Слуховые косточки расположены в полости. Строение наружного, среднего и внутреннего уха

Слуховые косточки* (ossicula auditiva) - находятся в полости среднего уха позвоночных животных и морфологически представляют части висцерального скелета (см. Позвоночные). У амфибий, гадов и птиц всего одна косточка, соответствующая стремени (stapes) и называемая columella auris. У млекопитающих, в частности у человека, 3 главных косточки: Молоточек (malleus), который состоит из головки и рукоятки, несущей два отростка, короткий и длинный, и плотно соединенной с барабанной перепонкой. К длинному отростку прикрепляется весьма важная мышца (m. laxator tympani), служащая для ослаблениянатяжения барабанной перепонки (см. Слух), а к короткому - другойважныймускул, напрягающий перепонку (m. tensor tympani). Вторая косточка - наковальня (inxus) - действительно имеет форму наковальни, состоящей из тела, снабженного двумя отростками: коротким, прикрепленным к барабанной перепонке посредствомсвязки, и длинным, который на конце снабжен апофизом, считаемым иногда за самостоятельную (т. наз. чечевицеобразную) косточку (ossiculum lenticulare Sylvii). K этой косточке примыкает 3-я косточка - стремя, а наружная поверхность тела наковальни имеет углубление, в которое принимает головку молоточка. Стремя (stapes) состоит из головки, сочленяющейся с чечевицеобразной косточкой, и двух отходящих от головки и изогнутых дужек (crura), ограничивающих пространство, затянутое особой перепонкой (membrana propr i a stapidis) и упирающихся в третью составную часть стремени - в подножку, запирающую овальное окно лабиринта. Columella auris представляет обыкновенно полочковидную косточку, упирающуюся одним концом в барабанную перепонку, а другим в овальное окно. У многих низших млекопитающих стремя имеет ту же форму столбика, но у высших - вместо столбика имеем два колена, между коими проходит артерия, которая, впрочем, лишь у немногих млекопитающих (грызунов, насекомоядных) остается на всю жизнь, а у большинства, в том числе у человека, исчезает. В. М. Ж.

Расскажите вашим друзьям что такое — Слуховые косточки*. Поделитесь этим на своей странице.

Слуховые косточки образовались в процессе эволюции наземных позвоночных из жаберных дуг рыб. В 1837 году немецкий анатом Карл Рейхерт изучал эмбрионы млекопитающих и пресмыкающихся, стремясь разобраться в процессе формирования черепа.

Какую роль играют слуховые косточки среднего уха: назначение и функции

Он обнаружил, что молоточек и наковальня млекопитающих соответствуют фрагментам нижней челюсти пресмыкающихся - сочленовной и квадратной костям; это значит, что та же жаберная дуга эмбриона, которая у млекопитающих образует слуховые кости, у рептилий формирует часть челюсти. Однако, это открытие не было должным образом оценено: оно выпало на то время, когда в биологии господствовали взгляды на вечность и неизменность видов, а до выхода в свет «Происхождения видов»Ч.

Дарвина (1859) оставалось более двадцати лет. Окончательно связь слуховых костей млекопитающих с костью нижней челюсти пресмыкающихся был доведен в конце XIX-начале XX века. Уильям Кинг Грегори (англ.William King Gregory), сотрудник Музея Естествознания в Нью-Йорке, изучал ископаемых звероящеров, найденных в Южной Африке и России. Прослеживая изменения их скелета из ранних форм к более поздним, он установил, что кости задней части челюсти (сочленовная и квадратная) в процессе эволюции постепенно смещались и уменьшались, пока наконец не превратились в две слуховые косточки млекопитающих - молоточек с коваделком.

В 1910-1912 годах Эрнст Гаупп приставил еще более доказательств связи между челюстными костями пресмыкающихся и слуховыми косточками зверей. Таким образом, бывшие фрагменты нижней челюсти пресмыкающихся стали служить их потомкам - млекопитающим - для лучшего восприятия звуков. Стремечко - самая древняя по происхождению слуховая косточка, она присутствует у всех наземных позвоночных (земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих), возникнув в процессе эволюции из второй жаберной дуги рыб (так, в организме акул стремечку (ушному столбцу) соответствует большой хрящ, соединяющий верхнюю челюсть с черепной коробкой).

Пройдя долгий путь эволюционного развития, фрагмент верхней челюсти постепенно уменьшился и стал слуховой костью.

Кости пресмыкающихся и птиц (Non-Mammalian amniote) и производные от них слуховые кости ранних млекопитающих (Early Mammal): желтый цвет - зчленівна кость (молоточек), голубой - квадратная кость (наковальня).

Ушной столбик и стремечко не показаны, розовым обозначена угловая кость

Функция

Появление слуховых косточек у первых наземных позвоночных (земноводных) связана с необходимостью усиливать звуковые колебания, идущие до внутреннего уха: воздух является значительно худшим проводником звука, чем вода.

Система из трех сочлененных костей у млекопитающих позволяет им воспринимать звуки высших частот, чем другим позвоночным.

См. также

Источники

Слуховые косточки (ossicula auditus) включают молоточек (malleus), наковальню (incus) и стремя (stapes) (рис. 557).

557. Слуховые косточки, правые.

1 - articulatio incudomalleolaris;
2 - crus breve incudis;
3 - incus;
4 - crus longum incudis;
5 - articulatio incudostapedia;
6 - stapes;
7 - manubrium mallei;
8 - malleus;
9 - processus anterior;
10 - caput mallei.

Молоточек .

У молоточка выделяют шейку (collum mallei) и рукоятку (manubrium mallei). Головка молоточка (caput mallei) соединяется наковальне-молоточковым суставом (articulatio incudomallearis) с телом наковальни. Рукоятка молоточка срастается с барабанной перепонкой, а к шейке молоточка прикрепляется мышца, натягивающая барабанную перепонку (m. tensor tympani).

Наковальня . Наковальня, длиной 6-7 мм, состоит из тела (corpus incudis) и двух ножек: короткой (crus breve) и длинной (crus longum).

Длинная ножка несет чечевицеобразный отросток (processus lenticularis), сочленяется наковальне-стременным суставом с головкой стремени (articulatio incudostapedia).

Стремя . Стремя имеет головку (caput stapedis), переднюю и заднюю ножки (crura anterius et posterius) и основание (basis stapedis).

К задней ножке прикрепляется стременная мышца (m. stapedius). Основание стремени вставлено в овальное окно преддверия лабиринта. Кольцевая связка (lig. anulare stapedis) в виде перепонки, находящейся между основанием стремени и краем овального окна, обеспечивает подвижность стремени при воздействии воздушных волн на барабанную перепонку.

Мышцы слуховых косточек
К слуховым косточкам прикрепляются две поперечнополосатые мышцы.

1. Мышца, натягивающая барабанную перепонку (m. tensor tympani), берет начало от стенок мышечно-трубного канала височной кости и прикрепляется к шейке молоточка.

Функция. Оттягивая внутрь барабанной полости рукоятку молоточка, напрягает барабанную перепонку, поэтому барабанная перепонка напряжена и вогнута в полость среднего уха иннервация (V пара нервов).
2. Мышца стремени (m.

Косточки слуховые

stapedius) начинается в толще пирамидального возвышения сосцевидной стенки барабанной полости и прикрепляется к задней ножке стремени.

Функция. Сокращаясь, выводит из отверстия основание стремени (иннервация VII пара нервов). При сильных колебаниях слуховых косточек вместе с предыдущей мышцей удерживает слуховые косточки, уменьшая их смещение.

Слуховые косточки, соединенные суставами, и мышцы среднего уха обеспечивают проведение воздушных колебаний различной интенсивности.

Какая последовательность слуховых косточек правильно отражает передачу звуковы?? колебаний от барабанной перепонки наружного уха к овальному окну внутреннего уха

Ответы:

Анатомически ухо делится на три части: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо. Выступающая часть наружного уха называется ушной раковиной, ее основу составляет полужесткая опорная ткань — хрящ. Отверстие наружного слухового прохода расположено в передней части ушной раковины, а сам проход направлен внутрь и слегка вперед.

Ушная раковина концентрирует звуковые колебания и направляет их в наружное слуховое отверстие. Среднее ухо, это целый комплекс - включающий барабанную полость и слуховую (евстахиеву) трубу, к.т.

Слуховые косточки* — это

относится к звукопроводящему аппарату. Тонкая плоская мембрана, называемая барабанной перепонкой, отделяет внутренний конец наружного слухового канала от барабанной полости - уплощенного, прямоугольной формы пространства, заполненного воздухом. В этой полости среднего уха находится цепочка из трех подвижно сочлененных миниатюрных косточек (слуховых косточек), которая передает колебания от барабанной перепонки во внутреннее ухо.

