第二章 耳的临床生理学简述
听觉分析器
听觉分析器可分三部:① 传音装置,包括外耳及中耳;② 感音装置,即螺旋器;③ 音分析部分,即大脑颞叶皮层的听区。螺旋器是听觉分析器的末梢感受器,听神经是末梢感受器与中枢的传导部分,大脑中枢的皮层是听觉中枢分析器。三部协调工作,完成听觉分析,任何一部分受损,均将引起听觉障碍。
声音传导途径有三条:① 空气传导:音波借空气经耳道,达到鼓膜,经听骨链及镫骨底板引起外淋巴液波动,然后感受声音。② 骨传导:音波引起颅骨的骨分子运动,集中于锥体,振动内耳,感音装置感音。③ 颅骨鼓膜传导:音波经颅骨,转向外耳道、鼓膜、听骨链,振动内耳外淋巴而感音。
此外,如无鼓膜或听骨存在,音波可经蜗窗-第二鼓膜传入内耳。
一、传音装置
1.外耳 耳郭有收集音波的作用,外耳道起共鸣腔作用,对2.5~4 kHz纯音可增强10 dB;并把集中的音波传至鼓膜。
2.中耳 是传音装置中最重要的组成部分,依鼓膜和听骨链能集中声音振动的力量传到前庭窗或迷路,在传递过程中由于两者动作之协调,则有减低声波振幅和增强其力量的作用,声波主要通过听骨链由大面积的鼓膜传到小面积的镫骨底板,两者面积之差比为55∶3.2=17∶1(据Békésý)或20∶1(据Helmholtz),因此,可使音强增大达25~26 dB。由于镫骨肌(面神经支配)和鼓膜张肌(三叉神经支配)的拮抗作用,振幅大的低音也不致使镫骨过分推入前庭窗。因此对内耳螺旋器有保护作用。鼓室里空气对振幅大的低音有阻抗作用。
倘若鼓膜、锤骨、砧骨缺损,可致听力损失达40 dB左右。其中包括传音增压作用损失达28 dB,鼓室腔病变变形损失为2~5 dB以及由于鼓膜缺损而声波直接传经蜗窗和前庭窗进入内耳时之两波干扰相互抵消的结果,则听力损失达12 dB,这样综合作用的结果,总计损失达40 dB。因此,当中耳炎病损或由于进行乳突根治术而清除鼓膜、锤骨、砧骨等传音结构后便可出现整个音域各个音频普遍的听力下降达40~60 dB。在这种场合下’如以盐水棉球填塞露出的蜗窗龛,以达到遮蔽或消除由两窗传音干扰相消的作用,如此可相应地提高20 dB的听力。此谓蜗窗遮蔽效果。临床上常将此等原理用于鼓室成形术,以能改善术耳听力。
若鼓膜正常,而听骨链固定时,如粘连性中耳炎或中耳炎后遗症时的听骨链僵直、耳硬化等,可致听力损失达50 dB。而在听骨链关节脱臼或断损时,虽具完整的鼓膜,但也不起生理传音作用’听力仍可损失达60 dB之多。若此时将残留的听骨或镫骨,或类似棒状物(人工听骨柱)紧贴于鼓膜上,便可形成重建的听骨链以发挥传音作用,此即鼓室成形术中所应用的柱状效果,手术效果满意的几乎与正常人的听力相接近。
二、感音装置
音波经外耳、中耳传入内耳,引起耳蜗外淋巴液波动。此波动经前庭阶、蜗孔而止于鼓阶的蜗窗。外淋巴波动引起基底膜和螺旋器的振动,因此,听觉细胞纤毛即与盖膜发生接触。此等接触即为感受声音的开始(图2-1)。
图2-1 耳蜗音波传播图解
(箭头示外淋巴液波动的方向)
听觉学说 听觉学说较多,一般均主张黑姆霍耳茨(Helmholtz)的共鸣学说,此学说的要点乃在于把人的感受声音装置比拟为物理作用的共鸣器,基底膜就是共鸣器。因基底膜之各部纤维长短不一,张力各异,所以把每根纤维看成琴弦一样,各有不同音调,并对相应的音调共鸣。
但是,这种学说过于简单片面,并不能说明耳蜗的生理过程。因此,К.Л.希洛夫(Хилов)曾对此予以补充,认为音波并非只引起单独的“琴弦”运动,而是引起整个基底膜的震动,有如“飘动的船帆”,这样才会产生不同的音觉。
Л.А安德烈夫(Аидреев)通过条件反射方法证明,损坏基底膜的短纤维发生高音的条件反射消失。而在破坏蜗顶部基底膜时,则低音的条件反射消失。因此说明,高音引起蜗底共鸣,低音引起蜗顶共鸣。
H.E.维金斯基(Введенский)已经证明,声音传入内耳可引起神经组织产生生物电流,引入扩音器或电话筒时,则可变成音波。前苏联电生理学者В.Ф.文德利茨Ундриц称此现象为活的体液扩音器。
三、音分析部分
大脑颞叶皮层的听区是听觉中枢,来自耳蜗的声音,在此完成分析和综合过程并形成听觉。
听觉分析器,生后已完全发育形成。生后不久,便对强音作用产生耳蜗眼睑反射和耳蜗瞳孔反射。此两反射有助于婴幼儿聋的诊断。
结合内耳电子显微镜超微结构的发现,关于听生理概念有新的见解提出。
总之,听觉分析器完成对各种声音的感受和分析,则有赖于传音装置和感音装置的结构完整和功能健全。现将听觉机制简要概述如下。声音经外耳的耳郭、外耳道和中耳的鼓膜、听骨链、鼓膜张肌、镫骨肌以及内耳的外淋巴、基底膜、盖膜等之传音装置并通过声阻抗调谐作用后,将其传送到声能转换器的内耳听毛细胞,在此,听毛细胞受到音振而变倾斜,产生电位变化,且对传入声音的强度大小进行着初步分析,发出生物电冲动后,相继引起神经兴奋,后者再沿着神经传导装置的耳蜗背核、耳蜗腹核、斜方体、上橄榄核、外侧丘系、后双叠体、内侧膝状体等向上传递,同时在传递过程中对传入的各种音频性质进行着辨认,并加工处理,最后抵达听觉分析器高级中枢部分对声音进行综合分析,以得出正确完整的概念。
前庭分析器
已知前述,三个壶腹脊、两个囊斑(球囊斑和椭圆囊斑)为前庭分析器的末梢感受器,前庭神经为冲动的传导部分,大脑颞叶或额叶皮层,是此分析器的中枢。
前庭分析器和小脑、大脑及其他各系统相互联系合作,共同管理身体在空间的位置和平衡。调整肌张力,乃前庭分析器独有的功能。前庭分析器与听觉分析器的共同点有二:① 能感受各种不同性质的震动;② 产生内淋巴移位。但是,螺旋器是对外在环境的声波起反应,而前庭分析器对身体在空间的移动起反应。半规管壶腹嵴感受角加速度,前庭的耳石装置感受直线加速度,因此,体位在空间里的一定移动运动时的速度变换和重力方向的改变,都是前庭分析器的正常刺激因子。
前庭分析器受刺激时,则可通过各神经核群的联系,引起反射,如眼球震颤(眼球节律性的运动)、呕吐、四肢运动和躯干运动(反应性运动),临床上常根据此等反射所表现的程度来判断前庭分析器的功能状态。用电流刺激大脑颞叶或额叶皮层时,均可引起眩晕。