Trochę o anatomii układu słuchowego

W tym wpisie postaram się przybliżyć  budowę ucha  oraz powiedzieć parę słów na temat działania układu słuchowego. Podobnie jak w poprzednim rozdziale, pragnę zaznaczyć, że moim celem nie jest kurczowe trzymanie się terminologii i poprawności naukowej. Nie zamierzam również zagłębiać się w anatomiczne aspekty drogi słuchowej. Na ten temat powstała ogromna liczba opracowań zarówno w literaturze fachowej jak i w internecie. Osoby zainteresowane szczegółami anatomii i fizjologii systemu słuchowego zachęcam do poszperania w internecie.

Moim celem jest raczej pomoc w nabraniu ogólnego rozeznania jak to się dzieje, że dźwięk czy fala akustyczna (jaką jest np. wypowiedziane słowo) dociera do naszego mózgu, gdzie jest rozkodowana i zinterpretowana jako np. “mama”, “deszcz” lub “zegarek”. I podobnie jak w poprzednim rozdziale wiele z zagadnień, które tu przedstawię będzie miało charakter umowny, mający na celu zobrazowanie danego zagadnienia językiem prostym i potocznym. Nierzadko będę używał sformułowań, które w mowie potocznej mają inne znaczenie niż odpowiadające im terminy naukowe. Nauką medyczną zajmującą się szczegółowo słuchem oraz jego patologiami jest podspecjalność otolaryngologii – audiologia. Z uwagi na swobodny ton i umowność wielu, spraw które opisuję bardziej adekwatnym określeniem będzie jednak „uchologia” ;-).

Jak zawsze, uczulam na fakt iż często używam pewnych terminów w ich potocznym znaczeniu, które może być inne od terminologii fachowej. Informacje tu zawarte mają charakter pojęciowy i nie stanowią porady medycznej. Dołożyłem wszelkich starań, aby niniejszy artykuł był wolny od błędów i nieścisłości, jednak może się zdarzyć że zawiera on pomyłki. Czytelnik musi zatem sam zdecydować czy zawarte tu informacje mają zastosowanie w jego sytuacji. Opierając się na zawartych tu informacjach podczas podejmowania decyzji, robisz to na własną odpowiedzialność. (patrz regulamin).

Układ słuchowy

Kiedy myślimy “ucho” każdy z nas wyobraża sobie dobrze nam znany kształt “wystający” z boku naszej głowy. W rzeczywistości ucho to narząd sięgający znacznie głebiej. Właściwie powinniśmy uznać, że ucho kończy się w mózgu.

Ucho dzielimy na:

  • Ucho zewnętrzne
  • Ucho środkowe
  • Ucho wewnętrzne.

Ucho zewnętrzne, Ucho środkowe, Ucho wewnętrzne
fot.1; Ucho zewnętrzne, Ucho środkowe, Ucho wewnętrzne

Ucho zewnetrzne

Składa się z małżowiny usznej i przewodu słuchowego zewnętrznego. Na końcu przewodu słuchowego znajduje się błona bębenkowa (potocznie zwana bębenkiem).

Ucho środkowe

To przestrzeń wypełniona powietrzem znajdująca się zaraz za błoną bębenkową. Tutaj znajdują się kosteczki słuchowe – młoteczek strzemiączko i kowadełko. Młoteczek przymocowany jest do błony bębenkowej. Dodatkowo do ucha środkowego doprowadzona jest trąbka Eustachiusza czyli przewód łączący ucho środkowe z gardłem. Dzięki trąbce Eustachiusza zrównywane jest ciśnienie panujące w uchu środkowym i ciśnienie atmosferyczne.

Gdyby ciśnienie panujące w uchu środkowym było inne od ciśnienia atmosferycznego powodowałoby to “wydymanie” lub “zassanie” błony bębenkowej, powodując uczucie zatkanego ucha. Dzieje się tak np. podczas startu lub lądowania samolotu – ciśnienie w uchu środkowym „nie nadąża” za szybko zmieniającym się ciśnieniem w kabinie samolotu. Różnica tych ciśnień powoduje, że błona bębenkowa zostaje wypchnięta na zewnątrz lub zasysana do wewnątrz ucha środkowego (w zależności od tego czy samolot startuje czy ląduje).

