Среднее ухо представляет собой воздухоносную барабанную полость в которой находятся три слуховые косточки и сухожилия мышц. Барабанная полость продолжается в слуховую (eвcтахиеву) трубу , которая открывается в носовой части глотки .
Наружное ухо отделено от среднего барабанной перепонкой ( рис. 36.5 ,а). Среднее ухо заполнено воздухом. В среднем ухе находятся три слуховые косточки - молоточек (malleus) , наковальню (incus) и стремя (stapes), которые передают колебания барабанной перепонки на вторичную барабанную перепонку овального окна, которое отделяет среднее ухо от внутреннего уха. При этом колебания усиливаются в 22 раза благодаря системе рычагов, образуемой слуховыми косточками, и относительным площадям контакта между молоточком и барабанной перепонкой (60 кв.мм) и между стременем и овальным окном (3,2 кв.мм). Заполненное воздухом среднее ухо соединяется через евстахиеву трубу с глоткой , что предохраняет барабанную перепонку от повреждений при перепадах атмосферного давления ( рис.12-6 ).
Овальное окно открывается во внутреннее ухо . Недалеко от овального окна расположено круглое окно, тоже соединяющее среднее ухо с внутренним ( рис. 36.5 ,б). Оба отверстия затянуты мембраной.
Основание стремени в виде пластинки стремени плотно входит в овальное окно, за которым находится заполненное жидкостью преддверие (vestibulus) - часть улитки (cochlea) внутреннего уха . Преддверие составляет единой целое с трубчатой структурой - лестницей преддверия (scala vestibuli; вестибулярная лестница) . Колебания барабанной перепонки, вызываемые волнами звукового давления, передаются по цепочке косточек и толкают пластинку стремени в овальное окно ( рис. 36.5 ,б). Ее движения сопровождаются колебаниями жидкости в лестнице преддверия. Волны давления распространяются по жидкости и передаются через основную (базилярную) мембрану улитки к барабанной лестнице (scala tympani) , заставляя перепонку круглого окна выгибаться в сторону среднего уха.
Барабанная перепонка и цепочка слуховых косточек осуществляют согласование импеданса. Дело в том, что ухо должно различать звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, тогда как механизм нервного преобразования звука зависит от перемещений столба жидкости в улитке . Следовательно, нужен переход от колебаний воздуха к колебаниям жидкости. Акустический импеданс воды гораздо выше, чем воздуха. Поэтому без специального устройства для согласования импедансов происходило бы отражение большей части звука, поступающего в ухо.
Согласование импедансов в ухе зависит:
- от соотношения площадей поверхности барабанной перепонки и овального окна;
- механического преимущества рычажной конструкции в виде цепочки подвижно сочлененных косточек.
Эффективность механизма согласования импедансов соответствует улучшению слышимости на 10-20 дБ.
Среднее ухо выполняет и другие функции. В нем находятся две мышцы - мышца, натягивающая барабанную перепонку (m. tensor tympani ; иннервируется тройничным нервом ), и мышца стремени (m. stapedius ; иннервируется лицевым нервом ). Первая прикреплена к молоточку , вторая - к стремени . Сокращаясь, они уменьшают перемещения слуховых косточек и снижают чувствительность акустического аппарата. Это способствует защите слуха от повреждающих звуков, но только если организм ожидает их. Внезапный взрыв может повредить акустический аппарат, поскольку рефлекторное сокращение мышц среднего уха запаздывает. Его полость соединена с глоткой посредством евстахиевой трубы . Благодаря этому проходу уравнивается давление в наружном и среднем ухе. Если при воспалении в среднем ухе скапливается жидкость, просвет евстахиевой трубы может закрыться. Создающаяся при этом разность давлений вызывает боль из-за натяжения барабанной перепонки, даже ее разрыв, что может возникать в самолете и во время ныряния