Слуховой, вестибулярный анализаторы

Внутреннее ухо (лабиринт)
Вестибулярные рецепторы и расположены в ампулах (ампуллярные) полукружных каналов и в мешочках преддверия (отолитовые).
Слуховые рецепторы располагается в улитке

Внутреннее строение лабиринта

Кровоснабжение внутреннего уха

Понятие о звуке.
Звук – это механические колебания упругой среды, распространяющиеся в виде волн в воздухе, различных жидкостях и твердых телах.
- в воздухе v= 332 м/с,
- в воде v= 1450 м/с
Звуковые колебания как каждая синусоида характеризуются следующими физическими величинами:
амплитудой (определяет силу звука), длиной волны (определяется частотой колебаний)

Основные свойства слухового анализатора.
Слуховой анализатор позволяет дифференцировать звуки:
по высоте (частоте) - диапазон восприятия от 16 до 20000 Гц.
по громкости (силе или интенсивности) звука – от 1 до 130 дБ. (130 дБ и > - болевой порог)
по тембру (индивидуальной окраске) звука, состоящих из основного тона (колебания всего тела) и обертонов (колебания отдельных его)частей

Громкость звука
Единицей измерения уровня громкости принято считать Белл – десятичный логарифм отношения интенсивности данного звука к пороговому его уровню. На практике используется величина Децибел – 0,1 десятичного логарифма.
Диапазон слухового восприятия – от 0 до 130 дБ.

Другие свойства слухового анализатора:
Адаптация – физиологическое приспособление органа слуха к силе звукового раздражителя. Под влиянием сильных звуков чувствитель-ность уха снижается, а в тишине наоборот обостряется. От адаптации следует отличать утомление слухового анализатора.
Ототопика - способность определять направление источника звука. Ототопика возможна лишь при бинауральном слухе.

Слуховой анализатор состоит из:
периферического отдела (наружное , среднее ухо и внутреннее ухо – включая Кортиев орган);
проводящих путей;
центрального (коркового) отдела анализатора.

С точки зрения физиологии в составе слухового анализатора выделяют : звукопроводящую и звуковоспринимающую системы

Основные функции слухового анализатора:
Звукопроведение – доставка звуковой энергии к рецепторам улитки. 2 системы: воздушная (по воздуху к барабанной перепонке) и костная (по костям черепа)
Звуковосприятие – трансформация физической энергии звуковых колебаний в нервные импульсы, проведение их до центров в коре головного мозга, анализ и осмысливание звуков.
Соответственно различают звукопроводящий и звуковоспринимающий отделы анализатора, а при их патологии - кондуктивную (звукопроводящую) и нейросенсорную (нарушение звуковосприятия) тугоухость.

Ушная раковина, наружный слуховой проход в системе воздушного звукопроведения
+12 дБ

Барабанная перепонка и цепь слуховых косточек
D основания стремени в 20 раз меньше D барабанной перепонки, таким
образом увеличивается сила (интенсивность) звука за счет рычажной сист.

Роль мышц барабанной полости
m. tensor tympani – мышца, натягивающая барабанную перепонку
m. stapedius – стременная мышца
Функция – защитная, благодаря натяжению цепи слуховых косточек и барабанной перепонки при кратковременном воздействии звуков высокой интенсивности, чем достигается угасание колебаний и предотвращается поражение нейрорецепторного аппарата улитки

Роль слуховой трубы в механизме звукопроведения.
Поддержание атмосферного давления в барабанной полости обеспечивается вентиляционной функцией слуховой трубы

Передача звуковых колебаний к спиральному органу.

Фронтальный разрез улитки (а) и спиральный орган (б). а б

Электронограмма улитки

Проводящие пути слухового анализатора.
1 нейрон – ganglion spirale
2 нейрон - дорзальные и
вентральные ядра продолговатого мозга
3 нейрон – оливы
4 нейрон – медиальное коленчатое тело (ganglion
geniculi) таламус
Корковое представительство – височная доля – извилина
Гешле

Механизм звуковосприятия.
Пространственная (резонансная) теория рецепции звуков (теория Гельмгольца).
Теория «бегущей волны» Г.Бекеши.
Исследования П.П.Лазарева, Л.А.Андреева («химическая») теория

Схема резонаторной теории слуха Гельмгольца.
низкие
высокие
высокие
низкие

Иллюстрация теории «бегущей волны» Г.Бекеши.

Ионная теория Лазарева
Возникновение химической реакции в различных отделах перепончатой части улитки, вследствие которой происходит расщепление «слухового пурпура», сопровождающееся выделением ионов, вызывающих импульсы

Исследование функций слухового анализатора.
Исследование восприятия шепотной и разговорной речи.
Исследование камертонами.
Аудиометрия (тональная пороговая и надпороговая, речевая, шумовая).

