Строение внутреннего уха. Костный лабиринт внутреннего уха Для чего нужна эта система
Лекция № 15
Сенсорные системы (часть 2)
План лекции
1. Вестибулярная сенсорная система (общая характеристика)
2. Структура и функция костного лабиринта.
3. Структура и функция перепончатого лабиринта
4. Отолитовый аппарат.
5. Раздражители вестибулярного аппарата.
6. Пороги различия.
7. Слуховая сенсорная система.
8.Структура и функции наружного уха.
9. Структура и функции среднего уха.
10.Структура и функции внутреннего уха.
11.Механизм слуховой рецепции.
12.Слуховая чувствительность. Ощущение громкости звука.
13. Обонятельная сенсорная система
14. Вкусовая сенсорная система.
Вестибулярная сенсорная система
Периферическим отделом вестибулярной сенсорной системы является вестибулярный аппарат, расположенный в лабиринте височной кости. Он состоит из преддверия (матушка и мешочек) и трех полукружных каналов (содержащие механорецепторы).
Проводниковый отдел включает периферические отростки волокон биполярной клетки (первого нейрона) вестибулярного узла - Скарпа, расположенного в височной кости. Центральные отростки его нейронов формируют преддверную и улитковый часть VIII пары черепно-мозговых нервов и входят в продолговатый мозг. В вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны (в ромбовидной ямке в области Варолиева моста). Импульсы от вторых нейронов поступают к третьим нейронам, в таламус (промежуточный мозг).
Корковый отдел сенсорной системы представлен четвертыми нейронами. Часть из них находятся в проекционном (первичном) поле вестибулярной системы в височной области коры, другая часть - в непосредственной близости от пирамидных нейронов моторной области коры и в постцентральной извилине коры головного мозга.
Из вестибулярного ганглия Скарпа часть волокон, минуя ромбовидную ямку, направляется в узелок мозжечка. Некоторая порция аксонов сиз ромбовидной ямки направляется к спинному мозгу.
Структура и функции лабиринта
(костный и перепончатый)
Костный лабиринт . Преддверие - полость, которая сообщается сзади 5 отверстиями с полукружными каналами и спереди с отверстиями канала улитки.
Костные полукруглые каналы располагаются взаимно перпендикулярно в трех плоскостях. При наклоне головы вперед движется жидкость переднего полукружного канала, расположенного вертикально в сагиттальной плоскости. При наклоне головы вправо или влево возникают токи жидкости в заднем полукружном канале. Он стоит также вертикально в передней плоскости. При вращении головой движение жидкости происходит в боковом полукружном канале, который лежит в горизонтальной плоскости. Отверстия ножек каналов сообщаются с преддверием 5 отверстиями, так как один конец переднего канала и один конец заднего соединяются в одну ножку. Одна ножка каждого канала при соединении с преддверием расширяется в виде ампулы.
Перепончатый лабиринт располагается внутри костного лабиринта и почти повторяет его. Стенки перепончатого лабиринта образованы тонкой полупрозрачной соединительнотканной перепонкой, заполненной эндолимфой. Пространство между стенками перепончатого костного лабиринта заполнено перилимфой.
Вестибулярная часть перепончатого лабиринта (преддверие) состоит из маточки и мешочка, которые находятся соответственно эллиптическому и сферическому расширению и сообщаются с помощью соединительного канальца, с которого начинается эндолимфатический пролив, который заканчивается в соединительнотканном эндолимфатического мешке. Мешочек находится на задней поверхности пирамиды височной кости. В маточку открываются полукруглые каналы.
В стенках перепончатого лабиринта преддверия в области маточки и мешочка находятся участки (пятна или подъёмы), где есть скопление рецепторных (слуховых чувствительных - вторичночувствуюших) клеток - отолитовий аппарат . Выступающая в полость мешочка часть рецепторной клетки заканчивается одним более длинным волоском и 60 - 80 склеенными неподвижными волосками. Эти волоски пронизывают желеобразную (отолитовую) мембрану, содержит кристаллы карбоната кальция - отолиты. Возбуждение волосковых клеток преддверия происходит вследствие скольжения отолитовой мембраны по волоскам, то есть их сгибания.
