2 курс / Нормальная физиология / Методы_оценки_состояния_сенсорных_систем_Бабенко_В_В_,_Бахтин_О

логически нормальному слуху человека, следовательно, передаточная функция среднего уха должна быть включена в зону внимания валеологических обследований. Наибольший интерес в этом плане представляют методы связанные с измерением импеданса барабанной перепонки. Считается, что поскольку существует жестко сцепленная система барабанная перепонка - слуховые косточки, то измеренный импеданс барабанной перепонки отражает частотные свойства всей звукопроводящей системы.

Звуковоспринимающие структуры слуховой системы расположены во внутреннем ухе, в той его части, которая называется улиткой. В полость среднего уха улитка открывается двумя отверстиями, которые покрыты мембранами. Одно из них называется овальным окном и к его мембране крепится стремечко. Именно через эту мембрану звуковые колебания достигают улитки. Улитка представляет собой канал, закрученный в спираль вдоль своей длинной оси. Расположенные вдоль канала перегородки, Базилярная и Рейснерова, делят канал улитки на три части, или три полости: тимпанальную, вестибулярную и среднюю. Тимпанальная и вестибулярная полости соединяются между собой в области вершины улитки отверстием, (геликотремой) и заполнены одинаковой жидкостью, перилимфой, свойства и состав которой, близки к составу и свойствам плазмы крови. Средний канал представляет собой замкнутую полость, которая заполнена вязкой жидкостью эндолимфой, имеющей концентрацию калия в 100 раз больше и натрия в 10 раз меньше чем перилимфа.

Основные рецепторные слуховые структуры находятся в средней полости и располагаются на базилярной мембране в виде органа Корти, который распределяется по всей базилярной мембране продольно. Орган Корти состоит из рецепторных клеток двух видов: одного ряда внутренних волосковых клеток (ВВК) и трех рядов наружных волосковых клеток (НВК). Рецепторные клетки покоятся, как на основании, на так называемых, опорных клетках Дейтриса, а столбовидные клетки образуют треугольной формы внутренний туннель кортиева органа, который отделяет НВК от ВВК. Кутикулярные пластинки апикальной поверхности волосковых клеток образуют общую сетчатую пластинку, которая фиксирует наружную поверхность волосковых клеток и изолирует структуры и пространство органа Корти от эндолимфатической области средней полости. Имеются данные о том, что пространство кортиева органа заполнено особой жидкостью кортиколимфой, отличающейся по составу от перилимфы и эндолимфы. Волосковые клетки снабжены волосками – стереоцилиями, выступающими поверх сетчатой пластинки. Каждая ВВК имеет около 30-70 стереоци-

41

лий, а каждая НВК – 40-150 стереоцилий. Сверху орган Корти окаймлен покровной мембраной, Она простирается над волосковыми клетками, и представляет собой желеобразной по консистенции ленту. Результаты сканирующей электронной микроскопии показали, что стереоцилии НВК жестко скреплены с ячейками покровной мембраной, а стереоцилии ВВК свободно расположены в пространстве между покровной мембраной и сетчатой пластинкой. Такое расположение стереоцилий определяет то, что для НВК оптимальным стимулом является амплитуда смещения, а для ВВК – скорость смещения комплекса покровная мембрана – волосковые клетки - базилярная мембрана в результате действия звуковой волны. Современные научные данные позволяют рассматривать НВК и ВВК как единую воспринимающую систему, в которой функции входных элементов выполняют НВК а выходных – ВВК, причем, НВК модулируют уровни реактивности ВВК. Основной механизм активации волосковых клеток связан с отклонением стереоцилий в направлении к базальному тельцу, которое располагается в теле клетки у основания редуцированной киноцилии. Такое отклонение стереоцилий сопровождается активацией ионных каналов, деполяризацией мембранного потенциала, что в конечном счете приводит к возникновению генераторного потенциала на постсинаптической мембране афферентного отростка биполярной клетки спирального ганглия и к появлению распространяющегося нервного импульса в другом отростке, который является волокном слухового нерва.

