Внутреннее ухо. Биофизика волосковых клеток улитки: общие сведения Восстановление волосковых клеток уха

Содержание

Потерю слуха можно предупредить или восстановить

Внутреннее ухо. Биофизика волосковых клеток улитки: общие сведения Восстановление волосковых клеток уха

Знаете ли вы, что принимая определенные питательные вещества, можно предупредить или восстановить свой слух? Многие люди и даже врачи думают, что питание не имеет ничего общего с потерей слуха.

Но новые исследования показывают, насколько важно питание для наших ушей.

А некоторые люди уже на самом деле обратили вспять их процессы потери слуха.

И для этого не нужны ни хирургические вмешательства, ни слуховые аппараты.

В настоящее время ученые установили уже 15 природных питательных средств, которые предупреждают потерю слуха и восстанавливают слух у людей, уже его потерявших.

Если эта информация вам интересна, то читайте дальше, я приведу их описание.

Что вызывает потерю слуха в первую очередь?

Что об этом надо знать?

1. Внутреннее ухо человека содержит более 15 000 крошечных волосковых клеток.

2. Со временем эти сенсорные волосковые клетки повреждаются.

3. Частой причиной потери слуха является шум.

Обычно это происходит после нескольких воздействий громкого шума и не всегда это бывает после многих лет.

Например, бульдозер, который на холостом ходу издает достаточно громкий шум, и может привести к потере слуха только за один день работы.

Шум от фена, кухонного смесителя или кондиционера может привести к существенной потере слуха, тоже.

Громкая музыка рок-н-ролл групп непосредственно влияет на слух сегодня у молодежи.

4. Другие причины потери слуха.

Среди других причин потери слуха можно назвать следующие:

  • Ушные инфекции,
  • Проблемы кровообращения,
  • Высокое кровяное давление,
  • Некоторые лекарства,
  • Некоторые травмы.
  • Вредное воздействие свободных радикалов.

Но есть теперь и хорошая новость. Учеными обнаружены и в экспериментах на людях установлены эти питательные вещества.

Питательные вещества против потери слуха

Вам больше не придется страдать в тишине!

В нескольких очень интересных исследованиях показано, что во многих случаях, некоторые питательные вещества могут не только восстановить потери слуха … но даже повернуть его вспять!

До недавнего времени, идея лечения потери слуха питательными веществами, была просто несбыточной мечтой.

Ученые не думали, что это было возможно. А большинство врачей и сейчас думают, что питание не имеет ничего общего с потерей слуха.

Что они сейчас говорят людям, которые теряют слух, особенно не молодым?

Они советуют пациентам вспомнить о своем возрасте и спрашивают «Что вы хотите?».

Если вы хотите сохранить свой слух на долгие годы или восстановить его, то читайте дальше.

Есть питательные вещества, которые могут:

  • восстановить поврежденные волоски в клетках,
  • увеличивают кровообращение в ушах,
  • убирают звон и жужжание,
  • улучшают слуховую функцию нерва,
  • ремонтируют индуцированную шумом потерю слуха.

Первые питательные вещества были обнаружены и опробованы на пехотинцах США.

Новое оружие против потери слуха в вооруженных силах.

Потеря слуха является профессиональным риском у военных.

Подводные лодки и авианосцы наполняются шумом.

Взрывы и реактивные двигатели сопровождаются сильным и резким шумом, поэтому у военных и возникают проблемы с защитой слуха.

По данным американских ученых более 10% военнослужащих страдают потерей слуха, индуцированным шумом, несмотря на используемые средства защиты слуха.

Ученые проводили 6-месячное исследование о пользе естественного средства при потере слуха.

Описание эксперимента.

1. Они испытывали его на 1000 морских пехотинцев.

2. Экспериментальная группа – 600 пехотинцев. Они получали аминокислоту N – ацетилцистеин.

3. Контрольная группа – 400 пехотинцев, они получали плацебо.

4. Пехотинцы проходили тестирование на слух до и после воздействия шума.

Результат.

В экспериментальной группе отмечалось снижение нарушения слуха на 70%.

Ученые были в шоке!

Исследователи также изучили сенсорные волосковые клетки у этих морских пехотинцев и обнаружили меньшие повреждения волосков и меньше звона в ушах, тоже.

Список питательных веществ улучшающих слух.

1. N-ацетил цистеин

Это питательное вещество возглавляет этот список.

Почему же N-ацетил цистеин работает так хорошо для потери слуха?

1) N-ацетилцистеин помогает устранить повреждения уха, вызванные громкими звуками.

2) N-ацетилцистеин повышает выработку организмом важного антиоксиданта под названием глутатион.

Исследования показывают, что люди с проблемами слуха, как правило, имеют низкое содержание глутатиона.

И N-ацетил повышает уровень глутатиона. Об этом можно прочитать в статье «Как повысить уровень глутатиона в организме?» 

Но N-ацетилцистеин не является единственным питательным веществом для улучшения и восстановления слуха.

