Среднее ухо

Среднее ухо
Среднее ухо
	Схема анатомии человеческого уха: Коричневый — наружное ухо . Красный – среднее ухо . Фиолетовый — внутреннее ухо .
Подробности
нерв	Языкоглоточный нерв
Идентификаторы
латинский	аурис медиа
МеШ	D004432
ТА98	А15.3.02.001
ТА2	6877
ФМА	56513
	Анатомическая терминология [ править в Викиданных ]

Среднее ухо — это часть уха медиальнее барабанной перепонки и дистальнее овального окна улитки (внутреннего уха ).

Среднее ухо млекопитающих содержит три косточки (молоточек, наковальня и стремечко), которые преобразуют колебания барабанной перепонки в волны в жидкости и оболочках внутреннего уха . Полое пространство среднего уха также известно как барабанная полость и окружено барабанной частью височной кости . Слуховая труба (также известная как евстахиева труба или глоточно-барабанная труба) соединяет барабанную полость с полостью носа ( носоглоткой ), позволяя уравновешивать давление между средним ухом и горлом.

Основная функция среднего уха — эффективная передача акустической энергии от волн сжатия воздуха к волнам жидкостной мембраны внутри улитки .

Структура

косточки

Среднее ухо содержит три крошечные косточки, известные как косточки : молоточек , наковальня и стремечко . Косточки получили латинские названия из-за их отличительной формы; их также называют молотком , наковальней и стременем соответственно. Слуховые косточки напрямую передают звуковую энергию от барабанной перепонки к овальному окну улитки. Хотя стремечко присутствует у всех четвероногих , молоточек и наковальня произошли от костей нижней и верхней челюсти, присутствующих у рептилий .

Классически предполагается, что косточки механически преобразуют вибрации барабанной перепонки в усиленные волны давления в жидкости улитки ( или внутреннего уха ) 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 не менее чем в 18,1 раза. Барабанная перепонка сливается с молоточком, который соединяется с наковальней, которая, в свою очередь, соединяется со стременем. Вибрации подножки стремени создают волны давления во внутреннем ухе . Появляется все больше свидетельств того, что соотношение плеч рычага на самом деле варьируется в зависимости от частоты. Между 0,1 и 1 кГц оно составляет примерно 2, затем оно возрастает примерно до 5 на частоте 2 кГц, а затем постепенно падает выше этой частоты. ^[1] Измерение этого соотношения плеч рычага также несколько осложняется тем фактом, что соотношение обычно определяется относительно кончика молоточка (также известного как макушка ) и уровня середины стремени. Барабанная перепонка фактически прикреплена к ручке молоточка на расстоянии примерно 0,5 см. Кроме того, сама барабанная перепонка движется очень хаотично на частотах >3 кГц. Линейное прикрепление барабанной перепонки к молоточку фактически сглаживает это хаотическое движение и позволяет уху реагировать линейно в более широком диапазоне частот, чем при точечном прикреплении. Слуховые косточки также могут снижать звуковое давление (внутреннее ухо очень чувствительно к чрезмерной стимуляции), разъединяя друг друга посредством определенных мышц.

Пик эффективности работы среднего уха приходится на частоту около 1 кГц. Комбинированная передаточная функция наружного и среднего уха дает человеку максимальную чувствительность к частотам от 1 до 3 кГц.

Мышцы

Движение косточек может быть усилено двумя мышцами. Стременная мышца , самая маленькая скелетная мышца в организме, соединяется со стременем и контролируется лицевым нервом ; мышца , напрягающая барабанную перепонку, прикрепляется к верхнему концу медиальной поверхности рукоятки молоточка. ^[2] и находится под контролем медиального крыловидного нерва , который является ветвью нижнечелюстного нерва тройничного нерва . Эти мышцы сокращаются в ответ на громкие звуки, тем самым уменьшая передачу звука во внутреннее ухо. Это называется акустическим рефлексом .

Нервы

Хирургическое значение имеют две ветви лицевого нерва , которые также проходят через пространство среднего уха. Это горизонтальная часть лицевого нерва и барабанная струна . Повреждение горизонтальной ветви во время операции на ухе может привести к параличу лица (той же стороны лица, что и ухо). Барабанная струна — это ветвь лицевого нерва, которая передает вкус от ипсилатеральной половины (той же стороны) языка.

Функция

Передача звука

Среднее ухо соответствует механическому сопротивлению, как рычаг.

