Функции внутреннего уха человека. Причины и последствия заболеваний внутреннего уха. Физиология восприятия человеком звука

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!

Ухо – парный орган, расположенный в глубине височной кости. Строение уха человека позволяет принимать механические колебания воздуха, передавать их по внутренним средам, преобразовывать и передавать в мозг.

К важнейшим функциям уха относится анализ положения тела, координация движений.

В анатомическом строении уха человека условно выделяют три раздела:

• наружное;
• среднее;
• внутреннее.

Раковина уха

Состоит из хряща толщиной до 1 мм, над которым расположены слои надхрящницы и кожи. Мочка уха лишена хряща, состоит из жировой ткани, покрытой кожей. Раковина вогнута, по краю идет валик – завиток.

Внутри нее идет противозавиток, отделенный от завитка вытянутым углублением – ладьей. От противозавитка к слуховому проходу идет углубление, называемое полостью ушной раковины. Впереди ушного прохода выступает козелок.

Слуховой проход

Отражаясь от складок раковины уха, звук перемещается в слуховой 2,5 см в длину, диаметром в 0,9 см. Основой ушного прохода в начальном отделе служит хрящ. Он напоминает формой желоб, открытый вверх. В хрящевом отделе располагаются санториевые щели, граничащие со слюнной железой.

Начальный хрящевой отдел ушного прохода переходит в костный отдел. Проход изогнут в горизонтальном направлении, для осмотра уха раковину подтягивают назад и вверх. У детей – назад и вниз.

Выстлан ушной проход кожей с сальными, серными железами. Серные железы – это видоизмененные сальные железы, продуцирующие . Удаляется она при жевании из-за колебаний стенок слухового прохода.

Оканчивается он барабанной перепонкой, слепо замыкающей слуховой проход, граничит:

• с суставом нижней челюсти, при жевании движение передается на хрящевую часть прохода;
• с ячейками сосцевидного отростка, лицевым нервом;
• со слюнной железой.

Перепонка между наружным ухом и средним – овальная полупрозрачная фиброзная пластинка, размерами 10 мм — длина, 8-9 мм – ширина, 0,1 мм – толщина. Площадь мембраны составляет около 60 мм 2 .

Плоскость мембраны расположена наклонно к оси слухового прохода под углом, втянута воронкообразно внутрь полости. Максимальное натяжение мембраны в центре. За барабанной перепонкой находится полость среднего уха.

Различают:

• полость среднего уха (барабанная);
• слуховая труба (евстахиева);
• слуховые косточки.

Барабанная полость

Полость находится в височной кости, объем ее — 1 см 3 . В ней размещаются слуховые косточки, сочлененные с барабанной перепонкой.

Над полостью помещается сосцевидный отросток, состоящий из воздухоносных ячеек. В нем размещается пещера — воздухоносная клетка, служащая в анатомии уха человека самым характерным ориентиром при проведении любых операций на ухе.

Слуховая труба

Образование длиной в 3,5 см, диаметром просвета до 2 мм. Верхнее ее устье находится в барабанной полости, нижнее глоточное устье открывается в носоглотке на уровне твердого неба.

Состоит слуховая труба из двух отделов, разделенных самым узким ее местом – перешейком. От барабанной полости отходит костная часть, ниже перешейка — перепончато-хрящевая.

Стенки трубы в хрящевом отделе в обычном состоянии сомкнуты, приоткрываются при жевании, глотании, зевании. Расширение просвета трубы обеспечивается двумя мышцами, связанными с небной занавеской. Слизистая оболочка выстлана эпителием, реснички которого движутся к глоточному устью, обеспечивая дренажную функцию трубы.

Мельчайшие косточки в анатомии человека – слуховые косточки уха, предназначаются для проведения звуковых колебаний. В среднем ухе находится цепь: молоточек, стремя, наковальня.

Молоточек прикреплен к барабанной мембране, его головка сочленяется с наковальней. Отросток наковальни соединен со стремечком, прикрепленным своим основанием к окну преддверия, расположенного на лабиринтной стенке между средним и внутренним ухом.

