Внутреннее ухо

Прогресс в изучении анатомии внутреннего уха определился развитием методов микроскопии и, в частности, трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии.

Костный лабиринт

Внутреннее ухо млекопитающих состоит из ряда мембранозных мешков и протоков (формирующих мембранозный лабиринт), заключенных в костную капсулу (костный лабиринт), расположенную, в свою очередь, в твердой височной кости. Костный лабиринт подразделяется на три основные части: полукружные каналы, преддверие и улитку. В двух первых образованиях расположена периферическая часть вестибулярного анализатора, в улитке же расположен периферический отдел слухового анализатора. Улитка у человека имеет 2 3/4 завитка. Самый большой завиток - это основной завиток, самый маленький - верхушечный завиток. К структурам внутреннего уха также относятся овальное окно, в котором расположена подножная пластинка стремени, и круглое окно. Улитка слепо заканчивается в третьем завитке. Центральная ось ее называется модиолюсом. Поперечный разрез улитки, из которого следует, что улитка подразделена на три отдела: лестницу преддверия, а также барабанную и срединную лестницы. Спиральный канал улитки имеет длину 35 мм и частично разделяется по всему длиннику тонкой костной спиральной пластинкой, отходящей от модиолюса (osseus spiralis lamina). Продолжает ее, основная мембрана (membrana basilaris) соединяющаяся с наружной костной стенкой улитки у спиральной связки, завершая тем самым разделение канала (за исключением небольшого отверстия у верхушки улитки, называемого helicotrema). Лестница преддверия простирается от овального окна, расположенного в преддверии, до helicotrema. Барабанная лестница простирается от круглого окна и также до helicotrema. Спиральная связка, являясь соединяющим звеном между основной мембраной и костной стенкой улитки, поддерживает в то же время и сосудистую полоску. Большая часть спиральной связки состоит из редких фиброзных соединений, кровеносных сосудов и клеток соединительной ткани (фиброцитов). Зоны же, расположенные вблизи от спиральной связки и спирального выступа, включают больше клеточных структур, а также большие митохондрии. Спиральный выступ отделяется от эндолимфатического пространства слоем эпителиальных клеток.

Поперечный разрез улитки

От костной спиральной пластинки кверху в диагональном направлении отходит тонкая Рейсснерова мембрана, прикрепляемая к наружной стенке улитки несколько выше основной мембраны. Она простирается вдоль всего хтинника улитки и соединяется с основной мембраной у helicotrema. Таким образом, формируется улитковый ход (ductus cochlearis) или, срединная лестница, ограниченный сверху Рейсснеровой мембраной, снизу -основной мембраной, и снаружи - сосудистой полоской. Сосудистая полоска - это основная сосудистая зона улитки. Она имеет три основных слоя: маргинальный слой темных клеток (хромофилы), средний слой светлых клеток (хромофобы), а также основной слой. В пределах этих слоев проходит сеть артериол. Поверхностный слой полоски формируется исключительно из больших маргинальных клеток, которые содержат множество митохондрий и ядра которых расположены вблизи к эндолимфатической поверхности. Маргинальные клетки составляют основную часть сосудистой полоски. Они имеют пальцеобразные отростки, обеспечивающие тесную связь с аналогичными отростками клеток срединного слоя. Базальные клетки прикрепляются к спиральной связке имеют плоскую форму и длинные отростки, проникающие в маргинальный и срединный слои. Цитоплазма базальных клеток аналогична цитоплазме фиброцитов спиральной связки. Кровоснабжение сосудистой полоски осуществляется спиральной модиолярной артерией через сосуды, проходящие через лестницу преддверия к латеральной стенке улитки. Собирающие венулы, расположенные в стенке барабанной лестницы, направляют кровь в спиральную модиолярную вену. Сосудистая полоска осуществляет основной метаболический контроль улитки. Барабанная лестница и лестница преддверия содержат жидкость, называемую перилимфой, в то время как срединная лестница содержит эндолимфу. Ионный состав эндолимфы соответствует составу, определяемому внутри клетки, и характеризуется высоким содержанием калия и низкой концентрацией натрия. Например, у человека концентрация Na равна 16 мМ; К - 144,2 мМ; Сl -114 мэкв/л. Перилимфа, наоборот, содержит высокие концентрации натрия и низкие концентрации калия (у человека Na - 138 мМ, К- 10,7 мМ, Сl - 118,5 мэкв/л) что по составу соответствует экстрацеллюлярной или спинномозговой жидкостям. Поддержание отмеченных различий в ионном составе эндо- и перилимфы обеспечивается наличием в мембранозном лабиринте эпителиальных пластов, имеющих множество плотных, герметичных соединений.