2 — 3.Динамичный дуэт

Так называют совместное использование двух питательных веществ:

  • Альфа липоевой кислоты и
  • Ацетил – L – карнитина.

Их совместный прием восстанавливает поврежденные клетки внутреннего уха и улучшают слышимость.

Альфа-липоевая кислота является антиоксидантом, который обнаруживается в каждой клетке.

2.Чем уникальна альфа – липовая кислота?

1)В то время как другие антиоксиданты растворяются только в воде (например, витамин С) или в жировых тканях (например, витамин Е), Альфа-липоевая кислота является растворимой как в жире, так и в воде.

Таким образом, она может защитить все мышцы, органы и ткани в организме.

2)Более того, она может легко проникать через гематоэнцефалический барьер мозга.

Поэтому она снижает повреждения тканей свободными радикалами в мозгу, ушах и нервной системы.

3)Альфа-липоевая кислота также обладает способностью переводить другие антиоксиданты в их активные состояния, так что они могут продолжать нейтрализовать свободные радикалы и в ушах.

4) Она так же, как N-ацетил цистеин, увеличивает уровень глутатиона.

3.Ацетил-L-карнитин

Это аминокислота, которая увеличивает выработку энергии в митохондриях, в «электростанциях» ваших клеток.

С возрастом тело производит все меньше и меньше Ацетил-L-carnitine.

Кроме того его уровни дополнительно истощены диетами с высоким содержанием жиров, некоторых лекарственных препаратов и состоянием гиповитаминоза.

Когда митохондрии не получают топливо, они должны остановиться, как автомобиль без топлива.

Когда снижается работа митохондрий, то это убывание влияет на уши, наступает потеря слуха.

Так почему же Альфа-липоевая кислота и ацетил-L-карнитин так сильно влияют на диапазон и частоту слуха?

Ученые проводили эксперимент по влиянию этих двух питательных веществ на старение крыс в течение шести недель.

Они разделили животных на три группы:

  • 1 группа получала альфа – липоевую кислоту.
  • 2 группа получала ацетил – L- карнитин.
  • 3 группа – не получала каких-либо добавок.

В конце периода исследования, крысы, которые не принимали добавок, имели нормальное ухудшение их слуха.

Но крысы, принимавшие альфа-липоевую кислоту или ацетил-L-карнитин не только избежали потери слуха, но их слух улучшился.

Другими словами, этот динамичный дуэт может не просто остановить возрастную потерю слуха.

Эти питательные вещества могут восстановить слух!

Ученые обнаружили, что альфа-липоевая кислота была более эффективна для защиты слуха на низких частотах, в то время как Ацетил-L-карнитин работает лучше для более высоких частот.

Вместе альфа-липоевая кислота и ацетил-L-карнитин потрясающая команда для улучшения диапазона, объема и чувствительности слуха.

4.Гинкго билоба

Эта трава является одним из лучших способов успокоить шум в ушах.

Звон или свист в ушах мешает людям жить. Это влияет на концентрацию внимания, сон, производительность труда.

Гинкго содержит соединения — антиоксиданты, называемые флавонами и гинголидами, которые помогают защитить клетки волос внутреннего уха и слухового прохода.

Гинкго также является естественным сосудорасширяющим средством, оно помогает открыть крошечные кровеносные сосуды и капилляры внутри и вокруг ваших ушей. Результат? Меньше звон … и ясный слух!

В одном исследовании 72 людям с проблемами слуха давали либо гинкго билоба или популярное лекарственное средство.

Угадайте,  какое средство работало лучше?

Ученые были удивлены, обнаружив, что группа людей, получавших гинкго билоба, имели меньше звона в ушах, а также общее улучшение их слуха.

В другом исследовании 103 пациентам, которые страдали от звона в ушах, а также имели другие проблемы со слухом, давали либо гинкго билоба или плацебо.

В конце 13 месяцев, каждый человек в группе гинкго сообщили об улучшении их слуха.

Это показатель успеха 100%!

В то же время, гинкго билоба также значительно улучшала восстановление слуха у пациентов с внезапной его потерей.

Оказывается все просто.

Необходимо обеспечить:

  • поступление крови к ушам,
  • необходимые питательные вещества,
  • и кислород.

И слух улучшается.

Если человек страдает от того, что у него есть гудение, жужжание в ушах, он должен знать, что гинкго билоба может ему помочь.

5. Лютеолин

Он является мощным антиоксидантом. И как альфа-липоевая кислота, это один из немногих антиоксидантов, способных пересекать гематоэнцефалический барьер.

Но лютеолин особенно полезен для здоровья уха, потому что он может:

  • отремонтировать ущерб от свободных радикалов, которые наносят вред слуховому канал и волоскам.
  • улучшает митохондриальную функцию,
  • специфически защищает нервные клетки в ухе от окислительного стресса.

6. Витамин В 9

Витамин В 9 или фолиевая кислота является также средством для улучшения слуха.

