Полукружные каналы внутреннего уха. Анатомия внутреннего уха

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.

Располагается в толще пирамиды височной кости, отделяется от барабанной полости ее лабиринтной стенкой. Оно состоит из костного и вставленного в него перепончатого лабиринтов.

Костный лабиринт стенки которого образованы компактный костным веществом пирамиды височной кости, лежит между барабанной полостью с латеральной стороны и внутренним слуховым проходом медиально. Величина костного лабиринта по его длинной оси составляет около 20 мм. В костном лабиринте различают преддверие; кпереди от него лежит улитка, сзади - полукружные каналы.

Преддверие представляет собой полость небольших размеров, неправильной формы. На латеральной стенке костного лабиринта имеется два окна. Одно из них овальное и открывается в преддверие. Со стороны барабанной полости его закрывает основание стремени. Второе окно улитки круглое, оно открывается в начало спирального канала улитки и закрыто вторичной барабанной перепонкой. На задней стенке преддверия видны пять мелких отверстий, которыми в преддверие открываются полукружные каналы, а на передней стенке - довольно крупное отверстие, ведущее в канал улитки. На медиальной стенке преддверия имеется гребень преддверия, отделяющий друг от друга две ямки. Передняя из них округлая, получила название сферического углубления. Задняя ямка удлиненная, лежит ближе к полукружным каналам - это эллиптическое углубление. В эллиптическом углублении находится внутреннее отверстие водопровода преддверия.

Улитка - передняя часть костного лабиринта, представляет собой извитой спиральный канал улитки, canal is spiral is cochleae, образующий вокруг оси улитки два с половиной оборота. Основание улитки, basis cochleae, обращено медиально, в сторону внутреннего слухового прохода; вершина - купол улитки направлен к барабанной полости. Осью улитки, которая лежит горизонтально, является костный стержень. Вокруг стержня обвивается костная спиральная пластинка, которая не полностью перегораживает спиральный канал улитки, а в области купола при помощи крючка спиральной пластинки ограничивает овальное отверстие улитки. Стержень пронизан тонкими продольными каналами стержня, в которых располагаются волокна улитковой части преддверно-улиткового нерва. В основании костной спиральной пластинки проходит спиральный канал стержня, где лежит нервный улитковый узел (спиральный узел улитки). В основании улитки, у начала барабанной лестницы, располагается внутреннее отверстие канальца улитки.

Костные полукружные каналы представляют собой три дугообразно изогнутые тонкие трубки, лежащие в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Ширина просвета каждого костного полукружного канала на поперечном разрезе равна около 2 мм.

Передний (сагиттальный, верхний) полукружный канал, ориентирован перпендикулярно продольной оси пирамиды. Он лежит выше других полукружных каналов, а верхняя его точка на передней стенке пирамиды височной кости формирует дугообразное возвышение.

Задний (фронтальный) полукружный канал - самый длинный из каналов, лежит почти параллельно задней поверхности пирамиды.

Латеральный (горизонтальный) полукружный канал образует на лабиринтной стенке барабанной полости выпячивание выступ латерального полукружного канала. Этот канал короче других полукружных каналов.

Три полукружных канала открываются в преддверие пятью отверстиями. Дело в том, что соседние костные ножки переднего и заднего полукружных каналов сливаются в общую костную ножку, а остальные 4 ножки полукружных каналов открываются в преддверие самостоятельно. Одна из ножек каждого полукружного канала перед впадением ее в преддверие расширена в виде костной ампулы. Поэтому такая ножка получила название ампулярной костной ножки. Одна из ножек латерального полукружного канала, не имеющая ампулы, - простая костная ножка также открывается в преддверие самостоятельно.

Перепончатый лабиринт располагается внутри костного, в основном повторяет его очертания. Стенки перепончатого лабиринта состоят из тонкой соединительнотканной пластинки, покрытой плоским эпителием. Между внутренней поверхностью костного лабиринта и перепончатым лабиринтом находится узкая щель - перилимфатическое пространство заполненное жидкостью - перилимфой. Из этого пространства по перилимфатическому протоку, проходящему в канальце улитки, перилимфа может оттекать в подпаутинное пространство на нижней поверхности пирамиды височной кости. Перепончатый лабиринт заполнен эндолимфой, которая через эндолимфатический проток, проходящий в водопроводе преддверия на заднюю поверхность пирамиды, может оттекать в эндолимфатический мешок, лежащий в толще твердой мозговой оболочки на задней поверхности пирамиды.

