной связке (10) . Сосудистая полоска - это многорядный эпителий, имеющий в отличие от всех эпителиев организма собственные кровеносные сосуды; этот эпителий секретирует эндолимфу, заполняющую перепончатый лабиринт.
Нижняя стенка, основание треугольника - базиллярная мембрана (пластинка) (9) , состоит из отдельных натянутых струн (фибриллярные волокна). Длина струн увеличивается в направлении от основания улитки к верхушке. Каждая струна способна резонировать на строго определенную частоту колебаний - струны ближе к основанию улитки (более короткие струны) резонируют на более высокие частоты колебаний (на более высокие звуки), струны ближе к верхушке улитки - на более низкие частоты колебаний (на более низкие звуки).
Пространство костной улитки выше вестибулярной мембраны называется вестибулярной лестницей (2) , ниже базиллярной мембраны - барабанной лестницей (3) . Вестибулярная и барабанная лестница заполнены перилимфой и на верхушке костной улитки сообщаются между собой. У основания костной улитки вестибулярная лестница заканчивается овальным отверстием, закрытым стремечком, а барабанная лестница - круглым отверстием, закрытым эластической мембраной.
Спиральный орган или кортиев орган - рецепторная часть органа слуха, располагается на базиллярной мембране. Он состоит из чувствительных, поддерживающих клеток и покровной мембраны.
1. Сенсорные волосковые эпителиоциты - слегка вытянутые клетки с закругленным основанием, на апикальном конце имеют микроворсинки - стереоцилии. К основанию сенсорных волосковых клеток подходят и образуют синапсы дендриты 1-х нейронов слухового пути, тела которых лежат в толще костного стержня - веретена костной улитки в спиральных ганглиях. Сенсорные волосковые эпителиоциты делятся на внутренние грушевидные и наружные призматические. Наружные волосковые клетки образуют 3-5 рядов, а внутренние - только 1 ряд. Внутренние волосковые клетки получают около 90% всей иннервации. Между внутренними и наружными волосковыми клетками образуется Кортиев тоннель. Над микроворсинками волосковых сенсорных клеток нависает покровная (текториальная) мембрана .
2. ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ КЛЕТКИ (ОПОРНЫЕ КЛЕТКИ)
наружные клетки-столбы
внутренние клетки-столбы
наружные фаланогвые клетки
внутренние фаланговые клетки
Поддерживающие фаланговые эпителиоциты - располагаются на базиллярной мембране и являются опорой для волосковых сенсорных клеток, поддерживают их. В их цитоплазме обнаруживаются тонофибриллы.
3. ПОКРОВНАЯ МЕМБРАНА (ТЕКТОРИАЛЬНАЯ МЕМБРАНА) - студенистое образование, состоящее из коллагеновых волокон и аморфного вещества соединительной ткани, отходит от верхней части утолщения надкостницы спирального отростка, нависает над Кортиевым органом, в нее погружены верхушки стереоцилий волосковых клеток
1, 2 - внешние и внутренние волосковые клетки, 3, 4 - внешниеи внутренние поддерживающие (опорные) клетки, 5 - нервные волокна, 6 - базилярная мембрана, 7 - отверстия ретикулярной (сетчатой) мембраны,8 - спиральная связка, 9 - костная спиральная пластинка,10 - текториальная (покровная) мембрана
Гистофизиология спирального органа. Звук как колебание воздуха колеблет барабанную перепонку, далее колебание через молоточек, наковальню передается стремечку; стремечко через овальное окно передает колебания в перилимфу вестибулярной лестницы, по вестибулярной лестнице колебание на верхушке костной улитки переходит в перелимфу барабанной лестницы и спускается по спирали вниз и упирается в эластичную мембрану круглого отверстия. Колебания перелимфы барабанной лестницы вызывает колебания струн базиллярной мембраны; при колебаниях базиллярной мембраны волосковые сенсорные клетки колеблются в вертикальном направлении и волосками задевают текториальную мембрану. Сгибание микроворсинок волосковых клеток приводит к возбуждению этих клеток, т.е. изменяется разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью цитолеммы, что улавливается нервными окончаниями на базальной поверхности волосковых клеток. В нервных окончаниях генерируются нервные импульсы и передаются по слуховому пути в корковые центры.