1)В одном исследовании, которое проводилось в течение трех лет на 700 пожилых людях, было показано, что фолиевая кислота может задержать начало возрастной потери слуха.

2) В другом исследовании было показано, что высокий уровень фолиевой кислоты может снизить риск потери слуха на 20%.

7. Витамин В 12

Исследования показывают, что люди с проблемами слуха так же, как правило, имеют очень низкий уровень этого важного витамина энергии.

И дефицит витамина В 12 связан со звоном в ушах и нейронных проблемах.

8.Витамин А

Вы уже знаете, что витамин А одно из лучших питательных веществ для защиты клеток сетчатки глаза. Но оно также необходимо для хорошего слуха.

Вот почему внутреннее ухо человека содержит высокие концентрации витамина А.

А некоторые исследования показывают, что терапия витамином А помогла облегчить звон в ушах у 70% пациентов.

Объединение витамина А с витаминами В12 и Е оказалось еще более эффективным.

9.Магний

Много исследований показывают, что этот минерал является феноменальный добавкой для поддержания здоровье внутреннего уха, а также снижает риск как постоянных, так и индуцированных шумом потери слуха.

В одном исследовании, например, солдаты принимавшие магний в течение двух месяцев базовой подготовки испытали на 50% меньше нарушений слуха, чем в группе плацебо.

10. Зеленый чай

Зеленый чай является источником мощного биофлавоноида под названием EGCG.

Исследование говорит, что зеленый чай EGCG предотвратить волоски внутренних клеток уха от гибели, обеспечивая при этом широкую защиту для нормального слуха и здоровья уха.

11.Кальций

Среднее ухо человека состоит из трех маленьких костей, которые проводят вибрацию от барабанной перепонки к улитке уха.

Эти кости могут страдать от дегенерации, так же как и все остальные ваши кости. Кальций может сделать эти крошечные, но важные кости уха сильнее.

12.Цинк

Этот минерал часто упускается из виду, а он является природным антиоксидантом и противовоспалительным средством.

Одно исследование показало, что одна треть взрослых с возрастной потерей слуха отметили, что их слух улучшается с добавками цинка.

13.Ниацин

Если у вас есть проблемы с кровообращением, само собой разумеется, приток крови к вашим ушам не может быть столь же надежным, как это должно быть.

Никотиновая кислота, также известным как витамин B3, является естественным средством, улучшающим циркуляцию.

Этот витамин рекомендуется людям со звоном в ушах, потому что он увеличивает приток крови по всему телу, в том числе и в уши.

14. Витамин Е

Рекомедую вам прочитать статью «Правда о витамине Е или как нас обманывают»

15. Витамин С

Исследования показывают, что есть способ сохранить слух на всю жизнь.

Для этого надо убедиться, что вы получаете все питательные вмешательства, которые вам нужно.

А с ними вы познакомились в этой статье.

Вы можете приобрести и принимать их отдельно.
Но уже создана «Слуховая формула», то есть все эти 15 питательных веществ упакованы вместе.

Вот что рекомендуемые две таблетки в день обеспечивают:

Количество вещества на порцию в % от дневной нормы.

Витамин А (73% как витамин А пальмитат и 27% как естественные каротины, альфа, бета, бета-криптоксантин, зеаксантин и лютеин из Д. Салина) 2750 МЕ 55%

Витамин С (как L-аскорбиновая кислота) 75 мг 125%

Витамин Е (как d-альфа-токоферола сукцината плюс натуральных токоферолов) 20 МЕ 67%

Никотиновая кислота USP 15 мг 67%

Фолиевая кислота USP 200 мкг 50%

Витамин B12 (как метилкобаламина), 50 мкг 833%

Кальций (как трикальцийфосфат) 29 мг 3%

Магний (как магний глицина хелат) 37,5 мг 9%

Цинк (как цинка бисглицинат хелат **) 10 мг 67%

Альфа-липоевая кислота 100 мг *

Гинкго (гинкго билоба) лист, высушенный экстракт, мин. 24% Гинкго флавоновые гликозиды, мин. 6% терпеновых лактонов 60 мг *

Зеленый чай (Camellia Sinensis) лист, высушенный экстракт, мин. 40% эпигаллокатехин галлат, мин. 95% полифенолов 250 мг *

Лютеолин 25 мг *

N-ацетил-L-цистеин 250 мг*

Ацетил-L-карнитин 160 мг*

*Суточная доза не определена.
Думаю, что эта статья будет полезной для людей не молодого возраста.

Не допускайте потери слуха.

Принимайте необходимые для этого добавки и будьте здоровы.

Потерю слуха можно предупредить или восстановить.

   31 голос
Средняя оценка: 4.5 из 5

Источник: https://pishhaizdorove.com/poteryu-sluxa-mozhno-predupredit-ili-vosstanovit/

Анатомия улитки уха — то, чего вы могли не знать!

Внутреннее ухо. Биофизика волосковых клеток улитки: общие сведения Восстановление волосковых клеток уха

Человеческое ухо представляет собой достаточно сложный орган, который помимо функции восприятия и интерпретации звуков, представляет собой сложный рецептор вестибулярного анализатора, благодаря которому он поддерживает равновесие тела и головы.

