Орган слуха

Значение органа слуха заключается в восприятии звуковых колебаний. Звук представляет собой колебания частиц воздуха различной частоты, периодичности и амплитуды. Орган слуха включает наружное, среднее и внутреннее ухо.

Строение наружного уха. В состав наружного уха входят ушная раковина, наружный слуховой проход, барабанная перепонка. За счет ушной раковины улавливаются звуковые колебания. Наружный слуховой проход служит для проведения звуковых колебаний к барабанной перепонке. Колебания, возникающие в источнике звука, поступают к ближайшему уху на несколько долей миллисекунды раньше, чем к другому. Указанное обстоятельство определяет способность человека или животного улавливать направление звука.

Наружное ухо от среднего отделяется барабанной перепонкой. Она имеет форму вдавленной внутрь среднего уха воронки. С внутренней стороны барабанная перепонка соединена с рукояткой молоточка. Колебания барабанной перепонки происходят тогда, когда на нее падают звуковые колебания, улавливаемые наружным ухом. Натяжение барабанной перепонки в различных частях неодинаковое. Это приводит к тому, что она не имеет своего собственного периода колебаний и колеблется при всяком звуке соответственно длине его волны.

Строение среднего уха. В состав среднего уха входит система слуховых косточек - молоточек, наковальня, стремечко (рис. 94). Одна из этих косточек - молоточек - вплетена своей рукояткой в барабанную перепонку, другая сторона молоточка сочленена с наковальней. Наковальня соединена со стремечком, которое прилегает к мембране овального окна внутренней стенки среднего уха.

Рис. 94. Схема строения уха. 1 - ушная раковина; 2 - наружный слуховой проход; 3 - барабанная перепонка; 4 - полость среднего уха; 5 - слуховая труба; 6 - молоточек; 7 - наковальня; 8 - стремячко; 9 - полукружный канал; 10 - улитка; 11 - мешочек; 12 - маточка

Значение слуховых косточек состоит в том, что они участвуют в передаче колебаний барабанной перепонки, вызванных звуковыми волнами, к овальному окну, а затем на эндолимфу улитки внутреннего уха.

Овальное окно расположено на стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего. Там же имеется круглое окно. Колебания эндолимфы улитки, начавшиеся у овального окна, распространяются по ходам улитки, не затухая, до круглого окна.

При помощи особого канала - евстахиевой (слуховой) трубы, полость среднего уха соединяется с носоглоткой. Это обеспечивает поддержание в среднем ухе давления, равного атмосферному. Если давление в полости среднего уха отличается от атмосферного, то это приводит к понижению остроты слуха, так как нарушаются нормальные колебания барабанной перепонки.

Строение внутреннего уха. В состав внутреннего уха (лабиринта) входят преддверие, полукружные каналы и улитка, в которой расположены особые рецепторы, реагирующие на звуковые волны. Преддверие и полукружные каналы к органу слуха не относятся. Они представляют собой вестибулярный аппарат, который участвует в регуляции положения тела в пространстве и сохранении равновесия.

Улитка - это костный постепенно расширяющийся спиральный канал, образующий два с половиной витка. Костный канал на всем своем протяжении разделен двумя перепонками: более тонкой, называемой вестибулярной мембраной, или мембраной Рейснера, и более плотной и упругой, получившей название основной мембраны (рис. 95). Эти мембраны на вершине улитки соединяются. В этом месте имеется отверстие. Костный канал улитки за счет вестибулярной и основной мембран разделяется на три узких хода: верхний, средний и нижний (см. рис. 96).

