наружное, среднее и внутреннее ухо

Ухо человека — один из самых важных органов, который не только позволяет слышать звуки, которые нас окружают, но и помогает сохранять равновесие.

Из каких частей состоит орган слуха человека

  • Наружное ухо
  • Среднее ухо
  • Внутреннее ухо.

Наружное ухо

Наружное ухо – единственная внешне видимая часть органа слуха. Оно состоит из:

  • Ушной раковины, которая собирает звуки и направляет их в наружный слуховой проход.
  • Наружного слухового прохода, который предназначен для проведения звуковых колебаний от ушной раковины в барабанную полость среднего уха. Его длина у взрослых примерно 2,6 см. Так же поверхность наружного слухового прохода содержит сальные железы, которые выделяют ушную серу, защищающую ухо от микробов и бактерий.
  • Барабанной перепонки, которая отделяет наружное ухо от среднего уха.

Среднее ухо

Среднее ухо – это заполненная воздухом полость за барабанной перепонкой. Она связана с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, которая выравнивает давление по обе стороны барабанной перепонки. Именно поэтому, если у человека закладывает уши, он рефлекторно начинает зевать или совершать глотательные движения. Так же в среднем ухе находятся самые маленькие кости скелета человека: молоточек, наковальня и стремечко. Они не только отвечают за передачу звуковых колебаний из наружного ухо во внутреннее, но и усиливают их.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо – наиболее сложный отдел слуха, который, в связи с его замысловатой формой, называют так же лабиринтом. Оно состоит из:

  • Преддверия и полукружных каналов, которые отвечают за чувство равновесия и положения тела в пространстве.
  • Улитки, заполненной жидкостью. Именно сюда в виде вибрации попадают звуковые колебания. Внутри улитки находится кортиев орган, который непосредственно отвечает за слух. Он содержит около 30000 волосковых клеток, которые улавливают звуковые колебания и передают сигнал к слуховой зоне коры головного мозга. Интересно, что каждая из волосковых клеток реагирует на определенную звуковую чистоту, именно поэтому, при их гибели происходит нарушение слуха и человек перестает слышать звуки той частоты, за которую отвечала погибшая клетка.

Посмотрите познавательное видео о том, как работает наш слух, как мы слышим, принимаем и обрабатываем звуковые сигналы.

Слуховые проводящие пути

Слуховые проводящие пути – это совокупность нервных волокон, отвечающих за передачу нервных импульсов от улитки к слуховым центрам, которые расположены в височных долях головного мозга. Именно там происходит обработка и анализ комплексных звуков, к примеру, речи. Скорость передачи слухового сигнала от наружного уха к центрам мозга примерно 10 милисекунд.

Восприятие звука

Ухо последовательно преобразует звуки в механические колебания барабанной перепонки и слуховых косточек, затем в колебания жидкости в улитке и, наконец, в электрические импульсы, которые по проводящим путям центральной слуховой системы передаются в височные доли мозга для распознавания и обработки.

Получая нервные импульсы, мозг не только преобразует их в звук, но и получает дополнительную, важную для нас информацию. Так мы различаем высоту и громкость звука и интервал времени между моментами улавливания звука правым и левым ухом, что позволяет нам определять направление, по которому приходит звук. При этом мозг анализирует не только информацию, полученную от каждого уха в отдельности, но и объединяет ее в единое ощущение. Кроме того в нашем мозгу хранятся так называемые «шаблоны» знакомых нам звуков, что помогает мозгу быстрее отличить их от незнакомых. При снижении слуха мозг получает искаженную информацию, звуки становятся более тихими и это приводит к ошибкам в их интерпретации. Такие же проблемы могут возникать в результате старения, травм головы и неврологических болезнях. Это доказывает лишь одно: для хорошего слуха важна работа не только органа слуха, но и мозга!

Малишевская Галина Валерьевна

Врач-оториноларинголог высшей категории, Стаж работы: более 20 лет. Ведет прием взрослых и детей с рождения.

Ведет прием взрослых и детей:

Минск, ул. Воронянского/Авакяна, 19

Записаться на прием Задать вопрос

Центр хорошего слуха

Как устроено ухо?

Человеческое ухо — это маленькое чудо, и его способность слышать уникальна.

Этoт раздел нашего сайта мы посвятили анатомии уха и механизму его работы.

Путь звука

 

 

Ухо — орган слуха и равновесия, в его функции входит восприятие звуковых волн и движений головы.

