ЛЕКЦИЯ № 3.
Представьте себе устройство, с помощью которого одинаковой точностью можно взвесить и блоху, и слона! Это кажется невозможным, но ведь человеческое ухо выполняет не менее трудную задачу: самый громкий звук, воспринимаемый им, в 10 триллионов (1013) раз сильнее самого тихого; ухо анализирует звуки, различающиеся по частоте почти в 1000 раз. Мы довольно бойко заговорили об ушах и слухе. Однако что же такое слух? Что происходит на концах этих трубочек? На первый взгляд все кажется совершенно ясным: уши — это орган восприятия звуков. Но устройство их столь тонко и сложно и действуют они сообща с такой точностью, достойной вычислительной машины, что до сих пор наука еще не до конца проникла в их тайну.
Что делают уши? Они воспринимают звук и разлагают его на компоненты, действуя одновременно и как узкополосные анализаторы, и как анализаторы дискретных частот. Они передают в мозг кодированную информацию, достаточно богатую подробностями, что позволяет интерпретировать или идентифицировать звуки и понимать сложную речь. Уши осуществляют также обратную связь, позволяя человеку управлять своей речью; с их помощью мы определяем направление и расстояние до источника звука; из громкого неупорядоченного шума уши могут выделить регулярные звуки, что делает возможным разбирать речь, заглушаемую шумом. В ушах находятся также и органы равновесия. Словом, несмотря на кажущуюся простоту, уши относятся к самым сложным органам человеческого тела, хотя мы и привыкли воспринимать их существование и действие как нечто обычное.
Мир, окружающий человека, полон звуков. Правда, человек слышит не все звуки этого мира, а только те, которые находятся в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Известно, что многие животные обладают значительно более широким диапазоном слышимых звуков. Например, дельфины «слышат» звуки частотой до 170 000 Гц, собаки и кошки также имеют более широкий диапазон слышимых звуков. Но слуховая система человека предназначена преимущественно для того, чтобы слышать речь другого человека, и в этом отношении ее совершенство нельзя даже близко сравнивать со слуховыми системами других млекопитающих.
Преддверно-улитковый орган, organum vestibulocochlear состоит из двух анализаторов:1) анализатора гравитации (т. е. чувства земного притяжения) и равновесия и 2) анализатора слуха.
Каждый из них имеет свои рецептор, кондуктор и корковый конец. Однако совместнее описание их как единого органа имеет свои причины, заключающиеся в характере их развития.
Сначала оба анализатора образовались как единый орган в одной кости — височной, где они локализуются у человека, а затем они дифференцировались на два различных анализатора. Оба эти анализатора тесно связаны между собой, образуя как бы единый орган. Существенной частью его у позвоночных и человека является лабиринт, в котором залегают двоякого рода рецепторы: один из них (спиральный орган) служит для восприятия звуковых раздражений, другие (так называемые maculae et cristae ampullares) представляют воспринимающие приборы статокинетического аппарата, необходимого для восприятия сил земного тяготения, для поддержания равновесия и ориентировки тела в пространстве.
На низших ступенях филогенеза эти две функции еще не дифференцированы друг от друга, но статическая функция является первичной. Прототипом лабиринта в этом смысле может служить статический пузырек (ото- или статоциста), очень распространенный у беспозвоночных животных, живущих в воде, например моллюсков.
У позвоночных такая первоначально простая форма пузырька значительно усложняется сообразно с усложнением лабиринта. Генетически пузырек происходит из эктодермы путем впячивания с последующей отшнуровкой, затем начинают обособляться особые трубкообраз-ные придатки статического аппарата — полукружные протоки. У миксин имеется один полукружный проток, соединяющийся с одиночным пузырьком, вследствие чего они могут перемещаться лишь в одном направлении. У круглоротых появляются два полукружных протока, благодаря чему они получают возможность легко перемещать тело в двух направлениях. Наконец, начиная с рыб, у всех остальных позвоночных развивается три полукружных протока соответственно существующим в природе трем измерениям пространства, позволяющие им двигаться во всех направлениях. В результате формируются преддверие лабиринта и полукружные протоки, имеющие свой особый нерв — pars vestibularis преддверно-улиткового нерва. С выходом на сушу, с появлением у наземных животных локомоции при помощи конечностей, а у человека — прямохождения значение равновесия возрастает.
