Anatomie a činnost ucha

Anatomie a činnost ucha

 

Sluchový orgán jsou veškeré struktury v organismu člověka, které nám umožňují slyšet a rozumět zevním akustickým podnětům. Anatomicky jej dělíme na periferní a centrální část.

A/ Periferní část:

1. zevní ucho : vede zvukové vlny k bubínku, přičemž má zřetelně směrový efekt. Zvukovod je namířen na stranu a trochu dozadu. Optimální poměr poslechu je však ze strany a trochu zepředu. Tato nevelká změna směru je způsobena patrně boltcem. Důležitost má též akustický stín hlavy, která stíní zvuky dopadající z opačného směru. Směrový efekt zevního ucha se však projevuje jen u vysokých tónů, kdežto hluboké tóny do 200 Hz vnímáme ze všech směrů ve stejné intenzitě. Směrového efektu zevního ucha využíváme, i když si to často ani neuvědomujeme. Chceme-li pozorně naslouchat nějakým zvukům, neposloucháme zpříma, ale nastavíme šikmo jedno nebo druhé ucho tak, aby i vysoké tóny bylo slyšet v optimální intensitě, abychom slyšeli plný obraz daného zvuku.

a) ušní boltec (auricula auris): je charakteristicky zprohýbaná ploténka elastické chrupavky, s výjimkou ušního lalůčku, která je pokryta z obou stran kůží, bohatě zásobenou krevními cévami.

b) zevní zvukovod (metus acusticus externus): se nálevkovitě zužuje z boltce. Je to asi 2 – 2,5 cm dlouhá, zahnutá trubice oválného průřezu. Skládá se ze zevního chrupavčitého oddílu a z vnitřního kostěného. Kůže chrupavčité části obsahuje tukové  a mazové žlázy, které produkují ušní maz (cerumen). Zevní zvukovod končí bubínkem, který tvoří hranici mezi zevním a středním uchem.

2. střední ucho : má činnost převodní a ochrannou. Převodní je uskutečněna vibracemi řetězu kůstek, jimiž se přenáší chvění bubínku na oválné okénko. Bubínek se chvěje v celku jako tuhý kužel. Sluchové kůstky konají malé pohyby kolem osy procházející tělem kovadlinky.Kloub mezi kovadlinkou a třmínkem dovoluje jen malý pohyb, takže při přenosu vibrací se chovají první dvě kůstky jako  jediný element. Třmínek se rozechvěje, pohyby třmínku v oválném okénku nejsou čistě pístové, mají i rotační složku s osou při dolním okraji okénka. Význam středního ucha je v tom, že působí jako akustický transformátor mezi vzduchem a tekutinou labyrintu, jež mají značně rozdílný vlnový odpor. Zvuková energie se sbírá z poměrně velké plochy bubínku a koncentruje se na malou plošku oválného okénka. Tím se na jednoduchém hydraulickém principu zvětší zvukový tlak (při menší výchylce) a zvuková energie přechází beze ztráty do tekutiny labyrintu. Proto také při poškození středního ucha nastává nedoslýchavost. Ochrannou funkci středního ucha vykonávají středoušní svaly, napínač bubínku a třmínkový sval. Přijde -li do sluchového orgánu nějaký silný zvuk, oba tyto svaly se okamžitě smrští (se zpožděním několika milisekund). Tím se zvětší napětí bubínku i oválného okénka a zatíží se přenos hlavně hlubokých tónů.

a) bubínek (membrana tympani): je velice tenká blanka, která má tvar plochého trychtýře. K ose zvukovodu je postavena šikmo. Její rozměr je okolo 55 mm ². Spojení s bubínkem jí zajišťují dva svaly: musculus stapendius a musculus tensor tympani nebol-li sval třmínkový. K bláně bubínku je pevně fixovaná středoušní kůstka kladívko. Za bubínkem se nachází dutina bubínková.