Строение уха не останавливается на видимой части в качестве ушной раковины, переднего лабиринта и внешнего слухового прохода. От нашего взгляда скрывается еще евстахиева труба, барабанная перепонка, косточки среднего уха, слуховой нерв и задний лабиринт.

Анатомия отделов

Ухо имеет 3 разных отдела, которые выполняют совершенно разные функции:

  • Наружноевходит в состав: слуховой канал и ушная раковину, которые улавливают звуки.
  • Среднее – располагается в височной кости и имеет 3 суставные части: стремечко, наковальню и молоточек, которые передают звуки дальше к улитке.
  • Внутреннее – состоит из 2 отделов: улитки (переднего лабиринта), что отвечает за слух и полукружных каналов (заднего лабиринта), который участвует в поддержании равновесия тела.

Улитка (передний лабиринт), содержит специальные структуры, благодаря которым происходит генерация слуховых сигналов.

Строение

Улитка или передний лабиринт во внутреннем отделе уха, представляет собой образование из костей, которое на вид похоже на объемную спираль в два с половиной оборота вокруг костного стержня.

Что касается своих размеров, у основания конуса ширина примерно 0.9 см, в длину, костная спираль – 3.2 см, а в высоту – 0.5 см.

Для справки! Передний лабиринт выполнен из относительно прочного материала. Причем некоторые ученые утверждают, что материал, из которого состоит ушная улитка, является самым крепким во всем человеческом организме.

Спиральная пластина берет свое основание в костном стержне и простирается далее вглубь лабиринта.

В начале самой улитки это образование намного шире, а по пути лабиринта, ближе к своему концу идет на сужение. В пластине имеется большое количество каналов, в которых находятся дендриты биполярных нейронов.

Основная мембрана, которая находится между стенкой полости и незадействованным краем пластины, улитковый канал делится на 2 отдела:

  1. Верхний отдел начинается с овального окна и простирается до верхней точки улитки.
  2. Нижний отдел берет свое начало от верхней точки улитки и доходит до круглого окна.

В вершине улитки, два отдела соединяются между собой при помощи узкого отверстия, которое именуется как – геликотрем.

Также стоит отметить, что оба отдела и верхний и нижний не полые, в них есть жидкость, которая по своим характеристикам схожа со спинномозговой и имеет название – перилимфа.

Вестибулярная мембрана делит верхний отдел еще на 2 полости:

  • улитковый проток;
  • лестницу.

В улитковом протоке располагается кортиев орган, который находится на базилярной мембране. Этот орган представляет собой звуковой анализатор.

В нем имеются слуховые и опорные рецепторные волосковые клетки, над которыми находится покровная мембрана, которая выглядит как желеобразная масса.

Функции

Основная функция переднего лабиринта заключается в том, чтобы передавать нервные сигналы, которые поступают благодаря среднему уху, к головному мозгу.

Причем вышеупомянутый кортиев орган, является очень важным в этом процессе, так как именно он преобразует первичный звуковой сигнал. Последовательность этого процесса выглядит следующим образом.

  1. Звуковой импульс доходит до уха и в нем попадает по мембране барабанной перепонки. Перепонка от этих импульсов начинает создавать вибрацию. Эти импульсы передаются на звуковые косточки: стремя, наковальню и молоток.
  2. Так как стремя напрямую соединено с улиткой, оно создает давление на жидкость, которая имеется в областях верхнего и нижнего отдела.

    Жидкость, также оказывает влияние на базилярную мембрану, в которой присутствуют слуховые нервы, создавая внутри вибрационную волну.

  3. Эти вибрационные волны заставляют двигаться реснички волосковых клеток в кортиевом органе, тем самым раздражая пластину, которая находится над ними.
  4. Теперь происходит последний этап преобразования звука, когда волосковые клетки, посредством нервных импульсов доставляют информацию относительно звукового сигнала к головному мозгу.

    Уже непосредственно в мозгу, происходит самый сложный процесс, который позволяет определить фоновый шум, от известных сигналов, сравнивая их с теми, что уже имеются в памяти, группируя их на группы и окончательно распознавая сигнал.

Весь этот процесс происходит за считанные доли секунды, так как все органы, что участвуют в этом процессе, работают синхронно и молниеносно с начала жизни человека.

Гигиена слуха

Чтобы предохранить свой орган слуха от развития в нем инфекций, обязательно необходимо соблюдать гигиенические меры, постоянно следить за чистотой наружного слухового прохода и удалять избытки ушной серы, которые выделяются железами.

Уши необходимо мыть регулярно, банальным мылом и теплой водой. Серу нельзя удалять твердыми предметами, ведь в этом случае есть большой риск повредить барабанную перепонку.

Если возникла серная пробка, с этой проблемой необходимо обращаться к врачу и ни в коем случае не заниматься самолечением.

