Биомеханика органов слуха

Оптические недостатки глаза и аномалии рефракции

У многих людей изображение на сетчатке всегда получается нечетким. Это бывает связано либо с необычной формой глазного яблока, либо с неправильной кривизной роговицы или хрусталика.

Близорукость, или миопия — осевая длина глазного яблока больше, удаленные объекты невозможно точно сфокусировать, по­скольку фокальная плоскость находится перед центральной ямкой. Чтобы хорошо видеть вдали, близоруким людям нужны очки с во­гнутыми линзами (рис. 17.52).

Дальнозоркость (гиперопия, или гиперметропия) — при обычной преломляющей силе диоптрического аппарата глаза его осевая длина слишком мала. У него недостаточен диапазон аккомо­дации для точной фокусировки на сетчатке изображения близко расположенных объектов. Чтобы компенсировать этот недостаток, требуются очки с выпуклыми линзами (рис. 17.53).

Астигматизм — кривизна роговицы в вертикальной плоско­сти несколько больше, чем в горизонтальной; это приводит к зави­симости преломляющей силы от угла падения лучей. Если разница не превышает 0,5 дп, такой астигматизм называют «физиологиче­ским».

Катаракта — частичное или полное затемнение хрусталика.

и равновесия (преддверно-улитковый орган)

Органы слуха и равновесия (статического чувства) у человека объединены между собой в сложную систему, морфологически раз­деленную на три отдела (рис. 17.54): 1) наружное ухо (наружные

слуховой проход и ушная раковина с мышцами и связками); 2) сред­нее ухо (барабанная полость, сосцевидные придатки, слуховая труба); 3) внутреннее ухо (перепончатый лабиринт, располагаю­щийся в костном лабиринте внутри пирамиды височной кости).

Наружное ухо. Ушная раковина — эластический хрящ слож­ной формы, покрытый кожей.

Наружный слуховой проход состоит из хрящевого и костно­го отделов, длина его у взрослого человека около 33—35 мм, диа­метр просвета колеблется на разных участках от 0,6 до 0,9 см.

Среднее ухо. Барабанная полость воздухоносная, объемом око­ло 1 см³, расположена в основании пирамиды височной кости, слизистая оболочка выстлана однослойным плоским эпителием, который переходит в кубический или цилиндрический. В полости находятся три слуховые косточки, сухожилия, натягивающие ба­рабанную перепонку и стремя (обе мышцы поперечно-полосатые). Здесь же проходит барабанная струна — ветвь промежуточного нерва (VII). Барабанная полость продолжается в слуховую трубу, которая открывается в носовой части глотки глоточным отверсти­ем слуховой трубы.

Слуховые косточки — стремя, наковальня, молоточек, названы так благодаря своей форме. Косточки передают звуковые колеба­ния от барабанной перепонки окну преддверия.

Сосцевидные ячейки через сосцевидную пещеру сообщаются с барабанной полостью. Слуховая труба (Евстахиева) длиной около 3,5 см, диаметр просвета около 1 —2 мм, выполняет очень важную функцию — способствует выравниванию давления воздуха внут­ри барабанной полости по отношению к наружной среде.

Щелевидное глоточное отверстие слуховой трубы, расположен­ное на боковой стенке носовой части глотки, открывается при ак­те глотания.

Звуковые волны направляются в слуховую систему через на­ружное ухо, наружный слуховой проход — к барабанной пере­понке. Эта тонкая, с перламутровым блеском мембрана отделяет слуховой проход от среднего уха, в котором также находится воз-Дух(рис. 17.55).

Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего. Она представляет собой пластинку, состоящую из двух слоев коллагено-вых волокон, наружные волокна расположены радиально, а внутрен­ние — циркулярно. Толщина перепонки около 0,1 мм, форма — эл­липса, размеры — 9x11 мм, в центре ее — вдавление — место

прикрепления к перепонке одной из слуховых косточек — моло­точка.

Внутреннее ухо. В костном лабиринте, изнутри выстланном надкостницей, залегает перепончатый лабиринт, повторяющий формы костного. Между лабиринтами имеется щель, заполненная перилимфой. Костный лабиринт расположен между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом и состоит из преддве­рия, трех полукружных каналов и улитки.

