Клиническая анатомия, физиология и методы исследования слухового анализатора
Цель занятия. Научиться исследовать слуховой анализатор методом акуметрии, по результатам акуметрии и аудиометрии определять тип и степень тугоухости.
Задачи занятия:
1. Разобрать теории слуха.
2. Научиться исследовать слух шепотной и разговорной речью.
3. Научиться исследовать слух камертонами.
4. Разобрать типы аудиограмм.
5. Научиться составлять слуховой паспорт.
6. Изучить типы, степени тугоухости.
7. Ознакомиться с работой врача-сурдолога в аудиометрическом кабинете ЛОР-отделения.
Оснащение. Осветительные приборы: источник света, лобный рефлектор, отоскоп.
Набор инструментов. Носовые зеркала, шпатели, ушные воронки, набор камертонов, трещотка Барани.
Место проведения занятия. Учебная комната, аудиометрический кабинет оториноларингологического отделения.
Рекомендуемая литература:
1. Пальчун В.Т., .Лучихин Л.А., .Магомедов М.М. Оториноларингология. — МИА, 2007.
2.Солдатов И. Б. Лекции по оториноларингологии. — М.: Медицина,1990.
3. Шеврыгин Б. В. Руководство по детской оториноларингологии. — М.:
Медицина, 1985.
4. Овчинников Ю. М. Оториноларингология. — М.: Медицина, 1995.
I. КЛИНИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ СЛУХОВОГО
АНАЛИЗАТОРА
Выделяют наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит
из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина имеет
сложную конфигурацию, ее основу, за исключением мочки, составляет эластический хрящ, покрытый надхрящницей и кожей. В мочке содержится жировая ткань. Свободный край ушной раковины закруглен в виде валика-завитка. Начальная его часть — ножка — расположена в небольшом углублении над отверстием наружного
слухового прохода. Заканчивается завиток незаметным переходом в мочку
уха. Отделенный от завитка углублением параллельно ему начинается противозавиток.
Внизу противозавиток образует бугорок, который узкой вырезкой отделен
от козелка. Козелок является частью наружного слухового прохода, по
этому при воспалительных заболеваниях наружного слухового прохода его
пальпация болезненна. Ушная раковина связками и мышцами сверху прикреплена к чешуе височной кости, сзади — к сосцевидному отростку, спереди — к скуловидному отростку. Ушная раковина представляет собой воронку, которая обеспечивает оптимальное восприятие звуков и играет роль их первичного усилителя. Существенное значение имеет также косметическая функция ушной раковины. Вогнутость ушной раковины увеличивается в сторону наружного слухового прохода, который является ее непосредственным продолжением. Наружный слуховой проход направляется вглубь височной кости и заканчивается у барабанной перепонки. Наружный отдел слухового прохода — перепончато-хрящевой, внутренний — костный. Длина наружного слухового прохода у взрослого, не считая козелка, около 2,5 см, длина костного отдела, образованного барабанной частью височной кости — 1,5 см. Кожа перепончато-
хрящевого отдела содержит многочисленные сальные и серные железы, волосы, слой подкожно-жировой клетчатки хорошо выражен. В этом отделе слухового прохода могут возникать фурункулы, образовываться атеромы, фибромы, хондромы. Кожа костного отдела тонкая, лишена волос, сальных и серных желез, тесно прилежит к надкостнице. Воспаление кожи в костном отделе наружного слухового прохода протекает очень болезненно, вследствие сдавления болевых рецепторов надкостницы. Кожа наружного слухового прохода обладает способностью к самоочищению благодаря миграции эпидермиса из глубоких отделов наружу. Хрящевая пластинка передней и нижней стенки прерывается двумя санториниевыми щелями, закрытыми фиброзной тканью. Это обеспечивает значительную подвижность наружного слухового прохода, что облегчает осмотр и хирургические вмешательства. Санториниевы щели создают связь наружного слухового прохода с околоушной слюнной железой, чем обусловливают переход инфекции из наружного уха на слюнную железу и наоборот.
Направление и просвет наружного слухового прохода в разные возрастные периоды имеют свои особенности. У новорожденных наружный слуховой проход имеет щелевидный просвет, направление снаружи внутрь, вверх
и кпереди. У детей младшего возраста просвет слухового прохода расширяется, но направление сохраняется таким же. В связи с этим при отоскопии у детей раннего и младшего возраста необходимо оттянуть ушную раковину кзади и книзу, чтобы выпрямить слуховой проход.