Вся эволюция человека обусловлена приспособлением его организма к гравитационному-полю Земли. Для восприятия сил земного притяжения развился специальный анализатор (статокинетический) с особым рецептором, воспринимающим эти силы и потому названный рецептором гравитации (Я. А. Винников). Усложняется строение центров головного мозга, ведающих автоматической регуляцией положения тела. У человека центры управления положением тела достигают наивысшего развития.
В то время как орган гравитации в связи со свободным перемещением тела в пространстве уже сформирован у водных животных, акустический аппарат, находящийся у рыб в зачаточном состоянии, развивается лишь с выходом из воды на сушу, когда становится возможным непосредственное восприятие воздушных колебаний. Он постепенно обосабливается от остальной части лабиринта, закручиваясь спиралью в улитку. С переходом из водной среды в воздушную к внутреннему уху присоединяется звукопроводящий аппарат. Так, начиная с амфибий, появляется среднее ухо — барабанная полость с барабанной перепонкой и слуховыми косточками. Наивысшего своего развития акустический аппарат достигает у млекопитающих, имеющих спиральную улитку с весьма сложно устроенным звукочувствительным прибором. У них имеется отдельный нерв — pars cochlearis преддверно-улиткового нерва и ряд слуховых центров в головном мозге — подкорковых (в промежуточном и среднем мозге) и корковых. У них же возникает наружное ухо с углубленным слуховым проходом и ушной раковиной. Ушная раковина представляет позднейшее приобретение, играющее роль звукоулавливателя, а также служащее для защиты наружного слухового прохода. У наземных млекопитающих ушная раковина снабжена специальной мускулатурой и легко двигается по направлению звука («навострить уши»). У млекопитающих, ведущих водный и подземный образ жизни, она отсутствует; у человека и высших приматов ушная раковина подвергается редукции и становится неподвижной. Вместе с тем возникновение устной речи у человека сопряжено с максимальным развитием слуховых центров, особенно в коре мозга, составляющих часть второй сигнальной системы — этой высшей прибавки к мышлению животных (см. «Кора мозга»). Таким образом, несмотря на редукцию отдельных частей уха, слуховой анализатор оказывается наиболее развитым у человека.
В то время как орган гравитации в связи со свободным перемещением тела в пространстве уже сформирован у водных животных, акустический аппарат, находящийся у рыб в зачаточном состоянии, развивается лишь с выходом из воды на сушу, когда становится возможным непосредственное восприятие воздушных колебаний. Он постепенно обосабливается от остальной части лабиринта, закручиваясь спиралью в улитку. С переходом из водной среды в воздушную к внутреннему уху присоединяется звукопроводящий аппарат. Так, начиная с амфибий, появляется среднее ухо — барабанная полость с барабанной перепонкой и слуховыми косточками. Наивысшего своего развития акустический аппарат достигает у млекопитающих, имеющих спиральную улитку с весьма сложно устроенным звукочувствительным прибором. У них имеется отдельный нерв — pars cochlearis преддверно-улиткового нерва и ряд слуховых центров в головном мозге — подкорковых (в промежуточном и среднем мозге) и корковых. У них же возникает наружное ухо с углубленным слуховым проходом и ушной раковиной. Ушная раковина представляет позднейшее приобретение, играющее роль звукоулавливателя, а также служащее для защиты наружного слухового прохода. У наземных млекопитающих ушная раковина снабжена специальной мускулатурой и легко двигается по направлению звука («навострить уши»). У млекопитающих, ведущих водный и подземный образ жизни, она отсутствует; у человека и высших приматов ушная раковина подвергается редукции и становится неподвижной. Вместе с тем возникновение устной речи у человека сопряжено с максимальным развитием слуховых центров, особенно в коре мозга, составляющих часть второй сигнальной системы — этой высшей прибавки к мышлению животных (см. «Кора мозга»). Таким образом, несмотря на редукцию отдельных частей уха, слуховой анализатор оказывается наиболее развитым у человека.