Три костных полукружных канала лежат в трех взаимоперпен­дикулярных плоскостях: сагиттальной — передний канал, горизон­тальной — латеральный, фронтальной — задний. Каждый полу­кружный канал имеет по две ножки, одна из которых (ампулярная костная ножка) перед впадением в преддверие расширяется, об­разуя ампулу. Соседние ножки переднего и заднего каналов со­единяются, образуя общую костную ножку, поэтому три канала открываются в преддверие пятью отверстиями.

Вестибулярный (преддверный) лабиринт — периферический отдел стато-кинетического анализатора (органа равновесия) —

состоит из расположенных в костном преддверии эллиптического (маточка) и сферического мешочков, которые сообщаются между собой через тонкий каналец.

При изменении силы тяжести, положения головы, тела, при ус­корениях отолитовая мембрана и купол смещаются. Это приводит к напряжению волосков, что вызывает изменение активности раз­личных ферментов волосковых клеток. Возбуждение через синап­сы передается к клеткам преддверного узла. Аксоны образуют пред-дверную часть преддверно-улиткового нерва (VIII пара черепных нервов), который выходит вместе с улитковой частью через внут­реннее слуховое отверстие в полость черепа. В мостмозжечковом углу волокна нерва входят в вещество мозга и подходят к вестибу­лярным ядрам, расположенным в области вестибулярного поля на дне ромбовидной ямки (II нейроны), а аксоны клеток данных ядер идут к ядрам шатра мозжечка через его нижнюю ножку (III нейро­ны) к спинному мозгу и в составе дорсального продольного пучка ствола головного мозга. От клеток вестибулярных ядер часть во­локон, перекрещиваясь, идет в таламус, где расположены III ней­роны, откуда импульсы направляются к коре теменной и височной долей (корковые центры статокинетического анализатора).

Улитковый лабиринт — периферический отдел слухового ана­лизатора. Он заполнен эндолимфой и представляет собой соеди­нительнотканный мешок длиной около 3,5 см.

Тела афферентных нейронов (первые нейроны) залегают в спи­ральном ганглии. Наружные волосковые клетки значительно чувст­вительнее к звукам большой интенсивности, чем внутренние. Высо­кие звуки раздражают только волосковые клетки, расположенные на нижних завитках улитки, а низкие звуки — волосковые клетки вершины улитки и часть клеток на нижних завитках.

Функция слухового анализатора. Звуковые волны передают­ся через наружный слуховой проход и достигают барабанной пе­репонки. Ее колебания передаются через цепь слуховых косточек на окно преддверия (см. рис. 17.55). Движения стремени в окне преддверия вызывают колебания перилимфы лестницы преддве­рия, которые через отверстия в области верхушки улитки пере­даются перилимфе барабанной лестницы и по ней к окну улитки. Колебания перилимфы воспринимаются эндолимфой, происходит волнообразное движение базилярной мембраны, которая в зави­симости от частоты и интенсивности звука имеет соответствую­щую амплитуду колебаний по всей своей длине. Благодаря этим

колебаниям и взаимодействиям волосковых клеток с покровной мембраной в рецепторных клетках возникают нервные импульсы.

Слух анализирует звуки, определяя их источник, громкость, тон и тембр.

Громкость (сила) звука зависит от амплитуды колебаний. Громкость любого звука выражают в фонах — УЗД тона с часто­той 1 кГц с равной громкостью.

Тон — это звук определенной высоты, которая характеризуется частотой колебаний. Основной тон — наименьшая частота слож­ного акустического сигнала. Чистый тон — синусоидальный аку­стический сигнал данной частоты.

Тембр — субъективная характеристика качества звука, зави­сящая в основном от его спектра, от числа и интенсивности со­ставляющих гармоник. В спектре низких звуков до 20 гармоник, средних — до 10, высоких — 2—3. Наименее чувствительно ухо к низким частотам. Например, его чувствительность к тону 100 Гц в 1000 раз меньше, чем к тону 1000 Гц.

С возрастом острота слуха постепенно падает. Старение уха можно объяснить уменьшением эластичности тканей его структур.

Глава 18

Дата добавления: 2015-05-09