Анатомическое строение и возрастные особенности органа слуха

Тема 2. Модуль 2.   Анатомическое строение и возрастные особенности органа слуха        (1 час)

Краткие сведения из сравнительной анатомии и эмбриологии.Строение, функции наружного уха и его возрастные особенности. Строение, функции среднего уха и его возрастные особенности.  Строение, функции внутреннего уха и его возрастные особенности.  Строение и функции проводникового отдела слухового анализатора. Строение и функции центрального отдела слухового анализатора.

Основные понятия: наружное ухо, внутреннее ухо, среднее ухо, евстахиева труба, кортиев орган, эндолимфа, пепелимфа, перекресток слуховых путей, бинауральный слух, корковый отдел анализатора, принцип гетерохронии, звуковысотный слух, фонематический слух.

Орган слуха относится к числу тех рецепторных (воспринимаю­щих) аппаратов, при помощи которых осуществляются связь и урав­новешивание организма животного и человека с внешней средой. Эти аппараты носят название анализаторов.

Краткие сведения из сравнительной анатомии и эмбриологии

Очень сложный по строению и функции слуховой анализатор человека произошел из очень просто устроенных образований у низ­ших животных. Эти образования, имеющие различную форму, описаны под названиями «слуховых щупальцев» (у медуз), «слуховых ямок» (у кольчатых червей), «слуховых пу­зырьков» (у головоногих моллюсков и некоторых ракообразных). Примером такого примитивного органа может служить слуховой пузырек головоно­гого моллюска — осьминога (рис. 1). Этот перепончатый пузырек располо­жен в круглой пещерке, в толще хря­щевого черепа. Стенка пузырька вы­стлана эпителием, который в двух мес­тах дифференцируется в чувствующие клетки. К этим клеткам подходят окончания соответствующего нерва, выходящего из головного мозга.

Слуховые пузырьки, считавшиеся ранее слуховыми органами, на самом деле являются органами равновесия. Из беспозвоночных жи­вотных только насекомые обладают своеобразными слуховыми ор­ганами в виде так называемых тимпанальных органов, имеющих вид особых перепонок, расположенных на конечностях насекомого; под перепонкой находится валик, состоящий из чувствительных клеток, воспринимающих звуковые колебания.

У позвоночных животных слуховой аппарат расположен в пере­пончатом лабиринте,  который является одновременно и органом равновесия. Наиболее просто устроен

 лабиринт у рыб. Он развива­ется из наружного зародышевого листка (эктодермы) задней части головы. Здесь образуется вдавление в виде ямки, из которой разви­вается слуховой пузырек. Вначале слуховой пузырек сообщается с наружной поверхностью, затем он полностью отшнуровывается (рис. 2) и из него образуются три перепончатых полукружных ка­нала, расположенных во взаимно пер­пендикулярных плоскостях, и два  ме­шочка — овальный и круглый (рис. 3). В нижнем отделе круглого мешочка об­разуется полый выступ (лагена), из ко­торого у млекопитающих развивается спиральный канал улитки. Усложне­ние строения слухового аппарата у по­звоночных животных проходит не только по линии дифференциации раз­личных отделов лабиринта, но и по ли­нии развития добавочных частей, служащих для передачи звуковых коле­баний. Эти добавочные части обособля­ются в виде среднего уха, а затем, у выс­ших позвоночных, — и наружного уха.  У человека зачаток слухового орга­на образуется на четвертой неделе раз­вития зародыша в виде двух симмет­ричных углублений эктодермы. Эти уг­лубления постепенно становятся шаро­образными и отделяются от наружной поверхности, превращаясь в слуховые пузырьки. В дальнейшем происходит дифференциация верхнего и нижнего отделов пузырьков: из верхнего отде­ла образуются зачатки полукружных каналов, а из нижнего — зачаток кана­ла улитки. Параллельно с развитием внутреннего уха (лабиринта) происхо­дит развитие зачатков среднего и на­ружного уха. В то время как внутреннее ухо образуется из наруж­ного зародышевого листка (эктодерма), среднее и наружное ухо раз­виваются из 1-й жаберной щели и ограничивающих ее 1-й и 2-й жа­берных дуг.

