Орган слуха человека: строение, функции и значение в социальной жизни. Строение органов слуха

Орган слуха

Ухо человека способно воспринимать звуки с частотой от 10 - 20 колебаний до 15 - 20 тысяч колебаний в секунду. Диапазон звуков, наиболее важных для распознавания речи, находится в пределах от 1 до 3 тысяч колебаний в секунду; к ним ухо максимально чувствительно.

Слуховой нерв составляют примерно 40 тысяч волокон.

В основной мембране кортиева органа насчитывается до 24 тысяч тонких коллагеновых волокон, выполняющих роль резонаторов.

Любой звук вызывает в улитке возникновение электрических потенциалов, так называемых улитковых токов. С помощью специальной аппаратуры эти токи можно улавливать и усиливать. И если затем передать их на мембрану телефона, удается в точности повторить звук, который уловило ухо человека.

Орган слуха - у человека он парный - позволяет воспринимать и анализировать все многообразие звуков внешнего мира. Благодаря слуху человек не только различает звуки, распознает их характер, местонахождение, но и овладевает способностью говорить.

Различают наружное, среднее и внутреннее ухо человека.

Наружное ухо (рисунок I) - звукопроводящая часть органа слуха - состоит из ушной раковины, улавливающей звуковые колебания, и наружного слухового прохода, по которому звуковые волны направляются к барабанной перепонке.

Ушная раковина (1) представляет собой хрящевую пластинку, покрытую надхрящницей и кожей; нижняя ее часть - мочка - лишена хряща и содержит жировую клетчатку. Ушная раковина богато иннервирована: к ней подходят ветви большого ушного, ушно-височного и блуждающего нервов. Эти нервные коммуникации связывают ее с глубокими структурами головного мозга, регулирующими деятельность внутренних органов. К ушной раковине подходят и мышцы: поднимающая, двигающая вперед, оттягивающая назад, но все они носят рудиментарный характер, и человек, как правило, не может активно двигать ушной раковиной, улавливая звуковые колебания, как это делают, например, животные.

Из ушной раковины звуковая волна попадает в наружный слуховой проход (2) длиной 2-Э сантиметра и диаметром около сантиметра. На всем протяжении он покрыт кожей. В ее толще залегают сальные железы, а также серные, выделяющие ушную серу.

Среднее ухо (рисунок II) отделено от наружного барабанной перепонкой (3), образованной соединительной тканью. Барабанная перепонка служит наружной стенкой (а всего стенок шесть) узкой вертикальной камеры - барабанной полости. Эта полость является основной частью среднего уха человека; в ней находится цепочка из трех миниатюрных слуховых косточек, подвижно соединенных между собой суставами. Цепочку поддерживают в состоянии некоторого напряжения две очень маленькие мышцы.

Первая из трех косточек - молоточек (4) - сращена с барабанной перепонкой. Колебания перепонки, возникающие под действием звуковых волн. передаются молоточку, от него второй косточке - наковальне (5), а затем третьей - стремени (6). Основание стремени подвижно вставлено в окошко овальной формы, "вырезанное" на внутренней стенке барабанной полости. Эта стенка (ее называют лабиринтной) отделяет барабанную полость от внутреннего уха. Помимо окна, прикрываемого основанием стремени, в стенке есть еще одно круглое отверстие - окно улитки, закрытое тонкой перепонкой. В толще лабиринтной стенки проходит лицевой нерв.

К среднему уху относится также слуховая, или евстахиева, труба (7). соединяющая барабанную полость и носоглоткой. Через эту трубу длиной 3,5 - 4.5 сантиметра давление воздуха в барабанной полости уравновешивается с атмосферным давлением.

Внутреннее ухо (рисунок III) как часть органа слуха представлено преддверием и улиткой.

Преддверие - миниатюрная костная камера - спереди переходит в улитку (8) - тонкостенную костную трубку, закрученную в спираль. Эта трубка делает два с половиной завитка вокруг костного осевого стержня, постепенно суживаясь к верхушке. По форме она очень напоминает виноградную улитку (отсюда и название).

Высота от основания улитки до ее верхушки составляет 4 - 5 миллиметров. Полость улитки разделена на три самостоятельных канала спиральным костным выступом и соединительнотканой мембраной. Верхний канал, сообщающийся с преддверием, называют лестницей преддверия (9), нижний канал, или барабанная лестница (10). достигает стенки барабанной полости и упирается прямо в круглое окно, закрытое перепонкой. Эти два канала сообщаются между собой через узкое отверстие в области верхушки улитки, Они заполнены специфической жидкостью - перилимфой. которая под действием звука колеблется. Сначала от толчков стремени начинает колебаться перилимфа, заполняющая лестницу преддверия, а затем через отверстие в области -верхушки волна колебаний передается перилимфе барабанной лестницы.

Третий, перепончатый канал (11), образованный соединительнотканой мембраной, как бы вставлен в костный лабиринт улитки и повторяет его по форме. Он тоже заполнен жидкостью - эндолимфой. Мягкие стенки перепончатого канала очень чутко реагируют на колебания перилимфы и передают их эндолимфе. И уже под ее воздействием начинают вибрировать коллагеновые волокна основной мембраны, выступающей в просвет перепончатого канала. На этой мембране расположен собственно рецепторный аппарат слухового анализатора - слуховой, или кортиев орган (12). В рецепторных волосковых клетках аппарата физическая энергия звуковых колебаний преобразуется в нервные импульсы.

К волосковым клеткам подходят чувствительные окончания слухового нерва, которые воспринимают информацию о звуке и по нервным волокнам передают ее дальше, в слуховые центры головного мозга. Высший слуховой центр расположен в височной доле коры больших полушарий: здесь осуществляется анализ и синтез звуковых сигналов.

На этом рисунке показано ухо человека в разрезе

Изображение уха человека

Строение уха и органа слуха человека

По возможности просто, рассмотрим особенности строения органа слуха для понимания и улучшения его работы: особенности строения наружного уха, строение среднего уха, строение и функции внутреннего уха органа.

Об органе слуха и строении уха человека.

Орган слуха – наше важнейшее и самое эмоционально окрашенное окно в мир, часто даже более важное, чем глаза. Поэтому или возникновение , воспринимается как катастрофа. Наши материалы помогут вам не допустить или избавиться от подобных проблем, беречь, а, при желании, и улучшить слух. Чтобы сделать это осознанно, важно понимать строение органа слуха.

Слух человека устроен так, чтобы улавливать широкий диапазон звуковых волн и превращать их в электрические импульсы, чтобы направлять в мозг для анализа. В отличие от связанного с органом слуха вестибулярного аппарата, нормально работающего практически с рождения человека, слух формируется достаточно долго. Формирование слухового анализатора заканчивается не раньше, чем в 12 лет, и наибольшая острота слуха достигается к 14-19-летнему возрасту.

Наш орган слуха, слуховой анализатор имеет три отдела: периферический или орган слуха (ухо); проводниковый, включающий нервные пути; корковый, расположенный в височной доле головного мозга. Причём в коре больших полушарий находится несколько слуховых центров. Некоторые из них (нижние височные извилины) предназначены для восприятия более простых звуков – тонов и шумов, другие связаны со сложнейшими звуковыми ощущениями, которые возникают в то время, когда человек говорит сам, слушает речь или музыку.

Слуховой анализатор человека воспринимает звуковые волны с частотой колебаний от 16 до 20 тыс. в секунду (16-20000 герц, Гц). Верхний звуковой порог у взрослого человека составляет 20 000 Гц; нижний порог – в пределах от 12 до 24 Гц. Дети имеют более высокую верхнюю границу слуха в районе 22 000 Гц; у пожилых людей, наоборот, она, обычно, ниже – около 15 000 Гц. Наибольшей восприимчивостью ухо обладает к звукам с частотой колебаний в пределах от 1000 до 4000 Гц. Ниже 1000 Гц и выше 4000 Гц возбудимость органа слуха сильно понижается.

Ухо - сложный вестибулярно-слуховой орган. Как и все наши органы чувств, орган слуха человека выполняет две функции. Он воспринимает звуковые волны и отвечает за положение тела в пространстве и способность удерживать равновесие. Это парный орган, который размещается в височных костях черепа, ограничиваясь снаружи ушными раковинами. Рецепторные аппараты слуховой и расположены во внутреннем ухе. Устройство вестибулярной системы можно посмотреть отдельно, а сейчас перейдём к описанию строения частей органа слуха.

Орган слуха состоит из 3-х частей: наружное, среднее и внутреннее ухо, причём наружное и среднее ухо играют роль звукопроводящего аппарата, а внутреннее ухо – звуковоспринимающего. Процесс начинается со звука - колебательного движения воздуха или вибрации, при которой к слушателю распространяются звуковые волны, достигающие, в конце концов, барабанной перепонки. При этом наше ухо чрезвычайно чувствительно и способно почувствовать изменения давления всего в 1-10 атмосфер.