Клинически важны топографические особенности наружного слухового
прохода. Передняя стенка наружного слухового прохода граничит с суставной сумкой сустава нижней челюсти. В связи с этим при воспалении наружного слухового прохода боль в ухе усиливается при открывании рта (разговоре, жевании). При травмах нижней челюсти (прямых ударах в подбородок) иногда наблюдается ушное кровотечение, вызванное разрывом передней стенки слухового прохода. Задняя стенка слухового прохода является передней стенкой сосцевидного отростка. Изменения этой стенки дают ценный симптом диагностики мастоидита. В своей нижней части в костном отделе слухового прохода задняя стенка находится в непосредственной близости с лицевым нервом. Верхняя стенка отделяет слуховой проход от средней черепной ямки. При переломах верхней стенки может возникнуть ликворея, менингит. У детей раннего возраста при незавершенной оссификации височной кости воспаление наружного слухового прохода может сопровождаться менингизмом. Нижняя стенка вплотную прилегает к околоушной слюнной железе.
Наружное ухо снабжается кровью из системы наружной сонной артерии
за счет артерий: поверхностной височной, затылочной, задней ушной, глубокой ушной. Венозный отток направлен в вены: поверхностную височную, челюстную, наружную яремную. При воспалении наружного уха отмечается их болезненность. Чувствительная иннервация осуществляется ветвями тройничного, блуждающего нервов, большим ушным нервом из шейного сплетения. Вследствие вагусного аксон-рефлекса при туалете наружного слухового прохода, при попадании инородных тел в слуховой проход может возникать кашель, кардиалгические явления.
Среднее ухо. Среднее ухо представляет собой систему воздухоносных полостей, сообщающихся друг с другом и с носоглоткой. В среднем ухе различают: барабанную полость, полости сосцевидного отростка, слуховую трубу. Развитие системы среднего уха заканчивается примерно к третьему году жизни, к моменту завершения окостенения височной кости и сосцевидного отростка.
Барабанная полость — воздушное пространство в пирамиде височной
кости, объемом около 0,75 см3, сообщающееся спереди с полостью носоглотки, сзади — с пещерой сосцевидного отростка (рис. 7). Толщина колеблется от 1 до 6 мм. Иногда в верхней стенке имеются дигисценции, тогда твердая мозговая оболочка непосредственно прилежит к слизистой барабанной полости. Через верхнюю стенку проходят кровеносные сосуды из твердой мозговой оболочки к слизистой барабанной полости. У новорожденных и детей младшего возраста в этой стенке имеется незакрытая
щель. В этой щели иногда находится тяж твердой мозговой оболочки, содержащий крупную вену. Эти анатомические особенности объясняют возникновение мозговых симптомов при воспалении среднего уха, обеспечивают контактный путь инфицирования мозговых оболочек при среднем отите.
Нижняя стенка — дно барабанной полости (яремная стенка) — костная пластинка, отделяющая барабанную полость снизу от луковицы внутренней яремной вены. В редких случаях в этой стенке имеются обширные костные дефекты, тогда луковица яремной вены выстоит в барабанную полость.
Рис. 7. Барабанная полость: 1 — аттик барабанной полости
2 — молоточек,
3 — наковальня
4 — канал лицевого нерва,,
5 — стремя,,
6 — круглое окно,
7 — слуховая труба,
8 — внутренняя яремная вена,
9 — барабанная перепонка
При этом во время операции на барабанной полости возможно ранение внутренней яремной вены. Именно через нижнюю стенку в барабанную
полость прорастают хемодектомы.
Передняя стенка (сонная) граничит с внутренней сонной артерией и
представляет собой тонкую костную пластинку. Верхняя половина передней
стенки, воронкообразно сужаясь, переходит в слуховую трубу, расположенную в полуканале. Выше и параллельно ей проходит полуканал для мышцы, натягивающей барабанную перепонку.
Задняя стенка (сосцевидная) имеет в своей верхней части широкое отверстие, ведущее в пещеру сосцевидного отростка. В нижней части имеется небольшое костное возвышение, из которого выходит сухожилие стременной мышцы. Еще ниже располагается канал лицевого нерва. Медиальная стенка входа в пещеру занята горизонтальным полукружным каналом.
