Слуховой и вестибулярный анализаторы. Акустические свойства уха

Внутреннее ухо содержит два рецепторных аппарата - слуховой и вестибулярный. Последний связан с проприорецептивными раздражениями и возбуждается при всяком изменении в положении головы, а следовательно, и всего тела в пространстве. Вестибулярный аппарат участвует в сохранение равновесия и в поддержании определенной позы тела.

Оба рецепторных аппарата имеют в филогенезе общее происхождение. В простейшем виде они представлены пузырьком, стенки которого образованы ресничными эпителиями. Такой пузырек имеют некоторые кишечнополостные (медузы). Он наполнен жидкостью и содержит известковое образование - статолит. При изменении положения тела последний перекатывается и раздражает окончания чувствительных нервов, подходящих к стенке пузырька, в результате чего организм получает ощущение своего положения в пространстве. В процессе эволюции строение этого органа значительно усложняется, и он распадается на два отдела, из которых один сохраняет статическую функцию, а другой приобретает слуховую. Оба рецепторных аппарата иннервируются волокнами, идущими в составе преддверно-улиткового нерва (VIII). Они возбуждаются механическими колебаниями: вестибулярный воспринимает сотрясения, связанные с изменениями положения тела; слуховой - воздушные колебания.

Слуховые рецепторы человека лежат в спиральном органе улитки; вестибулярные - в гребешках ампул полукружных каналов и чувствительных пятнах мешочка и маточки. В то время как орган равновесия состоит только из структур, в которых располагаются рецепторные клетки, строение органа слуха сильно усложнено системой образований, проводящих звуковые волны к рецептору.

Слуховой орган человека состоит из трех частей: 1) улавливающего воздушные колебания наружного уха; 2) передающего звуковые волны среднего уха и 3) воспринимающего звук внутреннего уха. В последнем, помимо слуховых рецепторов, помещаются рецепторы положения тела. Органы слуха и равновесия расположены в основном в толще пирамиды височной кости.

Среднее ухо представлено системой воздухоносных полостей в толще височной кости и состоит из барабанной полости, слуховой трубы и сосцевидного отростка с его костными ячейками.
Барабанная полость — центральная часть среднего уха, расположена между барабанной перепонкой и внутренним ухом, изнутри выстлана слизистой оболочкой, заполнена воздухом. По форме она напоминает неправильную четырехгранную призму, объемом около 1 см3. Верхняя стенка или крыша барабанной полости отделяет ее от полости черепа. Во внутренней костной стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего уха, имеются два отверстия: овальное и круглое окна, затянутые эластическими мембранами.
В барабанной полости располагаются слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремя (называются так благодаря своей форме), которые взаимосвязаны между собой суставами, укреплены связками и представляют собой систему рычагов. Рукоятка молоточка вплетена в центр барабанной перепонки, его головка сочленяется с телом наковальни, а наковальня в свою очередь длинным отростком сочленяется с головкой стремени. Основание стремени входит в овальное окно (как в рамку), соединяясь с краем посредством кольцевой связи стремени. Косточки снаружи покрыты слизистой оболочкой.
Функция слуховых косточек — передача звуковых колебаний от барабанной перепонки к овальному окну преддверия и их усиление, что позволяет преодолеть сопротивление мембраны овального окна и передать колебания перилимфе внутреннего уха. Этому способствует рычажный способ сочленения слуховых косточек, а также разница в площади барабанной перепонки (70 — 90 мм2) и площади мембраны овального окна (3,2 мм2). Отношение поверхности стремечка к барабанной перепонке составляет 1:22, что во столько же раз усиливает давление звуковых волн на мембрану овального окна. Этот механизм увеличения давления является чрезвычайно целесообразным приспособлением, направленным на обеспечение эффективной передачи акустической энергии из воздушной среды среднего уха в заполненную жидкостью полость внутреннего уха. Поэтому даже слабые звуковые волны способны вызвать слуховое ощущение.
В среднем ухе имеются две мышцы (самые маленькие мышцы в организме), прикрепленные к рукоятке молоточка (мышца, напрягающая барабанную перепонку) и головке стремени (стременная мышца), они поддерживают на весу слуховые косточки, регулируют их движения, обеспечивая аккомодацию слухового аппарата к звукам разной силы и высоты.
Для нормального функционирования барабанной перепонки и цепи слуховых косточек необходимо, чтобы давление воздуха по обе стороны от барабанной перепонки (в наружном слуховом проходе и барабанной полости) было одинаковым. Эту функцию выполняет слуховая (евстахиева) труба — канал (длиной около 3,5 см, шириной около 2 мм), соединяющий барабанную полость среднего уха с полостью носоглотки (рис. 51). Изнутри она выстлана слизистой оболочкой с мерцательным эпителием, движение ресничек которого направлено в сторону носоглотки. Часть трубы, прилегающая к барабанной полости, имеет костные стенки, а часть трубы, прилегающая к носоглотке, — хрящевые стенки, которые обычно соприкасаются друг с другом, но при глотании, зевании, благодаря сокращению глоточных мышц, расходятся в стороны и воздух из носоглотки поступает в барабанную полость. Этим поддерживается одинаковое давление воздуха на барабанную перепонку со стороны наружного слухового прохода и барабанной полости.
Сосцевидный отросток – отросток височной кости (по форме напоминающий сосок), расположен позади ушной раковины. В толще отростка имеются полости – ячейки, заполненные воздухом и сообщающиеся между собой посредством узких щелей. Они улучшают акустические свойства среднего уха.