какую функцию выполняют слуховые косточки
Какую функцию выполняют слуховые косточки
Воздушная полость среднего уха соединяется евстахиевой трубой с носоглоткой, что позволяет выравнивать давление в среднем ухе по атмосферному давлению (соприкасающиеся стенки евстахиевой трубы раскрываются при глотательных движениях). В полости среднего уха имеются три подвижно сочлененные слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко), служащие для передачи колебаний от барабанной перепонки к овальному окну, которое ведет в вестибулярную часть внутреннего уха. Рукоятка молоточка прикреплена к барабанной перепонке, а основание стремечка закрывает овальное окно, подвижную связь между ними обеспечивает наковальня (рис. 17.13).
Рис. 17.13. Среднее и внутреннее ухо.
A. Строение среднего и внутреннего уха: колебания барабанной перепонки сообщаются слуховым косточкам, которые передают их во внутреннее ухо через овальное окно.
Б. Улитка показана в развернутом виде: колебания перилимфы вестибулярной лестницы сообщаются через геликотрему перилимфе барабанной лестницы, заставляя колебаться основную мембрану.
B. Поперечный разрез кортиева органа: 1) вестибулярная лестница; 2) барабанная лестница; 3) средняя лестница (перепончатый канал улитки); 4) вестибулярная мембрана; 5) основная мембрана; 6) покровная пластинка; 7) волосковые клетки; 8) первичные сенсорные нейроны.
Колебания барабанной перепонки сообщаются молоточку, рукоятка которого в полтора раза длиннее отростка наковальни; благодаря этому создается рычаг, повышающий силу колебаний стремечка. Увеличение силы колебаний необходимо для их передачи из воздушной среды среднего уха в заполненную жидкостью полость внутреннего уха. Решению этой задачи способствует и большая площадь барабанной перепонки по сравнению с площадью овального окна, соотносящихся между собой как 20:1.
При высоких значениях звукового давления амплитуда колебаний слуховых косточек уменьшается вследствие рефлекторного сокращения двух мышц, прикрепленных к рукоятке молоточка и стремечку. При сокращении одной из них (m. tensor tympani) увеличивается натяжение барабанной перепонки, что ведет к уменьшению амплитуды ее колебаний, а сокращение другой мышцы (m. stapedius) ограничивает колебания стремечка. Эти мышцы участвуют в приспособлении слуховой системы к звукам высокой интенсивности и начинают сокращаться примерно через 10 мс после начала действия звука, превышающего 40 дБ.
Какую функцию выполняют слуховые косточки
Площадь подножной пластинки составляет около 3,2 мм2. Она имеет неравномерную толщину — от 0,2 до 0,4 мм. Форма пластинки несколько напоминает подошву человека, верхний край ее несколько вогнут, нижний — выпуклый. Основу подножной пластинки составляет кость, которая с боков покрыта тонким слоем хряща. Таким же слоем хряща покрыты края овального окна. Между этими хрящевыми прослойками помещается круговая связка.
К верхнему полюсу овального окна нередко тянется щель в костной лабиринтной капсуле, заполненная соединительной тканью fissura ante fenestram (Siebenmann). В области этой щели наиболее часто образуются отосклеротические очаги.
Мышца, натягивающая барабанную перепонку, длиной около 2 см, берет свое начало от хрящевой части евстахиевой трубы, проходит выше мыса и затем оканчивается сухожилием, которое, перекидываясь через processus coch-leariformis, поворачивается под прямым углом и прикрепляется к внутренней стороне шейки молоточка. В ней имеются гладкие и поперечнополосатые мышечные волокна. Она связана генетически с мышцами неба (одновременная судорога). Двигательную иннервацию мышца получает от III ветви тройничного нерва (через ушной ганглий).
Стремянная мышца также содержит гладкие и поперечнополосатые мышечные волокна. Она иннервируется веточкой лицевого нерва. Обе слуховые мышцы снабжаются вегетативными волокнами, парасимпатическими из gangl. geniculi, симпатическими из plexus caroticus.
