Орган слуха располагается в улитковом канале перепончатого лабиринта по всей его длине. На поперечном срезе этот канал имеет форму треугольника, обращенного к центральному костному стержню улитки. Улитковый канал имеет длину около 3,5 см, делает по спирали 2,5 витка вокруг центрального костного стержня (модиолуса) и слепо заканчивается на вершине. Канал заполнен эндолимфой. Снаружи от улиткового канала находятся пространства, заполненные перилимфой. Эти пространства называются лестницами. Сверху лежит вестибулярная лестница, снизубарабанная. Вестибулярная лестница отделяется от барабанной полости овальным окном, куда вставлено основание стремечка, а барабанная лестница отделяется от барабанной полости круглым окном. Обе лестницы и улитковый канал окружены костью костной улитки.
Стенка улиткового канала, обращенная к вестибулярной лестнице, называется вестибулярной мембраной. Эта мембрана состоит из соединительнотканной пластинки, покрытой с обеих сторон однослойным плоским эпителием. Боковая стенка улиткового канала образована спиральной связкой, на которой лежит сосудистая полоска - многорядный эпителий с кровеносными капиллярами. Сосудистая полоска продуцирует эндолимфу, обеспечивает транспорт к кортиеву органу питательных веществ и кислорода, поддерживает ионный состав эндолимфы, необходимый для нормальной функции волосковых клеток.
Стенка улиткового канала, лежащая над барабанной лестницей, имеет сложное строение. На ней находится рецепторный аппарат - кортиев орган. Основу этой стенки составляет базилярная мембрана, покрытая со стороны барабанной лестницы плоским эпителием. Базилярная мембрана состоит из тонких коллагеновых волоконслуховых струн. Эти струны натянуты между спиральной костной пластинкой, отходящей от модиолуса улитки, и спиральной связки, лежащей на наружной стенке улитки. Их длина неодинакова: у основания улитки они короче (100 мкм), а на вершине в 5 раз длиннее. Базилярная мембрана со стороны улиткового канала покрыта пограничной базальной мембраной, на которой лежит спиральный кортиев орган. Он образован рецепторными и опорными клетками разной формы.
Рецепторные клетки делятся на внутренние и наружные волосковые клетки. Внутренние клетки имеют грушевидную форму. Их ядра лежат в расширенной нижней части. На поверхности суженной апикальной части есть кутикула и проходящие через нее 30-60 коротких стереоцилий, расположенных линейно в три ряда. Волоски неподвижны. Общее количество внутренних волосковых клеток составляет около 3500. Они лежат в один ряд вдоль всего спирального органа. Внутренние волосковые клетки лежат в углублениях на поверхности внутренних опорных фаланговых клеток.
Наружные волосковые клетки имеют цилиндрическую форму. На апикальной поверхности этих клеток также имеется кутикула, через которую проходят стереоцилии. Они лежат в несколько рядов. Их количество на каждой клетке около 70. Своими вершинами стереоцилии прикрепляются к внутренней поверхности покровной (текториальной) мембраны. Эта мембрана нависает над спиральным органом и образуется путем голокриновой секреции клеток лимба, от которого она отходит. Наружные волосковые клетки лежат в виде трех параллельных рядов по всей длине спирального органа. В них обнаруживается большое количество актиновых и миозиновых филаментов, которые встроены в кутикулу. Хорошо развиты митохондрии, а также гладкая эндоплазматическая сеть.
Различна и иннервация двух видов волосковых клеток. Внутренние волосковые клетки получают в основном чувствительную иннервацию, тогда как к наружным подходят в основном эфферентные нервные волокна. Количество наружных волосковых клеток составляет 12 000-19 000. Они воспринимают звуки большей интенсивности, а внутренние могут воспринимать и слабые звуки. В вершине улитки волосковые клетки принимают низкие, а в основании ее - высокие звуки. К наружным и внутренним волосковым клеткам подходят дендриты биполярных нейронов спирального ганглия, который лежит между губами спиральной костной пластинки.
Опорные клетки спирального органа различаются по строению. Есть несколько разновидностей этих клеток: внутренние и наружные фаланговые, внутренние и наружные клетки -столбы, наружные и внутренние пограничные клетки Гензена, наружные поддерживающие клетки Клаудиуса и клетки Беттхера.
Название "фаланговые клетки" связано с тем, что они имеют тонкие пальцевидные отростки, которые отделяют друг от друга сенсорные клетки. Клетки-столбы имеют широкое основание, лежащее на базальной мембране, и узкие центральную и апикальную части. Последними наружные и внутренние клетки соединяются друг с другом, образуя треугольной формы туннель, через который к волосковым клеткам подходят дендриты чувствительных нейронов. Наружные и внутренние пограничные клетки Гензена лежат соответственно снаружи от наружных и кнутри от внутренних фаланговых клеток. Поддерживающие клетки Клаудиуса находятся снаружи от наружных пограничных клеток Гензена и лежат на клетках Беттхера. Все эти клетки выполняют опорные функции. Клетки Беттхера лежат под клетками Клаудиуса, между ними и базальной мембраной.
