Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма) - Сапин М.Р., Сивоглазов В. И. 2002

Нервная система
Органы чувств
Орган слуха и равновесия (преддверно-улитковый орган)

Орган слуха и равновесия — парный. В нем орган слуха подразделяют на наружное, среднее и внутреннее ухо (рис. 98).

Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход, отграниченный от среднего уха барабанной перепонкой. Ушная раковина, приспособленная для улавливания звуков, образована эластическим хрящом, покрытым кожей. Нижняя часть ушной раковины (мочка) представляет собой кожную складку, не содержащую хряща. К височной кости ушная раковина прикреплена связками. Наружный слуховой проход имеет хрящевую и костную части. В месте, где хрящевая часть переходит в костную, слуховой проход имеет сужение и изгиб. Длина наружного слухового прохода у взрослого человека около 33—35 мм, диаметр его просвета колеблется на разных участках от 0,8 до 0,9 см. Выстлан наружный слуховой проход кожей, в которой имеются трубчатые железы (видоизмененные потовые), вырабатывающие секрет желтоватого цвета — ушную серу.

Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего. Оно представляет собой соединительнотканную пластинку, снаружи покрытую тонкой кожей, а изнутри, со стороны барабанной полости, слизистой оболочкой. В центре барабанной перепонки имеется вдавление (пупок барабанной перепонки) — место прикрепления к перепонке одной из слуховых косточек — молоточка. У барабанной перепонки различают верхнюю тонкую, не содержащую коллагеновых волокон свободную, ненатянутую часть и нижнюю упругую, натянутую часть. Перепонка расположена косо, она образует с горизонтальной плоскостью угол в 45—55, открытый в латеральную сторону.

Среднее ухо располагается внутри пирамиды височной кости, оно включает барабанную полость и слуховую трубу, соединяющую барабанную полость с глоткой. Барабанная полость, имеющая объем около 1 см3, находится между барабанной перепонкой снаружи и внутренним ухом с медиальной стороны. В барабанной полости, выстланной слизистой оболочкой, находятся три слуховые косточки, подвижно соединенные друг с другом (молоточек, наковальня и стремя), передающие колебание барабанной перепонки во внутреннее ухо. Движение слуховых косточек сдерживают прикрепляющиеся к ним миниатюрные мышцы — стременная мышца и мышца, натягивающая барабанную перепонку.

У барабанной полости имеется шесть стенок. Верхняя стенка (покрышечная) отделяет барабанную полость от полости черепа. Нижняя стенка (яремная) прилежит к яремной ямке височной кости. Медиальная стенка (лабиринтная) отделяет барабанную полость от внутреннего уха. В этой стенке имеются овальное окно преддверия, закрытое основанием стремени, и круглое окно улитки, затянутое вторичной барабанной перепонкой. Латеральная стенка (перепончатая) образована барабанной перепонкой и окружающими ее отделами височной кости. На задней (сосцевидной) стенке находится отверстие — вход в сосцевидную пещеру. Ниже этого отверстия имеется пирамидальное возвышение, внутри которого располагается стременная мышца. Передняя (сонная) стенка отделяет барабанную полость от канала внутренней сонной артерии. На этой стенке открывается барабанное отверстие слуховой трубы, имеющей костную и хрящевую части. Костная часть представляет собой полуканал слуховой трубы, являющийся нижним отделом мышечно-трубного канала. В верхнем полуканале находится мышца, напрягающая барабанную перепонку.

Рис. 98. Преддверно-улитковый орган:

1 — ушная раковина, 2 — наружный слуховой проход, 3 — барабанная перепонка, 4 — барабанная полость, 5 — молоточек, 6 — наковальня, 7 — стремя, 8 — полукружные протоки, 9 — преддверие, 10 — улитка, 11 — преддверно-улитковый нерв, 12 — слуховая труба

Внутреннее ухо расположено в пирамиде височной кости между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом. Оно представляет собой систему узких костных полостей (лабиринтов), содержащих рецепторные аппараты, воспринимающих звук и изменения положения тела. В костных полостях, выстланных надкостницей, располагается перепончатый лабиринт, повторяющий форму костного лабиринта. Между перепончатым лабиринтом и костными стенками имеется узкая щель — перилимфатическое пространство, заполненное жидкостью — перилимфой.

Костный лабиринт состоит из преддверия, трех полукружных каналов и улитки. Костное преддверие имеет форму овальной полости, сообщающейся с полукружными каналами. На латеральной стенке костного преддверия имеется овальной формы окно преддверия, закрытое основанием стремени. На уровне начала улитки находится круглое окно улитки, затянутое эластичной мембраной,

Три костных полукружных канала лежат в трех взаимноперпендикулярных плоскостях. В сагиттальной плоскости располагается передний полукружный канал, в горизонтальной — латеральный, во фронтальной — задний канал. Каждый полукружный канал имеет по две ножки, одна из которых (ампулярная костная ножка) перед впадением в преддверие образует расширение — ампулу. Ножки переднего и заднего полукружных каналов соединяются и образуют общую костную ножку. Поэтому три канала открываются в преддверие пятью отверстиями.

Костная улитка имеет 2,5 завитка вокруг горизонтально лежащего стержня. Вокруг стержня наподобие винта закручена костная спиральная пластинка, пронизанная тонкими канальцами, В этих канальцах проходят волокна улитковой части преддверно-улиткового нерва. В основании пластинки расположен спиральный канал, в котором лежит спиральный нервный узел. Пластинка вместе с соединяющимся с ней перепончатым улитковым протоком делит полость канала улитки на две спирально извитые полости — лестницы (преддверную и барабанную), сообщающиеся между собой в области купола улитки.

Стенки перепончатого лабиринта образованы соединительной тканью. Перепончатый лабиринт заполнен жидкостью — эндолимфой, которая через эндолимфатический проток, проходящий в водопроводе преддверия, оттекает в эндолимфатический мешок, лежащий в толще твердой мозговой оболочки на задней поверхности пирамиды. Из перилимфатического пространства перилимфа по перилимфатическому протоку, проходящему в канальце улитки, оттекает в подпаутинное пространство на нижней поверхности пирамиды височной кости.

Орган равновесия

(вестибулярный аппарат внутреннего уха)

Вестибулярный аппарат выполняет функции восприятия положения тела в пространстве, сохранения равновесия. При любом изменении положения тела (головы) раздражаются рецепторы вестибулярного аппарата. Импульсы передаются в мозг, из которого к соответствующим мышцам поступают нервные импульсы с целью коррекции положения тела и движений.

Вестибулярный аппарат состоит из двух частей: преддверия и полукружных протоков (каналов), В костном преддверии находятся два расширения перепончатого лабиринта. Это эллиптический мешочек (маточка) и сферический мешочек. Сферический мешочек лежит ближе к улитке, при помощи соединяющего протока он сообщается с перепончатым улитковым протоком. В эллиптический мешочек (маточку) открываются отверстия трех перепончатых полукружных каналов — переднего, заднего и латерального, ориентированных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Передний, или верхний, полукружный канал лежит во фронтальной плоскости, задний — в сагиттальной плоскости, латеральный (наружный) — в горизонтальной плоскости. Один конец каждого полукружного канала расширен, образует ампулу. На внутренней поверхности сферического и эллиптического мешочков и ампул полукружных каналов имеются участки, содержащие чувствительные волосовые клетки, воспринимающие положение тела в пространстве и нарушения равновесия.

У эллиптического и сферического мешочков располагается сложно устроенный так называемый отолитовый аппарат, получивший название пятен. Пятна мешочков, ориентированные в вертикальной и горизонтальной плоскостях, состоят из скоплений чувствительных волосковых клеток. На поверхности этих чувствительных клеток, имеющих волоски, располагается студенистая отолитовая мембрана, в которой находятся кристаллы углекислого кальция — отолиты, или статолиты. Волоски рецепторных клеток погружены в отолитовую мембрану. В ампулах полукружных каналов рецепторные волосковые клетки располагаются на вершинах складок, получив название ампулярных гребешков. На волосковых клетках гребешков располагается желатиноподобный прозрачный купол, который по его форме сравнивают с колоколом, только не имеющим полости.

И пятна мешочков, и гребешки ампул полукружных каналов являются структурами, где чувствительные рецепторные волосковые клетки очень чутко реагируют на любые изменения положения головы (и тела) в пространство. При любых изменениях положения головы рецепторные волосковые клетки улавливают изменения состояния, движения студенистой отолитовой мембраны с ее отолитами у пятен мешочков или желатиноподобного купола у ампулярных гребешков. При любом подобном воздействии на рецепторные волосковые клетки в них возникает нервный импульс.

Чувствительные клетки пятен воспринимают линейные ускорения, земное притяжение, вибрационные колебания. При привычном нормальном положении головы отолиты давят на определенные волосковые клетки. При изменении положения отолиты оказывают давление на другие рецепторные клетки, возникают новые нервные импульсы, поступающие в мозг, в центральные отделы вестибулярного анализатора и сигнализирующие о нарушении привычного равновесия.

