Слуховой анализатор: строение и функции уха человека

Ухо человека — один из самых важных органов, который не только позволяет слышать звуки, которые нас окружают, но и помогает сохранять равновесие.

Из каких частей состоит орган слуха человека

• Наружное ухо
• Среднее ухо
• Внутреннее ухо.

Наружное ухо

Наружное ухо – единственная внешне видимая часть органа слуха. Оно состоит из:

• Ушной раковины, которая собирает звуки и направляет их в наружный слуховой проход.
• Наружного слухового прохода, который предназначен для проведения звуковых колебаний от ушной раковины в барабанную полость среднего уха. Его длина у взрослых примерно 2,6 см. Так же поверхность наружного слухового прохода содержит сальные железы, которые выделяют ушную серу, защищающую ухо от микробов и бактерий.
• Барабанной перепонки, которая отделяет наружное ухо от среднего уха.

Среднее ухо

Среднее ухо – это заполненная воздухом полость за барабанной перепонкой. Она связана с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, которая выравнивает давление по обе стороны барабанной перепонки. Именно поэтому, если у человека закладывает уши, он рефлекторно начинает зевать или совершать глотательные движения. Так же в среднем ухе находятся самые маленькие кости скелета человека: молоточек, наковальня и стремечко. Они не только отвечают за передачу звуковых колебаний из наружного ухо во внутреннее, но и усиливают их.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо – наиболее сложный отдел слуха, который, в связи с его замысловатой формой, называют так же лабиринтом. Оно состоит из:

• Преддверия и полукружных каналов, которые отвечают за чувство равновесия и положения тела в пространстве.
• Улитки, заполненной жидкостью. Именно сюда в виде вибрации попадают звуковые колебания. Внутри улитки находится кортиев орган, который непосредственно отвечает за слух. Он содержит около 30000 волосковых клеток, которые улавливают звуковые колебания и передают сигнал к слуховой зоне коры головного мозга. Интересно, что каждая из волосковых клеток реагирует на определенную звуковую чистоту, именно поэтому, при их гибели происходит нарушение слуха и человек перестает слышать звуки той частоты, за которую отвечала погибшая клетка.

Слуховые проводящие пути

Слуховые проводящие пути – это совокупность нервных волокон, отвечающих за передачу нервных импульсов от улитки к слуховым центрам, которые расположены в височных долях головного мозга. Именно там происходит обработка и анализ комплексных звуков, к примеру, речи. Скорость передачи слухового сигнала от наружного уха к центрам мозга примерно 10 милисекунд.

Восприятие звука

Ухо последовательно преобразует звуки в механические колебания барабанной перепонки и слуховых косточек, затем в колебания жидкости в улитке и, наконец, в электрические импульсы, которые по проводящим путям центральной слуховой системы передаются в височные доли мозга для распознавания и обработки.

Получая нервные импульсы, мозг не только преобразует их в звук, но и получает дополнительную, важную для нас информацию. Так мы различаем высоту и громкость звука и интервал времени между моментами улавливания звука правым и левым ухом, что позволяет нам определять направление, по которому приходит звук. При этом мозг анализирует не только информацию, полученную от каждого уха в отдельности, но и объединяет ее в единое ощущение.

Кроме того в нашем мозгу хранятся так называемые «шаблоны» знакомых нам звуков, что помогает мозгу быстрее отличить их от незнакомых. При снижении слуха мозг получает искаженную информацию, звуки становятся более тихими и это приводит к ошибкам в их интерпретации. Такие же проблемы могут возникать в результате старения, травм головы и неврологических болезнях. Это доказывает лишь одно: для хорошего слуха важна работа не только органа слуха, но и мозга!

Диапазон человеческого восприятия звуковых колебаний 16 Гц – 20 кГц. В детском возрасте можно слышать звуки частотой до 22 кГц, а в старости – не больше 15 кГц.

