Орган слуха
Ухо человека способно воспринимать звуки с частотой от 10 - 20 колебаний до 15 - 20 тысяч колебаний в секунду. Диапазон звуков, наиболее важных для распознавания речи, находится в пределах от 1 до 3 тысяч колебаний в секунду; к ним ухо максимально чувствительно.
Слуховой нерв составляют примерно 40 тысяч волокон.
В основной мембране кортиева органа насчитывается до 24 тысяч тонких коллагеновых волокон, выполняющих роль резонаторов.
Любой звук вызывает в улитке возникновение электрических потенциалов, так называемых улитковых токов. С помощью специальной аппаратуры эти токи можно улавливать и усиливать. И если затем передать их на мембрану телефона, удается в точности повторить звук, который уловило ухо человека.
Орган слуха - у человека он парный - позволяет воспринимать и анализировать все многообразие звуков внешнего мира. Благодаря слуху человек не только различает звуки, распознает их характер, местонахождение, но и овладевает способностью говорить.
Различают наружное, среднее и внутреннее ухо человека.
Наружное ухо (рисунок I) - звукопроводящая часть органа слуха - состоит из ушной раковины, улавливающей звуковые колебания, и наружного слухового прохода, по которому звуковые волны направляются к барабанной перепонке.
Ушная раковина (1) представляет собой хрящевую пластинку, покрытую надхрящницей и кожей; нижняя ее часть - мочка - лишена хряща и содержит жировую клетчатку. Ушная раковина богато иннервирована: к ней подходят ветви большого ушного, ушно-височного и блуждающего нервов. Эти нервные коммуникации связывают ее с глубокими структурами головного мозга, регулирующими деятельность внутренних органов. К ушной раковине подходят и мышцы: поднимающая, двигающая вперед, оттягивающая назад, но все они носят рудиментарный характер, и человек, как правило, не может активно двигать ушной раковиной, улавливая звуковые колебания, как это делают, например, животные.
Из ушной раковины звуковая волна попадает в наружный слуховой проход (2) длиной 2-Э сантиметра и диаметром около сантиметра. На всем протяжении он покрыт кожей. В ее толще залегают сальные железы, а также серные, выделяющие ушную серу.
Среднее ухо (рисунок II) отделено от наружного барабанной перепонкой (3), образованной соединительной тканью. Барабанная перепонка служит наружной стенкой (а всего стенок шесть) узкой вертикальной камеры - барабанной полости. Эта полость является основной частью среднего уха человека; в ней находится цепочка из трех миниатюрных слуховых косточек, подвижно соединенных между собой суставами. Цепочку поддерживают в состоянии некоторого напряжения две очень маленькие мышцы.
Первая из трех косточек - молоточек (4) - сращена с барабанной перепонкой. Колебания перепонки, возникающие под действием звуковых волн. передаются молоточку, от него второй косточке - наковальне (5), а затем третьей - стремени (6). Основание стремени подвижно вставлено в окошко овальной формы, "вырезанное" на внутренней стенке барабанной полости. Эта стенка (ее называют лабиринтной) отделяет барабанную полость от внутреннего уха. Помимо окна, прикрываемого основанием стремени, в стенке есть еще одно круглое отверстие - окно улитки, закрытое тонкой перепонкой. В толще лабиринтной стенки проходит лицевой нерв.
К среднему уху относится также слуховая, или евстахиева, труба (7). соединяющая барабанную полость и носоглоткой. Через эту трубу длиной 3,5 - 4.5 сантиметра давление воздуха в барабанной полости уравновешивается с атмосферным давлением.
Внутреннее ухо (рисунок III) как часть органа слуха представлено преддверием и улиткой.
Преддверие - миниатюрная костная камера - спереди переходит в улитку (8) - тонкостенную костную трубку, закрученную в спираль. Эта трубка делает два с половиной завитка вокруг костного осевого стержня, постепенно суживаясь к верхушке. По форме она очень напоминает виноградную улитку (отсюда и название).
Высота от основания улитки до ее верхушки составляет 4 - 5 миллиметров. Полость улитки разделена на три самостоятельных канала спиральным костным выступом и соединительнотканой мембраной. Верхний канал, сообщающийся с преддверием, называют лестницей преддверия (9), нижний канал, или барабанная лестница (10). достигает стенки барабанной полости и упирается прямо в круглое окно, закрытое перепонкой. Эти два канала сообщаются между собой через узкое отверстие в области верхушки улитки, Они заполнены специфической жидкостью - перилимфой. которая под действием звука колеблется. Сначала от толчков стремени начинает колебаться перилимфа, заполняющая лестницу преддверия, а затем через отверстие в области -верхушки волна колебаний передается перилимфе барабанной лестницы.
Третий, перепончатый канал (11), образованный соединительнотканой мембраной, как бы вставлен в костный лабиринт улитки и повторяет его по форме. Он тоже заполнен жидкостью - эндолимфой. Мягкие стенки перепончатого канала очень чутко реагируют на колебания перилимфы и передают их эндолимфе. И уже под ее воздействием начинают вибрировать коллагеновые волокна основной мембраны, выступающей в просвет перепончатого канала. На этой мембране расположен собственно рецепторный аппарат слухового анализатора - слуховой, или кортиев орган (12). В рецепторных волосковых клетках аппарата физическая энергия звуковых колебаний преобразуется в нервные импульсы.
К волосковым клеткам подходят чувствительные окончания слухового нерва, которые воспринимают информацию о звуке и по нервным волокнам передают ее дальше, в слуховые центры головного мозга. Высший слуховой центр расположен в височной доле коры больших полушарий: здесь осуществляется анализ и синтез звуковых сигналов.
