Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
Поскольку для системы рычагов среднего уха справедливо выражение
W* = WH. (2)
где Рб и Рс — соответственно звуковые давления у барабанной перепонки и стремечка, а амплитуда скорости движения у барабанной перепонки относится к амплитуде скорости движения у стремечка как
w.
2.
w„
(3)
к
I
Рис. 66. Схематическое изображение механизма передачи колебаний системой среднего уха.
Обозначения см. в тексте.
с учетом соотношений (2) и (3) отношение импеданса на уровне стремечка, Za, к импедансу на уровне барабанной перепонки, Z6, выражается через параметры структур среднего уха как
-рс z6 ~ Р6 We- sa\ij ' (4)
Подставляя экспериментально найденные значения ljln=1.3 и S6/Sa—n, получим ZJZ6=29.
Таким образом, входное сопротивление улитки уменьшается в 29 раз, и вследствие этого улучшаются условия передачи энергии акустических сигналов во внутреннее ухо.
Как видно из вышеприведенных формул, согласование импедансов осуществляется в основном за счет существенного различия площадей барабанной перепонки и мембраны овального окна. В принципе без значительной потери слуха система косточек может быть заменена одной косточкой, соединяющей обе мембраны. Именно такой случай имеет место в слуховой системе низших позвоночных, например у птиц, лягушек, у многих видов рептилий (Tumarkin,
1968).
Замену системы слуховых косточек одной косточкой-протезом (колюмеллой) или присоединение барабанной перепонки к головке стремечка выполняют и у человека, в случаях если вследствие ото-склеротических изменений другие способы лечения оказываются неэффективными. Такая замена в особо удачных случаях может привести к практически полному восстановлению слуха. Наряду с вышесказанным надо иметь в виду еще одну важную функцию, которую выполняют слуховые косточки, — защиту внутреннего уха от сильных сигналов. Это осуществляется за счет действия двух мыши (m. tensor tympani и т. stapedius), одна из которых соединена с рукояткой молоточка, другая — со стремечком. Сокращение этих мыши под действием сильных сигналов приводит к уменьшению амплитуды колебания барабанной перепонки и слуховых косточек и, следовательно, к уменьшению коэффициента передачи системы среднего уха, Пороговый уровень звукового давления входного тонального сигнала, при котором наблюдается рефлекторное сокращение мыши среднего уха человека, составляет около 80 дБ при частотах сигнало! от 250 до 4000 Гц (McRobert et al., 1968; Peterson, Liden, 1972)
Скрытый период рефлекса в ответ на импульсный сигнал сильно зависит от интенсивности входного сигнала и у человека лежит в пределах от 150 мс при пороговых уровнях до 25—35 мс при больших интенсивностях (Mailer, 1974).
С учетом этих данных можно считать, что до уровней входных сигналов порядка 80 дБ систему среднего уха можно рассматривать как линейную. Было также показано (Bekesy, 1960), что только при малых и средних уровнях сигналов стремечко совершает движения, близкие к движению поршня.
При больших уровнях звукового давления входного сигнала вблизи порога ощущения и выше движение стремечка становится вращательным относительно оси, проходящей через основание арки стремечка. Так что объемное смещение стремечка ограничивается, и этим предотвращается поражение структур внутреннего уха.
Теоретически возможна (и практика тимпанопластики это многократно подтвердила) передача колебаний структурам внутреннего уха и без слуховых косточек. Однако в этом случае необходимо или акустически изолировать одно из окон (овальное или круглое) путем установки соответствующей перегородки в барабанной полости (образования «малой барабанной полости»), или сделать площадь одного из окон существенно меньше площади другого. Последний случай возникает, когда вследствие некоторых заболеваний основание стремечка полностью срастается со стенками овального окна и перестает быть подвижным (анкилоз стремени). Одним из способов улучшения слуха в этом случае является перфорация (фенестрация) подножной пластинки стремечка — создание в ней очень маленького отверстия (иногда — на периферии подножной пластины или даже в горизонтальном канале вестибулярного лабиринта).
Коэффициент трансформации импеданса может оказаться настолько высоким, что в некоторых уникальных случаях при хирургическом удалении косточек и фенестрации стремечка слуховая чувствительность не только восстанавливается полностью, но и окапывается выше нормы (Kobrak, 1958).
Характеризуя современное состояние исследований системы среднего уха, можно отметить, что принцип действия, основные соотношения параметров, имеющие место в системе среднего уха, в первом приближении известны. В то же время пока отсутствует достаточно полная модель процессов, происходящих на этом уровне, несмотря на значительные усилия, предпринятые в этом направлении (Mailer, 1961, 1963; Zwislocki, 1961).
