Слуховой анализатор

Слуховой анализатор – совокупность механических, рецепторных и нервных структур, воспринимающих и анализирующих звуковые колебания

• Орган слуха воспринимает механическую энергию колебаний воздуха, трансформируя её в электрические потенциалы (нервные импульсы)

• Орган слуха и равновесия ( вестибулярный аппарат ) у человека объединены между собой в единую сложную систему перепончатого лабиринта

Периферический отдел слухового анализатора

• Состоит из трёх частей : наружного , среднего и внутреннего уха

Наружное ухо

• Представлен ушной раковиной и наружным слуховым проходом

• Ушная раковина – свободно выступающая на поверхности головы складка кожи с эластическим хрящём внутри (имеет рудиментарные мышцы, хорошо выраженные у животных, поворачивающие ушную раковину в направлении звука)

• Наружный слуховой проход – узкая трубка в височной кости, длинной 35 мм, выстланная кожей с волосками, в которой находятся железы, выделяющие ушную серу ( волоски и сера предохраняют ухо от загрязнений и препятствует высыханию барабанной перепонки )

  • Серные железы являются видоизменением потовых желёз, секрет которых имеет бактерициды

Функции наружного уха – 1. Улавливание звуковых колебаний и направление их к барабанной перепонке - 2. Защита барабанной перепонки от загрязнений, воды, бактерий и высыхания

• Наружный слуховой проход закрыт барабанной перепонкой, которая отделяет наружное ухо от среднего

Барабанная перепонка - тонкая (0,1 мм) фиброзная пластинка овальной формы (диаметр -11 мм), стоящая наклонно в наружном слуховом проходе, втянутая внутрь барабанной полости; снаружи покрыта истончённой кожей а изнутри – слизистой оболочкой

Функции барабанной перепонки – передача звуковых волн к слуховым косточкам среднего уха

• Барабанная перепонка не имеет собственных колебаний и не резонирует дошедшие звуковые колебания точно передавая их силу и частоту

• При очень сильных звуках мышцы барабанной полости сокращаются, натяжение барабанной перепонки возрастает , в связи с чем сила передаваемого звука уменьшается

• В случае повреждения барабанной перепонки или даже полного удаления её слух лишь снижается , но не утрачивается полностью

Среднее ухо (барабанная полость)

• Лежит внутри пирамиды височной кости

• Заполнено воздухом и сообщается с носоглоткой через трубку, длиной 3,5 см. и диаметром 2 мм – евстахиеву трубу

Функция евстахиевой (слуховой) трубы – выравнивание давления по обе стороны барабанной перепонки (защита барабанной перепонки от разрыва при резком увеличении наружного давления)

• Эффект выравнивания давления в ушах многим знаком по неприятным ощущениям заложенности в ушах во время взлёта самолёта, требующий сглатывания воздуха, давление которого по евстахиевой трубе поступает к барабанной перепонке о стороны среднего уха, снимая ощущение заложенности в ушах. По этой же причине рекомендуется открывать рот при выстрелах из орудий , в противном случае воздушная волна разорвёт барабанную перепонку, вызвав контузию и снижение слуха, но не глухоту

• При сильном сморкании во время насморка частички слизи с инфекцией попадают в среднее ухо, вызывая его воспаление – отит, часто переходящий в хроническую форму и крайне тяжело поддающийся лечению

• Обычно слуховая труба закрыта и открывается во время глотания

• Внутри барабанной полости расположены три слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко, образующие систему рычагов (барабанная полость и слуховые косточки покрыты слизистой оболочкой с мерцательным эпителием)

• Рукоятка молоточка прикреплена к барабанной перепонке, а его головка сочленена с наковальней, отросток которой сочленяется с гоовкой стремечка, основание которого соединяется с овальным окном преддверия улитки внутреннего уха

• Функции слуховых косточек – передача и усиление силы звуковых колебаний в 40 - 60 раз колебаний барабанной перепонки на мембрану овального окна внутреннего уха (этому способствует специальные рычажные сочленения слуховых косточек)

- При обызвествлении этих сочленений развивается ослабление слуха и глухота ( например именно это явилось причиной глухоты великого композитора Л. В. Бетховена )

Внутреннее ухо

• Располагается в пирамиде височной кости

• Включает костный лабиринт, представляющий собой сложно устроенные каналы

• Внутри костного лабиринта, как в футляре, находится перепончатый лабиринт, повторяющий форму костного лабиринта. Между костным и перепончатым лабиринтом имеется узкое пространство, заполненное жидкостью – перилимфой.

• Перепончатый лабиринт – это замкнутая система полостей и каналов также заполненная жидкостью –эндолимфой

• Костный лабиринт состоит из трёх отделов : преддверия, улитки и полукружных каналов (органа равновесия)

Преддверие занимает центральное положение и сообщается сзади с полукружными каналами и с улиткой спереди

• На стенке, обращённой к барабанной полости, имеется перепончатое овальной окно, в которое вплетено стремечко

• Ниже, под овальным окном, у начала канала улитки располагается тоже перепончатое круглое окно

Улитка

• Улитка – это костный канал 35 мм , образующий 2,5 завитка вокруг стержня; стержень состоит из губчатой костной ткани, между пластинами которой расположены нервные клетки, образующие спиральный ганглий

• Перепончатый канал улитки разделён двумя мембранами – более тонкой вестибулярной и более плотной упругой - основной (базиллярной) на три канала – верхний, средний и нижний

• Верхний канал носит название вестибулярной лестницы и начинается от овального окна и продолжается до вершины улитки, где через отверстие сообщается с нижним каналом – барабанной лестницей, которая начинается в области круглого окна. Оба эти канала заполнены перилимфой