b) dutina bubínková (cavum tympani): je uložena ve spánkové kosti. Má tvar nepravidelného hranolu i objemu 0,75 – 1 cm³. Je vystlaná tenkou sliznicí a vyplněna vzduchem, který tam proniká sluchovou trubicí , která se nazývá  eustachova trubice (tuba auditiva). Ta spojuje dutinu bubínkovou s nosohltanem. Její délka je 3 – 3,5 cm. Je zúžená (toto zúžení se nazývá istmus), tím zhoršuje průchodnost mikrobů či virů do středoušní dutiny. Funkce eustachovy trubice je nesmírně důležitá pro lidský sluch. Zajišťuje správný středoušní tlak. Pokud by tato trubice nebyla nebo by byla dysfunkční, do vnitřního ucha by šel daleko větší tlak vzduchu a lidé by měli normální hladinu slyšení ne na 20 db, ale na 40 decibelech. U dutiny bubínkové rozlišujeme tři etáže (patra). Horní nadbubínková dutina (epitympanum atikus), ve které leží menší část sluchových kůstek. Zadní stěna atiku se otevírá do sklípkového systému. Střední etáž dutiny bubínkové (mezotympanum) leží v úrovni bubínku a jsou zde uloženy ostatní části řetězu kůstek. Vnitřní stěnu mezotympana tvoří prominence prvního závitu hlemýždě (tzv. promontorium). V jeho horní části je jamka oválného okénka, která představuje vstup do vnitřního ucha. V dolní části se nachází okénko okrouhlé, uzavřené jemnou membránou. Třetí etáž dutiny bubínkové (hypotympanus) leží pod úrovní dolního okraje bubínku a ústí v něm sluchová trubice.

c) sluchové kůstky (ossicula auditus) : jsou tři kůstky připevněny ke stěně dutiny bubínkové pevnými vazy. Kladívko (malleus) je srostlé pevně bubínkem a vykonává stejné pohyby jako bubínek. Tyto pohyby jsou velmi malé. Kovadlinka (incus) je druhou kůstkou. Třetí je třmínek (stapes), který je již součástí vnitřního ucha. Ploténka třmínku v oválném okénku promontoria (první závit hlemýždě) tvoří hranici mezi uchem středním a vnitřním.

d) sluchová trubice : spojuje střední ucho s nosohltanem. Jejím účelem je zajistit přiměřený tlak v dutině bubínkové, neboť jinak jsou kmity bubínku značně tlumeny a sluch se velmi zhorší. Za klidu je sluchová trubice uzavřena a otevírá se pohyby svalů při polknutí a zívnutí. Přitom se tlak v uchu a nosohltanu vyrovná. Člověk samovolně polyká asi každou minutu a tím je řádné provzdušnění středního ucha zajištěno. Při změnách barometrického tlaku (v letadle apod.) je třeba častěji polykat.

e) sklípkový systém (callulae mastoidae):  je součástí středního ucha. Je uložen v bradavkovém výběžku kosti spánkové. Bradavkový výčnělek (processus mastoideus) je hmatný za ušním boltcem. Jeho zevní plocha se nazývá planum mastoideum. Tvorba pneumatického systému začíná hned po narození a vlastně nekončí celý život.

 

3. vnitřní ucho: je uloženo v hloubce pyramidy kosti spánkové, v kosti skalní, která je velice pevná. Vzájemné anatomické a fyziologické vztahy struktur vnitřního ucha jsou tak komplikované, že jsou vcelku nazývány labyrintem. Kostní labyrint je vlastně pouzdro z tuhé kosti, který je ochrannou schránkou pro vlastní labyrint blanitý. Labyrint se dělí na předsíň (vestibulum), polokruhovité chodbičky (systém kanálků) a hlemýžď.