Zaraz, ale przed chwilą napisałem, że mamy trąbkę Eustachiusza i ona ma te ciśnienia wyrównać. Owszem, ale z jednym małym „ale” – trąbka Eustachiusza nie jest otwarta cały czas – otwiera się tylko przy pewnych czynnościach takich jak przełykanie lub ziewanie. To dlatego często w liniach lotniczych stewardessy na początku rejsu roznoszą cukierki. Ma to pobudzić wydzielanie śliny, a co za tym idzie częste przełykanie. Kiedy przełykamy ślinę “otwieramy” na krótki moment trąbkę Eustachiusza – ciśnienie wyrównuje się i wrażenie zatkanego ucha zanika.

Wracając do ucha środkowego. Jak wspomniałem młoteczek przymocowany jest z jednej strony do błony bębenkowej zaś z drugiej strony łączy się z z kowadełkiem. Kowadełko natomiast łączy się ze strzemiączkiem. Ktoś mógłby zapytać dlaczego są aż trzy oddzielne kosteczki, może wystarczyłaby jedna dłuższa? Na potrzeby tej książki niech wystarczy nam ze kosteczki słuchowe tworzą coś w rodzaju systemu dźwigni. Dzięki temu mogą poruszać się “wydajniej” i efektywniej transmitować dźwięk (energię akustyczną). Powtórzmy zatem. Najpierw młoteczek, potem kowadełko, potem strzemiączko. W porządku ale z czym łączy się strzemiączko swoim drugim końcem? Otóż łączy się z okienkiem owalnym. Zaś okienko owalne jest początkiem niezwykle ważnego dla słuchu organu: ślimaka. Sam ślimak zaś jest początkiem ucha wewnętrznego.

Ucho wewnętrzne

Ma swój początek na okienku owalnym, do którego przymocowane jest strzemiączko. Okienko owalne możemy uznać za początek ślimaka. Ślimak zawdzięcza swą nazwę kształtowi przypominającemu rzeczywiście muszlę ślimaka. Żeby przybliżyć nieco sposób jego działania wyobraźmy sobie ze rozwijamy tę muszle tak jak na poniższym rysunku:

Rozwinięty ślimak
fot.2 – rozwinięty ślimak

Widać tu wnętrze rozwiniętego ślimaka. To wnętrze jest wypełnione płynem który nazywa się perylimfa. Jak widać na rysunku, ślimak jest wzdłuż przedzielony czymś co nazywa się błoną podstawną. Zatrzymajmy się w tym miejscu i przeanalizujmy to, czego dowiedzieliśmy się do tej pory. Zróbmy to w następujący sposób – prześledźmy drogę jaką przebywa dźwięk od małżowiny usznej do ślimaka. Posłuży nam to jako punkt wyjścia do opisu w jaki sposób funkcjonuje błona postawna.

Błona podstawna

Zatem: dźwięk (fala akustyczna) dociera do małżowiny usznej, a następnie do przewodu słuchowego zewnętrznego. Następnie fala akustyczna dociera do błony bębenkowej i pobudza ją do drgania. Drgająca błona bębenkowa, wprawia w ruch przymocowany do niej młoteczek, a co za tym idzie cały system kosteczek słuchowych. Drganie przenosi się dalej kosteczkami docierając do okienka owalnego, które również zaczyna drgać.

Pamiętamy, że zaraz za okienkiem owalnym znajduje się przestrzeń ślimaka wypełniona płynem (perylimfą). Wprawione w drganie okienko owalne przekazuje drganie perylimfie tak jak kamień rzucony w wodę powoduje powstawanie fal. Rozchodząca się w perylimfie fala w zależności od tego, jaką ma częstotliwość (wysokość) pobudza (stymuluje) odpowiedni obszar błony podstawnej. To drganie przy pomocy komórek słuchowych jest zamieniane na impuls nerwowy i trafia do nerwu słuchowego, a następnie do mózgu.