Как определяется, дифференцируются звуки по частоте (высокие и низкие звуки). Длина струн в базиллярной мембране меняется по ходу перепончатого лабиринта, чем ближе к верхушке улитки, тем длиннее струны. Каждая струна настроена резонировать на определенную частоту колебаний. Если низкие звуки - резонируют и колеблятся длинные струны ближе к верхушке улитки и соответственно возбуждаются клетки сидящие на них. Если высокие звуки - резонируют короткие струны расположеные ближе к основанию улитки, возбуждаются волосковые клетки сидящие на этих струнах.
ВЕСТИБУЛЯРНАЯ ЧАСТЬ ПЕРЕПОНЧАТОГО ЛАБИРИНТА - имеет 2 расширения:
1. Мешочек - сферической формы расширение.
2. Маточка - расширение эллептической формы.
Эти два расширения соединены друг с другом тонким канальцем. С маточкой связаны три взаимоперпендикулярные полукружные каналы с расширениями - ампулами . Большая часть внутренней поверхности мешочка, маточки и полукружных каналов с ампулами покрыта однослойным плоским эпителием. В тоже время в мешочке, маточке и в ампулах полукружных каналов имеются участки с утолщенным эпителием. Эти участки с утолщенным эпителием в мешочке и маточке называются пятнами или макулами , а в ампулах - гребешками или кристами .
Пятна мешочков (макулы).
В эпителии макул различают волосковые сенсорные клетки и поддерживающие эпителиоциты.
Волосковые сенсорные клетки бывают 2 видов - грушевидные и столбчатые . На апикальной поверхности волосковых сенсорных клеток имеются до 80 неподвижных волосков (стереоцилии ) и 1 подвижная ресничка (киноцелия ). Стереоцилии и киноцелия погружены в отолитовую мембрану - это особая студенистая масса с кристаллами карбоната кальция, покрывающая утолщенный эпителий макул. Базальный конец волосковых сенсорных клеток оплетается окончаниями дендритов 1-го нейрона вестибулярного анализатора, лежащих в спиральном ганглие. Пятна-макулы воспринимают гравитацию (силу тяжести) и линейные ускорения и вибрацию . При действии этих сил отолитова мембрана смещается и прогибает волоски сеснсорных клеток, вызывает возбуждение волосковых клеток и это улавливается окончаниями дендритов 1-го нейрона вестибулярного анализатора.
Поддерживающие эпителиоциты , располагаясь между сенсорными, отличаются темными овальными ядрами. Они имеют большое количество митохондрий. На их вершинах обнаруживается множество тонких цитоплазматических микроворсинок.
Ампулярные гребешки (кристы)
Находятся в каждом ампулярном расширении. Также состоят из волосковых сенсорных и поддерживающих клеток. Строение этих клеток сходно с таковыми в макулах. Гребешки сверху покрыты желатинообразным куполом (без кристаллов). Гребешки регистрируют угловые ускорения, т.е. повороты тела или повороты головы. Механизм срабатывания аналогичен с работой макул.
Здоровое человеческое способно различать шепот на расстоянии 6 метров, а достаточно громкий с 20 метров.
Вся суть в анатомическом устройстве и физиологической функции в трех частях слухового аппарата:
- Наружном ухе;
- Среднем ухе;
- Внутреннем ухе.
Структура внутреннего уха человека
Содержит пару лабиринтов: костный и перепончатый. Если взять аналогию с яйцом, то костный лабиринт будет белком, а перепончатый желтком. Но это лишь сравнение, для представления одной структуры внутри иной.
Внешний же отдел внутреннего уха человека объединен костной твердой стромой, в ней содержатся преддверие, улитка, полукружные каналы.
В полости, посередине костного и перепончатого оказывается не пустое место, а жидкость, подобная по свойству со спинномозговой – перилимфа, а в скрытом лабиринте – эндолимфа.