Наружная стенка (барабанная) состоит из барабанной перепонки, которая отграничивает только средний отдел барабанной полости от наружного
слухового прохода, латеральной костной стенки аттика, отграничивающей
верхний этаж барабанной полости, нижний этаж отграничен латерально
нижней стенкой наружного слухового прохода. Барабанная перепонка представляет собой тонкую мембрану, вставленную в циркулярный желобок барабанного костного кольца.
У взрослых барабанная перепонка овальной формы, ее длинник достигает
0,95-1 см. Барабанная перепонка состоит из трех слоев:
наружный слой — эпидермис, который является продолжением кожи наружного слухового прохода;
средний слой — фиброзный, состоящий из циркулярных и радиальных соединительнотканных волокон; внутренний слой — плоский эпителий, который является частью слизистой барабанной полости. Фиброзный слой беден эластическими волокнами, поэтому барабанная перепонка мало эластична и при резких звуках, резких перепадах давления она может разрываться. Репаративные процессы в барабанной перепонке происходят за счет регенерации наружного (кожа) и внутреннего (слизистая) слоев. Фиброзный слой не регенерируется.
В барабанной перепонке различают натянутую и ненатянутую части. Натянутая часть вставлена в костное барабанное кольцо, имеет фиброзный слой. При отоскопии фиброзная часть серого цвета, блестит. Ненатянутая часть представляет собой небольшую часть барабанной перепонки, которая занимает небольшую вырезку нижнего края чешуи височной кости. Эта часть перепонки не имеет фиброзного слоя. Барабанная перепонка вогнута в сторону барабанной полости и как бы образует воронку. Место наибольшего вдавления находится в центре перепонки и называется «пупок». В этом месте к перепонке крепится рукоятка молоточка.
Сеть кровеносных сосудов барабанной перепонки максимально выражена на периферии, постепенно истончаясь к центру. В связи с этим при остром гнойном воспалении среднего уха, когда гнойный экссудат скапливается
в барабанной полости, разрыв (перфорация) барабанной перепонки носит не
краевой, а ободковый или центральный характер.
Детские особенности барабанной перепонки. Барабанная полость невоздушна, выполнена миксоидной тканью. В связи с этим перепонка тусклая, не имеет характерного для взрослых отблеска. Расположение перепонки практически горизонтальное, угол наклона к оси наружного слухового прохода составляет около 20°, что значительно затрудняет осмотр. У детей младшего возраста барабанная перепонка круглая, бледно-розового цвета из-за обилия кровеносных сосудов, легко краснеет при плаче, что не нужно путать с воспалительной гиперемией. Хорошее кровоснабжение относительно толстых слоев барабанной перепонки является препятствием для образования перфорации при остром гнойном среднем отите. В связи с
этим у детей нередко течение гнойного отита имеет неперфоративный характер и требует рассечения барабанной перепонки. У детей старшего возраста, как у взрослых, барабанная перепонка овальной формы, перламутрово-серого цвета, полупрозрачная, толщина ее не превышает 0,1 мм.
Внутренняя (медиальная) стенка барабанной полости носит название
«лабиринтная», так как отграничивает среднее ухо от лабиринта внутреннего
уха. Нижний завиток улитки выступает в просвет барабанной полости в середине ее медиальной стенки, образуя мыс (рготоп1огшт). В слизистой барабанной полости в области мыса располагается нервное барабанное сплетение (сплетение Якобсона). В его состав входят волокна V, VII, IX черепных нервов, а также симпатические волокона от plexus caroticus internus. Однако барабанное сплетение образуется в основном за счет барабанного нерва — ветви языкоглоточного нерва, который по выходе из височной кости называется малым каменистым нервом. Он осуществляет связь между языкоглоточным нервом и ушным узлом V черепного нерва. Позади, на склоне мыса, имеются две ниши: вверху — ниша овального окна, ведущего в преддверие лабиринта, внизу — ниша круглого окна, ведущего в улитку. В овальном окне кольцевидной связкой крепится
подножная пластинка стремени. Благодаря эластичности кольцевидной связки стремя подвижно в овальном окне. Круглое окно затянуто вторичной барабанной перепонкой, которая отделяет барабанную лестницу улитки от барабанной полости. Над овальным окном вдоль медиальной стенки располагается горизонтальное колено канала лицевого нерва. Канал направляется в антрум, где на внутренней стенке антрума у выступа горизонтального полукружного канала резко поворачивает вниз — нисходящее колено — и выходит на основание черепа через шилососцевидное отверстие.