Спиральный ганглий находится в основании спиральной костной пластинки, отходящей от модиолуса, которая разделяется на две губы, образуя полость для ганглия. Ганглий построен по общему принципу чувствительных ганглиев. В отличие от спинальных ганглиев его образуют биполярные чувствительные нейроциты. Их дендриты через тоннель подходят к волосковым клеткам, образуя на них нейроэпителиальные синапсы. Аксоны биполярных клеток образуют улитковый нерв.
Гистофизиология слуха
Звуки определенной частоты воспринимаются наружным ухом и передаются через слуховые косточки и овальное окно перилимфе в барабанной и вестибулярной лестницах. При этом приходят в колебательные движения вестибулярная и базилярная мембраны, а следовательно, и эндолимфа. В результате движения эндолимфы смещаются волоски сенсорных клеток, так как они прикреплены к текториальной мембране. Это приводит к возбуждению волосковых клеток, а через них - биполярных нейронов спирального ганглия, которые передают возбуждение в слуховые ядра ствола мозга, а затем в слуховую зону коры больших полушарий.
Нейронный состав анализаторов слуха и равновесия следующий:
нейрон - биполярный нейрон спирального (орган слуха) или вестибулярного (орган равновесия)
ганглиев;
нейрон - вестибулярные ядра продолговатого мозга;
нейрон в зрительном бугре, аксон его идет к нейронам коры полушарий.
Спиральный, или кортиев, орган расположен на базилярной пластинке перепончатого лабиринта улитки. Это эпителиальное образование повторяет ход улитки. Его площадь расширяется от базального завитка улитки к апикальному. Состоит из двух групп клеток - сенсоэпителиалъных (волосковых) и поддерживающих. Каждая из этих групп клеток подразделяется на внутренние и наружные. Эти две группы разделяет туннель.
Внутренние сенсоэпителиальные клетки (epitheliocyti sensoria internae ) имеют кувшинообразную форму с расширенной базальной и искривленной апикальной частями, лежат в один ряд на поддерживающих внутренних фаланговых эпителиоцитах (epitheliocyti phalangeae internae ). Их общее количество у человека достигает 3500. На апикальной поверхности имеется кутикулярная пластинка, на которой расположены от 30 до 60 коротких микроворсинок - стереоцилий (длина их в базальном завитке улитки примерно 2 мкм, а в верхушечном больше в 2-2,5 раза). В базальной и апикальной частях клеток имеются скопления митохондрий, элементы гладкой и гранулярной эндоплазматической сети, актиновые и миозиновые миофиламенты. Наружная поверхность базальной половины клетки покрыта сетью афферентных и эфферентных нервных окончаний.
Наружные сенсоэпителиальные клетки (epitheliocyti sensoria externae ) имеют цилиндрическую форму, лежат в 3-4 ряда на вдавлениях поддерживающих наружных фаланговых эпителиоцитов (epitheliocyti phalangeae externae ). Общее количество наружных эпителиальных клеток у человека может достигать 12 000-20 000. Они, как и внутренние клетки, имеют на своей апикальной поверхности кутикулярную пластинку со стереоцилиями, которые образуют щеточку из нескольких рядов в виде буквы V. Стереоцилии наружных волосковых клеток своими вершинами прикасаются к внутренней поверхности текториальной мембраны. Стереоцилии содержат многочисленные плотно упакованные фибриллы, имеющие в своем составе сократительные белки (актин и миозин), благодаря чему после наклона они вновь принимают исходное вертикальное положение.
Цитоплазма сенсорных эпителиоцитов богата окислительными ферментами. Наружные сенсорные эпителиоциты содержат большой запас гликогена, а их стереоцилии богаты ферментами, в том числе ацетилхолинэстеразой. Активность ферментов и других химических веществ при непродолжительных звуковых воздействиях возрастает, а при длительных снижается.
Наружные сенсорные эпителиоциты значительно чувствительнее к звукам большей интенсивности, чем внутренние. Высокие звуки раздражают только волосковые клетки, расположенные в нижних завитках улитки, а низкие звуки - волосковые клетки вершины улитки.
Во время звукового воздействия на барабанную перепонку ее колебания передаются на молоточек, наковальню и стремечко, а далее через овальное окно на перилимфу, базилярную и текториальную мембраны. Это движение строго соответствует частоте и интенсивности звуков. При этом происходят отклонение стереоцилий и возбуждение рецепторных клеток. Все это приводит к возникновению рецепторного потенциала (микрофонный эффект). Афферентная информация по слуховому нерву передается в центральные части слухового анализатора.
Поддерживающие эпителиоциты спирального органа в отличие от сенсорных своими основаниями непосредственно располагаются на базальной мембране. В их цитоплазме обнаруживаются тонофибриллы. Внутренние фаланговые эпителиоциты, лежащие под внутренними сенсоэпителиальными клетками, связаны между собой плотными и щелевидными контактами. На апикальной поверхности имеются тонкие пальцевидные отростки (фаланги). Этими отростками вершины рецепторных клеток отделены друг от друга.
На базилярной мембране располагаются также наружные фаланговые клетки. Они залегают в 3-4 ряда в непосредственной близости от наружных столбовых клеток. Эти клетки имеют призматическую форму. В их базальной части располагается ядро, окруженное пучками тонофибрилл. В верхней трети, на месте соприкосновения с наружными волосковыми клетками, в наружных фаланговых эпителиоцитах есть чашевидное вдавление, в которое входит основание наружных сенсорных клеток. Только один узкий отросток наружных поддерживающих эпителиоцитов доходит своей тонкой вершиной - фалангой - до верхней поверхности спирального органа.
