Каждый человек когда-нибудь слышал что-то настолько громкое, что от этого звука даже начинала болеть голова. Может быть, это была пожарная сигнализация, сирена скорой помощи или даже плач ребенка. Совершенно неважно, откуда мог доноситься этот оглушающий звук: самым главным желанием любого слышащего его человека было прекратить это. В человеческом ухе есть маленькая мышца, которая называется стременной: именно она помогает ограничить вибрации в ухе, когда мы слышим очень громкие звуки. Кроме того, она имеет статус самой маленькой и короткой мышцы в теле человека.
Самая короткая и маленькая мышца человека: описание
У каждого человека более 600 мускулов, которые составляют порядка 40% от общей массы тела. Для людей, ведущих малоподвижный образ жизни и женщин, этот показатель немного ниже и составляет порядка 35% процентов. Для сравнения, кости в организме человека составляют лишь 14%.
Таким образом, все мускулы вместе весят больше, чем скелет. Каждая из них выполняет свою особенную работу и имеет неповторимые особенности:
- наиболее активными мускулами в теле человека являются глазные: они постоянно в движении, даже без тренировки;
- самая крупная мышца — большая ягодичная: а вот ее тренировками озабочено множество людей по всему миру;
- самая выносливая — сердечная;
- самая длинная — портняжная, находящаяся на передней части бедра;
- наиболее склонны к быстрому восстановлению трицепсы, а вот мышцы спины по этому показателю на последнем месте;
- жевательные — одни из самых сильных, чья сила давления может доходить до рекордных 100 кг даже без тренировок.
Стременная же является самой маленькой мышцей и относится к группе поперечно-полосатых. Поперечно-полосатая мускулатура состоит из множества полос мышечных волокон, которые также включают крупные мускулы ног и рук. Длина стременной составляет всего несколько миллиметров, в среднем — 6,3 мм. Площадь поперечного сечения тоже невелика: лишь 4,9 мм2. Главная задача самой короткой и маленькой мышцы — стабилизировать самую маленькую в теле кость: стремечко.
Самая маленькая и короткая из всех скелетных мышц человеческого тела расположена в среднем ухе, которое является открытой областью внутри каждого уха, прямо позади барабанной перепонки. Стременная заключена в конусообразную структуру в барабанной полости, к задней стенке которой самая маленькая мышца крепится стенками собственного канала. Барабанная полость — это открытое пространство, окружающее кости в среднем ухе.
Из этой конусообразной структуры в барабанной полости стременная переходит на костную ткань. Она представляет собой кость в среднем ухе — стремечко, которая помогает передавать звуковые колебания. Интересно, что стремечко — самая маленькая кость в организме человека.
Эволюция самой короткой и маленькой мышцы
Подобно кости, к которой она крепится, маленькая стременная мышца связана долгой историей эволюции с другими позвоночными:
- У млекопитающих она развилась из мускула, имевшегося до этого у амфибий, называемого депрессором челюсти, чья функция заключалась в том, чтобы открывать челюсть.
- Депрессор, в свою очередь, появился в результате подъема жаберной кости у костистых рыб и эквивалентен эпихиоиду акул.
- Если смотреть глобально, все они происходят от подъязычной дуги и иннервируются лицевым нервом.
Название самой маленькой и короткой мышцы также напрямую связано с самой маленькой костью, к которой она крепится. По форме стремечко напоминает типичную форму стремян, которые позволяют всадникам закреплять ноги вдоль корпуса лошади во время езды. Также из-за их формы две кости среднего уха, связанные со стременной, называются «молот» и «наковальня».
Как работает самая маленькая мышца
Когда самая короткая мышца в теле сокращается, она тянет за собой стремечко, тем самым регулируя звуковые колебания. Она получает электрические импульсы от головного мозга через черепной нерв VII, который также называют лицевым нервом VII. Когда звуковые волны попадают в ухо, самая маленькая кость начинает вибрировать и помогает проводить и передавать эти звуковые волны в мозг. Затем мозг преобразует эти вибрации в звуки, которые слышит человек.
Если проводить аналогию, стоит представить себе механизм с закрепленной цепью и двумя вертушками. По такой своеобразной цепи звуковая энергия от барабанной перепонки перенаправляется во внутреннее ухо. Там стимулируются сенсорные клетки, которые посылают то, что они слышат, в мозг по электрическим путям в качестве сигнала. Но если шум становится слишком громким в зоне перед барабанной перепонкой, примерно от 75 децибел (что соответствует громкому уличному шуму), самая маленькая в организме мышца напрягается и сжимается примерно на 7 миллиметров, натягивая стремя, и оно становится неподвижным. В подобной ситуации обычно подвижный орган становится жестким и хуже передает вибрации по цепочке: приглушается громкость.
Функции самой маленькой мышцы в теле человека
Глубоко в ухе, скрытая костями, самая короткая мышца в теле выполняет свою невероятно важную работу в сочетании со стремечком, к которому прикрепляется. Вместе они обеспечивают человеку мир и покой: по крайней мере, слуховой. Барабанные и маленькие стременные мускулы являются защитными рефлексами. Они уменьшают объем шума, попадающего во внутреннее ухо. Работа одного из самых маленьких органов в теле чем-то похожа на рефлекс моргания и ситуацию, которая возникает, когда один глаз раздражен, а часто моргать начинают оба. Во-первых, даже если воздействие идет на одно ухо, втрое тоже задействовано. Во-вторых, как и моргание, эти защитные рефлексы могут стать более заметными, когда человек находится в состоянии стресса.
