Орган слуха и равновесия. Строение и функции наружного, среднего и внутреннего уха. Костная передача звуков. Бинауральный слух Слуховые аппараты костной и воздушной проводимости

Важным элементом человеческого организма являются слуховые косточки. Эти миниатюрные образования играют чуть ли не основную роль в процессе восприятия звука. Без них невозможно представить передачу волновых колебаний и вибрации, поэтому важно беречь их от болезней. Сами по себе эти косточки имеют интересное строение. Об этом, а также о принципе их функционирования следует поговорить более подробно.

Виды слуховых косточек и их расположение

В полости среднего уха производится восприятие звуковых колебаний и их дальнейшая передача во внутреннюю часть органа. Все это становится возможным благодаря наличию специальных костных образований.

Косточки покрыты слоем эпителия, поэтому они не травмируют барабанную перепонку.

Их объединяют в единую группу – слуховые косточки. Чтобы понимать принцип их работы, нужно знать, как называются эти элементы:

• молоточек;
• наковальня;
• стремечко.

Несмотря на их крошечные размеры, роль каждой просто неоценима. Свои названия они получили благодаря особенной форме, напоминающей соответственно молоток, наковальню и стремя. Для чего конкретно служит каждая слуховая косточка рассмотрим далее.

Что касается расположения, косточки находятся в полости среднего уха. Посредством скрепления мышечными образованиями, они примыкают к барабанной перепонке и выходят в окно преддверия. Последнее открывает проход из среднего уха во внутреннее.

Все три косточки образуют целостную систему. Они соединяются между собой с помощью суставов, а их форма обеспечивает идеальную стыковку. Можно выделить следующие связки:

• в теле наковальни имеется суставная ямка, которая стыкуется с молоточком, а точнее, с его головкой;
• чечевицеобразный отросток на длинной ножке наковальни соединяется с головкой стремечка.
• задняя и передняя ножка стременной косточки объединяются с помощью её основания.

В итоге образуются два суставных соединения, а крайние элементы стыкуются с мышцами. Мышца, напрягающая барабанную перепонку, захватывает рукоятку молоточка. С её помощью он приводится в движение. Ее мышца-антагонист, которая соединяется с задней ножкой стремени, регулирует давление на основание косточки в окне преддверия.

Выполняемые функции

Далее, нужно выяснить какую роль в процессе восприятия звуков играют слуховые косточки. Их адекватная работа необходима для полноценной передачи звуковых сигналов. При малейших отклонениях от нормы возникает кондуктивная тугоухость.

Следует выделить две основные задачи этих элементов:

• костная проводимость звуковых волн и вибраций;
• механическая передача внешних сигналов.

При поступлении звуковых волн в ухо возникают колебания барабанной перепонки. Это возможно благодаря сокращению мышц и приведению в движение косточек. Чтобы не допустить повреждений в полости среднего уха, контроль за реакцией мобильных элементов частично осуществляется на рефлекторном уровне. Сокращение мышц удерживает косточки от чрезмерных колебаний.

За счет того, что рукоятка молоточка достаточно длинная, при напряжении мышцы возникает эффект рычага. В итоге даже небольшие звуковые посылы вызывают соответствующую реакцию. Ушная связка из молоточка, наковальни и стремечка передает сигнал в преддверие внутреннего уха. Далее ведущая роль по передаче информации принадлежит сенсорам и нервным окончаниям.

Связь с другими элементами

Слуховые косточки тесно связаны между собой с помощью суставных узлов. Кроме этого, они соединяются с другими элементами, формируя беспрерывную цепочку системы звукопередачи. Связь с предыдущими и последующими звеньями осуществляется с помощью мышц.

Первое направление – это барабанная перепонка и мышца, которая её напрягает. Тонкая мембрана образует связку благодаря отростку мышцы, соединенной с рукояткой молоточка. Рефлекторные сокращения предохраняют перепонку от разрыва при резких громких звуках. Однако, чрезмерные нагрузки способны не только повредить столь чувствительную мембрану, но и сместить саму косточку.