В перепончатом лабиринте выделяют эллиптический и сферический мешочки, три полукружных протока и улитковый проток. Продолговатый эллиптический мешочек (ма-точка) располагается в одноименном углублении преддверия, а грушевидный сферический мешочек, sacculus, занимает сферическое углубление. Эллиптический мешочек и сферический мешочек сообщаются друг с другом при помощи тонкого канальца - протока эллиптического и сферического мешочков, от которого отходит эндолимфатический проток. В нижней своей части сферический мешочек переходит в соединяющий проток, впадающий в улитковый проток. В эллиптический мешочек открывается пять отверстий переднего, заднего и латерального полукружных протоков, залегающих в одноименных костных полукружных каналах. Полукружные протоки тоньше костных каналов. В местах расширений костных полукружных каналов - костных ампулах - каждый перепончатый полукружный проток имеет перепончатую ампулу. Соответственно протокам различают переднюю перепончатую ампулу, заднюю перепончатую ампулу и латеральную перепончатую ампулу.

В эллиптическом и сферическом мешочках, а также на внутренней поверхности стенок перепончатых ампул полукружных протоков имеются покрытые желеподобным ве-ществом образования, содержащие волосковые сенсорные (чувствительные) клетки. В эллиптическом и сферическом мешочках это беловатого цвета пятна, пятно эллиптического мешочка и пятно сферического мешочка. В них при участии колебаний эндолимфы воспринимаются статические положения головы и прямолинейные движения. В перепончатых ампулах полукружных протоков имеются ампулярные гребешки, улавливающие повороты головы в различных направлениях. Раздражения волосковых сенсорных клеток, имеющихся в пятнах и гребешках, передаются на этих клетках чувствительным окончаниям преддверной части преддверно-улиткового нерва. Тела нейронов этого нерва находятся в преддверном узле, лежащем на дне внутреннего слухового прохода, а центральные отростки в составе преддверно-улиткового нерва направляются через внутренний слуховой проход в полость черепа, а затем в мозг к вестибулярным ядрам, лежащим в области вестибулярного поля ромбовидной ямки. Отростки клеток вестибулярных ядер (следующий нейрон) направляются к ядрам шатра мозжечка и спинному мозгу, образуя преддверно-спинномозговой путь, а также входят в дорсальный продольный пучок (пучок Бехтерева) ствола головного мозга. Часть волокон преддверной части преддверно-улиткового нерва направляется непосредственно в мозжечок - в узелок, минуя вестибулярные ядра.

Перепончатый лабиринт улитки - улитковый проток, начинается слепо в преддверии, позади впадения в него соединяющего протока, и продолжается вперед внутри спирального канала улитки. В области верхушки улитки улитковый проток заканчивается слепо. На поперечном разрезе он имеет форму треугольника Наружная стенка улиткового протока срастается с надкостницей наружной стенки спирального канала улитки. Другая - барабанная (нижняя) стенка улиткового протока (спиральная мембрана) является как бы продолжением костной спиральной пластинки. Третья - верхняя преддверная стенка улиткового протока (преддверная мембрана Рейсснера) простирается от свободного края костной спиральной пластинки косо вверх к наружной стенке улиткового протока. Улитковый проток занимает среднюю часть костного спирального канала улитки и отделяет нижнюю часть его - барабанную лестницу, граничащую со спиральной мембраной, от верхней лестницы преддверия, прилежащей к преддверной мембране. Б области купола улитки обе лестницы сообщаются друг с другом при помощи отверстия улитки. В основании улитки барабанная лестница заканчивается у окна, закрытого вторичной барабанной перепонкой. Лестница преддверия сообщается с перилимфатическим пространством преддверия, овальное окно которого закрыто основанием стремени.

Внутри улиткового протока, на спиральной мембране, располагается слуховой спиральный орган (кортиев орган). В основе спирального органа лежит базилярная пластинка (мембрана), которая содержит до 23000 тонких коллагеновых волокон (струн), натянутых от края костной спиральной пластинки до противоположной стенки спирального канала улитки на протяжении от ее основания до купола и выполняющих роль струн-резонаторов. На базилярной пластинке расположены поддерживающие (опорные) и рецепторные волосковые (сенсорные) клетки, воспринимающие механические колебания перилимфы, находящейся в лестнице преддверия и в барабанной лестнице. Колебания перилимфы вызываются движениями основания стремени в окне преддверия и передаются базилярной пластинке. В лестнице преддверия эти колебания распространяются в сторону купола улитки, а затем через отверстие улитки - на перилимфу в барабанной лестнице, закрытой в основании улитки вторичной барабанной перепонкой. Благодаря эластичности этой перепонки практически несжимаемая жидкость - перилимфа - приходит в движение.

