как устроен орган равновесия какую функцию он выполняет
Орган слуха и равновесия
Слуховой анализатор
Ухо человека состоит из 3 отделов: наружного, среднего и внутреннего. Давайте поговорим о каждом более подробно.
На границе наружного и среднего отделов уха располагается барабанная перепонка, анатомически относящаяся к среднему уху.
Средний отдел уха представлен барабанной перепонкой, барабанной полостью, продолжающейся в евстахиеву трубу, которая соединяет барабанную полость и носоглотку. В барабанной полости находятся три самые маленькие косточки нашего организма: молоточек, наковальня и стремечко.
Слуховые косточки соединяются друг с другом подвижными суставами. Молоточек соединен с барабанной перепонкой, вследствие чего колебания барабанной перепонки передаются последовательно на молоточек, наковальню и стремечко. Стремечко соединяется с овальным окном (часть внутреннего уха), колебания которого предаются жидкости внутреннего уха.
Евстахиева труба соединяет барабанную полость и полость носоглотки, уравнивая в них давление: в результате давление становится одинаковым по обе стороны барабанной перепонки.
Во время взлета давление в салоне и кабине самолета уменьшается, уши может «заложить» как раз из-за несоответствия давления в носоглотке и барабанной полости. Глотательные движения способствуют открытию отверстия евстахиевой трубы, и давление выравнивается: вот зачем на борту самолета перед взлетом раздают леденцы 🙂
Органы слуха и равновесия тесно связаны между собой, поэтому, как только мы закончим изучение внутреннего уха, мы приступим к органу равновесия, анатомически находящемуся очень близко.
Восприятие звуковых раздражений
Ухо человека может слышать звук частотой от 16 до 20 000 Гц, верхняя граница с возрастом меняется, вследствие снижения эластичности барабанной перепонки.
Попытайтесь сами, пользуясь схемой ниже, описать путь звуковой волны, вводите в лексикон новые термины. Также ответьте на мой вопрос: «Зачем нам нужна евстахиева труба»?
Гигиена и заболевания уха
Орган равновесия (вестибулярный аппарат)
Состоит из преддверия и трех полукружных канальцев, лежащих во взаимно перпендикулярных плоскостях. Полукружные канальцы внутри заполнены эндолимфой, снаружи них находится перилимфа.
За счет ускорения или замедления отолиты с мембраной смещаются соответственно кпереди или кзади. Перемещение отолитов с мембраной раздражает волосковые клетки, в которых генерируется нервный импульс. Таким образом, эти рецепторы реагируют на прямолинейное ускорение или замедление.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Вестибулярный аппарат и его строение: анатомия, функции, отолитовый аппарат и вестибулярные рецепторы
Вестибулярный аппарат и его строение
Где находится вестибулярный аппарат? Ответ на этот вопрос можно получить из его определения.
Вестибулярный аппарат — часть внутреннего уха, функция которой заключается в поддержке равновесия человеческого тела.
Строение вестибулярного анализатора
Вестибулярный анализатор, в который входит вестибулярный аппарат, состоит из:
Анатомия вестибулярного аппарата и его функции
Строение вестибулярного аппарата
Периферическая часть вестибулярного анализатора включает в себя перепончатые образования, расположенные симметрично. В каждом таком образовании есть две пары мешочков и преддверие, а еще — три пары полукружных протоков, заключенных в костные каналы.
Исходя из написанного выше, можно сделать вывод, что единая замкнутая эндолимфатическая система ушного лабиринта состоит из:
Единую замкнутую систему окружает перелимфа. В самих мешочках преддверия и полукружных каналах находятся специализированные рецепторы вестибулярного аппарата. Эти рецепторы реагируют на механическое смещение инерционных масс вестибулярного аппарата. При этом такие механические смещения могут быть различной силы: как достаточно большой, так и небольшой.
Также вестибулярный аппарат состоит из трех костных полукружных каналов и области преддверия. Ориентация полукружных каналов устроена весьма интересно. Когда голова вращается в той или иной плоскости, формируется активная пара каналов: они задают вектор сенсорных и двигательных реакций, которые формируются как ответ.
При достаточно плотной структуре полукружных каналов, они не изолированы от других частей внутреннего уха.
Отолитовый аппарат
Отолитовый аппарат представляет гравирецепторную систему преддверия. Его ориентация такова, что рецепторные образования реагируют на любое движение по прямой линии. Также эта система реагирует на земное притяжение и изменение направления.
