Анатомия уха: строение, функции, физиологические особенности

Слуховая сенсорная система человека воспринимает и различает огромный диапазон звуков. Их разнообразие и богатство служит для нас как источником информации о происходящих событиях окружающей действительности, так и важным фактором, влияющим на эмоциональное и психическое состояние нашего организма. В данной статье мы рассмотрим анатомию уха человека, а также особенности функционирования периферического отдела слухового анализатора.

Механизм различения звуковых колебаний

Ученые установили, что восприятие звука, который, по сути, является колебаниями воздуха в слуховом анализаторе, трансформируется в процесс возбуждения. Ответственной за ощущение звуковых раздражителей в слуховом анализаторе является периферическая его часть, содержащая рецепторы и входящая в состав уха. Она воспринимает амплитуду колебаний, называемую звуковым давлением, в интервале от 16 Гц до 20 кГц. В нашем организме слуховой анализатор выполняет еще и такую важнейшую роль, как участие в работе системы, ответственной за развитие членораздельной речи и всей психоэмоциональной сферы. Вначале ознакомимся с общим планом строения органа слуха.

Отделы периферической части слухового анализатора

Анатомия уха выделяет три структуры, называемые наружным, средним и внутренним ухом. Каждая из них выполняет специфические функции, не только взаимосвязанные между собой, но и все вместе осуществляющие процессы приема звуковых сигналов, их преобразования в нервные импульсы. По слуховым нервам они передаются в височную долю коры головного мозга, где происходит трансформация звуковых волн в форму разнообразных звуков: музыку, пение птиц, шум морского прибоя. В процессе филогенеза биологического вида "Человек разумный" орган слуха сыграл важнейшую роль, так как обеспечил проявление такого феномена, как человеческая речь. Отделы органа слуха сформировались в ходе эмбрионального развития человека из наружного зародышевого листка – эктодермы.

Наружное ухо

Эта часть периферического отдела улавливает и направляет колебания воздуха к барабанной перепонке. Анатомия наружного уха представлена хрящевой раковиной и наружным слуховым проходом. Как это выглядит? Внешняя форма ушной раковины имеет характерные изгибы – завитки, и сильно отличается у разных людей. На одном из них может находиться Дарвинов бугорок. Он считается рудиментарным органом, и по происхождению гомологичен заостренному верхнему краю уха млекопитающих, особенно приматов. Нижняя часть называется мочкой и представляет собой соединительную ткань, покрытую кожей.

Слуховой проход – структура наружного уха

Далее. Слуховой проход – это трубка, состоящая из хрящевой и частично из костной ткани. Она покрыта эпителием, содержащим видоизмененные потовые железы, выделяющие серу, которая увлажняет и обеззараживает полость прохода. Мышцы ушной раковины у большинства людей атрофированы, в отличие от млекопитающих, чьи уши активно реагируют на внешние звуковые раздражители. Патологии нарушения анатомии строения уха фиксируются в ранний период развития жаберных дуг человеческого эмбриона и могут иметь вид расщепления мочки, сужения наружного слухового прохода или агенезии – полного отсутствия ушной раковины.

Полость среднего уха

Слуховой проход заканчивается эластичной пленкой, отделяющей наружное ухо от средней его части. Это – барабанная перепонка. Она принимает звуковые волны и начинает колебаться, что вызывает аналогичные движения слуховых косточек - молоточка, наковальни и стремечка, расположенных в среднем ухе, в глубине височной кости. Молоточек своей рукояткой присоединен к барабанной перепонке, а головкой связан с наковальней. Она, в свою очередь, своим длинным концом смыкается со стремечком, а оно прикрепляется к окошку преддверия, за которым находится внутреннее ухо. Все очень просто. Анатомия ушей выявила, что к длинному отростку молоточка присоединяется мышца, уменьшающая натяжение барабанной перепонки. А к короткой части этой слуховой косточки прикрепляется так называемый "антагонист". Особая мышца.