В соответствии с формой, косточки называются молоточек, наковальня и стремя. Внутреннее ухо. Костная полость внутреннего уха, содержащая большое число камер и проходов между ними, называется лабиринтом. Он состоит из двух частей: костного лабиринта и перепончатого лабиринта.

Костный лабиринт - это ряд полостей, расположенных в плотной части височной кости; в нем различают три составляющие: полукружные каналы — один из источников нервных импульсов, отражающих положение тела в пространстве; преддверие; и улитку - орган слуха. Перепончатый лабиринт заключен внутри костного лабиринта. Он наполнен жидкостью, эндолимфой, и окружен другой жидкостью - перилимфой, которая отделяет его от костного лабиринта. Перепончатый лабиринт, как и костный, состоит из трех основных частей.

Первая соответствует по конфигурации трем полукружным каналам. Вторая делит костное преддверие на два отдела: маточку и мешочек. Удлиненная третья часть образует среднюю (улиточную) лестницу (спиральный канал), повторяющую изгибы улитки.

6.3.3. Строение и функции среднего уха

Среднее ухо (рис. 51) представлено системой воздухоносных полостей в толще височной кости и состоит из барабанной полости, слуховой трубы и сосцевидного отросткас его костными ячейками .

Барабанная полость - центральная часть среднего уха, расположена между барабанной перепонкой и внутренним ухом, изнутри выстлана слизистой оболочкой, заполнена воздухом.

По форме она напоминает неправильную четырехгранную призму, объемом около 1 см3. Верхняя стенка или крыша барабанной полости отделяет ее от полости черепа. Во внутренней костной стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего уха, имеются два отверстия: овальное икруглое окна, затянутые эластическими мембранами.

В барабанной полости располагаются слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремя (называются так благодаря своей форме), которые взаимосвязаны между собой суставами, укреплены связками и представляют собой систему рычагов.

Рукоятка молоточка вплетена в центр барабанной перепонки, его головка сочленяется с телом наковальни, а наковальня в свою очередь длинным отростком сочленяется с головкой стремени. Основание стремени входит в овальное окно (как в рамку), соединяясь с краем посредством кольцевой связи стремени.

Косточки снаружи покрыты слизистой оболочкой.

Функция слуховых косточек - передача звуковых колебаний от барабанной перепонки к овальному окну преддверия и их усиление , что позволяет преодолеть сопротивление мембраны овального окна и передать колебания перилимфе внутреннего уха. Этому способствует рычажный способ сочленения слуховых косточек, а также разница в площади барабанной перепонки (70 - 90 мм2) и площади мембраны овального окна (3,2 мм2).

Отношение поверхности стремечка к барабанной перепонке составляет 1:22, что во столько же раз усиливает давление звуковых волн на мембрану овального окна.

Этот механизм увеличения давления является чрезвычайно целесообразным приспособлением, направленным на обеспечение эффективной передачи акустической энергии из воздушной среды среднего уха в заполненную жидкостью полость внутреннего уха. Поэтому даже слабые звуковые волны способны вызвать слуховое ощущение.

Для чего служат слуховые косточки

В среднем ухе имеются две мышцы (самые маленькие мышцы в организме), прикрепленные к рукоятке молоточка (мышца, напрягающая барабанную перепонку) и головке стремени (стременная мышца), они поддерживают на весу слуховые косточки, регулируют их движения, обеспечивая аккомодацию слухового аппарата к звукам разной силы и высоты.

Для нормального функционирования барабанной перепонки и цепи слуховых косточек необходимо, чтобы давление воздуха по обе стороны от барабанной перепонки (в наружном слуховом проходе и барабанной полости) было одинаковым. Эту функцию выполняет слуховая (евстахиева)труба - канал (длиной около 3,5 см, шириной около 2 мм), соединяющий барабанную полость среднего уха с полостью носоглотки (рис.

51). Изнутри она выстлана слизистой оболочкой с мерцательным эпителием, движение ресничек которого направлено в сторону носоглотки. Часть трубы, прилегающая к барабанной полости, имеет костные стенки, а часть трубы, прилегающая к носоглотке, - хрящевые стенки, которые обычно соприкасаются друг с другом, но при глотании, зевании, благодаря сокращению глоточных мышц, расходятся в стороны и воздух из носоглотки поступает в барабанную полость. Этим поддерживается одинаковое давление воздуха на барабанную перепонку со стороны наружного слухового прохода и барабанной полости.

Сосцевидный отросток – отросток височной кости (по форме напоминающий сосок), расположен позади ушной раковины. В толще отростка имеются полости – ячейки, заполненные воздухом и сообщающиеся между собой посредством узких щелей.

Они улучшают акустические свойства среднего уха.

Рис. 51. Строение среднего уха:

4 – молоточек, 5 – наковальня, 6 – стремя; 7 – слуховая труба

Оглавление темы "Слуховая сенсорная система. Характеристика звука. Функция среднего уха. Функция внутреннего уха.":
1. Слуховая сенсорная система. Функция слуховой системы. Психофизические характеристики звуковых сигналов. Звуковые волны. Характеристика звука.
2. Диапазон частотного восприятия слуха. Разностный порог частоты. Громкость звука. Звуковое давление. Децибел (дБ). Интенсивность звука.
3. Периферическая часть слуховой системы. Функция наружного уха. Ототопика.

5. Внутреннее ухо. Строение внутреннего уха. Преддверие. Улитка. Полукружные каналы. Рейснеровая мембрана. Кортиев орган.
6. Функция внутреннего уха. Биоэлектрические процессы в кортиевом органе.
7. Частотное кодирование. Амплитудный максимум. Тонотопия.
8. Кодирование сенсорной информации в окончаниях слухового нерва. Эндокохлеарная эмиссия. Адаптация.

10. Слуховая кора. Переработка сенсорной информации в слуховой коре.

Воздушная полость среднего уха соединяется евстахиевой трубой с носоглоткой, что позволяет выравнивать давление в среднем ухе по атмосферному давлению (соприкасающиеся стенки евстахиевой трубы раскрываются при глотательных движениях). В полости среднего уха имеются три подвижно сочлененные слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко), служащие для передачи колебаний от барабанной перепонки к овальному окну, которое ведет в вестибулярную часть внутреннего уха. Рукоятка молоточка прикреплена к барабанной перепонке, а основание стремечка закрывает овальное окно, подвижную связь между ними обеспечивает наковальня (рис. 17.13).

Рис. 17.13. Среднее и внутреннее ухо .
A. Строение среднего и внутреннего уха : колебания барабанной перепонки сообщаются слуховым косточкам, которые передают их во внутреннее ухо через овальное окно.
Б. Улитка показана в развернутом виде : колебания перилимфы вестибулярной лестницы сообщаются через геликотрему перилимфе барабанной лестницы, заставляя колебаться основную мембрану.
B. Поперечный разрез кортиева органа : 1) вестибулярная лестница; 2) барабанная лестница; 3) средняя лестница (перепончатый канал улитки); 4) вестибулярная мембрана; 5) основная мембрана; 6) покровная пластинка; 7) волосковые клетки; 8) первичные сенсорные нейроны.

Колебания барабанной перепонки сообщаются молоточку, рукоятка которого в полтора раза длиннее отростка наковальни; благодаря этому создается рычаг, повышающий силу колебаний стремечка. Увеличение силы колебаний необходимо для их передачи из воздушной среды среднего уха в заполненную жидкостью полость внутреннего уха. Решению этой задачи способствует и большая площадь барабанной перепонки по сравнению с площадью овального окна, соотносящихся между собой как 20:1.

При высоких значениях звукового давления амплитуда колебаний слуховых косточек уменьшается вследствие рефлекторного сокращения двух мышц, прикрепленных к рукоятке молоточка и стремечку. При сокращении одной из них (m. tensor tympani) увеличивается натяжение барабанной перепонки, что ведет к уменьшению амплитуды ее колебаний, а сокращение другой мышцы (m. stapedius) ограничивает колебания стремечка. Эти мышцы участвуют в приспособлении слуховой системы к звукам высокой интенсивности и начинают сокращаться примерно через 10 мс после начала действия звука, превышающего 40 дБ.

Один из сложных органов строения человека, выполняющий функцию воспринимания звуков и помех – ухо. Кроме звукопроводящего назначения, он отвечает за способность сдерживать устойчивость и расположение тела в пространстве.