Обычно, когда звуковые волны в воздухе ударяются о жидкость, большая часть энергии отражается от поверхности жидкости. Среднее ухо обеспечивает согласование импеданса звука, распространяющегося в воздухе, с акустическими волнами, распространяющимися в системе жидкостей и мембран во внутреннем ухе. Однако не следует путать эту систему с распространением звука в виде волн сжатия в жидкости.

Акустическое сопротивление воздуха составляет около $Z_{1}=400\;\mathrm {Pa\cdot s/m}$ , а импеданс кохлеарной жидкости ( $Z_{2}=1.5\times 10^{6}\;\mathrm {Pa\cdot s/m}$ ) примерно равна морской воде. Из-за такого высокого импеданса только ${\frac {2Z_{1}}{Z_{1}+Z_{2}}}=0.05\%$ падающей энергии может быть напрямую передана из воздуха в кохлеарную жидкость.

Механизм согласования импеданса среднего уха повышает эффективность передачи звука. Здесь задействованы два процесса:

Соотношение площадей: Площадь барабанной перепонки примерно в 20 раз больше, чем площадь подножки стремени в улитке. Силы, собранные над барабанной перепонкой, концентрируются на меньшей площади, тем самым увеличивая давление на овальное окно.
Рычаг: Молоточек в 1,3 раза длиннее наковальни.

Вместе они усиливают давление в 26 раз, или примерно на 30 дБ. Фактическое значение составляет около 20 дБ в диапазоне от 200 до 10 000 Гц. ^[3]^[4]

Среднее ухо передает звук из воздуха в жидкость через овальное окно , используя принцип «механического преимущества» в форме «гидравлического принципа» и «принципа рычага». ^[5] Вибрирующая часть барабанной перепонки (барабанная перепонка) во много раз превышает площадь поверхности основания стремени ( третьей слуховой кости, которая прикрепляется к овальному окну); кроме того, форма сочлененной цепи слуховых косточек представляет собой сложный рычаг , длинное плечо которого представляет собой длинный отросток молоточка , точка опоры — тело наковальни , а короткое плечо — чечевицеобразный отросток наковальни . Таким образом, собранное давление звуковой вибрации, ударяющей по барабанной перепонке, концентрируется на гораздо меньшей площади стопы, увеличивая силу, но уменьшая скорость и смещение и тем самым связывая акустическую энергию.

Среднее ухо способно существенно ослаблять звукопроводимость при воздействии очень громкого звука за счет рефлекторного сокращения мышц среднего уха, вызванного шумом.

Клиническое значение

Среднее ухо полое с барабанной полостью и евстахиевой трубой. В условиях высокогорья или при погружении в воду между средним ухом и внешней средой будет возникать разница давлений. Это давление может привести к разрыву или иному повреждению барабанной перепонки (барабанной перепонки), если его не ослабить. Если давление в среднем ухе остается низким, барабанная перепонка (барабанная перепонка) может втянуться в среднее ухо. ^{[ нужна ссылка ]} Одна из функций евстахиевых труб , соединяющих среднее ухо с носоглоткой, — поддерживать давление в среднем ухе на уровне давления воздуха. Евстахиевы трубы обычно пережимаются на носовом конце, чтобы предотвратить закупорку слизью , но их можно открыть, опустив и вытянув челюсть; Вот почему зевота или жевание помогают уменьшить давление в ушах на борту самолета. Обструкция евстахиевой трубы может привести к скоплению жидкости в среднем ухе, что приводит к кондуктивной тугоухости . Средний отит – это воспаление среднего уха.

Травмы

Среднее ухо хорошо защищено от большинства незначительных внешних повреждений благодаря своему внутреннему расположению, но уязвимо к продавливанию ( баротравме ).

Инфекции

Недавние данные показывают, что слизистая оболочка среднего уха может быть подвержена заражению вирусом папилломы человека . ^[6] Действительно, ДНК, принадлежащие онкогенным ВПЧ, т.е. ВПЧ16 и ВПЧ18, были обнаружены в нормальных образцах среднего уха, что указывает на то, что нормальная слизистая оболочка среднего уха потенциально может быть тканью-мишенью для инфекции ВПЧ. ^[6]

Воспаление среднего уха, также известное как средний отит , является распространенным заболеванием, особенно среди детей в возрасте до шести месяцев. ^[7]^[8] Это заболевание возникает, когда среднее ухо, обычно наполненное воздухом, инфицируется или закупоривается жидкостью позади барабанной перепонки. ^[9]^[10] хирургическое вмешательство, называемое миринготомией , и установка трубки . В некоторых случаях для облегчения симптомов и осложнений, связанных с этим состоянием, может потребоваться ^[11]^[12]^[13] Риск среднего отита можно снизить с помощью различных профилактических мер, таких как вакцинация против пневмококковой инфекции и гриппа , грудное вскармливание младенцев и отказ от пассивного курения. Кроме того, использование анальгетиков играет жизненно важную роль в облегчении боли, вызванной острым средним отитом. ^[14]