Строение наружного уха

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Вначале звук достигает ушных раковин, которые действуют как приёмники звуковых волн. Ушная раковина образована эластичным хрящом, снаружи покрытым кожей. Определение направления звука у человека связано с бинауральным слухом, т. е. со слышанием двумя ушами. Любой боковой звук поступает в одно ухо раньше, чем в другое. Разница во времени (несколько долей миллисекунды) прихода звуковых волн, воспринимаемых левым и правым ухом, даёт возможность определить направление звука. Иными словами, естественное восприятие нами звука – стереофоническое.

Ушная раковина человека имеет свой неповторимый рельеф из выпуклостей, вогнутостей и канавок. Это необходимо для тончайшего акустического анализа, позволяя также распознавать направление и источник звука. Складки человеческой ушной раковины вносят в поступающий в слуховой проход звук небольшие частотные искажения, зависящие от горизонтальной и вертикальной локализации источника звука. Таким образом, мозг получает дополнительную информацию для уточнения местоположения источника звука. Этот эффект иногда используется в акустике, в том числе для создания ощущения объёмного звука при проектировании динамиков и наушников.

Ушная раковина также усиливает звуковые волны, которые далее входят в наружный слуховой проход - пространство от раковины к барабанной перепонке длиной около 2,5 см и диаметром около 0,7 см. Слуховой проход имеет слабо выраженный резонанс на частоте около 3000Гц.

Еще одной интересной характеристикой наружного слухового прохода является наличие ушной серы, которая постоянно выделяется из желёз. Ушная сера - воскообразный секрет 4000 сальных и серных желез слухового прохода. В её функции входит защита кожи этого прохода от бактериальной инфекции и инородных частиц или, например, насекомых, которые могут попасть в ухо. У разных людей количество серы различно. При избыточном скоплении серы возможно образование серной пробки. Если слуховой проход при этом полностью закупорен, появляются ощущения заложенности уха и понижение слуха, в том числе резонанс собственного голоса в заложенном ухе. Эти нарушения развиваются внезапно, чаще всего при попадании в наружный слуховой проход воды во время купания.

Наружное и среднее ухо разделяются барабанной перепонкой, представляющей собой тонкую соединительно-тканную пластинку. Толщина барабанной перепонки – около 0,1 мм, а диаметр около 9 миллиметров. Снаружи она покрыта эпителием, а изнутри – слизистой оболочкой. Барабанная перепонка располагается наклонно и начинает колебаться при попадании на нее звуковых волн. Барабанная перепонка чрезвычайно чувствительна, однако после определения и передачи колебания перепонка возвращается в исходное положение всего за 0,005 секунды.

Строение среднего уха

В нашем ухе звук движется к чувствительным клеткам, воспринимающим звуковые сигналы, через согласующее и усиливающее устройство – среднее ухо. Среднее ухо представляет собой барабанную полость, которая имеет форму маленького плоского барабана с туго натянутой колеблющейся перепонкой и слуховой (евстахиевой) трубой. В полости среднего уха находятся сочленяющиеся между собой слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко. Крошечные мышцы способствуют передаче звука, регулируя движение этих косточек.

Достигнув барабанной перепонки, звук заставляет ее колебаться. Рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку и, покачиваясь, она приводит молоточек в движение. Другим концом молоточек соединен с наковальней, а последняя с помощью сустава подвижно сочленена со стремечком. К стремечку прикреплена стременная мышца, которая удерживает его у перепонки овального окна (окна преддверия), отделяющего среднее ухо от внутреннего, заполненного жидкостью. В результате передачи движения стремечко, основание которого напоминает поршень, постоянно толкается в перепонку овального окна внутреннего уха.

Функцией слуховых косточек является обеспечение увеличения давления звуковой волны при передаче от барабанной перепонки на перепонку овального окна. Этот усилитель (примерно в 30–40 раз) помогает слабым звуковым волнам, достигающим барабанной перепонки, преодолеть сопротивление мембраны овального окна и передать колебания во внутреннее ухо. При переходе звуковой волны из воздушной среды в жидкую значительная часть звуковой энергии теряется и, поэтому, необходим механизм усиления звука. Однако, при громком звуке этот же механизм понижает чувствительность всей системы, чтобы её не повредить.

Давление воздуха внутри среднего уха должно быть таким же, как и давление вне барабанной перепонки, для обеспечения нормальных условий её колебаний. Для выравнивания давления барабанная полость соединена с носоглоткой при помощи слуховой (евстахиевой) трубы длиной 3,5 см и диаметром около 2 мм. При глотании, зевании и жевании евстахиева труба открывается, впуская внешний воздух. При изменении внешнего давления иногда «закладывает» уши, что обычно решается тем, что рефлекторно вызывается зевота. Опыт показывает, что ещё более эффективно заложенность ушей решается глотательными движениями. Нарушения работы трубки приводит к болям и даже кровотечению в ухе.

Строение внутреннего уха

Механические движения косточек во внутреннем ухе превращаются в электрические сигналы.

Внутреннее ухо - полое костное образование в височной кости, разделенное на костные каналы и полости, содержащие рецепторные аппараты слухового анализатора и органа равновесия.

Этот отдел органа слуха и равновесия из-за своей замысловатой формы называется лабиринтом. Костный лабиринт состоит из преддверия, улитки и полукружных каналов, но непосредственное отношение к слуху имеет только улитка.

Улитка представляет собой канал длиной около 32 мм, свёрнутый спиралью и заполненный лимфатическими жидкостями.

Получив вибрацию от барабанной перепонки, стремечко своим движением давит на мембрану окна преддверия и создаёт колебания давления внутри жидкости улитки. Эта вибрация распространяется в жидкости улитки и достигает там собственно органа слуха, спирального или кортиева органа. Он и превращает вибрации жидкости в электрические сигналы, которые через нервы идут в головной мозг. Чтобы стремечко могло передать давление через жидкость, в центральной части лабиринта, преддверии, есть круглое окно улитки, покрытое гибкой мембраной. Когда поршень стремечка входит в овальное окно преддверия, мембрана окна улитки выпячивается под давлением жидкости улитки. Колебания в замкнутой полости возможны лишь при наличии отдачи. Роль такой отдачи и выполняет перепонка круглого окна.

Костный лабиринт улитки завёрнут в форме спирали с 2,5 оборотами и содержит внутри перепончатый лабиринт такой же формы. В некоторых местах перепончатый лабиринт соединительными тяжами прикреплён к надкостнице костного лабиринта.

Между костным и перепончатым лабиринтом находится жидкость – перилимфа. Звуковая волна, усиленная на 30-40дБ с помощью системы барабанная перепонка - слуховые косточки, достигает окна преддверия, и её колебания передаются на перилимфу.

Звуковая волна проходит сначала по перилимфе до верхушки спирали, где через отверстие колебания распространяются до окна улитки. Внутри перепончатый лабиринт заполнен другой жидкостью – эндолимфой.

Жидкость внутри перепончатого лабиринта (улиткового протока) сверху отделена от перилимфы гибкой покровной пластинкой, а снизу - эластичной основной мембраной, составляющими вместе перепончатый лабиринт. На основной мембране находится звуковоспринимающий аппарат, кортиев орган. Основная мембрана состоит из большого количества (24000) фиброзных волокон различной длины, натянутых, как струны. Эти волокна образуют эластическую сеть, которая в целом резонирует строго градуированными колебаниями.

Нервные клетки кортиевого органа превращают колебательные движения пластинок в электрические сигналы. Они называются волосковыми клетками. Внутренние волосковые клетки расположены в один ряд, их насчитывается 3,5 тыс. Наружные волосковые клетки располагаются в три-четыре ряда, их насчитывается 12–20 тыс. Каждая волосковая клетка имеет удлиненную форму, на ней имеется 60–70 мельчайших волосков (стереоцилий) длиной 4–5 мкм.

Вся энергия звука оказывается сосредоточенной в пространстве, ограниченном стенкой костной улитки и основной мембраной (единственное податливое место). Волокна основной мембраны имеют разную длину и, соответственно, разную резонансную частоту. Самые короткие волокна расположены около овального окна, их резонансная частота около 20000 Гц. Самые длинные – в верхушке спирали, имеют резонансную частоту около 16 Гц. Получается, что каждая волосковая клетка, в зависимости от расположения на основной мембране, настроена на определенную звуковую частоту, причем клетки, настроенные на низкие частоты, располагаются в верхней части улитки, а высокие частоты улавливаются клетками нижней части улитки. Когда волосковые клетки по каким-то причинам гибнут, человек теряет способность воспринимать звуки соответствующих частот.

Звуковая волна распространяется по перилимфе от окна преддверия до окна улитки практически мгновенно, примерно за 4 х 10-5 секунды. Вызванное этой волной гидростатическое давление сдвигает покровную пластинку относительно поверхности кортиева органа. В результате покровная пластинка деформирует пучки стереоцилий волосковых клеток, что приводит к их возбуждению, передающемуся окончаниям первичных сенсорных нейронов.

