Занятие №2 +

Метод выбора в диагностике невриномы VIII нерва

Физиология звукопроведения.

---ФУНКЦИЯ ОРГАНА СЛУХА---

Слух человека представляет собой сложный процесс, включающий:

Проведение звуковой волны Преобразование её в нервные импульсы Передачу импульсов в нервные центры Анализ и интеграцию звуковой информации

Соответственно, различают две основные функции органа слуха:

Звукопроведение — доставка звуковой энергии к рецепторному аппарату улитки

Звуковосприятие — трансформация физической энергии звуковых колебаний в нервное возбуждение

Адекватным раздражителем органа слуха служит звук.

---ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ АКУСТИКИ---

--Определение и характеристики звука--

Звук — это механические колебания упругой среды, распространяющиеся в виде волн в воздухе, жидкости и твёрдых телах. С точки зрения физиологии, под звуком понимают механические колебания, которые, воздействуя на слуховой рецептор, вызывают в нём физиологический процесс, воспринимаемый как ощущение звука.

Звуковая волна характеризуется синусоидальными (периодическими) колебаниями.

При распространении в определённой среде звук представляет волну с фазами сгущения (уплотнения) и разрежения.

-типы звуковых волн-

В зависимости от направления колебаний частиц по отношению к направлению волны различают:

Продольные волны — в воздухе и жидких средах

Поперечные волны — в твёрдых телах (существуют оба типа)

Скорость распространения звуковых колебаний:

В воздухе — 332 м/с

В воде — 1450 м/с

-основные параметры звуковой волны-

Фазы — одинаковые состояния звуковой волны (участки сгущения или разрежения)

Амплитуда колебаний — расстояние между средним и крайним положением колеблющегося тела

Длина волны — расстояние между одинаковыми фазами

Частота звука — количество колебаний (сжатий или разрежений) в единицу времени

Единица измерения: герц (Гц) — количество колебаний в секунду

Закономерность: низкие звуки с малой частотой имеют большую длину волны, высокие звуки с большой частотой — маленькую (короткую).

-физиологическое значение фазы и длины волны-

Условие оптимального слуха: приход звуковой волны к окнам преддверия и улитки в разных фазах (обеспечивается звукопроводящей системой среднего уха)

Высокие звуки с малой длиной волны приводят в колебание небольшой (короткий) столб лабиринтной жидкости (перилимфы) в основании улитки Низкие звуки с большой длиной волны распространяются до верхушки улитки

--Классификация звуков по характеру колебаний--

Чистые тоны — гармонические (ритмичные) синусоидальные колебания (пример: звук камертона)

Сложные тоны

Шумы

--Акустические явления--

Дифракция — способность звуковой волны огибать препятствия

Низкие звуки с большой длиной волны обладают лучшей дифракцией, чем высокие с короткой длиной волны

Эхо — отражение звуковой волны от встречаемых на её пути препятствий

Реверберация — многократное отражение звука в закрытых помещениях от различных предметов

Интерференция — явление наложения отражённой звуковой волны на первичную звуковую волну

Наблюдается усиление или ослабление звуковых волн

При прохождении звука через наружный слуховой проход происходит его интерференция, и звуковая волна усиливается

Резонанс — явление, когда звуковая волна одного колеблющегося предмета вызывает соколебательные движения другого предмета

---СВОЙСТВА СЛУХОВОГО АНАЛИЗАТОРА---

--Различение высоты звука--

Основное свойство слухового анализатора — способность различать высоту звука,

громкость и тембр.

-частотный диапазон восприятия-

Ухо человека воспринимает звуковые частоты в диапазоне 16–20 000 Гц (10,5 октавы).

Колебания за пределами диапазона:

Менее 16 Гц — инфразвук

Выше 20 000 Гц — ультразвук

В обычных условиях человеческое ухо не слышит инфразвук и ультразвук, однако они воспринимаются, что определяется при специальном исследовании

-классификация частот-

До 500 Гц — низкочастотные тоны

500–3000 Гц — среднечастотные тоны

3000–8000 Гц — высокочастотные тоны

-зона наибольшей чувствительности-

Ухо человека наиболее чувствительно к звукам в диапазоне 1000–4000 Гц — так называемые речевые частоты, имеющие значение для восприятия человеческого голоса. Ниже 1000 Гц и выше 4000 Гц чувствительность уха значительно понижается.

Возрастные изменения: с возрастом слух постепенно ухудшается, и зона наибольшей чувствительности смещается в сторону низких частот:

В возрасте 20–40 лет — область 3000 Гц К 60 годам и старше — область 1000 Гц

--Громкость и интенсивность звука--

Чем больше амплитуда звука, тем лучше слышимость, однако эта закономерность сохраняется до определённого предела, за которым начинается звуковая перегрузка.

-пороги слухового ощущения-

Порог слухового ощущения — минимальная энергия звуковых колебаний, способная вызвать ощущение звука

Определяется чувствительностью уха: чем выше порог, тем хуже чувствительность, и наоборот

Интенсивность звука — физическое понятие силы звука

Следует отличать от громкости — субъективной оценки силы звука Люди с нормальным и пониженным слухом воспринимают звук одной интенсивности с различной громкостью

-единицы измерения-

Единицей измерения громкости звука, его усиления или ослабления принято считать децибел (дБ) — десятую часть бела.

