ОРГАНЫ СЛУХА

Строение слухового аппарата. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина образована эластическим хрящом, снаружи покрыта кожей. В мочке ушной раковины хряща нет. У взрослого длина наружного слухового прохода 2,5 см, емкость — около 1 см3. В конце наружного слухового прохода находятся серные железы, отделяющие серу, которая состоит из жировых клеток, содержащих пигмент. Серные железы — видоизмененные потовые и относятся к апокриновым.

Разрез уха

Рис. 148. Разрез уха:
1 — слуховая зона, 2 — молоточек, наковальня и стремечко, упирающееся в овальное окно, 3 — наружный слуховой проход, 4 — полость среднего уха (барабанная), 5 — слуховая (евстахиева) труба, 6 — слуховой нерв, 7 — улитка, 8 — полукружные каналы

Среднее ухо состоит из барабанной полости и слуховой трубы. Между наружным и средним ухом наклонно расположена тонкая барабанная перепонка из соединительной ткани, которая снаружи, со стороны слухового прохода выстлана эпителием, а изнутри — тонкой слизистой оболочкой. В середине барабанной перепонки фиксирована рукоятка молоточка, к которому прикрепляется мышца-натягиватель барабана, тянущая его внутрь. Молоточек суставом подвижно соединен с наковальней, которая также подвижно суставом связана со стременем. К стремени прикреплена стременная мышца, удерживающая стремя у перепонки овального окна преддверия.

Схема органа Корти

Рис. 149. Схема органа Корти:
1 — покровная мембрана, 2, 3 — наружные (3—4 ряда) и внутренние (1 ряд) волосковые клетки, 4 — опорные клетки, 5 — волокна улиткового нерва (в поперечном разрезе), 6 — наружные и внутренние столбы, 7 — улитковый нерв, 8 — основная мембрана

В стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего, кроме овального окна находится круглое окно, также затянутое пленкой. Через барабанную полость проходит ветвь лицевого нерва — барабанная струна, а также ветвь языкоглоточного — барабанный нерв. На передней стенке барабанной полости есть отверстие слуховой (евстахиевой) трубы, соединяющей барабанную полость с полостью носоглотки.

Внутреннее ухо расположено в каменистой части височной кости и представляет собой костный лабиринт, внутри которого находится перепончатый лабиринт из соединительной ткани. Между костным и перепончатым лабиринтами имеется жидкость — перилимфа, а внутри перепончатого лабиринта — эндолимфа. Костный и перепончатый лабиринты образуют два органа, выполняющих разные функции: улитку — орган слуха и вестибулярный аппарат. Улитка — извитой костный канал с перепончатым лабиринтом— улитковым протоком — внутри. У человека костный канал и улитковый проток делают 2,5—2,75 оборота вокруг оси. В улитковом протоке находится спиральный (кортиев) орган, внутри кортиева органа есть основная спиральная перепончатая мембрана, которая состоит примерно из 24 тыс. фиброзных волокон, очень упругих и слабо связанных друг с другом. На основной мембране вдоль нее в 5 рядов располагаются опорные и волосковые чувствительные клетки. Во внутреннем ряду имеется 3500, а в 4 внешних рядах — по 5000 волосковых клеток — всего 23 500. Волосковые клетки прикреплены к основной мембране. На каждой волосковой клетке 60—70 волосков. Над волосковыми клетками нависает покровная мембрана.

Механизм восприятия звуковых раздражений. Звуковые волны возникают как чередование сгущений и разрежений воздуха, которые распространяются во все стороны от источника звука. Продольные звуковые волны распространяются со скоростью около 330 м/сек и не только в воздухе, но и в воде и твердых телах. Скорость распространения звуковых волн зависит от упругости и плотности среды.

Расстояние, которое проходит звук в секунду, деленное на число полных колебаний, совершаемых звучащим телом в секунду, составляет длину волны. Различают частоту, силу (амплитуду звуковой волны), скорость и фазу звука. Частоте звука соответствует его высота, а силе — громкость.

При распространении в воздухе звуковые волны сначала собираются в ушной раковине, затем поступают в наружный слуховой проход. Это усиливает их давление. Поэтому давление звука на барабанную перепонку в 3 раза больше, чем в свободном звуковом поле. Звуковые волны вызывают синхронные колебания барабанной перепонки, реагирующей на звуковые волны любой частоты. Но так как сопротивление барабанной перепонки наименьшее при 800—900 гц и ее собственные колебания очень быстро затухают, то она обладает особой чувствительностью к передаче звуковых волн этой частоты и передает их без искажения.

