Опишите физиологические и биофизические механизмы передачи звуковых колебаний в ухе?
У человека и млекопитающих орган слуха образованный тремя отделами: наружным, средним и внутренним ухом. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. У рыб, амфибий, рептилий нет ушных раковин. Звуковые колебания передаются непосредственно на систему внутреннего уха. В процессе филогенетического развитку звуковоспринимающий аппарат прячется в толщу кожи на висках, слуховой проход удлиняется, и как буфер от непредвиденных повреждений появляется ушная раковина. Функция ее защитная.
Среднее ухо представляет собой замкнутую полость объемом 1 см3, которая расположена в толще височной кости. От слухового прохода ее отделяет тоненькая барабанная перепонка из трех слоев: наружного, похожего по строению на кожу, внутреннего — слизистой оболочки и соединительнотканного, что находится между ними. Соединительнотканный слой состоит из эластичных волокон, которые расположены циркулярно и радиально, Барабанная перепонка гибкая и в то и же время достаточно прочная. Звуковые волны вызывают колебания этой туго натянутой, как кожа барабана, перепонки. В это же время она является надежной защитой против попадания в среднее ухо частиц пыли, воды, микроорганизмов.
Каким путем звуковая волна достигает внутреннего уха и каких изменений испытывает при этом?
Барабанная полость содержит три маленькие косточки — самые маленькие косточки нашего организма. Одна из них напоминает молоточек и поэтому названа молоточком. Вторая похожа на наковальню и названа наковальней. Третья косточка называется стременем. В слуховых косточек присоединяются две мышцы. Одна из них — стременная, прикрепляется к стремени, а вторая — к рукоятке молоточка, его называют мышцей, который натягивает барабанную перепонку.
Звуковая волна, проходя через систему среднего уха, многократно усиливается за счет двух законов механики — закон разницы плоскостей и закона рычага. По закону разницы плоскостей, с уменьшением плоскости усиливается давление на нее. По закону рычага во сколько раз одно плечо больше второго, во столько раз происходит выигрыш в силе.
В целом при прохождении через среднее ухо звук усиливается в 40 раз. Вторая функция среднего уха защитная. Кроме воздушного звукопроведения, существует костное: звуковая волна идет через костные балки затылочной, теменной или височной костей, передается непосредственно на лабиринт, минуя систему среднего уха. (Этим путем пользовался Бетховен). Евстахиева труба соединяет среднее ухо с носовой частью глотки и через нее давление в барабанной полости постоянно выравнивается с внешним атмосферным. Внутреннее ухо — это заполненная особого рода жидкостью (эндолимфа) система канальцев. Расположен костный лабиринт в височной кости. В нем различают три основные части — улитка, полукружные канальцы, вход в лабиринт. В лабиринте происходит вот что: звуковая волна колеблет барабанную перепонку, колебания передаются на рукоятку молоточка, наковальни, стремя. Стремя раскачивает жидкость в лабиринте. Эти колебания передаются на перепончатый лабиринт и воспринимаются рецепторными клетками кортиевого органа.
На основной мембране перепончатого лабиринта располагаются особые клетки, в частности волосковые, отвечающих за восприятие звука. В волосковых клетках механические колибания преобразуются в электрические, которые достигают коркового вещества большого мозга и превращаются в звук.