Второе направление – выход основания стремечка в овальное окно. Стременная мышца удерживает его ножку и ослабляет давление на окно преддверия. Именно в этой части происходит передача сигнала на следующий уровень. От косточек среднего уха импульсы переходят во внутреннее ухо, где происходит преобразование сигнала и его дальнейшая передача по слуховому нерву в головной мозг.

Таким образом, косточки выполняют роль связующего звена в системе приема, передачи и обработки звуковой информации. Если средняя ушная полость подвержена изменениям вследствие патологий, травм или болезней, функционирование элементов может быть нарушено. Важно не допустить смещения, блокирования и деформации хрупких косточек. В некоторых случаях на помощь приходит отохирургия и протезирование.

Костный слуховой проход образован частями височной кости. Передняя и нижняя его стенки образованы барабанной костью, верхняя и задняя-чешуей и сосцевидной частью височной кости. В дистальном отдел -прохода имеется борозда (sulcus tympanicus), в которую вставлена барабанная перепонка, окруженная сухожильным кольцом (annulus tendinous).

В верхнем отделе прохода , образованном чешуей, эта борозда прерывается (incisura Rivini); в этом месте шрапнеллева часть перепонки непосредственно прикрепляется к кости. Кожа, выстилающая наружный слуховой проход в фиброзно-хрящевом его отделе, рыхло соединена с подлежащими тканями и снабжена волосками, сальными железами н серными (апокринными) железами.

Жирная и более плотная , клейкая часть ушной серы вырабатывается сальными железами волосяных фолликулов, секрет же серных желез более жидкий. Серные железы имеют тубоальвеолярную структуру. Стенки секротирующей части состоят из клеток однослойного кубического эпителия, содержащих коричнево-желтые пигментные гранулы.

Экскреторные протоки окружены гладкими мышечными волокнами. Плотный секрет сальных желез разбавляется секретом серных желез, и сера выделяется при помощи движения челюстей.

Кожа в костном отделе слухового прохода истончена (до 0,1 мм) и лишена волосков и желез. Эпидермис очень рыхло связан с corium, глубокий же слой очень плотно связан с надкостницей; на барабанную перепонку переходит лишь эпидермис. По верхней стенке костного слухового прохода тянется узенькая полоска кожп, не отличающейся от кожи хрящевого отдела и переходящей на барабанную перепонку вдоль рукоятки молоточка (stria malleolaris).

Практически важны отношения стенок наружного слухового прохода к окружающим их образованиям. Спереди и снизу фиброзно-хрящевой отдел слухового прохода и частично костный отдел непосредственно соприкасаются с околоушной железой, клиновидный отросток которой внедряется между передней стенкой прохода и суставным отростком нижней челюсти.

Передняя стенка слухового прохода граничит также непосредственно в хрящевой и костной части с суставной головкой нижней челюсти. Это объясняет резкие болевые ощущения в ухе, сопровождающие жевательные движения при наружном отите (фурункуле). Травма нижней челюсти вследствие падения па подбородок или удара по последнему иногда сопровождается переломом передненижней стенки слухового прохода.

Задняя стенка костного слухового прохода образована передней стенкой сосцевидного отростка; в глубине стенки находится нисходящая часть лицевого нерва. При удалении задней стенки в случае радикальной операции глубокий ее отдел сохраняется в виде так называемой шпоры. При хорошей пневматизации сосцевидного отростка задняя костная стенка слухового прохода очень тонка. Верхнезадняя стенка слухового прохода является передней стенкой антрума.
Припухание этой стенки и ее опущение являются, как известно, ценным симптомом мастоидита.

Верхняя стенка костного слухового прохода , образованная чешуей височной кости, состоит из двух кортикальных пластинок, между которыми находится диплоетическая и частично пневматическая костная ткань. Более короткая верхняя пластинка входит в состав дна средней череппой ямки, образуемого кпереди от fissura petrosquamosa верхней поверхностью пирамиды височной кости.