Структура представляет собой лабиринт, состоящий из костной капсулы и перепончатого образования, повторяющего форму капсулы.

В костном лабиринте различают:

• преддверие;
• улитку;
• 3 полукружных канала.

Улитка

Костное образование представляет собой объемную спираль в 2,5 оборота вокруг костного стержня. Ширина основания конуса улитки – 9 мм, высота – 5 мм, длина костной спирали – 32 мм. От костного стержня внутрь лабиринта отходит спиральная пластина, которая делит костный лабиринт на два канала.

У основания спиральной пластинки находятся слуховые нейроны спирального ганглия. В костном лабиринте находится перилимфа и перепончатый лабиринт, наполненный эндолимфой. Перепончатый лабиринт подвешен в костном с помощью тяжей.

Перилимфа и эндолимфа связаны функционально.

• Перилимфа – по ионному составу близка к плазме крови;
• эндолимфа – сходна с внутриклеточной жидкостью.

Нарушение этого равновесия приводит к повышению давления в лабиринте.

Улитка является органом, в котором физические колебания жидкости перилимфы преобразуются в электрические импульсы нервных окончаний черепно-мозговых центров, передающихся в слуховой нерв и в головной мозг. В верхней части улитки находится слуховой анализатор – кортиев орган.

Преддверие

Наиболее древняя анатомически средняя часть внутреннего уха — полость, граничащая с лестницей улитки посредством сферического мешочка и с полукружными каналами. На стенке преддверия, ведущей в барабанную полость, расположены два окна — овальное, прикрытое стремечком и круглое, представляющее собой вторичную барабанную перепонку.

Особенности строения полукружных каналов

Все три взаимно перпендикулярных костных полукружных канала имеют сходное строение: состоят из расширенной и простой ножки. Внутри костных находятся перепончатые каналы, повторяющие их форму. Полукружные каналы и мешочки преддверия составляют вестибулярный аппарат, отвечают за равновесие, координацию, определение положения тела в пространстве.

У новорожденного орган не сформирован, отличается от взрослого рядом особенностей строения.

Ушная раковина

• Раковина мягкая;
• мочка и завиток слабо выражены, формируются к 4 годам.

Слуховой проход

• Костная часть не развита;
• стенки прохода располагаются почти вплотную;
• барабанная мембрана лежит практически горизонтально.

• Размеры почти как у взрослых;
• у детей барабанная перепонка толще, чем у взрослых;
• покрыта слизистой оболочкой.

Барабанная полость

В верхней части полости имеется незаращенная щель, через которую при острых средних отитах инфекция способна проникать в мозг, вызывая явления менингизма. У взрослого эта щель зарастает.

Сосцевидный отросток у детей не развит, представляет собой полость (атриум). Начинается развитие отростка в возрасте 2 лет, заканчивается к 6 годам.

Слуховая труба

У детей слуховая труба шире, короче, чем у взрослых, располагается горизонтально.

Сложно устроенный парный орган принимает колебания звука 16 Гц — 20000 Гц. Травмы, инфекционные заболевания снижают порог чувствительности, приводят к постепенной утрате слуха. Успехи медицины в лечении болезней ушей, слухопротезировании позволяют восстановить слух в самых сложных случаях тугоухости.

Видео об строении слухового анализатора

Ухо можно разделить на три части: наружное, среднее и внутреннее.

Внутреннее ухо - самая отдалённая часть уха, в котором расположены органы сенсорной системы. Он имеет две основные функции:

• Преобразование механических сигналов из среднего уха в электрические импульсы, которые могут передавать информацию через слуховой проход в мозг.
• Для поддержания баланса путём определения положения и движения.

В этой статье мы рассмотрим анатомию внутреннего уха - его расположение, строение и нервно-сосудистую систему.

Анатомическое расположение и строение

Внутреннее ухо расположено в каменистой части височной кости. Оно находится между средним ухом и внутренним звуковым проходом. Внутреннее ухо имеет два основных элемента - костный лабиринт и перепончатый лабиринт.