Анатомически ухо делится на три части:

  • наружное ухо
  • среднее ухо
  • внутреннее ухо

Наружное ухо концентрирует звуковые волны и проводит их к внутренним структурам. Звуковые колебания вызывают колебания барабанной перепонки и трех крошечных связанных с ней костей (среднее ухо). Энергия звуковых колебаний усиливается в среднем ухе и передается во внутреннее ухо. В плотной кости внутреннего уха находятся два чрезвычайно чувствительных образования: улитка, собственно орган слуха, и вставленный в нее перепончатый лабиринт — один из источников нервных сигналов в центральной нервной системе, благодаря которым поддерживается равновесие тела. В улитке находятся тысячи крошечных похожих на волосы ячеек, которые соединeны с волокнами слухового нервa. Под действием звуковых волн ячейки улитки вырабатывают электрохимические сигналы, которые направляются через акустический нерв к головному мозгу. Мозг принимает нервные импульсы и формирует звуковой образ. Более подробно механизм работы уха описывается в дальнейших разделах о каждой из его частей.

Наружное ухо

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

2) В слуховом канале вырабатывается ушная сера — воскообразный секрет сальных и серных желез. Ушная сера служит для защиты кожи слухового канала от бактериальной инфекции и для предотвращения попадания различных насекомых за счет специфического запаха.

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

Среднее ухо

 

Три миниатюрныe косточки 4 — 6 (самые маленькие кости в человеческом теле) в среднем ухе передают движения от барабанной перепонки к овальному окну. В соответствии с формой, косточки называются молоточек, наковальня и стремя. Молоточек своей рукояткой (4) прикреплен к центру барабанной перепонки при помощи связок, а его головка соединяется с наковальней (5), которая, в свою очередь, прикреплена к стремени (6). Молоточек (4) прочно фиксирован связками и находится в постоянном контакте с барабанной перепонкой. Наковальня (5) с одной стороны соединена с молоточком, а с другой — со стременем

(6), обеспечивая тем самым передачу движений от молоточка к стремени. Крошечные мышцы способствуют передаче звука, регулируя движение этих косточек.

Оптимальным условием для колебаний барабанной перепонки является одинаковое давление воздуха с обеих ее сторон. Это обеспечивается благодаря тому, что барабанная полость сообщается с внешней средой через носоглотку и слуховую трубу, которая открывается в нижний передний угол полости. При глотании и зевании воздух проникает в трубу, а оттуда в барабанную полость, что позволяет поддерживать в ней давление, равное атмосферному. (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.

Внутреннее ухо

 

8) Вестибулярная система. Вестибулярная система в нашем ухе — это часть системы поддержания равновесия тела. Сенсорные ячейки предоставляют информацию о положении и движении нашей головы.

9) Улитка — это непосредственно орган слуха, связанный со слуховым нервом. Название улитки определяется ее спирально извитой формой. Это костный канал, образующий два с половиной витка спирали и заполненный жидкостью. Анатомия улитки уха очень сложна, некоторые ee функции до сих пор неисследованы.

 

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 мозг. 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.

 

 

Физиология, функция улитки – StatPearls

Джаретт Казале; Патрисия Ф. Кэндл; Ян В. Мюррей; Наджиб Мурр.

Информация об авторе и организациях

Последнее обновление: 9 апреля 2022 года. процесс слуховой передачи. Звуковые волны преобразуются в электрические импульсы, которые мозг может интерпретировать как отдельные частоты звука. Спиральная форма улитки позволяет использовать различные частоты для стимуляции определенных областей вдоль спирали. В результате получается тонотопическая карта, которая позволяет людям воспринимать различные частоты звука. Определенные области вдоль улитки стимулируются вибрациями, переносимыми внутри жидкости, известной как эндолимфа, которая находится в улитковом канале. Затем вибрации преобразуются в электрические импульсы в улитковом канале посредством механической стимуляции волосковых клеток в особой структуре, известной как кортиев орган. Эти нервные импульсы передаются преддверно-улитковым нервом из улитки в мозг для интерпретации.