Различия ионного состава эндолимфы и перилимфы создают разность потенциалов. И между эндолимфой и внутриклеточной средой рецепторных клеток разность потенциалов достигает примерно 0,16 вольт. Столь значительная разность потенциалов способствует возбуждению волосковых клеток даже при действии слабых звуковых сигналов, вызывающих незначительные колебания основной мембраны. При деформации стереоцилий волосковых клеток в них возникает рецепторный потенциал, что приводит к выделению регулятора, действующего на окончания волокон слуховых нервов и тем самым возбуждающего их.

Волосковые клетки связаны с окончаниями нервных волокон, по выходе из кортиева органа образующих слуховой нерв (улитковую ветвь преддверно-улиткового нерва). Звуковые волны, преобразованные в электрические импульсы, передаются по слуховому нерву в височную зону коры головного мозга.

Слуховой нерв состоит из тысяч тончайших нервных волокон. Каждое из них начинается от определенного участка улитки и, тем самым, передает определенную звуковую частоту.

С каждым волокном слухового нерва связано несколько волосковых клеток, так что в центральную нервную систему приходит около 10000 волокон. Импульсы от низкочастотных звуков, передаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки, а от высокочастотных - по волокнам, связанным с ее основанием. Таким образом, функцией внутреннего уха является преобразование механических колебаний в электрические, так как мозг может воспринимать только электрические сигналы.

Орган слуха – это аппарат, через который мы получаем звуковую информацию. Но слышим мы так, как воспринимает, перерабатывает и запоминает наш мозг. В мозгу создаются звуковые представления или образы. И, если в нашей голове звучит музыка или вспоминается чей-то голос, то благодаря тому, что мозг имеет входные фильтры, запоминающее устройство и звуковую карту, и может быть для нас и надоевшим динамиком, и удобным музыкальным центром.

ПАТОЛОГИЯ ОРГАНОВ СЛУХА

Нарушение работы органов слуха выражающееся в полной потери слуха или ограниченной слышимости, зачастую является следствием различных факторов. И не только биологических, но и экологических.

Патология слуха может иметь разные причины и различается по нескольким типам. При так называемой проводящей потере слуха среднее и внешнее ухо (или хотя бы одно из них) не воспринимают звуковые сигналы так, как должно было быть. Однако звук может быть воспринят ушным каналом, ушной косточкой и барабанной перепонкой надлежащим образом. Если эти три составляющие нашего физического слухового аппарата выполняют свои функции должным образом, то проводящая потеря слуха может означать лишь частичную и незначительную потерю слышимости, порог которой не будет превышать 55-60 дБ. У человека с данной проблемой слуха обычно не наблюдается трудностей при распознавании речи, но при условии достаточно большой громкости. Основными причинами проводящей потери являются аномалии среднего уха – барабанной перепонки и косточек, а также непроходимость ушного канала .

Потеря чувствительности, нарушение функций слуховых нервов приводит к нейросенсорной потери слуха. Данная проблема слуха коварна тем, что может приводить как к легкой степени потери слуха, так и к полной глухоте. Наиболее распространенной причиной тому являются аномалии волосковых клеток улитки. Реже – причина кроется в нарушении работы преддверно-улиткового, который известен еще как восьмой черепно-мозговой нерв. Также нейросенсорная потеря слуха может быть вызвана нарушениями в отделах мозга, отвечающих за слух. За редким исключением при этой патологии слуха пораженными оказываются лишь слуховые центры мозга, при этом человек может слышать нормально, но качество воспринимаемого им звука порою не позволяет разобрать речь. Причина нейросенсорной потери слуха – это чаще всего аномалии волосковых клеток, врожденные или приобретенные на протяжении жизни человека – например, как следствие полученных травм и вредоносного воздействия шума, инфекций. Врожденные же повреждения слуховых нервов может отчасти носит и генетический характер .

Говоря о патологии органов слуха у детей, можно выделить несколько факторов ее развития.

Факторы, которые предшествуют развитию патологии слуха, условно делят на три группы. К первой группе относят факторы развития наследственных заболеваний, которые нарушают слуховой аппарат человека в строении и способствуют развитию наследственной тугоухости. На долю первой группы факторов относят от 30 до 50% врождённой тугоухости и глухоты.

Вторая группа – это факторы внешнего и внутреннего характера, которые оказывают патологическое воздействие на развитее органа слуха у плода. В данном случае воздействие наследственных факторов исключается. Врожденная тугоухость составляет 27,7%.

Третий тип факторов, вызывающих тугоухость, оказывают воздействие уже после рождения. Практика показывает, что патология органа слуха формируется при воздействии факторов в критические периоды развития после рождения и, как правило, в совокупности. Для матерей важно знать и помнить, что критическими считаются периоды в жизни ребёнка с 4 недели беременности до 5 лет жизни. В течение этого времени плод или ребёнок особенно чувствительны к воздействию патогенных факторов. На разных этапах развития патогенные факторы поражают различные участки органа слуха .

Для развития тугоухости одного воздействия фоновых факторов недостаточно. Как правило, ни факторы риска, ни фоновые факторы сами по себе не приводят к тугоухости. Перенесение инфекционных заболеваний матерью в период беременности может вызвать развитие врождённой тугоухости или глухоты. К таким заболеваниям относятся: краснуха, грипп, сифилис, скарлатина, корь, полиомиелит, вирусный гепатит и другие. Тугоухость или глухота развиваются в 0,5-10% случаев в зависимости от заболевания .

Ко второй группе факторов относят внутриутробную гипоксию, угрозу выкидыша, патологию плаценты, высокое артериальное давление и прочее. К третьим факторам риска относят неблагоприятные роды с осложнениями. Примером тому может быть асфиксия в родах, травмы, как правило, черепно-мозговая. Встречаются случаи, когда ребёнок получает черепно-мозговую травму во время родов, как результат наблюдается кровоизлияние в различных отделах мозга, в том числе и органа слуха от спирального органа до корковых зон. Подобного рода травмы, вызывающие тугоухость или глухоту составляют 3% от общего числа факторов .

Аэропорты и шоссе создают постоянный звуковой фон, интенсивность которого превышает 65-75 дБ. Длительное пребывание в зоне действия такого фона может привести к постепенному ослаблению слуха. Нарушение слуха, результатом которого стало длительное воздействие шума, наблюдается, как правило, на высоких частотах, т.е. примерно 4000 Гц. И чем сильнее шум, тем меньше времени безопасного пребывания в его зоне. Причем, с повышением уровня шума на 3-5 дБ «безопасное время» сокращается примерно в 2 раза. Аналогичное воздействие оказывает длительное прослушивание музыки в наушниках на большой громкости.

Проблема нарушения и потери слуха кроется еще и на генетическом уровне, когда, например, у ребенка кто-то из родителей с рождения также имел какую-то патологию слуха или же у кого-то она была из старших поколений.

Не редкость, к сожалению, снижение слуха как следствие осложнений после перенесенных болезней, как побочное действие некоторых медицинских препаратов. Последнее принято называть медикаментозным нарушением слуха.

Нарушение функций слухового аппарата человека могут повлечь за собой и полученные физические травмы .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Способность различать звуковые частоты сильно зависит от конкретного человека: его возраста , пола , подверженности слуховым болезням , тренированности. Отдельные личности способны воспринимать звук до 22 кГц , а возможно - и выше.

Человек может различать несколько звуков одновременно благодаря тому, что в ушной улитке одновременно может быть несколько стоячих волн .

Опыт доказывает, что вызываемое каким-нибудь коротким звуком ощущение длится некоторое время в виде следа уже по прекращении внешнего вызвавшего его толчка. Поэтому два достаточно быстро следующих друг за другом звука дают одиночное слуховое ощущение, являющееся результатом их слияния. Но слуховые следы оказываются более кратковременными, нежели зрительные: в то время как последние сливаются уже при десятикратном повторении в секунду, для слияния слуховых ощущений требуется повторение их не менее 130 раз в секунду. Другими словами, световой след длится 1/10 сек., тогда как слуховой около 1/130 секунды. Слияние слуховых ощущений имеет огромное значение в чёткости восприятия звуков и в вопросах о консонансе и диссонансе , играющих такую огромную роль в музыке .

Понимание физиологии слуха требует знакомства со строением рецепторного аппарата. Ниже дается его краткое описание по публикациям . При необходимости, читатель может обратиться дополнительно к руководствам по анатомии..

Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха (рис.1.1.).

Рис.1.1. Схема наружного, среднего и внутреннего уха.

Слуховой проход , соединяющий наружное и среднее ухо, перегорожен на своем внутреннем концебарабанной перепонкой . Эта тонкая мембрана.. За барабанной перепонкой лежит наполненная воздухомполость среднего уха . Полость эта соединена с глоткой узким проходом-евстахиевой трубой; при глотании происходит некоторый обмен воздухом между глоткой и средним ухом. Изменение давления наружного воздуха, как, например, в самолете, вызывает неприятное ощущение-"закладывает" уши. Оно объясняется натяжением барабанной перепонки из-за разницы между атмосферным давлением и давлением в полости среднего уха. При глотании евстахиева труба открывается, и таким образом давление по обе стороны барабанной перепонки выравнивается.

