Сколько слуховых косточек. Строение и функции среднего уха человека

Один из сложных органов строения человека, выполняющий функцию воспринимания звуков и помех – ухо. Кроме звукопроводящего назначения, он отвечает за способность сдерживать устойчивость и расположение тела в пространстве.

Ухо размещается в височной области головы. Внешне выглядит в виде ушной раковины. имеют тяжелые последствия, и несет угрозу на общее состояние здоровья.

Строение уха имеет несколько отделений:

  • наружное;
  • среднее;
  • внутреннее.

Ухо человека – исключительный и замысловатый по конструкции орган. Однако, методика функционирования и работоспособности у данного органа несложная.

Функция уха состоит в том, чтобы различать и повышать сигналы, интонации, тона и шум.

Существует целая наука, посвященная изучению анатомии уха и ее множества показателей.

Визуализировать устройство работы уха целиком невозможно, так как слуховой канал находится во внутренней части головы.

Для эффективного выполнения главной функции среднего уха человека – способности слышать - отвечают следующие составляющие:

  1. Наружное ухо . Оно выглядит в виде ушной раковины и слухового прохода. Отделяется от среднего уха барабанной перепонкой;
  2. Полость за барабанной перепонкой называется среднее ухо . В него входит полость уха, слуховые косточки и евстахиева труба;
  3. Последний из трех видов отдела - внутреннее ухо . Считается одним из самых сложных из отделов органа слуха. Отвечает за равновесие человека. Из-за своеобразной формы строения называется «лабиринт ».

В анатомию уха входит такие структурные элементы, как:

  1. Завиток ;
  2. Противозавиток – парный орган козелка, расположившийся сверху мочки уха;
  3. Козелок , представляющий собой выпуклость на внешнем ухе, располагается на передней части уха;
  4. Противокозелок по образу и подобию выполняет те же функции, что и козелок. Но в первую очередь обрабатывает звуки исходящие спереди;
  5. Мочка уха.

Благодаря такому строению уха, влияние внешних обстоятельств сведено к минимуму.

Строение среднего уха

Среднее ухо репрезентировано в виде барабанной полости, находящееся в височной области черепа.

В глубине височной кости располагаются следующие элементы среднего уха :

  1. Барабанная полость. Она находится между височной костью и наружным слуховым проходом и внутренним ухом. Состоит из маленьких костей, перечисленных ниже.
  2. Слуховая труба. Данный орган соединяет нос и глотку с барабанной областью.
  3. Сосцевидный отросток. Это часть височной кости. Находится позади наружного слухового прохода. Соединяет чешую и барабанной частью височной кости.

В структуру барабанной области уха входят :

  • Молоточек . Он примыкает к барабанной перепонке и отправляет звуковые волны к наковальне и стремени.
  • Наковальня . Располагается между стремечком и молоточком. В функцию данного органа входит представление звуков и колебаний от молоточка к стремечку.
  • Стремечко . Наковальню и внутреннее ухо соединяет стремечко. Интересно, что данный орган считается самой маленькой и легкой костью в человеке. Ее размер составляет 4 мм, а вес – 2,5 мг.

Перечисленные анатомические элементы несут следующую функцию слуховых косточек – преобразование шума и передача из наружного прохода во внутреннее ухо.

Нарушение работы одного из строения приводит к разрушению функции всего органа слуха.

Среднее ухо связано с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы.

Функция евстахиевой трубы – регулировка давления, поступающий не из воздуха.

Резкая закладка ушей сигнализирует о стремительном понижении или повышении давления воздуха.

Долгая и болезненная боль в висках свидетельствует о том, что уши человека в данный момент активно борются с появившейся инфекцией и ограждают головной мозг от нарушения работоспособности.

В число интересных фактов о давлении также входит рефлекторное зевание. Это свидетельствует о том, что в окружающей давлении произошли изменения, что вызывает реакцию человека в виде зевоты.

Среднее ухо человека имеет слизистую оболочку.

Строение и функция уха

Известно, что среднее ухо содержит одни из главных составляющих уха, нарушение которых приведет к потере слуха. Так как в строении существуют важные детали, без которых проводимость звуков невозможна.

Слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко обеспечивают проходимость звуков и шумов далее по строению уха. В их задачи входят:

  • Позволять бесперебойно работать барабанной перепонке;
  • Не позволять пройти резким и сильным звукам во внутреннее ухо;
  • Приспосабливают слуховой аппарат к различным звукам, их силе и высоте.

Исходя из перечисленных задач, становится ясно, что без среднего уха функция органа слуха нереальна.

Помните о том, что резкие и неожиданные звуки могут спровоцировать рефлекторное сокращение мышц и навредить строению и функционированию слуха.

Меры защиты от заболеваний уха

Для того чтобы обезопасить себя от болезней уха важно наблюдать за самочувствием и прислушиваться к симптомам организма. Своевременно замечайте инфекционные заболевания, такие как и другие.

Основной источник всех болезней в ухе и других органах человека – ослабленный иммунитет. Для того чтобы снизить возможность заболевания принимайте витамины.

Помимо этого, следует отгородить себя от сквозняков и переохлаждения. Надевайте шапку в холодные времена года, и не забывайте надевать чепчик ребенку в независимости от температуры на улице.

Не забывайте проходить ежегодный осмотр всех органов, в том числе и ЛОР-специалиста. Регулярное посещение врача позволит избежать появления воспалений и инфекционных заболеваний.

Ухо – парный орган, расположенный в глубине височной кости. Строение уха человека позволяет принимать механические колебания воздуха, передавать их по внутренним средам, преобразовывать и передавать в мозг.

К важнейшим функциям уха относится анализ положения тела, координация движений.

В анатомическом строении уха человека условно выделяют три раздела:

  • наружное;
  • среднее;
  • внутреннее.

Раковина уха

Состоит из хряща толщиной до 1 мм, над которым расположены слои надхрящницы и кожи. Мочка уха лишена хряща, состоит из жировой ткани, покрытой кожей. Раковина вогнута, по краю идет валик – завиток.

Внутри нее идет противозавиток, отделенный от завитка вытянутым углублением – ладьей. От противозавитка к слуховому проходу идет углубление, называемое полостью ушной раковины. Впереди ушного прохода выступает козелок.

Слуховой проход

Отражаясь от складок раковины уха, звук перемещается в слуховой 2,5 см в длину, диаметром в 0,9 см. Основой ушного прохода в начальном отделе служит хрящ. Он напоминает формой желоб, открытый вверх. В хрящевом отделе располагаются санториевые щели, граничащие со слюнной железой.

Начальный хрящевой отдел ушного прохода переходит в костный отдел. Проход изогнут в горизонтальном направлении, для осмотра уха раковину подтягивают назад и вверх. У детей – назад и вниз.

Выстлан ушной проход кожей с сальными, серными железами. Серные железы – это видоизмененные сальные железы, продуцирующие . Удаляется она при жевании из-за колебаний стенок слухового прохода.

Оканчивается он барабанной перепонкой, слепо замыкающей слуховой проход, граничит:

  • с суставом нижней челюсти, при жевании движение передается на хрящевую часть прохода;
  • с ячейками сосцевидного отростка, лицевым нервом;
  • со слюнной железой.

Перепонка между наружным ухом и средним – овальная полупрозрачная фиброзная пластинка, размерами 10 мм — длина, 8-9 мм – ширина, 0,1 мм – толщина. Площадь мембраны составляет около 60 мм 2 .

Плоскость мембраны расположена наклонно к оси слухового прохода под углом, втянута воронкообразно внутрь полости. Максимальное натяжение мембраны в центре. За барабанной перепонкой находится полость среднего уха.

Различают:

  • полость среднего уха (барабанная);
  • слуховая труба (евстахиева);
  • слуховые косточки.

Барабанная полость

Полость находится в височной кости, объем ее — 1 см 3 . В ней размещаются слуховые косточки, сочлененные с барабанной перепонкой.

Над полостью помещается сосцевидный отросток, состоящий из воздухоносных ячеек. В нем размещается пещера — воздухоносная клетка, служащая в анатомии уха человека самым характерным ориентиром при проведении любых операций на ухе.