Исследование камертонами позволяет дифференцировать кондуктивную и нейросенсорную тугоухость
1. Исследуется длительность восприятия С128 по воздуху и по кости; С2048 – по воздуху.
2. Камертональные опыты выполняются камертоном С128.
Опыт Вебера – исследование латерализации звука.
Опыт Ринне - сравнение длительности воздушной и костной проводимости.
Опыт Желле – сравнение восприятия звука при компрессии и декомпрессии воздуха в наружном слуховом проходе (при отосклерозе)
Опыт Федеричи - сравнение длительности восприятия звучащего камертона с сосцевидного отростка и с козелка.

Слуховой паспорт больного с правосторонней тугоухостью.
Правое ухо (AD) Тесты Левое ухо (AS)
+ СШ -
1 м ШР 6 м
5 м РР > 6 м
35 с С128 (В=90 с) 90 с
52 с С128 (К=50 с) 50 с
23 с С 2048 (40 с ) 37 с
-- (отр.) Опыт Ринне (R) +
← Опыт Вебера (W)
-- (отр) Опыт Желле (G) +
Заключение: Имеется снижение слуха справа по типу нарушения звукопроведения.

Аудиометрическое исследование
Аудиометрия - исследование слуха с помощью специальной электроакустической аппаратуры.
Психоакустические (субъективные) методы : тональная пороговая, надпороговая, а также речевая аудиометрия.
Объективные методы аудиометрического исследования:
- акустическая импедансометрия (тимпанометрия и регистрация акустического рефлекса стременной мышцы);
- регистрация слуховых вызванных потенциалов;
- регистрация отоакустической эмиссии.

Аудиограмма при нормальном слухе
Кривые воздушной и костной проводимости совпадают и расположены около линии 0-10 дБ

Аудиограмма при кондуктивной тугоухости
Повышение порогов восприятия звуков по воздушной проводимости; слуховые пороги по костной проводимости не изменены
Имеется костно-воздушный разрыв – «резерв улитки»

Аудиограмма при нейросенсорной тугоухости
Воздушная и костная проводимость нарушены в одинаковой степени;
костно-воздушный разрыв отсутствует.
Нарушено восприятие преимущественно высоких тонов – нисходящая кривая

Аудиограмма при смешанной тугоухости
Наряду с повышением порогов костного проведения имеется костно-воздушный разрыв – потеря слуха при воздушной проводимости превосходит потерю при костном проведении

Импедансометр
Метод исследования, основанный на измерении акустического сопротивления звукопроводящих структур периферической части слухового анализатора. Чаще всего используются две методики импедансометрии – тимпанометрия и акустическая рефлексометрия.
Тимпанометрия позволяет оценить подвижность барабанной перепонки и слуховых косточек. Это простой и эффективный метод диагностики таких заболеваний как экссудативный (секреторный) средний отит, отосклероз и др.
С помощью акустической рефлексометрии можно зарегистрировать сокращение внутриушных мышц в ответ на звуковую стимуляцию.

Схема акустического импедансометра и тимпанограмма
Исследование податливости цепи слуховых косточек и барабанной перепонки

Основные типы тимпанограмм по классификации Jerger (1970)
1. Тип «А» - норма, нейросенсорная тугоухость
2. Тип «В» - кондуктивная тугоухость при эксудативном отите или перфорации перепонки
3. Тип «С» - кондуктивная тугоухость при евстахеите
4. Тип «D» - состояния, связанные с нарушением эластичности перепонки, рубцов в бараб.полости
5. Тип «Аs» - отосклероз
6. Типы «Ad» и «Е» - нарушение целостности цепи слуховых косточек

Тимпанограмма, тип «А», норма

Различные классы слуховых вызванных потенциалов (СВП)
В основе вызванных потенциалов лежит электрическая активность мозга.
Для регистрации электрической активности мозга производится выделение
сигнала из шума, обусловленного фоновой энцефалографической
активностью, мышечной активностью, электрическими наводками.
3 класса потенциалов: коротколатентные,среднелатентные,длиннолатентные

Определение вестибулярного анализатора
Вестибулярный анализатор (ВА) – единая функциональная система, в которой различают периферический (рецепторный) отдел, проводниковую часть с ядрами в стволе мозга, и центральное (корковое) представительство.

Роль вестибулярного анализатора в организме
Вестибулярный анализатор (ВА) – один из важнейших элементов целостной статокинетической системы (СКС) организма, которая, в свою очередь, представлена рядом сенсорных систем (наряду с ВА – зрение, проприоцепция, слух), системой переработки полученной информации, и эффекторными органами (поперечнополосатая мускулатура конечностей, шеи, туловища).