Рекомендуемые материалы

Строение, функции наружного уха и его возрастные особенности. Периферический отдел слухового анализатора.

Периферический отдел слухового анализатора, или собственно ухо, в анатомическом отношении состоит из трех частей: наружно­го, среднего и внутреннего уха (рис. 4). Наружное ухо состоит из ушной раковины (рис. 5) и наруж­ного слухового прохода. Ушная раковина представляет собой во­ронкообразную хрящевую пластинку, покрытую кожей и пере­ходящую непосредственно в наружный слуховой проход. Ниж­няя часть ушной раковины, или мочка, лишена хряща. Впереди наружного слухового прохода расположен выступ ушной рако­вины — козелок. Наружный слуховой проход состоит из хряще­вой (наружной) и костной (внутренней) частей. Общая длина наружного слухового прохода у взрослых около 2,5 см. На месте перехода хрящевой части в костную наружный слуховой проход образует изгиб. Для выпрямления оси наружного слухового про­хода приходится при его осмотре оттягивать ушную раковину у взрослых и у детей старшего возраста кзади - кверху, а у маленьких детей — кзади - книзу.

Рис. 3. Строение органа слуха:

/ — хрящ ушной раковины; 2 — наружный слуховой проход; 3 — барабанная  перепонка;

4 — слуховая труба;  5 — слуховые косточки; 6 — лабиринт;

7 — внутренняя поверхность барабанной перепонки; 8 — молоточек;

9 — наковальня; 10 — стремя; 11 — полукружные каналы; 12 — преддверье;

13 — улитка; 14 ~ преддверный нерв; 15 — улитковый нерв

На всем своем протяжении наружный слу­ховой проход покрыт кожей. Кожа, выстилаю­щая хрящевую часть, снабжена волосками и со­держит железы — сальные и выделяющие уш­ную серу. Ширина просвета наружного слухо­вого прохода не везде одинакова: он сужается в начале костной части и вторично — в месте прикрепления барабанной перепонки. У ма­леньких детей наружный слуховой проход ко­роче, чем у старших детей и взрослых, вследствие того, что костная его часть еще не успела развиться, и пред­ставлена лишь костным кольцом, в котором укреплена бара­банная перепонка. Просвет наружного слухового прохода у но­ворожденных и маленьких детей представляется щелевидным, По мере роста ребенка просвет слухового прохода из щелевидного постепенно становится овальным.

Барабанная перепонка отделяет наружный слуховой проход от среднего уха и представляет собой тонкую упругую пластинку, по­крытую со стороны слухового прохода тонким наружным слоем ко­жи (эпидермисом), а со стороны среднего уха — слизистой обо­лочкой.

Барабанная перепонка имеет округло-овальную форму с наи­большим поперечником около 10 мм и наименьшим — 8,5 мм, тол­щину — около 0,1 мм. Она расположена под углом к оси наружного слухового прохода и втянута в сторону среднего уха, образуя подо­бие очень плоского конуса.

Величина барабанной перепонки с возрастом изменяется очень незначительно: у новорожденного она имеет почти те же размеры, что и у взрослого. Положение барабанной перепонки по мере раз­вития ребенка подвергается заметным изменениям. У ребенка в воз­расте до двух месяцев она расположена почти горизонтально, явля­ясь как бы продолжением верхней стенки наружного слухового про­хода и образуя с горизонтальной плоскостью угол всего лишь в 10— 20°. У детей старшего возраста угол наклона к горизонтали достига­ет 40—45°.