В среднем ухе расположены три маленькие косточки-молоточек, наковальня истремечко Они гибко связаны между собой и образуют своего рода цепочку. Один из отростков молоточка слит с барабанной перепонкой. Когда воздушные колебания приводят в движение барабанную перепонку, оно передается костной цепочке. Стремечко действительно похоже на стремя, основание которого входит в отверстие в кости, называемоеовальным окном . Эта пластинка образует границу между полостью среднего уха и третьим отделом органа слуха,внутренним ухом . Таким образом, цепочка из косточек служит мостиком между барабанной перепонкой и овальным окном, между атмосферой и внутренним ухом. По этому пути звуковая энергия достигает внутреннего уха, где, заложены сенсорные клетки.

Внутреннее ухо находится в височной кости; оно непосредственно сообщается с органом равновесия. Вместе оба органа называютсялабиринтом . Из-за своей формы внутреннее ухо называется такжеулиткой . Улитка состоит из трех параллельных, свернутых в катушку трубчатых каналов. На рис.1.2. показан разрез поперек оси улитки, и таким образом каналы, обвивающие ось, перерезаны в нескольких местах. Эти каналы называются scala vestibuli (лестница преддверия, или вестибулярная), scala media (средняя лестница, или улитковый проток) и scala tympani (барабанная лестница). У человека улитка образует два с половиной витка. Общее их расположение показано на рис.1.2. Пластинка стремечка в овальном окне примыкает к вестибулярной лестнице, которая (как и остальные каналы) заполнена жидкостью. Вестибулярная и барабанная лестницы содержат так называемуюперилимфу , а улитковый проток заполненэндолимфой . Эти жидкости различаются по химическому составу. Перилимфа содержит много натрия, приблизительно в той же концентрации, что внеклеточная жидкость, а эндолимфа богата калием, как внутриклеточная жидкость Вестибулярный и барабанный ходы лестницы соединяются угеликотремы (helicotrema), верхушки улитки. У основания улитки оба эти канала отделены от полости среднего уха сходными структурами. Овальное окно, ведущее в вестибулярную лестницу, замкнуто стремечком, причем края отверстия запечатаныкольцевой связкой , акруглое окно в конце барабанной лестницы затянуто тонкой перепонкой, которая отделяет ее от полости среднего уха, и перилимфа не может в него просочиться.

Рис.1.2. Поперечный разрез завитка улитки.

Здесь можно видеть, что граница между вестибулярной лестницей и улиточным ходом образована мембраной, которая называется вестибулярной (илирейсне-ровой ). Границу между улитковым протоком и барабанной лестницей образуетбазилярная (основная) мембрана , на которой находится собственно сенсорный аппарат -кортиев орган . В кортиевом органе лежат рецепторные клетки, окруженные обкладочными клетками. Они называютсяволосковыми клетками из-за их субмикроскопических, подобных волоскам отростков,стереоцилий . Различаютсявнутренние инаружные волосковые клетки. Наружные расположены тремя рядами, а внутренние образуют только один. Таким образом, наружных волосковых клеток значительно больше, чем внутренних.

Над кортиевым органом лежит желатинозная масса, текториалъная (покровная) мембрана . Она прикреплена к внутренней стороне улитки, близ ее оси. Она также прикасается к цилиям волосковых клеток, образуя довольно тесный контакт с ними. Во всяком случае, так обстоит дело с наружными волосковыми клетками. Вдоль наружной стороны улиткового протока тянется полоска, где сосредоточены кровеносные сосуды, . Эта структура играет главную роль в удовлетворении энергетических потребностей улитки, кроме других своих функций она поддерживает концентрацию К+ в эндолимфе.

Рецепторные клетки в кортиевом органе являются вторичными сенсорными клетками -это значит, что у них нет аксонов. Тела клеток, передающих возбуждение от этого органа к центральной нервной системе, находятся вспиральном ганглии , который лежит в улитке, завиваясь вокруг ее оси вместе с каналами. Нервные клетки в этом ганглиибиполярные . У каждой клетки один отросток идет на периферию, к волосковым клеткам кортиева органа, другой-в составеслухового нерва к ЦНС. Каждаявнутренняя волосковая клетка образует синапсы со многими афферентными нервными волокнами, каждое из которых, вероятно, контактирует только с одной этой волосковой клеткой. В отличие от этого нервные волокна, снабжающиенаружные волосковые клетки , сильно ветвятся, и каждое из них получает синаптические входы от многих наружных волосковых клеток. Следовательно, несмотря на то, что наружных волосковых клеток больше, основная часть волокон в слуховом нерве идет от внутренних волосковых клеток.

В воде, например, звук распросраняется в четыре раза быстрее, чем в воздухе.. А молекулы жидкости в действительности движутся взад и вперед (в соответствии с локальным изменением градиентов давления вдоль направления распространения волны); поэтому звуковые волны называют продольными (в отличие от поперечных волн, которые распространяются по струне или поверхности воды).

Амплитуда периодических колебаний давления называется звуковым давлением ; его можно измерять при помощи микрофона и применять для описания звука. Как и любое другое, звуковое давление измеряется в ньютонах на квадратный метр. Но диапазон звуковых давлений, действующих на слуховую систему, так велик, что удобнее-и это действительно повсеместно принято в акустике-пользоваться логарифмической шкалой, так называемымуровнем звукового давления . Его установили приняв как исходный произвольно выбранный уровеньр0 = = 2-10 -5 Н/м 2 (который близок к порогу слышимости). Уровень звукового давления (L) данного звукового давленияр описывается уравнением

и получаемые единицы L называются децибелами (дБ). Так, для уровня давления р , равногор0 , L= 0 дБ. "Таинственные 20" объясняются просто: логарифм отношения амплитуд давления первоначально назывался "бел" (в честь Александра Грэма Белла, Bell), который, естественно, равен 10 дБ; но децибельная шкала, отражающая мощность (пропорциональную квадрату амплитуды), удобнее, a log р 2 = 2 log р; отсюда 2 10 = 20.

Поскольку другие величины, например электрический потенциал, иногда тоже выражаются в такой же децибельной шкале, уровни звукового давления (УЗД) часто даются как децибелы УЗД. Такое указание подчеркивает, что значения получены по приведенной формуле, где уровень отсчетар0 = 2-10" 5 Н/м 2 .

Второй параметр звука, частота, выражается в циклах в секунду, или герцах (в честь немецкого физика XIX в.), сокращенно Гц. У высокочастотных звуков длины волн короче, чем у низкочастотных. Частота f, скорость звука с и длина волны λ (лямбда) связаны между собой следующим образом:

Звук, характеризующийся только одной частотой (например, 2000 Гц), называется тоном. Но в повседневной жизни чистых тонов практически не бывает. Обычные звуки, от самых музыкальных до самых шумных, почти всегда содержат много частот. Звуки, которые мы считаем музыкальными, состоят из ограниченного числа частот, обычно из основного тона с несколькими гармониками. Основной тон определяет "период повторения" сложных флуктуации звукового давления. Гармоники-это обертоны с частотами, кратными основной частоте. С помощью различных приборов можно получить почти чистые тоны, но "тоны", производимые музыкальными инструментами, содержат гармоники. Разные инструменты различаются по числу и относительной интенсивности обертонов, сопутствующих основному тону. Некоторые инструменты не могут издавать определенные обертоны; например, звуки, издаваемые замкнутыми трубами органа, содержат только нечетные гармоники, частотыfо, Зf о, 5f 0 и т.д. Именно эти особенности частотного спектра создают разнообразие звуков в оркестре. Если звук включает очень много частот, то тогда это "шум", а если все частоты в таком звуке обладают равными интенсивностями, то он называетсябелым шумом . У других шумов иные частотные спектры, но для всех таких звуков характерно, что в записях изменений во времени их уровня звукового давления отсутствует очевидная периодичность.

Акустические сигналы, распространяющиеся во внешней среде, воспринимаются мозгом человека в результате ряда преобразований, производимых на различных уровнях слуховой системы.
Слуховой анализатор представляет собой единую целостно функционирующую систему, состоящую из трех отделов: а) периферического, или рецепторного; б) среднего, или проводникового; в) центрального, или коркового.
Характерно, что входной акустический сигнал вначале разлагается на некоторые спектрально-временные компоненты, которые затем кодируются в виде многоканальных импульсных последовательностей. И такая регистрация, получаемая на уровне волокон слухового нерва, затем используется в дальнейшей расшифровке сигналов высшими центрами слуховой системы в процессе восприятия.
Периферический отдел анализатора состоит из особых нервных клеток, воспринимающих определенный вид раздражений. Эти клетки представляют собой рецептор, являющийся специальным трансформатором (преобразователем) энергии внешнего раздражения в энергию нервного возбуждения. На уровне периферического отдела слуховой системы осуществляются следующие функции:
1. Создаются такие условия приема сигнала, при которых обеспечивается максимальная чувствительность при допустимом соотношении сигнал—шум.
2. Осуществляется спектрально-временное многоканальное разложение сигналов на составляющие.
3. Происходит преобразование многоканального аналогового описания сигналов в импульсную активность волокон слухового нерва.
Орган слуха имеет сложное строение и выполняет функции анализатора звуков. На рисунке 2 схематически изображен орган слуха человека, который подразделяется на три части — наружное, среднее, внутреннее ухо (улитка). На рисунке 3 дан поперечный разрез уха человека.
Проводниковый отдел состоит из нервных волокон и клеток промежуточных нервных центров в спинном мозгу и стволовой части головного мозга. Функция этого отдела - проведение нервного возбуждения от рецептора к корковому концу анализатора.