Схематическое отображение размеры основной мембраны (а) и лестниц улитки (б) человека (по Fletcher, 1953)

Большая часть основной мембраны состоит из радиальных волокон диаметром 18-25 мкм, формирующих компактный однородный слой, заключенный в гомогенную основную субстанцию. Структура основной мембраны существенно отличается от основания улитки к верхушке. У основания - волокна и покровный слой (со стороны барабанной лестницы) расположены более часто, по сравнению с верхушкой. Кроме того, в то время как костная капсула улитки уменьшается по направлению к верхушке, основная мембрана при этом расширяется. Так у основания улитки основная мембрана имеет ширину 0,16 мм, в то время как у helicotrema ширина ее достигает 0,52 мм. Отмеченный структурный фактор лежит в основе градиента жесткости вдоль длинника улитки, определяющий распространение бегущей волны и способствующий пассивной механической настройке основной мембраны.

Физические характеристики основной мембраныПоперечные разрезы органа Корти у основания (а) и верхушки (б) свидетельствуют о различиях в ширине и толщине основной мембраны, (в) и (г) - сканирующие электронные микрофотограммы основной мембраны (вид со стороны барабанной лестницы) у основания и верхушки улитки (д). Суммарные физические характеристики основной мембраны человека

Измерение различных характеристик основной мембраны легло в основу модели мембраны, предложенной Бекеши, описавшего в своей гипотезе слухового восприятия сложный паттерн ее движений. Из его гипотезы следует, что основная мембрана человека представляет собой толстый слой плотно расположенных волокон длиной порядка 34 мм, направленных от основания к helicotrema. Основная мембрана у верхушки шире, более мягкая и без какого-либо натяжения. Базальный конец ее уже, более жесткий, чем апикальный, может находиться в состоянии некоторого натяжения. Перечисленные факты представляют определенный интерес при рассмотрении вибраторных характеристик мембраны в ответ на акустическую стимуляцию.

Схематическое изображение поперечного разреза срединной лестницы улитки (органа Корти)

Световая микрофотограмма поперечного разреза органа Корти шиншилы: ВВК- внутренние волосковые клетки; НВК - наружные волосковые клетки; НСК, ВСК - наружные и внутренние столбовые клетки; ТК - туннель Корти; ОС - основная мембрана; ТС - тимпанальный слой клеток ниже основной мембраны; Д, Г - опорные клетки Дейтерса и Гензена; ПМ - покровная мембрана; ПГ - полоска Гензена; КВБ - клетки внутренней бороздки; РВТ-радиальное нервное волокно туннеля

Таким образом, градиент жесткости основной мембраны обусловлен различиями в ширине ее, которая увеличивается по направлению к верхушке, толщине, которая уменьшается по направлению к верхушке, и анатомическим строением мембраны. Справа представлена базальная часть мембраны, слева -верхушечная. На сканирующих электронномикрограммах продемонстрирована структура основной мембраны со стороны барабанной лестницы. Четко определяются отличия в толщине и частоте расположения радиальных волокон между основанием и верхушкой. В срединной лестнице на основной мембране расположен орган Корти. Наружные и внутренние столбовые клетки формируют внутренний туннель Корти, заполненный жидкостью, называемой кортилимфой. Кнутри от внутренних столбов располагается один ряд внутренних волосковых клеток (ВВК), а кнаружи от наружных столбов - три ряда клеток меньшего размера, называемых наружными волосковыми клетками (НВК), и опорные клетки.