В спиральном органе расположены также так называемые внутренние и наружные столбовые эпителиоциты (epitheliocyti pilaris intemae et externae ). На месте своего соприкосновения они сходятся под острым углом друг к другу и образуют правильный треугольный канал - туннель, заполненный эндолимфой. Туннель тянется по спирали вдоль всего спирального органа. Основания клеток-столбов прилежат друг к другу и располагаются на базальной мембране. Через туннель проходят безмиелиновые нервные волокна, идущие от нейронов спирального ганглия к сенсорным клеткам.
63. Орган равновесия.
Вестибулярная часть перепончатого лабиринта. Это место расположения рецепторов органа равновесия. Она состоит из двух мешочков - эллиптического, или маточки (utriculus) и сферического, или круглого (sacculus), сообщающихся при помощи узкого канала и связанных с тремя полукружными каналами, локализующимися в костных каналах, расположенных в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Эти каналы на месте соединения их с эллиптическим мешочком имеют расширения - ампулы. В стенке перепончатого лабиринта в области эллиптического и сферического мешочков и ампул есть участки, содержащие чувствительные (сенсорные) клетки. В мешочках эти участки называются пятнами, или макулами, соответственно: пятно эллиптического мешочка (macula utriculi) и пятно круглого мешочка (macula sacculi). В ампулах эти участки называются гребешками, или кристами (crista ampullaris).
Стенка вестибулярной части перепончатого лабиринта состоит из однослойного плоского эпителия, за исключением области крист полукружных каналов и макул, где он превращается в кубический и призматический.
Пятна мешочков (макулы). Эти пятна выстланы эпителием, расположенным на базальной мембране и состоящим из сенсорных и опорных клеток. Поверхность эпителия покрыта особой студенистой отолитовой мембраной (membrana statoconiorum), в которую включены состоящие из карбоната кальция кристаллы - отолиты, или статоконии (statoconia).
Макула эллиптического мешочка - место восприятия линейных ускорений и земного притяжения (рецептор гравитации, связанный с изменением тонуса мышц, определяющих установку тела). Макула сферического мешочка, являясь также рецептором гравитации, одновременно воспринимает и вибрационные колебания.
Волосковые сенсорные клетки (cellulae sensoriae pilosae) непосредственно обращены своими вершинами, усеянными волосками, в полость лабиринта. Основание клетки контактирует с афферентными и эфферентными нервными окончаниями. По строению волосковые клетки подразделяются на два типа. Клетки первого типа (грушевидные) отличаются округлым широким основанием, к которому примыкает нервное окончание, образующее вокруг него футляр в виде чаши. Клетки второго типа (столбчатые) имеют призматическую форму. К основанию клетки непосредственно примыкают точечные афферентные и эфферентные нервные окончания, образующие характерные синапсы. На наружной поверхности этих клеток имеется кутикула, от которой отходят 60-80 неподвижных волосков - стереоцилий длиной около 40 мкм и одна подвижная ресничка - киноцилия, имеющая строение сократительной реснички. Круглое пятно человека содержит около 18 000 рецепторных клеток, а овальное - около 33 000. Киноцилия всегда полярно располагается по отношению к пучку стереоцилий. При смещении стереоцилий в сторону киноцилии клетка возбуждается, а если движение направлено в противоположную сторону, происходит торможение клетки. В эпителии макул различно поляризованные клетки собираются в 4 группы, благодаря чему во время скольжения отолитовой мембраны стимулируется только определенная группа клеток, регулирующая тонус определенных мышц туловища; другая группа клеток в это время тормозится. Полученный через афферентные синапсы импульс передается через вестибулярный нерв в соответствующие части вестибулярного анализатора.
Поддерживающие эпителиоциты (epitheliocyti sustentans), располагаясь между сенсорными, отличаются темными овальными ядрами. Они имеют большое количество митохондрий. На их вершинах обнаруживается множество тонких цитоплазматических микроворсинок.
Ампулярные гребешки (кристы). Они в виде поперечных складок находятся в каждом ампулярном расширении полукружного канала. Ампулярный гребешок выстлан сенсорными волосковыми и поддерживающими эпителиоцитами. Апикальная часть этих клеток окружена желатинообразным прозрачным куполом (cupula gelatinosa), который имеет форму колокола, лишенного полости. Его длина достигает 1 мм. Тонкое строение волосковых клеток и их иннервация сходны с сенсорными клетками мешочков. В функциональном отношении желатинозный купол - рецептор угловых ускорений. При движении головы или ускоренном вращении всего тела купол легко меняет свое положение. Отклонение купола под влиянием движения эндолимфы в полукружных каналах стимулирует волосковые клетки. Их возбуждение вызывает рефлекторный ответ той части скелетной мускулатуры, которая корригирует положение тела и движение глазных мышц.
64. Иммунная система.
Иммунная система объединяет органы и ткани, в которых происходит образование и взаимодействие клеток - иммуноцитов , выполняющих функцию распознавания генетически чужеродных субстанций (антигенов) и осуществляющих специфические реакции защиты.
