Kochlea je sluchová část vnitřního ucha. Její základní složkou je Cortiho orgán, smyslový orgán sluchu, který je distribuován podél přepážky oddělující tekutinové komory ve stočené zúžené trubici kochley.
Název pochází z latinského slova šnek, což je z řeckého kokhlias „šnek, šroub“, z kokhlos „spirálová skořápka“ (etymologie) v odkazu na její stočený tvar; hlemýžď je stočený u většiny savců, monotremes jsou výjimkou.
Strukturální diagram hlemýždě znázorňující, jak se tekutina zatlačená v oválném okně pohybuje, vychyluje hlemýždí příčku a vybouluje se zpět u kulatého okna.
Stručně řečeno: hlemýžď je naplněn vodnatou tekutinou, která se pohybuje v reakci na vibrace přicházející ze středního ucha přes oválné okno. Jak se tekutina pohybuje, tisíce „vlasových buněk“ jsou uvedeny do pohybu a převádějí tento pohyb na elektrické signály, které jsou předávány prostřednictvím neurotransmiterů mnoha tisícům nervových buněk. Tyto primární sluchové neurony transformují signály na elektrické impulzy známé jako akční potenciály, které putují podél sluchového nervu do struktur v mozkovém kmeni k dalšímu zpracování.
Stapes středního ucha přenáší na fenestra ovalis (oválné okno) na vnější straně hlemýždě, která vibruje perilymfu (tekutina) v scala vestibuli (horní komora hlemýždě).
Tento pohyb perilymfy zase vibruje endolymfu ve skalním médiu, perilymfu ve skalním tympani, bazilární membráně a Cortiho orgánu, což způsobuje pohyby vlasových svazků vlasových buněk, akustických senzorových buněk, které přeměňují vibrace na elektrické potenciály. Vlasové buňky v Cortiho orgánu jsou naladěny na určité zvukové frekvence, reagují na vysoké frekvence v blízkosti oválného okna a na nízké frekvence v blízkosti vrcholu hlemýždě.
Vlasové buňky jsou uspořádány ve čtyřech řadách v Cortiho orgánu po celé délce kochleární cívky. Tři řady se skládají z vnějších vlasových buněk (OHC) a jedna řada se skládá z vnitřních vlasových buněk (IHC). Vnitřní vlasové buňky poskytují hlavní nervový výstup kochley. Vnější vlasové buňky místo toho přijímají hlavně nervový vstup z mozku, který ovlivňuje jejich pohyblivost jako součást mechanického předzesilovače kochley. Vstup do OHC je z olivarového těla prostřednictvím mediálního olivokochleárního svazku.
U velmi nízkých kmitočtů (pod 20Hz) se tlakové vlny šíří po celé trase hlemýždě – nahoru scala vestibuli, kolem helicotrema a dolů scala tympani ke kulatému oknu. Takto nízké kmitočty neaktivují Cortiho orgány a jsou pod prahem sluchu. Vyšší kmitočty se nešíří na helicotrema, ale jsou přenášeny endolymfou v kochleárním kanálu do perilymfy v scala tympani.
Velmi silný pohyb endolymfy v důsledku velmi hlasitého hluku může způsobit odumírání vlasových buněk. To je častou příčinou částečné ztráty sluchu a je důvodem, proč by uživatelé střelných zbraní nebo těžké techniky měli nosit klapky na uši nebo špunty do uší.
Stěny dutého hlemýždě jsou z kostí, s tenkou, jemnou výstelkou epiteliální tkáně. Tato stočená trubice je po většinu své délky rozdělena membránovou přepážkou. Touto dělící membránou jsou vytvořeny dva tekutinou vyplněné prostory (scaly).
Tekutina v obou se nazývá perilymfa: čirý roztok elektrolytů a bílkovin. Obě míchy (komory naplněné tekutinou) spolu komunikují otvorem v horní části (vrcholu) hlemýždě zvané helicotrema, což je společný prostor, který je jednou částí hlemýždě, která postrádá podélně dělící membránu.
Na úpatí hlemýždě končí každá scala v membráně, která směřuje do střední ušní dutiny. Scala vestibuli končí u oválného okna, kde sedí podnožka třmínku. Nárožní deska se kývá, když ušní bubínek pohybuje kostěným řetězcem; perilymfa se vlní pohybem, vlny se vzdalují od podnožky a směřují k helicotrema. Tyto tekuté vlny pak pokračují v perilymfě scala tympani. Scala tympani končí u kulatého okna, které se vydouvá, když k němu vlny dorazí – poskytuje tlakovou úlevu. K tomuto jednosměrnému pohybu vln z oválného okna do kulatého okna dochází proto, že střední ucho směřuje zvuk do oválného okna, ale chrání kulaté okno před nárazem zvukových vln z vnějšího ucha. Je to důležité, protože vlny přicházející z obou směrů, z kulatého a oválného okna by se navzájem vyrušily. Ve skutečnosti, když je střední ucho poškozeno tak, že tam není žádná bubínková membrána nebo kostěný řetěz, a kulaté okno je orientováno ven, spíše než zasazeno pod kousek římsy v kulatém okně výklenku, dochází k maximální vodivé ztrátě sluchu okolo 60 dB.