На этом рисунке показано ухо человека в разрезе
Изображение уха человека
Строение уха и органа слуха человека
По возможности просто, рассмотрим особенности строения органа слуха для понимания и улучшения его работы: особенности строения наружного уха, строение среднего уха, строение и функции внутреннего уха органа.
Об органе слуха и строении уха человека.
Орган слуха – наше важнейшее и самое эмоционально окрашенное окно в мир, часто даже более важное, чем глаза. Поэтому или возникновение , воспринимается как катастрофа. Наши материалы помогут вам не допустить или избавиться от подобных проблем, беречь, а, при желании, и улучшить слух. Чтобы сделать это осознанно, важно понимать строение органа слуха.
Слух человека устроен так, чтобы улавливать широкий диапазон звуковых волн и превращать их в электрические импульсы, чтобы направлять в мозг для анализа. В отличие от связанного с органом слуха вестибулярного аппарата, нормально работающего практически с рождения человека, слух формируется достаточно долго. Формирование слухового анализатора заканчивается не раньше, чем в 12 лет, и наибольшая острота слуха достигается к 14-19-летнему возрасту.
Наш орган слуха, слуховой анализатор имеет три отдела: периферический или орган слуха (ухо); проводниковый, включающий нервные пути; корковый, расположенный в височной доле головного мозга. Причём в коре больших полушарий находится несколько слуховых центров. Некоторые из них (нижние височные извилины) предназначены для восприятия более простых звуков – тонов и шумов, другие связаны со сложнейшими звуковыми ощущениями, которые возникают в то время, когда человек говорит сам, слушает речь или музыку.
Слуховой анализатор человека воспринимает звуковые волны с частотой колебаний от 16 до 20 тыс. в секунду (16-20000 герц, Гц). Верхний звуковой порог у взрослого человека составляет 20 000 Гц; нижний порог – в пределах от 12 до 24 Гц. Дети имеют более высокую верхнюю границу слуха в районе 22 000 Гц; у пожилых людей, наоборот, она, обычно, ниже – около 15 000 Гц. Наибольшей восприимчивостью ухо обладает к звукам с частотой колебаний в пределах от 1000 до 4000 Гц. Ниже 1000 Гц и выше 4000 Гц возбудимость органа слуха сильно понижается.
Ухо - сложный вестибулярно-слуховой орган. Как и все наши органы чувств, орган слуха человека выполняет две функции. Он воспринимает звуковые волны и отвечает за положение тела в пространстве и способность удерживать равновесие. Это парный орган, который размещается в височных костях черепа, ограничиваясь снаружи ушными раковинами. Рецепторные аппараты слуховой и расположены во внутреннем ухе. Устройство вестибулярной системы можно посмотреть отдельно, а сейчас перейдём к описанию строения частей органа слуха.
Орган слуха состоит из 3-х частей: наружное, среднее и внутреннее ухо, причём наружное и среднее ухо играют роль звукопроводящего аппарата, а внутреннее ухо – звуковоспринимающего. Процесс начинается со звука - колебательного движения воздуха или вибрации, при которой к слушателю распространяются звуковые волны, достигающие, в конце концов, барабанной перепонки. При этом наше ухо чрезвычайно чувствительно и способно почувствовать изменения давления всего в 1-10 атмосфер.
Строение наружного уха
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Вначале звук достигает ушных раковин, которые действуют как приёмники звуковых волн. Ушная раковина образована эластичным хрящом, снаружи покрытым кожей. Определение направления звука у человека связано с бинауральным слухом, т. е. со слышанием двумя ушами. Любой боковой звук поступает в одно ухо раньше, чем в другое. Разница во времени (несколько долей миллисекунды) прихода звуковых волн, воспринимаемых левым и правым ухом, даёт возможность определить направление звука. Иными словами, естественное восприятие нами звука – стереофоническое.
Ушная раковина человека имеет свой неповторимый рельеф из выпуклостей, вогнутостей и канавок. Это необходимо для тончайшего акустического анализа, позволяя также распознавать направление и источник звука. Складки человеческой ушной раковины вносят в поступающий в слуховой проход звук небольшие частотные искажения, зависящие от горизонтальной и вертикальной локализации источника звука. Таким образом, мозг получает дополнительную информацию для уточнения местоположения источника звука. Этот эффект иногда используется в акустике, в том числе для создания ощущения объёмного звука при проектировании динамиков и наушников.
Ушная раковина также усиливает звуковые волны, которые далее входят в наружный слуховой проход - пространство от раковины к барабанной перепонке длиной около 2,5 см и диаметром около 0,7 см. Слуховой проход имеет слабо выраженный резонанс на частоте около 3000Гц.
Еще одной интересной характеристикой наружного слухового прохода является наличие ушной серы, которая постоянно выделяется из желёз. Ушная сера - воскообразный секрет 4000 сальных и серных желез слухового прохода. В её функции входит защита кожи этого прохода от бактериальной инфекции и инородных частиц или, например, насекомых, которые могут попасть в ухо. У разных людей количество серы различно. При избыточном скоплении серы возможно образование серной пробки. Если слуховой проход при этом полностью закупорен, появляются ощущения заложенности уха и понижение слуха, в том числе резонанс собственного голоса в заложенном ухе. Эти нарушения развиваются внезапно, чаще всего при попадании в наружный слуховой проход воды во время купания.
Наружное и среднее ухо разделяются барабанной перепонкой, представляющей собой тонкую соединительно-тканную пластинку. Толщина барабанной перепонки – около 0,1 мм, а диаметр около 9 миллиметров. Снаружи она покрыта эпителием, а изнутри – слизистой оболочкой. Барабанная перепонка располагается наклонно и начинает колебаться при попадании на нее звуковых волн. Барабанная перепонка чрезвычайно чувствительна, однако после определения и передачи колебания перепонка возвращается в исходное положение всего за 0,005 секунды.