Иммунитет - это способ защиты организма от всего генетически чужеродного - микробов, вирусов, от чужих клеток или генетически измененных собственных клеток.
Иммунная система обеспечивает поддержание генетической целостности и постоянства внутренней среды организма, выполняя функцию распознавания «своего» и «чужого». В организме взрослого человека она представлена:
красным костным мозгом - источником стволовых клеток для иммуноцитов,
центральным органом лимфоцитопоэза (тимус),
периферическими органами лимфоцитопоэза (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани в органах),
лимфоцитами крови и лимфы, а также
популяциями лимфоцитов и плазмоцитов, проникающими во все соединительные иэпителиальные ткани.
Все органы иммунной системы функционируют как единое целое благодаря нейрогуморальным механизмам регуляции, а также постоянно совершающимся процессаммиграции и рециркуляции клеток по кровеносной и лимфатической системам.
Главными клетками, осуществляющими контроль и иммунологическую защиту в организме, являются лимфоциты , а также плазматические клетки и макрофаги.
Постоянно перемещающиеся лимфоциты осуществляют «иммунный надзор». Они способны «узнавать» чужие макромолекулы бактерий и клеток различных тканей многоклеточных организмов и осуществлять специфическую защитную реакцию.
Для понимания роли отдельных клеток в иммунологических реакциях необходимо прежде всего дать определение некоторым понятиям иммунитета.
Ухо человека отвечает за несколько важных функций сразу. Оно помогает воспринимать колебания воздуха и переводить их в звук, а еще – дает мозгу информацию о положении в пространстве и отвечает за сохранение равновесия. За каждую функцию отвечает свой отдел, который соединен с общей системой, но необязательно тесно с ней связан.
Где находится Кортиев орган?
Всего ухо разделено на три отдела: наружный (ушная раковина), внутренний и средний (вестибулярный аппарат). Но даже внутри каждого отдела имеется собственное разделение на подорганы.
Так, во за передачу нейронной информации от внутреннего уха к мозгу отвечает небольшой кортиев орган – рецептор, названный так в честь своего исследователя гистолога А. Корти. Он играет важнейшую роль в слуховом сообщении человека, его отсутствие привело бы ко всеобщей глухоте человечества.
Изнутри внутреннего уха существует несколько подотделов, отвечающих за передачу сигналов и звука. Один из крупнейших – это перепончатый лабиринт или улитка внутреннего уха, спиралевидной формы. Именно в нем располагается кортиев орган. Медицинские справочники описывают расположение так: «Находится в канале, спирально завитом и заполненном перилимфой и эндолимфой». Данный канал костный. Звуковой анализатор сверху граничит с лестницей преддверия, а снизу – с барабанной лестницей. Внутри хода образование ограничивают две перепонки (соответственно сверху и снизу):
- рейснерова перепонка;
- основная перепонка.
Особенности расположения делают орган т. н. транспортировочным, передающим сигналы от одних отделов к другим. Выполнять функции помогают особые внутренние структурные элементы. Важную роль играет и внешнее окружение кортиева органа – улитка внутреннего уха и улитковый проток, в котором пролегает рецептор. Они передают все поступающие сигналы мембране кортиева органа.
Строение улитки внутреннего уха
Улитка внутреннего уха проводит нейронные сигналы к кортиевому органу. Она имеет спиралевидную форму с перепадом высот. Спираль делает 2,5 оборота вокруг центральной точки, ее начальный (точечный) размер – 9 мм. При раскручивании улитка поднимается в высоту на 5 мм, а в целом ее длина в развернутом виде составляет 32 мм.
Спираль – не мягкостенная, она состоит из твердого материала, благодаря чему называется пластиной. По крепости она сравнима с костными структурами организма. Твердость – необходимая характеристика для улитки, ведь иначе она бы искажала звук.
Начало органа – это костный стержень. От него спираль идет по направлению вглубь лабиринта до соединения с мозгом. Основные действующие элементы расположены внутри пластины. Она испещрена каналами, в которых пролегают нейроны для сообщения среднего уха и отделов мозга, улиткового нерва. Сообщение происходит и при помощи двух типов жидкостей, заполняющих пластинчатый элемент.
Орган делится на две условные части. Его середина – это основная мембрана.
Строение верхнего и нижнего канала
На основе ее пролегания примерно по центру системы возникает два подотдела:
- верхний канал (лестница преддверия);
- нижний канал (барабанная лестница).
Обе полости содержат в себе перилимфу – жидкость, ответственную за передачу вибраций. Кортиев орган располагается в верхнем канале, прикрепленный к базилярной мембране. Перилимфа питает его, а улитка подводит все необходимые сигналы и вибрации.
Основа анализатора – это волоски рецепторного и опорного характера. Они укрыты полостью из цепи поддерживающих – опорных клеток, которые вместе составляют мембрану. Мембрана имеет консистенцию желе и не давит на волоски, а только берет сигналы от них.
Волоски реагируют на поступление вибраций, на чем и основана функция данной части слухового аппарата. Система «умная»: если промывать ухо, они будут слабее реагировать на колебания, а вот на истинные вибрации нацелены сильнее. Это связано с чувствительностью внутреннего уха, которое пропускает только колебания воздуха. Чтобы лучше понять весь процесс получения звука, нужно знать функции и всей улитки, и слухового анализатора.