Важнейшее значение цепи слуховых косточек для слуха заключается в том, что благодаря ей совершается контакт между большой поверхностью барабанной перепонки и подножной пластинкой стремени, благодаря чему происходит не только передача звуковых колебаний, но и их трансформация. Эту пассивную функцию называют эффектом колумеллы, так как она может осуществляться даже одной косточкой, — она более существенна, чем рычажное действие косточек. Перерыв цепи косточек при сохранности барабанной перепонки сильно отражается на слуховой функции (потеря до 60 дб).
На значение слуховых косточек как рычажной системы обратил внимание Гельмгольц. Осью, вокруг которой происходит рычажное движение, он считал линию, соединяющую короткий отросток наковальни и переднюю связку молоточка. При этом движение конца длинного отростка наковальни уменьшено по сравнению с экскурсией рукоятки молоточка в 1,3 раза. Таким образом, благодаря рычажному действию получается увеличение давления в 1,3 раза, что соответствует прибавке в силе звука на 2,5 дб.
Колебания стремени.
А—при обычных звуках ocl вращения (вертикальная) находится у заднего полюса подножной пластинки; Б — при очень интенсивных звуках стремя производит колебания вокруг оси, расположенной более горизонтально, идущей по длиннику подножной пластинки. Экскурсии стремени благодаря этому уменьшаются
В дальнейшем исследователи в основном подтвердили эти данные, но указывали на то, что косточки производят более сложные движения, чем предполагалось раньше. Так, например, движение подножной пластинки не является поршнеобразиым, а совершается вокруг вертикальной оси, которая проходит у заднего полюса овального окна. Схематически можно представить это движение, если сравнить подножную пластинку с подошвой ноги, где пятка является задним полюсом. Притоптывание ногой, когда пятка остается в соприкосновении с почвой, с большой точностью воспроизводит движения подножной пластинки.
Вторую поправку необходимо сделать при рассмотрении действия сильных звуков. При этом несколько меняется ось вращения и, кроме того, в суставе молоточка с наковальней происходит смещение между головкой молоточка и телом наковальни, что уменьшает движение длинного отростка кнутри, т. е. ослабляется передача звука.
Следует иметь в виду, что плюс и минус давления не производят одинакового эффекта на движение барабанной перепонки. Движения в сторону слухового прохода (при отрицательном давлении) совершаются более легко и их размах больше, чем движения внутрь. Поэтому при сильных звуках размах движения наковальни отстает от движения рукоятки молоточка. Кроме того, подножная пластинка меняет свое движение и начинает колебаться вокруг оси, которая лежит в горизонтальной плоскости и идет параллельно длиннику подножной пластинки. Ввиду этого объем лимфы, вгоняемой в лестницу преддверия, при каждом толчке уменьшается.
Резистентность круговой связки также выполняет защитную роль.
Не трудно видеть, что структура цепи косточек и конструкция их суставов предохраняют рецепторный аппарат от повреждения слишком интенсивными звуками.
Таким образом, коэффициент усиления складывается в нормальных условиях из величины отношений площади барабанной перепонки и подножной пластинки и рычажного действия слуховых косточек — в децибелах это выражается примерно так: 23,5+2,5 = в среднем 26 дб. Эти исчисления были проверены в опыте Бекеши. Он воспользовался свежим препаратом уха человека и воздействовал звуком с одной стороны на барабанную перепонку, а с другой — на подножную пластинку со стороны преддверия лабиринта.
Для того чтобы подкожная пластинка оставалась неподвижной, снутри на нее приходилось давать давление в 15—20 раз более значительное, чем на барабанную перепонку, что соответствует усилению в 23—26 дб. Эти результаты достигались звуками до 2000 гц. При более высоких звуках коэффициент увеличения меньше.
Эти данные подтверждаются клиническими наблюдениями. При полном разрушении барабанной перепонки или удалении ее вместе с косточками при радикальной операции уха поражение слуха достигает примерно 30 дб.