Общая чувствительность волосковых клеток, определяемая через минимальное отклонение стереоцилий, вызывающей ее активацию, связана с уровнем эндокохлеарного потенциала улитки. Эндокохлеарный потенциал формирует уровень деполяризации мембраны клетки близким к критическому. В свою очередь, сам эндокохлеарный потенциал улитки поддерживается сосудистой полоской, той структурой улитки, которая поддерживает необходимую концентрацию натрия, калия и двухвалентного кальция в жидких средах улитки. Сгибание стереоцилий волосковых клеток происходит в результате раскачивания жестко связанных базилярной и текториальной мембран при прохождении звуковой волны через жидкие среды улитки. Прохождение звуковой волны формирует т.н. бегущую волну, которая определяет условия колебания мембран улитки с четко фиксируемыми максимумами колебаний. В области этих максимальных отклонений базилярной мембраны наблюдается наиболее высокий уровень реактивности волосковых клеток.

Таким образом, физиологически оптимальная трансформация энергия звуко42

вой волны в нервный импульс определяется, в первую очередь, функциональным состоянием волосковых клеток, в частности, сгибательной способностью стереоцилий. Кроме того, существенное значение имеет уровень эндокохлеарного потенциала улитки, а, следовательно, и состояние сосудистой полоски, деятельность которой поддерживает этот потенциал на физиологически оптимальной величине. Наконец, успешность восприятия звуков зависит и от функционального состояния базилярной

итекториальной мембран, от их подвижности.

2.1Особенности структурно-функциональной организации слуховой системы человека в разных возрастных группах

Одним из наиболее важных вопросов возрастной физиологии слуха, лежащих в русле валеологической проблематики, является дифференцирование собственно возрастных характеристик слуховой чувствительности от изменений, связанных с профессиональной деятельностью, заболеваниями, наследственными факторами и т.п. Знание возрастной динамики слуховых функций человека способствует более успешному прогнозированию состояния слуха в различных акустических условиях, а также способствует выработки возрастных критериев здорового состояния слуховой системы и оптимальной адаптации ее к текущим условиям профессиональной и бытовой окружающей среды.

Изучение структурно-функциональной организации слуховой системы детей разного возраста имеет существенно значение для определения критических этапов развития слуха, сроков и скорости созревания слуховой системы, ранней диагностики нарушений слуха и речи, оптимизации коррекционно-педагогической деятельности.

Первый зачаток внутреннего уха закладывается в начале 4-й недели эм-

брионального развития. К 20-й недели морфологически формируются основные структуры улитки: текториальная мембрана, дифференцированные рецепторные волосковые клетки, опорные клетки, а также клетки Дейтерса и Хензена. В период 23 недели окончательно формируется систем стереоцилий волосковых клеток, и именно после этого, на 25 недели у плода появляются первые электрофизиологические реакции и первые моторные ответы на звуковую стимуляцию. К 26-й недели пренаталь-

ного развития зародыш начинает реагировать на звук учащением сердечного

ритма. Этапы пренатального развития позволяют выделить критические периоды бе43

ременности, когда те или иные факторы могут повлиять на формирование слуховой системы и способствовать снижению слуха у ребенка Так, например, период 12-23 недели беременности является критическим для действия гипотироидов, 18-35 недели – для ототоксических антибиотиков аминогликозидного ряда. Начиная с 30 недели беременным женщинам нежелательно находится в обстановке с высоким уровнем шумов, которые могут отрицательно подействовать на уже реагирующий на звука, но еще не окрепший орган слуха плода.

Формирование центральных мозговых структур слуховой системы также практически складывается в пренатальный период. Так к 8-му лунному месяцу формируются слуховые подкорковые структуры и начинает закладываться височная область слуховой коры. В период 8 – 9 лунного месяца начинается резкое увеличение площади слуховых корковых полей, однако только к 2 годам жизни ребенка слуховая кора приближается по величине к размерам слуховой коры взрослого человека. В этом же возрасте окончательно формируются интерсенсорные связи слуховой коры в мозгу ребенка. И только к 7-ми летнему возрасту слуховая кора достигает полно-

го морфо-функционального развития по строению цитоархитектонике, дифференцированию слуховых полей 41 и 42 и т.п.

Что касается системы звукопроведения, то к моменту рождения у ребенка наблюдается полностью сформированные барабанная полость среднего уха, слуховые косточки и слуховые труба.