Интересно, что одной из ее главных задач является защита человека от шума его собственного голоса, когда он разговаривает. Для этого самая короткая мышца в организме просто приглушает тон, поэтому при разговоре мы слышим сами себя несколько иначе, чем все окружающие. Именно поэтому собственный голос в записи кажется нам чужим и странным: в этот момент маленькая стременная уже не работает, и мы слышим его без приглушения и дополнительных эффектов. С этим же связано, что слишком громко говорящие в повседневной жизни люди не замечают за собой этого недостатка: стоящий на страже маленький орган приглушает издаваемый самим человеком шум, и ему кажется, что все нормально.
Также самая короткая мышца в теле может сокращать внутреннюю вокализацию для уменьшения самостимуляции, а также уменьшать силу громкости посредством модуляции сопротивления среднего уха: попросту говоря, защищать человека от внешних шумов.
Акустический рефлекс — важная для комфорта и нормальной жизнедеятельности функция
Тело имеет собственную встроенную систему защиты от действительно громких шумов. Эта защитная система включает в себя самую маленькую мышцу в теле и называется акустический рефлекс. Когда в ухо поступают очень громкие звуки, они вызывают очень сильные вибрации в ухе. Чем сильнее давление из вне, тем интенсивнее вибрация. Таким образом, очень громкие шумы будут вызывать значительную вибрацию кости.
Однако, когда громкие звуки проникают в ухо, акустический рефлекс заставляет маленькую стременную сокращаться и стабилизировать костную ткань, сводя к минимуму уровень вибрации и, таким образом, уменьшая предельную громкость. Без этого рефлекса шумы стали бы почти оглушительными для человека и потенциально вредными для слуха.
Нервом, который соединен с самой короткой мышцей, является лицевой нерв, который является седьмым черепным нервом (CN VII). Акустический рефлекс зависит от этого лицевого нерва. Когда в ухо проникают громкие звуки, мозг через лицевой нерв посылает сообщение стременной, в котором говорится, что маленькая мышца должна сократиться и стабилизировать костную ткань.
Болезни самой короткой мышцы в теле человека
Сокращения маленькой стременной обычно называют трепетанием. Если трепетание связано с лицевыми движениями, это говорит о неправильной работе органа и возникает чаще всего при наличии неврологических заболеваний. Например, такой эффект наблюдается после выздоровления от паралича Белла, или одностороннего лицевого паралича. Когда пораженная сторона лица сокращается, стременная также сокращается (синкинез) из-за аберрантной регенерации лицевого нерва. Говоря простым языком, это абсолютно произвольное и случайное присоединение восстанавливающихся ветвей нервов к не своим мимическим мускулам.
Могут наблюдаться отклонения в характере измерений акустического рефлекса, соответствующие характеристикам шума в ушах пациента. Нормальный акустический рефлекс у человека возникает только для звуков высокой интенсивности (> 75-85 дБ). Если при шумах высокой интенсивности такой эффект не наблюдается, это обычно говорит о дисфункции самой короткой мышцы в теле и может быть вылечено путем ее высвобождения.
Если самая короткая мышца в теле парализована, человек слышит все, даже тихие или обычные повседневные звуки с большей интенсивностью, ощущая их, как неприятное звяканье. Причиной такого паралича часто является повреждение лицевого нерва, от которого орган обычно получает свои команды. Например, нерв может быть разорван переломом черепа или заражен вирусом герпеса.
Еще одним достаточно распространенным заболеванием, связанным с дисфункцией самой короткой мышцы в теле, выступает гиперакузия. Это крайне ослабляющий ее подвижность слуховой синдром, который превращает повседневные звуки окружающей среды в болезненные.
Человек, страдающий гиперакузией, замечает, что привычные звуки становятся болезненными и даже невыносимыми. Это приводит к сокращению личной функциональности или неспособности выполнять повседневные задачи, в зависимости от тяжести течения заболевания у человека: от посещения концертов в более легких случаях, до шелеста листьев в самых тяжелых.
Лечение заключается в использовании звуковых генераторов или, например, прослушивании звукозаписей. В частности, в числе последних могут выступать комбинации звуков в широких полосах, например, белый шум. Первоначально, почти неслышимые уровни используются ежедневно и в течение длительного периода времени. Затем они постепенно увеличиваются, пока слух не потеряет чувствительность и не приобретет допустимую толерантность к звуку. Лечение стресса и расстройств сна также помогает улучшить способность справляться с гиперакузией.
Не так сильно распространена, однако не менее неприятна миокимия этого маленького мускула. Она проявляется как звон в ушах, вызванный синхронным повторяющимся сокращением мускулов среднего уха. Звон в ушах обычно характеризуется как щелчок, предположительно возникающий из-за движения барабанной перепонки, или жужжание, предположительно из-за движения мускулатуры. Однако он также был описан как пульсация, постукивание, треск, лопанье пузырьков, тиканье, трепетание бабочки, свист или удары хлыста.