臓器浮腫

中耳。聴覚小骨の器官の構造：ハンマー、槌骨; アンビル、砧骨; あぶみ、あぶみ骨。骨の機能

私たちの聴覚器官がどのように機能するかを見るために耳を深く見る人はがっかりするでしょう。この装置の最も興味深い構造は、頭蓋骨の奥深く、骨の壁の後ろに隠されています。これらの構造に到達する唯一の方法は、頭蓋骨を開き、脳を取り除き、骨壁自体を壊して開くことです。運が良ければ、またはそれをマスターしているなら、あなたの目は驚くべき構造、つまり内耳にさらされます。一見、池にあるような小さなカタツムリに似ています。

おそらく目立たないように見えますが、詳しく調べると、人間の最も独創的な発明を彷彿とさせる最も複雑な装置であることがわかります。音が届くと、じょうごに落ちます耳介（私たちは通常耳と呼びます）。外耳道を通って彼らは到達します鼓膜そしてそれを振動させます。鼓膜は、その後ろで振動する3つのミニチュアボーンに接続されています。これらの骨の1つは、ピストンのように見えるものによってカタツムリのような構造に接続されています。鼓膜の脳震盪により、このピストンが前後に動きます。その結果、特殊なゼリー状の物質が蝸牛内を前後に移動します。この物質の動きは、脳に信号を送る神経細胞によって知覚され、脳はこれらの信号を音として解釈します。次に音楽を聴くときは、頭の中で起こっているすべての大混乱を想像してみてください。

このシステム全体では、外耳、中耳、内耳の3つの部分が区別されます。外耳は、外から見える耳の部分です。中耳は3つの小さな骨です。最後に、内耳は感覚神経細胞、ゼリー状の物質、およびそれらを取り巻く組織で構成されています。これらの3つの要素を別々に考えると、聴覚器官、その起源、発達を理解することができます。

私たちの耳は、外耳、中耳、内耳の3つの部分で構成されています。これらの中で最も古いものは内耳です。耳から脳に送られる神経インパルスを制御します。

私たちが通常耳と呼ぶ耳介は、比較的最近の進化の過程で私たちの祖先に受け継がれました。これは、動物園や水族館に行くことで確認できます。サメ、硬骨魚、両生類、爬虫類のどれが耳介を持っていますか？この構造は哺乳類に特有のものです。一部の両生類や爬虫類では、外耳がはっきりと見えますが、耳介がなく、通常、外耳は太鼓に張られたような膜のように見えます。

私たちと魚（軟骨魚類、サメ、エイ、骨の両方）の間に存在する微妙で深いつながりは、耳の奥深くにある構造を考えるときにのみ明らかになります。一見、人間とサメの耳のつながりを探すのは奇妙に思えるかもしれません。特に、サメにはサメがいないことを覚えておいてください。しかし、それらはそこにあり、私たちはそれらを見つけるでしょう。耳小骨から始めましょう。

中耳-3つの聴覚小骨

哺乳類は特別な生き物です。髪と乳腺は、私たち哺乳類を他のすべての生物と区別します。しかし、耳の奥深くにある構造も哺乳類の特徴を区別する重要なものであることを知って、多くの人が驚くでしょう。中耳のような骨を持っている動物は他にありません。哺乳類にはこれらの骨が3つありますが、両生類と爬虫類には1つしかありません。魚はこれらの骨をまったく持っていません。では、どうやって中耳の骨ができたのでしょうか。

ちょっとした解剖学：これらの3つの骨はハンマー、アンビル、スターラップと呼ばれていることを思い出させてください。すでに述べたように、それらは鰓のアーチから発達します：最初のアーチからのハンマーとアンビル、そして2番目のアーチからのあぶみ。これが私たちの物語の始まりです。

1837年、ドイツの解剖学者Karl Reichertは、頭蓋骨がどのように形成されるかを理解するために、哺乳類と爬虫類の胚を研究しました。彼は鰓弓構造の発達をたどった他の種類彼らがさまざまな動物の頭蓋骨のどこに行き着くのかを理解するために。長い研究の結果は非常に奇妙な結論でした。哺乳類の3つの聴覚小骨のうちの2つは、爬虫類の下顎の断片に対応しています。ライヘルトは彼の目を信じることができませんでした！この発見を彼のモノグラフで説明し、彼は驚きと喜びを隠しませんでした。彼が耳小骨を顎の骨と比較することになると、19世紀の解剖学的描写の通常の乾いたスタイルは、はるかに感情的なスタイルに取って代わられ、この発見によってライヘルトがどれほど驚いたかを示しています。彼の結果から、避けられない結論が続きました：爬虫類の顎の一部を形成する同じ鰓弓は、哺乳類の聴覚小骨を形成します。ライヘルトは、哺乳類の中耳の構造が爬虫類の顎の構造に対応しているという、彼自身が信じることが困難であった論文を進めました。ライヘルトが、すべての生物の単一の系図上のダーウィンの立場よりも20年以上早くこの結論に達した（これは1859年に起こった）ことを思い出すと、状況はより複雑に見えるでしょう。動物の2つの異なるグループの異なる構造が進化の考えなしに互いに「対応する」と言うことの意味は何ですか？

その後、1910年と1912年に、別のドイツの解剖学者であるErnst Gauppがライヘルトの研究を続け、哺乳類の聴覚器官の発生学に関する彼の徹底的な研究の結果を発表しました。 Gauppはより多くの詳細を提供し、彼が働いていた時間を考えると、進化の観点からReichertの発見を解釈することができました。彼が思いついたのは次のとおりです。中耳の3つの耳小骨は、爬虫類と哺乳類の関係を示しています。爬虫類の中耳の単一の骨は哺乳類のあぶみ骨に対応します-両方とも2番目の鰓弓から発達します。しかし、本当に驚くべき発見はそれではなく、哺乳類の中耳の他の2つの骨、槌骨とアンビルが爬虫類の顎の後ろにある骨から発達したことでした。これが真実である場合、化石記録は、哺乳類の出現中に耳小骨が顎から中耳にどのように通過したかを示すはずです。しかし、残念ながら、Gauppは現代の動物しか研究しておらず、彼の理論で化石が果たすことができる役割を十分に理解する準備ができていませんでした。