В свою очередь, отолитовый аппарат представлен в виде эллиптических и сферических мешочков, а еще — тремя полукружными каналами:
У каждого канала есть два конца: гладкий и булавовидный. Гладкие концы переднего и заднего каналов объединяются в общий проток и ведут к эллиптическому мешочку. При помощи соединительного капиллярного протока, эллиптический мешочек осуществляет контакт с сосудистой плоскостью улитки.
Вестибулярные рецепторы
Вестибулярные рецепторы относятся к группе механорецепторов, воспринимающих механическую энергию. Их развитие происходит за счет сил энергии и гравитации. Есть несколько типов механорецепторов:
Механорецепторы — вариант рецепторов, существующих в человеческом организме и реагирующих на повороты головы, а также изменение положения тела.
Связь рецепторных клеток и нейронов осуществляется, в том числе, с помощью центральных отростков аксонов, которые отходят от преддверно-улиткового нерва. На вершинах вестибулярных рецепторных клеток есть волоски. Они соединяются при помощи собственных инерциальных масс (куполом), эндолимфой в полукружных каналах, а также отолитовой мембраной в области преддверия.
Киноцилий — наиболее крупный из всех волосков. Он размещается на периферии клетки и дополняется волосками покороче: это определяет интенсивность и направление сенсорных защитных реакций вестибулярного аппарата.
На ампулярных гребешках, которые выступают в просвет ампулы, находятся рецепторы полукружных каналов. В их основе лежит соединительная ткань и волокна вестибулярного ганглия (дендриты), которые ее пронизывают.
Волоски рецепторных клеток размещаются на поверхности гребешков и принимают желеобразное состояние — купол. Этот купол направляется в просвет ампулы и становится чем-то сродни заслонки. Купол плавает в эндолимфе — жидкости внутреннего уха. Он безошибочно реагирует на инерционные смещения жидкости внутри полукружных протоков в случае угловых ускорений.
Таким образом, в пяти рецепторных областях размещаются вестибулярные сенсорные клетки каждого внутреннего уха. По одной клетке находится в ампулах трех полукружных протоках и двух мешочках преддверия. Человеческий орган равновесия получает все нужные сведения касаемо положения и движения тела вне зависимости от плоскости и направления за счет пространственной ориентации этих вестибулярных рецепторов.
Этот принцип строения волоскового аппарата — поляризационный — присущ не только рецепторам полукружных каналов, но и клеткам мешочков. Благодаря аппарату человек лучше ориентируется внутри различных типов движения и без проблем поддерживает в рамках нормы прочие показатели гомеостаза.
Связь строения уха и вестибулярного аппарата
Отолитовой мембране вестибулярного аппарата отводится роль инерционной и гравитационной массы для его же рецепторов. Вестибулярный нерв иннервирует вестибулярный аппарат. Этот нерв располагается глубоко в наружном слуховом проходе периферического отдела слухового анализатора.
В наружном слуховом проходе происходит соединение преддверно-улиткового нерва и лицевого нерва. Через слуховое отверстие преддверно-улитковый нерв проникает в черепную полость. Верхние, нижние, латеральное и медиальное ядра вступают в толщу ромбовидной ямки. С помощью проводящих путей они связываются с мозжечком. Помимо этой связи, у них еще есть связь с ядрами глазодвигательного нерва и ретикулярной формацией.
Центральные образования вестибулярной системы имеют большое анатомическое значение. Разнообразные нарушения, в частности, отоневрологические синдромы, получают оценку с учетом сведений о строении и функциональных особенностях вестибулярного аппарата, описанных выше. Как видим, строение уха и вестибулярного аппарата — вещи взаимосвязанные: вестибулярный аппарат является функциональной частью внутреннего уха.
Как устроен орган равновесия какую функцию он выполняет
Равновесие поддерживается благодаря координации визуального кинестетического и вестибулярного механизмов. Этот механизм обеспечивает пространственную ориентацию, вертикальное положение тела и ходьбу. Контроль за всеми группами мышц, обеспечивающими статику и движения тела, позволяет противодействовать влиянию веса тела и центробежных сил.
Ниже указаны основные функции вестибулярной системы:
• Передача в ЦНС информации о действии сил, вызывающих линейное и угловое ускорение.