Важно понимать, что во время кори, ангины, гриппа и других заболеваний, микробы с легкостью могут попасть в среднее ухо и там вызвать воспалительный процесс. Нельзя подвергаться стрессу, слушать громкую музыку и подвергать уши громкому шуму.

Ролик подробно рассказывает о строении уха:

Заключение

В заключение можно отметить, что из всего вышеописанного, несложно догадаться о том, какую важную функцию выполняет улитка, в каком ответственном процессе она задействована и насколько сложно ее строение, как целой системы, в которой каждый отдельный элемент выполняет свою важную функцию.

Благодаря тому, что во внутреннем отделе уха имеется улитка, каждый человек в состоянии в полной мере осознавать разнообразие разных звуков вокруг себя, представляя полную палитру окружающего мира.

Источник: https://dr-lor.com/uho/stroenie/ulitka.html

В состав внутреннего уха входят… внутреннее ухо: определение, состав, функции и строение

Внутреннее ухо. Биофизика волосковых клеток улитки: общие сведения Восстановление волосковых клеток уха

Человеческий орган слуха включает в себя три основные части. Первая — это наружное ухо. Оно улавливает звуковые колебания. Задача среднего отдела — передать звуковую волну внутреннем уху. Средний отдел преобразует данное раздражение в нервный импульс.

Внутреннее ухо: что это такое и каков его состав?

Располагается оно в полости височной кости, а именно между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом. Предположение, что данный орган выполняет лишь функцию слуха, является обманчивым.

Мало кто знает, что на него возложена ответственность поддерживать равновесие при движении. В состав внутреннего уха входят структуры, представляющие собой два лабиринта: костный и перепончатый (расположен внутри первого).

Между данными образованиями есть пространство, которое заполнено специализированной жидкостью, способной пропускать слуховые колебания — перилимфой.

Составные части

Что входит в состав внутреннего уха? Каждый из лабиринтов имеет свои особенные структуры. В костном выделяют:

  • преддверие;
  • полукружные каналы;
  • улитку;

Первая из перечисленных структур является расширенной промежуточной частью костного лабиринта. Она считается соединительным звеном между улиткой (сообщается сзади) и полукружными каналами (соединено спереди). Латеральная часть преддверия имеет два отверстия: окно преддверия и улитки, а медиальная — две полости, напоминающие сферу и эллипс.

Задняя часть костного лабиринта представлена полукружными каналами. Они расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (сагиттальной, горизонтальной и фронтальной). Связано это с тем, что человек, передвигаясь в пространстве, расположен также в трех плоскостях. Соединены каналы с преддверием посредством расширенных ножек.

Спереди расположена улитка. Она имеет спиральную форму. Начавшись от окна преддверия, улитка делает два с половиной оборота вокруг стержня, имеющего костную основу. От костного стрежня в канал улитки идет спиральная пластинка (состоит из костной ткани) с целью разделения данной структуры на две лестницы: преддверия и барабанной. На верхушке улитки они соединяются.

Помимо костных структур, в состав внутреннего уха входят образования, состоящие из мягких тканей. Таковым является перепончатый лабиринт. Он заполнен эндолимфатической жидкостью и разделяется на четыре отдела:

  • Сферический мешочек.
  • Эллиптический мешочек
  • Полукружные протоки.
  • Улитковый проток.

Два упомянутых выше мешочка могут называться «маточками». Они находятся в углублениях преддверия и сообщаются между собой. Мешочек в форме сферы сообщен с каналом улитки (одна из частей костного лабиринта), а эллиптический соединяется с протоками полукружных каналов. Если каналы оканчивались ножкой, то протоки — ампулой. Один проток может иметь только одну ампулу.

В свою очередь, канал улитки имеет свой проток. Если сделать поперечный разрез вдоль него, получится треугольник. Чтобы понять, как проводится звуковая волна, стоит разобрать основные части треугольника. Выделяют в протоке две части: верхнюю и нижнюю. Функция верхней — изоляция от лестницы преддверия, нижней — от барабанной.

Также на нижней стенке расположена базилярная мембрана, на которой лежат волокнистые образования, с целью выполнения резонирующей функции. В состав внутреннего уха входит формирование, преобразующее звуковые колебания в нервные импульсы. Это кортиев орган. Он представляет собой группу волосковых клеток, покрытых мембранной.

Функции внутреннего уха

Данный орган человеческого тела служит для:

  • Восприятия звука.
  • Равновесия и координации в пространстве.

При отсутствии какой-либо из перечисленных функций полноценное существование человека не будет возможным. Он не сможет в данном случае воссоединиться с окружающим миром. За восприятие звуковых колебаний ответственны клетки-рецепторы слухового аппарата, за координацию — клетки-рецепторы полукружных каналов и их образований.

Путь звука по слуховому анализатору

Первой на пути звуковой волны оказывается ушная раковина, которая за счет большой площади улавливает колебания. Затем они, попав на барабанную перепонку, заставляют ее колебаться, что позволяет передать волну на систему слуховых косточек, которые во много раз усилят колебательные движения и передадут на окно преддверия.