Строение среднего уха
В нашем ухе звук движется к чувствительным клеткам, воспринимающим звуковые сигналы, через согласующее и усиливающее устройство – среднее ухо. Среднее ухо представляет собой барабанную полость, которая имеет форму маленького плоского барабана с туго натянутой колеблющейся перепонкой и слуховой (евстахиевой) трубой. В полости среднего уха находятся сочленяющиеся между собой слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко. Крошечные мышцы способствуют передаче звука, регулируя движение этих косточек.
Достигнув барабанной перепонки, звук заставляет ее колебаться. Рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку и, покачиваясь, она приводит молоточек в движение. Другим концом молоточек соединен с наковальней, а последняя с помощью сустава подвижно сочленена со стремечком. К стремечку прикреплена стременная мышца, которая удерживает его у перепонки овального окна (окна преддверия), отделяющего среднее ухо от внутреннего, заполненного жидкостью. В результате передачи движения стремечко, основание которого напоминает поршень, постоянно толкается в перепонку овального окна внутреннего уха.
Функцией слуховых косточек является обеспечение увеличения давления звуковой волны при передаче от барабанной перепонки на перепонку овального окна. Этот усилитель (примерно в 30–40 раз) помогает слабым звуковым волнам, достигающим барабанной перепонки, преодолеть сопротивление мембраны овального окна и передать колебания во внутреннее ухо. При переходе звуковой волны из воздушной среды в жидкую значительная часть звуковой энергии теряется и, поэтому, необходим механизм усиления звука. Однако, при громком звуке этот же механизм понижает чувствительность всей системы, чтобы её не повредить.
Давление воздуха внутри среднего уха должно быть таким же, как и давление вне барабанной перепонки, для обеспечения нормальных условий её колебаний. Для выравнивания давления барабанная полость соединена с носоглоткой при помощи слуховой (евстахиевой) трубы длиной 3,5 см и диаметром около 2 мм. При глотании, зевании и жевании евстахиева труба открывается, впуская внешний воздух. При изменении внешнего давления иногда «закладывает» уши, что обычно решается тем, что рефлекторно вызывается зевота. Опыт показывает, что ещё более эффективно заложенность ушей решается глотательными движениями. Нарушения работы трубки приводит к болям и даже кровотечению в ухе.
Строение внутреннего уха
Механические движения косточек во внутреннем ухе превращаются в электрические сигналы.
Внутреннее ухо - полое костное образование в височной кости, разделенное на костные каналы и полости, содержащие рецепторные аппараты слухового анализатора и органа равновесия.
Этот отдел органа слуха и равновесия из-за своей замысловатой формы называется лабиринтом. Костный лабиринт состоит из преддверия, улитки и полукружных каналов, но непосредственное отношение к слуху имеет только улитка.
Улитка представляет собой канал длиной около 32 мм, свёрнутый спиралью и заполненный лимфатическими жидкостями.
Получив вибрацию от барабанной перепонки, стремечко своим движением давит на мембрану окна преддверия и создаёт колебания давления внутри жидкости улитки. Эта вибрация распространяется в жидкости улитки и достигает там собственно органа слуха, спирального или кортиева органа. Он и превращает вибрации жидкости в электрические сигналы, которые через нервы идут в головной мозг. Чтобы стремечко могло передать давление через жидкость, в центральной части лабиринта, преддверии, есть круглое окно улитки, покрытое гибкой мембраной. Когда поршень стремечка входит в овальное окно преддверия, мембрана окна улитки выпячивается под давлением жидкости улитки. Колебания в замкнутой полости возможны лишь при наличии отдачи. Роль такой отдачи и выполняет перепонка круглого окна.
Костный лабиринт улитки завёрнут в форме спирали с 2,5 оборотами и содержит внутри перепончатый лабиринт такой же формы. В некоторых местах перепончатый лабиринт соединительными тяжами прикреплён к надкостнице костного лабиринта.
Между костным и перепончатым лабиринтом находится жидкость – перилимфа. Звуковая волна, усиленная на 30-40дБ с помощью системы барабанная перепонка - слуховые косточки, достигает окна преддверия, и её колебания передаются на перилимфу.
Звуковая волна проходит сначала по перилимфе до верхушки спирали, где через отверстие колебания распространяются до окна улитки. Внутри перепончатый лабиринт заполнен другой жидкостью – эндолимфой.
Жидкость внутри перепончатого лабиринта (улиткового протока) сверху отделена от перилимфы гибкой покровной пластинкой, а снизу - эластичной основной мембраной, составляющими вместе перепончатый лабиринт. На основной мембране находится звуковоспринимающий аппарат, кортиев орган. Основная мембрана состоит из большого количества (24000) фиброзных волокон различной длины, натянутых, как струны. Эти волокна образуют эластическую сеть, которая в целом резонирует строго градуированными колебаниями.
Нервные клетки кортиевого органа превращают колебательные движения пластинок в электрические сигналы. Они называются волосковыми клетками. Внутренние волосковые клетки расположены в один ряд, их насчитывается 3,5 тыс. Наружные волосковые клетки располагаются в три-четыре ряда, их насчитывается 12–20 тыс. Каждая волосковая клетка имеет удлиненную форму, на ней имеется 60–70 мельчайших волосков (стереоцилий) длиной 4–5 мкм.
Вся энергия звука оказывается сосредоточенной в пространстве, ограниченном стенкой костной улитки и основной мембраной (единственное податливое место). Волокна основной мембраны имеют разную длину и, соответственно, разную резонансную частоту. Самые короткие волокна расположены около овального окна, их резонансная частота около 20000 Гц. Самые длинные – в верхушке спирали, имеют резонансную частоту около 16 Гц. Получается, что каждая волосковая клетка, в зависимости от расположения на основной мембране, настроена на определенную звуковую частоту, причем клетки, настроенные на низкие частоты, располагаются в верхней части улитки, а высокие частоты улавливаются клетками нижней части улитки. Когда волосковые клетки по каким-то причинам гибнут, человек теряет способность воспринимать звуки соответствующих частот.
Звуковая волна распространяется по перилимфе от окна преддверия до окна улитки практически мгновенно, примерно за 4 х 10-5 секунды. Вызванное этой волной гидростатическое давление сдвигает покровную пластинку относительно поверхности кортиева органа. В результате покровная пластинка деформирует пучки стереоцилий волосковых клеток, что приводит к их возбуждению, передающемуся окончаниям первичных сенсорных нейронов.
Различия ионного состава эндолимфы и перилимфы создают разность потенциалов. И между эндолимфой и внутриклеточной средой рецепторных клеток разность потенциалов достигает примерно 0,16 вольт. Столь значительная разность потенциалов способствует возбуждению волосковых клеток даже при действии слабых звуковых сигналов, вызывающих незначительные колебания основной мембраны. При деформации стереоцилий волосковых клеток в них возникает рецепторный потенциал, что приводит к выделению регулятора, действующего на окончания волокон слуховых нервов и тем самым возбуждающего их.
Волосковые клетки связаны с окончаниями нервных волокон, по выходе из кортиева органа образующих слуховой нерв (улитковую ветвь преддверно-улиткового нерва). Звуковые волны, преобразованные в электрические импульсы, передаются по слуховому нерву в височную зону коры головного мозга.
Слуховой нерв состоит из тысяч тончайших нервных волокон. Каждое из них начинается от определенного участка улитки и, тем самым, передает определенную звуковую частоту.
С каждым волокном слухового нерва связано несколько волосковых клеток, так что в центральную нервную систему приходит около 10000 волокон. Импульсы от низкочастотных звуков, передаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки, а от высокочастотных - по волокнам, связанным с ее основанием. Таким образом, функцией внутреннего уха является преобразование механических колебаний в электрические, так как мозг может воспринимать только электрические сигналы.
Орган слуха – это аппарат, через который мы получаем звуковую информацию. Но слышим мы так, как воспринимает, перерабатывает и запоминает наш мозг. В мозгу создаются звуковые представления или образы. И, если в нашей голове звучит музыка или вспоминается чей-то голос, то благодаря тому, что мозг имеет входные фильтры, запоминающее устройство и звуковую карту, и может быть для нас и надоевшим динамиком, и удобным музыкальным центром.
ПАТОЛОГИЯ ОРГАНОВ СЛУХА
Нарушение работы органов слуха выражающееся в полной потери слуха или ограниченной слышимости, зачастую является следствием различных факторов. И не только биологических, но и экологических.
Патология слуха может иметь разные причины и различается по нескольким типам. При так называемой проводящей потере слуха среднее и внешнее ухо (или хотя бы одно из них) не воспринимают звуковые сигналы так, как должно было быть. Однако звук может быть воспринят ушным каналом, ушной косточкой и барабанной перепонкой надлежащим образом. Если эти три составляющие нашего физического слухового аппарата выполняют свои функции должным образом, то проводящая потеря слуха может означать лишь частичную и незначительную потерю слышимости, порог которой не будет превышать 55-60 дБ. У человека с данной проблемой слуха обычно не наблюдается трудностей при распознавании речи, но при условии достаточно большой громкости. Основными причинами проводящей потери являются аномалии среднего уха – барабанной перепонки и косточек, а также непроходимость ушного канала .
Потеря чувствительности, нарушение функций слуховых нервов приводит к нейросенсорной потери слуха. Данная проблема слуха коварна тем, что может приводить как к легкой степени потери слуха, так и к полной глухоте. Наиболее распространенной причиной тому являются аномалии волосковых клеток улитки. Реже – причина кроется в нарушении работы преддверно-улиткового, который известен еще как восьмой черепно-мозговой нерв. Также нейросенсорная потеря слуха может быть вызвана нарушениями в отделах мозга, отвечающих за слух. За редким исключением при этой патологии слуха пораженными оказываются лишь слуховые центры мозга, при этом человек может слышать нормально, но качество воспринимаемого им звука порою не позволяет разобрать речь. Причина нейросенсорной потери слуха – это чаще всего аномалии волосковых клеток, врожденные или приобретенные на протяжении жизни человека – например, как следствие полученных травм и вредоносного воздействия шума, инфекций. Врожденные же повреждения слуховых нервов может отчасти носит и генетический характер .
Говоря о патологии органов слуха у детей, можно выделить несколько факторов ее развития.
Факторы, которые предшествуют развитию патологии слуха, условно делят на три группы. К первой группе относят факторы развития наследственных заболеваний, которые нарушают слуховой аппарат человека в строении и способствуют развитию наследственной тугоухости. На долю первой группы факторов относят от 30 до 50% врождённой тугоухости и глухоты.
Вторая группа – это факторы внешнего и внутреннего характера, которые оказывают патологическое воздействие на развитее органа слуха у плода. В данном случае воздействие наследственных факторов исключается. Врожденная тугоухость составляет 27,7%.
Третий тип факторов, вызывающих тугоухость, оказывают воздействие уже после рождения. Практика показывает, что патология органа слуха формируется при воздействии факторов в критические периоды развития после рождения и, как правило, в совокупности. Для матерей важно знать и помнить, что критическими считаются периоды в жизни ребёнка с 4 недели беременности до 5 лет жизни. В течение этого времени плод или ребёнок особенно чувствительны к воздействию патогенных факторов. На разных этапах развития патогенные факторы поражают различные участки органа слуха .