南アフリカとロシアでの19世紀の40年以来、これまで知られていなかったグループの動物の化石の残骸が採掘され始めました。多くの保存状態の良い発見が見つかりました-犬のサイズの生き物の骨格全体。これらの骨格が発見された直後に、それらの標本の多くは箱に入れられ、リチャード・オーウェンによる識別と研究のためにロンドンに送られました。オーウェンは、これらの生き物がさまざまな動物からの特徴の印象的な混合物を持っていることを発見しました。それらの骨格のいくつかの構造は爬虫類に似ていました。同時に、他のもの、特に歯は、哺乳類のものに似ていました。そして、これらは孤立した発見ではありませんでした。多くの地域で、これらの哺乳類のような爬虫類は最も豊富な化石でした。それらは数が多いだけでなく、非常に多様でした。オーウェンの研究の後ですでに、そのような爬虫類は地球の他の地域でも、地球の歴史のさまざまな期間に対応する岩のいくつかの層で発見されました。これらの発見は、爬虫類から哺乳類へと続く美しい移行シリーズを形成しました。

1913年まで、発生学者と古生物学者は互いに孤立して働いていました。しかし、今年は、ニューヨークのアメリカ自然史博物館のアメリカの古生物学者ウィリアム・キング・グレゴリーが、アフリカで発見されたガウプの胚と化石の関係に注目を集めたという点で重要でした。すべての哺乳類のような爬虫類の中で最も「爬虫類」は中耳に1つの骨しかなく、他の爬虫類と同様に、その顎はいくつかの骨で構成されていました。しかし、哺乳類にますます近づく一連の爬虫類を研究する中で、グレゴリーは非常に注目に値する何かを発見しました-彼が生きていればライヘルトを深く打ったであろう何か：一貫した一連の形、顎の後ろの骨が哺乳類の爬虫類は徐々に減少し、移動し、最終的には子孫である哺乳類では中耳になりました。ハンマーとアンビルは実際に顎の骨から進化しました！ライヘルトが胚で発見したものは、その発見者を待って、長い間化石として地球に埋葬されていました。

なぜ哺乳類は中耳に3つの骨が必要なのですか？これらの3つの骨のシステムにより、中耳に1つの骨しかない動物よりも高い周波数の音を聞くことができます。哺乳類の出現は、第4章で説明したように、咬傷の発達だけでなく、より急性の聴力の発達にも関連していました。さらに、哺乳類の聴力を改善するのに役立ったのは新しい骨の出現ではなく、新しい機能を実行するための古い骨の適応でした。もともと爬虫類が噛むのを助けるのに役立った骨は、今では哺乳類が聞くのを助けています。

これがハンマーとアンビルの出所です。しかし、順番に、あぶみはどこから来たのですか？

成長した男とサメがどのように機能するかをお見せしただけでは、この小さな骨が奥深くにあるとは思わないでしょう。人間の耳海洋捕食者の上顎の大きな軟骨に相当します。しかし、人間とサメの発達を研究することで、私たちはこれがまさにその通りであると確信しています。あぶみ骨は、サスペンションまたは下顎骨と呼ばれるこのサメの軟骨のように、2番目の鰓弓の修正された骨格構造です。しかし、サメには耳がないため、ペンダントは中耳の骨ではありません。私たちの水生の親戚である軟骨魚と硬骨魚では、この構造が上顎と頭蓋骨を結びつけています。あぶみ骨とペンダントの構造と機能には明らかな違いがありますが、それらの関係は、類似した起源だけでなく、同じ神経によって提供されているという事実にも表れています。これらの構造の両方につながる主な神経は、2番目のアーチの神経です。顔面神経。したがって、2つの完全に異なる骨格構造が、胚の発達と同様の神経支配システムにおいて同様の起源を持っている場合があります。これはどのように説明できますか？

そして再び、私たちは化石に目を向けるべきです。軟骨魚からティクターリクのような生き物、さらに両生類への懸濁液の変化を追跡すると、懸濁液は徐々に減少し、最終的に上顎から分離して聴覚器官の一部になることがわかります。同時に、この構造の名前も変わります。大きくて顎を支える場合はペンダントと呼ばれ、小さくて耳の働きに関与する場合はあぶみと呼ばれます。魚が陸に出たとき、サスペンションからあぶみへの移行が起こりました。水中で聞くには、陸上とはまったく異なる器官が必要です。スターラップのサイズと位置が小さいため、空気中で発生する小さな振動を完全に捉えることができます。そして、この構造は上顎の構造の変更によって生じました。

1番目と2番目の鰓弓の骨格構造から耳小骨の起源をたどることができます。ハンマーとアンビルの歴史（左）は古代の爬虫類から、そしてあぶみの歴史（右）はさらに古い軟骨魚から示されています。

私たちの中耳には、地球上の生命の歴史における2つの大きな変化の痕跡が含まれています。あぶみの出現（上顎の吊り下げからの発達）は、魚が陸上での生活に移行したことによって引き起こされました。次に、槌骨と金床は、これらの構造が下顎の一部であった古代の爬虫類が哺乳類に変化する際に発生し、それを聞くのに役立ちます。

耳、つまり内耳をもっと深く見てみましょう。

内耳-ゼリーの動きと髪の振動

外耳道に入り、鼓膜を通過し、中耳の3つの耳小骨を通り過ぎて、頭蓋骨の奥深くにいると想像してみてください。内耳はここにあります-ゼリー状の物質で満たされたチューブと空洞。人間の場合、他の哺乳類と同様に、この構造は殻が丸まったカタツムリに似ています。彼女の特徴的な外観は、解剖学のクラスで体を解剖するとすぐに目を引きます。