Вопросы, вызывающие озабоченность

Понимание анатомии улитки необходимо для понимания ее физиологии. Улитковая трубка образована тремя перепончатыми и заполненными жидкостью каналами: вестибулярной лестницей (самая верхняя SV и связана с преддверием), средней лестницей (SM) и барабанной лестницей (ST самой нижней и заканчивается на вторичной барабанной перепонке). и круглое окно), образуя структуру в две с половиной спирали. SV и ST заполнены перилимфатической жидкостью, в то время как эндолимфатическая жидкость циркулирует в SM, включающем кортиев орган, поддерживаемый базилярной мембраной. Слуховая вибрация передается от барабанной перепонки через косточки в овальное окно, затем перилимфатическая жидкость SV и ST запускает вибрацию базилярной мембраны, которая стимулирует кортиев орган, генерирующий афферентные сигналы кохлеарного нерва.

Сотовый уровень

Волосковые клетки представляют собой специализированные клетки, играющие важную роль в функционировании улитки. Волосковые клетки находятся внутри кортиева органа и делятся на внутренние волосковые клетки (ВВК) и наружные волосковые клетки (ВВК). IHC являются настоящими слуховыми рецепторными клетками, которые образуют синапсы с нейронами биполярного спирального ганглия для отправки афферентных нервных импульсов обратно в мозг через кохлеарный нерв. Актиновые филаменты соединяют стереоцилии на кончиках IHCs, а механически закрытые калиевые каналы открываются в ответ на вибрацию, что приводит к передаче сигналов афферентного кохлеарного нерва. Девяносто процентов к 95% нейронов спиральных ганглиев образуют синапсы на IHC. Оставшиеся от 5 до 10 % нейронов спирального ганглия иннервируют OHC. Функция OHC заключается в увеличении максимальной амплитуды бегущей волны вибрации. Эфферентные нервные волокна от синапсов головного мозга на OHCs и уменьшают их способность увеличивать амплитуду колебательной волны.

Развитие

Внутреннее ухо развивается эмбриологически из эктодермальных клеток на 4 неделе беременности. Впячивание этих клеток образует слуховой пузырек, содержащий дорсальный и вентральный карманы. Дорсальный мешок образует эндолимфатический проток и вестибулярные структуры, тогда как вентральный мешок удлиняется и становится улиткой. Улитка образует спираль в два с половиной витка к 10 неделям беременности и достигает максимальной длины лабиринта к 18 неделям. Кортиев орган развивается из сенсорного нейроэпителия внутри улиткового протока. SOX2 — важный транскрипционный фактор, играющий ключевую роль в развитии улитки. Было показано, что мутации в SOX2 связаны с нейросенсорной тугоухостью.[3][4]

Функция

Улитка отвечает за фазу слуховой передачи, происходящую во внутреннем ухе. Тонотопическая карта, созданная спиралью улитки, позволяет людям одновременно интерпретировать огромное количество различных звуков посредством вибраций, передаваемых от перилимфы к эндолимфе в улитковом канале. Анатомия улитки позволяет ей эффективно проводить вибрации, которые в конечном итоге преобразуются в электрические импульсы и интерпретируются слуховой корой головного мозга.

Механизм

Процесс слуховой передачи начинается с того, что звуковые волны входят в наружный слуховой проход и ударяются о барабанную перепонку, вызывая вибрацию. Затем эти колебания передаются в среднее ухо по цепи слуховых косточек, состоящей из молоточка, наковальни и стремени. Подошва стремени контактирует с овальным окном, совершая поршневое движение, что приводит к передаче вибрации жидкости, называемой перилимфой, внутри улитки. Колебания проходят вверх по улитке к верхушке через полую костную трубку, известную как вестибулярная лестница. Затем колебания передаются от верхушки к основанию через другую полую костную трубку, называемую барабанной лестницей.

В конце барабанной лестницы колебания перилимфы смещают круглое окно. Улитковый проток лежит между вестибулярной лестницей и барабанной лестницей. Это еще одна полая костная трубка, которая содержит жидкость, известную как эндолимфа, которая имеет более высокий положительный потенциал, чем окружающая перилимфа. Этот положительный потенциал является результатом высокой концентрации ионов калия и низкой концентрации ионов натрия по сравнению с окружающей перилимфой. Мембрана Рейсснера поддерживает различия в концентрации ионов между эндолимфой и перилимфой. Мембрана Рейсснера отделяет вестибулярную лестницу от улиткового протока и сосудистой полоски, специализированных клеток, выстилающих латеральную стенку улиткового протока. Структура, отделяющая барабанную лестницу от улиткового канала, известна как базилярная мембрана. Базилярная мембрана содержит специализированную структуру, известную как кортиев орган, который играет ключевую роль в слуховой трансдукции.

