Строение слуховой сенсорной системы кратко
Обновлено: 04.07.2024
Орган слуха, называемый также слуховой анализатор – один из самых сложных органов чувств. Его устройству, работе, нарушениям слуха и их компенсации посвящены тысячи научных исследований, статей и книг. Мы обсудим только некоторые аспекты, необходимые для понимания того, как человек слышит, нарушений слуха, диагностики слуха и слухопротезирования.
СОДЕРЖАНИЕ
Периферический отдел органа слуха (ухо)
Периферический отдел слухового анализатора (ухо) преобразует звуковые колебания в нервное возбуждение. Ухо под разделяют на наружное, среднее и внутреннее, что показано на упрощенной схеме уха.
Наружное ухо
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Наружное ухо выполняет очень важную роль. Оно концентрирует и несколько усиливает звуки наподобие звукового рожка. Причем это усиление не одинаково на разных частотах. Благодаря акустическому резонансу наружное ухо усиливает среднечастотные звуки, которые составляют основную часть спектра речи, и таким образом помогают человеку слышать речь. Кроме того, наружное ухо вносит большой вклад в распознавание направления, из которого пришел звук – справа или слева (горизонтальная локализация), сверху или снизу (вертикальная локализация). Вот почему способность локализовать направление на источник звука значительно уменьшается при слухопротезировании заушными слуховыми аппаратами и еще более - карманными СА, так как при этом звук принимается микрофоном СА и наружное ухо исключается из проведения звука.
Еще одна важная функция наружного слухового прохода – защитная. Имея длину у взрослого человека примерно 2,5 сантиметра и диаметр примерно 0,3-1,0 сантиметр, он предохраняет от повреждений барабанную перепонку и поддерживает постоянную температуру и влажность около нее. Наружный слуховой проход подразделяется на хрящевой (наружный) отдел и костный (внутренний) отделы. Железы в коже хрящевого отдела наружного слухового прохода выделяют серу, также выполняющую защитную функцию. У большинства людей сера самопроизвольно удаляется из наружного слухового прохода. У некоторых людей в связи с повышенной секрецией серных желез, либо в силу анатомических особенностей наружного слухового прохода сера накапливается, образуя серную пробку, которая может полностью перекрыть наружный слуховой проход и предотвратить прохождение звука. В этом случае серную пробку удаляет врач-отоларинголог или врач-сурдолог. Кожа костного отдела очень тонка и чувствительна к повреждениям. Поэтому, и чтобы не повредить барабанную перепонку, самостоятельно удалять серную пробку и другие попавшие туда предметы (инородные тела, например, насекомые), ни в коем случае нельзя. Как нельзя и закапывать, закладывать в наружный слуховой проход ничего, кроме лекарств, назначенных врачом.
При слухопротезировании стандартными заушными и индивидуальными раковинными СА ушная раковина удерживает СА. При отсутствии ушной раковины их применение становится невозможным. Возможными остаются только канальные и глубококанальные СА, а также СА с костным телефоном. При отсутствии наружного слухового прохода (атрезии) становится невозможным применение СА с воздушным телефоном.
Среднее ухо
Основной частью среднего уха является барабанная полость – щелевидная полость неправильной формы объемом 1-2 см³, расположенная в височной кости. От наружного слухового прохода барабанная полость отделена барабанной перепонкой – тонкой овальной мембраной толщиной 0.1 мм и площадью 0,5 – 0,9 см2 . В барабанной полости находятся три соединенных между собой слуховых косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек плотно соединен с барабанной перепонкой. Наковальня располагается между молоточком и стремечком. Стремечко соединено посредством специальной соединительной связки с внутренним ухом. Все структуры среднего уха миниатюрны. Стремечко – самая маленькая косточка организма человека, ее средний вес равен 2,86 мГ (меньшее трех тысячных грамма). Барабанная перепонка колеблется под воздействие звуковых колебаний, приходящих через слуховой проход. Ее колебания передаются через цепь слуховых косточек во внутреннее ухо.
Важной особенностью среднего уха является то, что барабанная полость соединена с носоглоткой посредством анатомического канала – слуховой (Евстахиевой) трубой. Слуховая труба выполняет очень важную функции – вентиляционную (пропускает газы окружающего воздуха и выпускает газы из барабанной полости) и барометрическую (выравнивает давление воздуха в полости среднего уха с окружающим воздухом). Если ее функция нарушена, то поскольку ткани среднего уха усваивают кислород из воздуха барабанной полости, то давление в среднем ухе понижается. Это вызывает ощущение заложенности уха, снижение слуха, боль, тубоотит. Выявить такое состояние помогают тесты акустической импедансометрии – тимпанометрия и исследование функции слуховой трубы.