Звуковые колебания перилимфы в барабанной лестнице передаются базилярной пластинке (мембране), на которой расположен спиральный (слуховой) орган, и эндо-лимфе в улитковом протоке. Колебания эндолимфы и базилярной пластинки вводят в действие звуковоепринимающий аппарат, волосковые (сенсорные, рецепторные) клетки которого трансформируют механические движения в нервный импульс. Импульс воспринимается окончаниями биполярных клеток, тела которых лежат в улитковом узле(спиральном узле улитки), а их центральные отростки образуют улитковую часть преддверно-улиткового нерва, в составе которого направляются через внутренний слуховой проход в мозг, к переднему (вентральному) и заднему (дорсальному) улит-ковым ядрам, расположенным в мосту в области вестибулярного поля ромбовидной ямки. Здесь импульс передается следующему нейрону, клеткам слуховых ядер.

Отростки клеток переднего ядра направляются на противоположную сторону, образуя пучок нервных волокон, получивший название трапециевидного тела. Аксоны заднего ядра выходят на поверхность ромбовидной ямки и в виде мозговых полосок 4 желудочка направляются к срединной борозде ромбовидной ямки, затем погружаются внутрь вещества мозга и присоединяются к волокнам трапециевидного тела. На противоположной стороне моста волокна трапециевидного тела делают изгиб, обращенный в латеральную сторону, давая начало латеральной петле и далее следуют к подкорковым центрам слуха: медиальному коленчатому телу и нижнему холмику (бу-горку) пластинки крыши среднего мозга. Часть волокон слухового пути (аксоны улитковых ядер) заканчивается в медиальном коленчатом теле, где передают импульс следующему нейрону, отростки которого, пройдя через подчечевицеобразную часть внутренней капсулы, направляются к слуховому центру (корковый конец слухового анализатора). Корковый центр слуха находится в коре верхней височной извилины (поперечные височные извилины, или извилины Гешля) Здесь производится высший анализ нервных импульсов, поступающих из звуковоспринимающего аппарата. Другая часть нервных волокон проходит транзитом через медиальное коленчатое тело, а за-тем через ручку нижнего холмика вступает в его ядро, где и заканчивается. Здесь начинается один из экстрапирамидных путей, который передает импульсы из нижних холмиков пластинки крыши среднего мозга (нижние бугорки четверохолмия) клеткам ядер (двигательных) передних рогов спинного мозга.

Внутреннее ухо, иначе называемое лабиринтом, находится между внутренним слуховым каналом и полостью барабана. Внутреннее ухо разделено на перепончатый и костный лабиринт, но при этом первый проходит внутри второго. Костная ушная улитка, расположенная во внутреннем ухе, представлена мелкими, соединенными между собой полостями, проходами, стенки которых состоят из легких костей. В состав этого органа внутреннего уха человека входят следующие отделы:

преддверие;
проток (это каналы в виде полукружий);
сама улитка ушей.

Для чего нужна эта система

Основные функции внутреннего уха — проведение звуковых волн через улитковый проток и преобразование их в электрические импульсы для мозга. Еще оно выступает как орган равновесия, позволяющий человеку ориентироваться в пространстве. Внутреннее ухо — довольно сложный орган, без которого человек не смог бы правильно идентифицировать идущие звуки и неверно определял бы направление, откуда эти волны приходят. Внутреннее ухо — главный орган равновесия. Если с ним что-нибудь случится, то человек не сможет даже просто стоять — у него будет кружиться голова, и тело будет клониться в сторону.

Основу органов равновесия составляют следующие части внутреннего уха:

перепончатый лабиринт, который проходит внутри костного аналога и немного уступает ему в размерах;
полукружные каналы, в пространстве образующие трехмерную структуру.

Весь этот аппарат служит для определения положения тела человека в пространстве по отношению к источнику гравитации. Такая структура позволяет человеку хорошо слышать и ориентироваться в окружающей среде.

Как устроены отделы органа

Анатомия внутреннего уха, как уже описывалось выше, представлена тремя основными частями: преддверие, улитковый проток, улитка. Вместе с тем каждый их указанных основных отделов рассматриваемого органа состоит из нескольких, более мелких частей. Вместе они образуют преобразователь звука в электрические импульсы для мозга. Строение внутреннего уха позволяет человеку хорошо улавливать идущую с любого направления звуковую волну и посылать ее в точку сосредоточения нервных преобразователей звука в электрический импульс. Рассмотрим отдельные части этого органа.

Преддверие — это маленькая овального типа полость. Она находится в средней части ушного лабиринта. Из нее через 5 отверстий с задней стороны можно попасть в полукружные каналы, а спереди есть большой выход на главный улитковый проток. На той части преддверия, которое обращено к барабану, есть отверстие. Внутри него находится так называемое стремя — тонкая костяная пластинка. Еще один выход затянут мембраной — он находится у истоков улитки. На внутренней части преддверия есть орган в виде гребешка, который делит всю полость на 2 части: задняя соединяется с полукружиями, а передняя — с улиткой посредством небольшого канала, проходящего через кость. Под задней оконечностью гребешка есть небольшое углубление, которое выходит в перепончатый улитковый проток.