• Костный лабиринт состоит из серии костных полостей в каменистой части височной кости. Он состоит из улитки, преддверия и трёх полукружных каналов. Между стенками обоих лабиринтов находится небольшая щель, которая содержат жидкость под названием перилимфа.
• Перепончатый лабиринт расположен в костном лабиринте. Он состоит из улитки, полукружных протоков, эллиптического мешочка (utriculus) и сферического мешочка (sacculus). Перепончатый лабиринт заполнен жидкостью, называемой эндолимфой.

Внутреннее и среднее ухо соединяют два отверстия, оба покрыты мембранами. Овальное окно находится между средним ухом и преддверием, тогда как круглое окно отделяет среднее ухо от улитки (scala tympani).

Костный лабиринт

Костный лабиринт представляет собой серию костных полостей в гребне пирамиды височной кости. Он состоит из трёх частей - улитки, преддверия и трёх полукружных каналов.

Преддверие

Преддверие является центральной частью костного лабиринта. Оно имеет общую стенку со средним ухом, на которой находится окно преддверия. В преддверии расположены две части так называемых карманов, сферическое углубление (recessus sphericus) и эллиптическое углубление (recessus ellipticus).

Улитка

В улитке располагается канал перепончатого лабиринта - слуховая часть внутреннего уха. Он скручивается вокруг центральной части кости, называемой стержнем, создавая форму конуса, которая указывает в передне-боковое направление. Ветви из кохлеарной части вестибулокохлеарного нерва находятся в основании стержня.

Выступ кости, расширяясь наружу от стержня, именуемый как спиральная пластинка, прикрепляется к кохлеарному каналу, удерживая его в нужном положении. Наличие кохлеарного канала создаёт две заполненные перилимфой камеры сверху и снизу:

• Вестибулярная лестница улитки (Scala vestibuli): Расположена выше улиткового канала. Как следует из названия, она соединена с преддверием.
• Барабанная лестница улитки (Scala tympani): Расположена ниже кохлеарного канала. Он заканчивается в круглом окне улитки.

Костные полукружные каналы

Всего их три: передний, боковой и задний. Они содержат полукружные протоки, которые, наряду с эллиптическим (utriculus) и сферическими мешочками отвечают за баланс.

Они расположены в верхне-задней части от преддверья под прямым углом друг к другу. Они выпуклы на одном конце, известном как пузырёк или ампула.

Перепончатый лабиринт

Перепончатый лабиринт представляет собой непрерывную сеть туннелей, заполненных эндолимфой. Он лежит в пределах костного лабиринта, в окружении перилимфы. Состоит из улитки, полукружных протоков, эллиптического мешочка (utriculus) и сферического мешочка (sacculus).

Кохлеарный канал расположен внутри улитки и является органом слуха. Полукружные каналы, utriculus и sacculus — это органы баланса.

Кохлеарный канал

Кохлеарный (улитковый) канал расположен в костной структуре улитки и удерживается на месте спиральной пластиной. Он создаёт два канала: над и под ним — лестница преддверия (scala vestibuli) и барабанная лестница (scala tympani) соответственно. Кохлеарный канал может быть изображён треугольной формы:

• Боковая стенка - образована утолщённой надкостницей, известной как спиральная связка.
• Крыша - образована мембраной, которая отделяет канал улитки от вестибулярной лестницы, известная как мембрана Рейсснера.
• Пол - Сформирован мембраной, которая отделяет кохлеарный канал от барабанной лестницы, известной как базилярная мембрана.

В базилярной мембране находятся эпителиальные клетки слуха - кортиев орган . Он воспринимает звуковые вибрации волокон, расположенных во внутреннем ухе, и транспортирует в слуховую зону коры больших полушарий, где и формируются звуковые сигналы. В кортиевом органе зарождается начальное формирование анализа звуковых сигналов.

Saccule и Utricle

Эллиптический мешочек (utriculus) и сферический мешочек (sacculus) — это два мембранных мешочка, которые расположены в преддверии. Самый крупный из них Утрикл, состоит из трёх полукружных канала. Саккула шаровидная по форме, в неё входит кохлеарный канал.