В барабанной полости выделяют три отдела (или этажа): верхний —
эпитимпанум (аттик), средний — мезотимпанум, нижний — гипотимпанум.
Барабанная полость содержит три слуховые косточки — молоточек, наковальню и стремя, которые связаны между собой суставами и образуют непрерывную цепь от барабанной перепонки до овального окна. Связками слуховые косточки крепятся к стенкам барабанной полости. Рукоятка молоточка вплетена в фиброзный слой барабанной перепонки, подножная пластинка стремени крепится в овальном окне.
Физиологически цепь слуховых косточек представляет собой биологический акустический мост —рычажный механизм, обеспечивающий передачу звуковой энергии из воздушной среды в жидкие среды внутреннего уха без потерь.
Молоточек состоит из головки, шейки, рукоятки, переднего и латерального отростков. Латеральный отросток молоточка выпячивает барабанную перепонку в ненатянутой части и хорошо обозрим при отоскопии. Изменение его контуров при отоскопии имеет большое значение для оценки воспалительного процесса в среднем ухе.
Наковальня имеет две ножки — короткую и длинную, чечевицеобразный
отросток и тело с суставной поверхностью для головки молоточка. Короткая
ножка заходит во вход в антрум и может быть повреждена при неосторожных инструментальных манипуляциях, при хирургическом вмешательстве (а с ней вместе пострадает и вся цепь слуховых косточек). Чечевицеобразный отросток связан суставом с головкой стремени. Тело наковальни, головка и шейка молоточка расположены в аттике.
В строении стремени различают головку, переднюю и заднюю ножки и
основание (подножная пластинка).
Суставы между слуховыми косточками содержат мениски. При прохождении звуковых колебаний происходят сложные перемещения косточек. К головке стремени крепится сухожилие стременной мышцы, сухожилие с другой стороны находится в костном влагалище у входа в пещеру. Эта мышца удерживает слуховые косточки в состоянии напряжения, наиболее благоприятного для проведения звука. К шейке молоточка крепится сухожилие мышцы, натягивающей барабанную перепонку, которое перебрасывается под углом через улитковый отросток на медиальной стенке барабанной полости. Начало свое мышца берет около устья слуховой трубы. Обе мышцы регулируют степень подвижности слуховых косточек, обеспечивая аккомодацию (например, при прислушивании) и защиту (во время звуков большой интенсивности возникает тетаническое сокращение этих мышц). Стременная мышца иннервируется ветвью лицевого нерва, а мышца, натягивающая барабанную перепонку, — ветвью тройничного нерва из ушного узла.
Барабанная полость выстлана слизистой оболочкой, представляющей
собой однослойный плоский эпителий с немногочисленными бокаловидными клетками. Слизистая оболочка плотно примыкает к костным стенкам, не
содержит желез. У новорожденных почти весь просвет барабанной полости
выполнен миксоидной тканью (незрелая эмбриональная ткань). Эта ткань в
большом количестве содержит муцин, который является питательной средой
для бактерий. Поэтому при инфицировании среднего уха миксоидная ткань
может стать причиной гнойного среднего отита. Задержка резорбции миксоидной ткани при общей незрелости иммунной системы в условиях массивной бактериальной обсемененности является причиной рецидивирующего гнойного среднего отита у грудных детей.
Слизистая оболочка со стенок переходит на цепь слуховых косточек, образуя ряд складок (карманов). Таким образом в барабанной полости образуются «узкие места», которые плохо дренируются при воспалении и способствуют персистенции инфекции в полостях среднего уха. При санирующих вмешательствах в барабанной полости эти карманы подлежат обязательной ревизии, так как могут в дальнейшем служить причиной рецидива кариеса кости или холестеатомы.
