Орган слуха: строение и механизм восприятия звука
Ключевые тезисы:
- Слуховая система преобразует механические колебания в нервные импульсы.
- Внутреннее ухо — ключевая структура, где происходит генерация нервного импульса.
- Звуковая волна проходит сложный путь через систему жидкостей и мембран.
- Кортиев орган — конечный пункт преобразования механической энергии в нервный сигнал.
Строение внутреннего уха
Внутреннее ухо человека расположено в пирамиде височной кости и состоит из:
- Костного лабиринта — его контуры формирует сама кость пирамиды.
- Перепончатого лабиринта — находится внутри костного.
Внутреннее ухо делится на три функциональные части:
- Система полукружных каналов (вестибулярный аппарат).
- Улитка (орган слуха).
- Преддверие (расположено между ними).
Анатомия улитки
- Имеет форму завитка, совершающего 2.5 оборота вокруг своей оси.
- По сути, это трубка, свернутая в спираль.
- Внутри трубки находится спиральная (костная) пластинка, которая также закручена вокруг костного стержня (модиолуса).
Внутреннее строение улитки (в разрезе)
При фронтальном разрезе видно, что спиральная пластинка делит канал улитки не полностью. От нее отходят две мембраны:
- Базилярная мембрана (продолжение пластинки).
- Мембрана Рейснера (расположена выше).
В результате внутри улитки формируется три пространства (лестницы):
- Лестница преддверия (Scala vestibuli) — начинается от овального окна, которое закрыто основанием стремечка.
- Барабанная лестница (Scala tympani) — заканчивается круглым окном, закрытым вторичной барабанной перепонкой.
- Улитковый проток (Ductus cochlearis) — находится между двумя лестницами.
Важно: В лестницах преддверия и барабанной течет перилимфа, а в улитковом протоке — эндолимфа.
Механизм проведения звуковой волны
- Начало: Колебания барабанной перепонки через цепь слуховых косточек (молоточек, наковальня, стремечко) передаются на овальное окно.
- Движение перилимфы: Стремечко, ударяя по овальному окну, запускает волну перилимфы в лестнице преддверия. Жидкость движется снизу вверх (от основания к куполу улитки).
- Переход: На вершине улитки (куполе) через отверстие (Геликотрема) перилимфа переходит из лестницы преддверия в барабанную лестницу.
- Обратный ход и затухание: В барабанной лестнице перилимфа движется сверху вниз (от купола к основанию). Колебания затухают у круглого окна, выпячивая вторичную барабанную перепонку в полость среднего уха.
Генерация нервного импульса (Кортиев орган)
- Движение перилимфы в лестницах вызывает колебания эндолимфы в улитковом протоке.
- Колебания эндолимфы приводят в движение покровную мембрану.
- Под покровной мембраной расположены волосковые клетки, чьи волоски соприкасаются с ней.
- При движении мембраны волоски сгибаются, что запускает сложные химические преобразования.
- Итог: Рождается нервный импульс.
Кортиев орган — это вся структура (базилярная мембрана, волосковые клетки, покровная мембрана), где механическая энергия окончательно преобразуется в энергию нервного импульса.
Дальнейший путь нервного сигнала
- Нервный импульс улавливается периферическими отростками первой нервной клетки.
- Тела этих клеток образуют спиральный ганглий, расположенный у основания спиральной костной пластинки.
- Далее сигнал идет ко второй клетке в ромбовидной ямке (ядрах слухового анализатора).
Циркуляция эндолимфы и вывод излишков
- Эндолимфа циркулирует не только в улитковом протоке, но и в системе полукружных каналов и мешочках преддверия.
- Все эти структуры связаны между собой протоками.
- Излишки эндолимфы отводятся через эндолимфатический проток (Ductus endolymphaticus), который заканчивается на задней поверхности пирамиды височной кости под твердой мозговой оболочкой.
- Функция оттока: Обеспечивает движение жидкости и предотвращает функциональные нарушения.
Выводы:
- Слух — это результат сложной механо-электрической трансдукции.
- Звуковая волна последовательно передается через косточки, перилимфу, эндолимфу и мембраны.
- Ключевое событие — возбуждение волосковых клеток кортиева органа.
- Для нормальной работы системы необходима не только генерация колебаний, но и их эффективное затухание (круглое окно) и отвод жидкости (эндолимфатический проток).