Более длинная нижняя пластинка , снабженная ривиниевой вырезкой, является наружпой (латеральной) стенкой аттика. Через эту стенку осуществляется хирургический доступ к надбарабанному пространству.
Нижняя стенка костного слухового прохода, плотная и широкая, является также наружной стенкой нижнего отдела барабапной полости.

Экология жизни: Проблема коррекции слуха аппаратами костной проводимости долгое время упиралась в необходимость хирургического вмешательства. Однако к сегодняшнему дню мы имеем уже несколько разработок, которые исключают операцию: один из них - ADHEAR.

Проблема коррекции слуха аппаратами костной проводимости долгое время упиралась в необходимость хирургического вмешательства. Однако к сегодняшнему дню мы имеем уже несколько разработок, которые исключают операцию: один из них - ADHEAR.

Показаний к ношению аппаратов костной проводимости, может быть, и меньше, но при этом и восстановление слуха с помощью них раньше проходило в несколько этапов: для начала необходимо было вживить титановый имплант в череп, затем дать ему «прижиться» около полугода и лишь потом насаживать процессор-усилитель.

При этом детям, например, операции могли быть и не показаны, и это сказывалось на качестве передачи звука. Использовать специальные наушники, конечно, было можно, но сфера применения наушников ограничена, и это осложняло коммуникацию с людьми.

Недавно мы писали о том, что компания Oticon представила свой вариант детского аппарата на базе костной проводимости. Однако ADHEAR выглядит лучше, и вот, почему.

И тот, и другой аппарат - нехирургические способы улучшения слуха, однако ADHEAR выигрывает способом крепления. Oticon при всем удобстве закрепляется с помощью специального эластичного «ободка» на голове, и это может (и будет) доставлять неудобства и физического, и этического характера. Определенное давление на череп это не вызывать не может, да и лишних вопросов не избежать.

ADHEAR крепится с помощью клейкой поверхности, которая является легкой, незаметной и не оказывает давления на кожу и кости черепа, что и было выбрано одним из ключевых преимуществ.

Далее в дело вступает процессор, который имеет функцию интеллектуальной адаптации к окружающей среде, несколько микрофонов, которые обеспечивают шумоподавление, просеивание ненужных шумов и стабильную обратную связь!

Плюс к этому, что немаловажно и уникально на текущий момент: разработанный аппарат ADHEAR имеет синхронизацию по Bluetooth, иными словами он будет выступать и в качестве гарнитуры, так что теперь не нужен дополнительный девайс для этой цели!

Единственное, что может стать какой-то ложкой дегтя - двухнедельная автономия, но учитывая компактный размер, вероятно, заряжаться гаджет будет шустро. Про детей подумали дополнительно: есть предложения по индивидуализации аппарата.

Активная костная проводимость VS пассивная костная проводимость

Не вдаваясь в науку, можно базово сказать, что пассивная костная проводимость так или иначе, конечно, безопаснее. Под устройствами пассивной костной проводимости понимают устройства, которые не требуют никакого, даже малейшего хирургического вмешательства.

Под активной, соответственно, наоборот: даже минимально инвазивный способ вживления может быть чреват раздражениями, отторжениями и невозможностью носить устройство в будущем. Справедливости ради, статистика невысока, однако вероятность - это уже не очень комфортные ощущения с точки зрения эмоционального фона и дополнительное внимание и уход за местом вживления.

Оба устройства и Oticon, и ADHEAD - устройства пассивные, аналогичные гарнитурам с костной проводимостью звука, однако выступающие как полноценные слуховые аппараты, причем, как утверждают их создатели, без сколько-то ощутимой потери в качестве передачи сигнала, а также с дополнительным удобствами: ADHEAD не сдавливает кожу и кости, а также имеет Bluetooth-датчик. опубликовано

И морфологи эту структуру называют органелуха и равновесия (organum vestibulo-cochleare). В нем выделяют три отдела:

• наружное ухо (наружный слуховой проход, ушная раковина с мышцами и связками);
• среднее ухо (барабанная полость, сосцевид­ные придатки, слуховая труба)
• (перепон­чатый лабиринт, располагающийся в костном лабиринте внутри пирамиды кости).