В целом, среднее ухо выполняет уникальную работу – оно согласует очень низкое акустическое сопротивление окружающего нас воздуха, в котором распространяется звук, и очень высокое акустическое сопротивление жидкости, которой заполнено внутреннее ухо. Кроме того, среднее ухо усиливает звуковые колебания примерно в 1000 раз (около 60 дБ). Вот почему заболевания среднего уха, такие как средний отит, приводят к снижению слуха. Среднее ухо только проводит звуковые колебания к внутреннему уху. Поэтому его вместе с наружным ухом часто называют звукопроводящим аппаратом уха. Заболевания среднего уха вызывают нарушения такого звукопроведения или нарушение звукопроводящего аппарата. От английского слова conduction (проведение) его называют кондуктивным нарушением или кондуктивной потерей слуха.
Слуховая сенсорная система. Функция слуховой системы. Психофизические характеристики звуковых сигналов. Звуковые волны. Характеристика звука.
Функция слуховой системы состоит в формировании слуховых ощущений человека в ответ на действие звуковых волн, представляющих собой распространяющиеся колебания молекул воздуха (упругой среды). Периферическая часть слуховой системы включает наружное, среднее и внутреннее ухо, в котором расположены слуховые рецепторы. Ее центральную часть образуют проводящие пути, переключательные ядра и слуховая кора, расположенная в обоих полушариях в глубине латеральной борозды, отделяющей височную долю от лобной и передних отделов теменной доли (поля 41 и 42).
Рис. 17.12. Соотношение физических параметров звуковых раздражителей с субъективными ощущениями человека. Уменьшение амплитуды звуковых волн субъективно воспринимается как уменьшение громкости звука. Увеличение частоты звуковых волн субъективно оценивается как повышение высоты звука. Комплексные звуковые волны, образованные суперпозицией нескольких волн, формируют субъективное восприятие тембра звука.
Психофизические характеристики звуковых сигналов
Звуковые волны представляют собой передаваемые от источника звука механические смещения молекул воздуха (или иной упругой среды). Скорость распространения звуковых волн в воздухе около 343 м/с при 20 "С (в воде и металлах она значительно выше). Правильно чередующиеся участки сжатия и разрежения молекул упругой среды можно представить в виде синусоид, которые различаются частотой и амплитудой. При суперпозиции звуковых волн с различными частотами и амплитудами они наслаиваются друг на друга, образуя комплексные волны.
Физическим понятиям амплитуды, частоты и комплексности соответствуют ощущения громкости, высоты и тембра звука (рис. 17.12). Звук, образованный синусоидальными колебаниями только одной частоты, вызывает ощущение определенной его высоты и определяется как тон. Комплексные тоны состоят из основного тона (самая низкая частота колебаний) и определяющих тембр обертонов, или гармоник, представляющих более высокие частоты, кратные основной. В повседневной жизни тоны всегда бывают комплексными, т. е. составленными из нескольких синусоид. Индивидуальное сочетание комплексных волн определяет характерный тембр человеческого голоса или музыкального инструмента. Слуховая система человека способна различать высоту звука лишь у периодических звуковых сигналов, тогда как звуковые раздражители, состоящие из беспорядочного сочетания частотных и амплитудных компонентов, воспринимаются как шум.
Слуховая система состоит из двух отделов – периферического и центрального.
В периферический отдел входят наружное, среднее и внутреннее ухо (улитка) и слуховой нерв. Функциями периферического отдела являются:
- прием и передача звуковых колебаний рецептором внутреннего уха (улитки);
- преобразование механических колебаний звуков в электрические импульсы;
- передача электрических импульсов по слуховому нерву в слуховые центры мозга.
Центральный отдел включает подкорковые и корковые слуховые центры. Функциями слуховых центров мозга являются обработка, анализ, запоминание, хранение и интерпретация звуковой и речевой информации.
Ухо состоит из 3 частей: наружного, среднего и внутреннего уха. Почти все части наружного уха можно увидеть: это ушная раковина, наружный слуховой проход и барабанная перепонка, которая отделяет наружное ухо от среднего. За барабанной перепонкой находится среднее ухо – это небольшая полость (барабанная полость), в которой располагается 3 маленькие косточки (молоточек, наковальня, стремечко), соединенные последовательно друг с другом. Первая из этих косточек (молоточек) прикреплена к барабанной перепонке, последняя (стремечко) прикреплена к тонкой перепонке овального окна, которая отделяет среднее ухо от внутреннего уха. Система среднего уха включает также слуховую (евстахиеву) трубу, которая соединяет барабанную полость с носоглоткой, выравнивая давление в полости.
А - поперечный разрез через ухо; Б - вертикальный разрез через костную улитку; В - поперечный разрез улитки
Внутреннее ухо – самая маленькая и важная часть уха. Внутреннее ухо (лабиринт) – система каналов и полостей, располагающихся в височной кости черепа. Состоит их преддверия, 3 полукружных каналов (орган равновесия) и улитки (орган слуха). Орган слуха называется улиткой, потому что напоминает по форме раковину виноградной улитки. Именно в улитку во время операции кохлеарной имплантации вводится цепочка активных электродов КИ, которые стимулируют волокна слухового нерва.