В перепончатых полукружных каналах, заполненных, подобно лабиринту, плотной эндолимфой, рецепторные волосковые клетки находятся только в ампулах, где образуют скопления в виде ампулярного гребня с длинными волосками. При движении эндолимфы при угловых ускорений, когда волоски сгибаются в одну сторону, волосковые клетки возбуждаются, при противоположно направленном движении - тормозятся. Это связано с тем, что механическое управление ионными каналами мембраны волоска с помощью микрофиламентов зависит от направления сгиба волоска. Отклонение его в одну сторону приводит к открытию каналов и деполяризации волосковых клеток, отклонения в противоположном направлении вызывает их закрытия и гиперполяризацию рецепторов. К рецепторным клеткам подходят нервные волокна - отростки биполярных клеток, образующих Скарп. Между рецепторной клеткой и дендритами биполярного нейрона находится синапс. При сгибании волосковых клеток преддверия и ампулы генерируется рецепторный потенциал, что усиливает выделение медиатора, который через синапсы активирует окончания нервных волокон. Вторые отростки биполярных нейронов, исходя из Скарпа, образуют вестибулярную ветвь VIII пары черепно-мозговых нервов.
Раздражителем рецепторов полукружных каналов является движение эндолимфы. Адекватным стимулом вестибулярного аппарата служит ускорение, замедленное вращательное или прямолинейное движение тела. Раздражение рецепторов вестибулярного аппарата происходит под влиянием изменения скорости движения. Равномерное движение без ускорения или замедления не вызывает эффекта. Однако преимущественное раздражение отолитовых рецепторов или рецепторов полукружных каналов может возникнуть в зависимости от специфики движения. Раздражителями отолитового аппарата является ускорение или замедление прямолинейного движения тела, а также тряска, качка и наклоны тела, головы в сторону. Они вызывают изменения давления отолитовой мембраны на волоски рецепторных клеток. Порог различия ускорения при прямолинейном движении составляет 2 - 20 см/сек 2 , при различии наклона головы в сторону - около 1 о, вперед и назад - около 1,5 - 2,0 0 . Сопутствующее раздражение вызывает значительное повышение этих порогов различения. Например, вибрация в самолете повышает порог до 5% при наклонах вперед и назад, до 10% - при наклонах в сторону.
Раздражителем рецепторов полукружных каналов является ускорение или замедленное вращательное движение в любой плоскости. В зависимости от характера вращательного центробежного ускорения или замедления происходит неодинаковое раздражение рецепторов различных полукружных каналов: рецепторы канала, расположенного в одной плоскости с направлением вращения, раздражаются с большей силой, чем другие. Порог различения вращения равна, в среднем 2 - 3 0 / сек 2 углового ускорения.
При раздражении вестибулярного аппарата при движениях тела или головы происходит перераспределение тонуса скелетной мускулатуры и возникают тонические рефлексы. Большинство этих реакций объясняется функцией отолитового аппарата, раздражение рецепторных клеток которого вызывает тонические рефлекторные движения шеи, туловища и конечностей.
Кроме вестибуло - моторных рефлексов, раздражение вестибулярных рецепторов вызывает вестибуло- сенсорные реакции - характерное ощущение головокружения. Эти ощущения являются проявлениями своеобразного нарушения ориентировки во внешнем мире, создавая иллюзию вращения окружающих предметов. Раздражение вестибулярного аппарата сопровождается рефлекторными реакциями внутренних органов, которые обеспечиваются вегетативной нервной системой. Реакции проявляются в изменении сердечного ритма, сужении или расширении сосудов, падении АД, усилении движений желудка и кишечника, рвоте и т.п.