Разнообразие и эволюция

Среднее ухо четвероногих аналогично рыб — дыхальцу отверстию , идущему от глотки сбоку от головы перед основными жаберными щелями. У эмбрионов рыб дыхалец образует мешочек в глотке, который растет наружу и пробивает кожу, образуя отверстие; у большинства четвероногих этот разрыв никогда не завершается полностью, и последним остатком ткани, отделяющим его от внешнего мира, становится барабанная перепонка. Внутренняя часть дыхалец, еще соединенная с глоткой, образует евстахиеву трубу. ^[15]

У рептилий , птиц и ранних ископаемых четвероногих имеется единственная слуховая косточка, колумелла , гомологичная стремени млекопитающих. Он опосредованно связан с барабанной перепонкой через преимущественно хрящевую экстраколумеллу и медиально с внутриушными пространствами через расширенную пластинку в овальном окне. ^[15] Колумелла — это эволюционное производное кости, известной у предков рыб как гиомандибула, кости, которая поддерживала череп и черепную коробку.

Земноводные

Строение среднего уха у современных земноводных значительно варьирует и часто дегенерирует. У большинства лягушек и жаб она аналогична таковой у рептилий, но у других земноводных полость среднего уха часто отсутствует. В этих случаях стремечко либо также отсутствует, либо, при отсутствии барабанной перепонки, соединяется с квадратной костью черепа, хотя, предполагается, оно еще сохраняет некоторую способность передавать вибрации во внутреннее ухо. У многих земноводных имеется еще вторая слуховая косточка — жаберная косточка (не путать с одноименным образованием у рыб). Это плоская пластинчатая кость, покрывающая овальное окно и соединяющая его либо со стременем, либо через специальную мышцу с лопаткой . Он не встречается ни у каких других позвоночных. ^[15]

Млекопитающие

Млекопитающие уникальны тем, что у них развилось среднее ухо с тремя косточками независимо от различных средних ушей с одной косточкой у других наземных позвоночных, и все это в триасовый период геологической истории. Функционально среднее ухо млекопитающих очень похоже на однокостное ухо немлекопитающих, за исключением того, что оно реагирует на звуки более высокой частоты, поскольку они лучше воспринимаются внутренним ухом (которое также реагирует на более высокие частоты, чем у млекопитающих). немлекопитающие). Молоточек, или «молоток», развился из суставной кости нижней челюсти, а наковальня, или «наковальня», — из квадратной кости. У других позвоночных эти кости образуют первичный челюстной сустав, но расширение зубной кости у млекопитающих привело к развитию совершенно нового челюстного сустава, освободив старый сустав, чтобы он стал частью уха. Некоторое время оба челюстных сустава существовали вместе: один медиально, другой 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 встречающаяся у других позвоночных. Булла развивалась поздно во времени и независимо много раз в разных кладах млекопитающих и может быть окружена мембранами, хрящами или костями. Булла у человека является частью височной кости . ^[15]

Недавно обнаруженные окаменелости, такие как морганукодон, демонстрируют промежуточные этапы эволюции среднего уха. У нового вида, похожего на морганукодонтана, Dianoconodon youngi , имеются части нижней челюсти (=зубная кость), обеспечивающие слуховую функцию, хотя эти кости все еще прикреплены к нижней челюсти. ^[16]

Дополнительные изображения

См. также

Лицевой канал - отверстие в височной кости черепа, по которому проходит лицевой нерв.
Слух – сенсорное восприятие звука живыми организмами.
Наружное ухо
Внутреннее ухо