К моменту рождения полость среднего уха ребенка заполнена миксоидной тканью, которая в дальнейшем преобразуется в зрелую соединительную ткань. Неполное преобразование миксоидной ткани в соединительную, что иногда наблюдается у детей, сопровождается образованием миксоидных тяжей. Эти тяжи в случаи воспалительных процессов среднего уха препятствуют оттоку гноя наружу, что обостряет течение болезни.

Наружный слуховой проход новорожденного состоит из наружного пере- пончато-хрящевого отдела. По мере роста ребенка появляется второй внутренний костный отдел, что характерно для слухового прохода взрослого человека. В первые шесть месяцев жизни верхняя стенка почти прилегает к нижней и вход представляет собой узкую щель. По мере роста ребенка слуховой проход становится овальным, как во взрослом состоянии. Размеры барабанной перепонки новорожденного соответствуют размерам ее взрослого человека, но толщина несколько больше. У новорожден-

44

ных барабанная перепонка располагается под углом 200 к оси слухового прохода. С возрастом перепонка начинает занимать более отвесное положение и у взрослого человека угол наклона составляет 450. Естественный цвет барабанной перепонки при ее здоровом состоянии с рождения – жемчужно-серый. Как уже говорилось, формирование структур среднего уха заканчивается к рождению ребенка. Однако, у новорожденного слуховая (евстахиева) труба в два раза короче, чем у взрослого, просвет ее значительно шире и открывается она глоточным отверстием на уровне твердого неба. По мере роста ребенка слуховая труба поднимается до уровня нижней носовой раковины, она становится длиннее и просвет ее сужается. Однако, несмотря на морфологическое созревание структур среднего ухо к моменту рождения, формирование их функциональных возможностей продолжается и в течении постнатального периода. Об этом свидетельствуют данные импедансометрии,. Оказалось, что такие параметры импедансометрии, как акустический рефлекс и тимпанометрия по разному выражены в различных возрастных группах детей и взрослых. Наиболее существенно отсутствие акустического рефлекса у детей первого месяца жизни и большая неустойчивость значений тимпанометрии в этой возрастной группе. Развитие функциональных свойств слуховой трубы продолжается вплоть до 2-5 летВ целом параметры динамической импедансометрии достигают своего дефинитивного состояния лишь к 6-ти годам жизни.

Работ, посвященных исследованию развитию слуховой системы человека в онтогенезе явно недостаточно, особенно тех, в которых рассматриваются частотные, динамические и другие характеристики слуха. В первую очередь это связано с методическими трудностями обследования слуха у детей разных возрастных групп. Слуховая чувствительность у новорожденных и детей ясельного возраста чаще всего измеряют с помощью косвенных показателей, таких как регистрация мигательного рефлекса, дыхательные реакции, частота сердцебиений. В последнее время для этих целей стали применять регистрацию стволовых и корковых вызванных потенциалов, показатели кохлеографии, методы импедансометрии.

Специальные исследования показали, что у новорожденных детей через 40-

80 дней после рождения происходит резкое падение податливости барабанной перепонки и возрастание передаточной функции среднего уха. Количественные измерения колебаний податливости барабанной перепонки в в первые периоды жизни обнаружили лимитирующую роль среднего уха в формировании слуховой чувстви45

тельности новорожденных детей. Однако, в целом пороги тональной слышимости

ребенка (8 месяцев) становятся аналогичными порогам взрослого человека еще в тот период, когда структуры среднего уха не созрели для реализации своих функций, свойственных взрослому человеку. В самые ранние сроки постнатального развития поведенческие и электрофизиологические реакции к новорожденных наиболее выражены при действии частот низкого и среднего диапазона слышимых звуков. В дальнейшем, по мере развития новорожденного, максимальная слуховая чувствительность перемещается в область высоких частот, и только в период полного созревания слуховой системы (10-12 лет) максимум слуховой чувствительность соответствует данным взрослого человека: он устанавливается в границах частотного диапазона вербальных сигналов.