• Средний канал – средняя лестница (улиточный ход) заполнен эндолимфой и не сообщается с полостью других каналов

• Внутри среднего канала на подвижной основной мембране располагается звуковоспринимающий аппарат – кортиев орган

Кортиев орган – звуковоспринимающий аппарат среднего канала улитки внутреннего уха

Строение кортиевого органа

• Основная (базиллярная) мембрана состоит из основного вещества и коллагеновых волокон – струн, натянутых внутри среднего канала. У основания улитки струны более короткие и натянуты сильнее и по направлению к вершине их длина увеличивается ( общее число волокон – около 24 тыс. )

• На волокнах расположены рецепторные клетки с волосками – микроворсинками (волосковые клетки), соединённые с отростками слухового нерва – это и есть рецепторные клетки кортиевого органа

• Основная мембрана образует неподвижный вырост – студенистую покровную (текториальную) мембрану, « нависающую» над рецепторными волосковыми клетками не касаясь их

Функции кортиевого органа – звуковая рецепция т. е. трансформация механической энергии колебаний воздуха в электрические потенциалы (нервные импульсы)

Восприятие звуковых колебаний

• Ушная раковина улавливает звуки и направляет их в наружный слуховой проход. Звуковые волны вызывают колебания барабанной перепонки, которые от неё предаются по системе рычагов слуховых косточек (молоточек, наковальня, стремечко) на мембрану овального окна, от неё на перилимфу верхнего (вестибулярная лестница) и нижнего (барабанная лестница) канала внутреннего уха. Колебания перилимфы передаются на эндолимфу среднего канала и приводят в движение основную мембрану, где расположен кортиев орган. При этом начинают колебаться волокна (нити, струны) основной мембраны и волоски рецепторных клеток касаются покровной (текториальной) мембраны и деформируются. При контакте в рецепторах возникает возбуждение, предающееся волокнам слухового нерва, которые образуют синапсы на рецепторных клетках

• При низких звуках эндолимфа вызывает колебания длинных нитей верхушки улитки, а при высоких - коротких нитей у основания, при этом громкость звука кодируется амплитудой колебания нитей кортиевого органа и силой контакта волосковых клеток с покровной мембраной.. Звуки разной тональности вызывают резонирующие колебания разных участков нитей кортиевого органа улитки (резонансная теория слуха Г. Гельмгольца)

• Резонирующим субстратом служит не волокно основной мембраны, а столб эндолимфы определённой длины: чем выше звук, тем меньше длина колеблющегося столба эндолимфы в канале улитки и тем ближе к основанию улитки и овальному окну. При звуках низкой частоты столб колеблющейся эндолимфы удлиняется, вызывая колебания большего числа нитей на вершине улитки и раздражение определённых нейронов коры головного мозга

• Колебания перилимфы и эндолимфы возможно благодаря наличию круглого окна у основания нижнего канала (барабанной лестницы); при его отсутствии эти колебания стали бы невозможны, вследствие несжимаемости жидкости

Схема основных принципов функционирования слухового аппарата

• Звуковые волны --- колебания барабанной перепонки --- движения слуховых косточек --- колебания мембраны овального окна --- колебания перилимфы верхнего и нижнего каналов улитки --- колебания эндолимфы среднего канала --- резонирующие колебания нитей кортиевого органа основной мембраны --- контакт волосков рецепторных клеток с покровной мембраной --- генерация электрических потенциалов в мембране рецепторных (волосковых) клеток

• Человек воспринимает звуки с частотой 16 – 20 000 Гц ( звуки речи имеют частоту 150 – 2500 Гц; к старости человек воспринимает звуки только до 5 000 Гц; собаки воспринимают до 80 000 Гц, кошки – до 70 000 Гц )

• Если звуковой раздражитель действует на слух длительное время (часами), то слуховая чувствительность понижается в связи с перенапряжением слуховых рецепторных клеток, наступает утомление, т. е. временное функциональное нарушение чувствительности слухового анализатора и вредно действует на психику человека, вызывая психо-эмоциональный стресс

Проводящий отдел слухового анализатора (афферентное звено )

• Информация от волосковых клеток кортиевого органа передаётся по дендритам в нейроны, образующие спиральный ганглий стержня улитки. От спирального ганглия аксон в составе слухового (улиткового) нерва направляется к стволу мозга ( промежуточному мозгу ), где происходит переключение на следующие нейроны, отростки которых идут в височный отдел коры больших полушарий

• Общая схема проведения слуховой информации следующая : волосковые клетки кортиевого органа --- биполярный нейрон спирального ганглия --- нейрон таламуса промежуточного мозга --- нейрон височной доли коры больших полушарий

• Большинство слуховых путей перекрещивается на уровне ствола мозга

Корковый отдел слухового анализатора – височные доли коры больших полушарий

В слуховой зоне коры нервные импульсы от кортиевого органа декодируются в слуховые ощущения

Гигиена слуха

1. Профилактика травм органов слуха

2. Защита органов слуха от чрезмерной силы или продолжительности звуковых раздражений – т. н. «шумового загрязнения», особенно в условиях шумного производства, городского и бытового шума; осуществляется с помощью специальных наушников или звукоизолирующих материалов

3. Регулярная очищение наружного слухового прохода от ушной серы с накопившейся грязью ( только не острыми предметами - спичками и т. п. )

4. Открывать рот при взрывах или выстрелах из орудий для профилактики разрыва барабанной перепонки

5. При любых нарушениях слуха обращаться к специалистам (не заниматься самолечением)