Когда передаются звуковые волны большой амплитуды и сравнительно малого давления, барабанная перепонка поглощает часть звуковой энергии. Далее колебания барабанной перепонки передаются через среднее ухо, через слуховые косточки на овальное окно преддверия. При этом звук усиливается в 60—70 раз. Это усиление звука происходит в результате того, что поверхность барабанной перепонки, равная 70 мм2, в 22—25 раз больше поверхности стремени (3,2 мм2), прикрепленного к овальному окну и, следовательно, сила звука концентрируется и увеличивается в 22— 25 раз. Кроме того, рычажный аппарат слуховых косточек уменьшает размах звуковых волн примерно в 2,5 раза, что вызывает такое же усиление толчков звуковых волн на овальное окно. Следовательно, общее усиление звука равно 22—25x2,5. Колебания перепонки овального окна трансформируются в колебания перилимфы и эндолимфы улитки. Эти колебания доходят, не затухая, до круглого окна. Так как жидкость несжимаема, то при отсутствии круглого окна колебания эндолимфы были бы невозможны. Каждому прогибу перепонки овального окна внутрь лабиринта соответствует выгиб перепонки круглого окна в барабанную полость, и наоборот.

Колебания эндолимфы вызывают колебания основной мембраны. При этом волоски чувствительных волосковых клеток прикасаются к покровной мембране и деформируются, что вызывает возбуждение волосковых клеток и проведение центростремительных импульсов по связанным с ними нервным волокнам улиткового нерва. Эти импульсы передаются в спиральный узел, где находятся первые биполярные нейроны, дающие волокна улиткового нерва. Вторые волокна этих биполярных нейронов доходят до двух ядер в области угла варолиева моста и мозжечка. В этих ядрах находятся вторые нейроны, большая часть волокон которых перекрещивается, а часть проходит по своей стороне мозгового ствола в боковой петле и заканчивается в задних буграх четверохолмия и во внутреннем коленчатом теле, в котором находится третий слуховой нейрон. Волокна последнего через лучистый венец внутренней капсулы поступают в слуховую зону больших полушарий. В слуховом нерве, состоящем из улиткового и вестибулярного нервов, содержится около 30 000 нервных волокон.

Сокращения мышцы-натягивателя барабана и стременной мышцы наступают рефлекторно через 10 мсек после действия на ухо сильных звуков. Сокращение мышцы-натягивателя барабана усиливает натяжение барабанной перепонки, что ограничивает ее колебания при сильных звуках, а сокращение стременной мышцы фиксирует стремя, что также ограничивает его движения; это предохраняет внутреннее ухо от резких толчков. Наоборот, при действии на ухо слабых звуков мышца-натягиватель барабана и стременная мышца действуют, как антагонисты. Когда сокращается натягиватель барабана, барабанная перепонка втягивается внутрь и через слуховые косточки вдавливает стремя в овальное окно. Это увеличивает давление в лабиринте и ухудшает передачу слабых звуковых волн в лабиринт. Когда сокращается стременная мышца, стремя вытягивается из овального окна, что вызывает уменьшение давления в лабиринте и облегчает восприятие слабых звуковых волн низкой частоты. При необходимости восприятия очень слабых звуков мышца-натягиватель барабана умеренно расслабляется и одновременно сокращается стременная мышца.

По евстахиевой трубе давление в барабанной полости и носоглотке выравнивается до атмосферного.

Чувствительность слуха. Ухо взрослого человека воспринимает частоту звука от 16 гц до 20 тыс. гц. Наибольшей чувствительностью обладает ухо человека к частотам от 1000 до 3000—4000 гц. Ниже и выше этих частот чувствительность сильно снижается. Чувствительность кортиева органа регулируется по центробежным симпатическим волокнам. У взрослого индивидуальная слуховая чувствительность сильно колеблется. Наиболее распространено испытание слуха посредством монотонной речи, которую испытуемый слышит с определенного расстояния.

Направление звука определяется по разнице в силе звука, воспринимаемого ушами, по восприятию минимальных промежутков времени между поступлением одинаковых фаз звука к обоим ушам и определению разности фаз звуковых волн, поступающих к обоим ушам. Чем шире расставлены уши, тем точнее различается направление звука. При длительном действии сильного звука слуховая чувствительность падает (адаптация к звуку), а при длительном пребывании в тишине повышается (адаптация к тишине).

Слух имеет особенное значение в формировании и осуществлении функции речи, а также при определении ритма и скорости трудовых движений и физических упражнений.