Регистрация слуховых корковых потенциалов у детей разных возрастных групп показала, что изменение характеристик этих потенциалов (рост амплитуды) наблюдается в течение первых трех лет жизни и особенно это выражено между 2-м и 3-м годами жизни. Считается, что данные наблюдения свидетельствуют о морфофункциональном созревании слуховой системы в целом, и слуховой коры в частности, что соответствует морфологическим данным о формировании и дифференцировании корковых полей и проводящих структур больших полушарий, характерным для этого возраста. Окончательное созревания слуховой системы относят к 15-16

годам жизни.

Представляется возможным выделить три основных онтогенетических этапа морфо-функционального созревания слуховой системы человека. Первый период (пренатальное развитие и рождение) характеризуется морфологическим созреванием периферических и центральных структур, обеспечивающих восприятие звуков в узком диапазоне низких частот до 1000-2000 Гц. На этом этапе имеют место преимущественно ответы нервных элементов только на включение звука и отсутствие изменений характеристик ответа нервных элементов периферических и центральных отделов при изменении физических параметров звуковых сигналов.

В течение второго этапа (до 2- лет) наблюдается интенсивное морфофункциональное развитие центральных структур слуховой системы при дефинитивном состоянии периферических отделов. В этот период все слуховые центры отвечают на звуковые сигналы в широком частотном диапазоне и обладают способностью к дифференцированию звуковых стимулов, значительно различающихся по физиче-

46

ским параметрам.

И, наконец, третий период (выше 2-х лет) характеризуется полным созреванием, когда и центральные структуры достигают состояния, характерного для взрослого человека. В это время в корковых слуховых полях появляются нервные элементы, способные к временной суммации информации о сигнале, что наряду с усложненной немонотонной формой ответов на звуковые раздражители свидетельствуют о способности к выработки очень тонких дифференцировок сложных звуковых образов.

3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ СЛУХА ЧЕЛОВЕКА

Любое валеологическое обследование состояния слуховых функций должно начинаться с измерения слуховой чувствительности данного обследуемого. Измерение уровня слуховой чувствительности производится посредством тональной пороговой аудиометрии. Эта процедура позволит сделать заключение о состоянии слуховой чувствительности данного обследуемого относительно нормативных показателей и отнести этого обследуемого либо к группе с отологически нормальным слухом, либо к группе с признаками снижения слуховой чувствительности. Естественно, что обследуемые именно первой группы являются объектом валеологии, в то время как вторая группа - это предмет интересов медицины.

3.1 Тональная пороговая чувствительность слуха человека

Измерение тональной пороговой чувствительности позволяет определить тот минимальный уровень интенсивности звуков различного частотного диапазона, при котором возникает слуховое ощущение.

Тональная пороговая аудиометрия проводится с использованием аудиометра. Аудиометры могут реализовывать как ограниченный набор аудиометрических измерений, так и более широкий диапазон тестов. Учитывая особую значимость для че-

ловека вербальных функций слуха, минимально необходимым является обследование слуховой чувствительности в диапазоне частот 500 - 4000 Гц. Так как при

47

пороговой тональной аудиометрии измеряется абсолютная чувствительность слуха конкретного обследуемого, следует познакомиться подробнее с понятием абсолютная слуховая чувствительность. Абсолютная слуховая чувствительность - это минимальные значения интенсивности воспринимаемого уровня звука. Проблема вычисления абсолютной чувствительности сводится к определению той интенсивности звука, которая приводит к появлению у нормально слышащего человека (отологически здорового) слухового ощущения. Интенсивность минимально слышимого звука в популяции отологически здоровых людей для выведения нормативных величин определяли двумя способами. По одному из них определяли пороги звуковой чувствительности обследуемого, используя наушники, а затем регистрировали звуковое давление развиваемое наушниками в наружном слуховом проходе на уровне барабанной перепонки. Таким путем вычислялось минимально слышимое давление (МСД). При другом подходе обследуемого помещали в звуковое поле, создаваемое динамиками, и измеряли порог его чувствительности. Затем обследуемый покидал звуковое поле, а в то место, где находилась голова обследуемого, помещали измерительный микрофон для измерения интенсивности звука, вызывающего минимальное слуховое ощущение. С помощью такой методики определяют минимально слышимое звуковое поле (МСП). Величины абсолютной слуховой чувствительности получаемые при той и другой технике измерения несколько расходятся, поэтому в современных аудиометрах предусмотрена соответствующая автоматическая корректировка звукового давления для проведения аудиометрии в замкнутом звуковом поле (при помощи наушников) или в свободном звуковом поле (с использованием выносных динамиков).