Эндолимфа стекает из саккулы и утрикла в эндолимфатический канал. Он проходит через наружное отверстие водопровода преддверия височной кости к задней её части. Здесь он расширяется до мешочка, где выделяется и поглощается эндолимфа.

Полукружные каналы

У человека по три полукружных канала на каждое ухо. Они имеют дугообразную форму и расположены под прямыми углами друг к другу, два вертикально и один горизонтально.

При движении головы поток эндолимфы в туннеле изменяет скорость и / или направление. Сенсорные рецепторы в ампулах полукружных каналов обнаруживают это изменение и посылают сигналы в мозг, обрабатывая информацию и сохраняя баланс.

Сосудистая сеть

Костный лабиринт и перепончатый лабиринт имеют различные артериальные источники. В костный лабиринт входят три артерии, которые также снабжают височную кость:

• Передняя барабанная ветвь (из верхнечелюстной артерии).
• Каменистая ветвь (от средней менингеальной артерии).
• Шилососцевидная ветвь (из задней ушной артерии).

Мембранный лабиринт снабжается внутренней слуховой артерией, ветвью нижней мозжечковой артерии. Он делится на три ветви:

Кохлеарная ветка - снабжает кохлеарный канал.

Вестибулярные ветви (x2) - снабжают вестибулярный аппарат.

Венозный сток внутреннего уха происходит через лабиринтную вену, которая дренирует в сигмовидный синус или нижний каменистый синус.

Иннервация

Внутреннее ухо иннервируется слуховым нервом (восьмой черепной нерв). Он проникает во внутреннее ухо через внутренний слуховой проход, где разделяется на вестибулярный нерв (ответственный за равновесие) и улитковый нерв (ответственный за слух):

• Вестибулярный нерв расширяется, образуя вестибулярный ганглий, который затем расщепляется на верхнюю и нижнюю части, чтобы снабжать утрикл, саккулу и три полукружных канала.
• Улитковый нерв - входит в стержень улитки (modiolus), а его ветви проходят через пластинку для доставки рецепторов кортиева органа.

Лицевой нерв (7-я пара черепных нервов) также проходит через внутреннее ухо, но не иннервирует ни одну из существующих структур.

Внутреннее ухо располагается в глубине каменистой части пирамиды височной кости, оно занимает маленькое пространство, но включает важные и высокодифференцированные элементы, выполняющие слуховую и вестибулярную функции.

Еще в древние времена за свое загадочное строение внутреннее ухо было названо лабиринтом. Лабиринт состоит из костной и перепончатой частей и двух отделов - переднего и заднего. Передний лабиринт образован улиткой, задний - преддверием и системой полукружных каналов. Через наружную стенку посредством окна улитки и окна преддверия лабиринт сообщается с барабанной полостью.

Наружный полукружный канал способствует сообщению лабиринта с барабанным отделом лицевого нерва, входом в пещеру и пещерой. Через верхний полукружный канал внутреннее ухо контактирует с лабиринтным отделом лицевого нерва и средней черепной ямкой. Посредством заднего полукружного канала лабиринт соседствует с глубокими участками сосцевидного отростка.

Медиальная стенка преддверия формирует дно внутреннего слухового прохода. Здесь структуры лабиринта сообщаются с периневральным и околососудистым пространствами. Через внутренний слуховой проход осуществляется связь лабиринта со структурами мостомозжечкового угла. Посредством водопроводов преддверия и улитки лабиринт контактирует с твердой мозговой оболочкой и субарахноидальным пространством задней черепной ямки.

Костный каркас лабиринта окружен системой воздухоносных клеток, которые сливаясь, образуют лабиринтные пути. Последние связывают структуры лабиринта и среднего уха с глубинными зонами каменистой части пирамиды. Вопрос о клетках лабиринтного тракта имеет важное клиническое значение, и мы рассмотрим его в отдельной статье.

Костный каркас и перилимфатическое пространство лабиринта.

Костный лабиринт образует защитный каркас для важного и более тонкого по своему устройству перепончатого лабиринта. Форма полостей лабиринта неправильная. Компактный слой костной капсулы имеет различную толщину (в среднем до 2,5 мм).