Полукружные каналы являются тремя дугообразными каналами из костей, которые установлены взаимно перпендикулярно. Первый из них расположен под 90º по отношению к кости виска, а второй стоит параллельно задней поверхности пирамидальной кости. Третий проход расположен в горизонтальной плоскости и выходит близко к барабану. Каждый этот канал имеет по 2 ножки, которые открываются на стенке преддверия в виде 5 отверстий (соседние кончики переднего и заднего каналов объединены между собой и имеют общий выход). Ножки, которые заходят в преддверие, на концах расширяются — образуются так называемые ампулы.

Строение улитки следующее: она образована костным каналом, закрученным по спирали. Этот проход соединен с преддверием и свернут наподобие ушной раковины улитки. Образуется 2 целых и 1/5 кругового хода. Горизонтально лежит косточка — стержень, на котором завита ушная улитка (вернее, ее ходы). Во внутреннюю часть органа из держащей косточки отходит пластинка из кости, которая делит полость ходов улитки на отделы — лестницы преддверия и барабан. Со стороны последнего есть окно, соединяющее его скелетную часть с улиточным отверстием. Также около барабанной лестницы расположено небольшое отверстие канала улитки, второй выход которого лежит на пирамидальной кости.

Другие составляющие внутреннего уха

Перепончатый лабиринт проходит внутри основного костного и имеет практически такие же очертания. В нем расположены нервные окончания, которые служат для преобразования звуковых волн в импульсы для мозга и отвечают за правильную работу вестибулярного аппарата человека. Стенки лабиринта состоят из полупрозрачной ткани — перепонки. Внутри лабиринта есть жидкость, именуемая эндолимфой. По размерам лабиринт перепончатого типа меньше своего костного аналога, поэтому между ними есть небольшое пространство, именуемое перилимфатическим.

Вначале костного лабиринта есть сферический и эллиптический мешочки, которые принадлежат перепончатым структурам. Эллиптическая полость похожа на замкнутую трубку, которая с задней части прикреплена к 3 полукружиям. Грушевидная (сферическая) полость одним концом соединена с эллиптической трубкой, а другой ее конец — слепое расширение в оболочке пирамидальной височной косточки.

Оба рассмотренных мешочка окружены перилимфатическим пространством. Еще эти замкнутые области (сферический и эллиптический мешочки) соединяются небольшим проходом с эндолимфатической частью уха.

Улитка внутреннего уха сделана из сравнительно прочного материала — некоторые из ученных считают его одним из самых прочных во всем теле человека.

Слуховой анализатор – это один из незаменимых органов тела, который обеспечивает сразу две чувствительности – ощущение звуков и определение собственного расположения относительно Земли. Строение уха врачи отоларингологи разделяют на три сегмента: наружное, среднее и внутреннее ухо.

Наиболее сложное строение и функции органа слуха имеет именно внутреннее ухо. Но, помимо этого, оно еще является самой чувствительной областью, которая способна реагировать на малейшие изменения размещения головы относительно тела и на самые трудноуловимые звуковые колебания. Каково строение внутреннего уха?

При поверхностном рассмотрении анатомия внутреннего уха не так уж сложна. Но, если разобраться детальнее, то становится понятно, что строение вовсе не такое простое. Полость внутреннего уха – это заполненное жидкостью, системой каналов и рецепторных клеток пространство. Они необычайно важны для комплексного восприятия мира. Ведь все компоненты, из которых ухо состоит, незаменимы – каждая выполняет свою функцию.

Внутреннее ухо для человека в первую очередь выполняет роль анализатора для сразу двух систем чувствительности – это слуховая и вестибулярная. Оно находится глубоко в полости височной кости. К нему нельзя добраться или осмотреть через наружный слуховой проход, даже с помощью инструментов отоларинголога. Такая изоляция защищает нежные структуры от повреждений и инфекций, которые могут грозить потерей слуха. Но, с другой стороны, для врачей диагностика болезней этой части уха становиться весьма проблематичной.

Внутреннее ухо занимает полость внутри височной кости – ее части, именуемой пирамидой. Основные составляющие этого органа:

Костный лабиринт.
Перепончатый лабиринт (располагается внутри костного).
Щель между этими ними заполняет вязкая жидкость – перилимфа.

Здесь осуществляется усиление воспринимаемых колебаний воздуха, а также превращение их в импульс. Он, в свою очередь, будет направлен в специализированные участки коры больших полушарий головного мозга.

Сенсорный аппарат уха развивается уже в первые 2 месяца внутриутробной жизни малыша. Часто применение будущей матерью в этот период некоторых лекарственных средств, алкоголя или наркотических веществ негативно сказывается именно на развитии нервной системы и органов чувств.