Функциональная роль статокинетической системы (СКС)

Вестибулярные рецепторы.
В просвете эллиптического мешочка (отолитовый рецептор)– macula utriculi (рис), в просвете сферического – macula sacculi
В ампуле полукружного протока виден ампулярный гребешок (ампуллярный рецептор).

Строение отолитового рецептора
Волоски чувствительных клеток вместе с отолитами и желеобразной массой образуют отолитовую мембрану

Отолиты, электронограмма

Строение ампуллярного рецептора
Апикальные концы
волосковых клеток
образуют купулу

Адекватные раздражители вестибулярного анализатора:
Для отолитовых рецепторов: прямолинейное ускорение, гравитация, ускорение Кариолиса– воздействие ускоренного или замедленного движения одновременно в двух взаимноперпендикулярных плоскостях
Для ампулярных рецепторов: угловое ускорение, ускорение Кариолиса

Схема ассоциативных связей вестибулярного анализатора
Вестибулоспинальные связи.
Вестибулоглазодвигатель-ные связи.
Вестибуловегетативные связи.
Вестибуломозжечковые связи.
Вестибулокортикальные связи.

Вестибулярные реакции
Вестибулосенсорные (tr. Vestibulocorticalis)
Вестибулосоматические (через tractus vestibulospinalis, tr. vestibulocerebellaris, tr. Vestibulolongitudinalis) вестибулоспинальные, вестибуломозжечковые, вестибулоглазодвигательные реакции
Вестибуловегетативные
(tr. Vestibuloreticularis)

Опыты Эвальда 1892 год
В эксперименте запломбировал гладкий конец полукружного канала голубя, вводил в канал полую иглу и с помощью поршня шприца направлял движения эндолимфы в одну или другую стороны, регистрируя при этом возникающие реакции. Сдавливание воздухом перепончатого канала приводило к смещению эндолимфы в просвете канала по направлению к ампуле (ампулопетально), разрежение воздуха сопровождалось сдвигом эндолимфы от ампулы к гладкому колену (ампулофугально). Результаты этих наблюдений известны как законы Эвальда:
Реакции возникают преимущественно с того полукружного канала, который находится в плоскости вращения.
Ампулопетальный ток эндолимфы в горизонтальном полукружном канале вызывает более выраженную реакцию, чем ампулофугальный. Для вертикальных полукружных каналов эта закономерность обратная.
Направление движения эндолимфы в просвете полукружных каналов соответствует медленному компоненту нистагма, а также направлению отклонения конечностей, корпуса и головы.

Вестибулярный (лабиринтный) нистагм – ритмические движения глазных яблок, в которых различают быстрый и медленный компоненты.
Происхождение медленного компонента связывают с деятельностью рецепторов или вестибулярных ядер; быстрого – с функционированием кортикальных или субкортикальных структур мозга

Функциональное исследование вестибулярного анализатора.
Субъективные ощущения
Спонтанный нистагм (SpNy)
Выполнение указательных проб (пальце-пальцевая, пальце-носовая)
Реакция спонтанного отклонения рук (Фишера-Водака)
Поза Ромберга
Адиадохокинез
Походка с открытыми глазами
Фланговая походка
Прессорная проба

Вестибулярный нистагм по природе различают спонтанный или индуцированный
Нистагм визуально оценивают: по направлению: вправо, влево, вверх, вниз;
по плоскости: горизонтальный, вертикальный, ротаторный;
- по силе: нистагм I (при отведении глаз в сторону быстрого компонента), II (при взгляде прямо), III степени (при отведении глаз в сторону медленного компонента);
по амплитуде: мелко-, средне- или крупноразмашистый;
по частоте: живой или вялый
по происхождению: спонтанный (эндогенный) и индуцированный (вращательный, калорический, гальванический, прессорный);

Метод графической регистрации вестибулярного нистагма – элктронистагмография.
Метод основан на регистрации изменений корнеоретинального потенциала и значительно расширяет возможности объективной оценки вестибулярной реакции.
Альтернативный метод - видеонистагмография

Если выявлены отклонения при выполнении указанных вестибулярных тестов, то дополнительно проводят вращательную и калорическую пробы, а при наличии расстройства равновесия – стабилометрию.

Стабилометрия – объективный метод оценки статокинетической функции, отражающий статические и динамические её характеристики
Возможности использования стабилометрии в клинике :
1. Оценка эффективности системы равновесия в целом
2. Топическая и нозологическая диагностика расстройств равновесия различного генеза
3. Реабилитация больных с расстройством равновесия ( использование принципа биологической обратной связи)

Стабилометрия
Метод основан на регистрации колебаний центра давления пациента, установленного на специальной стабилометрической платформе.

Образцы регистрации результатов стабилометрии