Сканирующая электронномикрограмма, иллюстрирующая опорную структуру органа Корти, состоящую из клеток Дейтерса (д) и их фалангеальных отростков (ФО) (опорная система наружного третьего ряда НВК (НВКЗ)). Фалангеальные отростки, отходящие от верхушки клеток Дейтерса, формируют часть ретикулярной пластинки у верхушки волосковых клеток. Стереоцилии (Сц) располагаются над ретикулярной пластинкой (по I.Hunter-Duvar)

Клетки Дейтерса и Гензена поддерживают НВК сбоку; аналогичную функцию, но по отношению к ВВК, выполняют пограничные клетки внутренней бороздки. Второй тип фиксации волосковых клеток осуществляется ретикулярной пластинкой, которая удерживает верхние концы волосковых клеток, обеспечивая их ориентацию. Наконец, третий тип осуществляется также клетками Дейтерса, но расположенными ниже волосковых клеток: одна клетка Дейтерса приходится на одну волосковую клетку. Верхний конец цилиндрической клетки Дейтерса имеет чашеобразную поверхность, на которой и располагается волосковая клетка. От этой же поверхности отходит к поверхности органа Корти тонкий отросток, формирующий фалангеальный отросток и часть ретикулярной пластинки. Эти клетки Дейтерса и фалангеальные отростки и формируют основной вертикальный опорный механизм для волосковых клеток.

А. Трансмиссионная электрономикрофотограмма ВВК.Стереоцилии (Сц) ВВК проецируются в срединную лестницу (СЛ), а их основание погружено в кутикулярную пластинку (КП). Н - ядро ВВК, ВСП - нервные волокна внутреннего спирального узла; ВСК, НСК - внутренние и наружные столбовые клетки туннеля Корти (ТК); НО - нервные окончания; ОМ - основная мембранаБ. Трансмиссионная электрономикрофотограмма НВК.Определяется четкое различие в форме НВК и ВВК. НВК располагается на углубленной поверхности клетки Дейтерса (Д). У основания НВК определяются эфферентные нервные волокна (Э). Пространство между НВК называется Нуэлевым пространством (НП) В пределах его определяются фалангеальные отростки (ФО)

Форма НВК и ВВК существенно отличается. Верхняя поверхность каждой ВВК покрыта кутикулярной мембраной, в которую погружены стереоцилии. Каждая ВВК имеет около 40 волосков, выстроенных в два или более рядов U-образной формы. Свободным от кутикулярной пластинки остается лишь небольшой участок поверхности клетки, где и располагается базальное тело или измененная киноцилия. Базальное тело расположено у наружного края ВВК, в удалении от модиолюса. Верхняя поверхность НВК содержит около 150 стереоцилий, расположенных в трех или более рядах V- или W-образной формы на каждой НВК.

Сканирующая электрономикрограмма верхушки органа Корти после удаления покровной мембраны.Четко определяются один ряд ВВК и три ряда НВК. Между НВК и ВВК видны головки внутренних столбовых клеток (ВСК). Между верхушками рядов НВК определяются верхушки фалангеальных отростков (ФО). Опорные клетки Дейтерса (Д) и Гензена (Г) располагаются у наружного края. W-образная ориентация ресничек НВК наклонена по отношению к ВВК. При этом наклон различен для каждого ряда НВК (по I.Hunter-Duvar)