Слуховая труба (Евстахиева труба) соединяет полости среднего уха с носоглоткой. Длина ее достигает у взрослых 3,5 см. Физиологические функции трубы — дренажная, вентиляционная и защитная. В слуховой трубе различают костную часть, расположенную у барабанного устья, длиной около 1 см, и перепончато-хрящевую часть — у глоточного устья, длиной около 2,5 см. Наиболее узкий просвет трубы в зоне ее перешейка — на границе костной и перепончато-хрящевой частей — около 3 мм. Просвет трубы в костной части — около 3-5 мм, в перепончато-хрящевой — 5-9 мм. Выстлана слуховая труба цилиндрическим мерцательным эпителием. Реснички эпителия движутся в сторону носоглотки. В состоянии покоя стенки слуховой трубы в области перешейка прилежат друг к другу — труба закрыта. При глотательных движениях, зевании стенки трубы открываются, и воздух поступает в барабанную полость. Глоточное устье слуховой трубы расположено на боковой стенке носоглотки на уровне заднего конца нижних носовых раковин. У детей грудного возраста слуховая труба шире, чем у взрослых, расположена горизонтальнее. Это обусловливает попадание содержимого вслуховую трубу и барабанную полость при срыгивании после кормления в горизонтальном положении ребенка. Учитывая данное обстоятельство, педиатры рекомендуют родителям проводить кормление ребенка с приподнятой головой, а после кормления удерживать ребенка в вертикальном положении до окончания срыгивания. У детей дошкольного и младшего школьного возраста глоточное устье слуховой трубы нередко контактирует с разрастаниями глоточной миндалины (аденоиды), что обусловливает инфицирование барабанной полости риногенным путем при аденоидите.
Сосцевидный отросток заключает в себе множество мелких полостей —
клеток, которые соединены между собой и выстланы слизистой оболочкой,
являющейся продолжением слизистой барабанной полости. В зависимости
от величины и количества клеток выделяют следующие типы строения сосцевидных отростков:
1. Пневматический тип — представлен большим количеством воздухоносных клеток. При значительной пневматизации ячейки сосцевидного отростка могут распространяться на все отделы височной кости, а также на скуловую кость.
2. Диплоэтический тип — сосцевидный отросток состоит из губчатого
костного вещества и незначительного количества клеток около антрума.
3. Склеротический тип — сосцевидный отросток состоит из плотной
компактной кости и не содержит клеток и губчатого костного вещества.
Самая крупная, единственная клетка, имеющаяся в сосцевидном отростке
любого типа — пещера. У взрослых антрум расположен в толще сосцевидного отростка на глубине около 2-3 см от его наружной поверхности.
Антрум сообщается с барабанной полостью широким на задней стенке барабанной полости. У грудных детей, когда сосцевидный отросток практически еще отсутствует, антрум также всегда имеется, но, в отличие от взрослых, расположен поверхностно, непосредственно под наружной костной пластинкой. На внутренней поверхности сосцевидного отростка имеется желобоватое углубление, в котором проходит сигмовидный синус, отводящий венозную кровь из мозга в луковицу внутренней яремной
вены. На вершине отростка имеется глубокая борозда, через которую при воспалении сосцевидного отростка гной иногда прорывается под мышцы шеи.
Трепанацию сосцевидного отростка обычно проводят в пределах треугольника Шипо, границами которого являются:
— сверху — височная линия, продолжение скуловой дуги;
— спереди — прямая, проведенная через задний край наружного слухового прохода с находящейся на нем остью, до верхушки сосцевидного отростка;
— сзади — сосцевидный гребешок.
Вследствие топографической близости лицевого нерва к образованиям височной кости целесообразно проследить его ход. Лицевой нерв (VII) выходит из ствола мозга в области мосто-мозжечкового угла вместе с n. интермедиус (XIII) и n.вестибулококлеарис (VIII) и входит во внутренний слуховой проход пирамиды височной кости. В основании внутреннего слухового прохода VII и XIII нервы отходят от слухового нерва и входят в
канал лицевого нерва (Фаллопиев канал). В месте коленчатого изгиба этого канала лицевой нерв утолщается за счет коленчатого узла. Этот узел относится к чувствительной части промежуточного нерва. Проходя через толщу кости, канал лицевого нерва достигает медиальной стенки барабанной полости, где под прямым углом поворачивает кзади (первое коленце). Костный канал нерва расположен над овальным окном. Иногда стенки канала имеют дигисценции и со стороны барабанной полости прикрыты только слизистой оболочкой. В связи с этим при гнойном воспалении среднего уха может наблюдаться отогенный парез лицевого нерва. На уровне входа в пещеру нерв в своем костном канале круто поворачивает вниз (второе коленце), проходит толщу кости и выходит на основание черепа через шилососцевидное отверстие, проникает в толщу околоушной слюной железы, разделяясь на ряд конечных ветвей, иннервирующих мимическую мускулатуру.