Podélná přepážka, která rozděluje většinu hlemýždě, je sama o sobě tekutinou naplněná trubice, třetí scala. Tato centrální kolona se nazývá scala media neboli kochleární kanálek. Její tekutina, endolymfa, obsahuje také elektrolyty a bílkoviny, ale chemicky je zcela odlišná od perilymfy. Zatímco perilymfa je bohatá na sodné soli, endolymfa je bohatá na draselné soli.
Kochleární kanál je ze tří stran podepřen bohatým ložem kapilár a sekrečních buněk (stria vascularis), vrstvou jednoduchých skvamózních epiteliálních buněk (Reissnerova membrána) a bazilární membránou, na níž spočívá receptorový orgán pro sluch – Cortiho orgán. Kochleární kanál je sám o sobě téměř stejně složitý jako samotné ucho.
Ucho je velmi aktivní orgán. Nejenže hlemýžď „přijímá“ zvuk, ale generuje ho. Některé vlasové buňky kochleárního kanálku mohou měnit svůj tvar natolik, že pohybují bazilární membránou a vytvářejí zvuk. Tento proces je důležitý při jemném ladění schopnosti hlemýždě přesně detekovat rozdíly v příchozích akustických informacích. Zvuk produkovaný vnitřním uchem se nazývá otoakustická emise (OAE) a může být zaznamenán mikrofonem ve zvukovodu. Otoakustické emise jsou důležité pro některé typy testů pro poruchy sluchu.
Stočená forma hlemýždě je pro savce jedinečná. U ptáků a u jiných obratlovců jiných než savců se oddíl obsahující smyslové buňky pro sluch občas také nazývá „hlemýžď“, i když není stočen. Místo toho tvoří slepě zakončenou trubici, také nazývanou hlemýždí kanál. Tento rozdíl se zřejmě vyvíjel souběžně s rozdíly ve frekvenčním rozsahu sluchu a ve frekvenčním rozlišení mezi savci a obratlovci jiných než savců. Většina druhů ptáků neslyší nad 4–5 kHz, v současnosti známé maximum je ~ 11 kHz u sovy pálené. Někteří mořští savci slyší až 200 kHz. Vynikající frekvenční rozlišení u savců je dáno jejich jedinečným mechanismem předzesilování zvuku aktivními vibracemi buňky s tělem vnějších chlupových buněk. Dlouhý stočený oddíl, spíše než krátký a rovný, poskytuje více prostoru pro frekvenční rozptyl, a je proto lépe přizpůsoben vysoce odvozeným funkcím v sluchu savců.
Vzhledem k tomu, že studium hlemýždě by se mělo zásadně zaměřit na úroveň vlasových buněk, je důležité si povšimnout anatomických a fyziologických rozdílů mezi vlasovými buňkami různých druhů. Například u ptáků se místo vnějších a vnitřních vlasových buněk vyskytují buňky vysoké a krátké. V souvislosti s těmito srovnávacími údaji existuje několik pozoruhodných podobností. Za prvé, buňka vysoké vlasové buňky je svou funkcí velmi podobná buňce vnitřní vlasové buňky a buňka krátké vlasové buňky je svou funkcí velmi podobná buňce vnější vlasové buňky. Jeden nevyhnutelný rozdíl však spočívá v tom, že zatímco u ptáků jsou všechny vlasové buňky připojeny k tektoriální membráně, u savců jsou k tektoriální membráně připojeny pouze buňky vnější vlasové.
Pinna (Helix, Antihelix, Tragus, Antitragus, Incisura anterior auris, Earlobe) • Ušní kanál • Auriculární svaly
Ušní šelma (Umbo, Pars flaccida)
Labyrint stěna/médium: Oválné okno · Kulaté okno • Sekundární tympanická membrána • Prominence obličejového kanálku • Promontory dutiny tympanické
Mastoidní stěna/posterior: Mastoidní buňky • Aditus na mastoid antrum • Pyramidní eminence
Tegmental stěna / střecha: Epitympanic recess
Malleus (Krk z mallea, Vrchní vaz z mallea, Laterální vaz z mallea, Přední vaz z mallea) · Incus (Vrchní vaz z incusu, Zadní vaz z incusu) · Stapes (Anulární vaz z třmínku)
Stapedius · Tensor tympani
Bony part of pharyngotympanic tube · Cartilage of pharyngotympanic tube (Torus tubarius)
Scala vestibuli • Helicotrema • Scala tympani • Modiolus • Cochlear cupula
Perilymfa • Kochleární akvadukt
Reissnerova/vestibulární membrána • Bazilární membrána
Endolymfa • Stria vascularis • Spirální vaz
Cortiho varhany: Stereocilia • Tektoriální membrána • Sulcus spiralis (externus, internus) • Spirální limbus
Statika/překlady/vestibul/endolymfatický kanál: Utricle (Macula) · Saccule (Macula, Endolymphatic sac) · Kinocilium · Otolith • Vestibulární akvadukt • Canalis reuniens
Kinetické/rotace: půlkruhové kanály (Superior, Posterior, Horizontal) • Ampullary cupula • Ampullae (Crista ampullaris)