Верхушки самых длинных волосков НВК (в ряду, удаленном от модиолюса) находятся в контакте с гелеобразной покровной мембраной, которая может быть описана как бесклеточный матрикс, состоящий из золокон, фибрилл и гомогенной субстанции. Она простирается от спирального выступа к наружному краю ретикулярной пластинки. Толщина покровной мембраны увеличивается от основания улитки к верхушке. Основная часть мембраны состоит из волокон диаметром 10-13 нм, исходящих от внутренней зоны и идущих под углом 30° к верхушечному завитку улитки. По направлению к наружным краям покровной мембраны волокна распространяются в продольном направлении. Средняя длина стереоцилий зависит от положения НВК вдоль длинника улитки. Так, у верхушки их длина достигает 8 мкм, в то время как у основания - не превышает 2 мкм. Количество же стереоцилий уменьшается по направлению от основания к верхушке. Каждая стереоцилия имеет форму булавы, которая расширяется от основания (у кутикулярной пластинки - 130 нм) к верхушке (320 нм). Между стереоцилиями существует мощная сеть перекрестов, таким образом, большое количество горизонтальных соединений связывают стереоцилии, расположенные как в одном и том же, так и в разных рядах НВК (латерально и ниже верхушки). Кроме того, от верхушки более короткой стереоцилии НВК отходит тонкий отросток, соединяющийся с более длинной стереоцилией следующего ряда НВК.

Схема структуры стереоцилий и их связей. ПС - перекрестные соединения; КП - кутикулярная пластинка; С - соединение в пределах ряда; К - корень; Сц - стереоцилия; ПМ - покровная мембрана

Каждая стереоцилия покрыта тонкой плазматической мембраной, под которой расположен цилиндрический конус, содержащий длинные волокна, направленные вдоль длинника волоска. Эти волокна состоят из актина и других структурных протеинов, находящихся в кристаллообразном состоянии и придающих ригидность стереоцилиям.

Методы исследования.