• Координация движений в результате непрерывного контроля тонуса скелетных мышц. Информация от вестибулярных рецепторов координируется и интегрируется с информацией, поступающей в зрительную систему. Обеспечение пространственной ориентации также является функцией вестибулярной системы.
Различие между сенсорными клетками и внеклеточной жидкостью составляет физиологическую основу нормальной деятельности вестибулярного сенсорного органа. По волокнам преддверного нерва постоянно распространяются разряды потенциала действия, даже если рабочий орган находится в состоянии покоя (активность покоя).
Как и в улитке, каналы, участвующие в преобразовании механического сигнала в электрический, в волосковых клетках преддверия открываются в результате давления на верхушечные связующие микрофиламенты, вызывая входной ионный ток и изменение потенциала рецептора. В зависимости от направления, в котором отклоняются микроцилии волосковых клеток, активность покоя изменяется в результате увеличения частоты разрядов (деполяризаций) или ее уменьшения (гиперполяризация).
Таким образом, модуляция активности покоя позволяет человеку, используя один рецептор, воспринимать движения как в одном, так и в противоположном направлении.
а) Функция отолитового органа в обеспечении равновесия: восприятие линейного ускорения. Линейное ускорение является сенсорным стимулом для горизонтально ориентированного пятна маточки и вертикально ориентированного пятна сферического мешочка. Силы сдвига, возникающие при линейном ускорении, смещают отолиты и вызывают деформацию сдвига в волосковых клетках, которая является для этих клеток адекватным стимулом.
Возникающие в нейронах импульсы инициируют макулоокулярный рефлекс, вызывая компенсаторные движения глазных яблок, обеспечивающие оптимальное статическое положение глаз во время линейного движения. Инициируется также макулоспиналъный рефлекс, который влияет на мышцы туловища и конечностей через двигательные нейроны передних рогов спинного мозга, обеспечивая стабильное положение тела во время линейного движения.
У отолитового аппарата есть и другая функция: вследствие постоянного действия гравитационной силы отолиты оказывают постоянное давление на расположенные под ними сенсорные клетки даже в условиях покоя. Это давление влияет на активность механорецепторов в покое. Линейное ускорение, возникающее, например, при падении, быстром наклоне головы, авиаперелетах или быстром подъеме на лифте, изменяет активность покоя, обеспечивая тем самым непрерывный пространственный контроль во время движения по вертикали.
В результате в полукружном канале, в котором купол смещается в ампулопетальном направлении, активность покоя усиливается (деполяризующий эффект), в то время как в контралатеральном полукружном канале активность снижается (гиперполяризующий эффект). Этот принцип приложим только к горизонтальным полукружным каналам, так как ампулофугальное смещение вызывает деполяризацию в вертикальных полукружных каналах. Это является нейрофизиологической основой механизма стимуляции вестибулоокулярного рефлекса.
Вестибулоокулярный рефлекс также играет роль в пространственной ориентации. Кроме того, он участвует в стабилизации изображения окружающего мира на сетчатке и вызывает вестибулярный нистагм. Каждое движение головой вызывает медленное сопряженное движение глаз в противоположном направлении, с тем чтобы во время движения по возможности длительно стабилизировать поле зрения на сетчатке. Вестибулоокулярный рефлекс зависит от двух модифицируемых факторов: положения головы и положения глаз. Разница между этими положениями представляет собой угол зрения.
P.S. Вестибулоокулярный рефлекс координирует скорость рефлекторного движения глаз (медленный компонент нистагма) со скоростью движения головы. Это обеспечивает четкий визуальный контроль за окружающей обстановкой во время движения. В результате этого рефлекса достигается быстрое обратное движение глаз, или быстрый компонент нистагма.
Сопряженное движение глаз в результате вестибулоокулярного рефлекса с характерным медленным и быстрым компонентами называется вестибулярным нистагмом.
Межпозвоночные суставы шейного отдела позвоночника и глубокие мышцы шеи содержат механорецепторы, которые связаны с ретикулярной формацией с помощью афферентных волокон, а ретикулярная формация, в свою очередь, связана с вестибулярным и глазодвигательным центрами. Функция этих рецепторов состоит в том, чтобы обеспечить непрерывную информацию о положении тела и движениях головы и сделать возможной координацию движений глаз посредством цервикоокулярных путей.