Рис. 2.: А - наружное ухо; Б - среднее ухо; В - внутреннее ухо (улитка)

Рис. 3. Поперечный разрез уха человека:
1 - ушная раковина; 2 - наружный слуховой проход; 3 - барабанная перепон-ка; 4 - улитка; 5 - молоточек; 6 - наковальня; 7 - стремя; 8 - слуховая трубка; 9 - овальное окно; 10 - круглое окно; 11, 12, 13 - полукружные каналы - соответственно горизонтальный, вертикальный, задний; 14 - лицевой нерв; 15 - вестибулярный нерв; 16 - слуховой нерв; 17 - височная кость

Центральный, или корковый, отдел является высшим отделом анализатора. Здесь происходит анализ и синтез раздражений, поступающих из периферического отдела слуховой системы.
В слуховой системе различаются звукопроводящий и звуковоспринимающий аппараты, имеющие определенные функциональные назначения.
Звукопроводящий аппарат проводит звуковые колебания к рецепторным клеткам и состоит из наружного и среднего уха, лабиринтных окон внутреннего уха и его жидкостных сред.
Звуковоспринимающий аппарат трансформирует звуковую энергию в нервное возбуждение и передает его в центральный отдел анализатора. Он включает в себя волосковые клетки уха, слуховой нерв, нейронные образования и центры слуха в височной доле мозга.

НАРУЖНОЕ УХО

Наружное ухо (см. рис. 3 и 4) состоит из кожно-хрящевой раковины и наружного слухового прохода, заканчивающегося у барабанной перепонки. Ушная раковина имеет форму воронки, которая переходит в трубку - слуховой проход; снабжена шестью внутренними рудиментарными мышцами и тремя внешними. Спереди ушная раковина имеет своеобразное хрящевое образование (козелок) в виде выступа, ограничивающего наружный слуховой проход; сзади она прилегает к сосцевидному отростку, образуя заушную складку. Верхняя часть ушной раковины образует завиток; нижняя ее часть — мочка — в отличие от остальных отделов в своем анатомическом строении не имеет хряща, но имеет жировую ткань.
Ушная раковина играет роль коллектора звуковых волн и участвует в локализации звуков. Акустические измерения показали, что давление звуковой волны у входа в наружный слуховой проход почти вдвое превышает давление в свободном звуковом поле.

Рис. 4.: Наружное ухо: 1 - завиток; 2 - треугольная ямка; 3 - противозавиток (antihelix); 4 -ножка противозавитка; 5 - ушная раковина; 6 - противозавиток (antiragus); 7 - мочка уха; 8 - козелок; 9 - ножка завитка

Возвышения и бороздки поверхности ушной раковины используются при слухопротезировании для фиксации ушного вкладыша. У детей она очень мягкая, малоэластичная, ее углубления кажутся более рельефными, а завиток и мочка выражены менее отчетливо. Слуховой проход, в который переходит ушная раковина, представляет собой извилистый канал у взрослого человека длиной 22-27 мм с просветом 5-8 мм. У детей он значительно короче, имеет щелевидную форму перепончато-хрящевого образования. По мере роста ребенка слуховой проход становится овальным, и к 10-12 годам его форма и длина приближаются к тем же размерам, что и у взрослого человека.
Наружная часть этого канала состоит из хряща, внутренняя является костным отделом. Слуховой проход выстлан кожей с мелкими волосками, сальными и серными железами, которые вырабатывают ушную серу. Хрящевая его часть подвижна, и при оттягивании раковины кверху и назад можно расширить просвет и изменить его кривизну, что необходимо учитывать при изготовлении слепка слухового прохода.
Основные функции наружного уха: локализация источника звука, усиление высокочастотных звуков, проведение звуковых волн к барабанной перепонке, определение смещения источника звука в вертикальной плоскости, защита внутреннего уха и поддержание стабильного температурного режима.

СРЕДНЕЕ УХО

Среднее ухо расположено в толще височной кости и состоит из ряда сообщающихся полостей - барабанной полости, клеток сосцевидного отростка, барабанной перепонки, слуховых косточек, слуховой трубы (см. рис. 5). От наружного слухового прохода среднее ухо отделено барабанной перепонкой, т.е. барабанная полость находится между барабанной перепонкой и ушным лабиринтом. Передняя стенка наиболее узкая, она ведет в отверстие евстахиевой трубы, посредством которой барабанная полость сообщается с полостью носоглотки. Нижняя стенка представляет собой тонкую костную пластинку, которая отделяет барабанную полость от крупного кровеносного сосуда — луковицы внутренней яремной вены. Задняя стенка барабанной полости в своей верхней части имеет отверстие, ведущее в систему воздухоносных клеток сосцевидного отростка. Верхняя стенка - также тонкая костная пластинка - отделяет барабанную полость от средней черепной ямки, где находится височная доля головного мозга. Внутренняя стенка барабанной полости является одновременно наружной стенкой ушного лабиринта (внутреннего уха) и отделяет среднее ухо от внутреннего. На лабиринтной стенке имеется выступ (промонторий), образованный основным завитком улитки.

Рис. 5. Среднее ухо: 1 - мышца, натягивающая барабанную перепонку; 2 -молоточек; 3 - наковальня; 4 - стременная мышца; 5 -лицевой нерв; 6 - подножная пластинка стремени; 7 -барабанная перепонка

Выше последнего расположено овальное окно, закрытое пластинкой стремени, над ним сверху вниз и спереди назад проходит канал лицевого нерва. Над каналом лицевого нерва находится расширенная часть горизонтального полукружного канала - ампула. Сзади и книзу от выступа — круглое окно, которое закрыто тонкой эластичной мембраной, называемой вторичной барабанной перепонкой.
В связи с указанными особенностями анатомии барабанной полости оказывается возможным переход воспалительного процесса при поражении среднего уха (острый средний отит, обострение хронического среднего отита):
. через верхнюю стенку полости - на мозговые оболочки и мозг (могут возникнуть менингит, менингоэнцефалит, абсцесс мозга);
. через нижнюю стенку — на крупные кровеносные сосуды (воспаление и тромбоз крупных кровеносных сосудов; могут возникнуть тромбофлебит, синустромбоз);
. через внутреннюю стенку - на ушной лабиринт (лабиринтит);
. через заднюю стенку - на сосцевидный отросток (воспаление сосцевидного отростка, мастоидит).
Воспалительный процесс может перейти на лицевой нерв, канал которого проходит по внутренней задней стенке барабанной полости, в результате чего нередко возникает парез или паралич лицевого нерва.

Наружной стенкой барабанной полости является барабанная перепонка (рис. 6), которая представляет собой плотную фиброзную мембрану толщиной 0,1 мм, имеет коническую форму с эллиптическими контурами и площадью около 85 мм2 (из которых лишь 55 мм2 подвержены воздействию звуковой волны). С возрастом форма и размеры барабанной перепонки почти не меняются. С наружной стороны она покрыта эпидермисом, с внутренней — слизистой оболочкой. Большая часть барабанной перепонки состоит из радиальных и циркулярных коллагеновых волокон, обеспечивающих ее натяжение. Центральная ее область напоминает конус с углублением в середине.