Внутренне ухо (ушной лабиринт) подразделяют на улитку — передний
лабиринт, преддверие и систему полукружных каналов — задний лабиринт.
Ушной лабиринт снаружи представлен костными структурами, ход которых
изнутри повторяет перепончатый лабиринт (рис. 8). Улитка относится к периферическому рецептору слухового анализатора. Преддверие лабиринта и
полукружные каналы содержат в себе периферические рецепторы вестибулярного анализатора.
Клиническая анатомия улитки
Улитка представляет собой костную спираль в 2,5 завитка вокруг костного стержня. На поперечном срезе в каждом завитке различают три отдела: лестницу преддверия, барабанную и срединную лестницу. Спиральный канал улитки частично разделен по всему длиннику тонкой костной спиральной пластинкой, отходящей от модиолус. Ее продолжает до наружной костной стенки улитки основная мембрана, которая крепится к наружной стенке улитки спиральной связкой. Спиральная связка также поддерживает сосудистую полоску. Кортиев орган (спиральный орган, слуховой рецептор) — периферический рецептор слухового анализатора — расположен на большей части эндолимфатической поверхности основной мембраны.
Таким образом, канал улитки разделяется на лестницы на всем протяжении, за исключением маленького отверстия у верхушки улитки, называемого геликотремой. Лестница преддверия простирается от овального окна преддверия до геликотремы.
Рис. 8. Ушной лабиринт:
1 — улитка, 2 — преддверие,
3 — овальное окно, 4 — круглое окно,
5 — передний полукружный канал,
6 — задний полукружный канал,
7 — латеральный полукружный канал
От костной спиральной пластинки кверху в диагональном направлении отходит тонкая Рейсснерова мембрана, которая прикрепляется к наружной стенке улитки выше основной мембраны, формируя срединную лестницу улитки — улитковый ход. Рейсснерова мембрана простирается до геликотремы, где соединяется с основной мембраной. Барабанная лестница и лестница преддверия содержат перилимфу — жидкость, по ионному составу соответствующую внеклеточной и спинномозговой жидкости. Барабанная лестница посредством водопровода улитки соединена с субарахноидальным пространством задней черепной ямки. Жидкость улиткового хода—эндолимфа — изоосмотична перилимфе, но отличается от нее по ионному составу. В эндолимфе содержится много ионов калия и мало ионов натрия, что соответствует внутриклеточной жидкости. Резорбция эндолимфатической жидкости происходит в эндолимфатическом мешке на задней поверхности пирамиды височной кости, куда она поступает через водопровод преддверия. Поддержание различного состава жидкостей внутреннего уха обеспечивается наличием в мембранозном лабиринте эпителиальных пластов, имеющих множество плотных герметичных соединений. Нарушение ионного состава эндо- и перилимфы ведет к утрате слуховой функции, поскольку Кортиев орган не имеет своих сосудов, а его питание осуществляется сосудистой полоской улиткового хода диффузно, через эндолимфу. Кровоснабжение внутреннего уха осуществляется из вертебробазилярного бассейна лабиринтной артерией. Особенность этого артериального ствола в том, что он не имеет анастомозов. Поэтому любая патология, приводящая к нарушению кровотока в вертебробазилярном бассейне, также может приводить к нарушению функции Кортиевого органа.
Гомеостаз внутренних лабиринтных сред зависит от функционального
состояния гематолабиринтного барьера. Стабильность этого гистогематического барьера высока: он сохраняет инертность при выраженных общих расстройствах гемодинамики, является преградой для лекарственных препаратов, многих бактерий и токсинов. Тем не менее, отдельные лекарственные препараты (аминогликозиды, некоторые диуретики) и токсические вещества (нередко содержащиеся в суррогатах алкоголя), а также некоторые вирусы (грипп) могут селективно нарушать проницаемость гематолабиринтного барьера и вызывать кумулятивный токсический эффект.
II. ФИЗИОЛОГИЯ СЛУХОВОГО АНАЛИЗАТОРА
Для понимания физиологии слухового анализатора необходимо повторить из курса физики средней школы механику и акустику, в частности —
характеристику звуковой волны, резонанс, рычажные механизмы, понятие
градиента, импеданса.