Ссылки

^ Койке, Такудзи; Вада, Хироши; Кобаяши, Тосимицу (2002). «Моделирование среднего уха человека методом конечных элементов». Журнал Акустического общества Америки . 111 (3): 1306–1317. Бибкод : 2002ASAJ..111.1306K . дои : 10.1121/1.1451073 . ПМИД 11931308 .
^ Стэндринг, Сьюзен (7 августа 2015 г.). Электронная книга «Анатомия Грея: Анатомические основы клинической практики» . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 9780702068515 .
^ «Путешествие в мир слуха» . www.cochlea.eu . Проверено 15 июня 2024 г.
^ Хемила, Симо; Нуммела, Сирпа; Рейтер, Том (1 мая 1995 г.). «Какие параметры среднего уха говорят о согласовании импеданса и высокочастотном слухе» . Исследование слуха . 85 (1): 31–44. дои : 10.1016/0378-5955(95)00031-X . ISSN 0378-5955 . ПМИД 7559177 .
^ Джозеф Д. Бронзино (2006). Основы биомедицинской инженерии . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-8493-2121-4 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Малагутти Н., Ротондо Х.К., Черрителли Л., Мельчиорри К., Де Маттеи М., Селватичи Р., Отон-Гонсалес Л., Стомео Ф., Маццоли М., Борин М., Морес Б., Чорба А., Тоньон М., Пелучки С., Мартини Ф. (2020) . «Высокая нагрузка ДНК вируса папилломы человека при воспалительных заболеваниях среднего уха» . Патогены . 9 : 224.doi : (3 ) 10.3390/pathogens9030224 . ПМЦ 7157545 . ПМИД 32197385 .
^ Норхайати, Мохд Н.; Хо, Жаклин Дж; Азман, Мохд Й. (17 октября 2017 г.). «Гриппозные вакцины для профилактики острого среднего отита у новорожденных и детей» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2017 (10): CD010089. дои : 10.1002/14651858.CD010089.pub3 . ISSN 1469-493X . ПМЦ 6485791 . ПМИД 29039160 .
^ Курейши, Али; Ли, Ян; Белфилд, Кэтрин; Бирчалл, Джон П; Даниэль, Матия (10 января 2014 г.). «Обновленная информация об отите – профилактика и лечение» . Инфекции и устойчивость к лекарствам . 7 :15–24. дои : 10.2147/IDR.S39637 . ISSN 1178-6973 . ПМЦ 3894142 . ПМИД 24453496 .
^ Андерсон, Итан Д. (27 ноября 2023 г.). Основы ушных инфекций: понимание, лечение и профилактика . Xspurts.com. ISBN 978-1-991093-33-2 .
^ Грин, Кристофер (31 августа 2011 г.). За пределами детского мира: держать детей в возрасте от пяти до двенадцати лет на рельсах . Издательство Эбери. п. 232. ИСБН 978-1-4464-8942-0 .
^ Папарелла, Майкл М.; Коста, Сади Салейман да; Фэган, Йохан. Отоларингология Папареллы: хирургия головы и шеи: набор из двух томов . Медицинское издательство братьев Джейпи. п. 108.
^ «Средний отит» . Проверено 15 июля 2024 г.
^ Градуэлл, Дэвид; Рейнфорд, Дэвид (20 января 2016 г.). Авиационная и космическая медицина Эрнстинга 5E . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4441-7995-8 .
^ Либертал А.С., Кэрролл А.Е., Чонмейтри Т., Ганиатс Т.Г., Хоберман А., Джексон М.А., Иоффе М.Д., Миллер Д.Т., Розенфельд Р.М., Севилья XD, Шварц Р.Х., Томас П.А., Тункель Д.Э. (март 2013 г.). «Диагностика и лечение острого среднего отита» . Педиатрия . 131 (3): e964–999. дои : 10.1542/пед.2012-3488 . ПМИД 23439909 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Ромер, Альфред Шервуд; Парсонс, Томас С. (1977). Тело позвоночного . Филадельфия, Пенсильвания: Холт-Сондерс Интернэшнл. стр. 480–488. ISBN 978-0-03-910284-5 .
^ Мао, Фанъюань; Чжан, Чи; Рен, Цзичэн; Ван, Тао; Ван, Гофу; Чжан, Факуи; Рич, Томас; Викерс-Рич, Патрисия; Мэн, Джин (3 апреля 2024 г.). «Окаменелости документируют эволюционные изменения челюстного сустава и среднего уха млекопитающих» . Природа . 628 (8008): 576–581. Бибкод : 2024Natur.628..576M . дои : 10.1038/s41586-024-07235-0 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 38570677 .

Внешние ссылки

Променад вокруг улитки - Среднее ухо на iurc.montp.inserm.fr

[1] Койке, Такудзи; Вада, Хироши; Кобаяши, Тосимицу (2002). «Моделирование среднего уха человека методом конечных элементов». Журнал Акустического общества Америки . 111 (3): 1306–1317. Бибкод : 2002ASAJ..111.1306K . дои : 10.1121/1.1451073 . ПМИД 11931308 .