Перилимфа начнет двигаться. Колебания с перилимфы передадутся на эндолимфу перепончатого лабиринта.

Волосковые клетки от движения жидкости возбуждаются и преобразуют механическую энергию движения в электрический импульс, который передается по слуховому нерву в кору головного мозга, где происходит анализ и воспроизводится ответная реакция.

Вестибулярный анализатор

В состав внутреннего уха входят также чувствительные волосковые клетки совместно с желеобразным веществом, которые располагаются в перепончатом лабиринте. В ампулах эти группы клеток именуются гребешками.

Они улавливают различного рода угловые ускорения (ускорения вращения). В маточках эти клетки располагаются в виде пятен и представлены отолитовым аппаратом, так как в желеобразном веществе находятся кристаллы солей кальция.

Этот аппарат мешочка и маточки реагирует на изменения положения головы, повороты тела и линейное ускорение.

В момент движения тела рецепторы клеток возбуждаются от перемещения эндолимфы. В результате этого генерируется нервный импульс, который передается к нейронам вестибулярного узла, лежащего на дне слухового прохода, а затем в ЦНС: спинной и головной мозг. При поступлении информации по нейронам в спинной мозг возникают неконтролируемые сокращения мышц, регулирующие координацию и движение тела.

Подводим итоги

Итак, мы рассмотрели общие сведения про внутреннее ухо. Данный орган имеет сложное устройство. Как уже было сказано, в состав внутреннего уха входит ряд структур, как костных, так состоящих и из других тканей. Двумя главными функциями внутреннего уха являются слуховая и вестибулярная.

При повреждении структур уха вследствие травм либо заболеваний может происходить не только нарушение восприятия звуков, но и извращение восприятия положения тела в пространстве, потеря координации.

Поэтому с внимательностью стоит относиться к состоянию органов слухового и вестибулярного анализатора.

Источник: https://FB.ru/article/467529/v-sostav-vnutrennego-uha-vhodyat-vnutrennee-uho-opredelenie-sostav-funktsii-i-stroenie

Биофизические основы слуха

Внутреннее ухо. Биофизика волосковых клеток улитки: общие сведения Восстановление волосковых клеток уха

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации 

ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Биологический факультет

Кафедра Биоэкологии  

 РЕФЕРАТ

по биофизике клетки 

«Биофизические основы слуха»

.   

                Выполнила: Губанова А.С..

Киров 2011 

      Оглавление

Строение уха

 

             Здесь приводятся только некоторые сведения, без которых трудно изложить биофизику слуха. Более подробно строение органа слуха изучается в курсах анатомии и гистологии. 

       Орган слуха принято делить на наружное, среднее и внутреннее ухо.   Наружное ухо это ушная раковина и слуховой проход, который отделяется от среднего уха барабанной перепонкой. Полость слухового прохода образует резонатор с резонансной частотой около 2 – 3 кГц (именно к этой области частот наш орган слуха наиболее чувствителен).

        За барабанной перепонкой расположена полость среднего уха, отделённая овальным окном от спирально закрученной полости внутреннего уха, называемой улиткой. Овальное окно затянуто эластичной перепонкой, а улитка заполнена жидкостью.

         При попадании звуковых волн в ухо они оказывают на барабанную перепонку переменное давление (звуковое давление, см.стр. 14), которое вызывает колебания баоабанной перепонки.

Если бы барабанная перепонка прямо граничила с жидкостью, заполняющей полость улитки, то из-за большой разницы в импедансах между воздухом и жидкостью 99% энергии звука отражалось бы от барабаной перепонки.

Чтобы избежать этого, барабанная перепонка связана с внутренним ухом тремя косточками (молоточек, наковальня и стремечко)Молоточек прикреплён к барабанной перепонке, а стремечко -–к овальному окну. Благодаря такой системе передачи колебаний происходит согласование импедансов, и отражение звука значительно уменьшается.

Кроме того, косточки работают как система рычагов, увеличивающая силу давления на овальное окно приблизительно в 90 раз. Однако, при громких звуках, которые могли бы повредить очень чувствительный аппарат внутреннего уха, усиление блокируется или даже переходит в ослабление. Это происходит потому, что к косточкам прикреплены мышечные волокна, которые при громких звуках рефлекторно сокращаются и тормозят движения косточек.

       Полость среднего уха соединена с наружным воздухом узким каналом. Это необходимо для выравнивания давления на барабанную перепонку с обеих сторон.

При нарушении проходимости этого прохода или при очень быстром изменении внешнего давления выравнивание давлений не успевает происходить.

Это нарушает работу барабанной перепонки и ведёт к понижению слуха (в обиходе говорят: «уши заложило»).

        Собственно рецепция звука осуществляется во внутреннем ухе, а первые два отдела можно назвать вспомогательным аппаратом уха.