Большая часть барабанной перепонки вставлена, как часовое стекло, в особый костный желобок, находящийся в глубине слухо­вого прохода, и называется натянутой в отличие от меньшей, пе­редне-верхней части барабанной перепонки, которая прикреплена в том месте, где костный желобок прерывается. Эта часть барабан­ной перепонки называется расслабленной или шрапнеллевой пере­понкой. Натянутая часть барабанной перепонки состоит из трех сло­ев: 1) наружного, обращенного к слуховому проходу, состоящего из эпидермиса; 2) среднего, состоящего из циркулярных (круговых) и радиарных (лучевых) фиброзных волокон; 3) внутреннего, образо­ванного слизистой оболочкой. Циркулярные и радиарные волокна фиброзного слоя барабанной перепонки переплетаются между со­бой, что придает особую прочность ее натянутой части. При по­степенном повышении воздушного давления она может выдержи­вать его до двух атмосфер (атм.), что составляет в современном из­мерении 200 000 паскалей, поскольку 1 атм.=10⁵ паскалей (Па), т. е. 100 000 паскалей. В шрапнеллевой перепонке фиброзный слой от­сутствует. Нормальная барабанная перепонка представляется при осмотре* в виде ок­ругло-овальной пластинки. Основной тон окраски барабанной перепонки — жемчужно-серый (рис. 6). На этом общем фоне выделяются следующие опознава­тельные пункты (рис. 7). В передне-верх­ней части барабанной перепонки вы­пячивается в виде желтовато-белой точки короткий отросток молоточка. Кпереди и кзади от него отходят серовато-белые полоски — это передняя и задняя склад­ки, которые отделяют натянутую часть ба­рабанной перепонки от расслабленной (шрапнеллевой). Книзу и кзади от корот­кого отростка тянется, резко выделяясь в виде острого гребешка, рукоятка моло­точка; своим расширенным концом она доходит до центра барабанной перепон­ки, называемого пупком. Книзу и кпере­ди от пупка отходит блестящий световой рефлекс, имеющий форму узкого тре­угольника, вершина которого обращена к пупку, а основание — к передненижне­му краю барабанной перепонки.

Этот рефлекс образуется вследствие отраже­ния световых лучей от вогнутой поверх­ности барабанной перепонки.

Для обозначения изменений, возни­кающих на барабанной перепонке, ее делят условно на четыре части посредст­вом двух мысленно проведенных линий (рис. 8): одна из них проходит вдоль ру­коятки молоточка и доходит до края ба­рабанной перепонки; другая пересекает первую под прямым углом на уровне пуп­ка. Этими двумя линиями барабанная пе­репонка разделяется на четыре сектора, или квадранта: передневерхний, передненижний, задневерхний и задненижний.

Осмотр наружного слухового прохода и барабанной перепонки, или ото­скопия, производится при помощи ушной воронки, которая вводится в слу­ховой проход и служит для направления пучка света, отраженного от лобного рефлектора (вогнутого зеркала, укрепленного на лбу исследующего).       

Строение, функции среднего уха и его возрастные особенности.                   

 Среднее ухо представляет собой систему воздухоносных полостей в толще височной кости и состоит из ба­рабанной полости, слуховой трубы и сосцевидного отростка с его костными ячейками (рис. 9).

Барабанная полость является цен­тральной частью этой системы и пред­ставляет собой узкое пространство в толще височной кости объемом около 1 см³. В барабанной полости различают шесть стенок. Наружной стенкой на большей части ее протяжения являет­ся барабанная перепонка. Остальные стенки — костные. Внутренняя стенка отделяет барабанную полость от внут­реннего уха. В этой стенке есть два от­верстия, называемые окнами: овальное, или окно преддверия (длинный диа­метр 3—4 мм) и круглое, или окно улит­ки (диаметр 1—2 мм). В овальное окно вставлена, как в рамку, подножная пла­стинка стремени, прикрепленная к кра­ям овального окна посредством коль­цевидной связки. Круглое окно затяну­то эластичной тонкой перепонкой, ко­торая носит название вторичной бара­банной перепонки. Верхняя стенка, или крыша барабанной полости, отделяет

барабанную полость от полости черепа. Нижняя стенка граничит с крупным кровеносным сосудом — луковицей яремной вены. В задней стенке внизу имеется отверстие, соединяющее барабанную по­лость с пещерой сосцевидного отростка.

Верхняя и нижняя стенки барабанной полости часто бывают очень тонкими, а нередко, особенно в раннем детском возрасте, в этих стенках бывают отверстия. Тогда слизистая оболочка барабан­ной полости прилегает непосредственно к мозговой оболочке или к луковице яремной вены, что представляет значительную опасность в смысле возможного перехода воспалительного процесса из бара­банной полости на мозговые оболочки или на стенки яремной вены. В толще внутренней и задней стенок барабанной полости находится канал ли­цевого нерва. Благодаря тесной анато­мической близости между этим каналом и барабанной полостью лицевой нерв может быть вовлечен в воспалительный процесс, развивающийся в среднем ухе, а при опе­рациях на среднем ухе возникает опас­ность ранения лицевого нерва.