Рис. 6. Барабанная перепонка: 1, 2, 3, 4 - квадранты - соответственно задневерхний, передневерхний, задненижний, передненижний; 5 - короткий отросток молоточка; 6 - световой конус; 7 - рукоятка молоточка

Барабанная перепонка разделена на две части — натянутую и расслабленную. Первая больше по площади, расположена в центре и внизу. Расслабленная часть, незначительная по размерам, находится вверху. Благодаря конусовидной форме и неодинаковому натяжению в различных участках барабанная перепонка обладает незначительным собственным резонансом и передает звуковые волны разной частоты с почти одинаковой силой, без искажения.
Барабанная полость заключена в пирамиде височной кости и представляет собой щелевидное пространство неправильной формы. Ее объем 1-2 см3, высота 15-16 мм, ширина 4-6 мм. Большей частью наружной стенки барабанной полости является барабанная перепонка, остальные части представляют собой костную ткань, главным образом, пирамиды височной кости. Внутренняя стенка барабанной полости служит наружной стенкой внутреннего уха. Она имеет два отверстия: окно улитки (диаметром 1 -2 мм) и окно преддверия (диаметром 3-4 мм). Последнее закрыто основанием стремени, окно улитки - фиброзной мембраной. На внутренней стенке барабанной полости имеется выпуклость - мыс, или промонторий, который образован основным (базальным) завитком улитки. Сверху от него расположен костный канал, в котором находится лицевой нерв, а над ним и сзади — ампула горизонтального полукружного канала. Верхняя стенка барабанной полости граничит с полостью черепа; на задней расположено отверстие, соединяющее барабанную полость с пневматическими клетками сосцевидного отростка; в передней стенке находится устье слуховой трубы, которое соединяет барабанную полость с полостью носоглотки.
Условно барабанную полость делят на три отдела: верхний - надбарабанное пространство, или аттик; средний - мезотимпанум; нижний — подвал.
Верхний отдел располагается выше короткого отростка молоточка, средний (мезотимпанум) находится между коротким отростком молоточка и нижней стенкой наружного слухового прохода, нижний представляет собой небольшое углубление, расположенное ниже уровня прикрепления барабанной перепонки.
Барабанная полость выстлана слизистой оболочкой, в которой находится небольшое количество слизистых желез. В полости содержатся три слуховые косточки и две миниатюрные мышцы — мышца, натягивающая барабанную перепонку, и мышца стремени. Первая начинается от передней стенки барабанной полости, где она прикреплена к костному полуканалу, затем, проходя через барабанную полость, превращается в сухожилие и вплетается в рукоятку молоточка. Мышца стремени берет свое начало от задней стенки и заканчивается в шейке и головке стремени.
Между барабанной перепонкой и внутренним ухом располагаются три косточки звукопроводящей системы: молоточек, наковальня и стремя (рис. 7). Из них наружная - молоточек - вплетена рукояткой в фиброзный слой барабанной перепонки и соединена со средней косточкой — наковальней, которая, в свою очередь, связана с внутренней слуховой косточкой - стременем. Слуховые косточки соединены между собой и с барабанной перепонкой маленькими по размеру мышцами и связками, которые покрыты слизистой оболочкой, являющейся продолжением слизистой оболочки барабанной полости.
В молоточке (его длина 9 мм) различаются головка, шейка, рукоятка, короткий отросток. Наковальня (масса 25-27 мг) состоит из тела и двух отростков: короткого и длинного. В стремени выделяются головка, шейка, подножная пластина. Последняя закреплена связкой и вставлена в овальное окно ушного лабиринта (внутреннее ухо). Головка молоточка соединена с телом наковальни посредством сустава с мениском, а длинный отросток наковальни соединен с головкой стремени.
Наряду с указанным сочленением слуховых косточек между собой молоточек и наковальня прикреплены к стенке барабанной полости с помощью связочного аппарата. В связи с тем что рукоятка молоточка сращена с барабанной перепонкой, а стремя в области овального окна соединено с ушным лабиринтом, указанная звукопроводящая система, реагирующая на звуковые колебания, передает колебания барабанной перепонки на жидкостную среду внутреннего уха (перилимфу и эндолимфу).

Рис. 7. Слуховые косточки: 1 - молоточек; 2 - наковальня; 3 - стремя

В полости среднего уха имеются две мышцы, участвующие в механизме звукопроведения. Первая мышца, напрягающая барабанную перепонку, начинается в хрящевом отделе евстахиевой трубы, проходит от внутренней стенки барабанной полости к наружной и прикрепляется к верхней части рукоятки молоточка. Эта мышца иннервируется тройничным нервом. Вторая мышца (стременная) находится в костном канале в задней стенке барабанной полости и прикрепляется к шейке стремени. Данная мышца иннервируется лицевым нервом. К моменту рождения человека слуховые косточки достигают своего полного развития и не обладают способностью к регенерации или восстановлению, поэтому их повреждение или разрушение - процесс необратимый.
Помимо слуховых косточек и внутриушных мышц в барабанной полости находится еще чувствительный нерв. Он проходит между молоточком и наковальней и обеспечивает вкусовые ощущения языка.
Барабанная полость сообщается с полостями сосцевидного отростка и с евстахиевой трубой, которые также являются составными частями среднего уха. Сосцевидный отросток - костное образование, напоминающее по форме неправильную призму, ограниченную четырьмя стенками и расположенную основанием кверху, а верхушкой вниз. Наружная стенка сосцевидного отростка имеет треугольную форму, поверхность верхушки отростка бугристая, особенно в том месте, где к ней прикрепляется грудино-ключичная мышца. В толще сосцевидного отростка находится система соединенных между собой воздухоносных клеток, величина которых варьирует. Наиболее крупная клетка сосцевидного отростка, представляющая собой воздушную полость, которая сообщается с барабанной полостью, называется антрумом (пещерой).
При воспалительном процессе в среднем ухе ячеистое строение сосцевидного отростка часто нарушается или полностью исчезает. В отличие от нормальной пневматической структуры сосцевидный отросток в таких случаях приобретает склеротический характер.
Евстахиева, или слуховая, труба - канал, соединяющий барабанную полость с полостью носоглотки. Его устье находится в передненижней части передней стенки барабанной полости, а в носоглотке отверстие евстахиевой трубы расположено на ее боковой стенке на уровне заднего конца нижней носовой раковины. Длина евстахиевой трубы у взрослого человека в среднем составляет 35-40 мм, а у детей она короче, шире и расположена более горизонтально, что облегчает проникновение инфекции из носоглотки в барабанную полость и возможность возникновения воспаления среднего уха (острый средний отит). Верхняя часть трубы, которая соединена с барабанной полостью и занимает третью часть ее длины, образована костной тканью, а нижняя состоит из хряща и соединительной ткани. Поверхность евстахиевой трубы покрыта мерцательным эпителием, посредством ресничек которого она очищается от пыли и различных механических частиц и бактерий, продвигая их в носоглотку. В спокойном состоянии соединительнотканный и хрящевой отделы евстахиевой трубы находятся в опавшем виде, а во время глотания просвет трубы раскрывается, и воздух проходит в барабанную полость, уравновешивая давление снаружи и внутри нее. Раскрытие евстахиевой трубы происходит благодаря сокращению двух мышц - натягивающей и поднимающей мягкое нёбо.
Слизистая оболочка барабанной полости иннервируется барабанной ветвью языкоглоточного и тройничного нервов. Большое значение в чувствительной иннервации барабанной полости имеет барабанное нервное сплетение, а также нервные волокна, идущие от сплетения внутренней сонной артерии. Двигательная иннервация мышц барабанной полости осуществляется тройничным и лицевым нервами. Артериальное кровоснабжение среднего уха происходит от ветвей наружной и внутренней сонных артерий.
У взрослых слуховая труба направлена книзу, что обеспечивает эвакуацию жидкостей из среднего уха в носоглотку. У детей слуховая труба значительно короче. Ее рост происходит за счет развития хрящевой части, в то время как костный отдел остается без изменения. Слуховая труба осуществляет две основные функции: через нее выравнивается давление воздуха по обе стороны барабанной перепонки, что является обязательным условием для ее оптимальной вибрации, и она обеспечивает дренажную функцию.

ВНУТРЕННЕЕ УХО

Внутреннее ухо, или ушной лабиринт, представляет собой костно-перепончатое образование в виде ряда полостей и каналов и состоит из костного лабиринта (футляра) и находящегося внутри него перепончатого лабиринта.
Ввиду сложности взаимоотношений его структур внутреннее ухо носит название лабиринта. Оно расположено в толще каменистой части (пирамиды) височной кости и состоит из очень компактной костной ткани. Лабиринт сообщается с полостью черепа (задняя черепная ямка) через внутренний слуховой проход и водопровод улитки, граничит с барабанной полостью и отделен от нее стенкой, образованной преддверием и выступом основного завитка улитки, а также овальным окном, закрытым подножной пластинкой стремени, и круглым окном, затянутым вторичной перепонкой.
Ушной лабиринт состоит из трех отделов: переднего — улитки, среднего — преддверия и заднего — полукружных каналов.

Рис. 8. Ушной лабиринт (по Л. В. Нейман): 1 - улитка; 2 - преддверие; 3, 4, 5 -полукружные каналы — соответственно верхний, наружный, задний

На рисунке 8 схематично показаны основные составляющие ушного лабиринта, на рисунке 9 дан вертикальный разрез улитки. Поперечные разрезы внутреннего уха, представленные на рисунках 10 и 11, иллюстрируют особенности сложного строения этого отдела звукопроводящей системы.
Улитка - костное образование, имеющее форму спирального канала, расположенного двумя с половиной завитками вокруг костного столбика (рис. 9). Каждый последующий завиток меньше предыдущего, так что этот канал действительно напоминает по своей форме раковину садовой улитки. Длина канала - около 22 мм. В ушной улитке различаются нижний (основной) завиток, средний и верхний, в которых проходит костный канал (общая длина завитков в среднем 3 см). Костный столбик, вокруг которого обвиваются завитки улитки, имеет спиральный гребень, выступающий в полость костного канала улитки. От большого края спирального гребня к противоположной стенке костного хода улитки натянута основная мембрана, которая вместе с гребнем делит костный канал на верхний (лестница преддверия) и нижний отделы (барабанная лестница) (см. рис. 10). Эти отделы заполнены внутрилабиринтной жидкостью (перилимфой) и сообщаются между собой посредством маленького отверстия, находящегося у верхушки улитки. Барабанная лестница граничит с барабанной полостью, которая отделена от полости костной улитки круглым окном, закрытым вторичной перепонкой. Лестница преддверия сообщается с преддверием ушного лабиринта и отделена от барабанной полости овальным окном, закрытым подножной пластинкой стремени.
От свободного края спирального гребня наряду с основной мембраной под углом 30° к ней сверху отходит тонкая упругая перепончатая перегородка, называемая рейснеровой мембраной (см. рис. 10, 11), которая делит лестницу преддверия на две части: собственно преддверную лестницу и улитковый ход.