Костный лабиринт, структура
Помещается на глубине пирамиды височной кости. Выделяют три части:
- Преддверие – лежит между слуховым ходом и барабанной полостью. Во внешней боковой стороне расположен просвет преддверия, а чуть ниже окно улитки, прикрытое добавочной барабанной перепонкой. У скрытой внутри стороны есть пара кармашков – эллиптичный и сферический. Они разделены гребнем, немного ниже от него есть проход, от которого берет начало проток преддверия, нем находится проход эндолимфы. В тыльном отделе сферического кармана есть специальная ямка, где расположен закрытый конец водопровод улитки. В эллиптичный карман проявляется ход полукружных каналов;
- Полукружные каналы – в сумме 3, боковой, сагиттальный, фронтальный в форме дуг. Начало и конец отдельного завершается в маточке, на хвостике ампула, небольшое расширение. Один лежит горизонтально, по отношению к двум иным (вертикальны). В полукружном канале костного лабиринта определяют пару ножек, одну простую, а противоположная обладает на конце ампулой (расширением) – ампулярная костяная ножка. Обычные ноги фронтального и тыльного трактов соединены и создают большую и совместную. Получается, в эллиптичный карман преддверия раскрывается не шесть, а всего лишь пять ходов. Первый полукружный канал выпячивается вверх, поэтому на пирамиде височной кости имеется дугообразный бугорок;
- Улитка костного лабиринта – как в названии выглядит подобно панцирю у представителя фауны - улитка. Закрученная завитушка, аккуратно сужается оборотами вокруг твердого центра. Внутри заполнена жидкостью.
Все части и отделы внутреннего уха взаимодействуют и обитают в обособленной твердой костяной структуре.
Перепончатый лабиринт, структура
Дублирует каркас костного лабиринта, и от этого содержит преддверие, улитковый и полукружные протоки.
- Преддверие перепончатого лабиринта – составляет два мешка, лежащих в эллиптичной и сферической ямках преддверия костного лабиринта. Они связываются через узкий проток, где берет начало эндолимфатический канал. Эллиптичный мешочек, иначе называют маточкой. Здесь находится пять ходов полукружных протоков. В отдельной «маленькой» полости есть белые пятна, состоящие из чувствительных клеток, они контролируют прямые и ровные смещения головы;
- Полукружные протоки – подобные костяным трактам также содержат ампулы, только перепончатые. Со скрытой стороны этих расширений лежат чувствительные клетки (волосковые), находится ампулярный гребешок, функции которого регистрация смещение головы в пространстве. Возбуждения, фиксированные с гребешка, пятен, проводятся к преддверно-улитковому нерву, он напрямую связан с мозжечком;
- Улитковый проток
– пристроился на глубине спирального канала костяной улитки. Точка происхождения и завершения - слепой конец. Внутри выпячивается выступ, делящий улитка на две части:
1. Барабанную лестницу – взаимодействует со средним ухом, благодаря, отверстию улитки;
2. Лестницу преддверия – 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.
На глубине протока, по стенке, проходит 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, чувствующие смещение перилимфы, возникающее при подергивании стремени в просвете преддверия. Волны передвигаются от лестницы преддверия, к барабанной, достигают добавочную барабанную перепонку.
Перемещение перилимфы, а вследствие, и эндолимфы приводят к работе звуковоспринимающего аппарата (сенсорные, волосковые клетки), его функции - превращение колебания в импульс. После долгого путешествия попадает в слуховые ядра, после в кору головного мозга.
Физиология восприятия человеком звука
Звуковые колебания, пролетают через наружное ухо, двигают, попавшуюся на пути барабанную перепонку. После чего, задействуются косточки среднего уха, уже в увеличенном состоянии переходят 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 проводится 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 движение;
Вестибулярный аппарат внутреннего уха человека
Эллиптичный и сферический мешки преддверия во внутреннем ухе человека, содержат на скрытой стенке множественные пятна - отолитовый аппарат. Внутри него желеобразная жидкость, поверх нее располагаются отолиты (кристаллы) и рецепторные клетки, от них отходят волоски.
Функции отолитов - постоянное давление на клетки, и от сдвижения тела, сгибаются отдельные волоски, благодаря чему, создается возбуждение, посылающееся в продолговатый мозг, который регулирует и при необходимости нормализует состояние.
Полукружные каналы (костного и перепончатого лабиринта) – обладают растяжением – ампула, на ее внутренней поверхности находятся чувствительные клетки, в полости протекает эндолимфа.
В результате, ускорения, замедления движения и вообще, передвижения тела, жидкость раздражает клетки, а они в свою очередь посылают импульс головному мозгу. А за счет того, что каналы расположены взаимно перпендикулярно друг к другу, регистрируется любое изменение.
Тесно взаимодействует с вегетативной нервной системой. Ввиду этого при его возбуждении возникают различные реакции типа: понижения или повышения артериального давления, учащения дыхания, увеличение работы слюнных и прочих пищеварительных желез и другое.
Уважаемые читатели блога , если у вас есть интересные факты или истории о строении внутреннего уха, оставляйте комментарии или отзывы ниже. Кому то это очень пригодиться!