Слуховая труба

Образование длиной в 3,5 см, диаметром просвета до 2 мм. Верхнее ее устье находится в барабанной полости, нижнее глоточное устье открывается в носоглотке на уровне твердого неба.

Состоит слуховая труба из двух отделов, разделенных самым узким ее местом – перешейком. От барабанной полости отходит костная часть, ниже перешейка — перепончато-хрящевая.

Стенки трубы в хрящевом отделе в обычном состоянии сомкнуты, приоткрываются при жевании, глотании, зевании. Расширение просвета трубы обеспечивается двумя мышцами, связанными с небной занавеской. Слизистая оболочка выстлана эпителием, реснички которого движутся к глоточному устью, обеспечивая дренажную функцию трубы.

Мельчайшие косточки в анатомии человека – слуховые косточки уха, предназначаются для проведения звуковых колебаний. В среднем ухе находится цепь: молоточек, стремя, наковальня.

Молоточек прикреплен к барабанной мембране, его головка сочленяется с наковальней. Отросток наковальни соединен со стремечком, прикрепленным своим основанием к окну преддверия, расположенного на лабиринтной стенке между средним и внутренним ухом.

Структура представляет собой лабиринт, состоящий из костной капсулы и перепончатого образования, повторяющего форму капсулы.

В костном лабиринте различают:

  • преддверие;
  • улитку;
  • 3 полукружных канала.

Улитка

Костное образование представляет собой объемную спираль в 2,5 оборота вокруг костного стержня. Ширина основания конуса улитки – 9 мм, высота – 5 мм, длина костной спирали – 32 мм. От костного стержня внутрь лабиринта отходит спиральная пластина, которая делит костный лабиринт на два канала.

У основания спиральной пластинки находятся слуховые нейроны спирального ганглия. В костном лабиринте находится перилимфа и перепончатый лабиринт, наполненный эндолимфой. Перепончатый лабиринт подвешен в костном с помощью тяжей.

Перилимфа и эндолимфа связаны функционально.

  • Перилимфа – по ионному составу близка к плазме крови;
  • эндолимфа – сходна с внутриклеточной жидкостью.

Нарушение этого равновесия приводит к повышению давления в лабиринте.

Улитка является органом, в котором физические колебания жидкости перилимфы преобразуются в электрические импульсы нервных окончаний черепно-мозговых центров, передающихся в слуховой нерв и в головной мозг. В верхней части улитки находится слуховой анализатор – кортиев орган.

Преддверие

Наиболее древняя анатомически средняя часть внутреннего уха — полость, граничащая с лестницей улитки посредством сферического мешочка и с полукружными каналами. На стенке преддверия, ведущей в барабанную полость, расположены два окна — овальное, прикрытое стремечком и круглое, представляющее собой вторичную барабанную перепонку.

Особенности строения полукружных каналов

Все три взаимно перпендикулярных костных полукружных канала имеют сходное строение: состоят из расширенной и простой ножки. Внутри костных находятся перепончатые каналы, повторяющие их форму. Полукружные каналы и мешочки преддверия составляют вестибулярный аппарат, отвечают за равновесие, координацию, определение положения тела в пространстве.

У новорожденного орган не сформирован, отличается от взрослого рядом особенностей строения.

Ушная раковина

  • Раковина мягкая;
  • мочка и завиток слабо выражены, формируются к 4 годам.

Слуховой проход

  • Костная часть не развита;
  • стенки прохода располагаются почти вплотную;
  • барабанная мембрана лежит практически горизонтально.

  • Размеры почти как у взрослых;
  • у детей барабанная перепонка толще, чем у взрослых;
  • покрыта слизистой оболочкой.

Барабанная полость

В верхней части полости имеется незаращенная щель, через которую при острых средних отитах инфекция способна проникать в мозг, вызывая явления менингизма. У взрослого эта щель зарастает.

Сосцевидный отросток у детей не развит, представляет собой полость (атриум). Начинается развитие отростка в возрасте 2 лет, заканчивается к 6 годам.

Слуховая труба

У детей слуховая труба шире, короче, чем у взрослых, располагается горизонтально.