Для развития тугоухости одного воздействия фоновых факторов недостаточно. Как правило, ни факторы риска, ни фоновые факторы сами по себе не приводят к тугоухости. Перенесение инфекционных заболеваний матерью в период беременности может вызвать развитие врождённой тугоухости или глухоты. К таким заболеваниям относятся: краснуха, грипп, сифилис, скарлатина, корь, полиомиелит, вирусный гепатит и другие. Тугоухость или глухота развиваются в 0,5-10% случаев в зависимости от заболевания .
Ко второй группе факторов относят внутриутробную гипоксию, угрозу выкидыша, патологию плаценты, высокое артериальное давление и прочее. К третьим факторам риска относят неблагоприятные роды с осложнениями. Примером тому может быть асфиксия в родах, травмы, как правило, черепно-мозговая. Встречаются случаи, когда ребёнок получает черепно-мозговую травму во время родов, как результат наблюдается кровоизлияние в различных отделах мозга, в том числе и органа слуха от спирального органа до корковых зон. Подобного рода травмы, вызывающие тугоухость или глухоту составляют 3% от общего числа факторов .
Аэропорты и шоссе создают постоянный звуковой фон, интенсивность которого превышает 65-75 дБ. Длительное пребывание в зоне действия такого фона может привести к постепенному ослаблению слуха. Нарушение слуха, результатом которого стало длительное воздействие шума, наблюдается, как правило, на высоких частотах, т.е. примерно 4000 Гц. И чем сильнее шум, тем меньше времени безопасного пребывания в его зоне. Причем, с повышением уровня шума на 3-5 дБ «безопасное время» сокращается примерно в 2 раза. Аналогичное воздействие оказывает длительное прослушивание музыки в наушниках на большой громкости.
Проблема нарушения и потери слуха кроется еще и на генетическом уровне, когда, например, у ребенка кто-то из родителей с рождения также имел какую-то патологию слуха или же у кого-то она была из старших поколений.
Не редкость, к сожалению, снижение слуха как следствие осложнений после перенесенных болезней, как побочное действие некоторых медицинских препаратов. Последнее принято называть медикаментозным нарушением слуха.
Нарушение функций слухового аппарата человека могут повлечь за собой и полученные физические травмы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Способность различать звуковые частоты сильно зависит от конкретного человека: его возраста , пола , подверженности слуховым болезням , тренированности. Отдельные личности способны воспринимать звук до 22 кГц , а возможно - и выше.
Человек может различать несколько звуков одновременно благодаря тому, что в ушной улитке одновременно может быть несколько стоячих волн .
Опыт доказывает, что вызываемое каким-нибудь коротким звуком ощущение длится некоторое время в виде следа уже по прекращении внешнего вызвавшего его толчка. Поэтому два достаточно быстро следующих друг за другом звука дают одиночное слуховое ощущение, являющееся результатом их слияния. Но слуховые следы оказываются более кратковременными, нежели зрительные: в то время как последние сливаются уже при десятикратном повторении в секунду, для слияния слуховых ощущений требуется повторение их не менее 130 раз в секунду. Другими словами, световой след длится 1/10 сек., тогда как слуховой около 1/130 секунды. Слияние слуховых ощущений имеет огромное значение в чёткости восприятия звуков и в вопросах о консонансе и диссонансе , играющих такую огромную роль в музыке .
Ухо - сложный комплекс структур. Оно воспринимает звуковые, вибрационные и гравитационные сигналы. Рецепторы расположены в перепончатом преддверии и перепончатой улитке. Все остальные структуры являются вспомогательными и формируют наружное, среднее и внутреннее ухо.
1. Наружное ухо - выполняет звукоулавливающую функцию. Состоит из ушной раковины, ее мышц и наружного слухового прохода.
1.1. Ушная раковина - кожная складка, в основе - эластический хрящ. Суженая часть направлена к наружному слуховому проходу. Конец образует верхушку раковины. Выпуклая поверхность - спинка. Передние края образуют ладью, вход в ладью - ушная щель. Хрящ раковины крепится к хрящу наружного слухового прохода. В основании ушной раковины - жировое тело. Кожа раковины покрыта волосами, короткие на спинке, к ладье длиннее, ближе к слуховому проходу волосы укорачиваются и их становится меньше, но увеличивается количество желез ушной смазки, которые вырабатывают серу. Форма и подвижность у разных видов и пород животных разная. У собак задний край раковины внизу раздваивается и образуется кожный мешочек.
1.2. Наружный слуховой проход - проводит звуковые колебания с наружной барабанной перепонки. Это узкая трубка, разной длины, у КРС и свиней длинная, у лошади и собак короткая. Основа - эластический хрящ и костная трубка каменистой кости. Кожа содержит железы ушной смазки. Внутреннее отверстие прохода граничит со средним ухом, отделено от него барабанным кольцом затянутым перепонкой.
1.3. Мышцы ушной раковины - хорошо развиты, много. Двигают раковину к источнику звука. У животных очень подвижна. В зависимости от положения и мест прикрепления выделяют 3 группы мышц:
1.3.1. От костей черепа до хрящевого щитка - мышцы образуют напрягатель щитка.
1.3.2. Начинается на щитке или черепе, а заканчивается на раковине - очень хорошо развита, способствует движению раковины.
1.3.3. Слабо развита, лежат на самой ушной раковине.
2. Среднее ухо - звукопроводящий и звукопреобразующий отдел. Состоит из барабанной полости, барабанной перепонки, слуховых косточек с их мышцами и связками, и слуховой трубы.
2.1. Барабанная полость - находится в барабанной полости каменистой кости, выстлана мерцательным эпителием (кроме барабанной перепонки). На внутренней стенке есть два отверстия (окна) - окно преддверия закрытое стремечком и окно улитки закрытое внутренней барабанной перепонкой. На передней (сонной) стенке полости - отверстия ведущие в слуховую трубу, которое открывается в глотке. В дорсальной стенке проходит канал лицевого нерва. Наружная стенка - барабанная перепонка.
2.2. Барабанная перепонка - слаборастяжимая мембрана толщиной 0,1 мм.. Отделяет среднее ухо от наружного. Состоит из радикальных и циркулярных коллагеновых волокон. Снаружи - плоский многослойный эпителий, со стороны среднего уха - плоский однослойный.
2.3. Слуховые косточки - молоточек, наковальня, чечевицеобразная косточка и стремечко. Они объединены с помощью суставов и связок в единую цепь, одним концом упираются в барабанную перепонку, а другим в окно преддверия, тем самым передавая колебания на перелимфу (жидкость внутреннего уха). Кроме передачи эта цепь увеличивает или уменьшает силу колебаний, т.е. звука.
2.3.1. Молоточек - имеет рукоятку, шейку и головку. Рукоятка вплетена в основу барабанной перепонки, а со стенкой барабанной полости - связкой. К мышечному отростку рукоятки крепится мышца - напрягатель барабанной перепонки, которая уменьшает колебания и увеличивает остроту слуха. На головке есть суставная поверхность для наковальни.
2.3.2. Наковальня - имеет тело и две ножки. Тело крепится с головкой молоточка суставом. Длинная ножка через чечевицеобразную косточку соединяется суставом со стремечком, а короткая - связкой крепится к стенке барабанной полости.
2.3.3. Стремечко - имеет головку, 2 ножки и основание. Головка соединяется с ножкой наковальни, а основание закрывает окно преддверия. Около головки крепится стременная мышца, которая начинается около окна улитки, напрягает стремечко ослабляя колебания в цепи при сильных звуках.
2.3.4. Слуховая труба - она сообщает барабанную полость с носоглоткой, идет вдоль мышечного отростка каменистой кости, выстлана слизистой оболочкой. Она выравнивает давление воздуха внутри барабанной полости с внешним.
Видовые особенности среднего уха. У собак и МРС барабанная полость гладкая и большая. У собак самые крупные слуховые косточки. У КРС и свиньи полость относительно небольшая, косточки и труба короткие. У лошади слуховая труба состоит из короткой костной и длинной (до 10 см.) хрящевой части, слизистая трубы образует дивертикул (слепой мешок) расположенный между основанием черепа глоткой и гортанью.
3. Внутреннее ухо - в нем расположены рецепторы равновесия и слуха, состоит из костного и перепончатого лабиринта.
3.1. Костный лабиринт - система полостей в каменистой части височной кости. Имеет 3 отдела: преддверие, 3 полукружных канала и улитка.
3.1.1. Преддверие - овальная полость диаметром до 5 мм.. На медиальной стенке есть отверстие внутреннего слухового прохода - слуховой нерв. На латеральной стенке - окно закрытое основанием стремечка со стороны среднего уха. В каудальную стенку открываются отверстия полукружных каналов. В передней стенке начинается канал костной улитки небольшим отверстием, вентральней его - водопровод преддверия.
3.1.2. Костные полукружные каналы - лежат дорсо-каудально от преддверия в трех взаимоперпендикулярных плоскостях.
3.1.3. Костная улитка - лежит ростровентрально от преддверия. Имеет костную ость и спиральный канал. Спиральный канал делает вокруг ости несколько завитков (лошадь - 2, жвачные - 3, 5, свинья - 4). Основание улитки продырявлено, обращено медиально к внутреннему слуховому проходу - улитковый нерв. Вершина направлена латерально. В спиральном канале есть костная пластина, она срастается с остью улитки, в основании пластины расположен спиральный ганглий. Спиральная пластина вместе с перепончатой улиткой делит костный канал улитки на 2 части: 1. Лестница преддверия - начинается из преддверия. 2. Барабанная лестница - начинается окном улитки из барабанной полости среднего уха. От начала барабанной лестницы отходит водопровод улитки, который открывается на медиальной поверхности каменистой кости. Под вершиной улитки обе лестницы сообщаются между собой.
3.2. Перепончатый лабиринт - это совокупность сообщающихся между собой маленьких полостей стенки которые образованны соединительно-тканными мембранами, а полости заполнены жидкостью эндолимфой.
3.2.1. Овальный мешочек (маточка) - лежит в специальной ямке преддверия.
3.2.2. Перепончатые полукружные каналы - расположены в костных каналах. Открываются четырьмя отверстиями в полость маточки на границе с которой образуют расширения - ампулы.
3.2.3. Круглый мешочек - лежит в костном преддверии. На внутренней поверхности стенок овального и круглого мешочков есть равновесные пятна - макулы, а на стенках ампул гребешки. Макулы и гребешки - чувствительные приборы (рецептор) где возникают импульсы об изменении положения тела и головы в пространстве. Мешочки сообщаются с эндолимфатическим протоком, который проходит через костный водопровод преддверия на медиальной поверхности каменистой кости, здесь водопровод расширяется в виде мешочка (лежит между листками твердой оболочки). Изменения внутричерепного давления передается через эндолимфу мешочка на преддверие рецептора.
3.2.4. Перепончатый канал улитки - на срезе имеет вид треугольника. Стенка улитки обращенная к барабанной лестнице - основная, на ней лежит слуховой рецептор - кортиев орган. Противоположная стенка - преддверная мембрана.
Орган слуха - это парный орган, основная функция которого состоит в восприятии звуковых сигналов и, соответственно, ориентировки в окружающей среде. Чтобы он правильно функционировал, за ним необходимо тщательно и . Для этого будет полезно изучить строение и функции органов слуха более детально.