Ухо размещается в височной области головы. Внешне выглядит в виде ушной раковины. имеют тяжелые последствия, и несет угрозу на общее состояние здоровья.

Строение уха имеет несколько отделений:

• наружное;
• среднее;
• внутреннее.

Ухо человека – исключительный и замысловатый по конструкции орган. Однако, методика функционирования и работоспособности у данного органа несложная.

Функция уха состоит в том, чтобы различать и повышать сигналы, интонации, тона и шум.

Существует целая наука, посвященная изучению анатомии уха и ее множества показателей.

Визуализировать устройство работы уха целиком невозможно, так как слуховой канал находится во внутренней части головы.

Для эффективного выполнения главной функции среднего уха человека – способности слышать - отвечают следующие составляющие:

1. Наружное ухо . Оно выглядит в виде ушной раковины и слухового прохода. Отделяется от среднего уха барабанной перепонкой;
2. Полость за барабанной перепонкой называется среднее ухо . В него входит полость уха, слуховые косточки и евстахиева труба;
3. Последний из трех видов отдела - внутреннее ухо . Считается одним из самых сложных из отделов органа слуха. Отвечает за равновесие человека. Из-за своеобразной формы строения называется «лабиринт ».

В анатомию уха входит такие структурные элементы, как:

1. Завиток ;
2. Противозавиток – парный орган козелка, расположившийся сверху мочки уха;
3. Козелок , представляющий собой выпуклость на внешнем ухе, располагается на передней части уха;
4. Противокозелок по образу и подобию выполняет те же функции, что и козелок. Но в первую очередь обрабатывает звуки исходящие спереди;
5. Мочка уха.

Благодаря такому строению уха, влияние внешних обстоятельств сведено к минимуму.

Строение среднего уха

Среднее ухо репрезентировано в виде барабанной полости, находящееся в височной области черепа.

В глубине височной кости располагаются следующие элементы среднего уха :

1. Барабанная полость. Она находится между височной костью и наружным слуховым проходом и внутренним ухом. Состоит из маленьких костей, перечисленных ниже.
2. Слуховая труба. Данный орган соединяет нос и глотку с барабанной областью.
3. Сосцевидный отросток. Это часть височной кости. Находится позади наружного слухового прохода. Соединяет чешую и барабанной частью височной кости.

В структуру барабанной области уха входят :

• Молоточек . Он примыкает к барабанной перепонке и отправляет звуковые волны к наковальне и стремени.
• Наковальня . Располагается между стремечком и молоточком. В функцию данного органа входит представление звуков и колебаний от молоточка к стремечку.
• Стремечко . Наковальню и внутреннее ухо соединяет стремечко. Интересно, что данный орган считается самой маленькой и легкой костью в человеке. Ее размер составляет 4 мм, а вес – 2,5 мг.

Перечисленные анатомические элементы несут следующую функцию слуховых косточек – преобразование шума и передача из наружного прохода во внутреннее ухо.

Нарушение работы одного из строения приводит к разрушению функции всего органа слуха.

Среднее ухо связано с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы.

Функция евстахиевой трубы – регулировка давления, поступающий не из воздуха.

Резкая закладка ушей сигнализирует о стремительном понижении или повышении давления воздуха.

Долгая и болезненная боль в висках свидетельствует о том, что уши человека в данный момент активно борются с появившейся инфекцией и ограждают головной мозг от нарушения работоспособности.

В число интересных фактов о давлении также входит рефлекторное зевание. Это свидетельствует о том, что в окружающей давлении произошли изменения, что вызывает реакцию человека в виде зевоты.

Среднее ухо человека имеет слизистую оболочку.

Строение и функция уха

Известно, что среднее ухо содержит одни из главных составляющих уха, нарушение которых приведет к потере слуха. Так как в строении существуют важные детали, без которых проводимость звуков невозможна.

Слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко обеспечивают проходимость звуков и шумов далее по строению уха. В их задачи входят:

• Позволять бесперебойно работать барабанной перепонке;
• Не позволять пройти резким и сильным звукам во внутреннее ухо;
• Приспосабливают слуховой аппарат к различным звукам, их силе и высоте.

Исходя из перечисленных задач, становится ясно, что без среднего уха функция органа слуха нереальна.

Помните о том, что резкие и неожиданные звуки могут спровоцировать рефлекторное сокращение мышц и навредить строению и функционированию слуха.

Меры защиты от заболеваний уха

Для того чтобы обезопасить себя от болезней уха важно наблюдать за самочувствием и прислушиваться к симптомам организма. Своевременно замечайте инфекционные заболевания, такие как и другие.

Основной источник всех болезней в ухе и других органах человека – ослабленный иммунитет. Для того чтобы снизить возможность заболевания принимайте витамины.

Помимо этого, следует отгородить себя от сквозняков и переохлаждения. Надевайте шапку в холодные времена года, и не забывайте надевать чепчик ребенку в независимости от температуры на улице.

Не забывайте проходить ежегодный осмотр всех органов, в том числе и ЛОР-специалиста. Регулярное посещение врача позволит избежать появления воспалений и инфекционных заболеваний.

Того, кто заглянет поглубже в ухо, чтобы увидеть, как устроен наш орган слуха, ждет разочарование. Самые интересные структуры этого аппарата скрыты глубоко внутри черепа, за костяной стенкой. Добраться до этих структур можно только вскрыв череп, удалив мозг, а затем еще и взломав саму костяную стенку. Если вам повезет или если вы мастерски умеете это делать, то вашим глазам предстанет удивительная структура - внутреннее ухо. На первый взгляд оно напоминает маленькую улитку вроде тех, что можно найти в пруду.

Выглядит она, быть может, неброско, но при ближайшем рассмотрении оказывается сложнейшим устройством, напоминающим самые хитроумные изобретения человека. Когда до нас долетают звуки, они попадают в воронку ушной раковины (которую мы обычно и называем ухом). По наружному слуховому проходу они достигают барабанной перепонки и вызывают ее колебания. Барабанная перепонка соединена с тремя миниатюрными косточками, которые колеблются вслед за ней. Одна из этих косточек соединяется чем-то вроде поршня со структурой, похожей на улитку. Сотрясение барабанной перепонки заставляет этот поршень ходить взад-вперед. В результате внутри улитки взад-вперед движется особое желеобразное вещество. Движения этого вещества воспринимаются нервными клетками, которые посылают в мозг сигналы, а мозг интерпретирует эти сигналы как звук. Когда вы в следующий раз будете слушать музыку, только представьте себе всю свистопляску, которая при этом происходит у вас в голове.

Во всей этой системе выделяют три части: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо - это та часть органа слуха, которая видна снаружи. Среднее ухо - это три миниатюрные косточки. Наконец, внутреннее ухо состоит из чувствительных нервных клеток, желеобразного вещества и тканей, которые их окружают. Рассмотрев по отдельности эти три компонента, мы можем разобраться в наших органах слуха, их происхождении и развитии.

Наше ухо состоит из трех частей: наружного, среднего и внутреннего уха. Самая древняя из них - внутреннее ухо. Оно управляет нервными импульсами, посылаемыми от уха в мозг.

Ушная раковина, которую мы обычно и называем ухом, досталась нашим предкам в ходе эволюции сравнительно недавно. В этом можно убедиться, посетив зоопарк или аквариум. У кого из акул, костных рыб, амфибий и рептилий есть ушные раковины? Эта структура свойственна только млекопитающим. У некоторых амфибий и рептилий наружное ухо хорошо заметно, но ушной раковины у них нет, а наружное ухо обычно выглядит как перепонка вроде той, что натянута на барабане.

Тонкая и глубокая связь, существующая между нами и рыбами (как хрящевыми, акулами и скатами, так и костными) откроется нам лишь тогда, когда мы рассмотрим структуры, расположенные в глубине ушей. На первый взгляд это может показаться странным - искать связи между людьми и акулами в ушах, особенно если иметь в виду, что у акул их нет. Но они там есть, и мы их найдем. Давайте начнем со слуховых косточек.

Среднее ухо - три слуховые косточки

Млекопитающие - существа особенные. Волосяной покров и молочные железы отличают нас, млекопитающих, от всех других живых организмов. Но многие, пожалуй, удивятся, если узнают, что структуры, расположенные в глубине уха, тоже относятся к важным отличительным признакам млекопитающих. Таких косточек, как в нашем среднем ухе, нет ни у одного другого животного: у млекопитающих этих косточек три, в то время как у амфибий и рептилий всего одна. А у рыб этих косточек вовсе нет. Как же тогда возникли косточки нашего среднего уха?

