Podstawowym elementem odpowiadającym za zmysł słuchu jest ucho. Jego budowa jest niezwykle skomplikowana, dzięki czemu możliwe jest odbieranie informacji akustycznych i przekształcanie ich w potencjały czynnościowe. Ucho składa się z ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego. Właściwym narządem słuchu jest narząd Cortiego, który znajduje się w uchu wewnętrznym w ślimaku. Jego zniszczenie prowadzi do całkowitej głuchoty.
Jak zbudowany jest narząd spiralny?
Narząd Cortiego znajduje się w ślimaku, w przestrzeni, która nazywana jest przewodem ślimakowym lub schodami środkowymi. Umiejscowiony jest na błonie podstawnej i rozciąga się wzdłuż całego przewodu ślimakowego, z wyjątkiem kątnicy przedsionkowej. Wyglądem przypomina wał zwrócony stroną wewnętrzną w kierunku bruzdy spiralnej wewnętrznej. W części środkowej do narządu przylega rąbek spiralny.
Narząd spiralny składa się z dwóch rodzajów komórek – komórek zmysłowych i komórek tworzących zrąb narządu. Komórki zmysłowe nazywane są także komórkami słuchowymi, rzęskowymi, włoskowatymi lub rzęsatymi. Pogrupowane są w rzędy – jeden rząd tworzą komórki rzęsate wewnętrzne, a trzy rzędy tworzą komórki rzęsate zewnętrzne:
-
komórki rzęsate wewnętrzne – jest ich 3500 w jednym rzędzie, a 20 włókien tworzy synapsy na jednej komórce. Odpowiadają za różnicowanie częstotliwości fal akustycznych. Szybko transmitują dane;
-
komórki rzęsate zewnętrzne – jest ich od 15 000 do 20 000. Są bardziej pobudliwe, dlatego reagują nawet na nieznaczne różnice dźwięków docierających do ucha. Jedno włókno nerwowe zasila kilkanaście komórek. Charakteryzują się wysoką odpornością na dźwięki o wysokim natężeniu oraz substancje toksyczne. Ich rzęski wtopione są w błonę nakrywkową.
Komórki, które tworzą zrąb narządu, pełnią rolę swoistego szkieletu utrzymującego we właściwym miejscu komórki zmysłowe. Na zrąb narządu składa się aż 5 rodzajów komórek, pełniących różne funkcje:
-
filary, czyli komórki filarowe wewnętrzne i zewnętrzne – w części górnej są nachylone względem siebie i łączą się wierzchołkami, tworząc tzw. tunel wewnętrzny (tunel Cortiego). Jest on wypełniony płynem nazywanym chłonką Cortiego lub kortylimfą;
-
komórki Deitersa, czyli komórki falangowe wewnętrzne i zewnętrzne. Pełnią rolę podpór dla komórek rzęsatych. Między komórkami Deitersa a filarami zewnętrznymi znajduje się przestrzeń przytunelowa (przestrzeń Nuela). Jest to spiralny kanał, który przez szczeliny między filarami zewnętrznymi łączy się z tunelem Cortiego;
-
komórki Helda – komórki graniczne wewnętrzne;
-
komórki Hensena – komórki graniczne zewnętrzne;
-
komórki Claudiusa – komórki podporowe wewnętrzne i zewnętrzne.
W bocznej części narządu spiralnego znajduje się wypełniony kortylimfą tunel zewnętrzny, a za nim umiejscowiony jest rowek spiralny zewnętrzny.
Nad wewnętrznymi i zewnętrznymi komórkami rzęsatymi znajduje się błona pokrywowa. Jest to galaretowata masa, która pokrywa przestrzeń od rąbka spiralnego aż po bruzdę spiralną wewnętrzną. Składa się z włókien, które zanurzone są w masie zawierającej glikoproteiny i mukopolisacharydy. Jej odcinek zewnętrzny jest grubszy od wewnętrznego, a na powierzchni dolnej mieści się pasmo Hensena.
Jaka jest zasada działania narządu spiralnego?
Fale dźwiękowe najpierw docierają do małżowiny usznej, gdzie są przekształcane w energię mechaniczną przez kosteczki i błonę bębenkową. Bodziec dźwiękowy w części dociera do zewnętrznego przewodu słuchowego, a w części odbijany jest od małżowiny usznej. Drgania przenoszone są do błony bębenkowej, a następnie do ucha wewnętrznego.
W uchu wewnętrznym dochodzi do przekazania drgań do okienka owalnego ślimaka, co powoduje zmniejszenie lub zwiększenie ciśnienia w przewodzie ślimakowym. Znajdujący się w ślimaku płyn pobudza błonę podstawą ślimaka. Jej ruch powoduje wyginanie się komórek rzęsatych narządu Cortiego. Przetwarzają one mechaniczne bodźce drgań endolimfy na zmianę potencjału elektrycznego błony komórkowej. Polaryzacja powoduje pobudzenie komórek nerwowych przylegających do komórek rzęsatych i wysłanie impulsów nerwowych do ośrodków słuchowych w mózgu.
Impulsy nerwowe, które powstały w narządzie Cortiego, wychodzą ze ślimaka nerwami słuchowymi i docierają do jąder ślimakowych pnia mózgu. Nerwy słuchowe są skrzyżowane w śródmózgowiu, dzięki czemu informacja związana z bodźcami akustycznymi z jednego ucha trafia od razu do obu półkul. Impulsy elektryczne docierają do pierwszorzędowej kory słuchowej, która analizuje bodźce słuchowe; dzięki temu człowiek jest w stanie słyszeć dźwięki. Narząd Cortiego jest niezbędny do przekształcania bodźców słuchowych. Jego uszkodzenie prowadzi do nieodwracalnej głuchoty.