Функции улитки внутреннего уха
Улитка передает нервные импульсы и вибрации до мозга. Благодаря улитковым протокам колебания воздуха преобразовываются в определенные звуковые элементы. Она выполняет главнейшую функцию слухового аппарата.
Исполнение ее функций было бы невозможным без кортиевого органа и его рецепторных-волосковых клеток. Проходя через 3 косточки спирали, вибрации приобретают максимально слабый характер. Малейшие колебания улавливают реснички волосковых клеток внутри рецептора. Проследить путь колебаний можно с помощью камертонов у исследуемого уха.
Реснички приходят в движение и изменением своего положения раздражают мембрану желеобразного типа, находящуюся над ними. Мембрана преобразовывает физический сигнал в нейронный и передает его волосковым клеткам, которые завершают процесс преобразования звука.
Волосковые клетки «подключены» к отделу обработки звука мозгом, который фильтрует незначительный шум и важные внешние элементы.
Коротко функционал внутреннего уха можно охарактеризовать так:
- преобразование физического сигнала в нейронный;
- передача вибраций к мозгу;
- питание собственных подотделов;
- начальная фильтрация звуков.
Кортиев орган, как подсистема улитки, исполняет почти те же функции за исключением питательной и фильтрующей.
Видео: Кортиев орган
Продольно по всей длине спирально закрученной, базилярной мембраны улиткового хода имеется утолщение, исследования которого под микроскопом, обнаружили в нем рецепторные, слуховые клетки. Рецепторные, слуховые клетки представляют собой сенсорный, периферический рецепторный орган слуховой системы, или звуковоспринимающий орган слуха, который называют спиральным органом, или органом Кортий (имя ученого, его открывшего). Спиральный орган располагается на основной мембране в виде ее эпителиального утолщения, за исключением самого начала основания улитки и самой ее верхушки. Спиральный органа не имеет кровеносных сосудов, за трофику рецепторных слуховых клеток, расположенных в спиральном органе отвечает сосудистая полоска костной стенки улиткового хода. Спиральный орган состоит из трех рядов наружных и одного ряда внутренних волосковых клеток, лежащих вдоль спирально закрученной основной мембраны, между которыми находится треугольный туннель. Дуги туннеля образованы из внутренних и наружных столбовых клеток , их нижние концы находятся на основной мембране, а верхние концы наклонены друг к другу, и образуют треугольное пространство туннеля, спирально проходящее через все завитки улитки.
Рис.5 Общий вид спирального органа на основной мембране.
11 Дендриты слухового ганглия у основания внутренних слуховой клеток. 12 Внутренние волосковые клетки. 13 Покровная мембрана спирального органа. 14 Наружные волосковые клетки.
Рис. 6 Улитковый ход и спиральный (кортиев) орган. 1 Преддверная лестница. 2 Барабанная лестница. 3Улитковый ход. 4 Преддверная мембрана (Рейсснера). 5 Внутренний эпителий. 6 Сосудистая полоска. 7 Костная спиральная пластинка. 8 Утолщение костной спиральной пластинки. 9 Место отхождения преддверной мембраны и покровной мембраны. 10 Перепончатая спиральная мембрана. 11Клетки Дейтерса и Клаудиуса. 12 Покровная мембрана. 13 Стержень улитки. 14 Костная стенка завитка улитки. 
Рис 7 Спиральный орган – орган Кортий. Tectorial membrane – покровная мембрана, Stereocillia – волоски, Afferent axons – восходящие волокна, Basilar Membrane – основная мембрана, Inner hair cells – внутренние волосковые клетки, Tunnel of Corti – туннель Корти, Efferent axsons – нисходящие волокна, Outer hair cells – наружные волосковые клетки.
На внутреннем скате туннеля, расположенном ближе к стержню улитки, продольно по отношению к основной мембране располагаются внутренние волосковые клетки
(ВВК),
которые в поперечном направлении состоят из одного ряда. ВВК имеют утолщенную книзу форму, общее их количество по всей длине основной мембраны примерно 3500.
ВВК находятся между столбовыми клетками, удерживаются внутренними опорными клетками, и не доходят до основной мембраны.На верхней поверхности каждой ВВК находятся 50 – 70 коротких стереоцилий, расположенных поперечно в один ряд, и омываемых эндолимфой улиткового хода, Внутренние волосковые клетки высоко специфичны к восприятию частот, и воспринимают интенсивные звуки. 
Рис 9 Строение внутренней и наружной, волосковых клеток спирального органа.
За наружным скатом туннеля продольно основной мембране располагаются примерно 20000 наружных волосковых клеток НВК, которые в поперечном направлении составляют три ряда.НВК поддерживаются тремя рядами опорных клеток Дейтерса, нижние, закругленные концы НВК не доходят до основной мембраны. Кнаружи от НВК располагаются несколько рядов опорных клеток Гензена и цилиндрической формы опорных клеток Клаудиуса, которые доходят до сосудистой полоски наружной костной стенки завитков улитки.
Рис. 10 Общий вид наружных волосковых клеток.
Наружные волосковые клетки имеют удлиненную форму цилиндра, из утолщенной верхней поверхности НВК выходит от 40 до 150 стереоцилий, или волосков в виде буквы W, основание которой обращено к наружной, костной стенке улиткового хода, и омывается эндолимфой.