内耳のさまざまな部分がさまざまな機能を実行します。 1つは聴覚用、もう1つは頭がどのように傾いているかを伝えるためのもの、3つ目は頭の動きがどのように加速または減速しているかを感じるためのものです。これらの機能はすべて、内耳でかなり似た方法で実行されます。

内耳のすべての部分は、その位置を変えることができるゼリー状の物質で満たされています。特殊な神経細胞は、その終末をこの物質に送ります。この物質が空洞内を流れて動くと、神経細胞の端の毛が風のように曲がります。それらが傾くと、神経細胞は脳に電気インパルスを送り、脳は頭の位置と加速度だけでなく、音に関する情報を受け取ります。

頭を傾けるたびに、内耳の小さな小石がずれて、ゼリー状の物質で満たされた空洞の殻の上に横たわっています。流れる物質が作用する神経終末この空洞の内部で、神経は脳にインパルスを送り、頭が傾いていることを伝えます。

宇宙で頭の位置を感じることができる構造を理解するために、「雪片」が浮かぶ液体で満たされた半球であるクリスマスのおもちゃを想像してみてください。この半球はプラスチックでできており、粘性のある液体で満たされているため、振るとプラスチックの雪片の吹雪が始まります。ここで、同じ半球を想像してみてください。固体ではなく弾性だけでできています。大きく傾けると、その中の液体が動き、「雪片」が落ち着きますが、底ではなく横に落ち着きます。これは、私たちが頭を傾けたときに、大幅に縮小された形でのみ、内耳で起こることです。内耳にはゼリー状の物質が入った空洞があり、そこに神経終末が入ります。この物質の流れにより、頭がどの位置にあるかを感じることができます。頭が傾くと、物質は適切な方向に流れ、インパルスが脳に送られます。

空洞の弾性シェルにある小さな小石は、このシステムに追加の感度を与えます。頭を傾けると、液体媒体の中を転がる小石がシェルに圧力をかけ、このシェルに封入されているゼリー状の物質の動きを増加させます。これにより、システム全体の感度がさらに高まり、頭の位置のわずかな変化でも知覚できるようになります。頭を傾けるとすぐに、小さな小石が頭蓋骨の中で転がっています。

宇宙に住むのがいかに難しいか想像できます。私たちの感覚は、地球の重力が宇宙船の動きによって補償され、まったく感じられない地球の近くの軌道ではなく、地球の重力の絶え間ない作用の下で機能するように調整されています。そのような状況で準備ができていない人は、目が上と下がどこにあるかを理解することができず、内耳の敏感な構造が完全に混乱しているため、病気になります。だからこそ、宇宙酔いはオービターに取り組む人々にとって深刻な問題です。

他の2つに接続された内耳の別の構造による加速度を知覚します。これもゼリー状の物質で満たされた3本の半円形のチューブで構成されています。私たちが加速または減速するときはいつでも、これらのチューブ内のものがシフトし、神経終末を傾け、インパルスを脳に伝達させます。

スピードを上げたり下げたりすると、ゼリー状の物質が内耳の半円形のチューブに流れ込みます。この物質の動きは、脳に送られる神経インパルスを引き起こします。

体の位置と加速度の知覚のシステム全体は、私たちの目の筋肉に接続されています。目の動きは、壁に取り付けられた6つの小さな筋肉によって制御されます眼球。それらの収縮により、目を上下左右に動かすことができます。私たちは自発的に目を動かし、どの方向を見たいときに特定の方法でこれらの筋肉を収縮させることができますが、最も珍しい特性は、無意識に働く能力です。私たちがまったく考えていなくても、彼らは常に私たちの目を制御します。

これらの筋肉と目とのつながりの感度を評価するには、このページから目を離さずに、頭を一方向または別の方向に動かします。頭を動かして、同じ点をじっと見つめます。

何が起こっている？頭は動きますが、目の位置はほとんど変わりません。そのような動きは私たちによく知られているので、当然のことながら単純なものとして認識しますが、実際には非常に複雑です。各目を制御する6つの筋肉のそれぞれは、頭の動きに敏感です。以下で説明する頭の内側にある敏感な構造は、その動きの方向と速度を継続的に記録します。これらの構造からの信号は脳に送られ、脳はそれらに応答して、目の筋肉の収縮を引き起こす他の信号を送信します。次に頭を動かしながら何かを見つめるときは、これを覚えておいてください。この複雑なシステムは時々失敗する可能性があり、それによると、それらが引き起こされている身体の働きのどのような障害について多くを知ることができます。

目と内耳のつながりを理解するための最も簡単な方法は、これらのつながりにさまざまな混乱を引き起こし、それらがどのような影響を与えるかを確認することです。このような障害を引き起こす最も一般的な方法の1つは、過度のアルコール摂取です。私たちがエチルアルコールをたくさん飲むとき、アルコールは私たちの内部リミッターを弱めるので、私たちは愚かなことを言い、します。そして、たくさん飲むだけでなく、たくさん飲むと、めまいもし始めます。そのようなめまいはしばしば困難な朝の前兆となります-二日酔いが私たちを待っています。その症状は新しいめまい、吐き気、頭痛になります。

飲みすぎると血液中にエチルアルコールが多く含まれますが、内耳の虫歯や管を埋める物質にアルコールがすぐに入るわけではありません。ほんの少し後、それは血流からさまざまな器官に浸透し、とりわけ内耳のゼリー状の物質に行き着きます。アルコールはこの物質より軽いので、オリーブオイルのグラスに少量のアルコールを注ぐのとほぼ同じ結果になります。この場合、オイルに混沌とした渦巻きが形成され、同じことが内耳にも起こります。これらの無秩序な乱れは、不機嫌な人の体に混乱を引き起こします。感覚細胞の端の毛が振動し、脳には体が動いているように見えます。しかし、それは動きません-それは床またはバーの上にあります。脳はだまされます。

ビジョンも取り残されていません。脳には体が回転しているように見え、対応する信号を目の筋肉に送ります。頭を動かして目を動かさないようにすると、目が片側（通常は右）に動き始めます。酔っ払った死んだ人の目を開けると、特徴的なけいれん、いわゆる眼振が見られます。この症状は警察によく知られており、警察は不注意な運転のために運転手が停止したことを頻繁にチェックしています。

