Орган слуха и равновесия — парный. В нем орган слуха подразделяют на наружное, среднее и внутреннее ухо (рис. 5.2).
Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход, отграниченный от среднего уха барабанной перепонкой. Ушная раковина, приспособленная для улавливания звуков, образована эластическим хрящом, покрытым кожей. Нижняя часть ушной раковины (мочка) — кожная складка, не содержащая хряща. К височной кости ушная раковина прикреплена связками. Наружный слуховой проход имеет хрящевую и костную части. В месте, где хрящевая часть переходит в костную, слуховой проход имеет сужение и изгиб. Длина наружного слухового прохода у взрослого человека около 33 — 35 мм, диаметр его просвета колеблется на разных участках от 0,8 до 0,9 см. Выстлан наружный слуховой проход кожей, в которой имеются трубчатые железы (видоизмененные потовые), вырабатывающие секрет желтоватого цвета — ушную серу.
Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего. Оно представляет собой соединительно-тканную пластинку, снаружи покрытую тонкой кожей, а изнутри, со стороны барабанной полости, слизистой оболочкой. В центре барабанной перепонки имеется вдавление (пупок барабанной перепонки) - место прикрепления к перепонке одной из слуховых косточек — молоточка. У барабанной перепонки различают верхнюю тонкую, не содержащую коллагеновых волокон свободную, ненатянутую часть и нижнюю упругую, натянутую часть. Перепонка расположена косо, она образует с горизонтальной плоскостью угол в 45 – 55 º, открытый в латеральную сторону.
Среднее ухо располагается внутри пирамиды височной кости, оно включает барабанную полость и слуховую трубу, соединяющую барабанную полость с глоткой. Барабанная полость, имеющая объем около 1 см3, находится между барабанной перепонкой снаружи и внутренним ухом с медиальной стороны. В барабанной полости, выстланной слизистой оболочкой, находятся три слуховые косточки, подвижно соединенные друг с другом (молоточек, наковальня и стремя), передающие колебание барабанной перепонки во внутреннее ухо. Движение слуховых косточек сдерживают прикрепляющиеся к ним миниатюрные мышцы — стременная мышца и мышца, натягивающая барабанную перепонку.
У барабанной полости имеется шесть стенок. Верхняя стенка (покрышечная) отделяет барабанную полость от полости черепа. Нижняя стенка (яремная) прилежит к яремной ямке височной кости. Медиальная стенка (лабиринтная) отделяет барабанную полость от внутреннего уха.
В этой стенке имеются овальное окно преддверия, закрытое основанием стремени, и круглое окно улитки, затянутое вторичной барабанной перепонкой. Латеральная стенка (перепончатая) образована барабанной перепонкой и окружающими ее отделами височной кости. На задней (сосцевидной) стенке находится отверстие — вход в сосцевидную пещеру. Ниже этого отверстия имеется пирамидальное возвышение, внутри которого располагается стременная мышца. Передняя (сонная) стенка отделяет барабанную полость от канала внутренней сонной артерии. На этой стенке открывается барабанное отверстие слуховой трубы, имеющей костную и хрящевую части. Костная часть представляет собой полуканал слуховой трубы, являющийся нижним отделом мышечно-трубного канала. В верхнем полуканале находится мышца, напрягающая барабанную перепонку.
Внутреннее ухо расположено в пирамиде височной кости между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом. Оно представляет собой систему узких костных полостей (лабиринтов), содержащих рецепторные аппараты, воспринимающие звук и изменения положения тела. В костных полостях, выстланных надкостницей, располагается перепончатый лабиринт, повторяющий форму костного лабиринта. Между перепончатым лабиринтом и костными стенками имеется узкая щель — перилимфатическое пространство, заполненное жидкостью — перилимфой.
Костный лабиринт состоит из преддверия, трех полукружных каналов и улитки. Костное преддверие имеет форму овальной полости, сообщающейся с полукружными каналами. На латеральной стенке костного преддверия имеется овальной формы окно преддверия, закрытое основанием стремени. На уровне начала улитки находится круглое окно улитки, затянутое эластичной мембраной.