Наружные волосковые клетки содержат сократительные белки, благодаря чему являются источником звуковых колебаний. Движения наружных волосковых клеток возникают как спонтанно, так и в ответ на звуковое раздражение из наружного слухового прохода и вызывают колебания барабанной перепонки. Такой процесс получил название отоакустической эмиссии, которую исследуют с помощью чувствительного микрофона, в наружном слуховом проходе. Отсутствие колебаний НВК указывает на глухоту, которую можно зафиксировать у новорожденного на второй день после родов, что очень ценно для их реабилитации. Наружные волосковые клетки соединяют между собой звуки, создают комплексное звуковое ощущение, воспринимают слабые, тихие звуки, наиболее ранимы и быстро повреждаются
Наружные и внутренние волосковые клетки покрыты сетчатой мембраной , через отверстия которой выходят стереоцилии, то есть сетчатая мембрана, сверху удерживает волосковые клетки, а столбовые клетки, расположенные вокруг волосковых клеток, соединяют ее с основной мембраной снизу, создавая прочное объединение. Сетчатая мембрана изолирует спиральный орган от эндолимфы, тогда как стереоцилии омываются эндолимфой.
Поверх стереоцилий располагается покровная мембрана , она так же как основная, похожа на закрученную по спирали ленту, среди ее волокнистой, почти желеобразной структуры находятся прочные коллагеновые (белковое вещество) волокна, которые помогают ей сохранять положение мембраны. Покровная мембрана начинается от верхнего края костной спиральной пластинки, располагается над волосковыми клетками по всему улитковому протоку, и не закреплена снаружи, а свободно плавает в эндолимфе. Именно это обстоятельство дает возможность покровной мембране совершать движения относительно стереоцилий волосковых клеток, которые к ней примыкают. Наибольшее воздействие покровная мембрана оказывает на НВК, поскольку снаружи она не закреплена. В результате постоянного воздействия покровной мембраны на стереоцилии волосковых клеток во время прохождения звуковой волны, стереоцилии деформируются, что приводит к образованию нервного импульса. Нервный потенциал или импульс поступает на базилярную мембрану и на нервное волокно в ней проходящее, после чего направляется к нервным клеткам улитки, а затем и вступает в слуховой нерв.
Волосковые клетки имеют ядро, в клетках сконцентрированы митохондрии и комплекс Гольджи, которые способствуют интенсивному обмену в клетках и тем самым способствуют преобразованию механической энергии звуковой волны в энергию нервного импульса.
Поэтому «восприятию» ребенка нельзя научить, можно воспользоваться остаточным слухом в виде «восприятия» и научить прислушиваться, узнавать знакомые слова.
Мы закончили рассмотрение периферического отдела слуховой системы, в котором различают две части: звукопроведение и звуковосприятие. Звукопроведение в наружном и среднем ухе происходит в воздушной среде, а во внутреннем ухе звуковые волны передаются жидкостью, скорость распространения которой превышает воздушную в четыре раза, и составляет 1500 м /сек. Звуковосприятие это физико-химический процесс, происходящий в спиральном органе, благодаря которому звуковая волна трансформируется в нервный импульс. Из спирального органа нервный импульс проходит в структуры мозга, которые называются проводниковый и корковый отделы.
Рис.8 Общая схема строения слуховой системы, включая строение волосковых клеток. Balanse organ – вестибулярный орган, Auditore nerve – слуховой нерв, Cochlea – улитка, Ear drum – барабанная перепонка, Tectorial membrane – покровная мембрана, Hair bundle – внутренняя волосковая клетка, Pillar cells – столбовые клетки, Nerve fibres – нервные волокна, Basilar membrane – базилярная мембрана, Circumferential filaments – переплетенные волокна, Membrane proteins – белковая мембрана.
ОРГАН СЛУХА
Состоит из наружного, среднего и внутреннего уха .
Наружное ухо
Наружное ухо включает ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку.
Ушная раковина состоит из тонкой пластинки эластического хряща, покрытой кожей с немногочисленными тонкими волосами и сальными железами. Потовых желез в ее составе мало.
Наружный слуховой проход образован хрящом, являющимся продолжением эластического хряща раковины, и костной частью. Поверхность прохода покрыта тонкой кожей, содержащей волосы и связанные с ними сальные железы. Глубже сальных желез расположены трубчатые церуминозные железы, выделяющие ушную серу. Их протоки открываются самостоятельно на поверхности слухового прохода или в выводные протоки сальных желез. Церуминозные железы располагаются неравномерно по ходу слуховой трубы: во внутренних двух третях они имеются лишь в коже верхней части трубы.
Барабанная перепонка овальной, слегка вогнутой формы. Одна из слуховых косточек среднего уха - молоточек - сращена с помощью своей ручки с внутренней поверхностью барабанной перепонки. От молоточка к барабанной перепонке проходят кровеносные сосуды и нервы. Барабанная перепонка в средней части состоит из двух слоев, образованных пучками коллагеновых и эластических волокон и залегающими между ними фибробластами. Волокна наружного слоя расположены радиально, а внутреннего - циркулярно. В верхней части барабанной перепонки количество коллагеновых волокон уменьшается. На наружной ее поверхности располагается очень тонким слоем E0-60 мкм) эпидермис, на внутренней поверхности, обращенной в среднее ухо, - слизистая оболочка толщиной около 20-40 мкм, покрытая однослойным плоским эпителием.