Строение уха – очень сложное. Учитывать также следует тот факт, что слух несет прямую связь со способностью говорить. Речевая деятельность не способна нормально функционировать без полноценного восприятия звуковых колебаний.
Орган слуха человека способен к восприятию звуков в диапазоне от 16 до 20 тысяч колебаний звуковых волн в секунду . Его возрастные особенности предполагают следующее: с возрастом количество воспринимаемых вибраций уменьшается. Пожилые люди могут воспринимать максимально 15 тысяч колебаний за 1 секунду .
Как видно на рисунке, орган слуха расположен в височной кости черепа и разделен на три отдела, анатомически и функционально связанные между собой:
- наружное ухо;
- среднее ухо;
- внутреннее ухо.
Каждый отдел слухового аппарата обладает своими особенностями строения и выполняет определенные функции.
Строение органа слуха человека
Наружное ухо
Первый отдел состоит из ушной раковины и слухового прохода или слухового канала . Благодаря форме в виде ракушки, раковина уха ловит звуковые волны, как своеобразный локатор. Далее звук поступает в слуховой канал. Между наружным и средним ухом располагается барабанная перепонка.
У нее есть способность к вибрации, благодаря чему передаются все колебания звука в отдел . Сама ушная раковина представляет собой хрящевидную ткань, которая покрывается кожей. Особенности строения видимой части органа слуха вы можете видеть на фото ниже.
Главная функция наружного уха – это защита. Клетки, имеющиеся в слуховом проходе, могут вырабатывать серу, которая защищает среднее, и от попадания пыли и патогенных микроорганизмов.
Следует выделить и другие функции наружного уха :
- сохранение необходимой влажности и температуры;
- защита от воздействий окружающей среды;
- прием звуковых волн;
- концентрация звуков, которые идут с разных сторон.
Именно от наружного уха зависит функциональность органов слуха. Помните о том, что различные заболевания наружного уха приводят к воспалению среднего, а иногда и внутреннего уха. Поэтому при малейшей болезненности поспешите к специалисту.
Наружное ухо
Среднее ухо
Ко второму отделу органа слуха человека относятся слуховая труба и барабанная полость , находящаяся в области висков. Барабанная полость заполнена воздухом и имеет размер не более одного кубического сантиметра. Она имеет 6 стенок:
- Латеральная – имеет вид купола, в ней присутствует головка молоточка и наковальня;
- Медиальная – имеет два отверстия, в одно из которых вставлено стремя;
- Задняя – небольшая полость, вдающаяся в сторону сосцевидного отросточка;
- Передняя – возле нее расположена внутренняя сонная артерия;
- Верхняя – разделяет полость черепа от барабанной полости;
- Нижняя - дно.
Слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремечко, суставчиками связаны друг с другом. В среднем ухе также есть артерии, нервы и лимфатические сосуды.
Основная функция этого отдела – звукопроводящая. Воздушные колебания воздействуют на слуховые косточки и барабанную перепонку, после этого идет передача звуков к внутреннему уху.
Помимо этого способно:
- адаптировать акустический аппарат к разным звукам;
- поддерживать слуховые косточки и саму барабанную перепонку в тонусе;
- защитить органы слуха от громких звуков.
Строение среднего уха человека
Внутреннее ухо
Этот отдел еще называют лабиринтом. В нем имеется костный лабиринт и перепончатый . Костный лабиринт – это маленькие, соединенные друг с другом полости и проходы, их стенки состоят из косточек. Перепончатый - находится во внутренней части окостенелого лабиринта.
Во можно выделить такие отделы:
- преддверие;
- полукружные каналы (протоки);
- ушная улитка.
Преддверие – это яйцевидная полость, которая располагается в ушном лабиринте посередине. Там имеются пять отверстий. Именно они ведут к каналам. Отверстие впереди - самое большое, оно ведет к основному протоку улитки. На одном отверстии, при выходе располагается стремя-пластинка, другое имеет мембрану.
Также следует отметить, что в районе преддверия находится гребешок, разделяющий полость надвое. Углубление, расположенное в подгребешковой области, выходит в улитковый проток. Улитка похожа на спираль и состоит из костной ткани. Сама улитка очень прочна и надежна.
Строение внутреннего уха
К функциям этого отдела следует отнести :
- проведение звуков через протоки;
- преобразование звуков в импульсы, которые затем поступают в головной мозг;
- стабилизация равновесия, ориентировка человека в пространстве.
Основные органы равновесия – это протоки и перепончатый лабиринт . Структура органа дает возможность понимать, где находится источник звука и нормально ориентироваться в пространстве. Внутреннее ухо позволяет понять, откуда исходят звуки, с какого направления.
Благодаря равновесию, которым обеспечивает данный орган, человек стоит, не падает и не наклоняется. Если что-то идет не так, то наступает головокружение, наклоны, неровная ходьба и невозможность стоять.
Все отделы органов слуха взаимосвязаны между собой. Чтобы этот орган правильно функционировал, следует придерживаться простых правил и рекомендаций. При малейшем дискомфорте незамедлительно идти в больницу. Не слушать громкую музыку и следить за . Более детально расскажет о том, что такое орган слуха – анатомия.
Органы слуха позволяют воспринимать многообразие звуков внешнего мира, распознавать их характер и местонахождение. Благодаря возможности слышать, человек обретает способность говорить. Орган слуха - сложнейшая, тонко настроенная система из последовательно связанных между собой трёх отделов.
Наружное ухо
Первый отдел представляет собой ушную раковину - сложной формы хрящевую пластинку, с обеих сторон покрытую кожей, и наружный слуховой проход.
Основная функция ушной раковины - принятие акустических колебаний воздуха. От отверстия в ушной раковине начинается наружный слуховой проход - трубка длиной 27 - 35 мм, заходящая вглубь височной кости черепа. В коже, выстилающей слуховой проход, находятся серные железы, секрет которых препятствует проникновению инфекции в орган слуха. Барабанная перепонка - тонкая, но прочная мембрана - отделяет наружное ухо от второго отдела органа слуха, среднего уха.