Внутреннее ухо, иначе называемое лабиринтом, находится между внутренним слуховым каналом и полостью барабана. Внутреннее ухо разделено на перепончатый и костный лабиринт, но при этом первый проходит внутри второго. Костная ушная улитка, расположенная во внутреннем ухе, представлена мелкими, соединенными между собой полостями, проходами, стенки которых состоят из легких костей. В состав этого органа внутреннего уха человека входят следующие отделы:
- преддверие;
- проток (это каналы в виде полукружий);
- сама улитка ушей.
Для чего нужна эта система
Основные функции внутреннего уха — проведение звуковых волн через улитковый проток и преобразование их в электрические импульсы для мозга. Еще оно выступает как орган равновесия, позволяющий человеку ориентироваться в пространстве. Внутреннее ухо — довольно сложный орган, без которого человек не смог бы правильно идентифицировать идущие звуки и неверно определял бы направление, откуда эти волны приходят. Внутреннее ухо — главный орган равновесия. Если с ним что-нибудь случится, то человек не сможет даже просто стоять — у него будет кружиться голова, и тело будет клониться в сторону.
Основу органов равновесия составляют следующие части внутреннего уха:
- перепончатый лабиринт, который проходит внутри костного аналога и немного уступает ему в размерах;
- полукружные каналы, в пространстве образующие трехмерную структуру.
Весь этот аппарат служит для определения положения тела человека в пространстве по отношению к источнику гравитации. Такая структура позволяет человеку хорошо слышать и ориентироваться в окружающей среде.
Как устроены отделы органа
Анатомия внутреннего уха, как уже описывалось выше, представлена тремя основными частями: преддверие, улитковый проток, улитка. Вместе с тем каждый их указанных основных отделов рассматриваемого органа состоит из нескольких, более мелких частей. Вместе они образуют преобразователь звука в электрические импульсы для мозга. Строение внутреннего уха позволяет человеку хорошо улавливать идущую с любого направления звуковую волну и посылать ее в точку сосредоточения нервных преобразователей звука в электрический импульс. Рассмотрим отдельные части этого органа.
Преддверие — это маленькая овального типа полость. Она находится в средней части ушного лабиринта. Из нее через 5 отверстий с задней стороны можно попасть в полукружные каналы, а спереди есть большой выход на главный улитковый проток. На той части преддверия, которое обращено к барабану, есть отверстие. Внутри него находится так называемое стремя — тонкая костяная пластинка. Еще один выход затянут мембраной — он находится у истоков улитки. На внутренней части преддверия есть орган в виде гребешка, который делит всю полость на 2 части: задняя соединяется с полукружиями, а передняя — с улиткой посредством небольшого канала, проходящего через кость. Под задней оконечностью гребешка есть небольшое углубление, которое выходит в перепончатый улитковый проток.
Полукружные каналы являются тремя дугообразными каналами из костей, которые установлены взаимно перпендикулярно. Первый из них расположен под 90º по отношению к кости виска, а второй стоит параллельно задней поверхности пирамидальной кости. Третий проход расположен в горизонтальной плоскости и выходит близко к барабану. Каждый этот канал имеет по 2 ножки, которые открываются на стенке преддверия в виде 5 отверстий (соседние кончики переднего и заднего каналов объединены между собой и имеют общий выход). Ножки, которые заходят в преддверие, на концах расширяются — образуются так называемые ампулы.
Строение улитки следующее: она образована костным каналом, закрученным по спирали. Этот проход соединен с преддверием и свернут наподобие ушной раковины улитки. Образуется 2 целых и 1/5 кругового хода. Горизонтально лежит косточка — стержень, на котором завита ушная улитка (вернее, ее ходы). Во внутреннюю часть органа из держащей косточки отходит пластинка из кости, которая делит полость ходов улитки на отделы — лестницы преддверия и барабан. Со стороны последнего есть окно, соединяющее его скелетную часть с улиточным отверстием. Также около барабанной лестницы расположено небольшое отверстие канала улитки, второй выход которого лежит на пирамидальной кости.