1. Наружное ухо концентрирует звуковые колебания и направляет их в наружное слуховое отверстие.

2. В слуховой канал проводит звуковые колебания к барабанной перепонке

3. Барабанная перепонка – это мембрана, которая вибрирует под действием звука.

4. Молоточек своей рукояткой прикреплен к центру барабанной перепонки при помощи связок, а его головка соединяется с наковальней (5), которая, в свою очередь, прикреплена к стремени (6).

Крошечные мышцы способствуют передаче звука, регулируя движение этих косточек.

7. Евстахиева (или слуховая) труба соединяет среднее ухо с носоглоткой. При изменении давления окружающего воздуха давление по обе стороны барабанной перепонки выравнивается через слуховую трубу.

Kортиев орган состоит из ряда чувствительных, снабженных волосками клеток (12), которые покрывают базилярную мембрану (13). Звуковые волны улавливаются волосковыми клетками и преобразуются в электрические импульсы. Далее эти электрические импульсы передаются по слуховому нерву (11) в головной . Слуховой нерв состоит из тысяч тончайших нервных волокон. Каждое волокно начинается от определенного участка улитки и передает определенную звуковую частоту. Низкочастотные звуки, передаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки (14), а высокочастотные – 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.

Наружное ухо является звукоулавливающим аппаратом. Наружный слуховой проход проводит звуковые колебания к барабанной перепонке. Барабанная перепонка, отделяющая наружное ухо от барабанной полости, или среднего уха, представляет собой тонкую (0,1 мм) перегородку, имеющую форму направленной внутрь воронки. Перепонка колеблется при действии звуковых колебаний, пришедших к ней через наружный слуховой проход.

Звуковые колебания улавливаются ушными раковинами (у животных они могут поворачиваться к источнику звука) и передаются по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего. Улавливание звука и весь процесс слушания двумя ушами - так называемый бинауральный слух - имеет значение для определения направления звука. Звуковые колебания, идущие сбоку, доходят до ближайшего уха на несколько десятитысячных долей секунды (0.0006 с) раньше, чем до другого. Этой ничтожной разницы во времени прихода звука к обоим ушам достаточно, чтобы определить его направление.

Среднее ухо является звукопроводящим аппаратом. Оно представляет собой воздушную полость, которая через слуховую (Евстахиеву) трубу соединяется с полостью носоглотки. Колебания от барабанной перепонки через среднее ухо передают соединенные друг с другом 3 слуховые косточки - молоточек, наковальня и стремячко, а последнеe через перпонку овального окна передает эти колебания жидкости, находящейся во внутреннем ухе, - перилимфе.

Благодаря особенностям геометрии слуховых косточек стремечку передаются колебания барабанной перепонки уменьшенной амплитуды, но увеличенной силы. Кроме того, поверхность стремечка в 22 раза меньше барабанной перепонки, что во столько же раз усиливает его давление на мембрану овального окна. В результате этого даже слабые звуковые волны, действующие на барабанную перепонку, способны преодолеть сопротивление мембраны овального окна преддверия и привести к колебаниям жидкости в улитке.

При сильных звуках специальные мышцы уменьшают подвижность барабанной перепонки и слуховых косточек, адаптируя слуховой аппарат к таким изменениям раздражителя и предохраняя внутреннее ухо от разрушения.

Благодаря соединению через слуховую трубу воздушной полости среднего уха с полостью носоглотки возникает возможность выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки, что предотвращает ее разрыв при значительных изменениях давления во внешней среде - при погружениях под воду, подъемах на высоту, выстрелах и пр. Это барофункция уха.

В среднем ухе расположены две мышцы: напрягающая барабанную перепонку и стременная. Первая из них, сокращаясь, усиливает натяжение барабанной перепонки и тем самым ограничивает амплитуду ее колебаний при сильных звуках, а вторая фиксирует стремечко и тем самым ограничивает его движения. Рефлекторное сокращение этих мышц наступает через 10 мс после начала сильного звука и зависит от его амплитуды. Этим внутреннее ухо автоматически предохраняется от перегрузок. При мгновенных сильных раздражениях (удары, взрывы и т. д.) этот защитный механизм не успевает сработать, что может привести к нарушениям слуха (например, у взрывников и артиллеристов).