Среднее ухо
В углублении находится составляющая основную часть Слуховая (евстахиева) труба - связующее звено между средним ухом и носоглоткой. При глотательных движениях открывается и позволяет воздуху проникнуть в среднее ухо, что уравновешивает давление в барабанной полости и наружном слуховом проходе.
В среднем ухе находятся подвижно соединённые между собой миниатюрные - сложный механизм для передачи акустических колебаний, поступающих из наружного слухового прохода к слуховым клеткам внутреннего уха. Первая косточка - молоточек, длинным концом прикреплённый к Вторая - наковальня, соединённая с третьей миниатюрной косточкой, стремечком. Стремечко прилегает к овальному окошку, с которого начинается внутреннее ухо. Косточки, которые включает в себя орган слуха, очень маленькие. К примеру, масса стремечка составляет всего 2,5 мг.
Внутреннее ухо
Третий отдел органа слуха представлен преддверьем (миниатюрной костной камерой), полукружными каналами и особым образованием - тонкостенной костной трубкой, закрученной в спираль.
Эта часть напоминающая по форме виноградную улитку, так и называется - слуховая улитка.
Орган слуха имеет важные анатомические образования, позволяющее сохранять равновесие и оценивать положение тела в пространстве. Это преддверье и полукружные каналы, наполненные жидкостью и выстеленные изнутри очень чувствительными клетками. Когда человек меняет положение тела, происходит смещение жидкости в каналах. Рецепторы фиксируют смещение жидкости и отправляют сигнал об этом событии в мозг. Так орган слуха и равновесия позволяет мозгу узнать о движениях нашего тела.
Перепонка, находящаяся внутри улитки, состоит из примерно 25 тысяч тончайших волокон различной длины, каждое из которых отзывается на звуки определённой частоты и возбуждает окончания слухового нерва. Нервное возбуждение вначале передаётся в затем достигает коры головного мозга. В слуховых центрах мозга раздражения анализируются и систематизируются, в результате чего мы слышим наполняющие мир звуки.
Ухо - это сложный орган, выполняющий две функции: слушание, посредством которого мы воспринимаем звуки и интерпретируем их, таким образом общаясь с окружающей средой; и поддержание равновесия тела.
Ушная раковина - улавливает и направляет звуковые волны во внутренний слуховой канал;
Задний лабиринт , или полукружные каналы - направляет движения к голове и головному мозгу для регулирования равновесия тела;
Передний лабиринт , или улитка - содержит сенсорные клетки, которые, улавливая вибрации звуковых волн, трансформируют механические импульсы в нервные;
Слуховой нерв - направляет общие нервные импульсы к головному мозгу;
Косточки среднего уха : молоточек, наковальня, стремечко - получают вибрации от слуховых волн,усиливают их и передают во внутреннее ухо;
Внешний слуховой проход - улавливает звуковые волны, приходящие извне, и направляет их к среднему уху;
Барабанная перепонка - мембрана, вибрирующая от попадания на нее звуковых волн и передающая вибрации по цепи косточек в среднем ухе;
Евстахиева труба
- канал, соединяющий барабанную перепонку с глоткой и позволяющий поддерживать
в равновесии давление, создающееся в среднем ухе, с давлением окружающей среды.
Ухо делится на три отдела, функции которых различны.
;наружное ухо состоит из ушной раковины и внешнего слухового канала, его назначение состоит в улавливании звуков;
;среднее ухо находится в височной кости, отделено от внутреннего уха подвижной мембраной - барабанной перепонкой - и содержит три суставные косточки: молоточек, наковальню и стремечко, принимающие участие в передаче звуков улитке;
;внутреннее ухо, также называемое лабиринтом, сформировано из двух отделов, выполняющих различные функции: передний лабиринт, или улитка, где находится кортиев орган, ответствен за слух, и задний лабиринт, или полукружные каналы, в котором вырабатываются импульсы, принимающие участие в поддержании равновесия тела (статья "Равновесие и слух ")
Внутренне ухо, или лабиринт, состоит из очень прочного костного скелета, ушной капсулы, или костного лабиринта, внутри которого находится мембранный механизм со структурой, подобной костному, но состоящий из мембранной ткани. Внутреннее ухо полое, но заполнено жидкостью: между костным лабиринтом и мембраной находится перилимфа, в то время как сам лабиринт заполнен эндолимфой. Передний лабиринт, костная форма которого называется улиткой, содержит структуры, генерирующие слуховые импульсы. Задний лабиринт, принимающий участие в регулировании равновесия тела, имеет костный скелет, состоящий из кубической части, преддверия и трех каналов в форме дуги - полукружных, каждый из которых включает пространство с ровной плоскостью.
Улитка, названная так из-за своей спиральной формы, содержит мембрану, состоящую из каналов, наполненных жидкостью: центральный канал треугольного сечения и завиток, содержащий эндолимфу, который расположен между лестницей преддверия и барабанной лестницей. Эти две лестницы частично разделены, они переходят в большие каналы улитки, покрытые тонкими мембранами, отделяющими внутреннее ухо от среднего: барабанная лестница начинается с овального окна, тогда как лестница преддверия достигает округлого окна. Улитка, имеющая треугольную форму, состоит из трех граней: верхней, которая отделена от лестницы преддверия мембраной Рейснера, нижней, отделенной от барабанной лестницы основной мембраной, и боковой, которая прикреплена к раковине и является сосудистой бороздой, вырабатывающей эндолимфу. Внутри улитки находится особый слуховой орган - кортиев (механизм восприятия звука подробно описан в статье "