Евстахиева труба

С глоткой среднее ухо соединяется посредством канала, названного в честь ученого, описавшего его строение, – Бартоломео Эустахио. Труба служит приспособлением, выравнивающим давление атмосферного воздуха на барабанную перепонку с двух сторон: от наружного слухового прохода и полости среднего уха. Это необходимо для того, чтобы колебания барабанной перепонки без искажений передавались жидкости перепончатого лабиринта внутреннего уха. Евстахиева труба неоднородна по своему гистологическому строению. Анатомия ушей выявила, что она содержит не только костную часть. Также и хрящевую. Опускаясь вниз от полости среднего уха, труба заканчивается глоточным отверстием, располагающимся на латеральной поверхности носоглотки. Во время глотания мышечные фибриллы, прикрепленные к хрящевому отделу трубы, сокращаются, ее просвет расширяется, и порция воздуха входит в барабанную полость. Давление на перепонку в этот момент становится одинаковым с обеих ее сторон. Вокруг глоточного отверстия находится участок лимфоидной ткани, образующий узлы. Он называется миндалиной Герлаха и входит в состав иммунной системы.

Особенности анатомии внутреннего уха

Эта часть периферического отдела слуховой сенсорной системы расположена в глубине височной кости. Она состоит из полукружных каналов, относящихся к органу равновесия и костного лабиринта. Последняя структура содержит улитку, внутри которой расположен кортиев орган, являющийся звуковоспринимающей системой. По ходу спирали улитка разделена тонкой вестибулярной пластинкой и более плотной основной мембраной. Обе перепонки разделяют улитку на каналы: нижний, средний и верхний. У ее широкого основания верхний канал начинается овальным окном, а нижний закрыт круглым окном. Оба они заполнены жидким содержимым – перилимфой. Ее считают видоизмененным ликвором – веществом, заполняющим спинномозговой канал. Эндолимфа – еще одна жидкость, заполняющая каналы улитки и скапливающаяся в полости, где расположены нервные окончания органа равновесия. Продолжим изучать анатомию ушей и рассмотрим те части слухового анализатора, которые отвечают за перекодировку звуковых колебаний в процесс возбуждения.

Значение кортиева органа

Внутри улитки находится перепончатая стенка, называемая основной мембраной, на которой располагается скопление клеток двух типов. Одни выполняют функцию опоры, другие являются сенсорными – волосковыми. Они воспринимают колебания перилимфы, преобразуют их в нервные импульсы и передают далее чувствительным волокнам преддверноулиткового (слухового) нерва. Далее возбуждение достигает коркового центра слуха, находящегося в височной доле головного мозга. В ней происходит различение звуковых сигналов. Клиническая анатомия уха подтверждает тот факт, что для определения направления звука важно то, что мы слышим двумя ушами. Если звуковые колебания достигают их одновременно, человек воспринимает звук спереди и сзади. А если волны придут в одно ухо раньше, чем в другое, то восприятие происходит справа или слева.

Теории звукового восприятия

На сегодняшний момент нет единого мнения о том, как именно функционирует система, анализирующая звуковые вибрации и переводящая их в форму звуковых образов. Анатомия строения уха человека выделяет следующие научные представления. Например, резонансная теория Гельмгольца утверждает, что основная мембрана улитки функционирует как резонатор и способна раскладывать сложные колебания на более простые компоненты, так как ее ширина неодинакова на верхушке и у основания. Поэтому при появлении звуков происходит резонанс, как в струнном инструменте - арфе или рояле.

Другая теория объясняет процесс появления звуков тем, что в жидкости улитки возникает бегущая волна как ответ на колебания эндолимфы. Вибрирующие волокна основной мембраны входят в резонанс с конкретной частотой колебаний, в волосковых клетках возникают нервные импульсы. Они поступают по слуховым нервам в височную часть коры головного мозга, где и происходит конечный анализ звуков. Все предельно просто. Обе эти теории звукового восприятия базируются на знаниях анатомии уха человека.