На основании многочисленных исследований, проведенных в разных популяциях в разных странах был определен тот уровень звукового давления на частоте звука 1000 Гц, который для большинства людей является нулевым. Этот уровень принят за пороговый и он соответствует два умножить на 10 в минус пятой степени Паскаля.

Как уже упоминалось , динамика тональной пороговой чувствительности в онтогенезе обусловлена этапами онтогенетического созревания как звукопроводящих, так и звуковоспринимающих структур. Окончательно, дефинитивный тип тональной пороговой чувствительности, соответствующий взрослому человеку , складывается к 8-му месяцу жизни. Однако, следует подчеркнуть, что в связи с методическим трудностями количество исследований, посвященных тональному слуху новорожденных крайне мало.

48

3.1.1 Методика проведения ТПЧ

Необходимая аппаратура: аудиометр или ПТК «Базол»

Измерение тональной пороговой чувствительности рекомендуется осуществлять в звукоизолированной камере (уровень звукоизоляции должен быть в пределах 40 дБ), а в отсутствии такой камеры, желательно по возможности изолироваться от окружающего шума. В процессе проведения обследования обследуемый должен сигнализировать о появлении минимального слухового ощущения либо голосом, либо нажатием специальной кнопки. В связи с тем, что процедура имеет дело с очень слабыми интенсивностями звука, от обследуемых требуется достаточно высокий уровень концентрации внимания. Пороговая слуховая чувствительность измеряется для стандартного аудиометрического набора частот: 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 3000 Гц, 4000 Гц, 6000 Гц, 8000 Гц и 10000 Гц. Установка пороговой интенсивности может осуществляться с помощью метода границ, причем используют либо нисходящий ряд, либо восходящий ряд, либо то и другое.. Нисходящий ряд метода границ основан на постепенном, начиная с заведомо подпорогового уровня, усилении звука до момента реакции обследуемого. Восходящий ряд метода границ связан с подачей вначале заведомо надпорогового уровня звука. Затем начинают постепенно снижать уровень интенсивности до того момента, когда испытуемый перестает его слышать.

Можно использовать обе процедуры, а истинный порог появления слухового ощущения фиксируется как средняя величина двух измерений, поскольку значения порога полученные в нисходящих и восходящих рядах обычно не совпадают. Результаты измерений заносят на стандартный аудиометрический бланк (рис.1), на котором тональная пороговая чувствительность отображается в виде кривой, соединяющей значения порогов восприятия различных тональных стимулов. Нулевая линия на этом бланке соответствует нулевой чувствительности, которая равна 2*10-5 Па звукового давления. Поскольку пороговая тональная чувствительность является величиной обратной интенсивности звука, то увеличение интенсивности откладывается на бланке вниз. При отологически нормальном слухе пороговая тональная чувствительность для людей в возрасте до 30 лет лежит в пределах 0-10 дБ. С возрастом наблюдается снижение слуховой чувствительности, особенно в высокочастотной части диапазона слуха человека. В связи с этим имеются нормативные шкалы возрастных изменений слуховой чувствительности (рис.2)

49

Графики тональной пороговой чувствительности (1) и уровня слухового дискомфорта (2) типичные для отологически нормального слуха

Рис. 1

3.1.2 Уровень слухового дискомфорта

Необходимая аппаратура: Аудиометр или ПТК «Базол»

Измерение уровня слухового дискомфорта определяет те максимальные значения интенсивности звуков различного частотного диапазона, прослушивание которых не сопровождается неприятными или болевыми ощущениями.

Пороговая слуховая чувствительность не может полностью характеризовать состояние слуховых функций человека. Сведения о пороговых ощущениях не позволяют в достаточной степени выработать надежные критерии социальной адекватности слуха человека, поскольку слуховое общение между людьми, а также взаимодействие человека с социально-технологической средой, осуществляется на надпороговых уровнях интенсивности. Поэтому, слуховая система в значительной степени оценивается по способности воспринимать звуки различной интенсивности над порогом

50