Другие составляющие внутреннего уха
Перепончатый лабиринт проходит внутри основного костного и имеет практически такие же очертания. В нем расположены нервные окончания, которые служат для преобразования звуковых волн в импульсы для мозга и отвечают за правильную работу вестибулярного аппарата человека. Стенки лабиринта состоят из полупрозрачной ткани — перепонки. Внутри лабиринта есть жидкость, именуемая эндолимфой. По размерам лабиринт перепончатого типа меньше своего костного аналога, поэтому между ними есть небольшое пространство, именуемое перилимфатическим.
Вначале костного лабиринта есть сферический и эллиптический мешочки, которые принадлежат перепончатым структурам. Эллиптическая полость похожа на замкнутую трубку, которая с задней части прикреплена к 3 полукружиям. Грушевидная (сферическая) полость одним концом соединена с эллиптической трубкой, а другой ее конец — слепое расширение в оболочке пирамидальной височной косточки.
Оба рассмотренных мешочка окружены перилимфатическим пространством. Еще эти замкнутые области (сферический и эллиптический мешочки) соединяются небольшим проходом с эндолимфатической частью уха.
Улитка внутреннего уха сделана из сравнительно прочного материала — некоторые из ученных считают его одним из самых прочных во всем теле человека.
Преддверие (vestibulum) - полость, которая сообщается сзади 5 отверстиями с полукружными каналами и спереди - с отверстиями канала улитки. На лабиринтной стенке барабанной полости, т. е. на латеральной стенке преддверия, имеется отверстие преддверия (fenestra vestibuli), где помещается основание стремени. На этой же стенке преддверия находится другое отверстие улитки (fenestra cochleae), затянутое вторичной мембраной. Полость преддверия внутреннего уха разделяется гребешком (crista vestibuli) на два углубления: эклиптическое углубление (recessus ellipticus),- заднее, сообщается с полукружными каналами; сферическое углубление (recessus sphericus) - переднее, находится ближе к улитке. Из эллиптического углубления берет начало водопровод преддверия (aqueductus vestibuli) небольшим отверстием (apertura interna aqueductus vestibuli).
Водопровод преддверия проходит через кость пирамиды и заканчивается в ямке на задней поверхности отверстием (apertura externa aqueductus vestibuli). Костные полукружные каналы (canales semicirculares ossei) располагаются взаимно перпендикулярно в трех плоскостях. Однако они не параллельны основным осям головы, а находятся под углом 45° к ним. При наклоне головы вперед движется жидкость переднего полукружного канала (canalis semicircularis anterior), расположенного вертикально в сагиттальной полости. При наклоне головы вправо или влево возникают токи жидкости в заднем полукружном канале (canalis semicircularis posterior). Он находится также вертикально во фронтальной плоскости. При вращении головой движение жидкости происходит в боковом полукружном канале (canalis semicircularis lateralis), лежащем в горизонтальной плоскости. Пять отверстий ножек каналов сообщаются с преддверием, так как один конец переднего канала и один конец заднего канала соединяются в общую ножку. Одна ножка каждого канала в месте соединения с преддверием внутреннего уха расширяется в форме ампулы.
Улитка (cochlea) состоит из спирального канала (canalis spiralis cochleae), ограниченного костным веществом пирамиды. Он имеет 2,5 круговых хода (рис. 558). В центре улитки расположен полный костный стержень (modiolus), находящийся в горизонтальной плоскости. В просвет улитки со стороны стержня выдается костная спиральная пластинка (lamina spiralis ossea). В ее толще находятся отверстия, через которые к спиральному органу проходят кровеносные сосуды и волокна слухового нерва. Спиральная пластинка улитки вместе с образованиями перепончатого лабиринта разделяет полость улитки на две части: лестницу преддверия (scala vestibuli), соединяющуюся с полостью преддверия, и барабанную лестницу (scala tympani). Место перехода лестницы преддверия в барабанную лестницу называется просветленным отверстием улитки (helicotrema). В барабанную лестницу открывается fenestra cochleae. Из барабанной лестницы берет начало водопровод улитки, проходящий через костное вещество пирамиды. На нижней поверхности заднего края пирамиды височной кости находится наружное отверстие водопровода улитки (apertura externa canaliculi cochleae).