По прочности костная капсула лабиринта уступает зубной эмали, но выше плотности бивня слона. Воспалительные процессы, длящиеся годами, могут привести к полному разрушению структур среднего уха, но вызвать лишь ограниченное повреждение костного каркаса лабиринта.

Костная капсула состоит из трех слоев. Все полости внутри лабиринта выстланы нежным эндоостом; средний слой - энходральный, наружный слой - периостольный. Средний слой капсулы постепенно подвергается окостенению. Но на протяжении всей жизни в нем сохраняются участки хрящевых волокон в виде щелей (тяжей). Они были названы Eckert-Mobius - эмбриональными центрами окостенения.

Такие щели обнаружены у окна преддверия , между нишей окна улитки и ампулой заднего полукружного канала, между верхним полукружным каналом и поддуговой ямкой, а также у основания заднего полукружного канала. Все участки сохранившегося хряща могут служить путями проникновения инфекции в полость черепа.

Отделы костного лабиринта (перилнмфатическое пространство, или цистерна) заполнены прозрачной перилимфой, которая играет роль внеклеточной жидкости. По данным Maggio (1966), в организме человека содержится до 783 мм3 перилимфы.

В перилимфе обнаружено много органических веществ, в ней высока активность ферментов фосформонэстеразы и молочной дегидрогеназы. Как в любой внеклеточной жидкости, в перилимфе преобладают ионы натрия (Na - до 140 ммоль/л. К - до 10 ммоль/л. белка - до 2-4 г/л).

Во внутреннем слуховом проходе перилимфатическое пространство сообщается с периневральным и околососудистым. Через водопровод улитки перилимфатическая цистерна напрямую связана с субарахноидальным пространством головного мозга.

Субарахноидальное пространство располагается между паутинной и мягкой оболочками и содержит спинномозговую жидкость. По составу ликвор отличается от перилимфы (К - до 4 ммоль/л» Na - до 152 ммоль/л, уровень белка - до 0.2-0,5 г/л).

Между перилимфой и спинномозговой жидкостью существует своеобразный «мембранный» барьер. Однако традиционно считают, что перилимфа фильтруется из спинномозговой жидкости, а возможно, из плазмы крови сосудов, проходящих внутри и вокруг улиткового протока.

Внутреннее ухо. Костная полость внутреннего уха, содержащая большое число камер и проходов между ними, называется лабиринтом. Он состоит из двух частей: костного лабиринта и перепончатого лабиринта. Костный лабиринт - это ряд полостей, расположенных в плотной части височной кости; в нем различают три составляющие: полукружные каналы - один из источников нервных импульсов, отражающих положение тела в пространстве; преддверие; и улитку - орган слуха. Перепончатый лабиринт заключен внутри костного лабиринта. Он наполнен жидкостью, эндолимфой, и окружен другой жидкостью - перилимфой, которая отделяет его от костного лабиринта. Перепончатый лабиринт, как и костный, состоит из трех основных частей. Первая соответствует по конфигурации трем полукружным каналам. Вторая делит костное преддверие на два отдела: маточку и мешочек. Удлиненная третья часть образует среднюю (улиточную) лестницу (спиральный канал), повторяющую изгибы улитки (см. ниже раздел УЛИТКА). Полукружные каналы. Их всего шесть - по три в каждом ухе. Они имеют дугообразную форму и начинаются и кончаются в маточке. Три полукружных канала каждого уха расположены под прямыми углами друг к другу, один горизонтально, а два вертикально. Каждый канал имеет на одном конце расширение - ампулу. Шесть каналов расположены таким образом, что для каждого существует противолежащий ему канал в той же плоскости, но в другом ухе, однако их ампулы расположены на взаимнопротивоположных концах. Улитка и кортиев орган. Название улитки определяется ее спирально извитой формой. Это костный канал, образующий два с половиной витка спирали и заполненный жидкостью. Внутри, на одной стенке спирального канала по всей его длине расположен костный выступ. Две плоские мембраны идут от этого выступа к противоположной стенке так, что улитка по всей длине делится на три параллельных канала. Два наружных называются лестницей преддверия и барабанной лестницей, они сообщаются между собой у верхушки улитки. Центральный, т.н. спиральный, канал улитки, оканчивается слепо, а начало его сообщается с мешочком. Спиральный канал заполнен эндолимфой, лестница преддверия и барабанная лестница - перилимфой. Перилимфа имеет высокую концентрацию ионов натрия, тогда как эндолимфа - высокую концентрацию ионов калия. Важнейшей функцией эндолимфы, которая заряжена положительно по отношению к перилимфе, является создание на разделяющей их мембране электрического потенциала, обеспечивающего энергией процесс усиления входящих звуковых сигналов.