Бел — термин введён в честь изобретателя телефона Александра Бела; обозначает отношение силы исследуемого звука к её пороговому уровню

Децибел — 0,1 десятичного логарифма отношения силы данного звука к пороговому уровню

Благодаря введению такой единицы диапазон слухового восприятия выражают в относительных единицах в интервале 0–140 дБ.

Примеры силы различных звуков:

Шёпотная речь — 30 дБ Разговорная речь — 40–60 дБ Громкая речь — 80 дБ Крик у уха — 100 дБ

Шум реактивного двигателя — 120 дБ

Максимальный порог силы звука для человека составляет 120–130 дБ — звук такой интенсивности вызывает боль в ушах.

-дифференциальный порог-

Дифференциальный порог силы звука — способность дифференцировать прибавку силы звука, т.е. субъективно различать появление новой интенсивности.

Зависит от исходной величины раздражителя и составляет его определённую часть:

Минимален в зоне речевых частот — в среднем 0,8 дБ

Возрастает в зоне низких частот

--Анализ сложных звуков--

Важное свойство уха — способность к анализу сложных звуков.

Звучащее тело (например, струна) колеблется не только целиком, образуя основной тон, но и частями (например, половинкой, четвертью). Колебания частей дают обертоны (гармоники), что вместе с основным тоном определяет тембр — определённую окраску звука.

--Маскировка--

Одна из особенностей слухового анализатора — способность при постороннем шуме воспринимать одни звуки хуже, чем другие.

Маскировка — взаимное заглушение одного звука другим.

Явление нашло широкое применение в аудиологии: при исследовании одного уха на другое ухо в целях его заглушения подают маскирующий тон

Закономерность: обычно низкие звуки лучше маскируют более высокие тоны

--Адаптация--

Адаптация — физиологическое приспособление органа слуха к восприятию звукового раздражителя определённой силы и частоты.

Механизмы адаптации:

Известная роль принадлежит мышцам барабанной полости и другим механизмам Благодаря адаптации анализатор оптимально настроен на восприятие звука данных силы и частоты

Изменение чувствительности:

Под влиянием сильного звукового раздражителя чувствительность уха снижается

В тишине чувствительность обостряется

Выключение звукового раздражителя сопровождается, как правило, быстрым восстановлением чувствительности уха

Диагностическое значение: процессы адаптации протекают по-разному при различных заболеваниях уха, и их изучение представляет ценность для дифференциальной диагностики.

--Утомление--

Утомление — понижение чувствительности слухового анализатора при его перераздражении, сопровождаемое медленным восстановлением.

Отличия от адаптации:

Утомление всегда снижает работоспособность органа слуха После отдыха утомление проходит

При частых и длительных воздействиях звуков и шума большой интенсивности развиваются стойкие необратимые нарушения слуховой функции Заболевания уха предрасполагают к более быстрому развитию утомления слуха

--Ототопика--

Ототопика — важное свойство слухового анализатора, позволяющее определять направление источника звука.

Условия ототопики:

Возможна лишь при обоих слышащих ушах — при бинауральном слухе

-механизмы локализации источника звука-

Для высоких звуков — разница в силе восприятия:

Имеет значение разница в силе восприятия звука тем и другим ухом Ухо, расположенное ближе к источнику звука, воспринимает его более громким Второе ухо находится в звуковой тени

Экранирующее действие головы особенно резко проявляется при восприятии высоких звуков Разница в силе играет ведущую роль при распознавании направления именно высоких звуков

Для низких звуков — временной фактор:

Главную роль играет различие времени поступления звука к одному и другому уху Разница максимальна при положении источника звука сбоку, на линии оси, соединяющей оба уха Человек способен различать минимальный промежуток времени, равный 0,063 мс

Ограничения ототопики:

Расстояние между ушами составляет в среднем 21 см Если длина волны меньше удвоенного этого расстояния, способность определять направление звука пропадает Поэтому ототопика высоких звуков затруднена

Чем больше расстояние между приёмниками звука, тем точнее определение его направления

-вертикальная ототопика-

Ушные раковины имеют значение в вертикальной ототопике:

При изменении положения ушных раковин вертикальная ототопика искажается При их выключении путём введения в наружные слуховые проходы полых трубочек — полностью исчезает При этом, однако, не нарушается способность локализовать источники звука по горизонтали

---ФУНКЦИИ НАРУЖНОГО, СРЕДНЕГО И ВНУТРЕННЕГО УХА---

--Звукопроводящий и звуковоспринимающий аппараты--

Периферический отдел слухового анализатора соответственно двум основным функциям имеет:

Звукопроводящий аппарат Звуковоспринимающий аппарат

-элементы звукопроводящего аппарата-

В звукопроведении участвуют:

Ушная раковина Наружный слуховой проход Барабанная перепонка Цепь слуховых косточек Жидкости внутреннего уха Мембраны окна улитки