Наружное ухо, auris externa, состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Часть уха, которую в просторечии мы называем ушным отверстием, — в науке она именуется наружным слуховым проходом — представляет собою трубку. Сама по себе эта трубка не могла бы достаточно эффективно воспринимать звуки из внешнего мира ввиду, говоря техническим языком, несогласования импедансов слухового прохода и внешней среды; без близкого согласования импедансов здесь, как и в радиотехнике, невозможна достаточно полная передача энергии. Это затруднение преодолевается с помощью мясистой лепешки с хрящами, называемой ушной раковиной, которую по незнанию часто недооценивают, не признавая за ней акустической функции. Ушная раковина благодаря особенностям своей формы делает более плавным переход от наружного воздуха к воздуху в слуховом проходе, что несколько увеличивает долю звуковой энергии наружной волны, попадающей в слуховой проход. Ушная раковина аналогична антенне в радиотехнических устройствах
Ушная раковина, auricula, называемая обычно просто ухом, образована эластическим хрящом, покрытым кожей. Этот хрящ определяет внешнюю форму ушной раковины и ее выступы: свободный загнутый край — завиток, helix, и параллельно ему — противозавиток, anthelix, а также передний выступ — козелок, tragus, и лежащий сзади него противокозелок, antitragus. Внизу ушная раковина заканчивается не содержащей хряща ушной мочкой, являющейся характерным для человека прогрессивным признаком. В глубине раковины за козелком открывается отверстие наружного слухового прохода.
Наружный слуховой проход, meatus асusticus externus, слагается из двух частей — хрящевой и костной. Хрящевой слуховой проход составляет продолжение хряща ушной раковины в форме желоба, открытого кверху и кзади. Он своим внутренним концом соединяется при посредстве соединительной ткани с краем барабанной части височной кости. Хрящевой слуховой проход в общем составляет треть длины всего наружного слухового прохода. Костный слуховой проход, составляющий две трети длины целого слухового прохода, открывается кнаружи посредством porus acusticus externus; по окраине этого отверстия проходит круговая костная бороздка, sulcus tympanicus.
Направление целого слухового прохода в общем фронтальное, но он идет не прямолинейно, а образуя S-образный изгиб как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Вследствие изгибов слухового прохода, для того чтобы увидеть находящуюся в глубине барабанную перепонку, необходимо его выпрямить, оттягивая ушную раковину назад, кверху и кнаружи. Кожа, покрывающая ушную раковину, продолжается в наружный слуховой проход. В хрящевой части прохода кожа очень богата как сальными, так и особого рода железами, glandulae ceruminosae, выделяющими желтоватого цвета секрет, так называемую ушную серу (cerumen).
Барабанная перепонка, membrana tympani. Сосуды и нервы наружного уха. Кровоснабжение наружного уха.
Барабанная перепонка, membrana tympani, находится на границе между наружным и средним ухом, будучи вставлена своим краем в sulcus tympanicus на конце наружного слухового прохода, как в рамку. В sulcus tympanicus барабанная перепонка укреплена посредством фиброзного кольца, anulus fibrocartilagineus. В связи с косым положением внутреннего конца слухового прохода перепонка стоит наклонно, у новорожденных почти горизонтально. Барабанная перепонка у взрослого имеет форму овала с длинным поперечником (11 мм) и коротким (9 мм); она представляет тонкую полупросвечивающую пластинку, которая в своем центре, называющемся пупком, umbo membranae tympani, втянута внутрь наподобие плоской воронки. Наружная ее поверхность покрыта утонченным продолжением кожного покрова слухового прохода (stratum cutaneum), а внутренняя — слизистой оболочкой барабанной полости (stratum mucosum).
Сама толща перепонки между этими двумя слоями состоит из фиброзной соединительной ткани, волокна которой в периферической части перепонки идут в радиарном направлении, а в центральной части — циркулярно. Вверху барабанная перепонка не содержит фиброзных волокон, состоит только из кожного и слизистого слоев с тонкой прослойкой рыхлой клетчатки между ними; эта часть барабанной перепонки более мягка и слабо натянута и поэтому носит название pars flaccida в противоположность остальной туго натянутой части, pars tensa.