При повреждении вспомогательного аппарата (при травме или в специальном эксперименте) возможность воспринимать звук не теряется, но чувствительность органа слуха значительно падает (пороговая интенсивность звука возрастает в тысячи раз).

В этом случае звук достигает слуховых рецепторов через кости черепа  (височную кость), почему говорят о костной проводимости звука в отличие от обычной – воздушной проводимости. Из-за зависимости отражения и поглощения

звука костной тканью от частоты, звуки разных частот проводятся по-разному, в результате чего изменяется спектр воспринимаемого звука. В субъективном восприятии

спектральному составу звука  соответствует его тембр, поэтому один и тот же звук при воздушной и костной проводимости  имеет  совершенно  различную тембровую

окраску.  Интересно отметить, что,   в отличие от других

звуков, свой собственный голос человек в значительной мере ощущает с помощью костной проводимости (колебания воздуха в гортани и полости рта непосредственно передаются костям черепа).

Поэтому каждый человек воспринимает свой голос не так, как слушающие его люди; в этом легко убедиться, записав свой голос на магнитную кассету (в этом случае при воспроизведении звук будет передаваться только через воздух и вспомогательный аппарат уха). Как правило, человек при этом не узнает свой голос.

        Полость улитки делится двумя соединительнотканными мембранами на три отсека (рис. 3). Нижний и верхний соединены в верхушке улитки небольшим отверстием.*) В широком конце нижнего отсека расположено овальное окно, связывающее среднее ухо с улиткой.

В широком конце верхнего отсека находится круглое окно, также открывающееся в полость среднего уха. Круглое окно, как и овальное, затянуто эластичной перепонкой.

Если бы не было круглого окна,  звуковые волны отражались бы и создавали интерференционные эффекты, которые  искажали  бы  восприятие  звука.

        Верхний и нижний отсеки улитки заполнены жидкостью, называемой перилимфой. Средний отсек заполнен более вязкой жидкостью – эндолимфой. Основную роль в регистрации звука играет базилярная мембрана (1 на рис.1).

На ней располагается рецепторный аппарат уха – кортиев орган. Он состоит из рецепторных клеток, которые принято называть волосковыми клетками, потому что на их верхнем конце мембрана образует выросты, напоминающие волоски.

Концы волосков упираются в лежащую над ними покровную мембрану (4). Волосковые клетки расположены на базилярной мембране двумя полосками – внутренней (2) и наружной (3); различие между ними объяснено далее.

К основаниям волосковых клеток подходят нервные волокна от биполярных нейронов (6). Волокна, отходящие от этих нейронов в центральном направлении, образуют слуховой нерв (7).

———————————————————————

     *)Термины «верхний» и «нижний» здесь и далее относятся к рисунку, а не к реальному расположэению улитки в височной кости.                                 

Рис.3 

Поперечный разрез через улитку

1 – базилярная мембрана; 2 – волосковые клетки внутреннего ряда; 3 – волосковые клетки наружного ряда; 4 – покровная мембрана; – 5 нервные окончания; 6 – биполярные нейроны; 6 – волокна слухового нерва   

Работа рецепторного аппарата органа слуха 

       Перейдём теперь к работе внутреннего уха.  Усиленные в среднем ухе колебания через овальное окно передаются перилимфе – жидкости, заполняющей наружные отделы улитки. От перилимфы колебания передаются на базилярную мембрану, на которой располагаются собственно рецепторные элементы – волосковые клетки.  Волоски упираются концами в расположенную над ними покровную мембрану.

При колебаниях базилярной мембраны волосковые клетки колеблются вместе с ней; в то же время эндолимфа и покровная мембрана остаются неподвижными.  В результате волоски изгибаются. Это механическое воздействие передаётся апикальной части мембраны, что приводит к открытию натриевых каналов.

В данном случае эти каналы  являются не потенциалзависимыми, а механозависимыми, то есть

вместо сенсора напряжений в белковые молекулы, образующие канал, входят структурные группы, реагирующие на механическое усилие (изгиб).

  Открытие натриевых каналов, как обычно, приводит к деполяризации мембраны, но так как  в мембране волосковой клетки нет потенциалзависимых каналов, то потенциал действия не может возникнуть, а развивается градуальный сдвиг потенциала, который в данном случае называют рецепторным потенциалом (РП).

Величина РП зависит от интенсивности звука. РП распространяется по мембране волосковой клетки. На базальном (нижнем) конце этой клетки имеется синапс с окончанием волокна одного из биполярных нейронов.

Через этот синапс с помощью медиатора возбуждение передаётся на нервное волокно, в котором возникает постсинаптический потенциал, преобразующийся далее в потенциал действия (нервный импульс).  Потенциалы действия по слуховому нерву передаются без декремента в ЦНС.  Таким образом, по типу передачи информации слуховые рецепторы относятся ко вторичночувствующим.

      Волосковые клетки обладают крайне высокой чувствительностью: звуковые колебания, лежащие около порога слышимости, вызывают колебания базальной мембраны с амплитудой порядка нанометра. Такого ничтожного смещения оказывается достаточным, чтобы создать потенциал действия.