558. Разрез улитки внутреннего уха.
1 - scala vestibularis; 2 - ductus cochlearis; 3 - scala tympani; 4 - n. cochlearis; 5 - modiolus; 6 - костная стенка улитки; 7 - membrana spiralis; 8 - lamina spiralis ossea; 9 - membrana tectoris.
Внутреннее ухо состоит из трех отделов: среднего преддверия (vestibulum), впереди от него-улитки (cochlea) и кзади от него-трех полукружных каналов (canales semicirculares). К внутреннему уху относится также слуховой нерв (n. stato-acusticus) с его ветвями и окончаниями в лабирипте (кохлеарный и вестибулярный рецепторы). В лабиринте различают костную капсулу, образующую как бы футляр, и перепончатый лабиринт, заключенный в этом футляре.
Костная капсула лабиринта
содержит перилимфу, которая омывает перепончатый лабиринт, подвешенный к стенкам костной капсулы посредством соединительнотканных перемычек. Перилимфатические пространства лабиринта сообщаются с субарахноидальным пространством головного мозга. Перепончатый лабиринт образует анатомически замкнутое пространство, в котором находится эндолимфа.
Весь лабиринт
, заложенный в глубине пирамиды височной кости, занимает маленькую область длиной 15 мм, ширипой 8 мм и высотой 10 мм.
Костный лабиринт большей частью окружен губчатой костью и пневматическими ячейками. Он граничит латерально с барабанной полостью, с которой сообщается посредством овального и круглого окон, медиально-с задней черепной ямкой, с которой сообщается посредством внутреннего слухового прохода и водопроводов улитки и преддверия, спереди-с каналом внутренней сонной артерии, сзади-с антрумом, сверху- с средней черепной ямкой и внизу-с луковицей яремной вены.
Латеральная поверхность лабиринта , обращенная кнаружи и кпереди, образует внутреннюю стенку барабанной полости с выступающими на ее поверхности промонторием и ампулярным выступом. Медиальная поверхность, соответствующая задней поверхности пирамиды и расположенная кнутри и кзади, обращена к задней черепной ямке.
Ряд образований лабиринта выступает на этой поверхности пирамиды или находится непосредственно под ней: наружное отверстие водопровода преддверия, простая ножка заднего полукружного канала, дно внутреннего слухового про хода. Последнее является собственно частью медиальной стенки лабиринта, спереди соответствуя основанию базального завитка улитки, а сзади-медиальной стенке преддверия.
Костная капсула лабиринта , как и скалистая часть височной кости (пирамида), состоит из трех слоев. Наружный слой со стороны барабанной полости, средней и задней черепных ямок представлен плотной периостальной костью, состоящей из костных пластинок, проходящих параллельно поверхности капсулы. Внутренний эндостальный слои, выстилающий внутреннюю поверхность костпой капсулы (перилимфатическое пространство), тносительно тонкий и гладкий, также имеет пластинчатую структуру.
Он состоит из многослойных продольных волокон , идущих в продольном направлении, среди которых распожены небольшие костные клетки с короткими отростками (канальцами). Третий тип кости в пирамиде-это энхондральпая кость, находящаяся между обоими указанными слоями и специфичная для скалистой части, хотя она имеется и в других областях тела в тех или иных стадиях развития. Энхондральная кость характерна наличием клеток так называемого остаточного (эмбрионального) хряща globuli interossei.