Рис. 9. Улитка (вертикальный разрез)

Рис. 10. Внутреннее ухо. Поперечный разрез улитки: 1 - лестница преддверия (заполнена перилимфой); 2 - срединная лестница (заполнена эндолимфой); 3 - рейснерова мембрана; 4 - костная стенка улиткового канала; 5 - внутренние волосковые клетки; 6 - наружные волосковые клетки; 7 - покровная (текториальная) мембрана; 8 - базилярная мембрана; 9 - нервные волокна; 10 - барабанная лестница; 11 - клетки спирального ганглия; 12 - столбы и туннель кортиева органа

Рис. 11. Поперечный разрез через завиток улитки: 1 - основная мембрана; 2 - волокна основного нерва; 3 - костная стенка улитки; 4 - слуховые (волосковые) клетки; 5 - поддерживающие клетки; 6 - покровная мембрана; 7 - рейснерова мембрана; 8 - преддверная лестница; 9 - барабанная лестница; 10 - улитковый ход и расположенный в нем кортиев орган

Последний представляет собой перепончатый канал треугольной формы, образованный рейснеровой мембраной (сверху), основной мембраной (снизу) и костной стенкой улитки ушного лабиринта, снаружи покрытой эпителием. Улитковый ход заполнен жидкостью - эндолимфой, которая по химическому составу и физическим свойствам отличается от перилимфы. Лабиринтные жидкости - перелимфа, находящаяся в полостях лестницы преддверия и барабанной лестницы, и эндолимфа, заполняющая улитковый ход, - между собой не сообщаются.
Основная перепонка, являясь продолжением спирального завитка, делит костный канал улитки на лестницу преддверия и барабанную лестницу и состоит из отдельных волокон, идущих в радиальном поперечном направлении от свободного края костного спирального гребня к наружной стенке ушного лабиринта. Число этих волокон достигает 15 000-25 000, причем их длина неодинакова и увеличивается по направлению от основания улитки к ее верхушке. Сама перепонка имеет вид ленты, которая наиболее узка внизу у основания и, постепенно расширяясь, оказывается наиболее широкой вверху, в области верхушки улитки.
Внутри улиткового хода, на основной мембране, находится кортиев (спиральный) орган, содержащий рецепторные волосковые клетки, которые являются наиболее важными периферическими нервными элементами слуховой системы. Они трансформируют механические колебания в электрические потенциалы, в результате чего возбуждаются волокна слухового нерва.
Кортиев орган сверху покрыт покровной мембраной, которая во время колебания внутрилабиринтных жидкостей вплотную соприкасается с волосками чувствительных клеток, что обусловливает преобразование механических колебаний в слуховые нервные импульсы, поступающие по слуховому нерву и проводящим нервным путям в головной мозг. Чувствительные волоски кортиева органа связаны с нервными волокнами, идущими от двухполюсных клеток спирального нервного узла, находящегося в костном канале у основания костной спиральной пластинки. Нервные окончания волокон, количество которых в среднем достигает 30 000, составляют улитковую ветвь слухового нерва. Последняя вместе с вестибулярной ветвью образует ствол слухового нерва, который с лицевым и промежуточным нервами проходит через внутренний слуховой проход в головной мозг, направляясь в мостомозжечковый угол.
В центральном отделе ушного лабиринта (преддверии) и задней его части (трех полукружных каналах) находится периферический рецептор пространственного (вестибулярного) анализатора, или органа равновесия, который помещается в перепончатой части указанных образований, заполненных эндолимфой. Перепончатые полукружные каналы (верхний, задний, наружный), расположенные внутри костных, лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и открываются в преддверие пятью отверстиями. Наличие пяти отверстий объясняется тем, что три полукружных канала берут начало из преддверия (образуя на конце расширение-ампулу) и впадают в него другим, гладким концом. Но при впадении в преддверие гладкие концы верхнего и заднего полукружных каналов соединяются вместе, составляя одно общее колено.
В ампулах полукружных каналов находятся ампуллярные гребешки, чувствительные волосковые нервные клетки которых образуют периферический рецепторный аппарат пространственного анализатора. Указанные волоски имеют большую длину, и при перемещении эндолимфы, возникающем в результате изменения положения тела в пространстве, внутри перепончатого лабиринта происходит их смещение, что обусловливает раздражение веточек вестибулярного нерва. В преддверии нервно-рецепторным образованием вестибулярного нерва являются передний и задний мешочки с чувствительными нервными клетками, прикрытыми отолитовой мембраной, содержащей кристаллы солей кальция. Смещение мембраны, обусловленное движением эндолимфы, происходящим в результате прямолинейного перемещения тела в пространстве, и соприкосновение ее с волосками чувствительных нервных клеток вызывают поток нервных импульсов, поступающих по вестибулярному нерву в кору головного мозга.
Вращательные движения в результате аналогичного механизма обусловливают колебания эндолимфы в полукружном канале, плоскость которого соответствует плоскости движения. В результате происходит раздражение чувствительных волосковых нервных клеток в соответствующем полукружном канале, которое также распространяется по проводящим путям вестибулярной системы в кору головного мозга.
Нервные волокна, идущие от ампуллярных нервно-чувствительных образований и вестибулярного рецепторного аппарата, заложенного в мешочках преддверия, соединяются в вестибулярную ветвь слухового нерва, по которому поток нервных импульсов проводится в центральную нервную систему. Вестибулярные раздражения периферического рецепторного звена поступают в кору головного мозга, в результате чего возникают ощущения положения тела в пространстве и различные двигательные рефлекторные реакции, которые способствуют сохранению равновесия. Кроме того, в ответ на раздражение вестибулярного аппарата происходят ритмичные движения глазных яблок в определенную сторону (нистагм).

О наличии, характере и степени вестибулярного раздражения и функции вестибулярного аппарата судят по соматическим и вегетативным реакциям, возникающим в результате вращения испытуемого с помощью специального кресла Барани (по имени австралийского отоларинголога Роберта Барани), создающего положения, соответствующие отклонению тела, его падению, сопровождающиеся ощущением тошноты и рвоты.

Органы слуха позволяют воспринимать многообразие звуков внешнего мира, распознавать их характер и местонахождение. Благодаря возможности слышать, человек обретает способность говорить. Орган слуха - сложнейшая, тонко настроенная система из последовательно связанных между собой трёх отделов.

Наружное ухо

Первый отдел представляет собой ушную раковину - сложной формы хрящевую пластинку, с обеих сторон покрытую кожей, и наружный слуховой проход.

Основная функция ушной раковины - принятие акустических колебаний воздуха. От отверстия в ушной раковине начинается наружный слуховой проход - трубка длиной 27 - 35 мм, заходящая вглубь височной кости черепа. В коже, выстилающей слуховой проход, находятся серные железы, секрет которых препятствует проникновению инфекции в орган слуха. Барабанная перепонка - тонкая, но прочная мембрана - отделяет наружное ухо от второго отдела органа слуха, среднего уха.

Среднее ухо

В углублении находится составляющая основную часть Слуховая (евстахиева) труба - связующее звено между средним ухом и носоглоткой. При глотательных движениях открывается и позволяет воздуху проникнуть в среднее ухо, что уравновешивает давление в барабанной полости и наружном слуховом проходе.

В среднем ухе находятся подвижно соединённые между собой миниатюрные - сложный механизм для передачи акустических колебаний, поступающих из наружного слухового прохода к слуховым клеткам внутреннего уха. Первая косточка - молоточек, длинным концом прикреплённый к Вторая - наковальня, соединённая с третьей миниатюрной косточкой, стремечком. Стремечко прилегает к овальному окошку, с которого начинается внутреннее ухо. Косточки, которые включает в себя орган слуха, очень маленькие. К примеру, масса стремечка составляет всего 2,5 мг.

Внутреннее ухо

Третий отдел органа слуха представлен преддверьем (миниатюрной костной камерой), полукружными каналами и особым образованием - тонкостенной костной трубкой, закрученной в спираль.

Эта часть напоминающая по форме виноградную улитку, так и называется - слуховая улитка.

Орган слуха имеет важные анатомические образования, позволяющее сохранять равновесие и оценивать положение тела в пространстве. Это преддверье и полукружные каналы, наполненные жидкостью и выстеленные изнутри очень чувствительными клетками. Когда человек меняет положение тела, происходит смещение жидкости в каналах. Рецепторы фиксируют смещение жидкости и отправляют сигнал об этом событии в мозг. Так орган слуха и равновесия позволяет мозгу узнать о движениях нашего тела.