Такой же уровень слуха обычно бывает после успешно проведенной фенестрации лабиринта при отосклерозе, так как при этой операции трансформационный механизм не восстанавливается. Звуковая волна попадает на новое окно с обычным давлением. Разница в давлении на оба функционирующих окна (в полукружном канале и круглом) создается в результате экранирования круглого окна барабанной перепонкой. Таким образом, значение экранирования растет по мере того, как уменьшается действие трансформации.
Поэтому нарушение целости барабанной перепонки у больного, которому произведена фенестрация лабиринта, резко ухудшает слух. Наконец, цепь слуховых косточек выполняет еще одну важную роль. Ввиду акустического сопротивления звуковой волне, которое она оказывает благодаря своей массе и трению, цепь косточек способствует сдвигу фазы, с которой звук достигает внутреннего уха.
Строение, функции и особенности органа слуха человека
Полезные статьи и актуальная информация от специалистов по слуху «Аудионика»
Ухо человека – сложный орган, который помогает поддерживать связь с внешним миром и дает человеку информацию о его расположении и перемещении в пространстве. Оно состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего. Уникальное строение органа слуха обеспечивает: прием, передачу звука и преобразование энергии колебания в нервный импульс.
Строение органа слуха
Звуки окружают человека с самого рождения. Выделяются 3 отдела органа слуха:
Наружное ухо – видимая часть органа. Оно представлено ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Раковина – хрящ воронковидной формы, покрытый кожей. На ее поверхности находятся разные образования: ямки, завитки, возвышенности. Они помогают улучшать качество звука, делают его более громким и направляют в слуховой проход.
К раковине присоединяются волокна ушных мышц. В процессе эволюции человек утратил возможность «шевелить ушами», чтобы точнее локализовать звуки, эти мышцы работают у редких «счастливчиков». Кожный покров раковины имеет сальные и потовые железы.
Описывая строение органа слуха, анатомы указывают, что наружная часть канала имеет хрящевые стенки, а контактирующая со средним ухом – костные. Структуры среднего и внутреннего уха располагаются в теле височной кости.
Среднее ухо представлено полостью, объем которой составляет чуть более 1 кубического сантиметра. В ней расположены три маленькие слуховые косточки, которые соединены между собой в цепочку:
Они названы так по своему сходству с предметами обихода. Стремечко соединяется с окном преддверия. Среднее ухо также связано с носоглоткой посредством евстахиевой трубы.
Внутреннее ухо – самое причудливое образование органа слуха человека. Оно состоит из:
Что такое орган слуха и равновесия
Ухо человека отвечает не только за восприятие и дальнейшую передачу звуковой информации. Внутреннее ухо относится к органу слуха и равновесия. Это сложное образование, в котором волна механических колебаний, как морской прибой, распространяется в лимфатической жидкости и колышет отростки нервных клеток, формируя электрический импульс. Этот сигнал несет информацию о громкости, продолжительности, высоте звука в мозг.
Другая часть внутреннего уха – орган равновесия (вестибулярный аппарат). Он состоит из: преддверия, находящихся в нем трех полукружных каналов, маточки и мешочка. Преддверие – полость округлой формы с диаметром около 5 мм. Оно находится между каналами и улиткой. Каналы взаимно перпендикулярны и в месте соединения с преддверием имеют расширения – ампулы. Каналы заполнены эндолимфатической жидкостью.
Маточка и мешочек – поля нервных клеток, которые воспринимают различные раздражения. Смена положения тела регистрируется рецепторами маточки и вызывает рефлекторную реакцию мышц, помогая человеку сохранять равновесие. Вибрация улавливается окончаниями мешочка.
От органа в головной мозг идет преддверно-улитковый нерв.
Функции органа слуха
Говоря о функциях органа слуха, физиологи описывают их в соответствии с анатомическими образованиями. Так для каждого отдела есть свои специфические задачи:
Функции слуха эволюционно тесно связаны с оповещением об опасности и коммуникациями в сообществе. Чтобы надолго сохранить способность слышать долго, необходимо соблюдать простые правила профилактики снижения слуха.