Разница в ширине и толщине базилярной мембраны между основанием и верхушкой улитки (БМ узкая у основания и широкая у вершины) позволяет воспринимать звуки с широким частотным диапазоном (от 20 до 20 000 Гц) . Колебания, проходящие через перилимфу вестибулярной лестницы, проходят через мембрану Рейсснера и в эндолимфу улиткового протока, в конечном итоге вызывая вибрацию кортиева органа. Кортиев орган содержит волосковые клетки, которые реагируют на вибрацию, касаясь своими стереоцилиями фиксированной структуры, называемой текториальной мембраной. Результатом изгиба волосковых клеток относительно текториальной мембраны является деполяризация прикрепленных нервных волокон. Частота вибрации, проходящей через перилимфу, будет соответствовать области вдоль улитки, которая максимально стимулируется. Это позволяет интерпретировать различные частоты звука на основе тонотопической области вдоль улитки (высокие частоты у основания и низкие частоты ближе к вершине), что больше всего резонирует с вибрацией.[3][5][6][7]. ]

Сопутствующие тесты

Тесты для определения того, вовлечены ли улитка или связанные с ней структуры в потерю слуха, включают тесты Ринне и Вебера. Эти тесты выполняются с использованием камертона 512 Гц, чтобы определить, является ли причина потери слуха кондуктивной или нейросенсорной. Этиология кондуктивной тугоухости включает в себя больше механических дисфункций, присутствующих в среднем ухе, таких как серная пробка, средний отит и повреждение слуховых косточек или барабанной перепонки. Нейросенсорная тугоухость связана с повреждением специализированной нервной системы, составляющей внутреннее ухо, и затрагивает улитку или нервы, выходящие из улитки.

Тест Вебера проводится путем удара по камертону 512 Гц и помещения его в центр головы. Затем пациента спрашивают, латерализован ли звук в одно или оба уха. Звук будет латерализироваться к дисфункциональному уху с кондуктивной тугоухостью и правильно функционирующему уху с сенсоневральной тугоухостью.

Следующим шагом является выполнение теста Ринне, ударив по камертону 512 Гц и поместив его на сосцевидный отросток каждого уха. Пациента просят указать, когда звук больше не слышен, и в этот момент камертон перемещают к слуховому проходу, и повторяют процесс. Нормальная слуховая функция будет иметь соотношение времени костной и воздушной проводимости 2 к 1. Если тугоухость кондуктивная, костная проводимость слышна дольше или равна воздушной проводимости. Если тугоухость нейросенсорная, воздушная проводимость слышна дольше, чем костная, но меньше, чем нормальное соотношение 2 к 1.[8][9].]

Патофизиология

Многие этиологии потери слуха возникают из-за дисфункции различных частей пути слуховой передачи. Этиология, специфичная для кохлеарной дисфункции, включает шумовое повреждение и болезнь Меньера.

Шумовое повреждение возникает при кратковременном или длительном воздействии очень громкого шума. Воздействие звуков силой 85 децибел или выше в течение восьми часов может привести к необратимому повреждению улитки. Повреждение, связанное с воздействием громкого шума, разрушает волосковые клетки улитки. Потеря волосковых клеток приводит к неспособности стимулировать афферентные нервы и, следовательно, к неспособности слышать звуки различных частот.

Болезнь Меньера вызывается эндолимфатической водянкой. Это происходит, когда объем эндолимфатической жидкости в улитковом протоке увеличивается, вызывая его вздутие. Этиология болезни Меньера связана с нарушением регуляции аквапориновых каналов и нарушением осмотического равновесия, включающим выработку эндолимфы из перилимфы через мембрану Рейсснера и сосудистую полоску.[2][10][11]

Клиническое значение

С клинической точки зрения дисфункция нормальной физиологии улитки будет проявляться в виде потери слуха. Кохлеарная дисфункция должна быть дифференциальной диагностикой для любого пациента с потерей слуха.[3]

Контрольные вопросы

  • Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

  • Комментарий к этой статье.

Рисунок

Иллюстрация поперечного сечения улитки. Создано пользователем Oarih на Wiki Commons, используется в рамках Attribution-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0), https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Рисунок

Улитка в аксиальной КТ. Предоставлено Сунил Мунакоми, MD

Рисунок

Улитка на коронарной КТ. Предоставлено Sunil Munakomi, MD

Ссылки

1.