Немного анатомии: напомню, что эти три косточки называются молоточек, наковальня и стремечко. Как уже было сказано, они развиваются из жаберных дуг: молоточек и наковальня - из первой дуги, а стремечко - из второй. Вот с этого и начнется наш рассказ.

В 1837 году немецкий анатом Карл Рейхерт изучал эмбрионы млекопитающих и рептилий, чтобы разобраться в том, как формируется череп. Он прослеживал пути развития структур жаберных дуг разных видов, чтобы понять, где они оказываются в итоге в черепах разных животных. Результатом продолжительных исследований стал очень странный вывод: две из трех слуховых косточек млекопитающих соответствуют фрагментам нижней челюсти рептилий. Рейхерт не верил своим глазам! Описывая это открытие в своей монографии, он не скрывал своего удивления и восторга. Когда он доходит до сравнения слуховых косточек и костей челюсти, обычный суховатый стиль анатомических описаний XIX века уступает место стилю куда более эмоциональному, показывающему, как поразило Рейхерта это открытие. Из полученных им результатов следовал неизбежный вывод: та же жаберная дуга, которая у рептилий формирует часть челюсти, у млекопитающих формирует слуховые косточки. Рейхерт выдвинул тезис, в который он сам с трудом верил, что структуры среднего уха млекопитающих соответствуют структурам челюсти рептилий. Ситуация будет выглядеть сложнее, если мы вспомним, что Рейхерт пришел к этому выводу на двадцать с лишним лет раньше, чем прозвучало положение Дарвина о едином генеалогическом древе всего живого (это случилось в 1859 году). Какой смысл в утверждении, что разные структуры у двух разных групп животных "соответствуют" друг другу, без представления об эволюции?

Намного позже, в 1910 и 1912 годах, другой немецкий анатом, Эрнст Гаупп, продолжил дело Рейхерта и опубликовал результаты своих исчерпывающих исследований по эмбриологии органов слуха млекопитающих. Гаупп представил больше деталей, а кроме того, учитывая, в какое время он работал, смог интерпретировать открытие Рейхерта в рамках представлений об эволюции. Вот к каким выводам он пришел: три косточки среднего уха демонстрируют связь между рептилиями и млекопитающими. Единственная косточка среднего уха рептилий соответствует стремечку млекопитающих - и то и другое развивается из второй жаберной дуги. Но по-настоящему ошеломляющее открытие состояло не в этом, а в том, что две другие косточки среднего уха млекопитающих - молоточек и наковальня - развились из косточек, расположенных в задней части челюсти у рептилий. Если это действительно так, то ископаемые остатки должны показывать, как косточки перешли из челюсти в среднее ухо в процессе возникновения млекопитающих. Но Гаупп, к сожалению, изучал лишь современных животных и не был готов вполне оценить роль, которую могли сыграть ископаемые в его теории.

Начиная с сороковых годов XIX века в Южной Африке и России стали добывать ископаемые остатки животных неизвестной ранее группы. Было обнаружено немало находок хорошей сохранности - целые скелеты существ размером с собаку. Вскоре после того, как эти скелеты были обнаружены, многие их образцы упаковали в ящики и послали в Лондон Ричарду Оуэну - на определение и изучение. Оуэн обнаружил, что у этих существ была поразительная смесь признаков разных животных. Одни структуры их скелетов напоминали рептилий. В то же время другие, особенно зубы, были скорее как у млекопитающих. Причем это были не какие-то единичные находки. Во многих местонахождениях эти похожие на млекопитающих рептилии были самыми многочисленными ископаемыми. Они были не только многочисленны, но и довольно разнообразны. Уже после исследований Оуэна такие рептилии были обнаружены и в других районах Земли, в нескольких слоях горных пород, соответствующих разным периодам земной истории. Эти находки образовали прекрасный переходный ряд, ведущий от рептилий к млекопитающим.

До 1913 года эмбриологи и палеонтологи работали в изоляции друг от друга. Но этот год был знаменателен тем, что американский палеонтолог Уильям Кинг Грегори, сотрудник Американского музея естественной истории в Нью-Йорке, обратил внимание на связь между эмбрионами, которыми занимался Гаупп, и обнаруженными в Африке ископаемыми. У самой "рептильной" из всех похожих на млекопитающих рептилий в среднем ухе была всего одна косточка, а ее челюсть, как и у других рептилий, состояла из нескольких косточек. Но, изучая ряд рептилий, все более близких к млекопитающим, Грегори обнаружил нечто весьма примечательное - то, что глубоко поразило бы Рейхерта, будь он жив: последовательный ряд форм, однозначно свидетельствующий о том, что кости задней части челюсти у похожих на млекопитающих рептилий постепенно уменьшались и смещались, пока, наконец, у их потомков, млекопитающих, не заняли свое место в среднем ухе. Молоточек и наковальня действительно развились из костей челюсти! То, что Рейхерт обнаружил у эмбрионов, давным-давно покоилось в земле в ископаемом виде, дожидаясь своего первооткрывателя.

Зачем же млекопитающим понадобилось иметь три косточки в среднем ухе? Система этих трех косточек позволяет нам слышать звуки более высокой частоты, чем способны слышать те животные, у которых косточка в среднем ухе всего одна. Возникновение млекопитающих было сопряжено с развитием не только прикуса, о чем мы говорили в четвертой главе, но и более острого слуха. Причем улучшить слух млекопитающим помогло не появление новых косточек, а приспособление старых к выполнению новых функций. Кости, которые изначально служили для того, чтобы помогать рептилиям кусаться, теперь помогают млекопитающим слышать.

Вот, оказывается, откуда возникли молоточек и наковальня. Но откуда, в свою очередь, появилось стремечко?

Если бы я просто показал вам, как устроены взрослый человек и акула, вы бы ни за что не догадались, что эта крошечная косточка в глубине человеческого уха соответствует большому хрящу в верхней челюсти морской хищницы. Однако, изучая развитие человека и акулы, мы убеждаемся, что это именно так. Стремечко представляет собой видоизмененную скелетную структуру второй жаберной дуги подобно этому акульему хрящу, который называют подвеском, или гиомандибуляре. Но подвесок - не косточка среднего уха, ведь акулы не имеют ушей. У наших водных родственников - хрящевых и костных рыб - эта структура связывает верхнюю челюсть с черепной коробкой. Несмотря на очевидную разницу в строении и функциях стремечка и подвеска, их родство проявляется не только в сходном происхождении, но и в том, что их обслуживают одни и те же нервы. Основной нерв, ведущий к обеим этим структурам, - это нерв второй дуги, то есть лицевой нерв. Итак, перед нами случай, когда две совершенно разных скелетных структуры имеют сходное происхождение в процессе развития эмбриона и сходную систему иннервации. Как это можно объяснить?

И вновь нам стоит обратиться к ископаемым. Если мы проследим изменения подвеска от хрящевых рыб до таких существ, как тиктаалик, и дальше, до амфибий, мы убедимся, что он постепенно уменьшается и наконец отделяется от верхней челюсти и становится частью органа слуха. При этом изменяется и название этой структуры: когда она большая и поддерживает челюсть, ее называют подвеском, а когда маленькая и участвует в работе уха - стремечком. Переход от подвеска к стремечку совершился, когда рыбы вышли на сушу. Чтобы слышать в воде, нужны совсем другие органы, чем на суше. Небольшие размеры и положение стремечка как нельзя лучше позволяют ему улавливать происходящие в воздухе мелкие вибрации. А возникла эта структура за счет видоизменения устройства верхней челюсти.

Мы можем проследить историю происхождения наших слуховых косточек из скелетных структур первой и второй жаберной дуг. История молоточка и наковальни (слева) показана начиная от древних рептилий, а история стремечка (справа) - начиная от еще более древних хрящевых рыб.

В нашем среднем ухе хранятся следы двух важнейших изменений в истории жизни на Земле. Возникновение стремечка - его развитие из подвеска верхней челюсти - было вызвано переходом рыб к жизни на суше. В свою очередь, молоточек и наковальня возникли в ходе превращения древних рептилий, у которых эти структуры входили в состав нижней челюсти, в млекопитающих, которым они помогают слышать.

Давайте заглянем в ухо глубже - во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо - движение желе и колебание волосков

Представьте себе, что мы заходим в слуховой проход, проходим сквозь барабанную перепонку, мимо трех косточек среднего уха и оказываемся глубоко внутри черепа. Здесь расположено внутреннее ухо - заполненные желеобразным веществом трубки и полости. У людей, как и у других млекопитающих, эта структура напоминает улитку с завитой раковиной. Ее характерный облик сразу бросается в глаза, когда мы препарируем тела на занятиях по анатомии.