Строение костного лабиринта

Стенки костного лабиринта построены из костной ткани компактного типа. Он располагается между барабанной пещерой (кнаружи) и внутренним слуховым ходом. Размеры костного канала составляют до 2-х см. Он подразделяется на несколько частей:

Преддверие.
3 канала, имеющих форму полукруга.
Улитка.

Если рассматривать внутреннее ухо, следуя движению звука, то первым на его пути оказывается преддверие. Это полость маленьких размеров, на своей стенке оно имеет 2 окна: одно по форме своей круглое, а другое – овальное. Оба они участвуют передаче волнений воздуха.

Овальное окно прикрыто мембраной, и именно к ней прикреплено основание стремечка (одной из трех слуховых косточек). Это граница среднего уха и внутреннего уха. Через круглое окно проходит еще и вторичная барабанная мембрана. Оно ведет к ступеням барабана. Сзади в преддверие впадают полукружные каналы – для этого там есть пять отверстий в стенке, спереди сообщается с улиткой.

Строение улитки

Колебания звука по перилимфе достигают улитки. Она сильно напоминает ракушку моллюска, отсюда и название. Улитка имеет простое строение:

Это спирально закрученное образование, оно делает вокруг своей оси (стержня из костной ткани) 2,5 витка.
Ось улитки уха направлена так, что ее острая часть смотрит на барабанную пещеру.
Стержень обвит костной пластиной по спирали и пронизан каналами. В этих тонких каналах лежат волокна улиткового нерва.
Внутри пластинки находится спиральный ганглий – скопление нервных клеток, которые воспринимают сигналы от рецепторов и превращают их в импульсидущий к центральной нервной системе.
Внутри улитка разделена перегородками, ее заполняет перилимфа. На одной из стенок улитки с внутренней ее стороны лежит спиральный (Кортиев) орган – скопление клеток, отвечающих за превращение звука в рецепторный потенциал. Ворсинки этих клеток двигаются под действием колебаний перилимфы.

Основные функции улитки – передача уловленных ухом волнений воздуха от среднего уха к месту их преобразования в нервный импульс – спиральному органу.

Описание каналов

Позади преддверия располагаются три полукружных костных канала. Они размещены под прямым углом относительно друг друга. То есть, они лежат в трех плоскостях. Эти трубки внутри имеют просвет толщиной не более 2 мм.

Выше остальных своих «соседей» расположился верхний канал. Он ориентирован в сагиттальном направлении (ось направлена прямо «в лоб»). На стенке височной кости имеется возвышение, которое обусловлено расположением под ним этого канала. Сзади параллельно к пирамиде лежит фронтальный полукруг. Сбоку – горизонтальный – самый короткий.

Как уже было сказано, на своей задней стенке, для сообщения с другими частями лабиринта, преддверие имеет 5 отверстий для трех каналов. Передний и задний полукружные каналы открываются общей ножкой.

Существует множество вариантов аномалий развития одного из компонентов внутреннего уха. В некоторых случаях это ведет к ухудшению функции одного или обоих ушей, а иногда – к полной ее потере.

Строение перепончатого лабиринта

«Мягкий» лабиринт построен из соединительной ткани (коллагена, эластина). Изнутри он покрыт одним слоем эпителиальных клеток плоской формы. Задача этих клеток – продукция и абсорбция жидкости. Место его расположения – костный лабиринт. Таким образом, соединительнотканный лабиринт выполняет изнутри костный, повторяя его рельеф и служа местом расположения рецепторов.

Щель, которая в итоге образовывается между двумя лабиринтами заполнена перилимфой. Она циркулирует – продуцируется клетками эпителия и оттекает через перилимфатический проток в субарахноидальное пространство, перемешиваясь со спинномозговой жидкостью.

Жидкость внутри этих структур одна из важнейших составляющих. Она практически не имеет сопротивления, что позволяет звуковым волнам распространяться по ней без затухания. Как результат – эффективная передача колебаний на чувствительные структуры.

Перепончатый лабиринт также имеет несколько частей:

Два мешочка: один сферической формы, другой – эллиптической.
3 протока в форме полукруга.
Проток улитки.

Мешочки занимают полость преддверия. Они представляют собой автономные структуры, но сообщаются между собой каналом. Этот канал весьма тонкий, но важный – из него берет начало эндолимфатический проток.

Эллиптической формы мешок (еще называется маточкой) имеет вытянутую форму, занимает эллиптическую ямку преддверия. Точно так же и для сферического мешочка имеется собственная грушевидная ямка.

Если провести разрез через ось улитки, то можно увидеть треугольные пустоты, сформированные перепончатым компонентом.

Рецепторный вестибулярный аппарат

Система восприятия положения головы в пространстве представлена скоплением рецепторных волосковых клеток на стенках эллиптического и сферического мешочков. Эти чувствительные клетки прикрыты студенистым веществом и формируют пятно эллиптического мешочка и пятно сферического мешочка (места скопления рецепторов отличается более светлым цветом).