Особенности органа слуха
Органы слуха у человека парные. Что это означает? Человек может слушать одновременно правым и левым ухом. Бинауральный слух дает больше информации о звуке и усиливает его при определенных условиях.
Если источник механических колебаний находится на одинаковом расстоянии от правого и левого уха, громкость сигнала увеличивается на 50%. Значит, при одностороннем нарушении компенсация с помощью слухового аппарата даже небольшой мощности существенно улучшает качество жизни.
Это помогает избегать опасности (например, приближающегося автомобиля) и выделять полезные звуки из всего фонового шума, беседуя с одним человеком в шумном помещении.
При возникновении любых проблем со слухом, необходимо срочно пройти диагностику слуха на профессиональном оборудовании. Если обратиться за помощью вовремя, то появляется шанс на полное восстановление слуха.
Удивительные возможности слуха человека
Особые возможности связаны с адаптацией органа слуха и коркового отдела анализатора при травме, одновременном воздействии нескольких звуковых волн способностью «достраивать» разговор на основе имеющегося опыта.
Развитие височных областей коры мозга происходит постепенно в ответ на сигналы извне. Физиология органа слуха такова, что при повреждении коркового отдела анализатора окружающие нейроны могут взять на себя «обязанности» погибших клеток. Это явление носит название нейропластичность. Ее запас особенно велик у детей в раннем возрасте, что говорит о важности слуховой стимуляции для развития мозга и слуха.
Взрослые люди не обладают такой способностью, но опыт общения позволяет им восполнять информацию, которая теряется при разговоре – например, при плохой телефонной связи, беседе в шуме. Это достигается за счет усиленной работы нейронов височных областей и приводит к быстрому утомлению.
А как реагирует ухо на очень громкие звуки? Доказано, что после воздействия таких сигналов у человека развивается временное снижение слуховой чувствительности. Это так называемое постстимульное утомление. Для полного восстановления требуется до 16 часов. Такой механизм должен защищать орган слуха от повреждения, но люди, долго слушающие громкую музыку, непроизвольно «делают погромче» и вредят здоровью.
Звуки-фантомы – еще один феномен, описывающий работу органа слуха. Порой человек «слышит» низкие звуки, хотя в действительности их нет. Особенность колебаний мембраны улитки приводит к «появлению» звуков низкой частоты, в то время как источника сигнала отсутствует. Такие колебания, особенно громкие, обладают интересной способностью маскировать звуки высокой частоты до их полного исчезновения.
Органы слуха – сложные и хрупкие образования. Внимательное отношение к их состоянию позволит сохранить здоровье и предотвратить развитие ряда тяжелых заболеваний.
Орлова Наталья Михайловна
Более 7000 подобранных и настроенных аппаратов. Участник Международного семинара аудиологов в Дании.
Какую функцию выполняют слуховые косточки
Среднее ухо, auris media, состоит из барабанной полости и слуховой трубы, сообщающей барабанную полость с носоглоткой.
Барабанная полость, cavitas tympanica, заложена в основании пирамиды височной кости между наружным слуховым проходом и лабиринтом (внутренним ухом). Она содержит цепь из трех мелких косточек, передающих звуковые колебания от барабанной перепонки к лабиринту.
Барабанная полость имеет очень небольшую величину (объем около 1 см 3 ) и напоминает поставленный на ребро бубен, сильно наклоненный в сторону наружного слухового прохода. В барабанной полости различают шесть стенок:
1. Латеральная стенка барабанной полости, paries membranaceus, образована барабанной перепонкой и костной пластинкой наружного слухового прохода. Верхняя куполообразно расширенная часть барабанной полости, recessus membranae tympani superior, содержит две слуховые косточки; головку молоточка и наковальню. При заболевании патологические изменения среднего уха наиболее выражены в этом recessus.