Центральная вестибулярная система включает в себя мозжечок и ретикулярную формацию ствола мозга, т.е. она интегрирована в центры анализа мультисенсорных данных. Это делает возможным мультисенсорный контроль и координацию положения тела, движений и глазодвигательной функции.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Орган слуха и равновесия: строение, механизм восприятия звука и восприятие вестибулярных раздражений
Общие сведения об органе слуха и равновесия
Морфофункциональная характеристика — это характеристика особенностей устройства и функционирования определенного органа.
Орган слуха и равновесия — комплекс анатомически и функционально связанных органов, которые отвечают за восприятие звуковых и вестибулярных раздражений.
Речь идет о периферическом отделе анализатора слуха и равновесия. Этот анализатор состоит из проводящих путей (слухового и вестибулярного), а также корковых и подкорковых центров слуха и равновесия.
Что включает орган слуха:
Что касается органа равновесия, то он располагается во внутреннем ухе и состоит из преддверия и полукружных каналов. Именно они образуют вестибулярный лабиринт.
Как устроены органы слуха и равновесия
Строение наружного уха
Наружное ухо образуется при участии:
Строение среднего уха
Переходим к среднему уху. Оно располагается внутри височной кости и состоит из:
Строение внутреннего уха
Приближаемся к внутреннему уху, которое представляет собой сложную систему каналов: в них находится специальная жидкость. В совокупности эти каналы формируют лабиринт. В костном лабиринте находится перепончатый лабиринт, а между ними — перилимфа. В перепончатом лабиринте есть эндолимфа.
Что же собой представляют перепончатый и костный лабиринты?
Костный лабиринт состоит из:
Перепончатый лабиринт состоит из:
Как осуществляется механизм восприятия звуков
Восприятие человеческим ухом звуков связано с волосковыми клетками и Кортиевым органом. Звук приводит в движение стремечко в овальном окне, из-за чего перилимфа в улитке начинается колебаться, а эндолимфа в улитковом протоке меняет свое положение.
Вначале волосковые клетки воспринимают колебания эндолимфы. При этом, клетки, находящиеся у вершины улитки, воспринимают низкие звуки, а клетки у основания — высокие.
Трансформация звуковых раздражений в нервные импульсы происходит в Кортиевом органе. Далее нервные импульсы по волокнам преддверно-улиткового нерва передаются в центры слуха.
Подкорковые центры слуха располагаются в среднем и промежуточном мозге. Работа распределена следующим образом:
Расположение коркового центра слуха — верхняя височная извилина.
Как воспринимаются вестибулярные раздражения
Когда тело меняет свое положение, эндолимфа смещается:
Нервный импульс возникает в результате преобразований энергии колебаний эндолимфы. Далее он передается по волокнам преддверно-улиткового нерва в вестибулярные центры.
Что называют подкорковыми вестибулярными центрами:
Корковый вестибулярный центр представляют средняя и нижняя височные извилины.
Строение, функции и особенности органа слуха человека
Полезные статьи и актуальная информация от специалистов по слуху «Аудионика»
Ухо человека – сложный орган, который помогает поддерживать связь с внешним миром и дает человеку информацию о его расположении и перемещении в пространстве. Оно состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего. Уникальное строение органа слуха обеспечивает: прием, передачу звука и преобразование энергии колебания в нервный импульс.
Строение органа слуха
Звуки окружают человека с самого рождения. Выделяются 3 отдела органа слуха:
Наружное ухо – видимая часть органа. Оно представлено ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Раковина – хрящ воронковидной формы, покрытый кожей. На ее поверхности находятся разные образования: ямки, завитки, возвышенности. Они помогают улучшать качество звука, делают его более громким и направляют в слуховой проход.
К раковине присоединяются волокна ушных мышц. В процессе эволюции человек утратил возможность «шевелить ушами», чтобы точнее локализовать звуки, эти мышцы работают у редких «счастливчиков». Кожный покров раковины имеет сальные и потовые железы.
Описывая строение органа слуха, анатомы указывают, что наружная часть канала имеет хрящевые стенки, а контактирующая со средним ухом – костные. Структуры среднего и внутреннего уха располагаются в теле височной кости.
Среднее ухо представлено полостью, объем которой составляет чуть более 1 кубического сантиметра. В ней расположены три маленькие слуховые косточки, которые соединены между собой в цепочку:
Они названы так по своему сходству с предметами обихода. Стремечко соединяется с окном преддверия. Среднее ухо также связано с носоглоткой посредством евстахиевой трубы.