Исследованию уха должен предшествовать анамнез. При собирании анамнеза нужно узнать: 1) дату заболевания; 2) перенесенные болезни; 3) с чем связывают родители (resp. наживающий персонал) данное заболевание; 4) температуру; 5) имеются ли боли (периодические, постоянные, ночные); 6) имелось ли или имеется отделяемое из уха; 7) предшествовали ли данному заболеванию другие заболевания уха и т. д. Особое значение это имеет для еще не говорящего ребенка раннего детского возраста. Крик ребенка, его сон, вес, аппетит, температура, стул - все изменяется при заболевании уха. По характеру крика легко можно догадаться о наличии боли. Сон ребенка становится беспокойным - он часто просыпается ночью и пронзительно кричит, во сне стонет; при заболеваниях уха двигает маятникообразно головой и трет уши о полушку. Все эти признаки могут дать указания на локализацию и характер заболевания. При заболевании детей более старшего возраста следует собирать анамнез как у самого ребенка, так и у лиц, его сопровождающих. После критически проверенного анамнеза приступают к общему осмотру. При этом необходимо обращать особое внимание на выражение лица ребенка, на подвижность головы, на состояние глаз и лимфатических узлов уха и шеи,  на наличие чувствительности при ощупывании ушной раковины или области сосцевидного отростка. Такое исследование дает ценные указания о заболевании того или иного отдела уха. Затем следует специальное исследование. Для последнего надо иметь: 1) источник света и лобный рефлектор; 2) инструменты - ушные воронки, ушные зондики (ватнички), вазелиновое масло, носовые расширители, шпатель для осмотра зева, гортанные и носоглоточные зеркала. Инструмент, бывший в употреблении, дезинфицируют кипячением. В качестве источника света пользуются достаточно сильной матовой электрической лампой, поставленной на уровне правого уха ребенка на одной высоте с глазом врача. Необходимо, чтобы источник света был неподвижным. Комната, где производится исследование, должна быть затемнена. Лобный рефлектор состоит из вогнутого зеркала диаметром 9-12 см с отверстием в середине. Посредством специального ободка или тесьмы рефлектор укрепляется на голове исследующего. Для обеспечения подвижности зеркала оно соединяется с лобным ободком системой шарниров. Рефлектор является отражателем и усилителем света. При пользовании рефлектором отверстие его должно приходиться против зрачка левого глаза врача, чтобы зрительная ось глаза и ось отраженных световых лучей совпадали. Расстояние между глазом врача и ухом ребенка должно равняться 20-25 см; приближая или удаляя несколько свою голову, врач делает видимую им картину наиболее ясной. Для осмотра уха (отоскопии) нужно фиксировать ребенка. В возрасте до полутора лет для этой цели требуется помощник. Ребенка предварительно туго завертывают в простыню вместе с руками, чтобы лишить его возможности двигаться. Помощник садится на более высокий стул и держит ребенка в вертикальном положении (можно посадить на колени) , повернув ухо к исследователю. Плотно прижимая одной рукой ребенка к своей груди, второй рукой он удерживает его голову (не следует, однако, сжимать и стеснять грудную клетку ребенка). Рукой помощник должен пригнуть голову ребенка к плечу, противоположному исследуемому уху, придав ей некоторый поворот в сторону исследующего: получается такое положение, точно ребенок смотрит на свое плечо в сторону исследуемого уха. Врач же смотрит как бы вперед вниз и направо (для правого уха). При таком положении удается рассмотреть барабанную перепонку во всяком возрасте, начиная с нескольких дней жизни. У детей более старшего возраста, несколько беспокойных, исследование (отоскопию) приходится производить иногда с двумя помощниками, из которых один фиксирует туловище ребенка, завернутое в простыню, другой держит голову, стоя сзади первого помощника. Общее правило: пользоваться помощью медицинского персонала, а не родителей, которые неумелой фиксацией затягивают исследование; кроме того, ребенок спокойнее в отсутствии родителей. Успех отоскопии зависит от правильной фиксации ребенка. Для осмотра наружного слухового прохода исследующий двумя пальцами оттягивает ушную раковину у младенца кзади и книзу, у детей более старшего возраста - кзади и кверху. При помощи этого приема выпрямляется и расширяется просвет наружного слухового прохода. У детей до 2 лет осмотреть глубокие отделы наружного слухового прохода без ушной воронки не всегда удается. У детей более старшего возраста в 40% случаев отоскопия удается без ушной воронки. Для отоскопии без воронки необходимо не только оттянуть ушную раковину кверху и кзади, но и козелок (tragus) другой рукой кпереди. Всегда следует начинать отоскопию со здорового уха, во-первых, чтобы иметь возможность сравнить здоровый орган с больным, а во-вторых, чтобы не инфицировать здорового уха и рук при наличии гноя в больном ухе. Отоскопию начинают без инструмента, что имеет ряд преимуществ: 1) инструмент пугает ребенка; 2) при фурункулезенаружного слухового прохода или при инородном теле введенная ушная воронка может причинить травму и боль. Вводить воронку в наружный слуховой проход следует без насилия, легкими вращательными движениями, не доводя ее до костной части. Назначение воронки - выпрямить изгиб