Сложно устроенный парный орган принимает колебания звука 16 Гц — 20000 Гц. Травмы, инфекционные заболевания снижают порог чувствительности, приводят к постепенной утрате слуха. Успехи медицины в лечении болезней ушей, слухопротезировании позволяют восстановить слух в самых сложных случаях тугоухости.

Видео об строении слухового анализатора

Оглавление темы "Анатомия уха":
1. Преддверно-улитковый орган, organum vestibulocochleare. Cтроение органа равновесия (предверно - улиткового органа).
2. Эмбриогенез органа слуха и гравитации (равновесия) у человека.
3. Наружное ухо, auris externa. Ушная раковина, auricula. Наружный слуховой проход, meatus асusticus externus.
4. Барабанная перепонка, membrana tympani. Сосуды и нервы наружного уха. Кровоснабжение наружного уха.
5. Среднее ухо, auris media. Барабанная полость, cavitas tympanica. Стенки барабанной полости.
6.
7. Мышца напрягающая барабанную перепонку, m. tensor tympani. Стременная мышца, m. stapedius. Функции мышц среднего уха.
8. Слуховая труба, или евстахиева, труба, tuba auditiva. Сосуды и нервы среднего уха. Кровоснабжение среднего уха.
9. Внутреннее ухо, лабиринт. Костный лабиринт, labyrinthus osseus. Преддверие, vestibulum.
10. Костные полукружные каналы, canales semicirculares ossei. Улитка, cochlea.
11. Перепончатый лабиринт, labyrinthus membranaceus.
12. Строение слухового анализатора. Спиральный орган, organon spirale. Теория Гельмгольца.
13. Сосуды внутреннего уха (лабиринта). Кровоснабжение внутреннего уха (лабиринта).

Слуховые косточки: Молоточек, malleus; Наковальня, incus; Стремя, stapes. Функции косточек.

Находящиеся в барабанной полости три маленькие слуховые косточки носят по своему виду названия молоточка, наковальни и стремени.

1. Молоточек, malleus , снабжен округлой головкой, caput mallei , которая при посредстве шейки, collum mallei , соединяется с рукояткой, manubrium mallei .

2. Наковальня, incus , имеет тело, corpus incudis, и два расходящихся отростка, из которых один более короткий, crus breve , направлен назад и упирается в ямку, а другой - длинный отросток, crus longum , идет параллельно рукоятке молоточка медиально и кзади от нее и на своем конце имеет небольшое овальное утолщение, processus lenticularis , сочленяющееся со стременем.

3. Стремя, stapes , по своей форме оправдывает свое название и состоит из маленькой головки, caput stapedis , несущей сочленовную поверхность для processus lenticularis наковальни и двух ножек: передней, более прямой, crus anterius , и задней, более изогнутой, crus posterius , которые соединяются с овальной пластинкой, basis stapedis , вставленной в окно преддверия.
В местах сочленений слуховых косточек между собой образуются два настоящих сустава с ограниченной подвижностью : articulatio incudomallearis и articulatio incudostapedia. Пластинка стремени соединяется с краями fenestra vestibuli при посредстве соединительной ткани, syndesmosis tympano-stapedia .


Слуховые косточки укреплены, кроме того, еще несколькими отдельными связками. В целом все три слуховые косточки представляют более или менее подвижную цепь, идущую поперек барабанной полости от барабанной перепонки к лабиринту. Подвижность косточек постепенно уменьшается в направлении от молоточка к стремечку, что предохраняет спиральный орган, расположенный во внутреннем ухе, от чрезмерных сотрясений и резких звуков.

Цепь косточек выполняет две функции:
1) костную проводимость звука и
2) механическую передачу звуковых колебаний к овальному окну преддверия, fenestra vestibuli.

Человеческое ухо - это уникальный орган, функционирующий на парной основе, который располагается в самой глубине височной кости. Анатомия его строения позволяет улавливать механические колебания воздуха, а также осуществлять их передачу по внутренним средам, затем преобразовывать звук и передавать его в мозговые центры.

Согласно анатомическому строению, уши человека можно условно разделить на три части, а именно на наружную, среднюю и внутреннюю.