Здесь происходит фиксация информации о положении головы и ее прямолинейных движений. Воспринимаются они благодаря движению эндолимфы по законам прямолинейного ускорения. Двигаясь по лабиринту, эндолимфа совершает давление на киноцилии (волоски) рецепторных клеток. Сенсорные клетки улавливают это изменение в положении волосков и генерируют рецепторный потенциал.

Угловые движения головы (повороты, наклоны) улавливаются благодаря иным структурам – ампулярным гребешкам, которые располагаются в ампулах перепончастых протоков. На них расположены чувствительные клетки по такому же принципу. Благодаря взаимно перпендикулярному расположению каналов, движения могут улавливаться во всех трех площадях.

Нервные импульсы от рецепторов вестибулярного аппарата передаются по волокнам предверно-улиткового нерва, состоящего из «вестибулярных» и «слуховых» волокон, в кору головного мозга и мозжечка.

Когда голова, и вместе с ней внутреннее ухо, наклоняется, жидкость внутри каналов приходит в движение и раздражает рецепторные клетки. Мы осознаем свое положение в пространстве благодаря совместной работе вестибулярного аппарата и коры головного мозга, которая занимается анализом данных.

Воспалительный процесс в ухе, который затрагивает и внутреннюю его часть, как правило, приводит к появлению дезориентации, головокружению, сложности поддерживать устойчивую позицию. Очень важно вовремя оказать помощь таким больным, чтобы не произошло необоротных изменений. С ушными заболеваниями медлить нельзя.

У некоторых людей есть склонность к укачиванию. Это можно объяснить гиперчувствительностью вестибулярного аппарата. Поездка в транспорте, прогулка по морю на катере или катание на каруселях для этих людей чревато появлением неприятных симптомов. Это часто наблюдается у детей в силу того, что этот анализатор у них еще не до конца развит. Но со временем это проходит.

Есть мнение, что вестибулярный аппарат можно натренировать, чем, например, занимаются космонавты. Однако, это спорный вопрос. Существуют также специальные таблетки от укачивания, которые подавляют активность рецепторных клеток на недолгое время.

Рецепторный аппарат слуха

Для восприятия звуковых волн существует специальная структура – Кортиев орган (спиральный орган). Проходя через полости внешнего и среднего уха, колебания воздуха поддаются усилению. Этому способствует структура передачи волн через три слуховые косточки (молоточек, стремечко и наковальня). Ушная раковина тоже участвует в процессе усиления звука путем направления его в слуховой проход. Непосредственно улавливаются и трансформируются в нервный импульс эти волны только во внутреннем ухе – клетками спирального органа.

Кортиев орган - чувствительная часть органа слуха. Он лежит внутри перепончатого лабиринта. Филогенетически, слух – это одно из ранних чувств, которое сформировалось у живых существ (считается, что ранее возникли только болевая и тактильная чувствительность и обоняние). Он развивается из образований боковых органов головы.

Спиральный орган нужен для восприятия колебаний волокон, которые находятся в канале улитки и передачи сигнала на нервные пучки. Именно здесь начинается формирование сигналов, которые мы воспринимаем как звук.

Место расположения спирального органа – канал улитки. Его верхняя стенка еще называется Рейснеровой перепонкой и прилежит к лестнице преддверья. Нижняя стенка формирует базилярную мембрану, пронизанную сосудами и нервами, и прилежит к барабанной лестнице. Он имеет весьма сложное строение:

Основу органа формируют поддерживающие клетки эпителиального происхождения. Их еще называют фаланговыми, так как при микроскопии они напоминают пальцы.
Сверху на эпителиальных располагаются рецепторные клетки (фонорецепторы). Зависимо от расположения относительно протока улитки оба вида клеток бывают наружные и внутренние.
Дальше от стенки спирали лежат наружные клетки, а ближе к ней – внутренние. Клетки слегка наклонены друг к другу так, что крайние наружные и внутренние столбы образовывают треугольный канал (в нем лежат нервные волокна улиточно-преддверного нерва, которые сходятся к спиральному ганглию).

Механизм его действия лежит в восприятии колебаний перилимфы, которые передают слуховые косточки. Рецепторные клетки Кортиевого органа также имеют волоски и лежат под специальной мембраной, которая под действием колебаний или прижимается к рецепторам или отдаляется от них.

Возбуждение от рецепторных клеток передается к клеткам спирального узла, и далее по улитково-преддверному нерву в слуховую кору.

Подробнее о чувствительных клетках

Фонорецепторы располагаются на поддерживающих клетках. Существует мнение, что опорные элементы в случае необходимости могут преобразовываться в рецепторные, то есть, они служат одновременно и опорой, и «стратегическим запасом».

Волосковые клетки относят к механорецепторам – воспринимающим движение. Они превращают звуковые волны в единственный язык, который понимают нейроны – нервный импульс.

