Среднее ухо - Middle ear

Среднее ухо
Анатомия человеческого уха.svg
Схема анатомии человеческого уха:
  Браун наружное ухо.
  Красный среднее ухо.
  Фиолетовый внутреннее ухо.
подробности
Нервязыкоглоточный нерв
Идентификаторы
латинскийAuris Media
MeSHD004432
TA98А15.3.02.001
TA26877
FMA56513
Анатомическая терминология
Спуск 1871 г. F937.1 fig03.jpg
Эта статья - одна из серии, в которой описывается анатомия
Человеческое ухо
Среднее ухо

В среднее ухо это часть ухо внутренний по отношению к барабанная перепонка, и внешний по отношению к овальное окно из внутреннее ухо. Среднее ухо млекопитающих содержит три косточки, которые передают колебания барабанной перепонки в волны в жидкости и мембранах внутреннее ухо. Полое пространство среднего уха также известно как барабанная полость и окружен барабанная часть височной кости. В слуховая труба (также известная как евстахиева труба или фаринготимпанальная труба) соединяет барабанную полость с полостью носа (носоглотка ), позволяя выравнивать давление между средним ухом и горлом.

Основная функция среднего уха - эффективная передача акустической энергии от волны сжатия в воздухе к жидкостным мембранным волнам внутри улитка.

Структура

Косточки

Среднее ухо содержит три крошечные кости, известные как косточки: молоточек, наковальня, и стремени. Косточки получили латинские названия за их отличительные формы; их также называют молоток, наковальня, и стремясоответственно. Косточки напрямую передают звуковую энергию от барабанной перепонки к овальное окно улитки. Хотя стремечко присутствует во всех четвероногие, молоток и наковальня произошли от костей нижней и верхней челюсти, присутствующих у рептилий.

Традиционно предполагается, что косточки механически преобразовывают колебания барабанная перепонка в усиленные волны давления в жидкости улитка (или внутреннее ухо ) с коэффициентом плеча рычага 1,3. Поскольку эффективная вибрационная площадь барабанной перепонки примерно в 14 раз больше, чем у овального окна, звуковое давление концентрируется, что приводит к увеличению давления по крайней мере на 18,1. Барабанная перепонка соединяется с молоточком, который соединяется с наковальней, которая, в свою очередь, соединяется с стремечкой. Вибрация подошвы стремени создает волны давления в внутреннее ухо. Существует постоянно растущее количество доказательств, которые показывают, что соотношение плеч рычага на самом деле меняется в зависимости от частоты. Между 0,1 и 1 кГц это примерно 2, затем оно возрастает примерно до 5 на 2 кГц, а затем постепенно падает выше этой частоты.[1] Измерение этого соотношения плеч рычага также несколько усложняется тем фактом, что это отношение обычно дается относительно кончика молоточка (также известного как умбо ) и уровень середины стремени. Барабанная перепонка прикрепляется к ручке молоточка на расстоянии примерно 0,5 см. Кроме того, сама барабанная перепонка очень хаотично движется на частотах> 3 кГц. Линейное прикрепление барабанной перепонки к молоточку фактически сглаживает это хаотическое движение и позволяет уху реагировать линейно в более широком частотном диапазоне, чем точечное крепление. Слуховые косточки также могут снижать звуковое давление (внутреннее ухо очень чувствительно к чрезмерной стимуляции), разъединяя друг друга через определенные мышцы.

Пиковая эффективность среднего уха приходится на частоту около 1 кГц. Комбинированный функция передачи внешнего и среднего уха дает человеку максимальную чувствительность к частотам от 1 кГц до 3 кГц.

Мышцы

Основные статьи: Стременная мышца и Тензор барабанной перепонки

Движение косточек может усиливаться двумя мышцами. В стременная мышца, самая маленькая скелетная мышца в теле, соединяется со стремечкой и контролируется лицевой нерв; то тензор барабанной мышцы прикрепляется к верхнему концу медиальной поверхности ручки молоточка[2] и находится под контролем медиальный крыловидный нерв который является ветвью нижнечелюстной нерв из тройничный нерв. Эти мышцы сокращаются в ответ на громкие звуки, тем самым снижая передачу звука во внутреннее ухо. Это называется акустический рефлекс.