Перепонка, находящаяся внутри улитки, состоит из примерно 25 тысяч тончайших волокон различной длины, каждое из которых отзывается на звуки определённой частоты и возбуждает окончания слухового нерва. Нервное возбуждение вначале передаётся в затем достигает коры головного мозга. В слуховых центрах мозга раздражения анализируются и систематизируются, в результате чего мы слышим наполняющие мир звуки.

МПГУ.

Реферат

по основе медицинских знаний.

Тема: строение органа слуха

Человеческое ухо состоит из трёх частей: наружного, среднего и внутреннего, строение каждого из которых, в свою очередь, представляет довольно сложную систему.

Наружное ухо состоит из наружного слухового прохода и ушной раковины. У новорожденных и маленьких детей слуховой проход короткий и щелевидно сужается по направлению к барабанной перепонке. Границей наружного и среднего уха является барабанная перепонка. У ребенка до двух месяцев она значительно толще и занимает почти горизонтальное положение.

Среднее ухо залегает в толще височной кости и состоит из трех сообщающихся частей:

• барабанной полости,
• слуховой (евстахиевой) трубы, соединяющей барабанную полость с носоглоткой,
• пещеры с окружающими ее клетками сосцевидного отростка.

Барабанная полость содержит цепь слуховых косточек (молоточек, наковальня, стремя), позволяющих осуществлять передачу звуковых колебаний с барабанной перепонки внутреннему уху.

Важнейшим элементом среднего уха является евстахиева (слуховая) труба , соединяющая барабанную полость с внешней средой. Ее устье открывается в носоглотку на боковых стенках, на уровне твердого неба. В покое глоточное устье слуховой трубы закрыто и открывается только при совершении сосательных и глотательных движений.

У новорожденных и детей раннего возраста слуховая труба короткая и широкая, что повышает риск попадания инфекции из носоглотки в среднее ухо.

Внутреннее ухо (или лабиринт) залегает в глубине височной кости. Лабиринт состоит из улитки и полукружных каналов, содержащих в себе звуковоспринимающий аппарат и нервные клетки-рецепторы вестибулярного анализатора. Вестибулярный анализатор контролирует равновесие, положение тела в пространстве и мышечный тонус. В связи с анатомической общностью этих двух систем поражение внутреннего уха может вызывать, помимо снижения слуха, расстройство вестибулярных функций. Основным признаком таких расстройств является головокружение, тошнота, рвота.

Методы диагностики слуха

Аудиометрия – наиболее простое и доступное исследование, с помощью которого оценивается величина снижения слуха. Используется тональная и речевая аудиометрия.

При тональной аудиометрии, каждая частота исследуется в отдельности при помощи звуков различной громкости. Обычно человек способен воспринимать звуки частотой от 20 до 20000Гц.

Для понимания речи, достаточно слышать звуки в диапазоне от 200 до 6000Гц. Речевая аудиометрия позволяет определить процент слов, которые может разобрать человек, при различной громкости их воспроизведения.

Импедансометрия (тимпанометрия) позволяет определить нарушения в среднем ухе. Этим методом оценивается подвижность барабанной перепонки и исключается наличие жидкости в среднем ухе.

Отоакустическая эмиссия позволяет оценить состояние волосковых клеток, то есть диагностирует функцию улитки внутреннего уха.

Измерение электрической активности головного мозга в ответ на звуковые сигналы.

Регистрация вызванных электрических потенциалов головного мозга, позволяет определить наличие поражений слухового нерва или головного мозга.

Последние три метода являются объективными и могут использоваться для диагностики нарушений слуха даже и у новорожденных детей.

Типы потери слуха

Снижение слуха на медицинском языке называется тугоухостью.

Тугоухость, вызываемая препятствиями на пути усиления звуков, называется кондуктивной.

Она возникает:

• На уровне наружного уха (серная пробка, пороки развития наружного уха);
• На уровне среднего уха (отверстия и повреждения барабанной перепонки; повреждение слуховых косточек; отосклероз, нарушающий подвижность слуховых косточек).

Такая тугоухость обычно исправляется хирургическим путем. В редких случаях необходимо дополнительное назначение очень простого слухового аппарата – он должен просто усиливать звуки.

Тугоухость связанная с нарушением преобразования механических колебаний в электрические импульсы, называется сенсоневральной. Для данного типа тугоухости характерно не только снижение звуковосприятия, но и его искажения. При этом:

• Снижается болевой порог; звуки интенсивностью чуть громче порога слышимости становятся непереносимыми, тогда как для нормально слышащих людей болевой порог составляет около 100 дБ;
• Затрудняется восприятие речи на фоне шума.

Причинами сенсоневральной тугоухости являются:

• Неврит (опоясывающий лишай, эпидемический паротит и т.д.);
• Повышение давления жидкостей внутреннего уха (болезнь Меньера);
• Возрастное снижение слуха (пресбиакузис) ;
• Патология слухового нерва, которая может возникать при курении.

Сенсоневральную тугоухость нельзя излечить хирургическим путем. Электронные схемы назначаемых слуховых аппаратов должны быть более сложными для того чтобы скорректировать индивидуальные особенности слуха конкретного пациента, характерные для данного вида тугоухости.

Смешанная тугоухость представляет собой сочетание двух вышеупомянутых типов нарушения слуха, то есть комбинацию кондуктивной тугоухости с поражением внутреннего уха. Оснавные причины этого вида нарушения слуха:

• Инфицирование улитки при хроническом воспалении уха;
• Наслоение возрастных факторов на неоперированный отосклероз.

Таким больным следует назначать те же слуховые аппараты, что и при сенсоневральной тугоухости.

Типы слуховых аппаратов

Сегодня чаще всего используются следующие три типа слуховых аппаратов: заушные, внутриушные и глубококанальные слуховые аппараты. Ниже приведено краткое описание этих трех типов, а также некоторых функций, доступных для каждого типа

Заушный слуховой аппарат (ВТЕ) состоит из пластикового корпуса, вмещающего электронику слухового аппарата, от которого усиленный звук попадает в ушной вкладыш через прозрачную пластиковую трубку. Крюк заушного слухового аппарата присоединен к этой трубке, которая в свою очередь присоединена к индивидуальному ушному вкладышу, расположенному в ухе пользователя. Во избежание возникновения обратной связи (свиста аппарата) и для достижения оптимальной эффективности слухового аппарата крайне важно, чтобы ушной вкладыш был удачно подогнан и плотно вставлен в ухо. Кроме того, соединительная трубка должна иметь подходящую длину и быть мягкой и упругой. Уровень громкости слухового аппарата регулируется автоматически или с помощью ручного регулятора громкости (в виде маленького рычажка или колесика

Заушные слуховые аппараты доступны в широком ассортименте типов и мощностей. Сверхмощные слуховые аппараты предназначены для компенсации тяжелых потерь слуха. Слуховые аппараты с направленным микрофоном улучшают разборчивость речи в ситуациях, когда присутствует фоновый шум, так как они усиливают желаемые звуки, поступающие спереди в большей степени, чем мешающие звуки, поступающие сзади

Внутриушной слуховой аппарат (ITE) . В отличие от заушного слухового аппарата, внутриушной слуховой аппарат размещается внутри уха и состоит всего лишь из одной части (корпуса), в которой встроена электроника слухового аппарата. Корпус изготавливается по индивидуальному слепку ушного канала каждого пользователя.
Этот тип слухового аппарата чаще всего 100% автоматический, но в некоторых моделях с помощью маленького рычажка или колесика можно отрегулировать уровень громкости вручную. В некоторых моделях батарейный отсек одновременно служит и переключателем Вкл./Выкл.; в других моделях эту функцию выполняет регулятор громкости.

Глубококанальный слуховой аппарат (CIC) размещается глубоко в ушном канале (отсюда название этого типа слухового аппарата). Несмотря на крошечный размер этого типа аппарата, благодаря современным технологиям, он ни в чем не уступает по качеству звука моделям большего размера. Глубококанальный слуховой аппарат практически незаметен в ухе - никто не заметит, что Вы носите слуховой аппарат.
Благодаря размещению глубоко в ушном канале сохраняются естественные акустические преимущества: уменьшаются проблемы с шумом ветра, облегчается использование обычного телефона и улучшается способность определять направление поступающего звука. Чаще всего глубококанальный слуховой аппарат полностью автоматический - в нем не остается места для дополнительных, ручных функций. Батарейка расположена в крышечке батарейного отсека, которая одновременно служит и переключателем Вкл./Выкл.

Правильный выбор слухового аппарата

Современные слуховые аппараты позволяют компенсировать практически любой уровень потери слуха, кроме полной глухоты. Подбор слухового аппарата должен производиться исключительно по результатам обследования, совместно с профессиональным врачом-сурдологом. Кроме уровня усиления звука при выборе слухового аппарата следует также обращать внимание на дополнительные технические возможности каждой модели.