Внутреннее ухо – самое причудливое образование органа слуха человека. Оно состоит из:
Что такое орган слуха и равновесия
Ухо человека отвечает не только за восприятие и дальнейшую передачу звуковой информации. Внутреннее ухо относится к органу слуха и равновесия. Это сложное образование, в котором волна механических колебаний, как морской прибой, распространяется в лимфатической жидкости и колышет отростки нервных клеток, формируя электрический импульс. Этот сигнал несет информацию о громкости, продолжительности, высоте звука в мозг.
Другая часть внутреннего уха – орган равновесия (вестибулярный аппарат). Он состоит из: преддверия, находящихся в нем трех полукружных каналов, маточки и мешочка. Преддверие – полость округлой формы с диаметром около 5 мм. Оно находится между каналами и улиткой. Каналы взаимно перпендикулярны и в месте соединения с преддверием имеют расширения – ампулы. Каналы заполнены эндолимфатической жидкостью.
Маточка и мешочек – поля нервных клеток, которые воспринимают различные раздражения. Смена положения тела регистрируется рецепторами маточки и вызывает рефлекторную реакцию мышц, помогая человеку сохранять равновесие. Вибрация улавливается окончаниями мешочка.
От органа в головной мозг идет преддверно-улитковый нерв.
Функции органа слуха
Говоря о функциях органа слуха, физиологи описывают их в соответствии с анатомическими образованиями. Так для каждого отдела есть свои специфические задачи:
Функции слуха эволюционно тесно связаны с оповещением об опасности и коммуникациями в сообществе. Чтобы надолго сохранить способность слышать долго, необходимо соблюдать простые правила профилактики снижения слуха.
Особенности органа слуха
Органы слуха у человека парные. Что это означает? Человек может слушать одновременно правым и левым ухом. Бинауральный слух дает больше информации о звуке и усиливает его при определенных условиях.
Если источник механических колебаний находится на одинаковом расстоянии от правого и левого уха, громкость сигнала увеличивается на 50%. Значит, при одностороннем нарушении компенсация с помощью слухового аппарата даже небольшой мощности существенно улучшает качество жизни.
Это помогает избегать опасности (например, приближающегося автомобиля) и выделять полезные звуки из всего фонового шума, беседуя с одним человеком в шумном помещении.
При возникновении любых проблем со слухом, необходимо срочно пройти диагностику слуха на профессиональном оборудовании. Если обратиться за помощью вовремя, то появляется шанс на полное восстановление слуха.
Удивительные возможности слуха человека
Особые возможности связаны с адаптацией органа слуха и коркового отдела анализатора при травме, одновременном воздействии нескольких звуковых волн способностью «достраивать» разговор на основе имеющегося опыта.
Развитие височных областей коры мозга происходит постепенно в ответ на сигналы извне. Физиология органа слуха такова, что при повреждении коркового отдела анализатора окружающие нейроны могут взять на себя «обязанности» погибших клеток. Это явление носит название нейропластичность. Ее запас особенно велик у детей в раннем возрасте, что говорит о важности слуховой стимуляции для развития мозга и слуха.
Взрослые люди не обладают такой способностью, но опыт общения позволяет им восполнять информацию, которая теряется при разговоре – например, при плохой телефонной связи, беседе в шуме. Это достигается за счет усиленной работы нейронов височных областей и приводит к быстрому утомлению.
А как реагирует ухо на очень громкие звуки? Доказано, что после воздействия таких сигналов у человека развивается временное снижение слуховой чувствительности. Это так называемое постстимульное утомление. Для полного восстановления требуется до 16 часов. Такой механизм должен защищать орган слуха от повреждения, но люди, долго слушающие громкую музыку, непроизвольно «делают погромче» и вредят здоровью.
Звуки-фантомы – еще один феномен, описывающий работу органа слуха. Порой человек «слышит» низкие звуки, хотя в действительности их нет. Особенность колебаний мембраны улитки приводит к «появлению» звуков низкой частоты, в то время как источника сигнала отсутствует. Такие колебания, особенно громкие, обладают интересной способностью маскировать звуки высокой частоты до их полного исчезновения.
Органы слуха – сложные и хрупкие образования. Внимательное отношение к их состоянию позволит сохранить здоровье и предотвратить развитие ряда тяжелых заболеваний.
Орлова Наталья Михайловна
Более 7000 подобранных и настроенных аппаратов. Участник Международного семинара аудиологов в Дании.