Элементы среднего уха

Изучая структуру средней части уха, можно увидеть, что она делится на несколько составных частей: барабанная полость, ушная труба и слуховые косточки. Последние из них включают в себя наковальню, молоточек и стремя.

Молоточек среднего уха

Эта часть слуховых косточек включает в себя такие элементы, как шейка и рукоятка. Головка молоточка соединяется посредством молоточкового сустава со структурой тела наковальни. А рукоятка этого молоточка связана с барабанной перепонкой посредством срастания с ней. К шейке молоточка прикреплена особая мышца, которая натягивает барабанную перепонку уха.

Наковальня

Этот элемент уха имеет в своем распоряжении длину в шесть-семь миллиметров, которая состоит из особого тела и двух ножек с коротким и длинным размерами. Та из них, которая является короткой, обладает чечевицеобразным отростком, который срастается с наковальным стременным суставом и с головой самого стремени.

Что еще включает в себя слуховая косточка среднего уха?

Стремя

Стремя обладает головкой, а также передними и задними ножками с частью основания. К его задней ножке прикреплена стременная мышца. Основание самого стремени встроено в овальнообразное окошко преддверия лабиринта. Кольцевая связка в форме перепонки, которая расположена между опорной базой стремени и краешком овального окна способствует обеспечению подвижности данного слухового элемента, которое обеспечивается благодаря воздействию воздушных волн непосредственно на барабанную перепонку.

Анатомическое описание мышц, прикрепленных к косточкам

К слуховым косточкам прикреплены две поперечные полосатые мышцы, которые выполняют определенные функции для передачи звуковых колебаний.

Одна из них натягивает барабанную перепонку и берет свое начало у стенок мышечного и трубного каналов, имеющих отношение к височной кости, и далее она прикрепляется к шейке самого молоточка. Функция этой ткани заключается в том, чтобы оттягивать внутрь рукоятку молоточка. Натяжение происходит в сторону При этом происходит напряжение барабанной перепонки и поэтому она как бы натянута и вогнута в область района среднего уха.

Другая мышца стремени берет свое начало в толщине пирамидального повышения сосцевидной стены барабанной области и оказывается прикрепленной к ножке стремени, расположенной сзади. Ее функция состоит в сокращении и выведении из отверстия основания самого стремени. Во время мощных колебаний слуховых косточек наряду с предыдущей мышцей удерживаются слуховые косточки, что значительно уменьшает их смещение.

Слуховые косточки, которые соединены между собой суставами, а, кроме того, мышцы, имеющие отношение к среднему уху, полностью регулируют перемещение воздушных потоков на разных уровнях интенсивности.

Барабанная полость среднего уха

Помимо косточек в строение среднего уха также включена некая полость, которую принято называть барабанной. Полость расположена в височной части кости, а ее объем составляет один кубический сантиметр. В этом районе как раз располагаются слуховые косточки с барабанной перепонкой рядом.

Над полостью размещен который состоит из ячеек, несущих воздушные потоки. В нем же находится некая пещера, то есть клетка, по которой происходит перемещение воздушных молекул. В анатомии человеческого уха эта область выполняет роль наиболее характерного ориентира при осуществлении каких-либо оперативных вмешательств. Как соединены слуховые косточки, интересует многих.

Слуховая труба в анатомии структуры среднего уха человека

Эта область представляет собой образование, которое способно достигать длину в три с половиной сантиметра, а диаметр ее просвета может составлять до двух миллиметров. Ее верхнее начало расположено в барабанной области, а нижнее глоточное устье раскрывается в носоглотке приблизительно на уровне твердого неба.

Слуховая труба состоит из двух отделов, которые разделены наиболее узким местом в ее области, так называемым перешейком. От барабанного района отходит костная часть, которая протягивается ниже перешейка, ее принято называть перепончато-хрящевой.

Стены трубы, расположенные в хрящевом отделе, обычно бывают сомкнуты в спокойном состоянии, но при жевании они могут приоткрываться, также это может происходить во время глотания или зевания. Увеличение просвета трубы происходит посредством двух мышц, которые связанны с небной занавеской. Оболочка уха устелена эпителием и имеет слизистую поверхность, а его реснички продвигаются к глоточному устью, что позволяет обеспечивать выполнение дренажной функции трубы.