Разные части внутреннего уха выполняют разные функции. Одна из них служит для слуха, другая - чтобы говорить нам, как наклонена у нас голова, а третья - чтобы мы чувствовали, как ускоряется или замедляется движение нашей головы. Выполнение всех этих функций осуществляется во внутреннем ухе довольно сходным образом.

Все части внутреннего уха заполнены желеобразным веществом, которое может менять свое положение. Специальные нервные клетки посылают в это вещество свои окончания. Когда это вещество движется, перетекая внутри полостей, волоски на концах нервных клеток наклоняются как от ветра. Когда они наклоняются, нервные клетки посылают в мозг электрические импульсы, и мозг получает информацию о звуках, а также о положении и ускорении головы.

Каждый раз, когда мы наклоняем голову, во внутреннем ухе с места сдвигаются крошечные камушки, лежащие на оболочке заполненной желеобразным веществом полости. Перетекающее вещество воздействует на нервные окончания внутри этой полости, и нервы посылают в мозг импульсы, говорящие ему, что голова наклонена.

Чтобы понять принцип работы структуры, которая позволяет нам чувствовать положение головы в пространстве, представьте себе рождественскую игрушку - полусферу, заполненную жидкостью, в которой плавают "снежинки". Эта полусфера сделана из пластика, а заполняет ее вязкая жидкость, в которой, если ее встряхнуть, начинается метель из пластиковых снежинок. Теперь представьте себе такую же полусферу, только сделанную не из твердого, а из эластичного вещества. Если резко наклонить ее, жидкость в ней задвижется, а затем "снежинки" осядут, но не на дно, а на бок. Именно это, только в сильно уменьшенном виде, и происходит у нас во внутреннем ухе, когда мы наклоняем голову. Во внутреннем ухе имеется полость с желеобразным веществом, внутрь которой выходят нервные окончания. Перетекание этого вещества и позволяет нам чувствовать, в каком положении находится наша голова: когда голова наклоняется, вещество перетекает в соответствующую сторону, и в мозг посылаются импульсы.

Дополнительную чувствительность этой системе придают лежащие на эластичной оболочке полости крошечные камушки. Когда мы наклоняем голову, перекатывающиеся в жидкой среде камушки давят на оболочку и усиливают движение заключенного в эту оболочку желеобразного вещества. За счет этого вся система становится еще более чувствительной и позволяет нам воспринимать даже небольшие изменения положения головы. Стоит нам едва наклонить голову, как внутри черепа уже перекатываются крошечные камушки.

Можно себе представить, как непросто жить в космосе. Наши органы чувств настроены на работу при постоянном действии земного тяготения, а не на околоземной орбите, где притяжение Земли компенсируется движением космического аппарата и совершенно не чувствуется. Неподготовленному человеку в таких условиях становится плохо, потому что глаза не позволяют понять, где верх и где низ, а чувствительные структуры внутреннего уха оказываются совершенно сбиты столку. Именно поэтому космическая болезнь - серьезная проблема для тех, кто работает на орбитальных аппаратах.

Ускорение мы воспринимаем за счет еще одной структуры внутреннего уха, связанной с остальными двумя. Она состоит из трех полукруглых трубочек, тоже заполненных желеобразным веществом. Всякий раз, когда мы ускоряемся или тормозим, вещество внутри этих трубочек смещается, наклоняя нервные окончания и вызывая импульсы, идущие в мозг.

Всякий раз, когда мы ускоряемся или замедляемся, это вызывает перетекание желеобразного вещества в полукруглых трубочках внутреннего уха. Движения этого вещества вызывают нервные импульсы, посылаемые в мозг.

Вся система восприятия положения и ускорения тела связана у нас с глазными мышцами. Движение глаза управляется шестью небольшими мышцами, прикрепленными к стенкам глазного яблока. Их сокращение позволяет двигать глазами вверх, вниз, влево и вправо. Мы можем произвольно двигать глазами, определенным образом сокращая эти мышцы, когда хотим посмотреть в какую-нибудь сторону, но самое необычное их свойство - это способность к непроизвольной работе. Они все время управляют нашими глазами, даже когда мы совершенно об этом не думаем.

Чтобы оценить чувствительность связи этих мышц с глазами, подвигайте головой в ту и в другую сторону, не отрывая взгляда от этой страницы. Двигая головой, смотрите пристально в одну и ту же точку.

Что при этом происходит? Голова движется, а положение глаз остается почти неизменным. Такие движения для нас так привычны, что мы воспринимаем их как что-то простое, само собой разумеющееся, но в действительности они необычайно сложны. Каждая из шести мышц, управляющих каждым глазом, чутко отвечает на любые движения головы. Расположенные внутри головы чувствительные структуры, о которых речь пойдет ниже, непрерывно регистрируют направление и скорость ее движений. От этих структур идут сигналы в мозг, который в ответ на них посылает другие сигналы, вызывающие сокращения глазных мышц. Вспомните об этом, когда в следующий раз будете пристально смотреть на что-нибудь, двигая при этом головой. Эта сложная система иногда может давать сбои, по которым можно многое сказать о том, какими нарушениями работы организма они вызваны.

Чтобы разобраться в связях между глазами и внутренним ухом, проще всего вызывать разные нарушения работы этих связей и смотреть, какой эффект они произведут. Один из самых распространенных способов вызывать такие нарушения - чрезмерное потребление алкоголя. Когда мы выпиваем много этилового спирта, мы говорим и делаем глупости, потому что спирт ослабляет работу наших внутренних ограничителей. А если мы выпиваем не просто много, а очень много, у нас к тому же начинает кружиться голова. Такое головокружение часто предвещает тяжелое утро - нас ждет похмелье, симптомами которого будут новые головокружения, тошнота и головная боль.

Когда мы выпиваем лишнего, в крови у нас оказывается много этилового спирта, но в вещество, заполняющее полости и трубки внутреннего уха, спирт попадает не сразу. Лишь некоторое время спустя он просачивается из кровотока в разные органы и оказывается в том числе в желеобразном веществе внутреннего уха. Алкоголь легче, чем это вещество, поэтому результат оказывается примерно таким же, как если налить немного спирта в стакан с оливковым маслом. В масле при этом образуются беспорядочные завихрения, и то же происходит у нас во внутреннем ухе. Эти беспорядочные завихрения вызывают хаос в организме невоздержанного человека. Волоски на концах чувствительных клеток колеблются, и мозгу кажется, что тело находится в движении. Но оно не движется - оно покоится на полу или на стойке бара. Мозг оказывается обманут.

Зрение тоже не остается в стороне. Мозгу кажется, что тело вращается, и он посылает соответствующие сигналы глазным мышцам. Глаза начинают съезжать в одну сторону (обычно вправо), когда мы пытаемся удержать их на чем-нибудь, двигая головой. Если открыть глаз мертвецки пьяного человека, можно увидеть характерные подергивания, так называемый нистагм. Этот симптом хорошо знаком полицейским, которые нередко проверяют на него водителей, остановленных за неаккуратное вождение.

При тяжелом похмелье происходит несколько иное. На следующий день после попойки печень уже удалила алкоголь из крови. Она делает это на удивление быстро и даже слишком быстро, потому что в полостях и трубочках внутреннего уха алкоголь еще остается. Он постепенно просачивается из внутреннего уха обратно в кровоток и при этом снова взбаламучивает желеобразное вещество. Если взять на следующее утро того же вусмерть напившегося человека, глаза которого вечером непроизвольно дергались, и осмотреть его во время похмелья, может оказаться, что глаза у него снова дергаются, только в другом направлении.

Всем этим мы обязаны нашим далеким предкам - рыбам. Если вы когда-нибудь ловили форель, вы наверняка сталкивались с работой органа, от которого, по-видимому, и происходит наше внутреннее ухо. Рыбакам хорошо известно, что форель держится лишь в определенных участках русла - обычно там, где она может особенно успешно добывать себе пищу, при этом избегая хищников. Часто это затененные участки, где течение образует водовороты. Крупная рыба особенно охотно скрывается за большими камнями или поваленными стволами. У форели, как и у всех рыб, есть механизм, позволяющий чувствовать скорость и направление движения окружающей воды, во многом похожий на механизм работы наших органов осязания.

