4 И 5.Физические процессы в нар,средн.,и внутрен. Ухе.

В этой модели улитковый ход представлен в виде цилиндрического канал, поскольку его форма не оказывает влияние на биофизические процессы, а спирализация обеспечивает ком-пактное расположение в височной кости. На рисунке обозначено: I - наружное, II - среднее, III - внутренне ухо, 1- ушная раковина, 2 - наружный слуховой проход, 3-барабанная перепонка, 4-молоточек, 5-наковальня, 6-стремечко, 7-мембрана овального окна, 8-мембрана круглого окна, 9 - евстахиева труба, 10 - полость внутреннего уха, 11 - основная (базиллярная мембрана).

Акустическая волна, распространяясь в воздушной среде, вызывает колебание молекул в наружном ухе. Смещение мембраны будет тем значительнее, чем меньше ее жесткость и больше интен-сивность звука. При очень высоких интенсивностях деформация может достигать таких вели-чин, при которых происходит разрыв барабанной перепонки. Для предотвращения этого феномена служит мышца, напрягающая барабанную перепонку (musculus tenzor tympany). В результате ее сокращения жесткость мембраны увеличивается и уменьшается амплитуда колебаний. Сокращение мышцы обеспечивает рефлекторный механизм, который срабатывает за время порядка 0,01 с. Если интенсивность звука быстро нарастает во времени (например при взрывах), мышца не успевает сократиться, увеличить жесткость мембраны, и в этом случае возможен разрыв барабанной перепонки. Если на ухо в течение длительного времени действует высокоинтенсивный звук, особенно шум, мышца утомляется, расслабляется, и поэтому возможно нарушение работы слухового прибора. Аналогичную защитную функцию выполняет мышца стремечка, при сокращении которой уменьшается амплитуда колебаний мембраны овального окна.

Колебания барабанной перепонки с помощью кинематической цепи слуховых косточек (мо-лоточка, наковальни и стремечка) передаются на мембрану овального окна. Необходимо от-метить, что рычажная система этой кинематической цепи выполняет роль силового преобра-зователя. Увеличение силы обеспечивается тем, что площадь овального окна (3,2 мм2 ) значи-тельно меньше площади барабанной перепонки (64 мм2) и слуховые косточки работают как преобразователи сил. Именно для эффективной передачи колебаний из воздушной среды среднего уха в жидкость внутреннего уха потребовался механизм передачи и преобразования силового воздействия. Можно считать, то кинематическая цепь слуховых косточек выполняет своеобразную функцию согласования механических импедансов сред по обе стороны мембраны овального окна. Евстахиева труба обеспечивает сообщение между полостью среднего уха и полостью глотки (атмосферой). При колебании мембраны овального окна давление передается в жидкость и, поскольку она практически несжимаема, мембрана круглого окна будет пеpемещаться в противофазе (см. рис. 49). Распространение механической волны в жидкой среде обеспечивает колебание ос-новной мембраны в направлении, перпендикулярном оси канала. За счет ее переменной жесткости формируется бегущая волна от основания к вершине улитки. Максимальная ам-плитуда колебаний базиллярной мембраны определяется интенсивностью звуковой вол-ны (действующей силой) и жесткостью мембраны. При колебаниях основной мембраны происходят соответствующее перемещения фоноре-цепторов относительно покровной мембраны. Волоски в результате таких смещений дефор-мируются тем больше, чем выше интенсивность звуковых волн. При деформации волосков возникают электрические потенциалы (рецепторный биопотенциал), величина которых пропорциональна деформации, следовательно, силе раздражителя. Рецепторный потенциал способствует возникновению в нервных окончания слухового нерва электрических импульсов, частота которых изменяется в зависимости от величины рецепторного потенциала: чем больше рецепторный потенциал (интенсивность звука), тем выше частота нервных импульсов. Окончательная обработка информации, переданной по слуховому нерву с помощью электрических импульсов в головной мозг, происходит в центральном отделе звукового анализатора.