Основная функция улитки и предшествующих ей анатомических структур— восприятие и первичный анализ звука. Орган слуха имеет сложный вспомогательный аппарат, обеспечивающий проведение и усиление звуковых сигналов внешней среды. Звукопроводящие анатомические структуры наружного, среднего уха, жидкости внутреннего уха и базилярная мембрана, а также сам периферический рецептор (Кортиев орган) относятся к периферическому отделу слухового анализатора. Проводниковые восходящий и нисходящий слуховые пути, подкорковые ядра и корковые центры слуха относятся к центральному отделу слухового анализатора. Периферический отдел, в свою очередь, делится на звукопроводящий (наружное, среднее ухо, жидкости и базилярная мембрана внутреннего уха) и звуковоспринимающий (Кортиев орган) отделы.
Наружное ухо. Ушная раковина представляет собой линейный фильтр,
преобразующий пространственные признаки звукового поля во временные.
Особое избирательное значение ушная раковина приобретает при моноауральной способности локализовать звуки в вертикальной плоскости, также ушная раковина влияет на способность различать звуковые сигналы спереди и сзади головы. В наружном слуховом проходе для звуковых волн частотой около 3 кГц происходит усиление звукового давления у барабанной перепонки на 10-12 дБ, что объясняется резонансными свойствами трубки длиной 2,5-2,7 см. Низкая жесткость стенок наружного слухового прохода способствует малому отражению и большому поглощению звуковых волн других частот. Таким образом, в наружном ухе происходит избирательное усиление звуковых сигналов.
Среднее ухо. По законам акустики звуковые волны отражаются от поверхности сред, имеющих разное акустическое сопротивление. Поскольку акустическое сопротивление воздуха в 4000 раз меньше сопротивления жидкостей внутреннего уха, передача звукового сигнала из окружающей среды к жидкостям внутреннего уха возможна только с большой потерей энергии (в среднем — 99,9 %). Барабанная перепонка и рычажная система слуховых косточек компенсирует различия акустического сопротивления воздуха и жидкой среды внутреннего уха, но с разной эффективностью для волн разных частот. Менее всего отражаются волны частотой 800-1500 Гц. Механическая рычажная система косточек среднего уха при передаче звука: от барабанной перепонки к подножной пластинке стремени усиливает звук в 1,3 раза. В передаче звука участвует не вся поверхность барабанной перепонки, а только ее часть около рукоятки молоточка площадью 0,66 см2, краевая часть барабанной перепонки играет роль экрана для круглого окна. Площадь подножной пластинки стремени — 0,032 см2. Поскольку сила действия волны пропорциональна ее давлению, умноженному на контактирующую площадь, то разница функционально-эффективной площади барабанной перепонки и основания стремени также приводит к усилению давления звука на подножную пластинку стремени. В целом, система «барабанная перепонка — цепь слуховых косточек» усиливает давление звуковой волны на подножную пластинку стремени примерно в 22 раза по сравнению с давлением, оказываемым на барабанную перепонку (25-30 дБ). Резонансные свойства воздухоносных ячеек сосцевидного отростка также способствуют усилению звука на 10-20дБ. Таким образом, общее усиление звука при его проведении через наружное и среднее ухо достигает 35-40 дБ.
Слуховой диапазон человеческого уха — от 16 до 20 000 Гц. В природе
существует огромное множество животных, способных слышать инфразвуки и ультразвуки. Например, морская медуза способна воспринимать звуки частотой 4-8 Гц, что позволяет ей узнать о надвигающемся шторме за 10-12 часов до его прихода в место ее нахождения, а летучие мыши с помощью ультразвуковых волн ориентируют свой полет. Человеческое ухо наиболее чувствительно к звукам частотой 1000-4000 Гц. Живая речь воспринимается в диапазоне 500-4000 Гц. К низкочастотным звукам ухо человека в миллион раз менее чувствительно и для их восприятия требуется усиление, которое достигается в периферическом отделе слухового анализатора. Волны низких и высоких частот обладают разной интенсивностью и, в известной мере, функцию «выравнивания громкости» или адаптацию к звукам разной интенсивности берет на себя мышечный аппарат барабанной полости. Вместе с тем возникают ситуации, когда на ухо воздействуют звуки чрезвычайно большой интенсивности (например, при взрывах), и тогда требуется их ослабление, при недостаточности компенсаторных механизмов возникает акустическая травма. Защитную функцию также выполняет мышечный аппарат барабанной полости.
При изменении атмосферного давления возникает разница давлений по обе стороны барабанной перепонки, что искажает процесс звукопроведения. Функцию выравнивания давления выполняет слуховая труба. Ячейки сосцевидного отростка также являются прессорным буфером и участвуют в поддержании постоянного давления в барабанной полости. В связи с этим для стабильности давления внутри барабанной полости имеет значение тип строения сосцевидного отростка. Так, среднее ухо со склеротическим сосцевидным отростком более склонно к развитию отрицательного газового баланса, а следовательно, — к персистенции воспалительного процесса.
Внутреннее ухо. К сожалению, биомеханика улитки до сих пор окончательно неизвестна. Из анатомии звуковоспринимающего аппарата можно сделать вывод, что слух реализуется посредством физико-химических, биохимических и электрических процессов, но понимание закономерности трансформации энергии звуковой волны в электрический импульс и реализации рецепции звуковых раздражителей во всей широте этого понятия остается на уровне выдвижения обоснованных гипотез. Ни одна из предложенных к настоящему времени теорий слуха не отвечает полностью на все возникающие вопросы. В связи с этим интересно проследить попытку человечества ответить на вопрос «Как мы слышим?» на основе наиболее обоснованных гипотез слуха.
Первые упоминания о слуховой функции найдены в трудах древнегреческих ученых. Пифагор за 575 лет до нашей эры и Анаксагор около 100 лет спустя предложили первые теории слуха. Наиболее полно эти теории были сформулированы Демокритом из Абдеры, который считал, что звуки вызывают вибрацию воздуха, находящегося в ухе. Эта вибрация затем передается в мозг с помощью крови и печени. При всей абсурдности, с точки зрения современной медицины, эта теория впервые дала определение звуку. Сравните два определения понятия «звук», между которыми разница в 2,5 тысячи лет: древнее «звук — вибрация воздуха» и современное «звук — колебательные движения частиц упругой среды, распространяющиеся в виде волн». Дальнейший шаг вперед сделал Гиппократ. Он полагал, что звуки в полость среднего уха передает барабанная перепонка. Звуки, являющиеся «бесформенными» проникают через перепонку в среднее ухо и далее — через маленькие отверстия — к мозговым оболочкам, в частности, к паутинной. Из деятелей медицины средневековья в исследование слухового анализатора наибольший вклад внес Абу Али ибн Сина (Авиценна). Он описал наружное, среднее, внутреннее ухо и слуховой нерв. Выдающийся деятель медицины эпохи Возрождения Фаллопий описал цепь слуховых косточек от вплетения молоточка в барабанную перепонку до сочленения наковальни со стременем. Он также описал некоторые другие детали среднего и внутреннего уха, в частности, заметив, что форма и размер лабиринта после рождения не меняются. Дальнейшее развитие теорий слуха связано с изобретением микроскопа в XVII веке, развитием анатомии и физики. Было сделано много попыток объяснить механизм слуха, но все эти теории рушились, так как быстро развивающаяся анатомия и физика опровергали выдвинутые предположения. Тем не менее одна из первых теорий, которая до настоящего времени не утратила своего значения, предложена в XIX веке (1863 г). Немецкий естествоиспытатель Гельмгольц выдвинул теорию для физиологического обоснования музыкальных феноменов, основанную на законах резонанса как физической основы восприятия звуков во внутреннем ухе. Суть теории в следующем: базилярная мембрана от основания улитки до ее верхушки имеет разную ширину (расширяется примерно в 10 раз) и поперечную исчерченность. Ее можно сравнить со струнным музыкальным инструментом, например, арфой, где высокие звуки воспроизводят короткие и сильно натянутые струны, а низкие — длинные и слабо натянутые. При распространении звуковых колебаний определенной частоты происходят резонирующие соколебания отдельных участков базилярной мембраны. Высокие звуки воспринимаются в основном завитке улитки у основания базилярной мембраны, а низкие — у вершины улитки. Таким образом, первичный анализ звука происходит в улитке. При всей простоте и привлекательности этой теории Гельмгольпу не удалось с ее помощью объяснить все механизмы, касающиеся звукового преобразования в улитке. Предположение Гельмгольца о существовании в базилярной мембране отдельных волокон, резонирующих подобно струнам рояля при воздействии на них стимулов определенной частоты, вызвало ряд возражений. Во-первых, ни один механический резонатор не обладает остротой настройки, хотя бы близкой к человеческому уху. Здесь вступ