В коже и костях рыб располагаются небольшие чувствительные структуры, идущие рядами вдоль тела от головы до хвоста, - так называемый орган боковой линии. Эти структуры образуют небольшие пучки, из которых выходят миниатюрные волосовидные выросты. Выросты каждого пучка выступают в заполненную желеобразным веществом полость. Вспомним еще раз рождественскую игрушку - полусферу, заполненную вязкой жидкостью. Полости органа боковой линии тоже напоминают такую игрушку, только снабженную смотрящими внутрь чувствительными волосками. Когда вода обтекает тело рыбы, она давит на стенки этих полостей, заставляя наполняющее их вещество двигаться и наклоняя волосовидные выросты нервных клеток. Эти клетки, подобно чувствительным клеткам нашего внутреннего уха, посылают в мозг импульсы, которые дают рыбе возможность чувствовать, как движется окружающая ее вода. Чувствовать направление движения воды могут и акулы, и костные рыбы, а некоторые акулы ощущают даже небольшие завихрения в окружающей воде, вызываемые, например, другими рыбами, проплывающими мимо. Мы пользовались системой, очень похожей на эту, когда пристально смотрели в одну точку, двигая головой, и видели нарушения ее работы, когда открывали глаза в стельку пьяному человеку. Если бы наши общие с акулами и форелями предки использовали в органах боковой линии какое-нибудь другое желеобразное вещество, в котором не возникали бы завихрения при добавлении алкоголя, у нас никогда не кружилась бы голова от употребления спиртных напитков.

Вполне вероятно, что наше внутреннее ухо и рыбий орган боковой линии представляют собой варианты одной и той же структуры. Оба эти органа формируются в ходе развития из одной и той же эмбриональной ткани и очень похожи по внутреннему строению. Но что возникло раньше, боковая линия или внутреннее ухо? На этот счет у нас нет однозначных данных. Если посмотреть на некоторых древнейших обладавших головой ископаемых, которые жили около 500 миллионов лет назад, мы увидим в их плотных защитных покровах небольшие ямки, которые заставляют нас предположить, что у них уже был орган боковой линии. К сожалению, мы ничего не знаем о внутреннем ухе этих ископаемых, потому что у нас нет образцов, в которых сохранилась бы эта часть головы. До тех пор пока у нас не появится новых данных, нам остается альтернатива: либо внутреннее ухо развилось из органа боковой линии, либо, наоборот, боковая линия развилась из внутреннего уха. В любом случае перед нами пример работы принципа, проявления которого мы уже наблюдали в других структурах тела: органы нередко возникают для выполнения одной функции, а затем перестраиваются для выполнения совсем другой - или многих других.

Наше внутреннее ухо разрослось по сравнению с рыбьим. Как и у всех млекопитающих, часть внутреннего уха, отвечающая за слух, у нас очень большая и завитая, как улитка. У более примитивных организмов, таких как амфибии и рептилии, внутреннее ухо устроено проще и не завито в подобие улитки. Очевидно, наши прародители - древние млекопитающие - выработали новый, более эффективный орган слуха, чем был у их предков-рептилий. То же относится к структурам, позволяющим чувствовать ускорение. В нашем внутреннем ухе есть три трубочки (полукружных канала), ответственные за восприятие ускорения. Они расположены в трех плоскостях, лежащих под прямым углом друг к другу, и это позволяет нам чувствовать, как мы движемся в трехмерном пространстве. Древнейшее известное позвоночное, обладавшее такими каналами, похожее на миксину бесчелюстное, имело лишь по одному каналу в каждом ухе. У более поздних организмов таких каналов было уже два. И наконец, у большинства современных рыб, как и у других позвоночных, полукружных каналов три, как у нас.

Как мы убедились, наше внутреннее ухо имеет долгую историю, начавшуюся во времена древнейших позвоночных, еще до появления рыб. Примечательно, что нейроны (нервные клетки), окончания которых погружены в желеобразное вещество в нашем внутреннем ухе, еще древнее, чем само внутреннее ухо.

Эти клетки, так называемые волосковидные, обладают признаками, не свойственными другим нейронам. Похожие на волоски выросты каждой из таких клеток, включающие один длинный "волосок" и несколько коротких, и сами эти клетки и в нашем внутреннем ухе, и в рыбьем органе боковой линии строго ориентированы. В последнее время были предприняты поиски таких клеток у других животных, и их удалось обнаружить не только у организмов, не имеющих таких развитых органов чувств, как у нас, но и у организмов, не имеющих даже головы. Эти клетки есть у ланцетников, с которыми мы познакомились в пятой главе. У них нет ни ушей, ни глаз, ни черепа.

Стало быть, волосковидные клетки появились задолго до того, как возникли наши уши, и первоначально выполняли другие функции.

Разумеется, все это записано в наших генах. Если у человека или мыши происходит мутация, выключающая ген Pax 2, полноценное внутреннее ухо не развивается.

Примитивный вариант одной из структур нашего внутреннего уха можно найти под кожей у рыб. Небольшие полости органа боковой линии расположены вдоль всего тела, от головы до хвоста. Изменения потоков окружающей воды деформируют эти полости, и расположенные в них чувствительные клетки посылают в мозг информацию об этих изменениях.

Ген Pax 2 работает у эмбриона в том районе, где закладываются уши, и, вероятно, запускает цепную реакцию включения и выключения генов, приводящую к образованию нашего внутреннего уха. Если поискать этот ген у более примитивных животных, мы обнаружим, что он работает в голове эмбриона, а также, представьте себе, в зачатках органа боковой линии. За головокружение у пьяных людей и за чувство воды у рыб отвечают одни и те же гены, свидетельствуя о том, что у этих разных чувств общая история.

Медузы и происхождение глаз и ушей

Подобно ответственному за развитие глаз гену Pax 6, который мы уже обсуждали, Pax 2 , в свою очередь, - один из главных генов, необходимых для развития ушей. Примечательно, что эти два гена довольно похожи. Это говорит о том, что глаза и уши, возможно, происходят от одних и тех же древнейших структур.

Здесь нужно рассказать о кубомедузах. О них хорошо знают те, кто регулярно плавает в море у берегов Австралии, потому что эти медузы обладают необычайно сильным ядом. Они отличаются от большинства медуз тем, что имеют глаза - больше двадцати штук. Большинство из этих глаз - простые ямки, рассеянные в покровах. Но несколько глаз на удивление похожи на наши: в них есть что-то вроде роговицы и даже хрусталика, а также похожая на нашу система иннервации.

У медуз нет ни Pax 6 , ни Pax 2 - эти гены возникли позже, чем медузы. Но у кубомедуз мы находим нечто весьма примечательное. Ген, который отвечает у них за формирование глаз, не является ни геном Pax 6 , ни геном Pax 2 , но представляет собой как бы мозаичную смесь обоих этих генов. Иными словами, этот ген выглядит как примитивный вариант генов Pax 6 и Pax 2 , свойственных другим животным.

Важнейшие гены, управляющие развитием наших глаз и ушей, у более примитивных организмов - медуз - соответствуют единственному гену. Вы, быть может, спросите: "Ну и что?" Но это довольно важный вывод. Древняя связь, которую мы обнаружили между генами ушей и глаз, помогает разобраться во многом из того, с чем сталкиваются в своей практике современные врачи: многие из врожденных человеческих дефектов сказываются на обоих этих органах - и на глазах, и на ушах. И все это отражает нашу глубокую связь с такими существами, как ядовитая морская медуза.

Всем известно, что ухо человека имеет сложное строение: наружное, среднее и внутреннее ухо . Среднее ухо играет важную роль во всем слуховом процессе, так как выполняет звукопроводящую функцию. Болезни, протекающие в среднем ухе, несут прямую угрозу жизни человека. Потому изучить строение, функции и методы защиты среднего уха от инфекций - очень актуальная задача.

Строение органа

Среднее ухо находится в глубине височной кости и представлено следующими органами:

• барабанная полость;

Среднее ухо устроено как совокупность воздушных полостей. Центральная его часть - барабанная полость - область между и. Она имеет слизистую поверхность и напоминает призму или бубен. От черепа барабанная полость отделена верхней стенкой.

Анатомия среднего уха предусматривает разделение его костной стенкой с внутренним ухом. В этой стенке находятся 2 отверстия: круглое и овальное. Каждое отверстие, или окно, защищено эластичной мембраной.