СТРОЕНИЕ УЛИТКИ

Лестница преддверия начинается в сферической полости - преддверии, лежащем в основании улитки. Один конец лестницы через овальное окно (окно преддверия) соприкасается с внутренней стенкой заполненной воздухом полости среднего уха. Барабанная лестница сообщается со средним ухом с помощью круглого окна (окна улитки). Жидкость не может проходить через эти окна, так как овальное окно закрыто основанием стремени, а круглое - тонкой мембраной, отделяющей его от среднего уха. Спиральный канал улитки отделяется от барабанной лестницы т.н. основной (базилярной) мембраной, которая напоминает струнный инструмент в миниатюре. Она содержит ряд параллельных волокон различной длины и толщины, натянутых поперек спирального канала, причем волокна у основания спирального канала короткие и тонкие. Они постепенно удлиняются и утолщаются к концу улитки, как струны арфы. Мембрана покрыта рядами чувствительных, снабженных волосками клеток, составляющих т.н. кортиев орган, который выполняет высокоспециализированную функцию - превращает колебания основной мембраны в нервные импульсы. Волосковые клетки связаны с окончаниями нервных волокон, по выходе из кортиева органа образующих слуховой нерв (улитковую ветвь преддверно-улиткового нерва).

Вопрос номер 5. Проводящие слуховые пути и центральная часть слухового анализатора

Воспринимающей частью слухового анализатора является ухо, проводящей - слуховой нерв, центральной - слуховая зона коры головного мозга. Орган слуха состоит их трех отделов: наружного, среднего и внутреннего уха. Ухо включает не только собственно орган слуха, с помощью которого воспринимаются слуховые ощущения, но и орган равновесия, благодаря чему тело удерживается в определенном положении.

Итак, слуховой нерв - проводящая структура нашего уха, образованная нервными волокнами, примыкающими к волосковым клеткам и пронизывающая базилярную мембрану по всей её длине. Отдельные волокна, образующие слуховой нерв, объединяются так, чтобы волокна отходящие от соседних участков базилярной мембраны приходят в соседние точки слуховой коры головного мозга. Подобная организация имеет функциональное значение. Верхушка базилярной мембраны вблизи геликотремы преобразует в нервные импульсы преимущественно низкочастотные сигналы. По мере возрастания частоты сигналов зона их обработки смещается все дальше и дальше к основанию базилярной мембраны, в сторону стремени. Иными словами, организация базилярной мембраны и ее зоны ответственности – частотно специфичны. Подобная пространственно упорядоченная организация нейронных элементов, соответствующая дифференциальному подходу к обработке сигналов разных частот, называется тонотопической организацией. Функционально тонотипическая организация обеспечивает системную обработку информации об аналогичных частотах, представленной в прилегающих друг к другу нейронных структурах. Это значит, что определенная зона слуховой коры избирательно реагирует на определенные частоты. Специфичность реакции на частоту стимула присуща всем уровням аудиальной системы.

Измеряя электрическую активность отдельных волокон слухового нерва свидетельствует о том, что специфичность реакции характерна и для составдяющих его волокон. Хотя многие из них реагируют на разные звуки, преобладают волокна, настроенные на определенную частоту. Соответственно у нас есть не очень большой интервал частот, к которым мы чувствительны.

Из «кривых частотной настройки» можем заключить, что каждому настроенному на определенную частоту нервному волокну соответствует некая частота, чувствительность к которой у того максимальная, т.е. такая волна, интенсивность которой, необходимая для достижения нервным волокном его абсолютного порога, минимальна. Эта частота называется НАИЛУЧШЕЙ или ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ частотой.