наружного слухового прохода и сделать доступной для осмотра барабанную перепонку. В грудном возрасте стенки наружного слухового прохода прилегают одна к другой, слуховой проход очень узок, часто бывает заполнен слущивающимся эпидермисом, на края маленькой металлической воронки постепенно наползает сера и суживает и без того небольшое поле зрения. Поэтому при отоскопии от врача требуется тщательность и терпение. Прежде всего нужно очистить наружный слуховой проход. Очистка должна производиться ватничком, слегка смоченным в вазелиновом масле, так, чтобы не прикасаться к барабанной перепонке (ротаторное, а не поршневидное движение ватничком). Прикосновение ватничком к барабанной перепонке вызывает ее гиперемию, которую не следует принимать за воспаление, поэтому иногда нужно после очистки наружного слухового прохода подождать 10-12 минут, чтобы искусственно вызванная гиперемия барабанной перепонки исчезла. Надо заметить, что гиперемия барабанной перепонки может произойти у детей раннего возраста и во время крика вследствие повышения давления внутри барабанной полости. Такая гиперемия является временной. Начинающему не рекомендуется пользоваться пинцетом, так как им часто ранят нежную кожу наружного слухового прохода, а при наличии здесь инородного тела проталкивают последнее глубже. После очистки наружного слухового прохода нужно осмотреть барабанную перепонку. Она выглядит как небольшой овал перламутрового цвета, на котором должны быть видны уже известные нам опознавательные пункты: короткий отросток в передневерхнем квадранте, выступающий в виде просяного зерна; идущая от него книзу, к середине барабанной перепонки, рукоятка молоточка, заканчивающаяся втяжением, - umbo (самая вдавленная часть барабанной перепонки); от umbo кпереди и книзу идет световой треугольник - так называемый световой конус (отблеск отраженного света от зеркальной поверхности перепонки); от короткого отростка идут две складки - одна вперед, другая назад, служащие границами между pars tensa и pars flaccida барабанной перепонки. Барабанная перепонка расположена по отношению к наружному слуховому проходу не перпендикулярно, а наклонно: у новорожденного она отклонена от горизонтальной плоскости на 10-20°, у взрослого - на 45-50°. В первые дни барабанная перепонка не имеет той зеркальности, которая появляется на 9-10-й день жизни. Но уже с этого времени можно различать световой треугольный конус. Последний образует с рукояткой молоточка тупой угол, открытый кпереди. Величина угла и форма светового конуса служат показателями положения барабанной перепонки, когда барабанная перепонка втягивается, угол этот уменьшается и световой конус изменяет свою форму. При появлении экссудата в барабанной полости перепонка выпячивается, теряет свою зеркальность и световой конус исчезает. Равным образом показателем положения барабанной перепонки служит также и степень выстояния короткого отростка: последний выдается тем сильнее, чем более втянута барабанная перепонка. При измененном слухе и целой барабанной перепонке необходимо убедиться в ее подвижности. Это достигается пневматической воронкой, которая отличается от обычной ушной воронки тем, что закрыта снаружи плоским стеклом, увеличивающим изображение, а сбоку находится отверстие, соединенное посредством резиновой трубки с резиновым баллоном. Сгущая и разрежая при помощи баллона воздух в наружном слуховом проходе, герметически закупоренном воронкой, можно наблюдать за движениями барабанной перепонки. При рубцовом изменении некоторых частей барабан-поп перепонки этим методом можно установить сращения между перепонкой и различными частями среднего уха.Итак, при отоскопии нужно соблюдать следующие правила:1) отоскопия должна производиться по возможности в сидячем положении больного (ребенок находится на руках у медицинской сестры); 2) если приходится осматривать детей в лежачем положении, помощник одной рукой фиксирует верхние конечности ребенка, другой - его голову, прижимая ее к подушке; 3) следует обеспечить наличие достаточно сильного источника света; 4) глаз исследователя и просвет наружного слухового прохода должны находиться на одной плоскости; 5) оси наружного слухового прохода и ушной воронки при отоскопии должны совпадать; 6) наружный слуховой проход должен быть тщательно очищен от серы, эпидермиса, гноя; 7) начинать исследование следует со здорового уха для сравнения его с заболевшим.

Литература:

 Альтман Я. А. Локализация звука. — Л.: Наука, 1972.

 Альтман Я. А. Глава 5. Пространственный слух // Слуховая система / ред. Я. А. Альтман. — Л.: Наука, 1990 (Основы современной физиологии). 

 Альтман Я. А., Таварткиладзе Г. А. Руководство по аудиологии. — М.: ДМК Пресс, 2003. .

 Асанов А. Ю., Демикова Н. С., Морозов С. А. Основы генетики и наследственные нарушения развития у детей / ред. А. Ю. Асанов. — М.: Издательский центр «Академия», 2003

Государственное Бюджетное Учреждение Высшего Профессионального Образования Первый Московский Государственный Медицинский Университет им. И.М. Сеченова Минздравсоцразвития РФ Кафедра Отоларингологии Реферат : Клиническая анатомия, методы исследования и физиология наружного и среднего уха. Выполнила: студентка 5 курса лечебного факультета Никонова П.Ю. Преподаватель: Старостина С.В. Москва, 2014