      Надо заметить, что характер преобразования звуковых сигналов в потенциалы действия несколько отличается для громких и тихих звуков. Волосковые клетки на базальной мембране сгруппированы в двух полосках – внешней и внутренней.

Во внутренней полоске рецепторных клеток  меньше, и к каждой из них подходит своё нервное волокно . В наружной полоске волосковых клеток во много раз больше, но они объединены в группы по несколько тысяч клеток; к каждой группе подходит только одно общее нервное волокно.

Такое устройство наружной полоски способствует восприятию очень слабых звуков. Дело в том, что при слабых звуках энергия звуковых колебаний сравнима с энергией беспорядочных тепловых флюктуаций («теплового шума»), и на фоне этого шума слабый звуковой сигнал может потеряться.

Однако, между сигналом и шумом есть принципиальная разница. Звуковые колебания, поступающие в орган слуха, исходят от одного источника, поэтому они когерентны, то есть попадают во все рецепторы в одинаковой фазе.

Шум – это хаотические некогерентные колебания; они приходят в разные рецепторные клетки в разных (случайных) фазах.   В теории сложения колебаний доказывается, что если складываются N одинаковых когерентных колебаний с  амплитудой А, то общая  амплитуда  Аобщ равна:

                                            Аобщ = N.А ,

а  если складываются некогерентные колебания, то

                                          Аобщ = .А

Возьмём для примера приближённые, но вполне реальные значения. Пусть  амплитуда рецепторного потенциала в одной клетке 1 мкВ, амплитуда шумового потенциала 10 мкВ, и в группе соединено 2500 волосковых клеток.

Для одной клетки шум в 10 раз больше фона; в таких условиях различение звукового сигнала на фоне шума практически невозможно. Для всей группыобщий потенциал сигнала будет равен 1 мкВ.2500 = 2 500 мкВ = 2,5 мВ; общий потенциал шума  – 10 мкВ. = 10 мкВ.50 = 500 мкВ = 0,5 мВ.

Теперь потенциал сигнала в пять раз больше потенциала шума, и такой звук  будет уверенно воспринят.

      В случае звуков обычной и большой громкости амплитуда сигнала много больше амплитуды шума, поэтому нет надобности в объединении рецепторов. В этом случае работают, в основном, волосковые клетки внутренней полоски.  

Отражение физических параметров звука (частоты и интенсивности)

в характере нервной импульсации, поступающей в ЦНС 

       Интенсивность звука, как и в других рецепторах, отображается частотой следования потенциалов действия, возникающих в нервном волокне. При этом функцией сжатия является логарифмическая функция (закон Вебера-Фехнера):

      ,

где Iо пороговая интенсивность, то есть минимальная интенсивность звука, который человек может услышать при самых благоприятных условиях.  Надо заметить, что для очень слабых и очень сильных звуков от этой формулы наблюдаются заметные отклонения.

Однако, в области звуков средней интенсивности, которые чаще всего встречаются на практике,  закон Вебера-Фехнера (для звуков одной частоты) выполняется достаточно точно.

Однако,при действии звуков разных частот (как это почти всегда бывает на практике) ощущение звука существенно зависит не только от интенсивности, но и от частоты.  

              Отображение частотного состава звука имеет более сложный характер.  Распространение колебаний в улитке сильно зависит от частоты. Когда звуковое колебание через овальное окно попадает в улитку, то как в перилимфе, так и в базальной мембране происходит поглощение энергии колебаний.

Как указано выше, поглощение звука пропорционально квадрату частоты. Поэтому колебания высокой частоты затухают уже в начальной части улитки, недалеко от овального окна, в то время как низкочастотные колебания распространяются до вершины улитки почти без затухания. С другой стороны, существенную роль играют особые свойства базальной мембраны.

Базальная мембрана имеет форму трапеции, одна сторона которой примерно в 10 раз шире другой. Узкая сторона мембраны прилежит к овальному окну, а широкая находится в вершине улитки. Инерция широкой части больше, и она лучше отзывается на колебания низкой частоты.

Кроме того, в разных участках базальной мембраны составляющие её волокна имеют разные вязко-упругие свойства. В силу всех названных причин в разных точках базальной мембраны  колебания одних частот усиливаются, а других частот – ослабляются.

В результате, максимальная амплитуда колебаний базальной мембраны на разных частотах достигается в разных участках мембраны (в точках, по разному удалённых от овального окна).  Для высоких частот амплитуда колебаний мембраны максимальна в начальном участке, а для низких – ближе к вершине улитки.

Это можно непосредственно видеть, если просверлить в височной кости отверстие,  вставить  в него миниатюрный микроскоп и подавать на ухо звуки различных частот. Впервые такой эксперимент проделал лауреат Нобелевской премии венгерский биофизик Г.Бекеши; его результаты наглядно представлены на рис. 4.                    

Источник: https://www.stud24.ru/biology/biofizicheskie-osnovy-sluha/99015-295629-page1.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.