Прочие факты о слуховой косточке в ухе и строении среднего уха

Среднее ухо напрямую связано с носоглоткой посредством евстахиевой трубы, чья непосредственная функция заключается в регулировке давления, поступающего не из воздуха. Резкая закладка человеческих ушей может сигнализировать о скоротечном снижении, либо повышении давления окружающей среды.

Долгая и продолжительная болезненность в висках, скорее всего, свидетельствует о том, что уши на данный момент стараются активно бороться с возникшей инфекцией и ограждают таким образом головной мозг от всевозможных нарушений его работоспособности.

Внутренняя слуховая косточка

К числу увлекательных фактов давления можно также отнести рефлекторное зевание, которое сигнализирует о том, что в окружающей человека среде произошли его резкие перепады, и поэтому была вызвана реакция в виде зевоты. Следует также знать, что среднее ухо человека заключает в своем строении слизистую оболочку.

Не стоит забывать и о том, что неожиданные, ровно, как и резкие звуки могут провоцировать сокращение мышц на рефлекторной основе и навредить, как структуре, так и функционированию слуха. Функции слуховых косточек уникальны.

Все перечисленные строения несут в себе такую функциональную возможность слуховых косточек, как передача воспринимаемого шума, а также его перенос из наружной области уха во внутреннюю. Любое нарушение и сбой функционирования хотя бы одного из строений может привести к разрушению работы органов слуха полностью.

Воспаление среднего уха

Средним ухом называется небольшая полость между внутренним и В среднем ухе обеспечивается трансформация колебаний воздуха в колебание жидкости, которое регистрируется слуховыми рецепторами во внутреннем ухе. Это происходит при помощи специальных косточек (молоточек, наковальня, стремечко) из-за звуковой вибрации от барабанной перепонки к слуховым рецепторам. Чтобы выравнивалось давление между полостью и окружающей средой, среднее ухо сообщается евстахиевой трубой с носом. Инфекционный агент проникает в эту анатомическую структуру и провоцирует воспаление - средний отит.

Внутренняя рыба [История человеческого тела с древнейших времен до наших дней] Шубин Нил

Среднее ухо - три слуховые косточки

Млекопитающие - существа особенные. Волосяной покров и молочные железы отличают нас, млекопитающих, от всех других живых организмов. Но многие, пожалуй, удивятся, если узнают, что структуры, расположенные в глубине уха, тоже относятся к важным отличительным признакам млекопитающих. Таких косточек, как в нашем среднем ухе, нет ни у одного другого животного: у млекопитающих этих косточек три, в то время как у амфибий и рептилий всего одна. А у рыб этих косточек вовсе нет. Как же тогда возникли косточки нашего среднего уха?

Немного анатомии: напомню, что эти три косточки называются молоточек, наковальня и стремечко. Как уже было сказано, они развиваются из жаберных дуг: молоточек и наковальня - из первой дуги, а стремечко - из второй. Вот с этого и начнется наш рассказ.

В 1837 году немецкий анатом Карл Рейхерт изучал эмбрионы млекопитающих и рептилий, чтобы разобраться в том, как формируется череп. Он прослеживал пути развития структур жаберных дуг разных видов, чтобы понять, где они оказываются в итоге в черепах разных животных. Результатом продолжительных исследований стал очень странный вывод: две из трех слуховых косточек млекопитающих соответствуют фрагментам нижней челюсти рептилий. Рейхерт не верил своим глазам! Описывая это открытие в своей монографии, он не скрывал своего удивления и восторга. Когда он доходит до сравнения слуховых косточек и костей челюсти, обычный суховатый стиль анатомических описаний XIX века уступает место стилю куда более эмоциональному, показывающему, как поразило Рейхерта это открытие. Из полученных им результатов следовал неизбежный вывод: та же жаберная дуга, которая у рептилий формирует часть челюсти, у млекопитающих формирует слуховые косточки. Рейхерт выдвинул тезис, в который он сам с трудом верил, что структуры среднего уха млекопитающих соответствуют структурам челюсти рептилий. Ситуация будет выглядеть сложнее, если мы вспомним, что Рейхерт пришел к этому выводу на двадцать с лишним лет раньше, чем прозвучало положение Дарвина о едином генеалогическом древе всего живого (это случилось в 1859 году). Какой смысл в утверждении, что разные структуры у двух разных групп животных «соответствуют» друг другу, без представления об эволюции?