Внутреннее ухо является звуковоспринимаюшцм аппаратом. Оно расположено в пирамидке височной кости и содержит улитку, которая у человека образует 2.5 спиральных витка. Улитковый канал разделен двумя перегородками основной мембраной и вестибулярной мембраной на 3 узких хода: верхний (вестибулярная лестница), средний (перепончатый канал) и нижний (барабанная лестница). На вершине улитки имеется отверстие, соединяющее верхний и нижний каналы в единый, идущий от овального окна к вершине улитки и далее к круглому окну. Полость его заполнена жидкостью - пери-лимфой, а полость среднего перепончатого канала заполнена жидкостью иного состава - эндолимфой. В среднем канале расположен звуковоспринимаюший аппарат- Кортиев орган, в котором находятся механорецепторы звуковых колебаний - волосковые клетки.

Основным путем доставки звуков к уху является воздушный. Подошедший звук колеблет барабанную перепонку, и далее через цепь слуховых косточек колебания передаются на овальное окно. Одновременно возникают и колебания воздуха барабанной полости, которые передаются на мембрану круглого окна.

Другим путем доставки звуков к улитке является тканевая или костная проводимость . При этом звук непосредственно действует на поверхность черепа, вызывая его колебания. Костный путь передачи звуков приобретает большое значение, если вибрирующий предмет (например, ножка камертона) соприкасается с черепом, а также при заболеваниях системы среднего уха, когда нарушается передача звуков через цепь слуховых косточек. Кроме воздушного пути, проведения звуковых волн существует тканевый, или костный, путь.

Под влиянием воздушных звуковых колебаний, а также при соприкосновении вибраторов (например, костного телефона или костного камертона) с покровами головы кости черепа приходят в колебание (начинает колебаться и костный лабиринт). На основании последних данных (Бекеши - Bekesy и др.) можно допустить, что звуки, распространяющиеся по костям черепа, только в том случае возбуждают кортиев орган, если они, аналогично воздушным волнам, вызывают выгибание определенного участка основной мембраны.

Способность костей черепа проводить звук объясняет, почему самому человеку его голос, записанный на магнитофонную пленку, при воспроизведении записи кажется чужим, в то время как другие его легко узнают. Дело в том, что магнитофонная запись воспроизводит ваш голос не полностью. Обычно, разговаривая, вы слышите не только те звуки, которые слышат и ваши собеседники (т. е. те звуки, которые воспринимаются благодаря воздушно-жидкостной проводимости), но и те низкочастотные звуки, проводником которых являются кости вашего черепа. Однако слушая магнитофонную запись собственного голоса, вы слышите только то, что можно было записать, - звуки, проводником которых является воздух.

Бинауральный слух . Человек и животные обладают пространственным слухом, т. е. способностью определять положение источника звука в пространстве. Это свойство основано на наличии бинаурального слуха, или слушания двумя ушами. Для него важно и наличие двух симметричных половин на всех уровнях . Острота бинаурального слуха у человека очень высока: положение источника звука определяется с точностью до 1 углового градуса. Основой этого служит способность нейронов слуховой системы оценивать интерауральные (межушные) различия времени прихода звука на правое и левое ухо и интенсивности звука на каждом ухе. Если источник звука находится в стороне от средней линии головы, звуковая волна приходит на одно ухо несколько раньше и имеет большую силу, чем на другом ухе. Оценка удаленности источника звука от организма связана с ослаблением звука и изменением его тембра.

При раздельной стимуляции правого и левого уха через наушники задержка между звуками уже в 11 мкс или различие в интенсивности двух звуков на 1 дБ приводят к кажущемуся сдвигу локализации источника звука от средней линии в сторону более раннего или более сильного звука. В слуховых центрах есть с острой настройкой на определенный диапазон интерауральных различий по времени и интенсивности. Найдены также клетки, реагирующие лишь на определенное направление движения источника звука в пространстве.