Рис. 95. Поперечный разрез завитка улитки (по Расмуссену). 1 - лестница преддверия; 2 - барабанная лестница; 3 - вестибулярная мембрана; 4 - основная мембрана; 5 - перепоночный канал улитки; 6 - покровная мембрана; 7 - кортиев орган; 8 - секреторный эпителий; 9 - спиральная связка; 10 - спиральный ганглий; 11 - наружные волосковые клетки; 12 - внутренние волосковые клетки; 13 - нервные волокна, подходящие к волосковым клеткам

Рис. 96. Схема левого лабиринта млекопитающего. 1, 2, 3 - полукружные каналы; 4 - ампула полукружного канала; 5, 6 - преддверие; 5 - утрикулюс; 6 - саккулюс (пунктирной линией обозначены слуховые пятна); 7 - улитка

От овального отверстия начинается верхний ход, он продолжается до вершины улитки. Нижний ход улитки берет начало в области круглого окна и заканчивается на вершине улитки. Здесь через имеющееся отверстие происходит сообщение обоих ходов друг с другом. В результате верхний и нижний ходы являются как бы единым каналом, идущим от овального до круглого окна. В верхнем и нижнем ходах улитки имеются перилимфа, состав, которой сходен с составом спинномозговой жидкости. Мембраны овального и круглого окон отделяют перилимфу ходов от воздушной полости среднего уха.

Средний ход находится между верхним и нижним. Он образован вестибулярной и основной мембранами. Его полость заполнена эндолимфой и не сообщается с другими ходами улитки.

На основной мембране среднего хода улитки имеется звуковоспринимающий аппарат - кортиев орган. В его состав входятрецепторные волосковые клетки, которые превращают звуковые колебания в нервные импульсы, распространяющиеся по волокнам слухового нерва. Одна часть клетки располагается на основной мембране, вторая - в полости среднего хода улитки. На этом конце рецепторной клетки находятся волоски, которые омываются эндолимфой и располагаются в непосредственной близости от покровной мембраны. При проведении звуков через перилимфу и эндолимфу происходят колебания основной мембраны вместе с рецепторными клетками. При этом волоски рецепторных клеток контактируют с покровной мембраной и деформируются. Это приводит к возникновению возбуждения в рецепторных клетках.

Передача звуковых колебаний. Существует два вида передачи звуковых колебаний - воздушная и костная проводимость звука. При воздушной проводимости звука звуковые колебания усиливаются ушной раковиной и передаются по наружному слуховому проходу на барабанную перепонку. Она начинает колебаться с частотой, соответствующей частоте звука. Колебания барабанной перепонки передаются системе слуховых косточек: молотку, наковальне и стремечку. Звуковые колебания переключаются стремечком на мембрану овального окна и вызывают колебания перилимфы в верхнем и нижнем ходах улитки. В дальнейшем они доходят до круглого окна и приводят к смещению мембраны круглого окна наружу по направлению к полости среднего уха. Колебания перелимфы верхнего канала через вестибулярную мембрану передаются на эндолимфу среднего хода. Звуковые колебания, распространяющиеся по перилимфе и эндолимфе верхнего и среднего ходов, приводят в движение основную мембрану. Вместе с основной мембраной начинают колебаться волосковые клетки. Во время контакта этих клеток с покровной мембраной они возбуждаются, возникшие нервные импульсы по слуховому нерву и проводящим слуховым путям поступают в височную долю коры головного мозга. Нейроны височной доли коры головного мозга приходят в состояние возбуждения, и возникает ощущение звука.

При воздушной проводимости звука человек способен воспринимать звуки в очень широком диапазоне - от 16 до 20000 колебаний в 1 с.

Костная проводимость звука осуществляется через кости черепа. Если поставить ножку звучащего камертона на темя или сосцевидный отросток, то звук, будет слышен даже при закрытом слуховом проходе.

Это связано с тем, что звуковые колебания хорошо проводятся костями черепа, передаются сразу на перилимфу. Верхнего и нижнего ходов улитки внутреннего уха, а. затем - эндолимфу среднего хода. Происходит колебание основной мембраны с волосковыми клетками, в результате чего они возбуждаются и возникшие нервные импульсы в дальнейшем передаются к нейронам мозга.

Воздушная проводимость звука выражена лучше, чем костная. Если ножку звучащего камертона поставить на сосцевидный отросток и держать его до прекращения ощущения звука, а затем поднести этот же камертон к открытому слуховому проходу, то снова услышим звук.