Улитка имеет 2,5 завитка и представляет собой спиральный костный канал длиной 30 - 35 мм, который огибает по спирали костный столбик (или веретено, modiolus). Улитка заполнена жидкостью. По всей ее длине проходит спиральная костная пластинка, расположенная перпендикулярно костному столбику (модиолюс), к которой прикреплена эластичная перепонка – базилярная мембрана, доходящая до противоположной стенки улитки. Спиральная костная пластинка и базилярная мембрана делят улитку по всей ее длине на 2 части (лестницы): нижняя, обращенная к основанию улитки, барабанная (тимпанальная) лестница, и верхняя – вестибулярная лестница. Барабанная лестница соединяется с полостью среднего уха через круглое окно, а вестибулярная – через овальное. Обе лестницы сообщаются между собой через небольшое отверстие (helicotrema) у вершины улитки.
В вестибулярной лестнице от костной пластинки отходит эластичная перепонка – мембрана Рейснера, которая с базилярной мембранной образует третью лестницу – срединную, или улитковую, лестницу. В улитковой лестнице но базилярной мембране располагается орган слуха – кортиев орган со слуховыми рецепторами (наружные и внутренние волосковые клетки). Волоски волосковых клеток погружены в расположенную над ними покровную мембрану. К внутренним волосковым клеткам подходит большая часть дендритов кохлеарного ганглия, которые являются началом афферентного/восходящего слухового пути, предающего информацию в слуховые центры мозга. Наружные волосковые клетки имеют больше синаптических контактов с эффективными/нисходящими путями слуховой системы, обеспечивающими обратную связь ее высших отделов с нижележащими. Наружные волосковые клетки участвуют в тонкой селективной настройке базилярной мембраны улитки.
Слух — это вид чувствительности, обеспечивающий восприятие звуковых колебаний. В состав слуховой сенсорной системы входят органы слуха, слуховые нервы и участок коры, который обрабатывает сигналы слуховых рецепторов. Этот участок (корковый центр) слуховой сенсорной системы расположен в височной доле коры.
Строение уха
Орган слуха частично размещен в толще височной кости черепа. Он состоит из трех основных отделов: наружного, среднего и внутреннего уха (рис. 39.1). Наружное и среднее ухо предназначены для проведения и усиления звуков, внутреннее ухо содержит звуковоспринимающий аппарат.
Рис. 39.1. Строение уха
Наружное ухо
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина улавливает и направляет звуковые волны в слуховой проход. У предков человека она была достаточно подвижной, но у большинства современных людей эта структура неподвижна.
Наружный слуховой проход — это трубка, которая проводит звуки к барабанной перепонке. В его стенках имеются сальные и видоизмененные потовые железы, выделяющие ушную серу, которая увлажняет слуховой проход и защищает его от воздействия микроорганизмов.
Среднее и внутреннее ухо
Среднее ухо расположено между наружным слуховым проходом и внутренним ухом. Оно состоит из барабанной полости, которая через евстахиеву (слуховую) трубу сообщается с носоглоткой. Она начинается барабанной перепонкой и содержит слуховую трубу и три слуховые косточки, соединенные между собой: молоточек, наковальню, стремя. Барабанная перепонка — это округлая по форме пластинка, которая воспринимает звуковые колебания и передает их на слуховые косточки (рис. 39.2).
Рис. 39.2. Слуховые косточки
Внутреннее ухо состоит из перепончатого и костного лабиринтов — системы полостей и каналов, заполненных жидкостью. Функцию восприятия звуковых колебаний выполняет улитка — спирально закрученный канал, который у человека составляет 2,5 оборота. Одна из стенок улитки образована натянутыми волокнами различной длины. Это базальная мембрана, содержащая слуховые рецепторы.
Восприятие звука
Звуковые колебания от барабанной перепонки с помощью слуховых косточек поступают в овальное окно внутреннего уха. От мембраны овального окна эти колебания передаются жидкости, заполняющей внутреннее ухо. Вибрируя, эта жидкость раздражает рецепторы, расположенные в спиральном (кортиевом) органе улитки. Один конец слуховых рецепторов зафиксирован на базальной мембране, а на противоположном находятся волоски разной длины. Эти волоски колеблются вместе с жидкостью в канале и касаются мембраны, свисающей над ними. В результате в них возникает возбуждение, которое передается по волокнам слухового нерва, отходящего от рецепторов.
Характер возбуждения зависит от свойств звуковых волн. Высокие тона улавливаются в узкой части улитки, а низкие воспринимаются рецепторами на широкой части базальной мембраны в верхушке улитки. От рецепторов спирального органа возбуждение поступает по слуховому нерву в подкорковые и корковые центры слуха, где происходит распознавание звуков (рис. 39.3).
Сенсорная система равновесия
В организме человека внутреннее ухо выполняет двойную роль: восприятие звуков (улитка со спиральным органом) и регулирование положения тела в пространстве, сохранение равновесия. Последняя функция обеспечивается вестибулярным аппаратом, состоящим из двух мешочков — овального и круглого, и трех полукружных каналов, расширенных у основания (рис. 39.4).
Рис. 39.4. Строение органа равновесия
Каналы и мешочки соединены между собой и заполнены жидкостью. На внутренней их поверхности расположены чувствительные волосковые клетки, от которых отходят волокна нервов.
Читайте также: