3 курс / Топографическая анатомия и оперативная хирургия / Клиническая анатомия / Клиническая_анатомия,_физиология_и_методы_исследования_ЛОР_органов
.pdfпрактических навыков по методике обследования слухового анализатора.
Цель и задачи занятия
•Выявить исходный уровень знаний студентов по клинической анатомии слухового анализатора.
•Углубить теоретические представления студентов о физиологических основах звуковосприятия.
•Организовать практическое освоение студентами методик исследования слуха.
После изучений темы занятия студенты должны:
Знать
•Клиническую анатомию периферического и центрального отделов слухового анализатора.
•Основные физические и физиологические параметры звука.
Уметь
•Провести речевое исследование слуха.
•Провести камертональное исследование слуха.
•Составитьслуховойпаспорт.
•Проанализироватьтональнуюпороговуюаудиометрию.
•Сделатьзаключениеохарактереистепенисниженияслуха.
Иметь представление
•О физиологических процессах, лежащих в основе трансформации звуковых колебаний в процесс нервного возбуждения.
•О современных методиках исследования слуха: тональной, речевой, игровой, компьютерной, объективной аудиометрии, акустической рефлексометрии, регистрации слуховых вызванных потенциалов (СВП).
Список литературы
Основная
1.Пальчун В.Т., Магомедов М.М., Лучихин Л.Н. Оториноларингология.
-М., 2002. - С. 36-46, 335-360.
2.Богомильский М.Р., Чистякова В.Р. Детская оториноларингология.
-М., 2006.- С. 14-133.
Дополнительная
1.Гапанович В.Я., Александров В.М. Оториноларингологический атлас.
–Минск, 1989. - С. 8-31.
Информационныйблок
• Клиническая анатомия слухового анализатора
Особенностью органа слуха является:
а) наличие сложного звукопроводящего аппарата, обеспечивающего доставку звуковых волн к рецепторному аппарату внутреннего уха (занятие № 4);
160
б) наличие звуковоспринимающего аппарата, осуществляющего трансформацию звуковых колебаний в нервные импульсы, которые по нейронам слухового тракта достигают слуховых центров коры головного мозга.
Периферические рецепторы звуковоспринимающего аппарата (нейросенсорного) находятся в улитке, входящей вместе с вестибулярным аппаратом в состав внутреннего уха (лабиринта). Ушной лабиринт находится в пирамиде височной кости и состоит из наружного костного отдела и повторяющего его форму перепончатого отдела. Костный лабиринт заполнен жидкостью перилимфой, которая является видоизмененной спинномозговой жидкостью. Перепончатый лабиринт образует анатомически замкнутое пространство, заполненное эндолимфой, отличающейся от перилимфы по составу электролитов. Постоянство среды внутреннего уха обеспечивается гематолабиринтным барьером, проницаемость которого очень низкая, она во много раз меньше, чем в гематоэнцефалическом барьере.
Улитка занимает передненижнюю часть лабиринта (слуховая часть), её основание начинается в преддверии, составляющем среднюю часть внутреннего уха; задневерхняя часть лабиринта образована полукружными каналами. В преддверии и полукружных каналах находятся рецепторы вестибулярного анализатора.
Костная улитка состоит из спирально завитого канала, делающего 2,5 оборота вокруг центрального стержня (modiolus), являющегося осью улитки. Верхушка стержня не достигает купола улитки, заканчиваясь тонкой костной пластинкой, разделяющей второй и третий завитки.
Первый (основной) завиток улитки начинается в преддверии и вместе с ним образует медиальную стенку барабанной полости. Костный канал улитки слепо заканчивается у верхушки пирамиды.
От центрального стержня отходит костная спиральная пластинка, делающая вокруг стержня обороты, наподобие винтовой лестницы. Костная спиральная пластинка не достигает противоположной стенки улитки, её поперечник постепенно суживается от основания к верхушке улитки. В основании спиральной пластинки проходит канал, в котором помещается спиральный ганглий, содержащий, биполярные клетки, периферические отростки которых проникают к волосковым клеткам Кортиева органа. Центральные отростки (аксоны) биполярных клеток проходят через канал стержня и соединяются в слуховой нерв во внутреннем слуховом проходе.
Костная спиральная пластинка делит улитку на 2 этажа: нижний -
барабанную лестницу и верхний – лестницу преддверия.
161
Барабанная лестница сообщается с барабанной полостью через круглое окно (окно улитки), а лестница преддверия – через овальное окно (окно преддверия).
Перепончатая улитка (улитковый проток) находится в лестнице преддверия. Верхняя стенка улиткового протока образована преддверной (Рейснеровой) мембраной, которая отходит под углом 45º от спиральной пластинки и прикрепляется к костной стенке улитки. Боковая стенка улиткового протока выстлана спиральной связкой с расположенной на ней сосудистой полоской, играющей основную роль в продукции эндолимфы.
Нижняя стенка улиткового протока образована базилярной мембраной, которая является продолжением костной спиральной пластинки и прикрепляется к наружной стенке улитки. Базилярная мембрана полностью разъединяет барабанную и преддверную лестницы, которые сообщаются только у самой верхушки улитки. Обе лестницы заполнены перилимфой.
Базилярная мембрана состоит из эластических волокон, которые, начиная от основания к верхушке улитки, постепенно становятся длиннее и толще, а натяжение их ослабевает. В базиллярной мембране проходят периферические волокна от биполярных клеток спирального ганглия к чувствительным волосковым клеткам Кортиева органа.
•Спиральный (Кортиев) орган расположен на мембране.
Его составляют 3 типа клеток:
•наружные и внутренние столбовые клетки образуют кортиевы дуги, между которыми имеется пространство – кортиев
тоннель;
•нейроэпителиальные волосковые клетки, примыкающие к столбовым клеткам, соответственно делятся на внутренние, в количестве до 4000 и наружные, число которых составляет около 20000.
Каждая нейроэпителиальная клетка содержит до 100 волосков (стереоцилий);
•поддерживающие (опорные) клетки образованы цилиндрическим эпителием для внутренних волосковых клеток и собственным опорным аппаратом для наружных волосковых клеток: клеток Дейтерса, находящихся между наружными волосковыми клетками и периферических клеток Гензена и Клаудиуса.
Над поверхностью Кортиева органа нависает желатиноподобная покровная мембрана, которая отходит от края спиральной пластинки рядом с рейснеровой мембраной, латеральный её край не закреплён. Стереоцилии волосковых клеток проникают в покровную мембрану. При колебаниях базиллярной мембраны между ней и покровной мембраной возникают упругие силы, вызывающие натяжение и сгибание
162
волосков, что приводит к их раздражению и является пусковым моментом в трансформации звуковых колебаний в нервный импульс.
Иннервация внутреннего уха (улитки)
Волосковые клетки спирального органа имеют синаптические связи с периферическими отростками биполярных клеток спирального ганглия. Всего насчитывается до 30 000 биполярных ганглиозных клеток.
Центральные их отростки соединяются во внутреннем слуховом проходе в кохлеарный нерв, составляющий нижний корешок вести- було-кохлеарного нерва (VIII пара черепно-мозговых нервов). Волокна улиткового корешка заканчиваются в переднем (вентральном) и заднем (дорсальном) слуховых ядрах продолговатого мозга (IV желудочек). Таким образом, периферические и центральные отростки спирального ганглия составляют I нейрон слухового анализатора.
II нейрон начинается от слуховых ядер продолговатого мозга и после частичного перекрёста заканчивается в ядрах олив и трапециевидного тела.
III нейрон в составе латеральной петли достигает среднего мозга (нижних бугров четверохолмия) и медиального коленчатого тела, где начинается IV-ый нейрон.
IV нейрон после второго частичного перекрёста направляется в височную долю мозга и оканчивается в корковых слуховых центрах в области поперечных височных извилин (извилины Гешля). В корковом отделе распределение воспринимаемых тонов различной высоты соответствует проекции улитковой части слухового анализатора.
Кровоснабжение внутреннего уха
Кровоснабжение внутреннего уха осуществляется через внутреннюю слуховую артерию из вертебробазиллярной системы. Во внутреннем слуховом проходе лабиринтная артерия делится на преддверные и улитковые ветви.
Основную роль в питании кортиева органа играют сосудистая полоска и трофические клетки, которые путём ультрафильтрации плазмы крови обеспечивают насыщение эндолимфы кислородом и поддерживают её ионное равновесие (потенциал покоя). Таким образом, создаются условия для микроэлектрических процессов в спиральном органе.
Венозный отток из внутреннего уха идёт по венам водопровода улитки, водопровода преддверия и венам внутреннего слухового прохода. Вены внутреннего уха анастомозируют с венами мозговых оболочек. Вены капсулы лабиринта имеют связи с венами слизистой оболочки барабанной полости.
Сосудистому фактору принадлежит большое значение в возникновении нейросенсорной тугоухости. У больных с нейросенсорной тугоухостью периферического генеза часто имеется одновременно
163
нарушение церебральной гемодинамики, особенно в вертебробазиллярной системе.
•Физиология звуковоспринимающего аппарата
Адекватным раздражителем для органа слуха является звук. Следует различать два понятия о звуке: физическое и физиологическое. Как объективное физическое явление звук-это механические колебания упругой среды, распространяющиеся в виде волн в воздухе, жидкости и твердых телах.
Основными физическими характеристиками звуковых колебаний является:
•длина;
•частота;
•амплитуда.
Длина волны определяется расстоянием между одинаковыми фазами, т. е. участками сгущения или разряжения колеблющихся частиц. Время, в течение которого колебание начинает повторяться, т. е. совершается одно колебание, называется периодом колебаний.
Частота звука измеряется числом колебаний (сжатий и разрежений) в единицу времени. Единица измерения частоты звука – герц (Гц). 1 Гц – 1 колебаний сек. Диапазон звуковых частот условно делится на:
•низкие (ниже 500 Гц),
•средние (от 500 до 3000 Гц),
•высокие (свыше 3000 Гц).
Чем больше частота колебаний, тем меньше длина звуковой волны.
Амплитуда – размах колебаний, т.е. наибольшее отклонение колеблющегося тела от среднего положения (положение равновесия). От скорости амплитуды и массы источника звука зависит интенсивность (сила) звука. Физически сила звука может выражаться в единицах звукового давления на площадь в см2 (м2) или единицах энергии, переносимой звуковой волной к единице поверхности в течение 1 сек.
Под физиологическим представлением о звуке понимают такие колебательные движения, которые вызывают субъективное ощущение звука.
К основным свойствам звукового анализатора относится его способность различать звуки по их:
•высоте
•громкости
•тембру.
164
Физиологические свойства – ощущение высоты и громкости определяются физическими величинами: частотой и интенсивностью (силой) звука. Ухо человека способно воспринимать звуки с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц. У детей верхняя граница слуха достигает 22000 Гц, у пожилых - снижается до 15000 Гц. Колебания ниже 16 Гц относятся к инфразвукам.
Колебания с частотой выше 20000 Гц называются ультразвуками и также не воспринимаются как слуховые ощущения: инфразвуки и ультразвуки не слышимы ухом человека, однако восприятие их может определяться в специальных исследованиях. Наибольшей чувствительностью (наиболее низкими порогами) ухо обладает к звукам в зоне 1000-4000 Гц. Это речевые частоты, имеющие значения для восприятия голоса человека.
Наибольшая острота слуха наблюдается в возрасте 15-20 лет, затем она закономерно падает. Зона максимальной чувствительности до 40-летнего возраста находится в области 3000 Гц, в возрасте 40-60 лет - в области 2000 Гц, а старше 60 лет - в области 1000 Гц.
Для восприятия слышимых частот требуется достаточная интенсивность (сила) звука.
Физиологическая, субъективная, оценка интенсивности звука (слуховые ощущения) определяется как громкость.
Так как чувствительность к звукам низких и высоких частот колеблется в широких границах, о громкости звука можно говорить только по отношению к конкретной высоте. Два равных по силе, но разных по частоте звука не являются одинаковыми по громкости.
Соотношения между силой звука (раздражитель) и громкостью (ощущением) подчиняются закону Weber-Fechner касающемуся всех видов раздражителей: ощущение при воздействии раздражителя возрастает в арифметической прогрессии, а величина раздражи-
теля – в геометрической.
Таким образом, между восприятием интенсивности звука в виде громкости и акустическим давлением (абсолютной интенсивностью звука) имеется логарифмическая зависимость.
Поэтому измерение интенсивности звука производится не в абсолютных, а в относительных единицах по отношению к нулевому уровню (эталону). За нулевой уровень интенсивности принимается наи-
меньшая воспринимаемая человеком интенсивность (10-9эрг/см2 или
10 -16 вт/см2).
Величина в 10 раз больше минимальной интенсивности называется Бэл.
Бэл – это десятичный логарифм отношения интенсивности данного звука к его пороговому (нулевому) уровню.
165
Все природные звуки, кроме основного тона, содержат ряд обертонов, или гармоник, придающих им определенную окраску-тембр.
Непериодические звуковые колебания, быстро меняющиеся во времени и непостоянные в силе и частоте, называются шумами. Практически для измерения интенсивности звука (громкости) используется единица измерения децибел (дБ), (0,1 бела). Прибавка звука на 1 дБ дает возможность отличить по громкости один звук от другого.
Весь диапазон слухового восприятия лежит в пределах от 0 до 130 дБ.
Порог слухового ощущения – минимальная интенсивность
звуковых колебаний, способная вызвать ощущение звука. Шепот по интенсивности равен 20-30 дБ; тихая речь-30-40 дБ; громкий го-
лос-60-70 дБ; крик -80-90 дБ; звук реактивного двигателя -120- 130 дБ.
Звуки, соответствующие по интенсивности человеческой речи (до 70 дБ) воспринимаются как обычный звуковой (слуховой) образ. Звуки и шумы свыше 70 дБ вызывают неприятные ощущения, а свыше 130 дБ обладают травмирующим действием и ощущаются как боль. Все звуки, лежащие между порогами слуховых ощущений и порогами боли составляют звуковое поле. Звуковое поле охватывает все слышимые звуки.
Человеческая речь занимает относительно небольшой участок в звуковом поле. Наиболее важными для речи частотами являются звуки 350-400 гц при интенсивности 40-60 дБ.
Дифференциальный порог силы звука (дп) – это способность различать прибавку звука по силе. В диапазоне речевых частот дп является минимальным (в среднем 0,8 дБ).
Дифференциальный порог частоты звука – отношение ощу-
щаемого прироста в частоте к первоначальной частоте звука. Эти пороги наименьшие в зоне частот 500-5000 гц, например, изменение частоты звука на 3 гц при тоне 1000 гц уже различается как другая высота. При тоне 4000 гц требуется прирост 12 гц.
Способность к анализу сложных звуков
Природные звуки, кроме основного тона, содержат близкие к основному тону частоты – гармоники (обертоны). Обертоны вместе с основным тоном определяют тембр. Наибольшим количеством обертонов обладает голос человека.
Способность узнавать высоту любого звука (музыкального тона) и входящие в него частоты и их соотношение называется абсолют-
ным слухом. Звуковая память лежит в основе музыкального слуха.
Адаптация - физиологическое приспособление органа слуха к силе звукового раздражителя. Эта функция выражается в том, что под
166
влиянием сильных звуков чувствительность уха снижается, а в тишине - обостряется.
Функцию адаптации на уровне среднего уха обеспечивает мышца, натягивающая барабанную перепонку, и мышца стремени. При воздействии очень сильных звуков обе мышцы сокращаются, предохраняя внутреннее ухо. Напротив, восприятие слабых звуков облегчается, благодаря расслаблению мышцы, натягивающей барабанную перепонку при одновременном сокращении стременной мышцы. В адаптации участвуют и центральные звенья звукового анализатора. При более длительном физиологическом напряжении наступает истощение функционального напряжения (Ухтомский), наступает утомление. Таким образом, адаптация обусловлена действием раздражителя, а утомление – это падение деятельности, вызванное предшествующей его работой. Для восстановления исходных порогов при утомлении требуется гораздо больше времени, чем при адаптации.
Более утомляющими свойствами обладают высокочастотные звуки и шумы. При этом наиболее выраженное падение слуховой чувствительности отмечается на частоте 4000гц. При частых и длительных воздействиях интенсивных звуков развиваются стойкие нарушения слуховой функции. Для разных частот существуют предельно допустимые уровни интенсивности и длительности пребывания в условиях звуковых нагрузок.
Маскировка – это заглушение одного звука другим посторонним шумом. Наиболее сильный эффект отмечается на звуки, близкие по частоте к маскирующему тону. Маскировка применяется при исследовании слуха, когда маскирующий тон подают на неисследуемое ухо с целью его заглушения. Низкие тоны обладают способностью маскировать более высокие тоны.
Ототопика - способность определять по слуху местонахождение источника звука. Ототопика возможна лишь при бинауральном слухе. При локализации низких звуков имеет значение опережение во времени поступления звука в ухо, расположенное ближе к источнику звука (при расстоянии между ушами примерно 21 см человек способен различать минимальную разницу во времени 0,063 м/с). При определении источника высоких звуков, основное значение имеет разница в силе звука. Ухо, расположенное ближе к источнику звука, воспринимает его более громким, т.к. второе ухо при этом экранировано головой, т.е. находится в звуковой тени.
• Физиологические основы звуковосприятия Звуковосприятие – сложный нейрофизиологический процесс
трансформации энергии звуковых колебаний в нервный импульс, его проведение до корковых центров, где происходит высший анализ звуковых раздражений и синтез в слитный звуковой образ.
167
Для объяснения происходящих во внутреннем ухе процессов рецепции звуков в качестве основополагающих рассматриваются тео-
рии пространственного расположения, согласно которому любо-
му тону соответствует определенный участок на основной мембране улитки.
Согласно резонансной теории Г. Гельмгольца (1863) высоко-
частотные звуки вызывают резонансные колебания более коротких и сильнее натянутых волокон базилярной мембраны; более длинные и менее натянутые волокна среднего отдела и верхушки улитки избирательно резонируют на звуки средних и низких частот.
Таким образом, в улитке происходит первичный анализ звуков, вследствие разложения сложных звуков на простые тоны. Теория Г.Гельмгольца впервые разъяснила способность уха дифференциро-
вать звук по высоте, силе и тембру.
Теория пространственной локализации звуковых частот вдоль базилярной мембраны получила развитие в гидродинамической теории Г. Бекеши (1960). По этой теории при смещении подножной пластинки стремени образуется «бегущая волна», гребню этой волны соответствует наибольший прогиб базиллярной мембраны. Звуковые волны высокой частоты распространяются на короткое расстояние и вызывают колебания мембраны в области основного завитка улитки. Низкие звуки достигают верхушки улитки, где и вызывают максимальный прогиб базилярной мембраны.
Свойство базилярной мембраны избирательно реагировать на звуки разной высоты зависит как от механических свойств – упругости, резонанса, - так и от различной чувствительности волосковых клеток к звукам определённых частот. Это свойство находит подтверждение в физиологических концепциях Н.Е. Введенского, А.А. Ухтомского о соответствии ритма возбуждения ритму раздражения и физиологической лабильности («физиологического резонанса») рецепторных клеток.
Преобразование звуковых стимулов в нервный импульс (трансдукция) обусловлено электрофизиологическими и биохимическими процессами. Различное содержания ионов К и Na в жидкостях лабиринта (в эндолимфе К > в 30 раз, а Na < в 10 раз) имеет существенное значение в формировании постоянных и переменных электропо-
тенциалов (биопотенциалов).
Звуковой стимул вызывает смещение базилярной и покровной мембран относительно друг друга, что приводит к сгибанию волосков рецепторных клеток, контактирующих с покровной мембраной. Деформация волосков вызывает изменения ионного равновесия плазматической мембраны, покрывающей волоски.
168
Под влиянием изменения натяжения волосков рецепторных клеток освобождается электрическая энергия. Биоэлектрические потенциалы (биотоки) являются раздражителями окончаний веточек кохлеарного нерва, оплетающих волосковые клетки.
В результате деполяризации волосков возникает биоэлектрическая реакция (биотоки улитки). Возникшие биотоки полностью соответствуют по амплитуде и частоте звуковой волне и поэтому названы
микрофонными токами улитки (Цивер и Брей – 1930, Дэвис – 1950). В улитке регистрируются переменные и постоянные потенциалы.
Микрофонные потенциалы волосковых клеток спирального органа и потенциалы действия улитковой части слухового нерва относятся к переменным потенциалам, т.к. они регистрируются только в ответ на акустическую стимуляцию.
Постоянные потенциалы отражают заряженность, т.е. степень поляризации (гипотеза батареи) отдельных структур внутреннего уха в состоянии покоя, без звукового воздействия. К ним относятся рецепторные внутриклеточные и эндолимфатические потенциалы. Эндокохлеарный потенциал поддерживается химическими процессами в сосудистой полоске.
Рецепторный потенциал волосковых клеток обеспечивает высвобождение медиатора (ацетилхолина), осуществляющего синаптическую передачу возбуждения на волокна слухового нерва (базальном полюсе).
По теории П.П. Лазарева процесс нервного возбуждения возникает в результате химических реакций с образованием свободных ионов (K и Ca), которые вызывают процесс нервного возбуждения. Определенную роль в физиологии внутреннего уха играет эндокринная регуляция. Эндокринные клетки (апудоциты) продуцируют биогенные амины (серотонин, мелатонин), и пептидные гормоны (адреналин, норадреналин). Эти вещества участвуют в регуляции водно-электролитного баланса эндо - и перилимфы и в реализации кохлео-вестибулярной рецепции (И.Б. Солдатов).
Методы исследования слухового анализатора
1.Исследование восприятия шепотной и разговорной речи.
2.Исследование камертонами.
3.Аудиметрия-исследование слуха с помощью специальной электроакустическойаппаратуры.
►Психоакустические (субъективные) методы:
тональнаяпороговая,
надпороговая,
169