Мочка уха состоит в основном из жировой и соединительной ткани, что придает ей мягкость и эластичность. В отличие от хрящевой части ушной раковины, мочка не имеет крепкой структурной основы, что позволяет ей изменять форму и быть подвижной.
Кроме того, в мочке уха расположено множество кровеносных сосудов и нервных окончаний, что делает её чувствительной к прикосновениям. Хотя мочка уха часто не воспринимается как важная часть тела, она играет роль в терморегуляции и имеет косметическое значение.
Какова роль ушных мочков у человека?
Ушные мочки, являющиеся своеобразными «добавками» к ушной раковине, присутствуют лишь у некоторых приматов и у людей. Какова же их функция? — задается вопросом американский журнал «Popular Science».
Звуки окружающего мира фиксируются ушной раковиной и передаются барабанной перепонке — тонкой мембране внутреннего уха. Вибрации этой перепонки активируют мелкие слуховые косточки, находящиеся в среднем ухе, и звуковые сигналы попадают в изогнутое пространство слуховой улитки, откуда нервные окончания передают ощущения в мозг.
У млекопитающих звуковая передача осуществляется через сложную систему из трех компонентов, тогда как у рептилий и птиц присутствует лишь один звуковой проводник. Наружные ушные раковины, состоящие из хрящей и кожи, помогают млекопитающим лучше определить направление звука и его источник.
Профессор анатомии Марк Колман из Медицинского института при Университете Багамских островов, изучивший слуховые системы приматов и млекопитающих в целом, отмечает, что различные группы млекопитающих адаптировали свои уши для восприятия различных звуковых частот. Например, кенгуровые крысы обладают крупной системой косточек в среднем ухе, что позволяет им ощущать низкие частоты. Эта особенность помогает им улавливать шорохи, издаваемые их главными врагами — змеями. Уши человека схожи с ушами шимпанзе, однако шимпанзе лучше улавливают как высокие, так и низкие частоты, тогда как человеческий слух наиболее чувствителен к средним частотам, находящимся в диапазоне от 1000 до 4000 Гц.
Сложная структура ушной раковины у человека возникла для улучшения способности определять направление источников звука. Эволюционный биолог Анна Леметр объясняет, что наземные животные, живущие в схожих условиях, развили похожие анатомические особенности ушей через конвергентную эволюцию. Подземные виды, такие как кроты, слепыши и цокоры, также обладают схожими устройствами среднего уха, независимо от близости к друг другу.
Структура уха
Как бы художник ни интерпретировал свою работу, включая стилизованные рисовки, важно точно отображать главные элементы ушей. К ним относятся:
- завиток — верхняя часть уха, закрученная к низу и слегка сужающаяся;
- противозавиток — заметно выступающий участок внутри раковины, находящийся прямо над углублением;
- чаша раковины — углубление в ухе, ведущее к внутреннему уху;
- мочка — нижняя часть уха, состоящая из мягких тканей и имеющая округлую форму;
- козелок — хрящ, выступающий на противоположной стороне завитка, напоминающий малый выступ.
Это основные выступы на ухе, однако также существуют впадины на ушной раковине, включая значительное углубление, ведущее к внутреннему уху. В этих областях важно правильно подбирать тени для создания объема.
Факторы, влияющие на форму уха
Форма уха зависит от внешнего вида его составных частей, и в художественной графике часто можно заметить различия между завитком и мочкой. Вот основные разновидности:
Изменения в форме завитка. У различных фантастических существ форма завитка может быть вытянутой. Например, у эльфов он поднимается вверх и сужается к концу, в то время как у полукровок сужение менее выражено.
Форма завитка может также изменяться: у некоторых волшебных существ он может изгибаться в сторону или закручиваться.
Такое разнообразие часто встречается в видеоиграх, манге или комиксах.
Изменения в форме мочки. Внешний вид уха может варьироваться В зависимости от размера мочки. Это изменение вполне реально: у многих пожилых людей кожа в этой области обвисает и вытягивается вниз. Подобные изменения также происходят у людей, использующих большие тоннели в ушах — мочка деформируется и растягивается со временем.
Среднее ухо (auris media)
- барабанная перепонка;
- барабанная полость с цепочкой слуховых косточек (тимпанальный отдел);
- слуховая труба (туботимпанальный отдел);
- сосцевидный отросток (мастоидальный отдел).
Барабанная перепонка имеет овальную форму и толщину 0,1 мм с размерами 9х11 мм. Она состоит из трех слоев: кожного, волокнистого и слизистого. Кожный слой— это продолжение кожи наружного слухового прохода. Волокнистый слой включает коллагеновые волокна, расположенные радиально и по кругу. Радиальные волокна тянутся от центральной точки перепонки — ее пупка.
Волокна расширяются от пупка барабанной перепонки к её краям, создавая подобие спиц колеса. На периферии они переходят в волокнисто-хрящевое кольцо, удерживающее оболочку на костной основе. Радиально расположенные пучки волокон прочно соединяются с рукояткой молоточка, переходя в её надкостницу.
Рукоятка молоточка создает выпуклость на перепонке, завершающуюся воронкообразным углублением — пупком. От контуров молоточка отходят вверх складки барабанной перепонки, которые разделяют ту часть, которая лишена волокнистого слоя, от натянутой части, прикрепленной к волокнисто-хрящевому кольцу. Остальные 2/3 упомянутой перепонки представляют собой плотную колеблющуюся поверхность, образующую натянутую часть, соединённую с волокнисто-хрящевым кольцом. Слизистый слой — это продолжение слизистой оболочки среднего уха.
Линии, проведенные от контуров рукоятки молоточка и перпендикулярно к ней, делят барабанную перепонку на квадранты: передневерхний, передненижний, задненижний и задневерхний.
Барабанная перепонка является боковой стенкой барабанной полости. Медиальная стенка формируется латеральной стенкой костного лабиринта, на которой находится выпуклость основного завитка улитки — промонториум. На медиальной стенке располагаются два лабиринтных окна: овальное (преддверное окно) и круглое (окно улитки), которым закрывает вторичная мембрана, представляющая собой эластическую соединительнотканную оболочку.
Барабанная полость — это воздушное пространство между наружным и внутренним ухом, в котором выделяются:
- верхний отдел — надбарабанное пространство, или аттик (эпитимпанум);
- средний отдел (мезотимпанум);
- нижний отдел — подбарабанное пространство (гипотимпанум).
В барабанной полости находятся три слуховые косточки:
- молоточек, частично соединённый с барабанной перепонкой;
- наковальня, соединяющая тело с головкой молоточка, а длинный отросток — с головкой стремени;
- стремя, закрывающее овальное окно (окно преддверия) при помощи циркулярной связки.
Эти слуховые косточки образуют цепь, связывающую барабанную перепонку с внутренним ухом.
В среднем ухе функционирует мышечный аппарат, который защищает внутреннее ухо от звуков высокой интенсивности. Мышцы сокращаются рефлексивно. Минимальная интенсивность звука, вызывающая сокращение мышцы, отвечающей за стременную мышцу или натягивание барабанной перепонки, составляет 92 дБ над порогом слуха, независимо от частоты. Мышца, отвечающая за натяжение барабанной перепонки, расположена в верхней части слуховой трубы, а её сухожилие прикрепляется к рукоятке молоточка. Стременная мышца находится на задней стенке барабанной полости, её сухожилие прикреплено к задней части стремени. Сокращение мышц в барабанной полости уменьшает колебания слуховых косточек и натягивает барабанную перепонку; в результате звуковое восприятие ослабевает на 15-20 дБ.
Слуховая труба состоит из хрящевой (2/3 длины) и костной (1/3 длины) частей. Костная область в сочетании с мышцей, натягивающей барабанную перепонку, формирует мышечно-трубный канал височной кости. Воронкообразное глоточное устье хрящевой части трубы расположено в носоглотке.
Костная часть трубы открыта в барабанную полость и постоянно на виду. С помощью слуховой трубы выравнивается давление между воздушными пространствами среднего уха и носоглотки.
Структура и функции уха
Увеличение давления в барабанной полости компенсируется пассивно через слуховую трубу, в то время как снижение давления требует активного вмешательства. Открытие трубы осуществляется за счет сокращения мышц, которые натягивают и поднимают мягкое небо. Этот процесс отчасти контролируется сознательно. Рефлексы, такие как зевание, чихание и глотание, сопровождаются открытием глоточного устья и выполняются в автономном режиме, не завися от воли. Когда слуховая труба работает правильно, то прослушивание собственного голоса и другие звуковые явления, возникающие в этой области, становятся невозможными. Кроме того, слуховая труба играет роль дренажа для среднего уха при наличии патологий и после оперативных вмешательств на ушах.
Сосцевидный отросток, представляющий собой пневматическую систему височной кости, состоит из множества взаимосвязанных воздухоносных полостей, самой крупной из которых является антрум. У различных людей степень пневматизации этой системы может значительно варьироваться. При сильное развитии пневматической системы возможно ее распространение на чешую височной кости, затылок или основание скуловой дуги. В случае слабой пневматизации сосцевидный отросток может выглядеть как плотная костная структура с небольшими пневматическими клетками вокруг небольшого антрума. Эти пневматические клетки играют важную роль в термической и акустической защите как среднего, так и внутреннего уха. Полное развитие пневматизации сосцевидного отростка наблюдается в период с 6 до 12 лет.
Внутреннее ухо (auris interna)
Внутреннее ухо расположено в височной кости и представлено лабиринтом, который можно условно разделить на функциональные рецепторные аппараты:
- преддверный орган — включает преддверие и полукружные каналы;
- периферическая часть слухового органа — улитковый аппарат.
С анатомической точки зрения различают костный и перепончатый лабиринт. Костный лабиринт представляет собой прочную костную оболочку, которая продолжает процесс перестройки на протяжении всей жизни. В улитке костная структура представлена веретеном и спиральным каналом, которые окружают веретено на 2,5 раза.
От веретена отходит костная спиральная пластинка, которая вместе с основной мембраной спирального улиткового хода делит пространство на лестницу преддверия, соединенную с овальным окном, и на барабанную лестницу, закрытую вторичной мембраной круглого окна. Обе лестницы, барабанная и преддверная, заполнены жидкостью, называемой перилимфой, и на верхушке улитки они соединяются через геликотрему.
Перепончатая часть улитки представляет собой спиральный улитковый ход, имеющий треугольное сечение, образованное основным мембраной снизу и мембраной Рейсснера сверху. Улитковый ход, находящийся между лестницами преддверия и барабанной, называется средней лестницей и заполнен эндолимфой. Он закрыт с обеих сторон слепыми концами: вверху находится геликотрима, а внизу — преддверный конец.
На основной мембране располагается спиральный орган улитки, известный как орган Корти, содержащий волосковые рецепторные клетки и опорные клетки. Реснички чувствительных клеток проникают в сетчатую оболочку, покрывающую спиральный орган.
К рецепторным клеткам органа Корти подходят волокна ганглиозных клеток, отростки которых формируют слуховой нерв, достигающий улитковых ядер ствола мозга. Волосковые рецепторные клетки разделяются на внутренние и наружные.
Внутренние клетки расположены в один ряд; каждая из них соединена с афферентным волокном, которое передает стимулы к слуховым центрам мозга. Эти волокна составляют 95% всех афферентных волокон слухового нерва. Наружные волосковые клетки располагаются в виде трех рядов, причем группа этих клеток сигнализирует одно единственное волокно. Афферентные волокна от наружных волосковых клеток составляют всего лишь 5% волокон слухового нерва. Сокращение наружных клеток вызывает отоакустическую эмиссию — звуковые сигналы, исходящие из внутреннего уха, часто после звуковой стимуляции.
Строение наружного уха. Наружный слуховой проход
Внешний слуховой проход — это сложная структура, состоящая из костной и хрящевой частей, простирающейся от ушной раковины до барабанной перепонки. Длина наружного слухового прохода составляет примерно 2,5 см, при этом одна треть состоит из хряща, а две трети — из кости.
Медиальная часть канала формирует ямку, известную как барабанная выемка, в которой располагается барабанное кольцо перепонки.
Передняя стенка костной части канала образует заднюю стенку суставной ямки височно-нижнечелюстного сустава.
Формирование наружного слухового прохода начинается на девятой неделе внутриутробного развития и осуществляется из первой жаберной бороздки. Он достигает взрослой морфологии примерно к девятилетнему возрасту.
У новорожденных наружный слуховой проход представляет собой короткий и относительно прямой канал с барабанной перепонкой, расположенной почти горизонтально. По мере роста канала он удлиняется и становится более извивающимся для защиты барабанной перепонки, а сама перепонка принимает наклонную переднемедиальную ориентацию, при этом ее задняя часть оказывается расположенной латеральнее передней.
Кожа, покрывающая хрящевую часть, толще, чем в костной, и включает придаточные структуры, такие как волосы, сальные железы и особые апокринные потовые железы, известные как церуминозные.
Переход от участков кожи с волосами к областям без них в наружном слуховом проходе служит удобным ориентиром для хирургов, показывающим границу между хрящевой и костной частями. Кожа в костной области более тонкая и плотно прилегает к стенкам канала.
В процессе хирургического вмешательства на наружном слуховом проходе можно отчетливо выделить две линии швов:
- Тимпано-чешуйчатый шов, который расположен вдоль передне-верхней части канала.
- Тимпано-сосцевидный шов, находящийся позади передне-верхнего канала.
Кожа прочно прикрепляется к этим швам, что вызывает трудности при ее поднятии из-за наличия волокнистой ткани.
Существуют два естественных дефекта наружного слухового прохода, которые могут способствовать распространению инфекции или новообразований из внутренней части канала.
Щели Санторини — это дефекты хрящевой части, возникающие из-за естественных расслоений в хрящевой ткани переднего слухового прохода. Эти разрывы позволяют опухолевым и инфекционным процессам проникать в расположенную спереди околоушную железу.
Отверстие Хушке — это сужение, расположенное спереди, возникающее из-за неполной оссификации барабанного кольца. Оно также может способствовать распространению инфекций или новообразований, а также стать причиной спонтанной сиалореи.
Этот костный дефект может также привести к неконтролируемому проникновению в наружный слуховой проход, перфорации барабанной перепонки и даже к повреждениям костной ткани во время артроскопии височно-нижнечелюстного сустава.
Иннервация наружного слухового прохода
Анатомия наружного уха определяет и особенности его иннервации. Множество черепно-мозговых нервов обеспечивают чувствительную иннервацию наружного слухового прохода, что может объяснять возникновение болей в этой области.
- Ушно-височная ветвь нижнечелюстного нерва (n. auriculotemporalis) иннервирует переднюю часть прохода.
- Ушная ветвь блуждающего нерва (ramus auricularis) отвечает за иннервацию задней части прохода.
- Ветви лицевого нерва (n. facialis) и языкоглоточного нерва (nervus glossopharyngeus) участвуют в восприятии информации из слухового прохода.
Строение барабанной перепонки
Барабанная перепонка представляет собой трехслойный элемент, который отделяет наружный слуховой проход от барабанной полости среднего уха. Ее диаметр составляет около одного сантиметра.
Функции барабанной перепонки
Барабанная перепонка выполняет функцию преобразования звуковой энергии в колебания косточек среднего уха, передавая их во внутреннее ухо через овальное окно.
Барабанная перепонка крепится к молоточку на боковой части и к капсуле барабанной перепонки. Она имеет слегка коническую форму и наиболее вдавлена на нижнем конце молоточка в области своего центра.
Большая часть барабанной перепонки состоит из следующих трех слоев:
- Наружный слой — ороговевающий плоский эпидермис;
- Средний волокнистый слой;
- Медиальный слой — слизистая оболочка барабанной полости.
Эта трехслойная структура барабанной перепонки называется нервной оболочкой. Область между латеральной частью молоточка и углублением не имеет центрального волокнистого слоя и известна как ненатянутая часть.
Из-за отсутствия волокнистого слоя ненатянутая часть становится более податливой и более восприимчивой к втягиванию в результате отрицательного давления в среднем ухе, вызванного дисфункцией евстахиевой трубы.
Мышцы ушной раковины
Структура и иннервация ушной раковины
Небольшие внешние мышцы и связки уха создают крепление и поддержку ушной раковине, надежно фиксируя ее на костном черепе. Тонус крошечных рудиментарных внутренних мышц придает структурную поддержку ушной раковине и способствует формированию ее характерной изогнутой и складчатой конфигурации.
Внешние мышцы делятся на заднюю, верхнюю и переднюю ушные мышцы.
Задняя мышца включает верхний и нижний пучки, которые поддерживаются задней ушной связкой. Она начинается от надкостницы сосцевидного отростка и крепится к хрящу внизу конхального возвышения. Задняя ушная связка усиливает действие задней ушной мышцы. Иннервация этих мышц осуществляется задней ушной ветвью лицевого нерва, а кровоснабжение обеспечивается задними ушными сосудами.
Верхняя ушная мышца — это короткая, но мощная мышца, которая начинается от надчерепного апоневроза и крепится к трём углам на задней стороне ушной раковины. Она находится под верхним слоем височной фасции и получает нервные импульсы от височной ветви лицевого нерва. Кровоснабжение верхней ушной мышцы обеспечивается мелкими ветвями поверхностных височных сосудов.
Передняя ушная мышца играет важную роль в поддержке ушной раковины спереди. Эта мышца начинается от скуловой дуги и надчерепного апоневроза и прикрепляется в области ножки завитка. Кровоснабжается она ветвями поверхностных височных сосудов, а ее иннервация осуществляется посредством ушно-височного нерва и височной ветви лицевого нерва. Поддерживается передняя ушная мышца одноименной связкой.
Собственные мышцы ушной раковины представляют собой мелкие рудиментарные мышцы, расположенные так, что они соединяют и перекрывают выступы и углубления. В области конхи спереди размещаются мышцы helicis major, helicis minor, tragicus и antitragicus. Сзади находятся четыре главные внутренние связки, а вертикально и горизонтально расположенные мышечные волокна соединяют и поддерживают хрящевые контуру ушной раковины.
Иннервация ушной раковины
Иннервация ушной раковины осуществляется через ветви большого ушного нерва, малого затылочного нерва, ушно-височного нерва, лицевого нерва и блуждающего нерва. Большая часть этих нервов имеет сенсорный характер, но также присутствуют вазомоторные и секреторные волокна, которые берут свое начало от лицевого нерва.
Наибольшее влияние на чувствительность ушной раковины оказывает большой ушной нерв, который формируется из волокон второго и третьего шейных нервов. Этот нерв делится на переднюю и заднюю ветви в области уха и также иннервирует переднюю и верхнюю стенки наружного слухового прохода.
Малый затылочный нерв, происходящий из волокон второго, а иногда третьего, шейных нервов, отвечает за иннервацию кожи скальпа и верхней части черепной поверхности ушной раковины.
Ушновисочный нерв является ветвью заднего ствола нижнечелюстной ветви тройничного нерва. Хотя он в основном представляет собой сенсорный нерв, в его составе есть симпатические и парасимпатические волокна, а также ганглиозные ветви, которые соединяются с отическим ганглием. Аурикулотемпоральный нерв проходит совместно с поверхностными височными сосудами по скуловой дуге к области виска. Сенсорные волокна иннервируют козелок, нижнюю часть противозавитка, передне-верхнюю часть ладьевидной ямки и завиток, а также заднюю стенку слухового прохода и барабанную перепонку.
Моторные ветви лицевого нерва иннервируют как внешние, так и внутренние мышцы ушной раковины. Вегетативные симпатические волокна, следуя за лицевым нервом, обеспечивают вазомоторную и секреторную функцию для сосудов и желез ушной раковины.