В барабанной полости помещается цепь слуховых косточек (рис. 10), состоящая из молоточка, наковальни и стремени. Моло­точек имеет головку, рукоятку и два отрост­ка (короткий и длинный).

Наковальня со­стоит из тела, короткого и длинного отрост­ков. Стремя состоит из двух дужек, головки и подножной пластинки. Рукоятка молоточка вращена в фиброзный слой барабанной перепон­ки, причем нижний конец рукоятки образует в центре барабанной пе­репонки выступ — пупок, а короткий отросток образует выпячивание в передне-верхней части. Эти выступы определяют тот характерный вид, который имеет барабанная перепонка при осмотре. Головка мо­лоточка сочленяется с телом наковальни, а она своим длинным отрост­ком сочленяется с головкой стремени. Подножная пластинка стреме­ни, как было сказано, входит в овальное окно, соединяющее среднее ухо с внутренним. Определенное напряжение барабанной перепонки и цепи слуховых косточек обеспечивается двумя мышцами — натяги­вающей барабанную перепонку и стремянной. Первая из них прикре­пляется к рукоятке молоточка, а вторая — к головке стремени.

Слуховая, или евстахиева, труба представляет собой канал дли­ной (у взрослых) 3,5 см, соединяющий барабанную полость с носо­глоткой. Барабанное устье евстахиевой трубы расположено в перед­ней стенке барабанной полости, а носоглоточное — в боковой стен­ке носоглотки. Та часть евстахиевой трубы, которая прилежит к бара­банной полости, является костной, а часть, обращенная к носоглот­ке, имеет хрящевые стенки. Вся евстахиева труба выстлана мерца­тельным эпителием: движение его волосков направлено в сторону носоглотки. Стенки хрящевой части евстахиевой трубы, обычно со­прикасающиеся между собой, в момент глотания (благодаря сокра­щению глоточных мышц) расходятся, пропуская воздух из носоглот­ки в барабанную полость. У маленьких детей евстахиева труба ко­роче и просвет ее шире, чем у детей старшего возраста и у взрослых.

Сосцевидный отросток представляет собой костное образование, похожее по форме на сосок, откуда и произошло его название. Это отросток височной кости, расположенный позади ушной раковины. В толще сосцевидного отростка находятся ячейки, сообщающиеся друг с другом посредством узких щелей. Форма, величина и число этих ячеек очень изменчивы, но одна из них, самая крупная, нося­щая название пещеры (антрум), имеется постоянно. Пещера сооб­щается с барабанной полостью через отверстие в задней стенке по­следней. Пещера отделяется от полости черепа костной пластинкой, иногда очень тонкой. Ячейки сосцевидного отростка доходят ино­гда до большой венозной пазухи мозга (поперечного синуса) и от­деляются от нее также лишь тонким слоем кости.

У детей приблизительно до двух лет сосцевидный отросток еще не развит и выглядит как костный бугорок. Однако пещера сущест­вует уже у новорожденного ребенка.

Все полости среднего уха (барабанная полость, евстахиева труба и ячейки сосцевидного отростка) наполнены воздухом, а стенки их выстланы тончайшей слизистой оболочкой, являющейся продолже­нием слизистой оболочки носоглотки. Обмен воздуха в среднем ухе происходит через евстахиеву трубу: при глотательных движениях воздух из носоглотки поступает в евстахиеву трубу, а оттуда — в барабанную полость и отчасти в ячейки сосцевидного отростка.

Строение, функции внутреннего уха и его возрастные особенности.

Внутреннее ухо, или ушной лабиринт, представляет собой сис­тему каналов и полостей в толще височной кости.

 Эта система со­стоит из преддверия, полукружных каналов и улитки (см. рис. 4).

Различают костный (рис. 11) и перепончатый лабиринты, причем костный лабиринт является как бы футляром для перепончатого. Перепончатый лабиринт наполнен особой жидкостью — эндолимфой, а пространство между перепончатым и костным лабиринтами также заполнено жидкостью — перилимфой.