[2] Стэндринг, Сьюзен (7 августа 2015 г.). Электронная книга «Анатомия Грея: Анатомические основы клинической практики» . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 9780702068515 .

[3] «Путешествие в мир слуха» . www.cochlea.eu . Проверено 15 июня 2024 г.

[4] Хемила, Симо; Нуммела, Сирпа; Рейтер, Том (1 мая 1995 г.). «Какие параметры среднего уха говорят о согласовании импеданса и высокочастотном слухе» . Исследование слуха . 85 (1): 31–44. дои : 10.1016/0378-5955(95)00031-X . ISSN 0378-5955 . ПМИД 7559177 .

[5] Джозеф Д. Бронзино (2006). Основы биомедицинской инженерии . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-8493-2121-4 .

[Malagutti_et_al-6] Перейти обратно: ^а ^б Малагутти Н., Ротондо Х.К., Черрителли Л., Мельчиорри К., Де Маттеи М., Селватичи Р., Отон-Гонсалес Л., Стомео Ф., Маццоли М., Борин М., Морес Б., Чорба А., Тоньон М., Пелучки С., Мартини Ф. (2020) . «Высокая нагрузка ДНК вируса папилломы человека при воспалительных заболеваниях среднего уха» . Патогены . 9 : 224.doi : (3 ) 10.3390/pathogens9030224 . ПМЦ 7157545 . ПМИД 32197385 .

[7] Норхайати, Мохд Н.; Хо, Жаклин Дж; Азман, Мохд Й. (17 октября 2017 г.). «Гриппозные вакцины для профилактики острого среднего отита у новорожденных и детей» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2017 (10): CD010089. дои : 10.1002/14651858.CD010089.pub3 . ISSN 1469-493X . ПМЦ 6485791 . ПМИД 29039160 .

[8] Курейши, Али; Ли, Ян; Белфилд, Кэтрин; Бирчалл, Джон П; Даниэль, Матия (10 января 2014 г.). «Обновленная информация об отите – профилактика и лечение» . Инфекции и устойчивость к лекарствам . 7 :15–24. дои : 10.2147/IDR.S39637 . ISSN 1178-6973 . ПМЦ 3894142 . ПМИД 24453496 .

[9] Андерсон, Итан Д. (27 ноября 2023 г.). Основы ушных инфекций: понимание, лечение и профилактика . Xspurts.com. ISBN 978-1-991093-33-2 .

[10] Грин, Кристофер (31 августа 2011 г.). За пределами детского мира: держать детей в возрасте от пяти до двенадцати лет на рельсах . Издательство Эбери. п. 232. ИСБН 978-1-4464-8942-0 .

[11] Папарелла, Майкл М.; Коста, Сади Салейман да; Фэган, Йохан. Отоларингология Папареллы: хирургия головы и шеи: набор из двух томов . Медицинское издательство братьев Джейпи. п. 108.

[12] «Средний отит» . Проверено 15 июля 2024 г.

[13] Градуэлл, Дэвид; Рейнфорд, Дэвид (20 января 2016 г.). Авиационная и космическая медицина Эрнстинга 5E . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4441-7995-8 .

[Peads2013-14] Либертал А.С., Кэрролл А.Е., Чонмейтри Т., Ганиатс Т.Г., Хоберман А., Джексон М.А., Иоффе М.Д., Миллер Д.Т., Розенфельд Р.М., Севилья XD, Шварц Р.Х., Томас П.А., Тункель Д.Э. (март 2013 г.). «Диагностика и лечение острого среднего отита» . Педиатрия . 131 (3): e964–999. дои : 10.1542/пед.2012-3488 . ПМИД 23439909 .

[VB-15] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Ромер, Альфред Шервуд; Парсонс, Томас С. (1977). Тело позвоночного . Филадельфия, Пенсильвания: Холт-Сондерс Интернэшнл. стр. 480–488. ISBN 978-0-03-910284-5 .

[16] Мао, Фанъюань; Чжан, Чи; Рен, Цзичэн; Ван, Тао; Ван, Гофу; Чжан, Факуи; Рич, Томас; Викерс-Рич, Патрисия; Мэн, Джин (3 апреля 2024 г.). «Окаменелости документируют эволюционные изменения челюстного сустава и среднего уха млекопитающих» . Природа . 628 (8008): 576–581. Бибкод : 2024Natur.628..576M . дои : 10.1038/s41586-024-07235-0 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 38570677 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

Базы данных авторитетного контроля
National	France BnF data Germany Israel United States Latvia Czech Republic
Other	Terminologia Anatomica