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.

Ухо – парный орган, выполняющий функцию восприятия звуков, а также осуществляет контроль равновесия и обеспечивает ориентацию в пространстве. Располагается в височной области черепа, имеет вывод в виде наружных ушных раковин.

Строение уха включает в себя:

• наружный;
• средний;
• внутренний отдел.

Взаимодействие всех отделов способствует передачи звуковых волн, переделанных в нейронный импульс и поступающих в мозг человека. Анатомия уха, анализ каждого из отделов, дает возможность описать полную картину строения слуховых органов.

Эта часть общей слуховой системы представляет собой ушную раковину и слуховой проход. Раковина в свою очередь состоит из жировой ткани и кожного покрова, функционал ее определяется приемом звуковых волн и последующей передачи к слуховому аппарату. Данная часть уха легко деформируется, именно поэтому необходимо максимально избегать любых грубых физических воздействий.

Передача звуков происходит с некоторым искажением, в зависимости от расположения источника звука (горизонтального или вертикально), это помогает лучше ориентироваться в окружающей обстановке. Следующим, за ушной раковиной, находится хрящ внешнего ушного прохода (средний размер 25-30 мм).

Схема строения наружного отдела

Для выведения пылевых и грязевых отложений строение имеет потовые и сальные железы. Связующим и промежуточным звеном между наружным и средним ухом выступает барабанная перепонка. Принцип действия перепонки состоит в улавливании звуков из наружного слухового прохода и превращение их в колебания определенной частоты. Преобразованные колебания переходят в область среднего уха.

Строение среднего уха

Отдел состоит из четырех частей – непосредственно барабанной перепонки и слуховых косточек, находящихся в ее области (молоточек, наковальня, стремя). Приведенные составляющие обеспечивают передачу звука в внутреннюю часть органов слуха. Слуховые косточки образуют сложную цепь, осуществляющую процесс передачи колебаний.

Схема строения среднего отдела

Строение уха среднего отделения также включает в себя евстахиеву трубку, соединяющую данный отдел с носоглоточной частью. Она необходима для нормализации разницы давлений внутри и снаружи перепонки. Если баланс не соблюден, возможно или разрыв перепонки.

Строение внутреннего уха

Главная составляющая – лабиринт – сложная конструкция по своей форме и выполняемым функциям. Лабиринт состоит из височной и костной части. Конструкция располагается таким образом, что височная часть находится внутри костной.

Схема внутреннего отдела

Внутренняя часть содержит слуховой орган под название улитка, а также вестибулярный аппарат (отвечающий за общее равновесие). Рассматриваемый отдел имеет еще несколько вспомогательных частей:

• полукружные каналы;
• маточку;
• стремя в овальном окне;
• круглое окно;
• барабанную лестницу;
• спиральный канал улитки;
• мешочек;
• лестницу преддверия.

Улитка – костный канал спирального типа, разделяется на две одинаковых части перегородкой. Перегородка в свою очередь разделяется лестницами, соединяющимися сверху. Главная мембрана состоит из тканей и волокон, каждое из которых реагирует на определенный звук. В состав мембраны входит аппарат для восприятия звука – кортиев орган.

Рассмотрев конструкцию органов слуха, можно сделать вывод, что все подразделения связаны в основном со звукопроводящей и звуковоспринимающей частями. Для нормального функционирования ушей необходимо соблюдать правила личной гигиены, избегать простудных заболеваний и травм.

Важным элементом человеческого организма являются слуховые косточки. Эти миниатюрные образования играют чуть ли не основную роль в процессе восприятия звука. Без них невозможно представить передачу волновых колебаний и вибрации, поэтому важно беречь их от болезней. Сами по себе эти косточки имеют интересное строение. Об этом, а также о принципе их функционирования следует поговорить более подробно.

Виды слуховых косточек и их расположение

В полости среднего уха производится восприятие звуковых колебаний и их дальнейшая передача во внутреннюю часть органа. Все это становится возможным благодаря наличию специальных костных образований.

Косточки покрыты слоем эпителия, поэтому они не травмируют барабанную перепонку.

Их объединяют в единую группу – слуховые косточки. Чтобы понимать принцип их работы, нужно знать, как называются эти элементы:

• молоточек;
• наковальня;
• стремечко.

Несмотря на их крошечные размеры, роль каждой просто неоценима. Свои названия они получили благодаря особенной форме, напоминающей соответственно молоток, наковальню и стремя. Для чего конкретно служит каждая слуховая косточка рассмотрим далее.