Следовательно, при увеличении или уменьшении частоты стимулы по сравнению с наилучшей чувствительность волокна уменьшается и возрастает его абсолютный порог. Рез-ты подобных экспериментов свидетельствуют о том, что слуховой нерв образован волокнами, которые избирательно и точно настроены на все потенциально слышимые частоты.

Центраяльная часть слухового анализатора – слуховая кора головного мозга

Небольшой ряд фактов в виде тезисов:

Слуховая зона коры (в верхней височной извилине) воспринимает информацию от рецепторов органа слуха. Слуховой центр речи, центр Вернике (в основании верхней височной извилины). Зона асимметрична (у правшей – в левом, а у левшей – в правом полушарии). Слуховой центр пения (в верхней височной извилине). Зона асимметрична (у правшей – в левом, а у левшей – в правом полушарии).

слуховая зона мозговой коры , которая лежит главным образом в надвисочной плоскости верхней височной доли, но также распространяется на латеральную сторону височной доли, на большую часть островковой коры и даже на латеральную часть теменной покрышки.

Существуют две отдельные части слуховой коры: первичная слуховая кора и ассоциативная слуховая кора (называемая также вторичной слуховой корой). Первичная слуховая кора непосредственно возбуждается проекциями от медиального коленчатого тела, тогда как ассоциативная слуховая кора возбуждается вторично импульсами из первичной слуховой коры, а также проекциями из таламических ассоциативных зон, прилежащих к медиальному коленчатому телу.

Восприятие частоты звука в первичной слуховой коре. В первичной слуховой коре и ассоциативной слуховой коре обнаружены, по крайней мере, шесть тонотопических карт. В каждой из этих карт высокочастотные звуки возбуждают нейроны у одного конца карты, а низкочастотные звуки - у противоположного конца. В основном, низкочастотные звуки локализуются спереди, а высокочастотные - сзади.

Это справедливо не для всех карт.(Карты – это набор стимулов, если очень по простому) Возникает вопрос: почему слуховая кора имеет так много разных карт? Ответ, вероятно, в том, что каждая из отдельных областей анализирует одно из специфических свойств звука. Например, одна из больших карт в первичной слуховой коре, вероятно, различает сами звуковые частоты и дает человеку физическое ощущение высоты звуков. Другая карта, вероятно, используется для определения направления, откуда исходит звук.

Другие области слуховой коры выделяют особые качества, например внезапное начало звуков, или, возможно, особые модуляции, например выделение звуков определенной частоты из шума.

Диапазон частот, на которые реагирует каждый нейрон слуховой коры, гораздо уже, чем в улитке и релейных ядрах мозгового ствола. Вновь обратившись к рисунку, можно видеть, что базальная мембрана улитки стимулируется звуками всех частот, и такое же широкое звуковое представительство обнаруживается в улитковых ядрах. Однако когда возбуждение достигает мозговой коры, большинство звукочувствительных нейронов реагируют лишь на узкий, а не на широкий диапазон частот.

Следовательно, где-то по пути механизмы анализа «обостряют» реакцию на частоту. Полагают, что причиной этого обостряющего эффекта является главным образом феномен латерального торможения. Это значит, что стимуляция улитки одной частотой тормозит звуковые частоты с обеих сторон этой первичной частоты; причиной являются коллатеральные волокна, ответвляющиеся от первичного сигнального пути и оказывающие тормозное влияние на прилежащие пути. Важность такого эффекта показана также для усиления особенностей соматосенсорных, зрительных и других типов ощущений.

Многие нейроны слуховой коры, особенно в ассоциативной слуховой коре, не просто реагируют на специфические звуковые частоты в ухе. Полагают, что эти нейроны «связывают» разные звуковые частоты друг с другом или звуковую информацию с информацией от других сенсорных областей коры. Действительно, теменная часть ассоциативной слуховой коры частично перекрывает соматосенсорную область II, что, вероятно, обеспечивает возможность ассоциации слуховой информации с соматосенсорной.

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.