Фонорецепторы, относящиеся к внутренним, лежат одним рядом. Всего их насчитывают до 8000 для обоих ушей. Те волосковые клетки, что находятся снаружи от тоннеля, лежат в 3 ряда. Их число может достигать до 20000 на одно ухо.

К каждому рецептору подходит огромное количество чувствительных нервных волокон от спирального узла. Узел представляет собой скопление нейронов, которые являются первым звеном в цепочке передачи информации об услышанном. Их длинные отростки далее образовывают одну из 12 пар черепно-мозговых нервов – улиточно-преддверные нервы. Их путь лежит в вестибулярные и слуховые ядра продолговатого мозга, а затем, в слуховую кору большого мозга. Волокна по пути образовывают много контактов с несколькими рецепторами. Это в разы повышает четкость и надежность передачи информации.

Форма чувствительных клеток слегка вытянутая. Одним полюсом они «стоят» на опорах, а вторым тянуться к выстилающей мембране. Именно на свободном полюсе находятся волоски (на каждой клетке их бывает до 100 штук). Эти ворсинки реагируют на контакт с текториальной мембраной, которая плавает в перилимфе над ними. Мембрана построена из желеобразной соединительной ткани, один ее край свободный, а другой крепится к костной пластинке улитки.

Подытоживая уже сказанное, следует отметить, что строение внутреннего уха – это результат длительного процесса эволюции. Очевидно, что в наши дни человек имеет более устойчивый вестибулярный аппарат. Это явная черта адаптации нашего тела к современным условиям. А вот острота слуха заметно снижается – возможно, мы теряем связь с природой и нам уже не нужно так хорошо слышать, как охотники 200 лет назад.

Некоторые компоненты органа слуха у человека атрофировались в связи с отсутствием в них необходимости. К ним можно отнести ушные мышцы, которые хорошо развиты у кошек, например. Человек утратил способность вертеть ушами – лишь некоторые из нас могут совершать небольшие движения ушными раковинами.

Органы слуха человека всегда парные. Они позволяют легко воспринимать и проводить анализ всего многообразия звуков окружающего мира. Именно благодаря слуху каждый человек может не только различать звуки, узнавать их специфический характер, расположение, но и овладевать уникальной способностью воспроизводить речь.

Разновидности слухового органа

Существует наружное, среднее и внутреннее ухо. Последнее многим известно под названием «лабиринт». Оно расположено в пирамиде возле барабанной полости и внутреннего слухового прохода. Через него в свою очередь выходит так называемый преддверно-улитковый нерв.

Существуют костные и перепончатые лабиринты, последние из которых лежат в середине первых. Костные лабиринты представляют собой собрание маленьких, связанных между собой, емкостей, стороны которых включают в себя компактную кость. В них имеется три основных отдела. Это преддверие, полукружный канал и улитка. Эти элементы представляют собой основные органы внутреннего уха.

Строение преддверия - части костных лабиринтов

Преддверие представляет собой среднюю часть костных лабиринтов, которая имеет небольшой размер и овальную форму, а также связана пятью отверстиями с полукружными каналами и отдельным большим пространством с улиткой.

Функции внутреннего уха во многом зависят от латеральных стенок преддверия, обращенных к барабанным полостям. Они также имеют отверстие, которое занято стременной пластинкой. Еще одно пространство затянуто с помощью вторичной барабанной перепонки и расположено в начале улитки. С помощью гребешка, который проходит внутри медиальных стенок преддверия, его полость разделяется на пару углублений (заднее соединяется с полукружными каналами, а переднее лежит ближе к улитке).

Переднее углубление начинается с маленького отверстия, которое служит водопроводом преддверия, проходящим сквозь костное вещество и оканчивающимся сзади него. Непосредственно за задним окончанием гребешка внизу преддверия расположена небольшая ямка, которая соответствует начальному ходу улитки.

Костные полукружные каналы

Полукружные каналы внутреннего уха представляют собой три дугообразных хода, которые располагаются в трех плоскостях (взаимно перпендикулярных). Передние полукружные каналы лежат вертикально и находятся под прямым углом по отношению к оси височной кости. Задние полукружные каналы расположены таким же образом, но располагаются практически параллельно к задним поверхностям пирамид. Латеральные каналы лежат горизонтальным образом, при этом они упираются в бок барабанных полостей.

У всех этих каналов имеется пара ножек, открывающихся в преддверии с помощью пяти отверстий, потому что близлежащие концы передних и задних связаны одной общей ножкой. Она непосредственно перед соединением с преддверием образует определенное расширение, которое называется ампулой.

Улитка и ее особенности

Улитка образуется с помощью спирального костного канала, начинающегося с

преддверия. Здесь она свертывается, как раковина улитки, образуя при этом круговые ходы. Костные стержни, вокруг которых заворачиваются ходы улитки, лежат горизонтальным образом. Функции внутреннего уха тесно связаны с работой улитки.