Три костных полукружных канала лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. В боковой плоскости располагается передний полукружный канал, в горизонтальной - латеральный, во фронтальной — задний канал. Каждый полукружный канал имеет по две ножки, одна из которых (ампулярная костная ножка) перед впадением в преддверие образует расширение — ампулу. Ножки переднего и заднего полукружных каналов соединяются и образуют общую костную ножку. Поэтому три канала открываются в преддверие пятью отверстиями.
Костная улитка имеет 2,5 завитка вокруг горизонтально лежащего стержня. Вокруг стержня наподобие винта закручена костная спиральная пластинка, пронизанная тонкими канальцами. В этих канальцах проходят волокна улитковой части преддверно-улиткового нерва. В основании пластинки расположен спиральный канал, в котором лежит спиральный нервный узел. Пластинка вместе с соединяющимся с ней перепончатым улитковым протоком делит полость канала улитки на две спирально извитые полости — лестницы (преддверную и барабанную), сообщающиеся между собой в области купола улитки.
Стенки перепончатого лабиринта образованы соединительной тканью. Перепончатый лабиринт заполнен жидкостью — эндолимфой, которая через эндолимфатический проток, проходящий в водопроводе преддверия, оттекает в эндолимфатический мешок, лежащий в толще твердой мозговой оболочки на задней поверхности пирамиды. Из перилимфатического пространства перилимфа по перилимфатическому протоку, проходящему в канальце улитки, оттекает в подпаутинное пространство на нижней поверхности пирамиды височной кости.
Орган равновесия (вестибулярный аппарат внутреннего уха)
Вестибулярный аппарат выполняет функции восприятия положения тела в пространстве, сохранения равновесия. При любом изменении положения тела (головы) раздражаются рецепторы вестибулярного аппарата. Импульсы передаются в мозг, из которого к соответствующим мышцам поступают нервные импульсы с целью коррекции положения тела и движений.
Вестибулярный аппарат состоит из двух частей: преддверия и полукружных протоков (каналов). В костном преддверии находятся два расширения перепончатого лабиринта. Это эллиптический мешочек (маточка) и сферический мешочек. Сферический мешочек лежит ближе к улитке, при помощи соединяющего протока он сообщается с перепончатым улитковым протоком. В эллиптический мешочек (маточку) открываются отверстия трех перепончатых полукружных каналов — переднего, заднего и латерального, ориентированных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Передний, или верхний, полукружный канал лежит во фронтальной плоскости, задний — в сагиттальной плоскости, латеральный (наружный) — в горизонтальной плоскости. Один конец каждого полукружного канала расширен, образует ампулу. На внутренней поверхности сферического и эллиптического мешочков и ампул полукружных каналов имеются участки, содержащие чувствительные волосковые клетки, воспринимающие положение тела в пространстве и нарушения равновесия.
У эллиптического и сферического мешочков располагается сложно устроенный так называемый отолитовый аппарат, получивший название пятен. Пятна мешочков, ориентированные в вертикальной и горизонтальной плоскостях, состоят из скоплений чувствительных волосковых клеток. На поверхности этих чувствительных клеток, имеющих волоски, располагается студенистая отолитовая мембрана, в которой находятся кристаллы углекислого кальция — отолиты, или статолиты. Волоски рецепторных клеток погружены в отолитовую мембрану. В ампулах полукружных каналов рецепторные волосковые клетки располагаются на вершинах складок, получив название ампулярных гребешков. На волосковых клетках гребешков располагается желатиноподобный прозрачный купол, который по его форме сравнивают с колоколом, только не имеющим полости.
При любых изменениях положения головы рецепторные волосковые клетки улавливают изменение состояния, движение студенистой отолитовой мембраны или желатиноподобного купола у ампулярных гребешков.