a) vestibulum  je vstupní část do labyrintu vnitřního ucha. Obsahuje spojení s uchem středním a současně tam ústí jak hlemýžď, tak i polokruhovité chodbičky. Ve vestibulu je tekutina (při rotaci hlavy či těla, např. na kolotoči aj., se roztočí  i tato tekutina a my tak máme informaci o tom, že rotujeme).

b) polokruhovité chodbičky ( canales semicirculares) leží ve třech navzájem kolmých rovinách. Dvě jsou vertikální (ve stoje) a jedna je horizontální ( v leže). Obsahují buňky regulující rovnováhu lidského těla.

c) hlemýžď (cochlea) : u člověka je složen ze 2,5 závitů (zakřivení). Horní závit je bazální a vnitřní spodní je apikální. Délka hlemýždě od base do vrcholu je asi 30 – 35 mm. Průřez hlemýždě ukazuje dva prostory okrajové a jeden centrální (ductus cochlearis). Okrajové prostory jsou vyplněny tekutinou (perilymfou), centrální ductus je také vyplněn tekutinou (endolymfou). Skladba obou tekutin je značně rozdílná, zvláště v obsahu iontů alkalických kovů sodíku a draslíku. Endolymfa je podobná svým obsahem nitrobuněčné tekutině, perilymfa je podobná svým složením mozkomíšnímu moku. Spodinu ductu tvoří membrána basilaris. Její šířka přibývá od base hlemýždě směrem k vrcholu. Na basilární membráně leží vlastní sluchový orgán (organum spirale, nebo-li Cortiho orgán) se třemi řadami zevních a jednou řadou vnitřních vláskových buněk (cortiho buněk), což znamená, že obsahuje cca 25 000 smyslových buněk. Řasinky smyslových buněk jsou  v jemném doteku s membrana tectoria. Činnost hlemýždě: v hlemýždi nastává přeměna mechanických vibrací v nervové vzruchy, které jsou pak vedeny do ústředního nervstva. Mimo to se v hlemýždi rozvrstvují tóny podle kmitočtu, provádí se tu frekvenční analýza zvukového podnětu. Jakým způsobem se analýza v hlemýždi provádí, o tom existují četné tzv. teorie slyšení. Těch je velké množství, z čehož je patrné, že dodnes nevíme do všech podrobností, jak hlemýžď pracuje, i když víme o jeho činnosti velmi mnoho.

  

B/ Centrální  část:

1. sluchový nerv (nervus vestibulocochlearis):  vzniká spojením všech dostředivých nervových vláken, která vycházejí od smyslových  buněk labyrintu.. Má část sluchovou a část rovnovážnou. Nerv po krátkém průběhu ve vnitřním zvukovodu vstupuje do kmene mozkového. Ve vnitřním zvukovodu má blízký vztah k nervu lícnímu.

2. kmen mozkový: obsahuje jádra, ve kterých se spojují a kříží nervová vlákna obou uší. Sluchová dráha dále pokračuje přes podkorová jádra mezimozku do sluchového centra v kůře mozkové (tzv. heschlova závitu), které je uloženo na spánkovém laloku dominantní hemisféry. Nejdůležitější struktury centrální sluchové dráhy jsou: kochleární jádra, horní olivární jádro, laterální jádro, zadní čtverhrbolí, vnitřní jádra mezimozku a sluchové korové centrum.

3. podkorové oblasti 

         

Nyní zde uvádím velice názorný obrázek, kde jsou vidět řady nervových vláken v hlemýždi:

Nyní se z anatomie přesuneme na popis, jak vlastně ucho funguje:

Ušní boltec má určitou úlohu při směrování a koncentrování zvukových vln do zvukovodu a to především ze předu a zezadu. Má vliv na směrové slyšení. Stíní zvuky přicházející zezadu. Ztráta nebo poškození boltce však nepůsobí poruchu sluchu. Zvukové vlny jsou dále  převedeny zevním zvukovodem  k bláně bubínku. Vzhledem ke svému trychtýřovému tvaru je zvukovod dobrým vodičem zvuků. Má také částečně ochrannou funkci, kterou mu umožňuje jednak jeho ohyb (je asi 2x zakřivený, přičemž každý člověk má toto zakřivení jiné) a pak přítomnost ušních chloupků a ušního mazu. Bubínek je blanka, která se nárazem zvukových vln rozkmitá. Energie akustická (ta je 20x větší, než akustický tlak vyvinutý potom na hlemýždě) se mění na energii mechanickou a ta rozkmitává bubínek. Rozkmitání bubínku umožňují jeho důležité vlastnosti, a to kompliance = poddajnost a impedance = tuhost. Kmity z bubínku jsou dále přenášeny řetězem sluchových kůstek k oválnému okénku. Podmínkou pro dokonalý přenos kmitů  blankou bubínku je jeho normální vnitřní struktura, elasticita, celistvost a stejný tlak vzduchu na obou jeho stranách. Díky poměru plochy bubínku a ploténky třmínku v poměru 1:20  a také vlivem pákového spojení kůstek dochází prakticky k bezdrátovému přenosu zvuku. Významnou účast na kvalitě přenosu zvuku převodním ústrojím  má také normální tvar a vzdušná náplň středního ucha a celého pneumatického systému, kterou zajišťuje sluchová (eustachova) trubice. Ta přivádí svojí aktivní činností vzduch do středoušní dutiny a odvádí možný výpotek.Má jednak fukci ventilační = vyrovnávání tlaku mezi dutinou bubínkovou a zevním prostředím a funkci ochranou = brání průniku mikrobů do středouší. Eustachova trubice je před vstupem do dutiny středoušní zúžena a při polknutí se otevře. Oba středoušní svaly mají funkci ochranou. Při nadměrných zvucích svým stahem zpevňují řetěz kůstek s bubínkem a tím zvýší odpor vůči pronikající akustické energii, která by mohla  poškodit  citlivé struktury vnitřního ucha. Dále mají funkci při směrovém slyšení : zdůrazňují vysokofrekvenční zvuky, dokáží koncentrovat pozornost na určitý zvuk a potlačit vjem vlastního hlasu. Kmity, které jsou přenášeny ploténkou třmínku do vestibula vnitřního ucha, uvedou do pohybu endolymfu (tekutina uvnitř hlemýždě bohatá na draslík a chudá na sodík. Perilymfa má obsah sodíku a draslíku obrácený). Každý kmit se šíří endolymfou jako ubíhající vlna od místa vzniku v základním závitu až po vrchol hlemýždě. Aby nedocházelo k následnému rušení mezi vlnami postupujícími a jinými, které se po dosažení vrcholu vracejí, musí být na druhé straně trubice vyrušeny (kompenzovány) výchylkami membrány kulatého okénka.Úkolem vnitřního ucha je provést rozlišení jednotlivých zvuků navzájem od sebe a současně přeměnit akustickou (tedy mechanickou) emergii zvuku v energii bioelektrickou (tělu vlastní), což nazýváme diferenciace a transformace zvukového signálu. Každé výšce zvuku odpovídá určité místo na basilární (krycí) membráně Cortiho orgánu ( v hlemýždi). Vysoké tóny dráždí smyslové buňky na basi hlemýždě v basálních závitech, kdežto hluboké tóny dráždí část u vrcholu hlemýždě. Zevní vláskové buňky (jsou jich tři linie, jsou do písmene V, značí se písmeny OHC, každá vlásková buňka má něco mezi 90-120 vlásky různé velikosti, jsou málo odolné, mají servomechanismus= posilovač= zachycený zvuk zesilují o asi 2 decibely a pak je teprve přenesou do vnitřních vláskových buněk) se zapojují do činnosti při slabých podnětech a hrubě rozlišují výšku tónu. Vnitřní vláskové buňky (je jich jenom jedna řada, jsou rovné, daleko odolnější a značí se písmeny IHC) zapojují svoji funkci při silnějších akustických podnětech.Dotyky mezi buněčnými brvami a tectoriální membránou zapojují do činnosti Cortiho buňky, jejímž výsledkem je změna energie akustické  v energii bioelektrickou = nervový vzruch.Této činnosti jsou schopné právě jenom sluchové buňky vnitřního ucha. V zajištění tohoto děje sehrává významnou úlohu skladba, množství a rychlost obměny nitroušních tekutin. Nervové bioelektrické impulsy jsou dále vedeny směrem k centru nejprve sluchovým nervem, pak sluchovou dráhou. Významnou částí sluchové dráhy jsou struktury prodloužené míchy, kde se kříží dráhy obou uší. Funkcí sluchové dráhy a podkorových center je především spojení se sluchovým centrem kůry mozkové. Součástí sluchové dráhy je šest neuronů (nervových buněk). První neuron je sluchový nerv již v hlemýždi, druhý neuron tvoří přední a zadní sluchové jádro, třetí neuron se nazývá coliculus a je v oblasti čtverhrbolí, pátý neuron je na vnitřním kolenovitém tělese a poslední šestý neuron je v centru Ešliho závitu. Ve sluchové kůře mozkové  dochází k uvědomění si akustického vjemu jako nejvyšší analýza zvukových signálů a syntéza zvukových podráždění v jednotný zvukový obraz. Mozková kůra je nezbytná pro rozumění řeči. Funkcí vnitřního ucha je správně rozlišit frekvence, časově je zpracovat a zapojit je na vlákna sluchového nervu.