В ее полости в процессе всех оборотов выходит спиральная пластинка, которая разделяет канал на два раздела - лестницу преддверия и барабанную лестницу. Вблизи такого окна располагается небольшое внутреннее отверстие - водопровод улитки, наружный конец которого находится в низу височной кости.

Перепончатые лабиринты и их строение

Строение внутреннего уха, как правило, характеризуется перепончатыми лабиринтами, которые лежат в середине костных и повторяют их очертания. Они содержат в себе периферические отделения слуховых и гравитационных анализаторов. Их стенки - это тонкая прозрачная перепонка. В середине перепончатые лабиринты наполнены жидкостью, называющейся эндолимфой.

Из-за того, что перепончатые лабиринты имеют значительно меньшие размеры, чем костные, между ними остаются небольшие промежутки (так называемые перилимфатические пространства «перилимфа»). В начале преддверия костных лабиринтов находятся два перепончатых лабиринта (эллиптический и сферический мешочки). Внутреннее ухо состоит из передних, задних и латеральных перепончатых протоков.

Перепончатые лабиринты в месте полукружных протоков подвешены на стенке костных с помощью сложной системы связывающих нитей. Так предотвращается перемещение перепончатых лабиринтов, когда имеются значительные движения. Перилимфатическое и эндолимфатическое пространства не закрываются от внешней среды. Первое тесно связано со средним ухом по окну улитки и каналу преддверия. Второе пространство соединяется по эндолимфатическому протоку с эндолимфатическими мешочками, лежащими в черепной полости.

Слуховой рецептор и звуковые колебания

Из-за зависимости расположения наибольшей амплитуды бегущих волн осуществляется распределение частот через различные участки кортиевых органов. Их волосковые клетки приходят в максимальное возбуждение в основном в тех местах, где наблюдается наибольшее смещение БМ. Поэтому звуковые тоны всех частот действуют на

соответствующий слуховой рецептор. Благодаря этому происходит первый этап анализов частот звука, основывающийся на разграничении в пространстве различных участков БМ, которые колеблются с разной амплитудой под воздействием звуковых тонов специальной частоты.

Строение внутреннего уха составляют также и волосковые клетки, которые соединены с нервными окончаниями, причем волокна слуховых нервов начинаются с узких ограниченных участков Кортиевого органа. Также есть случаи, когда они берут начало с одной волосковой клетки.

Так как слуховые рецепторы находятся в определенном месте и возбуждаются от звуков необходимых частот, то все небольшие группы нервных волокон слуховых нервов проводят соответствующие импульсы, которые служат ответом на звуки в основном одной и той же частоты, называющейся характерической.

Когда внутреннее ухо улавливает звуки, представляющие собой довольно сложные колебания, в слуховых нервах полностью активизируются абсолютно все волокна, а их характерические частоты подходят к гармоническим спектрам сложных звуков. Поэтому, согласно слуховым рецепторам, звуки разделяются в определенный гармонический спектр. Продолжительность звуковых сигналов проходит кодировку временем, в течение которого происходит активация афферентных волокон, входящих в слуховой нерв.

Кровоснабжение внутреннего уха

Благодаря слуховой системе человека обеспечивается оптимальное восприятие различных звуковых колебаний, подведение нервного импульса к слуховому нервному центру, а также анализируется информация и происходит организация адаптационных реакций. Внутреннее ухо здесь играет далеко не последнюю роль.

Каждая артерия внутреннего уха начинается от лабиринта, который служит своеобразной ветвью от главной артерии. Вена лабиринта, когда вступает с улитковым нервом внутрь внутреннего слухового прохода, разделяется на три основных ответвления, проявляющиеся в преддверной (питает задний мешочек и маточку), улитковой (благодаря ей происходит питание улитки) и преддверноулитковой (снабжает необходимым количеством крови нижнее отделение улитки и преддверия) артериях.

Скопление вен преддверия и полукружных каналов создает артерию водопровода преддверия, которая вливается в поперечный или сигмовидный синус. Артерии улитки соединяются с венами улиткового канала, который вливается в нижний синус.

Значение внутреннего уха

Действительно, внутреннее ухо человека представляет собой довольно важный элемент человеческого тела. Кроме того, его расположение играет важную роль.

Ведь со всех сторон к нему прикреплены довольно важные, согласно хирургии, образования.

Так, сверху находится средняя яма черепа, снизу от него расположена верхняя луковица яремной вены, впереди лежит сонная артерия, с другого бока прилегает сигмовидный синус, на поверхности — барабанная полость, а в середине — задняя яма черепа. Поэтому внутреннее ухо является одним из наиболее важных и ответственных органов человеческого тела.