Сосуды и нервы наружного уха. Артериальную кровь наружное ухо получает от веточек двух артерий — a. temporalis superficialis и a. auricularis posterior (обе из a. carotis externa); к передней стенке костной части наружного слухового прохода и к барабанной перепонке подходят конечные ветви a. auricularis profunda (из a. maxillaris).
Венозная кровь оттекает в v. auricularis posterior и в v. retromandibularis, а также через посредство вен, сопровождающих a. auricularis profunda, в plexus pterygoideus. Лимфа из всего наружного уха уносится к лимфатическим узлам, лежащим спереди и сзади ушной раковины.
Барабанная перепонка, вся передняя стенка наружного слухового прохода, а также передняя часть ушной раковины иннервируются чувствительными ветвями n. auriculotemporalis (из третьей ветви n. trigemini). Вся остальная часть ушной раковины вместе с мочкой снабжаются от n. auricularis magnus (от шейного сплетения). Задняя и нижняя стенки наружного слухового прохода получают чувствительные ветви от ramus auricularis п. vagi.
Среднее ухо, auris media. Барабанная полость, cavitas tympanica. Стенки барабанной полости.
Среднее ухо, auris media, состоит из барабанной полости и слуховой трубы, сообщающей барабанную полость с носоглоткой.
Барабанная полость, cavitas tympanica, заложена в основании пирамиды височной кости между наружным слуховым проходом и лабиринтом (внутренним ухом). Она содержит цепь из трех мелких косточек, передающих звуковые колебания от барабанной перепонки к лабиринту.
Барабанная полость имеет очень небольшую величину (объем около 1 см3) и напоминает поставленный на ребро бубен, сильно наклоненный в сторону наружного слухового прохода. В барабанной полости различают шесть стенок:
1. Латеральная стенка барабанной полости, paries membranaceus, образована барабанной перепонкой и костной пластинкой наружного слухового прохода. Верхняя куполообразно расширенная часть барабанной полости, recessus membranae tympani superior, содержит две слуховые косточки; головку молоточка и наковальню. При заболевании патологические изменения среднего уха наиболее выражены в этом recessus.
2. Медиальная стенка барабанной полости прилежит к лабиринту, а потому называется лабиринтной, paries labyrinthicus. В ней имеются два окна: круглое, окно улитки — fenestra cochleae, ведущее в улитку и затянутое membrana tympani secundaria, и овальное, окно преддверия — fenestra vestibuli, открывающееся в vestibulum labyrinthi. В последнее отверстие вставлено основание третьей слуховой косточки — стремени.
3. Задняя стенка барабанной полости, paries mastoideus, несет возвышение, eminentia pyramidalis, для помещения m. stapedius. Recessus membranae tympani superior кзади продолжается в пещеру сосцевидного отростка, antrum mastoideum, куда готкрываются воздушные ячейки последнего, cellulae mastoideae. Antrum mastoideum представляет небольшую полость, вдающуюся в сторону сосцевидного отростка, от наружной поверхности которого она отделяется слоем кости, граничащим с задней стенкой слухового прохода тотчас позади spina suprameatica, где обыкновенно и производится вскрытие пещеры при нагноениях в сосцевидном отростке.
4. Передняя стенка барабанной полости носит название paries caroticus, так как к ней близко прилежит внутренняя сонная артерия. В верхней части этой стенки находится внутреннее отверстие слуховой трубы, ostium tympanicum tubae auditivae, которое у новорожденных и детей раннего возраста широко зияет, чем объясняется частое проникновение инфекции из носоглотки в полость среднего уха и далее в череп.
5. Верхняя стенка барабанной полости, paries tegmentalis, соответствует на передней поверхности пирамиды tegmen tympani и отделяет барабанную полость от полости черепа.
6. Нижняя стенка, или дно, барабанной полости, paries jugularis, обращена к основанию черепа по соседству с fossa jugularis.