Среднее ухо
Среднее ухо состоит из барабанной полости, слуховых косточек и слуховой трубы .
Барабанная полость - уплощенное пространство, покрытое однослойным плоским эпителием, местами переходящим в кубический или цилиндрический эпителий. На медиальной стенке барабанной полости имеются два отверстия, или «окна». Первое - овальное окно. В нем располагается основание стремечка, которое удерживается с помощью тонкой связки по окружности окна. Овальное окно отделяет барабанную полость от вестибулярной лестницы улитки. Второе окно круглое, находится несколько позади овального. Оно закрыто волокнистой мембраной. Круглое окно отделяет барабанную полость от барабанной лестницы улитки.
Слуховые косточки - молоточек, наковальня, стремечко как система рычагов передают колебания барабанной перепонки наружного уха к овальному окну, от которого начинается вестибулярная лестница внутреннего уха.
Слуховая труба , соединяющая барабанную полость с носовой частью глотки, имеет хорошо выраженный просвет диаметром 1-2 мм. В области, прилежащей к барабанной полости, слуховая труба окружена костной стенкой, а ближе к глотке содержит островки гиалинового хряща. Просвет трубы выстлан многорядным призматическим реснитчатым эпителием. В нем имеются бокаловидные железистые клетки. На поверхности эпителия открываются протоки слизистых желез. Через слуховую трубу регулируется давление воздуха в барабанной полости среднего уха.
Внутреннее ухо состоит из костного лабиринта и расположенного в нем перепончатого лабиринта , в котором находятся рецепторные клетки - волосковые сенсорные эпителиоциты органа слуха и равновесия. Они расположены в определенных участках перепончатого лабиринта: слуховые рецепторные клетки - в спиральном органе улитки, а рецепторные клетки органа равновесия - в эллиптическом и сферическом мешочках и ампулярных гребешках полукружных каналов.
Развитие. У эмбриона человека орган слуха и равновесия закладываются вместе, из эктодермы. Из эктодермы образуется утолщение - слуховая плакода , которая вскоре превращается в слуховую ямку , а затем в слуховой пузырек и отрывается от эктодермы и погружается в подлежащую мезенхиму. Слуховой пузырек изнутри выстлан многорядным эпителием и вскоре перетяжкой делится на 2 части - из одной части формируется сферический мешочек - саккулюс и закладывается улитковый перепончатый лабиринт (т.е. слуховой аппарат), а из другой части - эллиптический мешочек - утрикулюс с полукружными каналами и их ампулами (т.е. орган равновесия). В многорядном эпителии перепончатого лабиринта клетки дифференцируются в рецепторные сенсоэпителиальные клетки и поддерживающие клетки. Эпителий Евстахиевой трубы соединяющей среднее ухо с глоткой и эпителий среднего уха развиваются из эпителия 1-го жаберного кармана. Несколько позднее происходят процессы окостенения и формирования костного лабиринта улитки и полукружных каналов.
Строение органа слуха (внутреннего уха)
Строение перепончатого канала улитки и спирального органа (схема).
1 - перепончатый канал улитки; 2 - вестибулярная лестница; 3 - барабанная лестница; 4 - спиральная костная пластинка; 5 - спиральный узел; 6 - спиральный гребень; 7 - дендриты нервных клеток; 8 - вестибулярная мембрана; 9 - базилярная мембрана; 10 - спиральная связка; 11 - эпителий, выстилающий 6и раба иную лестницу; 12 - сосудистая полоска; 13 - кровеносные сосуды; 14 - покровная пластинка; 15 - наружные сенсоэпителиальные клетки; 16 - внутренние сенсоэпителиальные клетки; 17 - внутренние поддерживающие эпителиоииты; 18 - наружные поддерживающие эпителиоииты; 19 - клетки-столбы; 20 - туннель.
Строение органа слуха (внутреннего уха). Рецепторная часть органа слуха находится внутри перепончатого лабиринта , расположенного в свою очередь в костном лабиринте, имеющего форму улитки - спиралевидно закрученной в 2,5 оборота костной трубки. По всей длине костной улитки идет перепончатый лабиринт. На поперечном срезе лабиринт костной улитки имеет округлую форму, а поперечный лабиринт имеет треугольную форму. Стенки перепончатого лабиринта в поперечном срезе образованы:
1. верхнемедиальная стенка - образована вестибулярной мембраной (8) . Она представляет собой тонкофибриллярную соединительнотканную пластинку, покрытую однослойным плоским эпителием, обращенным к эндолимфе, и эндотелием, обращенным к перилимфе.
2. наружная стенка - образована сосудистой полоской (12) , лежащей на спиральной связке (10) . Сосудистая полоска - это многорядный эпителий, имеющий в отличие от всех эпителиев организма собственные кровеносные сосуды; этот эпителий секретирует эндолимфу, заполняющую перепончатый лабиринт.