2. Медиальная стенка барабанной полости прилежит к лабиринту, а потому называется лабиринтной, paries labyrinthicus. В ней имеются два окна: круглое, окно улитки — fenestra cochleae, ведущее в улитку и затянутое membrana tympani secundaria, и овальное, окно преддверия — fenestra vestibuli, открывающееся в vestibulum labyrinthi. В последнее отверстие вставлено основание третьей слуховой косточки — стремени.
3. Задняя стенка барабанной полости, paries mastoideus, несет возвышение, eminentia pyramidalis, для помещения m. stapedius. Recessus membranae tympani superior кзади продолжается в пещеру сосцевидного отростка, antrum mastoideum, куда готкрываются воздушные ячейки последнего, cellulae mastoideae.
Antrum mastoideum представляет небольшую полость, вдающуюся в сторону сосцевидного отростка, от наружной поверхности которого она отделяется слоем кости, граничащим с задней стенкой слухового прохода тотчас позади spina suprameatica, где обыкновенно и производится вскрытие пещеры при нагноениях в сосцевидном отростке.
4. Передняя стенка барабанной полости носит название paries caroticus, так как к ней близко прилежит внутренняя сонная артерия. В верхней части этой стенки находится внутреннее отверстие слуховой трубы, ostium tympanicum tubae auditivae, которое у новорожденных и детей раннего возраста широко зияет, чем объясняется частое проникновение инфекции из носоглотки в полость среднего уха и далее в череп.
5. Верхняя стенка барабанной полости, paries tegmentalis, соответствует на передней поверхности пирамиды tegmen tympani и отделяет барабанную полость от полости черепа.
6. Нижняя стенка, или дно, барабанной полости, paries jugularis, обращена к основанию черепа по соседству с fossa jugularis.
Слуховые косточки: Молоточек, malleus; Наковальня, incus; Стремя, stapes. Функции косточек.
Находящиеся в барабанной полости три маленькие слуховые косточки носят по своему виду названия молоточка, наковальни и стремени.
1. Молоточек, malleus, снабжен округлой головкой, caput mallei, которая при посредстве шейки, collum mallei, соединяется с рукояткой, manubrium mallei.
2. Наковальня, incus, имеет тело, corpus incudis, и два расходящихся отростка, из которых один более короткий, crus breve, направлен назад и упирается в ямку, а другой — длинный отросток, crus longum, идет параллельно рукоятке молоточка медиально и кзади от нее и на своем конце имеет небольшое овальное утолщение, processus lenticularis, сочленяющееся со стременем.
3. Стремя, stapes, по своей форме оправдывает свое название и состоит из маленькой головки, caput stapedis, несущей сочленовную поверхность для processus lenticularis наковальни и двух ножек: передней, более прямой, crus anterius, и задней, более изогнутой, crus posterius, которые соединяются с овальной пластинкой, basis stapedis, вставленной в окно преддверия.
В местах сочленений слуховых косточек между собой образуются два настоящих сустава с ограниченной подвижностью: articulatio incudomallearis и articulatio incudostapedia. Пластинка стремени соединяется с краями fenestra vestibuli при посредстве соединительной ткани, syndesmosis tympano-stapedia.
Слуховые косточки укреплены, кроме того, еще несколькими отдельными связками. В целом все три слуховые косточки представляют более или менее подвижную цепь, идущую поперек барабанной полости от барабанной перепонки к лабиринту. Подвижность косточек постепенно уменьшается в направлении от молоточка к стремечку, что предохраняет спиральный орган, расположенный во внутреннем ухе, от чрезмерных сотрясений и резких звуков.
Цепь косточек выполняет две функции:
1) костную проводимость звука и
2) механическую передачу звуковых колебаний к овальному окну преддверия, fenestra vestibuli.
Мышца напрягающая барабанную перепонку, m. tensor tympani. Стременная мышца, m. stapedius. Функции мышц среднего уха.
Цепь косточек выполняет две функции:
1) костную проводимость звука и
2) механическую передачу звуковых колебаний к овальному окну преддверия, fenestra vestibuli.
Последняя функция осуществляется благодаря связанным со слуховыми косточками и находящимся в барабанной полости двум маленьким мышцам, которые регулируют движения цепи косточек.