Полость среднего уха содержит и, которые передают звуковые колебания . К таким косточками относятся: молоточек, наковальня и стремя. Названия косточек возникли в связи с особенностями их строения. Механизм взаимодействия слуховых косточек напоминает систему рычагов. Молоточек, наковальня и стремя связаны суставами и связками. В центре барабанной перепонки расположена рукоять молоточка, его головка соединяется с наковальней, а она длинным отростком соединяется с головкой стремени. Стремя входит в овальное отверстие , за которым находится преддверие - часть внутреннего уха, заполненная жидкостью. Все косточки покрыты слизистой оболочкой.

Важным элементом среднего уха является слуховая труба. Она соединяет барабанную полость с внешней средой . Устье трубы располагается на уровне твердого неба и открывается в носоглотку. Устье слуховой трубы закрыто, когда отсутствуют сосательные или глотательные движения. Существует одна особенность строения трубы у новорожденных: она шире и короче, чем у взрослого человека. Этот факт облегчает проникновение вирусов.

Сосцевидный отросток - отросток височной кости, который располагается сзади нее. Структура отростка - полостная, так как в нем находятся полости, заполненные воздухом. Полости сообщаются друг с другом через узкие щели, что позволяет среднему уху улучшить свои акустические свойства.

Строение среднего уха предполагает и наличие мышц. Мышца, напрягающая барабанную перепонку , и стременная - самые маленькие мышцы во всем организме. С их помощью слуховые косточки поддерживаются на весу, регулируются. Кроме того, мышцы среднего уха обеспечивают аккомодацию органа к различным по высоте и силе звукам.

Назначение и функции

Функционирование органа слуха без этого элемента невозможно. Среднее ухо содержит важнейшие составляющие, которые в совокупности выполняют функцию проводимости звука. Без среднего уха эта функция не смогла бы быть реализована, и человек не смог бы слышать.

Слуховые косточки обеспечивают костную проводимость звука и механическую передачу колебаний к овальному окну преддверия. 2 маленькие мышцы выполняют целый ряд важнейших для слуха задач:

• поддерживают тонус барабанной перепонки и механизма слуховых косточек;
• защищают внутреннее ухо от сильных звуковых раздражений;
• обеспечивают аккомодацию звукопроводящего аппарата к различным по силе и высоте звукам.

Исходя из функций, которые выполняет среднее ухо со всеми его составляющими, можно сделать вывод о том, что без него слуховая функция была бы человеку незнакома.

Заболевания среднего уха

Ушные заболевания - одни из самых неприятных для человека недугов. Они несут большую опасность не только для здоровья, но и для жизни человека. Среднее ухо, как важнейшая часть слухового органа, подвержено различным заболеваниям . Оставив болезнь среднего уха без лечения, человек рискует стать тугоухим и значительно снизить качество своей жизни.

Оканчивается он барабанной перепонкой, слепо замыкающей слуховой проход, граничит:

• с суставом нижней челюсти , при жевании движение передается на хрящевую часть прохода;
• с ячейками сосцевидного отростка, лицевым нервом;
• со слюнной железой.

Перепонка между наружным ухом и средним – овальная полупрозрачная фиброзная пластинка, размерами 10 мм - длина, 8-9 мм – ширина, 0,1 мм – толщина. Площадь мембраны составляет около 60 мм 2 .

Плоскость мембраны расположена наклонно к оси слухового прохода под углом, втянута воронкообразно внутрь полости. Максимальное натяжение мембраны в центре. За барабанной перепонкой находится полость среднего уха.

Различают:

• полость среднего уха (барабанная);
• слуховая труба (евстахиева);
• слуховые косточки.

Барабанная полость

Полость находится в височной кости, объем ее - 1 см 3 . В ней размещаются слуховые косточки, сочлененные с барабанной перепонкой.

Над полостью помещается сосцевидный отросток, состоящий из воздухоносных ячеек. В нем размещается пещера - воздухоносная клетка, служащая в анатомии уха человека самым характерным ориентиром при проведении любых операций на ухе.

Слуховая труба

Образование длиной в 3,5 см, диаметром просвета до 2 мм. Верхнее ее устье находится в барабанной полости, нижнее глоточное устье открывается в носоглотке на уровне твердого неба.

Состоит слуховая труба из двух отделов, разделенных самым узким ее местом – перешейком. От барабанной полости отходит костная часть, ниже перешейка - перепончато-хрящевая.

Стенки трубы в хрящевом отделе в обычном состоянии сомкнуты, приоткрываются при жевании, глотании, зевании. Расширение просвета трубы обеспечивается двумя мышцами, связанными с небной занавеской . Слизистая оболочка выстлана эпителием, реснички которого движутся к глоточному устью, обеспечивая дренажную функцию трубы.

Мельчайшие косточки в анатомии человека – слуховые косточки уха, предназначаются для проведения звуковых колебаний. В среднем ухе находится цепь: молоточек, стремя, наковальня.

Молоточек прикреплен к барабанной мембране, его головка сочленяется с наковальней. Отросток наковальни соединен со стремечком, прикрепленным своим основанием к окну преддверия, расположенного на лабиринтной стенке между средним и внутренним ухом.

Структура представляет собой лабиринт, состоящий из костной капсулы и перепончатого образования, повторяющего форму капсулы.

В костном лабиринте различают:

• преддверие;
• улитку;
• 3 полукружных канала.

Улитка

Костное образование представляет собой объемную спираль в 2,5 оборота вокруг костного стержня. Ширина основания конуса улитки – 9 мм, высота – 5 мм, длина костной спирали – 32 мм. От костного стержня внутрь лабиринта отходит спиральная пластина, которая делит костный лабиринт на два канала.

У основания спиральной пластинки находятся слуховые нейроны спирального ганглия. В костном лабиринте находится перилимфа и перепончатый лабиринт, наполненный эндолимфой. Перепончатый лабиринт подвешен в костном с помощью тяжей.

Перилимфа и эндолимфа связаны функционально.

• Перилимфа – по ионному составу близка к плазме крови;
• эндолимфа – сходна с внутриклеточной жидкостью.

Нарушение этого равновесия приводит к повышению давления в лабиринте.

Улитка является органом, в котором физические колебания жидкости перилимфы преобразуются в электрические импульсы нервных окончаний черепно-мозговых центров, передающихся в слуховой нерв и в головной мозг. В верхней части улитки находится слуховой анализатор – кортиев орган.

Преддверие

Наиболее древняя анатомически средняя часть внутреннего уха - полость, граничащая с лестницей улитки посредством сферического мешочка и с полукружными каналами. На стенке преддверия, ведущей в барабанную полость, расположены два окна - овальное, прикрытое стремечком и круглое, представляющее собой вторичную барабанную перепонку.

Особенности строения полукружных каналов

Все три взаимно перпендикулярных костных полукружных канала имеют сходное строение: состоят из расширенной и простой ножки. Внутри костных находятся перепончатые каналы, повторяющие их форму. Полукружные каналы и мешочки преддверия составляют вестибулярный аппарат, отвечают за равновесие, координацию, определение положения тела в пространстве.

У новорожденного орган не сформирован, отличается от взрослого рядом особенностей строения.

Ушная раковина

• Раковина мягкая;
• мочка и завиток слабо выражены, формируются к 4 годам.

Слуховой проход

• Костная часть не развита;
• стенки прохода располагаются почти вплотную;
• барабанная мембрана лежит практически горизонтально.

• Размеры почти как у взрослых;
• у детей барабанная перепонка толще, чем у взрослых;
• покрыта слизистой оболочкой.

Барабанная полость

В верхней части полости имеется незаращенная щель, через которую при острых средних отитах инфекция способна проникать в мозг, вызывая явления менингизма. У взрослого эта щель зарастает.

Сосцевидный отросток у детей не развит, представляет собой полость (атриум). Начинается развитие отростка в возрасте 2 лет, заканчивается к 6 годам.

Слуховая труба

У детей слуховая труба шире, короче, чем у взрослых, располагается горизонтально.

Сложно устроенный парный орган принимает колебания звука 16 Гц - 20000 Гц. Травмы, инфекционные заболевания снижают порог чувствительности, приводят к постепенной утрате слуха. Успехи медицины в лечении болезней ушей, слухопротезировании позволяют восстановить слух в самых сложных случаях тугоухости.

Видео об строении слухового анализатора

Среднее ухо (auris media) состоит из нескольких сообщающихся между собой воздухоносных полостей: барабанной полости (cavum tympani), слуховой трубы (tuba auditiva), входа в пещеру (aditus ad antrum), пещеры (antrum) и связанных с нею воздухоносных ячеек сосцевидного отростка (cellulae mastoidea). Посредством слуховой трубы среднее ухо сообщается с носоглоткой; в нормальных условиях это единственное сообщение всех полостей среднего уха с внешней средой.