3. Нижняя стенка, основание треугольника - базиллярная мембрана (пластинка) (9) , состоит из отдельных натянутых струн (фибриллярные волокна). Длина струн увеличивается в направлении от основания улитки к верхушке. Каждая струна способна резонировать на строго определенную частоту колебаний - струны ближе к основанию улитки (более короткие струны) резонируют на более высокие частоты колебаний (на более высокие звуки), струны ближе к верхушке улитки - на более низкие частоты колебаний (на более низкие звуки).
Пространство костной улитки выше вестибулярной мембраны называется вестибулярной лестницей (2) , ниже базиллярной мембраны - барабанной лестницей (3) . Вестибулярная и барабанная лестница заполнены перилимфой и на верхушке костной улитки сообщаются между собой. У основания костной улитки вестибулярная лестница заканчивается овальным отверстием, закрытым стремечком, а барабанная лестница - круглым отверстием, закрытым эластической мембраной.
Спиральный орган или кортиев орган - рецепторная часть органа слуха, располагается на базиллярной мембране. Он состоит из чувствительных, поддерживающих клеток и покровной мембраны.
1. Сенсорные волосковые эпителиоциты - слегка вытянутые клетки с закругленным основанием, на апикальном конце имеют микроворсинки - стереоцилии. К основанию сенсорных волосковых клеток подходят и образуют синапсы дендриты 1-х нейронов слухового пути, тела которых лежат в толще костного стержня - веретена костной улитки в спиральных ганглиях. Сенсорные волосковые эпителиоциты делятся на внутренние грушевидные и наружные призматические. Наружные волосковые клетки образуют 3-5 рядов, а внутренние - только 1 ряд. Внутренние волосковые клетки получают около 90% всей иннервации. Между внутренними и наружными волосковыми клетками образуется Кортиев тоннель. Над микроворсинками волосковых сенсорных клеток нависает покровная (текториальная) мембрана .
2. ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ КЛЕТКИ (ОПОРНЫЕ КЛЕТКИ)
Наружные клетки-столбы
Внутренние клетки-столбы
Наружные фаланогвые клетки
Внутренние фаланговые клетки
Поддерживающие фаланговые эпителиоциты - располагаются на базиллярной мембране и являются опорой для волосковых сенсорных клеток, поддерживают их. В их цитоплазме обнаруживаются тонофибриллы.
3. ПОКРОВНАЯ МЕМБРАНА (ТЕКТОРИАЛЬНАЯ МЕМБРАНА) - студенистое образование, состоящее из коллагеновых волокон и аморфного вещества соединительной ткани, отходит от верхней части утолщения надкостницы спирального отростка, нависает над Кортиевым органом, в нее погружены верхушки стереоцилий волосковых клеток
1, 2 - внешние и внутренние волосковые клетки, 3, 4 - внешниеи внутренние поддерживающие (опорные) клетки, 5 - нервные волокна, 6 - базилярная мембрана, 7 - отверстия ретикулярной (сетчатой) мембраны,8 - спиральная связка, 9 - костная спиральная пластинка,10 - текториальная (покровная) мембрана
Гистофизиология спирального органа. Звук как колебание воздуха колеблет барабанную перепонку, далее колебание через молоточек, наковальню передается стремечку; стремечко через овальное окно передает колебания в перилимфу вестибулярной лестницы, по вестибулярной лестнице колебание на верхушке костной улитки переходит в перелимфу барабанной лестницы и спускается по спирали вниз и упирается в эластичную мембрану круглого отверстия. Колебания перелимфы барабанной лестницы вызывает колебания струн базиллярной мембраны; при колебаниях базиллярной мембраны волосковые сенсорные клетки колеблются в вертикальном направлении и волосками задевают текториальную мембрану. Сгибание микроворсинок волосковых клеток приводит к возбуждению этих клеток, т.е. изменяется разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью цитолеммы, что улавливается нервными окончаниями на базальной поверхности волосковых клеток. В нервных окончаниях генерируются нервные импульсы и передаются по слуховому пути в корковые центры.
Как определяется, дифференцируются звуки по частоте (высокие и низкие звуки). Длина струн в базиллярной мембране меняется по ходу перепончатого лабиринта, чем ближе к верхушке улитки, тем длиннее струны. Каждая струна настроена резонировать на определенную частоту колебаний. Если низкие звуки - резонируют и колеблятся длинные струны ближе к верхушке улитки и соответственно возбуждаются клетки сидящие на них. Если высокие звуки - резонируют короткие струны расположеные ближе к основанию улитки, возбуждаются волосковые клетки сидящие на этих струнах.
ВЕСТИБУЛЯРНАЯ ЧАСТЬ ПЕРЕПОНЧАТОГО ЛАБИРИНТА - имеет 2 расширения:
1. Мешочек - сферической формы расширение.
2. Маточка - расширение эллептической формы.
Эти два расширения соединены друг с другом тонким канальцем. С маточкой связаны три взаимоперпендикулярные полукружные каналы с расширениями - ампулами . Большая часть внутренней поверхности мешочка, маточки и полукружных каналов с ампулами покрыта однослойным плоским эпителием. В тоже время в мешочке, маточке и в ампулах полукружных каналов имеются участки с утолщенным эпителием. Эти участки с утолщенным эпителием в мешочке и маточке называются пятнами или макулами , а в ампулах - гребешками или кристами .
