Слуховая сенсорная система

Материал из ТворенияВики
Перейти к: навигация, поиск
Ухо человека.

Слуховой сенсорной системой называется одна из сенсорных систем, позволяющая воспринимать звуки. Показанная на рисунке слуховая сенсорная система человека является чрезвычайно сложной и блестяще спроектированной системой, прекрасно иллюстрирующей мудрость и всемогущество Господа. Орган, по-научному целиком называемый "ухом", состоит из трёх частей: наружного уха, среднего уха и внутреннего уха. В обычной же речи "ухом" называют ушную раковину - всего лишь часть наружного уха. Слуховая сенсорная система позволяет обнаруживать многие из опасностей, находящихся вне поля зрения, а также обмениваться вербальной информацией[1].

Наружное ухо

Оно включает в себя части уха от ушной раковины до барабанной перепонки. Снаружи видна ушная раковина, для обозначения которой в английском языке используют два термина: "pinna" (который также означает "плавник") и "auricle" (также означающий "предсердие"). Назначение наружного уха - обеспечивать необходимую диаграмму направленности, а также передавать акустические колебания от воздуха к твёрдой среде.

Ушная раковина

Как уже сказано выше, так называется та часть наружного уха, которая видна снаружи. Её геометрическая форма, на первый взгляд кажущаяся странной, предназначена для эффективного улавливания акустических колебаний и направления их на барабанную перепонку. Колебания некоторых частот улавливаются настолько эффективно, что при достаточно большом их уровне они способны травмировать ухо[2].

Наружный слуховой проход

Представляет собой трубку, соединяющую наружное ухо со средним. Имеет длину порядка 1,25 дюйма (~ 32 мм - прим. перев.). Внутри него расположены особые железы для выработки ушной серы (лат. cerumen) (к химическому элементу, также называемому серой, она отношения не имеет - прим. перев.)[3]. Она выполняет сразу несколько функций мазывает и очищает ушной канал, защищает его от микроорганизмов и инородных тел[4].

Среднее ухо

Расположено между наружным и внутренним. От наружного уха среднее отделено барабанной перепонкой, а от внутреннего - стенкой с двумя небольшими отверстиями, носящими названия овального окна (окна преддверия) и круглого окна (окна улитки). К среднему уху относятся такие важные части, как барабанная перепонка и слуховые косточки[5].

Барабанная перепонка

Также носит название тимпанической мембраны, от латинского "membrana tympani". Она вибрирует под воздействием вибраций касающегося её воздуха. Перепонка очень тонка и почти прозрачна, а диаметр её составляет приблизительно 9 мм. Она удерживается на месте барабанным кольцом (англ. tympanic annulus, лат. anulus tympanicus) - костью в форме почти замкнутого кольца. Перепонка состоит из трёх слоёв ткани: наружного слоя кожи, по структуре аналогичной коже слухового прохода, среднего слоя фиброзной соединительной ткани, придающей перепонке требуемую жёсткость, а также внутреннего слоя, по структуре аналогичного слизистой оболочке барабанной полости. По причине иннервации барабанной перепонки громкие звуки вызывают острую боль (но для восприятия звуков используются не эти нервы - прим. перев.)[6].

Барабанная полость

барабанная полость (англ. tympanic cavity, лат. tympanum) - небольшая полость, заполненная воздухом. Она разделена на нижний и верхний этажи (с точки зрения анатомии этажей два, а с точки зрения отоларингологии - три этажа и пять пространств - прим. перев.[7]). Наружная стенка образована барабанной перепонкой, "потолок" и " пол" - двумя костями. В барабанной полости расположена стенка, отделяющее среднее ухо от внутреннего. Эта стенка имеет два отверстия (см. выше): овальное окно (окно преддверия) и круглое окно (окно улитки). Именно в барабанной полости расположены также упомянутые выше слуховые косточки - неотъемлемые компоненты слуховой сенсорной системы[8].

Слуховые косточки

Слуховые косточки

Представляют собой три подвижные косточки очень малых размеров - самые маленькие из всех костей тела. Они носят следующие названия: молоточек, наковальня, стремя (лат. соотв. malleus, incus, stapes). Они настолько малы, что все вместе могут поместиться на американской 10-центовой монете (её диаметр - 17,91 мм, что сравнимо с советской 2-копеечной монетой - 18 мм, а также современной российской 10-копеечной монетой - 17,50 мм - прим. перев). Они действуют как система рычагов, увеличивая силу за счёт сокращения расстояния (подобно тому, как в многокаскадных усилителях переменного тока иногда согласовывают каскады между собой при помощи трансформаторов - прим. перев.). Специальные мышцы могут при громких звуках демпфировать слуховые косточки (действуя подобно аттенюатору, но очень необычной конструкции - представьте себе, что к межкаскадному трансформатору добавили третью обмотку и нагрузили её на реостат, который можно регулировать, меняя долю потерь в нём - прим. перев.)[9][10].

Молоточек

Эта косточка присоединена к барабанной перепонке. Любые колебания, воспринимаемые перепонкой, передаются молоточку. Он состоит из рукоятки (лат. manubrium mallei) и головки (лат. caput mallei), получивших свои названия за сходство с аналогичными частями молотка (некоторые специалисты выделяют у молоточка также шейку - collum mallei - см. [11] - прим. перев.). С барабанной перепонкой молоточек соединён со стороны рукоятки. Головка же молоточка соединена с наковальней, а на месте удерживается тремя связками на надбарабанном углублении[12].

Наковальня

Соединена с молоточком небольшим суставом (по-научному - синовиальное соединение) и служит для передачи колебаний от молоточка к стремени[13].

Стремя

Присоединено к наковальне также через синовиальное соединение. Является самой маленькой костью во всём теле, имея длину порядка 3 мм. Основание стремени расположено внутри овального окна (окна преддверия). Поскольку оно не соединено жёстко с той или иной точкой, оно может передавать вибрации внутреннему уху[14].

Внутреннее ухо

Кортиев орган

Внутреннее ухо состоит из ряда лабиринтов, содержащих собственно орган слуха - улитку. Этот орган преобразует колебания в форму, воспринимаемую мозгом[15]

Улитка

Представляет собой трубку в форме спирали, напоминающую раковину улитки. Она обёрнута 2,5 раза вокруг центральной полой трубки. Будучи развёрнутой, она имеет длину порядка 30 мм. Когда же она свёрнута, то имеет форму конуса диаметром порядка 9 мм и высотой порядка 5 мм. Полая трубка содержит волокна улиточного нерва, ведущего к мозговому стволу[16]. (Улитка выполняет аналоговым способом действие, аналогичное быстрому преобразованию Фурье - прим. перев.).

Кортиев орган

Представляет собой набор волосковых сенсорных клеток, расположенных рядами. Воспринимая акустические вибрации, они вырабатывают нервные импульсы. Своё название орган получил в честь открывшего его анатома Альфонсо Корти. Волосковые клетки, воспринимающие переносимые средой колебания, расположены внутри своеобразного туннеля[17][18].

Источники