Нервы

Хирургическое значение имеют две ветви лицевой нерв которые также проходят через пространство среднего уха. Это горизонтальная часть лицевого нерва и chorda tympani. Повреждение горизонтальной ветви во время операции на ухе может привести к параличу лица (той же стороны лица, что и ухо). Барабанная хорда - это ветвь лицевого нерва, передающая вкус ипсилатеральный половина (та же сторона) языка.

Функция

Передача звука

Обычно, когда звуковые волны в воздухе сталкиваются с жидкостью, большая часть энергии отражается от поверхности жидкости. Среднее ухо позволяет согласование импеданса звука, распространяющегося в воздухе, до акустических волн, распространяющихся в системе жидкостей и мембран во внутреннем ухе. Однако эту систему не следует путать с распространением звука в виде волн сжатия в жидкости.

Среднее ухо передает звук из воздуха в жидкость через овальное окно, используя принцип «механического преимущества» в виде «гидравлического принципа» и «рычажного принципа».[3] Вибрирующая часть барабанной перепонки (барабанной перепонки) во много раз превышает площадь поверхности подошвы стремени (третья слуховая кость, которая прикрепляется к овальному окну); кроме того, форма шарнирно-сочлененной цепи слуховых косточек похожа на рычаг, длинная рука - это долгий процесс молоточек, точка опоры - это тело наковальня, а короткое плечо - линзовидный отросток наковальня. Собранный давление звуковой вибрации, который ударяет в барабанную перепонку, таким образом, концентрируют до этого гораздо меньшей площади подножку, увеличивая силу, но уменьшая скорость и смещение, и тем самым сцепления акустическую энергию.

Среднее ухо способно существенно ослабить проводимость звука при очень громком звуке за счет вызванного шумом рефлекторного сокращения мышц среднего уха.

Клиническое значение

Среднее ухо полое. На большой высоте или при погружении в воду между средним ухом и внешней средой будет разница давления. Это давление создает риск разрыва или иного повреждения барабанной перепонки, если его не снять. Если давление в среднем ухе остается низким, барабанная перепонка может стать убран в среднее ухо.[нужна цитата ] Одна из функций Евстахиевы трубы которые соединяют среднее ухо с носоглотка помогает поддерживать давление в среднем ухе на уровне давления воздуха. Евстахиевы трубы обычно защемляются на носовом конце, чтобы предотвратить их засорение. слизь, но их можно открыть, опустив и выпятив челюсть; вот почему зевота или жевание помогает уменьшить давление в ушах на борту самолета. Средний отит воспаление среднего уха.

Инфекции

Недавние исследования показывают, что слизистая оболочка среднего уха может подвергаться вирус папилломы человека инфекция.[4] Действительно, ДНК, принадлежащие онкогенным ВПЧ, то есть ВПЧ16 и ВПЧ18, были обнаружены в образцах нормального среднего уха, тем самым подчеркивая, что нормальная слизистая оболочка среднего уха потенциально может быть тканью-мишенью для инфекции ВПЧ.[5]

Другие животные

Среднее ухо четвероногие является аналогичный с дыхальце рыб, открытие из глотка сбоку от головы перед основными жаберными щелями. У эмбрионов рыб дыхальце образует в глотке мешочек, который вырастает наружу и пробивает кожу, образуя отверстие; у большинства четвероногих это нарушение никогда не завершается полностью, и последний остаток ткани, отделяющий его от внешнего мира, становится барабанной перепонкой. Внутренняя часть дыхальца, все еще связанная с глоткой, образует евстахиеву трубу.[6]

В рептилии, птицы, и у ранних ископаемых четвероногих есть единственная слуховая косточка, колумелла (которая гомологична стремени или «стремени» млекопитающих). Это связано косвенно с барабанной перепонкой через преимущественно хрящевую экстраколумеллу и медиально с пространствами внутреннего уха через расширенную пластину ступни в овальном отверстии.[6] Колумелла - это эволюционное производное от кости, известной как hyomandibula у предков рыб, кости, которая поддерживала череп и черепную коробку.