Dosyć dobrze obrazuje to poniższy filmik. Jest on w języku angielskim ale dość obrazowo przedstawia schemat działania układu słuchowego.


Część przewodzeniowa i odbiorcza układu słuchowego

Aby łatwiej było zrozumieć późniejsze rozważania, podzielmy sobie nasz układ słuchowy na dwie części. Część przewodzeniową w skład której wchodzi ucho zewnętrzne i ucho środkowe oraz część odbiorczą w skład której wchodzi ucho wewnętrzne albo mówiąc potocznie ślimak i wszystko co dalej (aż do mózgu).

Zapamiętajmy sobie, że część przewodzeniowa ma za zadanie transmitowanie (przewodzenie) dźwięku jednak nie jest receptorem czyli czymś co falę akustyczną zamieniłoby na jakiś proces fizjologiczny. Dźwięk przez tę część podróżuje, lecz nie jest „odbierany”.

O receptorze możemy mówić dopiero począwszy od ślimaka i dlatego tę część (ślimak i wszystko co dalej) nazwaliśmy częścią odbiorczą. Taki podział przyda nam się bardzo przy omawianiu różnych rodzajów niedosłuchu.

Część przewodzeniowa i odbiorcza układu słuchowego
fot.3 – część przewodzeniowa i odbiorcza układu słuchowego

Niedosłuch a próg słyszalności

Tak jak sobie powiedzieliśmy przy omawianiu rożnych rodzajów decybeli (dB), najlepiej do opisu czułości ludzkiego słuchu nadają się dB HL gdyż uwzględniają to, że nasz układ słuchowy jest bardziej wyczulony na pewne częstotliwości niż na inne. Powiedzieliśmy sobie póki co bardzo króciutko o tym w jaki sposób „mierzy się” niedosłuch. Specjalista przy użyciu audiometru prezentuje nam dźwięki i określa jaki dźwięk jesteśmy w stanie usłyszeć a jakiego nie (opis badania audiometrycznego znajduje się tutaj). Wyniki tego badania umieszcza się na wykresie zwanym audiogramem.

Bibliografia

1) Materiały własne.

2) Zarys Audiologii Klinicznej – POD REDAKCJĄ ANTONIEGO PRUSZEWICZA wydawnictwo AKADEMII MEDYCZNEJ IM. K. MARCINKOWSKIEGO W POZNANIU

3) Physics of how the cochlea isolates frequencies along its length? – https://physics.stackexchange.com/questions/174082/physics-of-how-the-cochlea-isolates-frequencies-along-its-length

4) Cochlear Anatomy – http://www.d.umn.edu/~jfitzake/Lectures/DMED/InnerEar/CochlearPhysiology/CochlearAnatomy.html

5) Dynamic animation of the basilar membrane – http://web.tbgu.ac.jp/ait/wada/wadalab/FEM_BM-e.html

6) AUDITORY BRAIN – http://www.cochlea.eu/en/auditory-brain

7) Hearing & Equilibrium – https://medatrio.com/hearing-equilibrium

Źródła zdjęć / Images attribution

fot.1 i fot.3 – oryginał autorstwa / original image by: Anatomy_of_the_Human_Ear.svg: Chittka L, Brockmannderivative work: M•Komorniczak -talk- (Anatomy_of_the_Human_Ear.svg) [CC BY 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], via Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anatomy_of_the_Human_Ear_blank.svg

fot.2 – oryginał autorstwa / original image by: Kern A, Heid C, Steeb W-H, Stoop N, Stoop R [CC BY 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], via Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Uncoiled_cochlea_with_basilar_membrane.png

  • odpowiedz Jola ,

    Kolejny trafiony, prosty, zrozumiały opis 🙂

    • odpowiedz Bożena Kucharska ,

      Dziękuję za artykuł, tak jak artykuł o audiometrach, napisany w bardzo prosty i zrozumiały sposób. Tak jak poprzedni wykorzystam go do egzaminu.
      Pozdrawiam serdecznie

      • odpowiedz Lech Wasilewski ,

        @ Bożena Kucharska – Ponownie dziękuję i ponownie życzę powodzenia na egzaminie!
        LW

      Dodaj komentarz