 

Pokud se vám zdál tento popis příliš složitý, věřte, že proces slyšení složitý je. Pro lepší pochopení však nyní popíšu jenom velice stručně dráhu sluchu ještě jednou:

1. ušní boltec zachytí zvuk ve formě zvukové vlny

2.zevní zvukovod přivede tuto zvukovou vlnu k bubínku

3. bubínek je blanka, na které jsou srostlé tři kůstky (kladívko, třmínek a kovadlinka). Nárazem zvukové vlny se bubínek a s ním i kůstky rozkmitají. Tím došlo k bezdrátovému přenosu zvukové vlny do středního ucha.

4. kmity jsou ze středního ucha přeneseny do hlemýždě, ve kterém jsou tři řady vnějších a jedna řada vnitřních vláskových  buněk

5. vnější vláskové buňky jsou rozkmitány . Zvukové vlny jsou převedeny na nervové bioelektrické impulsy, které jsou dále odeslány do systému vnitřních vláskových buněk, kterých je však už jenom jedna řada. Důležité je si uvědomit, že každý decibel je zachycen jinými vláskovými buňkami . Vysoké tóny jsou zachyceny hned na začátku hlemýždě, kdežto nízké až u vrcholu hlemýždě (viz obrázek dole).

6. z vnitřních vláskových buněk jdou impulsy sluchovým nervem do dvou sluchových drah, které se vzájemně kříží v míše.

7. sluchové dráhy odvedou impulsy do kůry mozkové, kde je centrum sluchu a řeči.

Pokud je na této dráze cokoliv špatně, projeví se to poruchou či ztrátou sluchu, která může mít charakter dočasný nebo i trvalý. 

 

       

 

Doporučuji navštívit tyto webové stránky:

http://nemoc-pomoc.cz/?page_id=592

http://nemoc-pomoc.cz/?page_id=607

http://nemoc-pomoc.cz/?page_id=732

zdroje:
kniha: Lidské tělo (Z anglického originálu The Human Body), vydavatelství Gemini 1992
kniha: Lidské tělo  (Z anglického originálu The Joy of Knowledge), vydavatelství Albatros 1985
kniha: Anatomie 1 a 2,autor MUDr. Radomír Čihák,DrSc., vydavatelství Avicenum 1988
učebnice: Základy praktické audiologie a audiometrie ,Mojmír Lejska a kolektiv autorů

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *