Анатомия уха человека

Ухо человека и других млекопитающих состоит из трех частей: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное и среднее ухо построены относительно просто, их функция заключается в выработке и усилении звуковых колебаний. Внутреннее ухо сложнее по строению, кроме восприятия звуков также обеспечивает равновесие и чувство положения тела в пространстве.
Наружное ухо
Основная статья: Наружное ухо
Наружное ухо состоит из ушной раковины ( лат. auricula ) и наружного слухового прохода. Ушная раковина (именно эту часть органа слуха большинство людей называют ухом) окружает наружный слуховой проход. Состоит из эластичного хряща, покрытого кожей. Некоторые части ушной раковины, в частности мочка, лишены хрящевой ткани.Функция ушной раковины заключается в том, что она направляет звук в наружный слуховой проход.
Дарвине бугорок
Слева: Дарвин холмик у человека, дело: заостренный конец уха у макаки
У некоторых людей (около 10%) на верхней части завитка ушной раковины имеется небольшой выступ, который называют Дарвине бугорок ( лат. tuberculum auriculae ). Он считается рудиментом заостренной верхушки уха у некоторых приматов и других млекопитающих. Свое название Дарвине бугорок получил за то, что в своем труде «Происхождение человека и половой отбор» Дарвин упоминает его как пример рудиментарного органа.
Наружный слуховой проход
Наружный слуховой проход - это короткая изогнутая турбка (2,5 см длиной и 0,6 см в диаметре), что ведет к барабанной перепонке. Вблизи ушной раковины наружный слуховой проход поддерживается эластичным хрящом, остальные его проходит в височной кости. Весь канал выстлан кожей с корок волосами, необходимым для того, чтобы задерживать различные посторонние предметы, например пыль и мелких насекомых. Также в коже наружного слухового прохода имеются сальные железы и модифицировать апокринные потовые железы, называемые церуминознимы, они выделяют желто-коричневую воскообразные ушную серу. Сера довольно липкая, поэтому она, как и волосы, может препятствовать продвижению сторонних объ по наружного слухового прохода, кроме того она является репеллентом для насекомых и подавляет рост микроорганизмов. Сера состоит из насыщенных и ненасыщенных длинноцепочечных жирных кислот, спиртов, сквалена (примерно 12-20% состава серы), и холестерола (6-9%). Вместе с серой из наружного уха выводятся частицы рогового слоя кожи, который постоянно шелушится, поэтому она может содержать много белков кератинов.
У некоторых людей уши очищаются от серы естественным путем: она засыхает и выпадает из наружного слухового прохода, этому способствуют движения челюсти, например при жевании или разговоре. В других людей сера может накапливаться, уплотняться и препятствовать слуху.

Барабанная перепонка

На границе между наружным и средним ухом находится барабанная перепонка ( лат. membrana tympani ). Это тонкая прозрачная мембрана с волокнистой соединительной ткани, с внешней стороны покрыта кожей, а с внутренней - слизистой оболочкой. По периферии перепонки волокна соединительной ткани расположены преимущественно по кругу, а в центре - радиально. Барабанная перепонка имеет форму уплощенного конуса, верхушка которого направлена ​​в полость среднего уха. Она прикреплена волокнисто-хрящевым кольцом к барабанной борозды. Барабанная перепонка колеблется под воздействием звуковых волн, и передает эти колебания на слуховые косточки внутиршнього уха.
Среднее ухо
Основная статья: Среднее ухо
Строение среднего уха
Среднее ухо (барабанная полость) - это небольшая заполненная воздухом и выстлана слизистой оболочкой полость в височной кости. С одной стороны она ограничена барабанной перепонкой, а с другой - костной стенкой с двумя отверстиями: овальным и круглым окном внутреннего уха. Верхняя часть среднего уха аркоподибно поднимается вверх и образует надбарабанний закуток. На медиальной стенке среднего уха размещена сосцевидный пещера, которая позволяет ему контактировать с сосцевидным ячейками височной кости.
Нижняя часть барабанной полости содержит отверстие слуховой (фаринготимпанальнои или евстахиевой) трубы, что направалена вниз и соединяет полость среднего уха с носоглоткой. Большинство времени слуховая труба уплощена и закрыта, открывается она только во время зевания или глотания для того чтобы уравнять давление в среднем ухе с давлением во внешней среде. Это важно для того, чтобы барабанная перепонка могла нормально колебаться. Если существует разница давлений снаружи и средние барабанной полости, это сопровождается ощущением «заложенных ушей», которое возникает при резком изменении высоты, например во время взлета или посадки самолета.
В полости среднего уха расположены слуховые косточки :
молоточек ( лат. maleus );
куваделко ( лат. incus );
стремечко ( лат. stapes ).
Рукоять молоточка присоединено к барабанной перепонке, а основа стремени до овального окна внутреннего уха. Слуховые косточки поддерживаются связями, отходящих от стенок барабанной полости, между собой они соединены синовиальными суставами. Основная роль слуховых косточек состоит в передаче колебаний барабанной перепонки на перепонку овального окна. Поскольку барабанная перепонка имеет в 22 раза большую площадь чем перепонка овального окна, при этом происходит значительное усиление колебаний.
Также в барабанной полости расположены два маленьких скелетные мышцы :
мышца-натяжитель барабанной перепонки, который начинается от стенки слуховой трубы и заканчивается на молоточку
стреминцевий мышца, натянутого между задней стенкой барабанной полости и стремена.
Если ухо подразнююеться очень громким звуком, эти мышцы рефлекторно сокращаются и зменшуюють колебания овального окна внутреннего уха, таким образом предотвращая повреждение слуховых рецепторов.
Внутреннее ухо
Внутреннее ухо через свою сложную форму также называется лабиринт. Оно лежит глубоко в височной кости позади глазных впадин. Внутреннее ухо состоит из двух основных частей:
Костный лабиринт - это система извилистых каналов в височной кости, он заполнен перилимфой - жидкостью, аналогичной по составу к спинномозговой жидкости, они могут перетекать друг в друга через водопровод улитки;
Перепончатый лабиринт - это серия мебранних мешочков и протоков, находящиеся внутри костного лабиринта. Он заполнен эндолимфой, что по химическому составу близка к вунтришньо клеточной жидкости богатой ионы K +. В образовании эндолимфы участвует ендолимфитичний мешок, соединенный с остальными перепончатого лабиринта ендолимфатичою проливом.
В состав внутреннего уха входят три основных отдела: преддверие (преддверие), полукругом каналы и завитка.
Преддверие
Преддверие или преддверия ( лат. vestibulum ) - это центральная яйцевидная полость костного лабиринта. Он лежит позади завитки, и впереди от полукружных каналов. В перилимфе преддверия расположены два соединенных проливом мешочки перепончатого лабиринта:

овальный или просто мешочек ( лат. sacculus ), совмещенный с улиткой;
круглый или пестик ( лат. utriculus ) соединена с полукружных каналов.
В мешочке и пестику расположены рецепторные органы равновесия, называются пятнами ( лат. maculus ), они раздражаются в ответ на изменение положения головы.
Полукругом каналы
Полукругом каналы размещены сзади преддверия, каждый канал составляет около двух третей круга. У человека имеются три полукругом каналы расположены в взаимно полощинах: передний, задний и латеральный. Передний и задний расположены вертикально под прямым углом друг к другу, а латеральный - горизонтально. Каждый канал имеет на одном из концов расширения, что называется ампула, в ампулах находятся ампульные гребешки, которые обеспечивают ощущение углового ускорения, их рецепторы раздражаются при вращении головы.
Завитка
Поперечное сечение через улитке
Завитка ( лат. coсhlea ) - коническая закручена ячейка в кости, размером примерно с половинку горошины. Завитка делает примерно 2,75 оборота, в ней расположена улитковая пролив, где содержится спиральный или Кортиив орган - рецепторный орган слуха. Улитковая пролив вместе со спиральной костной пластинкой разделяют полость костной завитки на три отсека или лестницу:
Преддверия лестницы ( лат. scala vestibuli ), размещенные над завитковом проливом, соединенные с преддверия и упираются в овальное окно;
Средние ступени - это сама улитковая пролив;
Барабанные лестницы ( лат. scala tympani ) расположены под завитковом проливом и заканчиваются круглым окном.
Улитковая пролив как часть перепончатого лабиринта заполнена эндолимфой. Преддверия и барабанные лестницы, как часть костного лабиринта - перилимфой, на верхушке завитки они соединены между собой через отверстие - геликотерму.
Верхнюю стенку завитковом пролива увторюе присинковых перепонка или мембрана (мембрана Рейснера), отделяющую ее от присинковых лестницы. Внешний край присинковой мембраны состоит из особо богатой на кровеносные сосуды слизистой оболочки, что называется сосудистая полоска ( лат. stria vascularis ), она участвует в образовании эндолимфы. Нижняя стенка завитковом пролива образована спиральной костной пластинкой и гибкой волокнистой базилярной или основной мембраной, на которой размещен Кортиив орган. Базилярная мембрана играет очень важную роль в восприятии звуков, она узкая и толстая вблизи овального окна и становится шире и тоньше к верхушке завитки.
Строение кортиевого (спирального) органа
Кортиив орган расположен на поверхности базилярной мембраны, он состоит из поддерживающих клеток и слуховых рецепторов - волосковых клеток улитки, звреху эти клетки покрыты покровной мембраной. Волосковые клетки розташовються четырьмя рядами: один ряд внутренних волосковых клеток и три ряда внешних. К основанию волосковых клеток подходят чувствительные нервные окончания улиткового нерва (ветви присинковой-завтикового или 8-ой пары черепномозговых нервов ). На верхушке волосковые клетки имеют большое количество длинных микроворсинок (стереоцилии) и одну ресничку (кинетоциль). Внутри микроворсинки укрепленные актиновых филаментов, близ верхушек они соединены между осбою специальными белковыми мостиками. Стереоцилии и кинотоцилии выступают в эндолимфу, богатую на ионы калия, самые длинные из них упираются в покровную мембрану.

Физиология восприятия звука

Ощущение звука возникает у человека при стимуляции слуховой коры височной доли головного мозга. Однако до того как это произойдет звуковые волны должны пройти путь через наружный слуховой проход, барабанную перепонку, косточки среднего уха, перепонку овального окна, перелимфу завитки, передаться на базилярную мембрану, восприняться волосковых клеток кортиевого органа, которые передают возбуждение на чувствительные нервные окончания присинковой- улиткового нерва, по которому импульсы и поступают в головной мозг.

Передача и усиления звукового сигнала в ухе

Звуковые волны через наружный слуховой отверстие поступают в барабанной перепонки и вызывают ее колебания с соответствующей частотой и амплитудой. Чем больше интенсивность (громкость) звука, тем больше амплитуда колебаний перепонки. Движение барабанной перепонки передается на слуховые косточки, которые действуют как рычаги и раскачивают перепонку овального окна внутреннего уха. Поскольку площадь этой перепонки в 20-22 раза меньше барабанную, то амплитуда колебаний зоростае здесь в соответствующее количество раз, то есть происходит усиление сигнала.