Орган слуха (звуковоспринимающий аппарат внутреннего уха)
Улитка представляет собой спирально изогнутый костный канал. Основание улитки обращено к внутреннему слуховому проходу. Внутри костного канала улитки проходит перепончатый улитковый проток, образующий, как и костная улитка, 2,5 завитка и имеющий внутри эндолимфу. Улитковый проток образован костной стенкой (снаружи) и двумя соединительно-тканными мембранами — более упругой основной и более тонкой вестибулярной. Эти две мембраны делят костный канал улитки на три спиральных канала: верхний, средний и нижний. Средний канал является улитковым протоком, верхний — называется лестницей преддверия (вестибулярной лестницей), нижний — барабанной лестницей. И лестница преддверия, и барабанная лестница заполнены перилимфой. Верхний канал — лестница преддверия — берет начало возле овального окна, затем спирально проходит до вершины улитки, где через узкое отверстие переходит в нижний канал — барабанную лестницу. Внутри заполненного эндолимфой улиткового протока, на его основной мембране, граничащей с барабанной лестницей, располагается воспринимающий аппарат — спиральный (кортике) орган. Спиральный орган, простирающийся на все 2,5 завитка улитки, состоит из 3 — 4 рядов рецепторных (волосковых) клеток, общее число которых достигает 24 000. Каждая рецепторная клетка имеет от 30 до 120 тонких волосков — микроворсинок, которые свободно заканчиваются в эндолимфе. Над волосковыми клетками на всем протяжении улиткового протока расположена подвижная покровная мембрана, свободный край которой обращен внутрь протока, другой край прикреплен к основной мембране.
Восприятие звука. Звук, представляющий собой колебания воздуха в виде воздушных волн, попадает через ушную раковину в наружный слуховой проход и действует на барабанную перепонку.
При этом сила звука зависит от величины колебаний звуковых волн, которые воспринимаются барабанной перепонкой. Звук будет тем сильнее, чем больше величина колебаний звуковых волн и соответственно барабанной перепонки. Высота звука зависит от частоты колебаний звуковых волн. Большая частота колебаний в единицу времени будет восприниматься органом слуха в виде более высоких тонов (тонкие, высокие звуки голоса). Меньшая частота колебаний звуковых волн воспринимается органом слуха в виде низких тонов (басистые, грубые звуки и голоса). Человеческое ухо воспринимает звуки в значительных пределах от 16 до 20 000 колебаний звуковых волн в секунду. Звуковые волны речи имеют колебания от 150 до 2500 колебаний в секунду. Чем старше человек, тем меньше колебаний звуковых волн улавливает его ухо. У старых людей ухо способно воспринимать не более 15 000—13 000 колебаний в секунду.
Местонахождение, направление звуков человек способен определять при одновременной работе обоих ушей. Глухой на одно ухо должен приспосабливаться, чтобы уловить направление звука.
Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам, движения которых (стремени) вызывают вибрацию перепонки овального окна (рис. 5.3). Движения овального окна колеблют перилимфу в лестнице преддверия и в барабанной лестнице. Колебания перилимфы легко передаются эндолимфе в улитковом протоке.
При движениях основной мембраны и эндолимфы микроворсинки (волоски) рецепторных клеток с определенной частотой и силой касаются покровной мембраны. В результате чувствительные волосковые клетки приходят в состояние возбуждения — возникает рецепторный потенциал (нервный импульс). Рецепторные волосковые клетки механические воздействия трансформируют в нервный импульс. Слуховой нервный импульс с рецепторных клеток передается следующим нервным клеткам, тела которых располагаются в спиральном узле. Аксоны этих клеток образуют слуховую часть преддверно-улиткового нерва. Далее импульсы по волокнам слухового нерва поступают в мозг, вначале к подкорковым слуховым центрам — верхним бугоркам четверохолмия и латеральным коленчатым телам. На уровне подкорковых центров слуха замыкаются рефлекторные дуги, по которым реализуются подсознательные рефлексы (двигательные, секреторные) в ответ на различные слуховые воздействия.