Строение среднего уха в живую амфибии значительно варьирует и часто бывает вырожденным. В большинстве лягушки и жабы, он похож на рептилий, но у других земноводных часто отсутствует полость среднего уха. В этих случаях стремечка либо также отсутствует, либо, при отсутствии барабанной перепонки, соединяется с квадратная кость в черепе, хотя предполагается, что он все еще обладает некоторой способностью передавать вибрации во внутреннее ухо. У многих земноводных также есть вторая слуховая косточка, крышка (не путать с структура с таким же названием у рыб). Это плоская пластинчатая кость, лежащая над овальным отверстием и соединяющая ее либо со стремечкой, либо через специальную мышцу с ней. лопатка. Он не встречается у других позвоночных.[6]

Млекопитающие уникальны тем, что в течение триасового периода геологической истории развили среднее ухо с тремя косточками независимо от различных средних ушей с одной косточкой других наземных позвоночных. Функционально среднее ухо млекопитающих очень похоже на ухо с одной косточкой у немлекопитающих, за исключением того, что оно реагирует на звуки более высокой частоты, потому что они лучше воспринимаются внутренним ухом (которое также реагирует на более высокие частоты, чем у немлекопитающие). Молоток, или «молоток», произошел от суставной кость нижней челюсти и наковальня, или «наковальня», от квадрата. У других позвоночных эти кости образуют первичный сустав челюсти, но расширение зубной Кость у млекопитающих привела к развитию совершенно нового челюстного сустава, освободив старый сустав, чтобы он стал частью уха. Какое-то время оба челюстных сустава существовали вместе, один медиально и один латерально. Таким образом, эволюционный процесс, приведший к образованию среднего уха с тремя косточками, был «случайным» побочным продуктом одновременной эволюции нового вторичного челюстного сустава. У многих млекопитающих среднее ухо также защищено полостью, слуховой булла, не встречается у других позвоночных. Булла эволюционировала поздно и независимо много раз в разных кладах млекопитающих, и она может быть окружена мембранами, хрящом или костью. Булла у людей является частью височная кость.[6]

Дополнительные изображения

  • Gray919.png

Смотрите также

В этой статье используется анатомическая терминология.

использованная литература

  1. ^ Коике, Такудзи; Вада, Хироши; Кобаяси, Тошимицу (2002). «Моделирование среднего уха человека методом конечных элементов». Журнал акустического общества Америки. 111 (3): 1306–1317. Bibcode:2002ASAJ..111.1306K. Дои:10.1121/1.1451073. PMID  11931308.
  2. ^ Стендринг, Сьюзан (2015-08-07). Электронная книга по анатомии Грея: анатомические основы клинической практики. Elsevier Health Sciences. ISBN  9780702068515.
  3. ^ Джозеф Д. Бронзино (2006). Основы биомедицинской инженерии. CRC Press. ISBN  978-0-8493-2121-4.
  4. ^ Малагутти Н., Ротондо Дж. К., Черрителли Л., Мельчиорри С., Де Маттеи М., Селватичи Р., Отон-Гонсалес Л., Стомео Ф, Маццоли М., Борин М., Морес Б., Чорба А., Тоньон М., Пелуччи С., Мартини Ф (2020) . «Высокие нагрузки ДНК вируса папилломы человека при воспалительных заболеваниях среднего уха». Патогены. 9 (3): 224. Дои:10.3390 / pathogens9030224. ЧВК  7157545. PMID  32197385.
  5. ^ Малагутти Н., Ротондо Дж. С., Черрителли Л., Мельчиорри С., Де Маттеи М., Сельватичи Р., Отон-Гонсалес Л., Стомео Ф, Маццоли М., Борин М., Морес Б., Чорба А., Тоньон М., Пелуччи С., Мартини Ф (2020) . «Высокие нагрузки ДНК вируса папилломы человека при воспалительных заболеваниях среднего уха». Патогены. 9 (3): 224. Дои:10.3390 / pathogens9030224. PMID  32197385.
  6. ^ а б c d Ромер, Альфред Шервуд; Парсонс, Томас С. (1977). Тело позвоночного. Филадельфия, Пенсильвания: Holt-Saunders International. С. 480–488. ISBN  978-0-03-910284-5.

внешние ссылки