ひどい二日酔いでは、少し違うことが起こります。飲酒の翌日、肝臓はすでに血液からアルコールを除去しています。内耳の空洞や管にまだアルコールが残っているので、彼女はこれを驚くほど速く、さらには速すぎます。それは徐々に内耳から血流に浸透し、その過程でゼリー状の物質を再びかき混ぜます。翌朝、同じ酔っ払いの人を連れて、夕方に思わず目をひきつらせ、二日酔いの最中に彼を調べると、彼の目は別の方向にだけひきつりしていることがわかるかもしれません。

私たちはこれをすべて私たちの遠い祖先である魚に負っています。マスを釣ったことがあるなら、おそらく内耳の起源と思われる器官に出くわしたことでしょう。漁師は、マスが水路の特定のエリアにのみとどまるということをよく知っています。通常、捕食者を避けながら、最もうまく餌を見つけることができる場所です。多くの場合、これらは現在の渦潮を形成する影付きの領域です。大きな魚は特に大きな石や倒れた幹の後ろに隠れることをいとわない。マスは、他の魚と同じように、私たちの触覚のメカニズムと多くの点で、周囲の水の動きの速度と方向を感じることができるメカニズムを持っています。

魚の皮膚と骨には、頭から尾まで体に沿って列をなして走る小さな敏感な構造、いわゆる側線器官があります。これらの構造は小さな房を形成し、そこからミニチュアの髪のような成長が現れます。各束の副産物は、ゼリー状の物質で満たされた空洞に突き出ています。粘性のある液体で満たされた半球であるクリスマスのおもちゃをもう一度思い出してみましょう。側線器官の空洞もそのようなおもちゃに似ており、内側を向いた敏感な毛だけが装備されています。水が魚の体の周りを流れるとき、それはこれらの空洞の壁を圧迫し、それらを満たしている物質を動かし、神経細胞の毛のような成長を傾けます。これらの細胞は、内耳の感覚細胞と同様に、脳にインパルスを送り、魚が周囲の水の動きを感じることができるようにします。サメは水の動きの方向を感知することができます。硬骨魚、そして一部のサメは、たとえば他の魚が泳いでいることによって引き起こされた、周囲の水に小さな乱気流を感じることさえあります。これと非常によく似たシステムを使用し、ある時点で頭を動かし、酔っ払った人の中敷きに目を開けると、その作業の違反を確認しました。サメやトラウトと共通の祖先が側線器官に他のゼリー状の物質を使用していたら、アルコールを加えても渦巻くことはなかったでしょう。

私たちの内耳と側線の魚の器官は同じ構造の変形である可能性があります。これらの器官は両方とも、同じ胚組織からの発達中に形成され、内部構造。しかし、どちらが最初に来ましたか、側線または内耳ですか？これに関する明確なデータはありません。約5億年前に生息していた最も古い頭の化石のいくつかを見ると、密な保護カバーに小さな穴があり、すでに側線器官を持っていると推測できます。残念ながら、頭のこの部分を保存している標本がないため、これらの化石の内耳については何も知りません。新しいデータが得られるまで、代替案が残されます。内耳は側線の器官から発達するか、逆に、側線は内耳から発達します。いずれにせよ、これは私たちがすでに体の他の構造で観察した原理の例です。臓器はしばしば1つの機能を実行するために発生し、その後、非常に異なる機能、または他の多くの機能を実行するように再構成されます。

私たちの内耳は魚よりも大きくなっています。すべての哺乳類と同様に、聴覚に関与する内耳の部分は非常に大きく、カタツムリのようにカールしています。両生類や爬虫類などのより原始的な生物では、内耳はより単純で、カタツムリのようにカールしません。明らかに、私たちの祖先である古代の哺乳類は、爬虫類の祖先が持っていたよりも新しい、より効率的な聴覚器官を開発しました。同じことが、加速を感じることができる構造にも当てはまります。私たちの内耳には、加速度の知覚に関与する3つの細管（半規管）があります。それらは互いに直角に3つの平面に配置されており、これにより、私たちが3次元空間でどのように動いているかを感じることができます。そのような運河を持つ最も古い既知の脊椎動物であるヌタウナギのような無顎類は、各耳に1つの運河しかありませんでした。後の生物はすでに2つのそのようなチャネルを持っていました。そして最後に、他の脊椎動物と同様に、ほとんどの現代の魚には、私たちのような3つの半規管があります。

これまで見てきたように、私たちの内耳には、魚が現れる前でさえ、最も初期の脊椎動物にまでさかのぼる長い歴史があります。驚くべきことに、私たちの内耳のゼリー状の物質に埋め込まれているニューロン（神経細胞）は、内耳自体よりもさらに古いものです。

これらの細胞、いわゆる髪の毛のような細胞は、他のニューロンの特徴ではない特徴を持っています。 1つの長い「髪」といくつかの短い「髪」を含むこれらの細胞のそれぞれの髪のような成長、およびこれらの細胞自体は、内耳と側線の魚の器官の両方に厳密に配向されています。最近、他の動物でもそのような細胞が探索されており、私たちのように感覚器官が発達していない生物だけでなく、頭さえない生物にも見られます。これらの細胞は、第5章で出会ったナメクジウオに見られます。彼らには耳も目も頭蓋骨もありません。

したがって、有毛細胞は私たちの耳が生まれるずっと前に現れ、もともと他の機能を果たしていました。

もちろん、これはすべて私たちの遺伝子に書かれています。遺伝子をオフにする突然変異が人間またはマウスで発生した場合 pax 2、本格的な内耳は発達しません。

私たちの内耳構造の1つの原始的なバージョンは、魚の皮膚の下にあります。側線器官の小さな空洞は、頭から尾まで、全身に沿って配置されています。周囲の水の流れの変化はこれらの空洞を変形させ、それらの中にある敏感な細胞はこれらの変化に関する情報を脳に送ります。

遺伝子 Pax 2耳が置かれている領域の胚で働き、おそらく遺伝子のオンとオフを切り替える連鎖反応を開始し、内耳の形成につながります。より原始的な動物でこの遺伝子を探すと、胚の頭で機能し、側線器官の芽でも機能することがわかります。同じ遺伝子が酔っ払った人のめまいの原因であり、同じ遺伝子が魚の水の感覚の原因であり、これらの異なる感情には共通の歴史があることを示しています。

クラゲと目と耳の起源

目の発達に関与する遺伝子のように pax 6、すでに議論しました Pax 2次に、耳の発達に必要な主要な遺伝子の1つです。驚くべきことに、2つの遺伝子は非常に似ています。これは、目と耳が同じ古代の構造から来ている可能性があることを示唆しています。

ここでは、ハコクラゲについて話す必要があります。これらのクラゲは非常に強い毒を持っているので、オーストラリアの沖合の海で定期的に泳ぐ人々にはよく知られています。彼らは目があるという点でほとんどのクラゲとは異なります-20個以上。これらの目のほとんどは、外皮に散在する単純な穴です。しかし、いくつかの目は驚くほど私たちのものに似ています。それらは角膜やレンズのようなもの、そして私たちのものに似た神経支配システムを持っています。

クラゲは持っていません Pax 6、または Pax2-これらの遺伝子はクラゲよりも遅く発生しました。しかし、ハコクラゲには非常に注目すべきものがあります。彼らの目の形成に関与する遺伝子は遺伝子ではありません Pax 6、ゲノムなし Pax 2、しかしそれはモザイク混合物のようなものです これらの遺伝子の両方。言い換えれば、この遺伝子は遺伝子の原始的なバージョンのように見えます Pax 6と Pax 2他の動物の特徴。

より原始的な生物であるクラゲにおいて、私たちの目と耳の発達を制御する最も重要な遺伝子は、単一の遺伝子に対応しています。あなたは尋ねているかもしれません：「だから何？」しかし、これは非常に重要な結論です。耳と目の遺伝子の間に私たちが発見した古代のつながりは、現代の医師が実際に直面していることの多くを理解するのに役立ちます：人間の先天性欠損症の多くは影響を及ぼします これらの臓器の両方に。-目と耳の両方で。そして、それはすべて、毒のある海のクラゲのような生き物との深いつながりを反映しています。

中耳、amisメディアは、鼓室と、鼓室と鼻咽頭をつなぐ耳管で構成されています。鼓室、cavitas tympanicaは、外耳道と迷路（内耳）の間の側頭骨のピラミッドの基部にあります。鼓膜から迷路に音の振動を伝達する3つの小さな骨のチェーンが含まれています。

サイズは非常に小さく（体積は約1 cm3）、外耳道に向かって強く傾斜した、端に配置されたタンバリンに似ています。

鼓室には6つの壁があります。

鼓室の側壁であるpariesmembranaceusは、鼓膜と外耳道の骨板によって形成されています。鼓室の上部ドーム型の拡張部分である、上にある鼓膜の凹みには、2つの耳小骨が含まれています。槌骨とアンビルの頭。この病気では、中耳の病理学的変化がこの陥凹で最も顕著になります。
鼓室の内壁は迷路に隣接しているため、迷路、骨迷路と呼ばれます。それは2つの窓を持っています：蝸牛の正円窓-蝸牛と引き締められた膜のtympani secundariaにつながる窓-前庭前庭、前庭迷路に開く卵円窓-前庭。 3番目の耳小骨の基部であるあぶみが最後の穴に挿入されます。
鼓室の後壁である乳様突起は、mを収容するための隆起であるeminentiapiramiddlisを持っています。ステペディウス。上部のRecessusmembranae tympaniは、乳様突起の洞窟である乳突洞に続いており、乳突洞の空気細胞である乳突洞が開いています。 Antrum massoideumは、乳様突起に向かって突き出た小さな空洞です。外面そこから、乳様突起の化膿の場合に洞窟が通常開かれる、suprameaticaのすぐ後ろの内耳道の後壁に隣接する骨の層によって分離されています。
鼓室の前壁は、内頸動脈がそれに近いため、pariescaroticusと呼ばれます。この壁の上部には、耳管の内部開口部があります。これは、新生児と幼児に広く隙間があり、鼻咽頭から中耳腔、さらに頭蓋骨への感染の頻繁な浸透を説明しています。。
鼓室の上壁であるpariestegmentalisは、鼓索神経の前面に対応し、鼓室を頭蓋腔から分離します。
鼓室の下壁または底部である頸静脈窩は、頸静脈窩の隣の頭蓋底に面しています。

鼓室にあります 3つの小さな耳小骨槌骨、アンビル、あぶみにちなんで名付けられました。

槌骨、槌骨は、丸い頭、頭の槌骨を備えており、首を介して、槌骨、槌骨、ハンドル、槌骨に接続されています。
アンビル、砧骨には、体、コーパスインクディス、および2つの分岐した突起があり、そのうちの1つは短く、cms breveは後方に向けられ、穴に寄りかかっています。もう1つは、長い突起であるcruslongumがハンドルと平行に走っています。槌骨の内側と後方にあり、その端には小さな楕円形の肥厚、レンズ状突起があり、あぶみと関節でつながっています。
あぶみ骨、あぶみ骨は、その形でその名に恥じないものであり、小さな頭、あぶみ骨筋で構成され、アンビルのレンズ状突起の関節面と2本の脚（前部、より真っ直ぐな、下腿前部、および後部）を支えています。、前庭の窓に挿入された楕円形のプレート、アブミ骨筋に接続されている、より湾曲した下腿後部。

耳小骨の関節では、可動性が制限された2つの実際の関節が形成されます：articulatioincudomalledrisとarticulatioincudostapedia。あぶみのプレートは、によって前庭階の端に接続されています結合組織、syndesmosistympano-stapedia。耳小骨さらに、いくつかの別々の靭帯によって補強されています。一般に、3つの聴覚小骨はすべて、鼓膜から迷路まで鼓室を横切って走る多かれ少なかれ可動性の鎖を表しています。

骨の可動性は、槌骨からあぶみ骨に向かう方向に徐々に減少します。これにより、内耳にあるらせん状の器官が過度の揺れや耳障りな音から保護されます。ボーンのチェーンは2つの機能を実行します。

音の骨伝導と
前庭階、前庭階の卵円窓への音の振動の機械的伝達。

後者の機能は、耳小骨に関連し、耳小骨鎖の動きを調節する鼓室にある2つの小さな筋肉のために実行されます。それらの1つ、m。鼓膜張筋、セミカナリスmに埋め込まれています。 tensoris tympani、構成上部側頭骨の鼓膜張筋半盲; その腱は首の近くの槌骨のハンドルに取り付けられています。この筋肉は、槌骨のハンドルを引っ張って鼓膜に負担をかけます。この場合、骨のシステム全体が内側に移動し、あぶみが前庭の窓に押し込まれます。筋肉は3番目の枝から神経支配されています三叉神経ブランチnを介して。ティンパニティンパニ。別の筋肉、m。アブミ骨筋は錐体隆起に配置され、頭のあぶみの後脚に取り付けられます。機能的には、この筋肉は前の筋肉の拮抗薬であり、前庭の窓からの方向に、中耳の骨の逆の動きを生み出します。筋肉はnから神経支配を受けます。顔面神経は、近所を通り過ぎて、小さな枝を与えます、n。ステペディウス。一般的に、中耳の筋肉の機能は多様です：

鼓膜と耳小骨鎖の正常な緊張を維持する;
過度の音刺激から内耳を保護し、
さまざまな強さおよび高さの音への音響伝導装置の適応。

中耳全体の基本原理は、鼓膜から前庭階の卵円窓への音の伝導です。

中耳の血管と神経。

動脈主にから来ます。外頸動脈。多数の血管がその枝から鼓室に入ります。後耳介筋、a。上行咽頭動脈、上行咽頭動脈、およびaの幹から。それがそのチャネルを通過するときの頸動脈内頸動脈。静脈は動脈に付随し、咽頭静脈叢に流れ込みます。 meningeaemediaeおよびv。深耳介動脈。

リンパ管中耳は部分的に咽頭の側壁の節に行き、部分的にリンパ節耳介の後ろ。

神経：鼓室の粘膜と耳管には、nからの敏感な枝が供給されます。舌咽神経の神経節下から伸びる鼓膜。内頸動脈の交感神経叢の枝と一緒に、それらは鼓膜神経叢、神経叢を形成します。その上の拡張子はnです。神経節の耳に行くペトロサスマイナー。鼓室の小筋の運動神経は、それらの説明に示されていました。

人体の重要な要素は耳小骨です。これらのミニチュアフォーメーションは、音の知覚の過程でほとんど主要な役割を果たします。それらがなければ、波の振動や振動の伝達を想像することは不可能であるため、病気からそれらを保護することが重要です。これらの骨は、それ自体が興味深い構造を持っています。これは、それらの機能の原理と同様に、より詳細に議論されるべきです。

耳小骨の種類とその位置

中耳の空洞では、音の振動が知覚され、さらに臓器の内部に伝達されます。これはすべて、特殊な骨形成の存在により可能になります。

骨は上皮の層で覆われているので、鼓膜を傷つけることはありません。

それらは単一のグループ、つまり耳小骨にまとめられます。それらがどのように機能するかを理解するには、これらの要素が何と呼ばれるかを知る必要があります。

ハンマー;
アンビル;
あぶみ骨。

サイズが小さいにもかかわらず、それぞれの役割は非常に貴重です。それぞれハンマー、アンビル、あぶみに似た特殊な形状から名付けられました。それぞれの耳小骨が正確に何を提供するかについては、さらに検討します。

場所は中耳腔にあります。筋肉の形成で固定することにより、それらは鼓膜に隣接し、前庭の窓に出て行きます。後者は中耳から内耳への通路を開きます。

3つの骨すべてが統合システムを形成します。それらはジョイントの助けを借りて互いに接続されており、それらの形状は完璧なフィット感を提供します。次の接続を区別できます。

アンビルの本体には、槌骨、またはむしろその頭に結合されている関節窩があります。
砧骨の長い茎のレンズ状の突起は、あぶみの頭に接続されています。
アブミ骨の後部と前部の花柄は、その基部によって結合されています。

その結果、2つの関節が形成され、極端な要素が筋肉に結合されます。鼓膜張筋は槌骨の柄をつかみます。その助けを借りて、それは動き始めます。あぶみの後脚に接続するその拮抗筋は、前庭窓の骨の基部への圧力を調節します。

実行される機能

次に、音を知覚する過程で耳小骨がどのような役割を果たしているかを知る必要があります。音声信号を完全に送信するには、適切な作業が必要です。基準からわずかに逸脱すると、伝音難聴が発生します。

これらの要素の2つの主要なタスクを区別する必要があります。

音波と振動の骨伝導;
外部信号の機械的伝達。

音波が耳に入ると、鼓膜が振動します。これは、筋肉の収縮と骨の動きによって可能になります。中耳腔の損傷を防ぐために、可動要素の反応の制御は部分的に反射レベルで実行されます。筋肉の収縮により、骨が過度に振動するのを防ぎます。

槌骨の柄が十分に長いため、筋肉が緊張するとレバー効果が発生します。その結果、小さな音声メッセージでも対応する反応を引き起こします。槌骨、アンビル、あぶみ骨の耳靭帯は、内耳の前庭に信号を送信します。さらに、情報の伝達における主な役割は、センサーと神経終末にあります。

他の要素との関係

耳小骨は、関節節の助けを借りて互いに密接に接続されています。さらに、それらは他の要素に接続され、音響伝達システムの途切れのないチェーンを形成します。前のリンクと次のリンクとの通信は、筋肉の助けを借りて実行されます。