Намного позже, в 1910 и 1912 годах, другой немецкий анатом, Эрнст Гаупп, продолжил дело Рейхерта и опубликовал результаты своих исчерпывающих исследований по эмбриологии органов слуха млекопитающих. Гаупп представил больше деталей, а кроме того, учитывая, в какое время он работал, смог интерпретировать открытие Рейхерта в рамках представлений об эволюции. Вот к каким выводам он пришел: три косточки среднего уха демонстрируют связь между рептилиями и млекопитающими. Единственная косточка среднего уха рептилий соответствует стремечку млекопитающих - и то и другое развивается из второй жаберной дуги. Но по-настоящему ошеломляющее открытие состояло не в этом, а в том, что две другие косточки среднего уха млекопитающих - молоточек и наковальня - развились из косточек, расположенных в задней части челюсти у рептилий. Если это действительно так, то ископаемые остатки должны показывать, как косточки перешли из челюсти в среднее ухо в процессе возникновения млекопитающих. Но Гаупп, к сожалению, изучал лишь современных животных и не был готов вполне оценить роль, которую могли сыграть ископаемые в его теории.

Начиная с сороковых годов XIX века в Южной Африке и России стали добывать ископаемые остатки животных неизвестной ранее группы. Было обнаружено немало находок хорошей сохранности - целые скелеты существ размером с собаку. Вскоре после того, как эти скелеты были обнаружены, многие их образцы упаковали в ящики и послали в Лондон Ричарду Оуэну - на определение и изучение. Оуэн обнаружил, что у этих существ была поразительная смесь признаков разных животных. Одни структуры их скелетов напоминали рептилий. В то же время другие, особенно зубы, были скорее как у млекопитающих. Причем это были не какие-то единичные находки. Во многих местонахождениях эти похожие на млекопитающих рептилии были самыми многочисленными ископаемыми. Они были не только многочисленны, но и довольно разнообразны. Уже после исследований Оуэна такие рептилии были обнаружены и в других районах Земли, в нескольких слоях горных пород, соответствующих разным периодам земной истории. Эти находки образовали прекрасный переходный ряд, ведущий от рептилий к млекопитающим.

До 1913 года эмбриологи и палеонтологи работали в изоляции друг от друга. Но этот год был знаменателен тем, что американский палеонтолог Уильям Кинг Грегори, сотрудник Американского музея естественной истории в Нью-Йорке, обратил внимание на связь между эмбрионами, которыми занимался Гаупп, и обнаруженными в Африке ископаемыми. У самой «рептильной» из всех похожих на млекопитающих рептилий в среднем ухе была всего одна косточка, а ее челюсть, как и у других рептилий, состояла из нескольких косточек. Но, изучая ряд рептилий, все более близких к млекопитающим, Грегори обнаружил нечто весьма примечательное - то, что глубоко поразило бы Рейхерта, будь он жив: последовательный ряд форм, однозначно свидетельствующий о том, что кости задней части челюсти у похожих на млекопитающих рептилий постепенно уменьшались и смещались, пока, наконец, у их потомков, млекопитающих, не заняли свое место в среднем ухе. Молоточек и наковальня действительно развились из костей челюсти! То, что Рейхерт обнаружил у эмбрионов, давным-давно покоилось в земле в ископаемом виде, дожидаясь своего первооткрывателя.

Зачем же млекопитающим понадобилось иметь три косточки в среднем ухе? Система этих трех косточек позволяет нам слышать звуки более высокой частоты, чем способны слышать те животные, у которых косточка в среднем ухе всего одна. Возникновение млекопитающих было сопряжено с развитием не только прикуса, о чем мы говорили в четвертой главе, но и более острого слуха. Причем улучшить слух млекопитающим помогло не появление новых косточек, а приспособление старых к выполнению новых функций. Кости, которые изначально служили для того, чтобы помогать рептилиям кусаться, теперь помогают млекопитающим слышать.