Мембрана Рейсснера, базилярная и покровная мембраны

--Пути проведения звуковых колебаний--

Существуют два пути проведения звуковых колебаний к кохлеарному рецептору:

По воздуху — основной путь

По кости

-воздушный путь проведения звука-

Механизм передачи звука:

1.Звуковые колебания поступают в наружный слуховой проход, достигают барабанной перепонки и вызывают её колебания

2.В фазе повышенного давления барабанная перепонка вместе с рукояткой молоточка движется внутрь

3.Тело наковальни, соединённое с головкой молоточка, движется наружу

4.Длинный отросток наковальни движется внутрь, смещая внутрь стремя

5.Стремя вдавливается в окно преддверия, его толчки приводят к смещению перилимфы преддверия

6.Звуковая волна распространяется по перилимфе лестницы преддверия

7.Через геликотрему передаётся на барабанную лестницу

8.Вызывает смещение мембраны окна улитки в сторону барабанной полости

9.Колебания перилимфы через преддверную мембрану Рейсснера передаются на эндолимфу и базилярную мембрану

10.На базилярной мембране находится спиральный орган с чувствительными волосковыми клетками

Условия распространения звуковой волны:

В перилимфе — благодаря эластичной мембране окна улитки В эндолимфе — вследствие эластичного эндолимфатического мешочка,

сообщающегося с эндолимфатическим пространством лабиринта через эндолимфатический проток

-костно-тканевый путь проведения-

Звуковые колебания достигают костей черепа, распространяются в них и доходят до улитки.

Механизмы распространения звуков по кости:

Инерционный

Компрессионный

Колебание костей черепа можно вызвать прикосновением к нему звучащего камертона или костного телефона аудиометра.

Значение: костный путь передачи приобретает особое значение при нарушении передачи звуков через воздух.

--Роль отдельных элементов органа слуха--

-ушная раковина-

Функции:

Играет роль своеобразного коллектора, направляющего высокочастотные звуковые колебания к входу в наружный слуховой проход Имеет значение в вертикальной ототопике

При изменении положения ушных раковин вертикальная ототопика искажается

При их выключении путём введения в наружные слуховые проходы полых трубочек — полностью исчезает

При этом не нарушается способность локализовать источники звука по горизонтали

-наружный слуховой проход-

Служит проводником звуковых волн к барабанной перепонке Ширина и форма наружного слухового прохода не играют особой роли при звукопроведении

Однако: полное заращение просвета наружного слухового прохода или его обтурация препятствуют распространению звуковых волн и приводят к заметному ухудшению слуха

-полость среднего уха и слуховая труба-

Условие нормального функционирования системы звукопроведения — давление по обе стороны барабанной перепонки должно быть одинаковым.

Последствия несоответствия давления:

Натяжение барабанной перепонки меняется

Акустическое (звуковое) сопротивление возрастает

Слух понижается

Вентиляционная функция слуховой трубы — выравнивание давления:

При глотании или зевании слуховая труба открывается и становится проходимой для воздуха Слизистая оболочка среднего уха постепенно поглощает воздух

Нарушение вентиляционной функции слуховой трубы ведёт к повышению наружного давления по сравнению с давлением в среднем ухе Это вызывает втяжение барабанной перепонки внутрь

Приводит к нарушению звукопроведения и развитию патологических изменений в среднем ухе

-барабанная перепонка и слуховые косточки-

Проблема: передача звуковых волн из воздуха в жидкие среды внутреннего уха сопровождается потерей до 99,9% звуковой энергии (связано с различным акустическим сопротивлением указанных сред).

Компенсаторная роль структур среднего уха (барабанная перепонка и рычажная система слуховых косточек) — механизм, компенсирующий потерю акустической (звуковой) энергии при переходе из воздушной среды в жидкую.

Механизм усиления:

1. За счёт разницы площадей:

Площадь основания стремени — 3,2 мм²

Рабочая площадь барабанной перепонки — 55 мм²

Сила звуковых колебаний увеличивается за счёт уменьшения амплитуды волн

2. За счёт рычажного способа сочленения слуховых косточек

Результат: давление на поверхности окна преддверия (3,2 мм²) оказывается примерно в 19 раз больше, чем на барабанной перепонке.

Итог: благодаря барабанной перепонке и слуховым косточкам воздушные колебания большой амплитуды и малой силы трансформируются в колебания перилимфы с относительно малой амплитудой, но большим давлением.

-слуховые мышцы-

В барабанной полости расположены две самые миниатюрные мышцы человеческого тела:

Мышца, напрягающая барабанную перепонку — иннервируется тройничным нервом

Стременная мышца — иннервируется лицевым нервом

Различие иннервации определяет:

Различие раздражителей, вызывающих сокращение той и другой мышцы Их неодинаковую роль

Функции слуховых мышц:

1. Аккомодационная функция:

Обеспечивают оптимальное натяжение отдельных элементов звукопроводящего аппарата Регулируют передачу звуков разной частоты и интенсивности

2. Защитная функция:

При воздействии звуков большой мощности мышцы рефлекторно резко сокращаются Это приводит к уменьшению звукового давления, передаваемого перилимфе

Рецепторы внутреннего уха предохраняются от сильных звуков