最初の方向は鼓膜とそれを緊張させる筋肉です。槌骨の柄につながる筋肉の突起により、薄い膜が靭帯を形成します。反射収縮は、鋭い大きな音の間に破裂から膜を保護します。しかし、過度の負荷は、そのような敏感な膜を損傷するだけでなく、骨自体を変位させる可能性があります。

2番目の方向は、あぶみの基部が卵円窓に出る出口です。アブミ骨筋は脚を保持し、前庭窓への圧力を和らげます。信号が次のレベルに送信されるのはこの部分です。中耳の耳小骨から、インパルスは内耳に渡され、そこで信号が変換され、さらに聴覚神経に沿って脳に伝達されます。

したがって、骨は、音声情報を受信、送信、および処理するためのシステム内のリンクとして機能します。中耳腔が病状、怪我、または病気のために変化する可能性がある場合、要素の機能が損なわれる可能性があります。壊れやすい骨の変位、ブロッキング、変形を防ぐことが重要です。場合によっては、耳の手術や補綴物が助けになります。

人間の耳は、側頭骨の非常に深いところにあるペアベースで機能するユニークな器官です。その構造の解剖学は、空気の機械的振動を捕らえることを可能にするだけでなく、内部媒体を介してそれらの伝達を実行し、次に音を変換して脳の中心に伝達することを可能にします。

によると解剖学的構造、人間の耳は、外側、中央、内側の3つの部分に分けることができます。

中耳の要素

耳の中部の構造を調べると、鼓室、耳小骨、耳小骨など、いくつかの構成要素に分かれていることがわかります。これらの最後には、アンビル、ハンマー、あぶみが含まれます。

中耳槌骨

耳小骨のこの部分には、首やハンドルなどの要素が含まれています。槌骨の頭は、ハンマージョイントを介して砧骨の本体の構造に接続されています。そして、この槌骨のハンドルは、鼓膜との融合によって鼓膜に接続されています。槌骨の首には鼓膜を伸ばす特殊な筋肉が付いています。

アンビル

耳のこの要素は、6〜7ミリメートルの長さを自由に使用できます。これは、特殊な本体と、短い寸法と長い寸法の2本の脚で構成されています。短いものは、砧骨あぶみ関節およびあぶみ自体の頭と融合するレンチキュラープロセスを持っています。

中耳の耳小骨には他に何が含まれていますか？

帯筋

あぶみには頭があり、前脚と後脚にはベースの一部があります。あぶみの筋肉は後ろ足に付いています。あぶみ自体の基部は、迷路の前庭にある楕円形の窓に組み込まれています。あぶみの支持基部と卵円窓の端の間に位置する膜の形の環状靭帯は、鼓膜に直接空気波が作用することによって保証されるこの聴覚要素の可動性に貢献します膜。

骨に付着した筋肉の解剖学的記述

2つの横紋筋が耳小骨に取り付けられており、耳小骨は音の振動を伝達するための特定の機能を実行します。

それらの1つは鼓膜を伸ばし、側頭骨に関連する筋肉および尿細管の壁から始まり、槌骨自体の首に付着します。この組織の機能は、槌骨のハンドルを内側に引っ張ることです。側方に張力が発生すると同時に、鼓膜に張力がかかるため、いわば中耳部に伸びて凹状になります。

あぶみの別の筋肉は、鼓膜領域の乳様突起壁のピラミッド状の隆起の厚さに由来し、後ろにあるあぶみの足に取り付けられています。その機能は、あぶみ自体の基部を減らして穴から取り除くことです。前の筋肉と一緒に耳小骨の強力な振動の間、耳小骨は保持され、それはそれらの変位を大幅に減らします。

関節によって相互接続されている耳小骨、およびさらに中耳に関連する筋肉は、さまざまなレベルの強度で気流の動きを完全に調節します。

中耳の鼓室

中耳の構造には、骨に加えて、一般に鼓室と呼ばれる特定の空洞も含まれています。空洞は骨の側頭部分にあり、その体積は1立方センチメートルです。この領域では、耳小骨は鼓膜が近くにあります。

空洞の上には、気流を運ぶセルで構成されています。また、一種の洞窟、つまり空気分子が移動するセルも含まれています。人間の耳の解剖学的構造では、この領域は、外科的介入の実施において最も特徴的なランドマークの役割を果たします。耳小骨がどのように接続されているかは、多くの人にとって興味深いものです。

人間の中耳構造の解剖学における耳管

この領域は、長さが3.5センチメートルに達する可能性のある地層であり、その内腔の直径は最大2ミリメートルになる可能性があります。その上部の始まりは鼓膜領域にあり、下部咽頭口はほぼ硬口蓋の高さで鼻咽頭に開いています。

耳管は2つのセクションで構成されており、その領域で最も狭いポイント、いわゆる峡部によって隔てられています。骨の部分は、峡部の下に伸びる鼓膜領域から離れており、一般に膜性軟骨性と呼ばれています。

軟骨領域にあるチューブの壁は、通常、安静時に閉じられますが、咀嚼するとわずかに開く可能性があり、これは嚥下中またはあくび中にも発生する可能性があります。管の内腔の増加は、口蓋カーテンに関連付けられている2つの筋肉を介して発生します。耳の甲羅は上皮で覆われ、粘膜の表面があり、その繊毛は咽頭口に向かって移動します。これにより、チューブの排液機能を確保することができます。

耳の耳小骨と中耳の構造に関するその他の事実

中耳は、耳管を介して鼻咽頭に直接接続されています。耳管の主な機能は、空気の外から来る圧力を調整することです。人間の耳を鋭く置くことは、環境圧力の一時的な減少または増加を示す可能性があります。

神殿の長く続く痛みは、おそらく、耳が現在発生した感染症と積極的に戦い、脳をそのパフォーマンスのあらゆる種類の違反から保護しようとしていることを示しています。

内耳小骨

圧力の魅力的な事実の中には、その環境が人間の環境に急激な変化を遂げたことを示す反射あくびを含めることもできます。そのため、あくびの形で反応が引き起こされました。また、人間の中耳の構造には粘膜が含まれていることも知っておく必要があります。

予期しない、正確な、そして鋭い音は、反射的に筋肉の収縮を引き起こし、聴覚の構造と機能の両方に害を及ぼす可能性があることを忘れないでください。耳小骨の機能は独特です。

これらの構造はすべて、知覚されたノイズの伝達や、耳の外側領域から内側への伝達など、耳小骨の機能を備えています。少なくとも1つの建物の機能に違反したり失敗したりすると、聴覚器官が完全に破壊される可能性があります。

中耳の炎症

中耳は、内耳と中耳の間の小さな空洞です。空気の振動から流体の振動への変換は、内耳の聴覚受容器によって記録される中耳によって提供されます。これは、鼓膜から聴覚受容器への音の振動により、特殊な骨（ハンマー、アンビル、あぶみ骨）の助けを借りて起こります。空洞と環境の間の圧力を均等にするために、中耳は鼻で耳管と連絡しています。感染性病原体はこの解剖学的構造に浸透し、炎症を引き起こします-中耳炎。

中耳の3つの小さな骨（ハンマー、アンビル、あぶみ骨）は、古生物学者の注目を集めてきました。この構造の形成は、最も古い哺乳類の進化に関連しているためです。

そして今、PNASマガジンのウェブサイトの新しい記事の著者は別の注目すべき発見を報告しています。 1つ目は、完全に保存された3つの右耳小骨です（断片的な頭蓋骨SKW 18、スワルトクランス、180万年前から抽出）。化石類人猿については、これまで3つの骨すべてが保存された2つのケースしか知られていなかったことを考えると、この発見の独自性を理解できます。どちらの場合も（子供LaFerrassiとティーンエイジャーLeMoustier 2 ...）。興味深いことに、記事の付録にあるように、この頭蓋骨から左あぶみ骨もあり、中耳の空洞に骨が見られますが、そこは壁で覆われており、それを抽出する試みはまだ行われていません。

ANTROPOGENES.RUの科学編集者のコメント：実際、これらの骨はよく保存されており、側頭骨によっても保護されています。頭蓋骨が地面から掃除されるとき、通常それらは失われます。彼らは一度それをきれいにすることに決めたようです。初めてドライバーではありません！アウストラロピテクスの耳をきれいにするためのメキシコのトビネズミウールで作られたスーパーブラシを発明しました！

2番目の発見は、左槌骨と右あぶみの一部です（SterkfonteinのStw 255の頭蓋骨の断片、200〜250万年前）。

結果はどうですか？（解剖学的詳細が気に入らない人、つまりすべての普通の人のために：）-テキストのこの部分をスキップして、結論に直接進むことができます）。

ハンマー

主な特徴中耳の槌骨現代人、大型類人猿と比較して-「ハンドル」の短縮と肥厚、およびそれに伴う体（頭）の延長。進化中のそのような形状の変化は、鼓膜のサイズの減少と組み合わされました。

この記事の著者は、2つの初期の類人猿のこの骨の形態を詳細に説明し、それらの間のいくつかの違いを指摘しています（ハンドルと頭の形状、アフリカヌスの前突起の存在とロブストスの不在など）。、しかし主な結論を引き出します： すべての主要な測定において、初期の類人猿の両方の槌骨は非常に人間に似ています。同時に、Africanusはより人間的であり、Robustusハンマーにはまだいくつかの特定の機能があります。論理的に！

アンビル

現代人のアンビルの特徴は、他の人類と比較して、長いプロセスのサイズが大きく、長いプロセスと短いプロセスの間の角度が大きいことです。

残念ながら、アフリカヌスの金床は発見されていないため、研究者たちはパラントロプスのみを検討しています。著者らは、2つの所見でさえ形態学的変化を示しているという事実に注意を向けています。たとえば、短いプロセスの下端に沿ったくぼみはSKW 18には存在しますが、SK 848には存在しません。ここでも、特定の類人猿の特殊化が見られます。明らかです-関節面は人間や類人猿とは異なる方向を向いています（ここにもバリエーションがありますが）、アンビルの本体は独特の「肥大化した」形状をしています。 一般に、その計量特性の観点から、パラントロプスアンビルは原始的であり、チンパンジーに最も近いです。

あぶみ骨

槌骨やアンビルとは異なり、類人猿と人間のあぶみ骨は構造がほとんど異なりません。それらの違いはサイズだけです：人はより大きなあぶみを持っています。

小さなあぶみサイズP。 ロブストスとA。 アフリカヌスそれらを類人猿に近づけてください。

結論：

いくつかの違いはありますが、一般に、2つの類人猿の耳小骨は互いに似ています。
ハンマー P.ロブストスと A.アフリカヌス人間に似ています。おそらく、それは考慮された類人猿の共通の祖先ですでにそのようなものでした。ハンマーはどのくらい前に人間の形を取りましたか？調べるには、ある種の耳小骨が必要です。
それどころか、パラントロプスの金床の構造には、類人猿の特徴が見られます。アフリカヌスについて、悲しいかな、何も言うことができません...
あぶみ骨 P.ロブストスと A.アフリカヌスサルのように小さい。

現代の霊長類では、槌骨と砧骨の長さ、およびあぶみ骨の楕円形のプレートの面積は、聴覚の感度に影響を与える重要な特性です。どうやら、「人間」のハンマーと「猿」のアンビルの組み合わせにより、パラントロプスのヒアリングにはいくつかの中間的な「猿-人間」の特徴がありました。

結論として、著者は、ほとんどの霊長類（人間を除く！）では中周波数の音に対する感度にいくらかの落ち込みがあり、聴覚のこの特徴はアンビルの機能的な長さに関連していると指摘しています。これに基づいて、パラントロプスの聴力は、明らかに、人間の聴力とは異なっていました。 著者は、将来のためにアウストラロピテクスの聴力の他の複雑さについての会話を残します...