Giải phẫu và chức năng của ốc tai

Ốc tai là một hệ thống các ống xoắn. Nó bao gồm 3 ống xoắn nằm cạnh nhau: (1) thang tiền đình, (2) thang giữa (ống ốc tai) và (3) thang nhĩ. Thang tiền đình và thang giữa được ngăn cách bởi màng Reissner’s (còn gọi là màng tiền đình); thang nhĩ và thang giữa được ngăn bởi màng nền. Trên bề mặt màng đáy có cơ quan Corti, nó chứa nhiều tế bào cảm thụ thính giác và tế bào lông. Chúng là cơ quan nhận cảm cuối cùng tạo ra các xung động thần kinh để đáp ứng với rung động âm thanh.

Hình. Màng nhĩ, hệ thống lỗ thông của tai giữa và tai trong.

Hình. Ốc tai.

Hình. Mặt cắt qua ngã rẽ của ốc tai.

Chú ý rằng màng Reissner’s không có trên hình. Màng này rất mỏng và có thể bỏ đi mà không làm cản trở sự đẫn truyền của âm thanh từ thang tiền đình đến vào thang giữa. Vì vậy, về mặt dẫn truyền qua dịch của âm thanh, thang tiền đình và thang giữa được coi là một buồng. (tầm quan trọng của màng Reissner’s là duy trì một dạng đặc biệt của dịch trong thang giữa, cần thiết để tế bào cảm thụ thính giác có lông đảm bảo chức năng bình thường).

Hình. Chuyển động của dịch trong ốc tai sau lực đẩy về phía trước của bàn đạp.

Rung động âm thanh đến thang tiền đình từ nền xương bàn đạp ở cửa sổ bầu dục. Nền che bề mặt cửa sổ và được gắn với bờ của cửa sổ bằng một vòng sợi lỏng lẻo, vì vậy nó có thể chuyển động vào trong và ra ngoài cùng với sóng âm. Khi di chuyển vào trong nó làm dịch di chuyển về phía trước trong thang tiền đình và thang giữa, ngược lại làm dịch di chuyển về phía sau.

Màng nền và sự cộng hưởng trong ốc tai. Màng nền là màng sợi ngăn cách thang giữa và thang nhĩ. Nó bao gồm 20,000 đến 30,000 sợi nền, nó xuất phát từ trung tâm xương của ốc tai, gọi là trụ ốc, đến thành ngoài. Các sợi xơ này cứng, đàn hồi, mảnh, nó gắn một đầu vào cấu trúc xương trung tâm của ốc tai (các trụ ốc) các đầu xa thì không, trừ khi đầu xa được gắn vào màng nền lỏng lẻo. Bởi vì các sợi này cứng và tự do ở một đầu nên chúng có thể rung như lưỡi gà của kèn harmonica.

Chiều dài của màng nền tăng dần từ cửa sổ bầu dục và đi từ nền của ốc tai đến đỉnh (khe tận xoắn ốc), chiều dài tăng từ 0.04 mm ở gần cửa sổ bầu dục và 0.5 mm ở cửa sổ tròn, chiều dài tăng 12 lần.

Đường kính của sợi giảm từ cửa sổ bầu dục tới khe tận xoắn ốc nên toàn bộ độ cứng của chúng giảm hơn 100 lần. Kết quả là các sợi cứng và ngắn ở gần cửa sổ bầu dục của ốc tai rung tốt nhất ở tần số rất cao, trong khi các sợi dài và mềm ở gần đỉnh ốc tai rung tốt nhất ở tần số rất thấp.

Vì vậy, sự cộng hưởng tần số cao của màng nền diễn ra ở gần nền ốc tai, nơi sóng âm đến ốc tai qua cửa sổ bầu dục. Tuy nhiên, sự cộng hưởng tần số thấp diễn ra gần khe tận xoắn ốc, chủ yếu do các sợi mềm và còn vì phải làm khối lượng dịch rung lên dọc theo ống ốc tai.