Орган слуха (ухо) состоит из двух частей: периферической и центральной. Периферическая часть заключает в себе звукопроводящий (наружное и среднее ухо) и звуковоспринимающий (внутреннее ухо) аппараты; центральная представлена нервными волокнами, образующими проводящие пути, которые заканчиваются в коре головного мозга, в височных долях.

Наружное ухо

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. У новорожденных и маленьких детей слуховой проход короткий и щелевидно сужается по направлению к барабанной перепонке. Границей наружного и среднего уха является барабанная перепонка. У ребенка до двух месяцев она значительно толще и занимает почти горизонтальное положение.

Среднее ухо

Среднее ухо залегает в толще височной кости и состоит из трех сообщающихся частей:

• барабанной полости,
• слуховой (евстахиевой) трубы, соединяющей барабанную полость с носоглоткой,
• пещеры с окружающими ее клетками сосцевидного отростка.

Барабанная полость содержит цепь слуховых косточек (молоточек, наковальня, стремя), позволяющих осуществлять передачу звуковых колебаний с барабанной перепонки внутреннему уху.

Важнейшим элементом среднего уха является евстахиева (слуховая) труба, соединяющая барабанную полость с внешней средой. Ее устье открывается в носоглотку на боковых стенках, на уровне твердого неба. В покое глоточное устье слуховой трубы закрыто и открывается только при совершении сосательных и глотательных движений.

У новорожденных и детей раннего возраста слуховая труба короткая и широкая, что повышает риск попадания инфекции из носоглотки в среднее ухо.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо (или лабиринт) залегает в глубине височной кости. Лабиринт состоит из улитки и полукружных каналов, содержащих в себе звуковоспринимающий аппарат и нервные клетки-рецепторы вестибулярного анализатора. Вестибулярный анализатор контролирует равновесие, положение тела в пространстве и мышечный тонус. В связи с анатомической общностью этих двух систем поражение внутреннего уха может вызывать, помимо снижения слуха, расстройство вестибулярных функций. Основным признаком таких расстройств является головокружение, тошнота, рвота.

Ухо является одним из органов чувств, с помощью которого человек получает очень важную информацию из внешнего мира. Оно выполняет две функции: слуховую и вестибулярную (функцию ориентирования организма и поддержания равновесия тела в пространстве). В соответствии с этим, в ухе находятся конечные отделы двух анализаторов: слухового и вестибулярного. Слуховой анализатор – это анализатор, который позволяет проводить анализ сигнала на расстоянии. Что раздражает слуховой анализатор? Конечно же – звук.

Раздражение слухового анализатора имеет свои закономерности:

1. Слуховой диапазон человеческого уха. Если число колебаний окружающей среды выше 16 в секунду, то здоровый человек воспринимает эти колебания как звук. Если они превышают число 20 тыс. в секунду, то человек их слышать перестает.

2. Переменная чувствительность к звукам разной частоты. Наибольшая чувствительность органа слуха человека к звукам частотой 1000 – 3000 в секунду.

3. Человеческое ухо способно различать абсолютную высоту звука, определять интервалы и направление источника звука. Периферический отдел, проводящий путь, корковый конец – это составляющие слухового анализатора. В свою очередь периферический отдел делится на 2 аппарата: звукопроводящий и звуковоспринимающий.

К звукопроводящему аппарату относят:

• внешнее ухо;
• среднее ухо;
• пери- и эндолимфатические пространства внутреннего уха;
• базилярную пластинку;
• присинковую мембрану улитки.

Доставка звука к рецептору – главная задача звукопроводящего аппарата. Звуковоспринимающий аппарат представлен периферическим рецепторным органом – спиральным органом. Звуковоспринимающий аппарат трансформирует механические колебания в процесс нервного возбуждения. Теперь рассмотрим подробнее функции ушей и отдельных его частей.

Функции наружного уха:

• сбор звуков.

Ушная раковина собирает и направляет звуковые волны к слуховому проходу.

• проводящая.

Наружный слуховой канал проводит звуковые колебания к среднему уху.

• защитная.

В наружном слуховом проходе железами производится ушная сера, которая защищает ухо от негативного внешнего воздействия и микроорганизмов.

Функции среднего уха

Среднее ухо – это полость, которая от наружного уха отделяется барабанной перепонкой. Строение среднего уха состоит из системы слуховых косточек: молоточек, наковальня, стремя. В среднее ухо открывается отверстие евстахиевой трубы, которая обеспечивает соединение среднего уха с окружающей средой через носоглотку. Именно это выравнивает давление давление на барабанную перепонку с двух сторон: извне и со стороны среднего уха.

Отверстия евстахиевых труб открываются при глотании, жевании, зевоте. Именно поэтому на самолетах при подъеме на большую высоту советуют пить воду небольшими глотками, или сосать кислые конфеты, которые вызывают выделение слюны. При ее глотании возникает выравнивания давления, исключая болевые раздражения в области барабанных перепонок.

Функции евстахиевой трубы:

• вентиляционная
• дренажная (способствует оттоку жидкости из полости среднего уха)
• защитная

Функции среднего уха представляют собой по сути функции слуховых косточек:

• звукопроводящая.

Заключается в проведении звуковых колебаний от наружного уха к внутреннему.

• трансформационная.

Слуховые косточки изменяют звуковые колебания таким образом, что их амплитуда уменьшается, а интенсивность увеличивается. В целом интенсивность звука в среднем ухе увеличивается в 22 раза, или на 39,7 дБ.

• защитная.

Эту функцию выполняют мышцы среднего уха. В случае большой интенсивности звука они рефлекторно резко сокращаются. Это приводит к торможению колебания барабанной перепонки и слуховых косточек и, соответственно, к уменьшению звукового давления, что передается к перилимфе.

Функции внутреннего уха

Строение внутреннего уха включает в себя преддверие, улитку, полукружные каналы и слуховые нервы. Вся эта система обеспечивает передачу звуковой информации из уха к мозгу. Таким образом, основная функция внутреннего уха – звуковоспринимающая. Существуют два пути проведения звуков в лабиринт:

• воздушная проводимость

через наружный слуховой проход, барабанную перепонку и цепь слуховых косточек

• тканевая проводимость

непосредственно через ткани черепа

Ухо — орган слуха и равновесия позвоночных животных и человека. Ухо — периферическая часть слухового анализатора.

В анатомическом отношении в ухе человека различают три отдела.

• наружное ухо, состоящее изушной раковины и наружного слухового прохода;
• среднее ухо, составленное барабанной полостью и имеющее придатки — евстахиеву трубу и ячейки сосцевидного отростка;
• внутреннее ухо (лабиринт), состоящее из улитки (часть слуховая), преддверия и полукружных каналов (орган равновесия).

Если присоединить к этому слуховой нерв от периферии до коры височных долей головного мозга, то весь комплекс будет называться слуховым анализатором.

Ушная раковина человека состоит из остова — хряша, покрытого надхрящницей и кожей. Поверхность раковины имеет ряд вдавлений и возвышений. Мышцы ушной раковины у человека служат для поддержания ушной раковины в ее нормальном положении. Наружный слуховой проход представляет собой слепую трубку (длиной около 2.5см), несколько изогнутую, замкнутую па внутреннем своем конце барабанной перепонкой. У взрос­лого человека наружная треть слухового прохода приходится на долю хрящевой части, а внутренние две трети — костной, входящей в состав височной кости. Стенки наружного слухового прохода выст­ланы кожей, которая в хрящевом его отделе и началь­ной части костного имеет волосы и железы, выделя­ющие вязкий секрет (ушную серу), а также сальные железы.

Барабанная перепонка у взрослого (10 мм в вышину и 9 мм в ширину) полностью изо­лирует наружное ухо от сред­него, то есть от барабанной по­лости. В барабанную перепонку вращена рукоятка молоточка — часть одной из слуховых косточек.

Барабанная полость взрослого имеет объем около 1 см^; выстла­на слизистой оболочкой; верхняя костная стенка ее граничит с полостью черепа, передняя в нижнем отделе переходит в евстахиеву трубу, задняя в верхнем отделе — в углубление, соединяющее барабанную полость с полостью (пещерой) сосце­видного отростка. Барабанная полость содержит воздух. В ней находятся слуховые косточки (моло­точек, наковальня, стремечко), соединенные суста­вами, а также две мышцы (стременная и натяги­вающая барабанную перепонку) и связки.

На вну­тренней стенке имеют­ся два отверстия; одно из них овальное, закрыто пластинкой стремени, края кото­рой прикреплены к костной раме волок­нистой тканью, допускающей подвижность стремени; другое — круглое, затянуто перепонкой (т. наз. вторичной барабанной).

Евстахиева труба соединяет барабан­ную полость с носоглоткой. Она находится обычно в спавшемся состоянии, при глотании труба откры­вается и через нее проходит воздух в барабанную полость.

Позади барабанной полости и наружного слухового прохода находятся ячейки сосцевидного отростка височной кости, сообщающиеся со средним ухом, в норме наполненные воздухом. При гнойном воспалении барабанной полости (отит) воспалительный процесс может перейти на ячейки сосцевидного отростка (мастоидит). Устройство внутреннего уха очень сложно, поэтому оно и называется лабиринтом.

В нем различают слуховую часть (улитку), которая имеет форму мор­ской улитки и образует 2 1/2 завитка, и так называемую вести­булярную часть, состоящую из цистерны, или пред­дверия, и трех полукружных каналов, находящихся в трех различных плоскостях. Внутри костного лабиринта заложен перепончатый, выполненный прозрачной жидкостью. Поперек просвета завитка улитки проходит пластинка, способная колебаться, а на ней расположен улитковый, или кортиев орган, содержащий слуховые клетки,— воспринимающая звук часть слухового анализа­тора.

Физиология слуха

В функциональном отношении уха можно разде­лить на две части:

• звукопроводящую (раковина, наружный слуховой проход, барабанная перепонка и барабанная полость, лабиринтная жидкость) и
• звуковоспринимающую (слуховые клетки, окон­чания слухового нерва); к звуковоспринимающему аппарату относится и весь слуховой нерв, централь­ные проводники и часть коры головного мозга. Пол­ное поражение звуковоспринимающего аппарата ведет к полной потере слуха на данное уха— глу­хоте, а одного звукопроводящего — лишь к частич­ной (тугоухости).

Ушная раковина в физиологии слуха у человека не играет большой роли, хотя она, видимо, помо­гает ориентации относительно источника звука в пространстве. Наружный слуховой проход является тем основным каналом, по которому идет звук, переда­ваемый через воздух при так наз. воздушной прово­димости; ее может нарушить герметическая заку­порка (напр., серной пробкой) просвета. В таких случаях звук передается лабиринту главным образом через кости черепа (т. наз. костная передача звука).

Барабанная перепонка, герметически отделяя среднее ухо (барабанную полость) от внешнего мира, защищает его от содержащихся в атмосферном воз­духе бактерий, а также и от охлаждения. В физио­логии слуха барабанная перепонка (так же как и вся связанная с ней слуховая цепь) имеет большое значение для передачи низких, т. е. басовых, зву­ков; при разрушении перепонки или слуховых ко­сточек низкие звуки воспринимаются плохо или же совсем не воспринимаются, средние и высокие слы­шатся удовлетворительно.

Воздух, содержащийся в барабанной полости, способствует подвижности цепи слуховых косточек п, кроме того, он сам по себе тоже проводит звук средних и низких тонов непосредственно пластинке стремени, а может быть и вторичной перепонке круглого окна. Мышцы в барабанной полости служат для регулирования натяжения барабанной перепонки и цепи слуховых косточек (приспособление к звукам различного характера) в зависимости от силы звука. Роль овального окна заключается в основной передаче звуковых колебаний лабиринту (его жидкости).

Известную роль в передаче звука играет и сама внутренняя (лабиринтная) стенка среднего уха (ба­рабанной полости).

Через евстахиеву трубу постоян­но возобновляется воздух барабанной полости, чем в ней поддерживается атмосферное давление окружа­ющей среды; воздух этот подвергается постепенному рассасыванию. Кроме того, труба служит для выведения из барабанной полости в носоглотку тех или иных вредных веществ — скопившегося отде­ляемого, случайно попавшей инфекции и т. д. При открытом рте часть звуковых волн достигает барабанной полости по трубе; этим объясняется то, что некоторые тугоухие для того, чтобы лучше слышать, открывают рот.

Громадное значение в физиологии слуха имеет лабиринт. Звуковые волны, идущие через овальное окно и иными путями, передают колебания лабиринтной жидкости преддверия, которая в свою очередь передает их жидкости улитки. Звуковые волны, проходящие через лабиринтную жидкость, вызывают ее колебание, что и раздражает окончания волосков соответствующих слуховых клеток. Это раздражение, передаваясь коре головного вызывает слуховое ощущение.

Преддверие и полукружные каналы уха представляют собой орган чувств, воспринимающий изменения положения головы и тела в пространстве, а также направления движения тела. В результате вращения головы или перемещения всего тела движение жидкости в полукружных каналах, расположенных в трех взаимно-перпендикулярны! плоскостях, отклоняет волоски чувствительных клеток в полукружных каналах и этим вызывает раздражения нервных окончаний; эти раздражения  передаются в нервные центры, расположенные в продолговатом мозгу, вызывая рефлексы.

Сильные раздражения преддверия и полукружных каналов вестибулярного аппарата (напр., при вращении тела, качке на судах или самолете) вызывают чувство головокружения, побледнение, выступание пота, тошноту, рвоту. Исследование вестибулярного аппарата имеет большое значение при отборе летную и морскую службы.

Частые вопросы

Каково строение уха человека и какие функции выполняют его основные части?

Ухо человека состоит из трех основных частей: внешнего уха, среднего уха и внутреннего уха. Внешнее ухо собирает звуковые волны и направляет их внутрь уха. Среднее ухо содержит барабанную перепонку и тремя слуховыми косточками, которые передают звуковые колебания во внутреннее ухо. Внутреннее ухо содержит коклею, которая преобразует звуковые сигналы в нервные импульсы, а также полукружные каналы, отвечающие за равновесие.

Как происходит преобразование звуковых сигналов в нервные импульсы в ухе человека?

Процесс преобразования звуковых сигналов в нервные импульсы происходит в коклее, которая содержит специальные рецепторные клетки. Когда звуковые волны достигают коклеи, они вызывают колебания в жидкости, что стимулирует рецепторные клетки. Рецепторные клетки затем преобразуют эту стимуляцию в нервные импульсы, которые передаются в мозг через слуховой нерв.

Какую роль играют полукружные каналы в ухе человека?

Полукружные каналы в ухе человека отвечают за равновесие и координацию движений. Они содержат жидкость и рецепторные клетки, которые реагируют на изменения положения головы. Эта информация передается в мозг, где обрабатывается для поддержания равновесия и координации движений.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Изучите строение уха человека, включая наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо, чтобы понять, как звуки передаются и обрабатываются в органе слуха.

СОВЕТ №2

Изучите функции каждой части уха, включая роль барабанной перепонки, слухового нерва и органов равновесия, чтобы понять, как происходит преобразование звуковых волн в нервные импульсы.