Вот, оказывается, откуда возникли молоточек и наковальня. Но откуда, в свою очередь, появилось стремечко?

Если бы я просто показал вам, как устроены взрослый человек и акула, вы бы ни за что не догадались, что эта крошечная косточка в глубине человеческого уха соответствует большому хрящу в верхней челюсти морской хищницы. Однако, изучая развитие человека и акулы, мы убеждаемся, что это именно так. Стремечко представляет собой видоизмененную скелетную структуру второй жаберной дуги подобно этому акульему хрящу, который называют подвеском, или гиомандибуляре. Но подвесок - не косточка среднего уха, ведь акулы не имеют ушей. У наших водных родственников - хрящевых и костных рыб - эта структура связывает верхнюю челюсть с черепной коробкой. Несмотря на очевидную разницу в строении и функциях стремечка и подвеска, их родство проявляется не только в сходном происхождении, но и в том, что их обслуживают одни и те же нервы. Основной нерв, ведущий к обеим этим структурам, - это нерв второй дуги, то есть лицевой нерв. Итак, перед нами случай, когда две совершенно разных скелетных структуры имеют сходное происхождение в процессе развития эмбриона и сходную систему иннервации. Как это можно объяснить?

И вновь нам стоит обратиться к ископаемым. Если мы проследим изменения подвеска от хрящевых рыб до таких существ, как тиктаалик, и дальше, до амфибий, мы убедимся, что он постепенно уменьшается и наконец отделяется от верхней челюсти и становится частью органа слуха. При этом изменяется и название этой структуры: когда она большая и поддерживает челюсть, ее называют подвеском, а когда маленькая и участвует в работе уха - стремечком. Переход от подвеска к стремечку совершился, когда рыбы вышли на сушу. Чтобы слышать в воде, нужны совсем другие органы, чем на суше. Небольшие размеры и положение стремечка как нельзя лучше позволяют ему улавливать происходящие в воздухе мелкие вибрации. А возникла эта структура за счет видоизменения устройства верхней челюсти.

Мы можем проследить историю происхождения наших слуховых косточек из скелетных структур первой и второй жаберной дуг. История молоточка и наковальни (слева) показана начиная от древних рептилий, а история стремечка (справа) - начиная от еще более древних хрящевых рыб.

В нашем среднем ухе хранятся следы двух важнейших изменений в истории жизни на Земле. Возникновение стремечка - его развитие из подвеска верхней челюсти - было вызвано переходом рыб к жизни на суше. В свою очередь, молоточек и наковальня возникли в ходе превращения древних рептилий, у которых эти структуры входили в состав нижней челюсти, в млекопитающих, которым они помогают слышать.

Давайте заглянем в ухо глубже - во внутреннее ухо.

Из книги Основы психофизиологии автора Александров Юрий

3.4. Слуховые ощущения Тональность (частота) звука. Человек воспринимает звуковые колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц. Этот диапазон соответствует 10–11 октавам. Верхняя граница частоты воспринимаемых звуков зависит от возраста: она постепенно понижается (в старости часто

Из книги От амёбы до гориллы [или Как мозг учился думать] автора Сергеев Борис Федорович

3.2. Слуховые вызванные потенциалы. Слуховые вызванные потенциалы (СВП, auditory evoked potentials – АЕР) [Шагас, 1975; Рутман, 1979; Rockstroh et al., 1982; Hughes, 1985] регистрируются в ситуации предъявления слуховой стимуляции (тонов различной частоты, интенсивности и длительности). Комплекс из восьми

Из книги автора

Среднее образование ВундеркиндыВ ноябре даже на юге становится прохладно. Днем, если светит солнце, на Кубани бывает тепло, но чуть стемнеет, температура быстро падает, поднимается холодный ветер, а ночью случаются даже заморозки. В ноябре погода неустойчива. Ясные