1 - горизонтальный полукружный канал; 2 - канал лицевого нерва ; 3 - крыша барабанной полости; 4 - окно преддверия; 5 - полуканал мышцы; 6 - тимпанальное отверстие слуховой трубы; 7 - канал сонной артерии ; 8 - промонториум; 9 - барабанный нерв; 10 - яремная ямка; 11 - окно улитки; 12 - барабанная струна; 13 - пирамидальный отросток; 14 - вход в пещеру.

Б а р а б а н н а я п о л о с т ь (рис. 4.4). Барабанную полость можно сравнить с кубом неправильной формы объемом до 1 см3. В ней различают шесть стенок: верхнюю, нижнюю, переднюю, заднюю, наружную и внутреннюю.

В е р х н я я с т е н к а, или крыша, барабанной полости (tegmen tympani) представлена костной пластинкой толщиной 1-6 мм. Она отделяет барабанную полость от средней черепной ямки. В крыше имеются небольшие отверстия, через которые проходят сосуды, несущие кровь от твердой мозговой оболочки к слизистой оболочке среднего уха. Иногда в верхней стенке образуются дегисценции; в этих случаях слизистая оболочка барабанной полости непосредственно примыкает к твердой мозговой оболочке.

У новорожденных и детей первых лет жизни на границе между пирамидой и чешуей височной кости расположена незарашенная щель (fissura petrosquamosa), обусловливающая возникновение у них мозговых симптомов при остром воспалении среднего уха. Впоследствии на этом месте образуется шов (sutura petrosquamosa) и сообщение с полостью черепа в этом месте ликвидируется.

Н и ж н я я (я р е м н а я) с т е н к а, или дно барабанной полости (paries jugularis), граничит с лежащей под ней яремной ямкой (fossa jugularis), в которой располагаетсялуковица яремной вены (bulbus venae jugularis). Чем больше ямка вдается в барабанную полость, тем тоньше костная стенка. Нижняя стенка может быть очень тонкой или иметь дегисценции, через которые луковица вены иногда выпячивается в барабанную полость. Это обусловливает возможность ранения луковицы яремной вены, сопровождающегося сильным кровотечением , при парацентезе или неосторожном выскабливании грануляций со дна барабанной полости.

П е р е д н я я с т е н к а, трубная или сонная (paries tubaria, s.caroticus), барабанной полости образована тонкой костной пластинкой, кнаружи от которой расположена внутренняя сонная артерия. В передней стенке имеются два отверстия, верхнее из которых, узкое, ведет в полуканал для мышцы, натягивающей барабанную перепонку (semicanalis m.tensoris tympani), а нижнее, широкое, - в барабанное устье слуховой трубы (ostium tympanicum tybae auditivae). Кроме того, передняя стенка пронизана тоненькими канальцами (canaliculi caroticotympanici), через которые в барабанную полость проходят сосуды и нервы, в ряде случаев она имеет дегисценции.

З а д н я я (с о с ц е в и д н а я) с т е н к а барабанной полости (paries mastoideus) граничит с сосцевидным отростком. В верхнем отделе этой стенки имеется широкий ход (aditus adantrum), сообщающий надбарабаннов углубление - аттик (attic) с постоянной клеткой сосцевидного отростка - пещерой (antrum mastoideum). Ниже этого хода находится костный выступ - пирамидальный отросток, от которого начинается стременная мышца (m.stapedius). На наружной поверхности пирамидального отростка располагается барабанное отверстие (apertura tympanica canaliculi chordae), через которое в барабанную полость вступает барабанная струна (chorda tympani), отходящая от лицевого нерва. В толще нижнего отдела задней стенки проходит нисходящее колено канала лицевого нерва.

Н а р у ж н а я (п е р е п о н ч а т а я) с т е н к а барабанной полости (paries membranaceus) образована барабанной перепонкой и частично в области аттика костной пластинкой,которая отходит от верхней костной стенки наружного слухового прохода.

В н у т р е н н я я (л а б и р и н т н а я, м е д и а л ь н а я,п р о м о н т о р и а л ь н а я) с т е н к а барабанной полости (paries labyrinthicus) является наружной стенкой лабиринта и отделяет его от полости среднего уха. В средней части этой стенки имеется возвышение овальной формы - мыс (promontorium), образованный выступом основного завитка улитки.

Кзади и кверху от мыса находится ниша окна преддверия (овального окна по старой номенклатуре; fenestra vestibuli), закрытого основанием стремени (basis stapedis). Последнее прикреплено к краям окна посредством кольцевидной связки (lig. annulare). В направлении кзади и книзу от мыса располагается другая ниша, на дне которой находится окно улитки (круглое окно по старой номенклатуре; fenestra cochleae), ведущее в улитку и закрытое вторичной барабанной перепонкой (membrana ympany secundaria), которая состоит из трех слоев: наружного - слизистого, среднего - соединительнотканного и внутреннего - эндотелиального.

Как происходит звуковосприятие

Звуковые волны достигают внешней раковины и передаются в наружное ухо, где заставляют смещаться барабанную перепонку. Эти колебания посредством слуховых косточек усиливаются и передаются мембране среднего окна. Во внутреннем ухе колебания провоцируют движение перилимфы.

Если колебания довольно сильные, то они достигают эндолимфы, а она, в свою очередь, провоцирует раздражение волосковых клеток (рецепторов) кортиева органа. Звуки различной высоты перемещают жидкость в разных направлениях, что улавливается нервными клетками . Они механическое колебание превращают в нервный импульс, который достигает височной доли коры через слуховой нерв.

Звуковая волна, проникающая в ухо, преобразуется в нервный импульс

Физиологию звукового восприятия сложно изучать, поскольку звук вызывает небольшое смещение мембраны, колебания жидкости очень малы, а сама анатомическая область имеет малый размер и находятся в капсуле лабиринта.

Анатомия уха человека позволяет улавливать волны от 16 до 20 тысяч колебаний в секунду. Это не так много по сравнению с другими животными. Например, кошка воспринимает ультразвук и способна уловить до 70 тысяч колебаний в секунду. С возрастом звуковосприятие у человека ухудшается.

Так, тридцатипятилетний человек может воспринимать звук не выше 14 тыс. Гц, а старше 60 лет улавливает только до 1 тыс. колебаний в секунду.

Заболевания уха

Патологический процесс, протекающий в ушах, может быть воспалительного, невоспалительного, травматического или грибкового характера. К невоспалительным заболеваниям относят отосклероз, вестибулярный неврит, болезнь Меньера.

Отосклероз развивается в результате патологического разрастания тканей, из-за чего слуховые косточки теряют подвижность и наступает глухота. Чаще всего заболевание начинается в период полового созревания и человек к 30 годам имеет выраженную симптоматику.

Болезнь Меньера развивается из-за накопления жидкости во внутреннем ухе человека. Признаки патологии: тошнота, рвота, шум в ушах, головокружения, трудности с координацией. Может развиться вестибулярный неврит.

Данная патология, если протекает изолированно, не вызывает нарушение слуха, однако, она может провоцировать тошноту, головокружение, рвоту, тремор, головную боль , судороги. Чаще всего отмечаются болезни уха воспалительного характера.

В зависимости от местонахождения воспаления различают:

• наружный отит;
• средний отит;
• внутренний отит;
• лабиринтит.

Возникают в результате развития инфекции.

Если отит игнорируется, то поражается слуховой нерв, что может привести к необратимой глухоте

Снижается слух в результате формирования в наружном ухе пробок. В норме сера выводится самостоятельно, но, в случае ее увеличенной выработки или изменения вязкости, она может скапливаться и блокировать движения барабанной перепонки.

К заболеваниям травматического характера относят повреждение ушной раковины при ушибах, присутствии в слуховом канале инородных тел , деформация барабанной перепонки, ожоги, акустические травмы, вибротравмы.

Причин, по которым может произойти снижение слуха, очень много. Оно может возникнуть в результате нарушения звуковосприятия или звукопередачи. В большинстве случаев медицина способна вернуть слух. Проводится медикаментозная терапия , физиопроцедуры, хирургическое лечение.

Доктора способны заменить слуховые косточки или барабанную перепонку на синтетические, установить во внутреннее ухо человека электрод, который будет передавать колебания в головной мозг. Но если в результате патологии страдают волосковые клетки , то слух восстановить невозможно.

Устройство человеческого уха сложное и появление негативного фактора способно ухудшить слух или привести к полной глухоте. Поэтому человек должен соблюдать гигиену слуха и не допускать развития инфекционных заболеваний.