Что касается расположения, косточки находятся в полости среднего уха. Посредством скрепления мышечными образованиями, они примыкают к барабанной перепонке и выходят в окно преддверия. Последнее открывает проход из среднего уха во внутреннее.

Все три косточки образуют целостную систему. Они соединяются между собой с помощью суставов, а их форма обеспечивает идеальную стыковку. Можно выделить следующие связки:

• в теле наковальни имеется суставная ямка, которая стыкуется с молоточком, а точнее, с его головкой;
• чечевицеобразный отросток на длинной ножке наковальни соединяется с головкой стремечка.
• задняя и передняя ножка стременной косточки объединяются с помощью её основания.

В итоге образуются два суставных соединения, а крайние элементы стыкуются с мышцами. Мышца, напрягающая барабанную перепонку, захватывает рукоятку молоточка. С её помощью он приводится в движение. Ее мышца-антагонист, которая соединяется с задней ножкой стремени, регулирует давление на основание косточки в окне преддверия.

Выполняемые функции

Далее, нужно выяснить какую роль в процессе восприятия звуков играют слуховые косточки. Их адекватная работа необходима для полноценной передачи звуковых сигналов. При малейших отклонениях от нормы возникает кондуктивная тугоухость.

Следует выделить две основные задачи этих элементов:

• костная проводимость звуковых волн и вибраций;
• механическая передача внешних сигналов.

При поступлении звуковых волн в ухо возникают колебания барабанной перепонки. Это возможно благодаря сокращению мышц и приведению в движение косточек. Чтобы не допустить повреждений в полости среднего уха, контроль за реакцией мобильных элементов частично осуществляется на рефлекторном уровне. Сокращение мышц удерживает косточки от чрезмерных колебаний.

За счет того, что рукоятка молоточка достаточно длинная, при напряжении мышцы возникает эффект рычага. В итоге даже небольшие звуковые посылы вызывают соответствующую реакцию. Ушная связка из молоточка, наковальни и стремечка передает сигнал в преддверие внутреннего уха. Далее ведущая роль по передаче информации принадлежит сенсорам и нервным окончаниям.

Связь с другими элементами

Слуховые косточки тесно связаны между собой с помощью суставных узлов. Кроме этого, они соединяются с другими элементами, формируя беспрерывную цепочку системы звукопередачи. Связь с предыдущими и последующими звеньями осуществляется с помощью мышц.

Первое направление – это барабанная перепонка и мышца, которая её напрягает. Тонкая мембрана образует связку благодаря отростку мышцы, соединенной с рукояткой молоточка. Рефлекторные сокращения предохраняют перепонку от разрыва при резких громких звуках. Однако, чрезмерные нагрузки способны не только повредить столь чувствительную мембрану, но и сместить саму косточку.

Второе направление – выход основания стремечка в овальное окно. Стременная мышца удерживает его ножку и ослабляет давление на окно преддверия. Именно в этой части происходит передача сигнала на следующий уровень. От косточек среднего уха импульсы переходят во внутреннее ухо, где происходит преобразование сигнала и его дальнейшая передача по слуховому нерву в головной мозг.

Таким образом, косточки выполняют роль связующего звена в системе приема, передачи и обработки звуковой информации. Если средняя ушная полость подвержена изменениям вследствие патологий, травм или болезней, функционирование элементов может быть нарушено. Важно не допустить смещения, блокирования и деформации хрупких косточек. В некоторых случаях на помощь приходит отохирургия и протезирование.

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.

Нет ничего удивительного в том, что у человека принято считать самым совершенным чувственным органом слуховой аппарат. Внутри него содержится наивысшая концентрация нервных клеток (свыше 30 000 датчиков).

Слуховой аппарат человека

Строение этого аппарата весьма сложное. Людям понятен механизм, по которому осуществляется восприятие звуков, но ученые еще не совсем осознают ощущение слуха, суть преобразования сигналов.

В строении уха выделяют такие основные части:

• наружная;
• средняя;
• внутренняя.

Каждая из вышеуказанных областей отвечает за выполнение конкретной работы. Наружная часть считается приемником, который воспринимает звуки из внешней среды, средняя – усилителем, внутренняя – передатчиком.

Строение уха человека

Основные составляющие данной части:

• слухового прохода;
• ушной раковины.

Ушная раковина состоит из хряща (ему свойственны упругость, эластичность). Сверху его покрывают кожные покровы. Внизу располагается мочка. Этот участок не имеет хряща. Она включает жировую ткань, кожные покровы. Ушную раковину считают довольно-таки сенситивным органом.