Чувствительные волосковые клетки в ампулярных гребешках генерируют нервный импульс при различных вращательных движениях головы. Чувствительные клетки возбуждаются при движениях эндолимфы, находящейся в перепончатых полукружных клапанах. Поскольку полукружные каналы ориентированы в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, то любой поворот головы обязательно приведет эндолимфу в движение в том или ином канале, и ее инерционное давление возбуждает рецепторные клетки. Возникшее в рецепторных волосковых клетках пятен и ампулярных гребешков возбуждение передается нервным клеткам преддверного узла, лежащего на дне внутреннего слухового прохода. Аксоны этих клеток образуют преддверную часть преддверно-улиткового нерва (VIII пара черепных нервов), который выходит вместе с улитковой частью через внутренний слуховой проход в полость черепа. В мостомозжечковом узле волокна нервов входят в вещество мозга и подходят к вестибулярным ядрам, расположенным в области вестибулярного поля на дне ромбовидной ямки. Аксоны клеток вестибулярных ядер идут к ядрам шатра мозжечка через его нижнюю ножку, к спинному мозгу, а также в составе дорсального продольного пучка ствола головного мозга. От клеток вестибулярных ядер часть волокон, перекрещиваясь, идет в таламус, откуда импульсы направляются к коре теменной и височной долей (корковые центры статокинетического анализатора). В ответ на возбуждение вестибулярных рецепторов возникают рефлекторные реакции. Рефлекторно изменяется тонус мышц. Для сохранения и восстановления равновесия в необходимом направлении изменяется положение головы и всего тела.

Известно, что при повреждении вестибулярного аппарата появляется головокружение, человек теряет равновесие. Повышенная возбудимость чувствительных клеток вестибулярного аппарата вызывает симптом морской болезни и другие расстройства.

Орган слуха

(звуковоспринимающий аппарат внутреннего уха)

Улитка представляет собой спирально изогнутый костный канал. Основание улитки обращено к внутреннему слуховому проходу. Внутри костного канала улитки проходит перепончатый улитковый проток, образующий, как и костная улитка, 2,5 завитка и имеющий внутри эндолимфу. Улитковый проток образован костной стенкой (снаружи) и двумя соединительнотканными мембранами — более упругой основной и более тонкой вестибулярной. Эти две мембраны делят костный канал улитки на три спиральных канала: верхний, средний и нижний. Средний канал является улитковым протоком, верхний — называется лестницей преддверия (вестибулярной лестницей), нижний — барабанной лестницей. И лестница преддверия, и барабанная лестница заполнены перилимфой. Верхний канал — лестница преддверия — берет начало возле овального окна, затем спирально проходит до вершины улитки, где через узкое отверстие переходит в нижний канал — барабанную лестницу. Барабанная лестница, также спирально изгибаясь, заканчивается у круглого отверстия, закрытого эластичной вторичной барабанной перепонкой.

Внутри заполненного эндолимфой улиткового протока, на его основной мембране, граничащей с барабанной лестницей, располагается воспринимающий аппарат — спиральный (кортиев) орган. Спиральный орган, простирающийся на все 2,5 завитка улитки, состоит из 3—4 рядов рецепторных (волосковых) клеток, общее число которых достигает 24 000. Каждая рецепторная клетка имеет от 30 до 120 тонких волосков — микроворсинок, которые свободно заканчиваются в эндолимфе. Над волосковыми клетками на всем протяжении улиткового протока расположена подвижная покровная мембрана, свободный край которой обращен внутрь протока, другой край прикреплен к основной мембране.

Восприятие звука. Звук, представляющий собой колебания воздуха в виде воздушных волн, попадает через ушную раковину в наружный слуховой проход и действует на барабанную перепонку.

При этом сила звука зависит от величины колебаний звуковых волн, которые воспринимаются барабанной перепонкой. Звук будет тем сильнее, чем больше величина колебаний звуковых волн и соответственно барабанной перепонки. Высота звука зависит от частоты колебаний звуковых волн. Большая частота колебаний в единицу времени будет восприниматься органом слуха в виде более высоких тонов (тонкие, высокие звуки голоса). Меньшая частота колебаний звуковых волн воспринимаются органом слуха в виде низких тонов (басистые, грубые звуки и голоса). Человеческое ухо воспринимает звуки в значительных пределах от 16 до 20 000 колебаний звуковых волн в секунду. Звуковые волны речи имеют колебания от 150 до 2500 колебаний в секунду. Чем старше человек, тем меньше колебаний звуковых волн улавливает его ухо. У старых людей ухо способно воспринимать не более 15 000—13000 колебаний в секунду.

Местонахождение, направление звуков человек способен определять при одновременной работе обоих ушей. Глухой на одно ухо должен приспосабливаться, чтобы уловить направление звука.

Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам, движения которых (стремени) вызывают вибрацию перепонки овального окна (рис. 99). Движения овального окна колеблют перилимфу в лестнице преддверия и в барабанной лестнице. Колебания перилимфы легко передаются эндолимфе в улитковом протоке. При движениях основной мембраны и эндолимфы микроворсинки (волоски) рецепторных клеток с определенной часто - той и силой касаются покровной мембраны. В результате чувствительные волосковые клетки приходят в состояние возбуждения — возникает рецепторный потенциал (нервный импульс), Рецепторные волосковые клетки механические воздействия трансформируют в нервный импульс. Слуховой нервный импульс с рецепторных клеток передается следующим нервным клеткам, тела которых располагаются в спиральном узле. Аксоны этих клеток образуют слуховую часть преддверно-улиткового нерва. Далее импульсы по волокнам слухового нерва поступают в мозг, вначале к подкорковым слуховым центрам — верхним бугоркам четверохолмия и латеральным коленчатым телам. На уровне подкорковых центров слуха замыкаются рефлекторные дуги, по которым реализуются подсознательные рефлексы (двигательные, секреторные) в ответ на различные слуховые воздействия. Осознанные восприятия звуков, высший их анализ и синтез происходят в корковом центре слухового анализатора, который находится в коре верхней височной извилины. Нервные слуховые импульсы, поступившие в нижние бугорки четверохолмия, передаются на один из экстрапирамидных путей — покрышечно-спинномозговой путь. Нервные импульсы по этому проводящему пути напраляются к двигательным ядрам передних рогов спинного мозга, а через них — к скелетным мышцам.

Рис. 99. Распространение звуковой волны (показано стрелками) в наружном среднем и внутреннем ухе:

1 — барабанная перепонка, 2 — молоточек, 3 — наковальня, 4 — стремя, 5 — круг, 6 — барабанная лестница, 7 — улитковый проток, 8 — лестница преддверия

Возрастные особенности органа слуха и равновесия

Ушная раковина у новорожденного уплощена, хрящ ее мягкий, покрывающая его кожа тонкая. Долька ушной раковины (мочка) имеет небольшие размеры. Наиболее быстро ушная раковина растет в течение первых 2 лет жизни ребенка и после 10 лет. В длину она растет быстрее, чем в ширину. Наружный слуховой проход у новорожденного узкий, длинный (около 15 мм), круто изогнут, имеет сужения на границе расширенных медиального и латерального его отделов. Стенки наружного слухового прохода хрящевые, за исключением барабанного кольца. Выстилающая наружный проход кожа тонкая, нежная. У ребенка 1 года длина наружного слухового прохода около 20 мм, у ребенка 5 лет — 22 мм.

Барабанная перепонка у новорожденного относительно велика. Ее высота равна 9 мм, ширина, как и у взрослого, — 8 мм. Наклонена барабанная перепонка у новорожденного сильнее, чем у взрослого. Угол, который она образует с нижней стенкой наружного слухового прохода, равен 35—40°.

Барабанная полость у новорожденного по размерам мало отличается от таковой у взрослого человека, однако она кажется узкой из-за утолщенной в этом возрасте слизистой оболочки. К моменту рождения в барабанной полости находится жидкость, которая с началом дыхания поступает через слуховую трубу в глотку и проглатывается. Стенки барабанной полости тонкие, особенно верхняя. Задняя стенка имеет широкое отверстие, ведущее в сосцевидную пещеру. Сосцевидные ячейки у новорожденного отсутствуют из-за слабого развития сосцевидного отростка. Слуховые косточки имеют размеры, близкие к таковым у взрослого человека. Слуховая труба у новорожденного прямая, широкая, короткая (17—21 мм). В течение первого года жизни ребенка слуховая труба растет медленно, на втором году быстрее. Длина слуховой трубы у ребенка 1 года равна 20 мм, 2 лет — 30 мм, 5 лет — 35 мм, у взрослого человека составляет 35—38 мм. Просвет слуховой трубы суживается постепенно: от 2,5 мм в 6 мес. до 2 мм в 2 года и до 1—2 мм у 6-летнего ребенка.

Внутреннее ухо у новорожденного развито хорошо, его размеры близки к таковым у взрослого человека. Костные стенки полукружных каналов тонкие, постепенно утолщаются за счет слияния ядер окостенения в пирамиде височной кости.

Нарушения развития рецепторного аппарата (спирального органа), недоразвитие слуховых косточек, препятствующее их движению, ведут к врожденной глухоте. Дефекты положения, формы и строения наружного уха (уродства), как правило, связаны с недоразвитием нижней челюсти (микрогнатия) или даже ее отсутствием (агнатия).

Вопросы для повторения и самоконтроля:

1. Опишите барабанную полость, находящиеся в ней органы. Назовите стенки барабанной полости.

2. Перечислите анатомические образования, относящиеся к внутреннему уху.

3. Расскажите, какие структуры внутреннего уха и каким образом воспринимают статические и динамические изменения положения тела,

4. Опишите строение улитки, ее лестниц и улиткового протока.

5. Расскажите о расположении и назначении перилимфы и эндолимфы.

6. По каким проводящим путям и к каким подкорковым и корковым центрам поступают нервные импульсы от вестибулярных и слуховых рецепторов внутреннего уха?