Колеблясь вперед-назад с определенной частотой, овальное окно внутреннего уха приводит в присниковому канале аналогичное движение перелимфы, распространяющегося от основания к верхушке завитки. Звук очень низкой частоты (ниже 16 Гц ) создает в жидкости волны давления, проходящих Всес путь от овального окна, вверх по присинковых лестнице, через геликотерму до барабанных лестницы и наконец передаются на круглое окно внутреннего уха. Такие звуки не раздражает кортиевого органа и находятся далеко чувствительности человеческого уха ( инфразвук ). Звуковые волны большей частоты создают волны давления, которые могут "срезать" путь через вестибулярный канал до перилимфе барабанных лестницы. В таком случае они вызывают колебания базилярной мембраны, вследствие чего покровная мембрана смещается, ритмично раздражая волосковые клетки.
Восприятие звуковых колебаний волосковых клеток Кортиев орган
(А) - Строение волосковых клеток. (Б) - Механизм восприятия механических раздражение волосковых клеток и кодирования сигнала чувствительным нейроном.
Механорецепторами, воспринимающие звук во внутреннем ухе есть волосковые клетки. Когда под влиянием колебаний базилярной мембраны покровная мембрана смещается, она сгибает длинные стереоцили волосковых клеток в сторону к кинетоцили. При этом белковые фибриллы которые соединяют их с короткими волосками розтягаються и открывают катионные ( калиевые и кальциевые ) каналы, через которые внутрь клетки двигаются ионы K + и Ca 2 + и вызывают деполяризацию ее мембраны. Таким образом в волосковых клетках возникает рецепторный потенциал, что вызывает высвобождение неймедиатора ( глутамата ) в синаптическую щель. Возбуждение передается на чувствительные нервные окончания и они генерируют потенциалы действия с большей частотой. Когда покровная мембрана завитковом пролива змищуетсья в противоположную сторону, стереоцили волосковых клеток отклоняются от кинетоцили, при этом катионные каналы закрываются и происходит реполяризация мембраны, соответственно синаптическая передача блокируется и чувствительные нервные окончания генерируют нервные импульсы с меньшей частотой. Регулярная смена частоты нервных импульсов и воспринимается головным мозгом как ощущение звука.

Волосковые клетки отличаются по своим функциям. Внутренних волосковых клеток расположенных в один ряд в три раза меньше чем внешних, но они отвечают за передачу 90-95% информации в мозге. Внешние волосковые клетки, расположенные в три ряда, напротив, получают эфферентные сигналы от мозга и участвуют в усилении или ослаблении колебаний базилярной мембраны. Под действием ритмичной деполяризации и реполяризации внешние волосок клетки начинают ритмично скорочувтись и растягиваться, меняя натяжение базилярной мембраны, таким образом они увеличивают ее колебания в определенном месте и усиливают точность восприятия звука. Считается, что именно вследствие их движения возникает отоакустической эмиссии, то есть с самого уха выходят звуки. Это явление используют для выявления недостатков слуха у новорожденных. Под воздействием очень громких звуков мозг посылает к внешним волосковых клеток сигнал, в ответ на что они перестают раскачиваться, поэтому колебания базилярной мембраны распространяются на большее расстояние. Это нужно для того, чтобы защитить волосковые клетки от повреждения.
Восприятие характеристик звука
Карта участков завитки, воспринимающих звуки различной частоты
Человек способен воспринимать частоту, громкость и направление поступления звуковой волны, каждая из этих характеристик оценивается головным мозгом на основе различных механизмов:
Восприятия частоты звука. Информация о высоте звука кодируется еще в внутреннем ухе, волны различной частоты воспринимаются в зависимости от того, в какой сами части завитка они вызывают возбуждение волосковых клеток. Базилярная мембрана содержит большое количество вонокон, натянутых поперек нее, причем они не одинаковы по всей ее длине. У основания улитки эти волокна короткие и туже, а сама мембрана толще, у верхушки волокна короткие и более провисшие. Поэтому звуки высокой частоты вызывают максимальное колебание базилярной мембраны сразу же у овального окна, а низкой частоты - ближе к геликотермы. Так что если до мозга поступают нервные импульсы от волосковых клеток нижней части завитка, он интерпретирует их как низкий звук, с верхней - как высокий. Звук, состоящий из нескольких тонов одновременно активирует различные группы волосковых клеток.
Восприятие интенсивности звука. Более громкий звук вызывает колебания барабанной перепонки, слуховых косточек, овального окна и перилимфе с большей амплитудой, это в свою очередь вызывает сильное смещение базилярной мембраны и больше отклонение волосков волосковых клеток, через который возникает рецепторинй потенциал большей амплитуды и в синаптическую щель высвобождается больше нейромедиаторов. В таком случае нервные окончания улиткового нерва чаще генерируют потенциал действия. Мозг интерпретирует это как большую громкость.
Восприятие направления звука. Чувство направления звука осуществляется на основе сравнения интенсивности и времени прихода звуковых сигналов к каждому из двух ушей. В определении направления звука участвуют ядра ствола головного мозга.

Серьги своими руками