       Преддверие составляет центральную часть лабиринта и состоит из двух перепончатых мешочков: переднего (круглого) и заднего (овального). Передний мешочек сообщается с улиткой, а задний — с полукружными каналами.

     Полукружных каналов три: верхний, задний и наружный. Они рас­положены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Один из кон­цов каждого канала гладкий, а другой имеет расширение — ампулу. Преддверие и полукружные каналы образуют так называемый вести­булярный аппарат и являются пери­ферическим отделом пространственного анализатора, или органа рав­новесия. В преддверии и полукружных каналах располагаются груп­пы специфических нервных клеток, образующих концевой аппарат, или рецептор, вестибулярного нерва. В мешочках преддверия таким рецептором является отолитовый аппарат, т. е. концевые нервные клет­ки, прикрытые перепонкой, содержащей особые кристаллы — отоли­ты. В полукружных каналах рецептор состоит из специфических волосковых нервных клеток, образующих в ампуле каждого из каналов особый гребешок. Прямолинейные движения вызывают смещение ото­литов в мешочках преддверия, а вращательные (угловые) движения сопровождаются перемещением эндолимфы в полукружных каналах и влекут за собой раздражение чувствительных волосковых клеток в ампулярных гребешках. Раздражения концевого аппарата передают­ся по волокнам вестибулярного нерва в центральную нервную систе­му.

В ответ на них возникают рефлекторные реакции, которые спо­собствуют сохранению равновесия. Одной из таких рефлекторных ре­акций является лабиринтный нистагм, т. е. ритмические движения глазных яблок, состоящие из двух компонентов — быстрого отведе­ния и медленного возвращения в первоначальное положение. Направ­ление нистагма определяется по его быстрому компоненту.

Улитка представляет собой спираль­ный костный канал, идущий вокруг ко­стной колонки и образующий 2*/₂ завит­ка (основной, средний и верхний), причем каждый последующий завиток меньше предыдущего, так что улитка действительно напоминает по своей форме раковину садовой улитки. Канал улитки имеет длину около 22 мм.

По всей своей длине костный канал улитки разделен на два этажа, называе­мых лестницами. Границей между ни­ми служит спиральный костный гре­бень (рис. 12) и отходящая от края этого гребня эластичная перепонка — основная мембрана (рис. 13). Верх­ний этаж носит название преддверной лестницы (которая ведет в преддверие), а оно сообщается с барабанной полостью через оваль­ное окно. Нижний этаж — барабанная лестница, которая сообщает­ся

Рис. 12. Поперечный разрез через один из завитков улитки:

1 — основная мембрана; 2  -  волокна слухового нерва;

3— костная стенка улитки; 4 — слуховые (волосковые)

клетки; 5 — поддерживающие клетки;

6— покровная мембрана; 7 — рейснерова мембрана;

п — преддверная лестница;

Б — барабанная лестница; У — улитковый ход

непосредственно с барабанной полостью через круглое окно. У верхушки улитки преддверная и барабанная лестницы соединя­ются между собой через узкое отверстие. Преддверная лестница раз­делена посредством тонкой перепончатой перегородки, так называе­мой рейснеровой мембраны, на два канала: собственно преддверную лестницу и перепончатый канал улитки, или улитковый ход. Улит­ковый ход наполнен эндолимфой, преддверная и барабанная лест­ницы — перилимфой.

В улитковом ходе расположен кортиев (спиральный) орган. Ос­новной его функциональной частью являются слуховые клетки, за­канчивающиеся чувствительными волосками и потому называемые также волосковыми клетками. Эти клетки расположены в несколь­ко рядов и представляют собой специфический концевой аппарат слухового анализатора, или слуховой рецептор. Слуховых клеток насчитывается свыше 20 000. Кроме слуховых клеток, в состав кортиева органа входит поддерживающий аппарат, состоящий из не­скольких рядов опорных клеток. Над кортиевым органом и на очень близком расстоянии от него расположена особая перепонка, так на­зываемая покровная, или кортиева, мембрана. Согласно новейшим данным, имеется прямая связь между по­кровной мембраной и волосковыми слуховыми клетками. Покров­ная мембрана вплотную подходит к волосковым клеткам, причем волоски слуховых клеток проникают в ткань покровной мембраны. Кортиев орган расположен на основной мембране, которая состоит из нескольких тысяч поперечных волокон разной длины, натяну­тых между краем спирального костного гребня и противоположной стенкой улитки. Эти волокна весьма упруги, но между собой связа­ны слабо. По форме основная мембрана представляет собой спираль­но изогнутую ленту, ширина которой постепенно увеличивается от основания улитки к ее вершине.

Строение и функции проводникового отдела слухового анализатора.

     Периферический отдел слухового анализатора соединяется с цен­тральным, или корковым, концом проводящими нервными путями, состоящими из четырех отрезков, или невронов.

К кортиеву органу подходят нервные волокна из спирального нервного узла, расположенного в основании спирального костного гребня улитки. Этот узел состоит из нервных клеток с двумя отро­стками (биполярных клеток). Один из этих отростков направляет­ся к кортиеву органу и подходит к небольшой группе волосковых клеток, а другой — входит в состав слухового нерва.

Слуховой нерв содержит около 17 000 нервных волокон, каждое из которых состоит из осевого цилиндра, являющегося собственно нервным волокном, и особой жировой миелиновой оболочки. Та­ким образом, слуховой нерв построен наподобие телефонного кабеля, со­стоящего из отдельных изолированных проводов. Слуховой нерв выходит из внутреннего уха через внутренний слу­ховой проход в полость черепа и про­никает в основание мозга. Отсюда во­локна слухового нерва направляются к слуховым ядрам продолговатого моз­га, где и заканчивается первый нейрон (рис. 14).

От слуховых ядер в продолговатом мозгу начинается второй нейрон. Часть нервных волокон от ядер идет по одно­именной стороне, а большая часть их пе­реходит на противоположную сторону. Далее волокна доходят до оливы продолговатого мозга, откуда начинается третий нейрон. Волокна третьего нейрона заканчиваются в подкорковых слуховых центрах — заднем двухолмии и внутреннем коленчатом теле. Отсюда начинается послед­ний, четвертый, нейрон слухового пути, заканчивающийся в корко­вом конце слухового анализатора — височной доле мозга.

Строение и функции центрального отдела слухового анализатора.

Центральный конец слухового анализатора расположен в коре верхнего отдела височной доли каждого из полушарий головного мозга (в слуховой области коры). Особенно важное значение в вос­приятии звуковых раздражений имеют, по-видимому, поперечные височные извилины, или так называемые извилины Гешля. Как уже сказано, в продолговатом мозгу происходит частичный перекрест нервных волокон, соединяющих периферический отдел слухового анализатора с его центральным отделом. Таким образом, корковый центр слуха одного полушария оказывается связанным с пери­ферическими рецепторами (кортиевыми органами) обеих сторон. И наоборот, каждый кортиев орган связан с обоими корковыми центра­ми слуха (двустороннее представительство в коре головного мозга).

Литература

1. Самусев, Р.П., Анатомия человека: Учебник для училищ. [Текст] /  Р.П.  Самусев, Ю.М. Селин, - М: Медицина,1990.
2. Нейман, Л.В., Богомильский М.Р. Анатомия, физиология и патология органов слуха и речи: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений. [Текст] /  Л.В. Нейман, М.Р. Богомильский,   Под ред. В.И.Селиверстова, - М., 2003.  
3. Анохин, П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса [Текст] / П.К. Анохин,  – М., 1968

Задание для самостоятельной работы: (1 час)

1. Самостоятельное ознакомление с содержанием лекции.

2. Уточнение понятий из словаря.

Лекция "4 Античное искусство" также может быть Вам полезна.

3. Сделать конспект по теме «Развитие слуховой сенсорной системы в онтогенезе»

План:

1) Основные закономерности эволюции слуховой системы и краткая характеристика развития органов слуха у типичных представителей животного мира.

2) Этапы формирования слуховой системы в пренатальном онтогенезе человека.

3) Критические периоды в развитии слуховой сенсорной системы в онтогенезе.

4) Роль эндогенных и экзогенных факторов в нарушении закладки и развитии органов слуха.