Между этими клетками расположены пространства с сосудами, костномозговыми полостями с рассеянными кровяными клетками и пространства, содержащие только нежную рыхлую соединительную ткань. Обызвествленные гиалиновые хрящевые пластинки (перекладины), содержащие хрящевые клетки, окружены неровной костной массой. Они получили название «интерглобулярных пространств, содержащих хрящ». Интерглобулярные пространства могут образовать сеть хрящевых пластинок (перекладин), расположенных между системами гаверсовых пластинок энхондрального слоя.
Энхондральный слой больше выражен в улитке, чем в преддверии, и достигает наибольшей толщины в месте, где капсула улитки переходит в капсулу преддверия. Эмбриональный хрящ остается сохраненным в этом месте, как и в области овального окна, где сходятся костные перекладины улитки и преддверия. Здесь отмечается также беспорядочное расположение костных пластинок, отличающихся большим запаздыванием процесса окостенения.
Оглавление темы "Анатомия уха":1. Преддверно-улитковый орган, organum vestibulocochleare. Cтроение органа равновесия (предверно - улиткового органа).
2. Эмбриогенез органа слуха и гравитации (равновесия) у человека.
3. Наружное ухо, auris externa. Ушная раковина, auricula. Наружный слуховой проход, meatus асusticus externus.
4. Барабанная перепонка, membrana tympani. Сосуды и нервы наружного уха. Кровоснабжение наружного уха.
5. Среднее ухо, auris media. Барабанная полость, cavitas tympanica. Стенки барабанной полости.
6. Слуховые косточки: Молоточек, malleus; Наковальня, incus; Стремя, stapes. Функции косточек.
7. Мышца напрягающая барабанную перепонку, m. tensor tympani. Стременная мышца, m. stapedius. Функции мышц среднего уха.
8. Слуховая труба, или евстахиева, труба, tuba auditiva. Сосуды и нервы среднего уха. Кровоснабжение среднего уха.
9.
10. Костные полукружные каналы, canales semicirculares ossei. Улитка, cochlea.
11. Перепончатый лабиринт, labyrinthus membranaceus.
12. Строение слухового анализатора. Спиральный орган, organon spirale. Теория Гельмгольца.
13. Сосуды внутреннего уха (лабиринта). Кровоснабжение внутреннего уха (лабиринта).
Внутреннее ухо, лабиринт. Костный лабиринт, labyrinthus osseus. Преддверие, vestibulum.
Внутреннее ухо, или лабиринт , располагается в толще пирамиды височной кости между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом, через который выходит из лабиринта п. vestibulocochlearis. Различают костный и перепончатый лабиринты, причем последний лежит внутри первого.
Костный лабиринт, labyrinthus osseus , представляет ряд мелких сообщающихся между собой полостей, стенки которых состоят из компактной кости. В нем различают три отдела : преддверие, полукружные каналы и улитку; улитка лежит спереди, медиально и несколько книзу от преддверия , а полукружные каналы - кзади, латерально и кверху от него.
Преддверие, vestibulum , образующее среднюю часть лабиринта, - небольшая, приблизительно овальной формы полость, сообщающаяся сзади пятью отверстиями с полукружными каналами, а спереди - более широким отверстием с каналом улитки.
На латеральной стенке преддверия , обращенной к барабанной полости, имеется уже известное нам отверстие, fenestra vestibuli , занятое пластинкой стремени. Другое отверстие, fenestra cochleae , затянутое membrana tympani secundaria , находится у начала улитки. Посредством гребешка, crista vestibuli , проходящего на внутренней поверхности медиальной стенки преддверия, полость последнего делится на два углубления, из которых заднее, соединяющееся с полукружными каналами, носит название recessus ellipticus , а переднее, ближайшее к улитке, - recessus sphericus .
В recessus ellipticus берет начало маленьким отверстием, apertura interna aqueductus vestibuli, водопровод преддверия , проходящий через костное вещество пирамиды и оканчивающийся на ее задней поверхности. Под задним концом гребешка на нижней стенке преддверия находится небольшая ямка, recessus cochledris , соответствующая началу перепончатого хода улитки.