Анатомия

Более мелкими элементами ушной раковины представлены:

• завиток;
• козелок;
• противозавиток;
• ножки завитка;
• противокозелок.

Коща является специфическим покрытием, выстилающим слуховой проход. Внутри нее содержатся железы, которые принято считать жизненно важными. Они выделяют секрет, защищающий от многих агентов (механических, термических, инфицирующих).

Окончание прохода представлено своеобразным тупиком. Этот специфический барьер (барабанная перепонка) необходим для разделения наружного, среднего уха. Он начинает колебаться при ударе звуковых волн об него. После удара волны звука о стенку идет передача сигнала дальше, по направлению к средней части уха.

Кровь к этому участку идет по двум веткам артерий. Отток крови выполняется посредством вен (v. auricularis posterior, v. retromandibularis). локализуются спереди, сзади ушной раковины. Они же осуществляют вынос лимфы.

На фото строение наружного уха

Функции

Укажем значимые функции, которые закреплены за наружной частью уха. Она способна:

• принимать звуки;
• передавать звуки к средней части уха;
• направлять волну звука к внутренней части уха.

Возможные патологии заболевания, травмы

Отметим наиболее часто встречаемые болезни:

Среднее

Среднее ухо играет огромную роль при усилении сигнала. Усиление возможно благодаря слуховым косточкам.

Строение

Укажем основные составляющие среднего уха:

• барабанная полость;
• слуховая (евстахиева) труба.

Первая составляющая (барабанная перепонка) содержит внутри цепь, в которую включены небольшие косточки. Мельчайшие косточки играют важную роль в передаче колебаний звука. Барабанная перепонка состоит из 6 стенок. Ее полость содержит 3 слуховые косточки:

• молоточек. Такая косточка наделена округлой головкой. Так происходит ее соединение с рукояткой;
• наковальня. Она включает тело, отростки (2 шт.) разной длинны. Со стременем ее соединение выполнено посредством незначительного овального утолщения, которое находится на конце длинного отростка;
• стремя. В его структуре выделяют маленькую головку, несущую сочленовную поверхность, наковальню, ножки (2 шт.).

Артерии идут к барабанной полости от a. carotis externa, являясь ее ветками. Лимфатические сосуды направлены к узлам, расположенным на боковой стенке глотки, а также к тем узлам, которые локализуются позади раковины уха.

Строение среднего уха

Функции

Косточки из цепи нужны для:

1. Проведения звука.
2. Передачи колебаний.

Мышцы, размещенные в районе среднего уха, специализируются на выполнении различных функций:

• защитная. Мышечные волокна защищают внутреннее ухо от звуковых раздражений;
• тонизирующая. Мышечные волокна необходимы для поддержания цепочки слуховых косточек, тонуса барабанной перепонки;
• аккомодационная. Звукопроводящий аппарат приспосабливается к звукам, наделенным различными характеристики (сила, высота).

Патологии и заболевания, травмы

Среди популярных болезней среднего уха отметим:

• (перфоративное, неперфоративное, );
• катар среднего уха.

Острое воспаление может появляться при травмах:

• отит, мастоидит;
• отит, мастоидит;
• , мастоидит, проявляющийся при ранениях височной кости.

Бывает осложненным, неосложненным. Среди специфических воспалений укажем:

• сифилис;
• туберкулез;
• экзотические болезни.

Анатомия наружного, среднего, внутреннего уха в нашем видео:

Укажем весомую важность вестибулярного анализатора. Он необходим для регуляции положения тела в пространстве, а также для регуляции наших движений.

Анатомия

Периферия вестибулярного анализатора считается участком внутреннего уха. В ее составе выделим:

• полукружные каналы (эти части размещены в 3 плоскостях);
• статоцистные органы (они представлены мешочками: овальный, круглый).

Плоскости называются: горизонтальная, фронтальная, сагиттальная. Два мешочка представляют собой преддверие. Круглый мешочек находится вблизи завиток. Овальный мешок размещен ближе к полукружным каналам.

Функции

Изначально происходит возбуждение анализатора. Затем благодаря вестибуло-спинальным нервным связям происходят соматические реакции. Подобные реакции нужны для перераспределения тонуса мышц, поддержки равновесия тела в пространстве.

Связь между вестибулярными ядрами, мозжечком определяет подвижные реакции, а также все реакции по координации движений, которые появляются при выполнении спортивных, трудовых упражнений. Для поддержания равновесия очень важны зрение, мышечно-суставная иннервация.