Роль и строение среднего уха

Среднее ухо является устройством, предназначенным для передачи звуковых колебаний из воздушной среды наружного уха в жидкую среду внутреннего уха. Оно содержит барабанную перепонку, овальное и круглое окна, а также слуховые косточки (молоточек, наковальню, стремечко). Представляет собой своеобразный барабан (объемом 0,8 см³), который отделяется от наружного уха барабанной перепонкой, а от внутреннего уха - овальным и круглым окнами. Среднее ухо заполнено воздухом. Любая разность давлений между наружным и средним ухом приводит к деформации барабанной перепонки.

Барабанная перепонка - это воронкообразная мембрана, вдавленная внутрь среднего уха. От нее звуковая информация передается косточкам среднего уха (форма барабанной перепонки обеспечивает отсутствие собственных колебаний, что весьма существенно, так как собственные колебания перепонки создавали бы шумовой фон).

Роль внутреннего уха.

Внутренняя уха является звуковоспринимающей системой. Она представляет собой замкнутую полость (лабиринт), имеет сложную форму и заполнена жидкостью – перилимфой. Состоит из двух частей: улитки, образующие механические колебания в электрический сигнал и полукружия вестибулярного аппарата, обеспечивающего равновесие тела в поле силы тяжести.

Улитка является полым костным образованием формы конусообразной спирали два с половиной завитка, длиной 35 мм. По всей длине проходят две перепончатые перегородки, одна из которой называется вестибулярной мембраной, а другая – основной мембраной. Пространство между ними – улитковый ход – заполнено жидкостью – эндолимфой.

Вестибулярный и барабанный каналы заполнены особой жидкостью – перилимфой. В верхней части улитки они соединяются между собой. Колебаний стремечка передаются мембране овальное окно, от нее перилимфе вестибулярного хода, затем через тонкую вестибулярную мембрану – эндолимфе улиточного хода. Колебания эндолимфмы передаются основной мембране, на которой находится кортиев орган, содержащий чувствительные волосковые клетки (около 24000), в которых возникают электрические потенциалы, передаваемые по слуховому нерву в мозг.

Барабанный ход заканчивается мембраной круглого окна, компенсирует перемещения перилимфы. Длина основной мембраны приблизительно равна 32мм, очень неоднородна по своей форме: расширяется и утончается в направлении от овального окна к верхушке улитки. Вследствие чего модуль упругости ее близи основания улитки примерно в 100 раз больше, чем у вершины.

Хотя используя научные достижения созданы разные миниатюрные слуховые аппараты, работающие в широком частотном диапазоне. В некоторых тяжелых формах тугоухости и глухоты они не помогают.

В настоящее время возможна частичная реабилитация слуха. Для этого имплантируют электроды в улитку (с помощью кохлеарных протезов) для подачи на них электрические сигналы.

Тимпанометрия – метод измерения податливости звукопроводящего аппарата слуховой системы под влиянием аппаратного изменения воздушного давления в слуховом проходе. Данный метод позволяет оценить функциональное состояние барабанной перепонки.

Контрольные вопросы по разделу.

1. Какие колебания называют гармоническими? Запишите уравнение (в том числе и дифференциальное) этих колебаний.

2. От чего и как зависит частота собственных колебаний тела на упругой пружине? Как изменяются во времени его скорость и ускорение?

3. При каких условиях в механической системе возникают затухающие колебания, и какова их частота, коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания?

4. При каких условиях в механической системе возникают вынужденные колебания? Что такое механический резонанс, при каких условиях он наступает?

5. Как изменяется во времени кинетическая, потенциальная и полная энергия гармонического колебания? Получите соответствующие формулы.

6. Каковы результаты сложения гармонических колебаний с одинаковыми и разными частотами?

7. Что представляет собой механическая волна? Чем различаются продольные и поперечные волны, в каких средах они могут распространяться, с какой скоростью? Запишите уравнение волны.

8. Чем определяется энергия волны? Что такое поток энергии и интенсивность волны, в каких единицах они измеряются?

9. Что называют звуком, ультразвуком, инфразвуком? Какова скорость звука в разных средах? Приведите классификацию звуков (тон, шум, удар).

10. Каковы физические и физиологические характеристики звука? Какова связь между ними?

11. Что такое порог слышимости, порог болевого ощущения? Начертите и охарактеризуйте диаграмму слышимости.

12. Как связаны интенсивность и звуковое давление волны?

13. Охарактеризуйте звуковые методы исследования в клинике. Что такое аудиометрия, фонокардиография?

14. Какие факторы определяют отражение акустических волн? От чего зависит коэффициент отражения? Что такое акустический импеданс?

15. Как изменяется интенсивность акустической волны при распространении в поглощающей среде? Как зависит показатель поглощения от частоты волны?

16. В чем состоит эффект Доплера? Как и для чего он используется в медицинских приборах?

17. На каких свойствах ультразвука основаны методы ультразвукового исследования (УЗИ) человека?

18. Каково терапевтическое и хирургическое применение ультразвука?

19. Каков механизм фонофореза лекарственных веществ?

20. Каковы особенности воздействия на организм инфразвука?