Одна из них, m. tensor tympani, заложена в semicanalis m. tensoris tympani, составляющем верхнюю часть canalis musculotubarius височной кости; сухожилие ее прикрепляется к рукоятке молоточка вблизи шейки. Эта мышца, оттягивая рукоятку молоточка, напрягает барабанную перепонку.
При этом вся система косточек смещается внутрь и стремечко вдавливается в окно преддверия. Иннервируется мышца от третьей ветви тройничного нерва посредством веточки n. tensoris tympani.
Другая мышца, m. stapedius, помещается в eminentia pyramidalis и прикрепляется к задней ножке стремени у головки. По функции эта мышца является антагонистом предыдущей и производит обратное перемещение косточек в среднем ухе, в направлении от окна преддверия. Свою иннервацию мышца получает от n. facialis, который, проходя по соседству, дает маленькую веточку, n. stapedius.
В общем же функция мышц среднего уха многообразна:
1) поддержание нормального тонуса барабанной перепонки и цепи слуховых косточек;
2) защита внутреннего уха от чрезмерных звуковых раздражений и
3) аккомодация звукопроводящего аппарата к звукам различной силы и высоты.
Основным принципом работы среднего уха в целом является звукопроводимость от барабанной перепонки к овальному окну преддверия, fenestra vestibuli.
Слуховая труба, или евстахиева, труба, tuba auditiva. Сосуды и нервы среднего уха. Кровоснабжение среднего уха.
Слуховая, или евстахиева, труба, tuba auditiva (Eustachii; отсюда название воспаления трубы — евстахиит), служит для доступа воздуха из глотки в барабанную полость, чем поддерживается равновесие между давлением в этой полости и внешним атмосферным давлением, что необходимо для правильного проведения к лабиринту колебаний барабанной перепонки. Слуховая труба состоит из костной и хрящевой частей, которые соединяются между собой. На месте их соединения (isthmus tubae) канал трубы наиболее узок.
Костная часть трубы, начинаясь в барабанной полости отверстием, ostium tympanicum tubae auditivae, занимает нижний больший отдел мышечно-трубного канала (semicanalis tubae auditivae) височной кости. Хрящевая часть, составляющая продолжение костной, образована эластическим хрящом.
Книзу труба оканчивается на латеральной стенке носоглотки глоточным отверстием, ostium pharyngeum tubae auditivae, причем край хряща, вдаваясь в глотку, образует torus tubarius.
Слизистая оболочка, выстилающая слуховую трубу, покрыта мерцательным эпителием и содержит слизистые железы, glandulae tubariae, и лимфатические фолликулы, которые у глоточного устья скопляются в большом количестве (трубная миндалина). От хрящевой части трубы берут начало волокна m. tensor veli palatini, вследствие чего при сокращении этой мышцы во время глотания просвет трубы может расширяться, что содействует вхождению воздуха в барабанную полость.
Сосуды и нервы среднего уха. Артерии происходят главным образом от a. carotis externa. Многочисленные сосуды проникают в барабанную полость от ее ветвей: от a. auricularis posterior, a. maxillaris, a pharyngea ascendens, а также от ствола a. carotis interna при прохождении ее через свой канал. Вены сопровождают артерии и впадают в plexus pharyngeus, vv. meningeae mediae и v. auricularis profunda.
Лимфатические сосуды среднего уха идут частью в узлы на боковой стенке глотки, частью в лимфатические узлы позади ушной раковины.
Нервы: слизистая оболочка барабанной полости и слуховой трубы снабжается чувствительными ветвями от n. tympanicus, отходящего от ganglion inferius языкоглоточного нерва. Вместе с ветвями симпатического сплетения внутренней сонной артерии они образуют барабанное сплетение, plexus tympanicus. Верхним продолжением его является n. petrosus minor, идущий к ganglion oticum. Двигательные нервы маленьких мышц барабанной полости были указаны при их описании.
Учебное видео по анатомии уха
Редактор: Искандер Милевски. Дата последнего обновления публикации: 8.9.2020