Hudspeth AJ. Снимок: слуховая трансдукция. Нейрон. 2013 16 октября; 80 (2): 536.e1. [PubMed: 24139050]

2.

Йошиока Т., Сакакибара М. Физические аспекты сенсорной передачи при зрении, слухе и обонянии. Биофизика (Нагоя-ши). 2013;9:183-91. [Бесплатная статья PMC: PMC4629681] [PubMed: 27493557]

3.

Лим Р., Брихта А.М. Анатомо-физиологическое развитие внутреннего уха человека. Услышьте рез. 2016 авг; 338:9-21. [PubMed: 26

2]

4.

Pujol R, Lavigne-Rebillard M, Uziel A. Развитие улитки человека. Acta Otolaryngol Suppl. 1991;482:7-12; обсуждение 13. [PubMed: 1897363]

5.

Pepermans E, Petit C. Молекулярный комплекс слухового механоэлектрического преобразования. Услышьте рез. 2015 декабрь; 330 (часть А): 10-7. [В паблике: 26049141]

6.

Реканзон GH. Восприятие звуковых сигналов. Энн Н.Ю. Академия наук. 2011 Апрель; 1224: 96-108. [PubMed: 21486298]

7.

Браун М.Р., Качмарек Л.К. Модуляция калиевых каналов и слуховая обработка. Услышьте рез. 2011 сен; 279 (1-2): 32-42. [Бесплатная статья PMC: PMC3137660] [PubMed: 21414395]

8.

Huizing EH. Ранние описания так называемых камертонных тестов Вебера и Ринне. I. «Тест Вебера» и его первое описание Шмальцем. ORL J Оториноларингол Relat Spec. 1973;35(5):278-82. [PubMed: 4584086]

9.

Цимер С. [Исследование камертона при глухоте. При этом функционируют тесты Ринне и Вебера]. MMW Fortschr Med. 2006 13 апреля; 148(15):18. [PubMed: 16711196]

10.

Foster CA, Breeze RE. Эндолимфатический гидропс при болезни Меньера: причина, следствие или эпифеномен? Отол Нейротол. 2013 сен; 34 (7): 1210-4. [PubMed: 23921917]

11.

Пендер DJ. Эндолимфатический гидропс и болезнь Меньера: метаанализ поражений. Ж Ларынгол Отол. 2014 Октябрь; 128 (10): 859-65. [PubMed: 25236508]

Как работает ухо | Johns Hopkins Medicine

Как работает ухо | Медицина Джона Хопкинса

Понимание частей уха и роли каждой из них в обработке звуков поможет вам лучше понять потерю слуха.

Наружное ухо

Ушная раковина (ушная раковина) — это видимая часть наружного уха. Он собирает звуковые волны и направляет их в слуховой проход (внешний слуховой проход), где звук усиливается.

Затем звуковые волны направляются к гибкой овальной мембране на конце слухового прохода, называемой барабанной перепонкой или барабанной перепонкой. Звуковые волны вызывают вибрацию барабанной перепонки.

Среднее ухо

Вибрации барабанной перепонки приводят косточки в движение. Косточки на самом деле представляют собой крошечные кости — самые маленькие в человеческом теле. Три кости названы в честь их формы: молоточек (молоточек), наковальня (наковальня) и стремя (стремя). Косточки дополнительно усиливают звук.

Крошечная косточка стремени прикрепляется к овальному отверстию, соединяющему среднее ухо с внутренним ухом. Евстахиева труба, которая открывается в среднее ухо, отвечает за выравнивание давления между воздухом вне уха и воздухом в среднем ухе.

Внутреннее ухо

Звуковые волны попадают во внутреннее ухо, а затем в улитку, орган в форме улитки. Улитка заполнена жидкостью, которая перемещается в ответ на колебания овального окна. Когда жидкость движется, 25 000 нервных окончаний приходят в движение. Эти нервные окончания преобразуют вибрации в электрические импульсы, которые затем проходят по восьмому черепному нерву (слуховому нерву) в мозг.

Затем мозг интерпретирует эти сигналы, и вот как мы слышим.

Внутреннее ухо также содержит вестибулярный орган, отвечающий за равновесие.

Исследование показывает Пристальный взгляд на улитку

На этом изображении запечатлена небольшая часть улитки грызуна.