听觉系统解剖生理

耳 解 剖 学,李晓璐 江苏省人民医院耳鼻咽喉科 WHO预防聋和听力减退合作中心,一、外耳解剖,1、耳郭 除耳垂外均为软骨组成，外覆软骨膜和皮肤， 形似贝壳或漏斗，一般左右对称，分前后两面。,耳廓的神经血管和淋巴分布,血管： 主要由耳后动脉和颞浅动脉供给，尚有枕动脉分支，主要经耳后静脉和颞浅静脉回流，耳后静脉可经乳突导血管与乙状窦相通,耳后动脉,耳后静脉,颞浅动脉,枕动脉分支,颞浅静脉,耳廓,乙状窦,乳突导血管,神经耳廓的神经分三类,感觉神经,运动神经,交感神经,包括：枕小神经、耳颞神经、耳大神经、迷走 神经耳支分布：耳廓前外侧面及后内侧面,包括：面神经经颞支及耳后支支配耳廓肌,来自颈动脉交感神经丛沿动脉和静脉分布,淋巴 1、耳廓前面的淋巴流入耳前的淋巴结与腮腺淋巴结 2、耳廓后面的淋巴流入耳后淋巴结 3、耳廓下部及外耳道下壁的淋巴流入耳下淋巴结（属颈浅淋巴结上群）、颈浅淋巴结及颈深淋巴结上群,2、外耳道 起自耳甲腔底的外耳门，向内直鼓膜，全长2.53.5cm，由骨和软骨部组成（非一直管，略呈S形弯曲）,外耳道的神经、血管和淋巴,神经：下颌神经耳颞支、迷走神经耳支、耳大神经、枕小神经、面神经、舌咽神经血供：颞浅动脉耳前支、上颌动脉的耳深动脉；颞浅静脉、上颌静脉、翼肌静脉丛淋巴：耳廓周围淋巴结,二、中耳解剖,（一）鼓室,鼓室分部,鼓室六壁：外壁（鼓膜）,鼓膜界于鼓室与外耳道之间,鼓膜,鼓膜四个象限：前上、前下、后上、后下,鼓室六壁：内壁（内耳外壁）,鼓室六壁：前壁（颈动脉壁） 后壁（乳突壁） 上壁（鼓室盖） 下壁（颈静脉壁）,鼓室内容,听 骨：锤、砧、蹬听骨韧带：固定听骨鼓室肌肉：鼓膜张肌 蹬骨肌,鼓室的血管与神经,鼓室的血管 1、动脉 （1）动脉血主要来自颈外动脉； （2）上颌动脉的耳深动脉供应鼓膜外层 （3）上颌动脉的鼓室前动脉供应鼓室前部及鼓膜内层 （4）耳后动脉的茎乳动脉供应鼓膜内层、鼓室后部及乳突 （5）脑膜中动脉的鼓室上动脉及岩浅动脉供应鼓室盖及内侧壁 （6）咽升动脉的鼓室下动脉供应鼓室下部及鼓室肌肉 （7）颈内动脉的颈鼓支供应鼓室前壁及下鼓室,上颌动脉,耳后动脉,脑膜中动脉,颈内动脉,咽升动脉,耳深动脉,鼓室前动脉,鼓膜外层,鼓室前部,鼓膜内层,乳动脉,鼓室后部,乳突,鼓室上动脉,岩浅动脉,鼓室盖,内侧壁,鼓室下动脉,鼓室下部,鼓室肌肉,颈鼓支,鼓室前壁,下鼓室,鼓室的血液供给图,静脉静脉流入翼静脉丛和岩上窦,鼓室的神经（1）鼓室及鼓膜的感觉神经 主要为鼓室丛（tympanic plexus)，由舌咽神经的鼓室支及颈内动脉交感神经丛的上下颈鼓支所组成，位于鼓岬表面；私鼓室、咽鼓管及乳突气房粘膜的感觉。鼓膜外层还接受三叉神经耳颞支和迷走神经二支的分布。（2）支配鼓室肌肉的神经（3）通过鼓室的神经：鼓索神经和面神经,左侧鼓索神经在鼓室内的的走向,（二）咽鼓管,沟通鼓室与鼻咽的管道，有两个开口。成人全长35mm，由骨部（外1/3）和软骨部（内2/3）构成。 空气由咽口经咽鼓管进入进入鼓室，使鼓室内气压与外界相同，以维持鼓膜的正常位置与功能。,（三）鼓窦,鼓室后上方的含气腔，是鼓室和乳突气房相互交通的枢纽。,（四）乳突,乳突内有许多气房，虽大小，形状各异，但均相互交通。 乳突在新生儿并未发育，以后渐气化呈一短钝的尖端向下的锥状突起。 乳突依其气化程度分为：气化型、板障型、硬化型、混合型,乳突气房的分布,三、内耳解剖,内耳（迷路 ）含有听觉与位觉（平衡觉）重要感受装置，居于颞骨岩部之内 。分骨迷路与膜迷路，后者位于前者内。膜迷路内含有内淋巴，膜迷路与骨迷路之间含有外淋巴，二者不相通。,骨迷路,分为前庭、半规管和耳蜗三部分。,膜迷路,（1）由膜管和膜囊组成，可分为椭圆囊及球囊、膜半规管、膜蜗管，各部相互连通 （2）膜迷路内充满内淋巴,内耳的血管,供血： 由基底动脉或小脑前下动脉分出的迷路动脉，间有耳后动脉的茎乳动脉分支分布于半规管。,迷路动脉,前庭动脉,蜗总动脉,（耳）蜗固有动脉,前庭（耳）蜗动脉,迷路动脉,供血给,前庭,半规管,耳蜗,内耳的神经,听神经(acousticnerve)于延髓和脑桥之间离开脑干，偕同面神经进入内耳道即分为前、后支。前支为蜗神经，后支为前庭神经,蜗神经的传导径路,前庭神经的传导径路,耳蜗传出神经系统 现在主要指低位中枢神经元胞体位于上橄榄复合体，其轴突下行达耳蜗组成的橄榄耳蜗束。 目前认为橄榄耳蜗束主要由二个亚系统组成：外侧橄榄耳蜗和内侧橄榄耳蜗神经系统,前庭传出神经系统 哺乳动物前庭传出神经系统只神经元有200个，主要位于外展神经核与前庭神经上核之间、以及面神经降支背侧的区域。 乙酰胆碱被认为是前庭传出神经递质（Klinker ,1974),听觉生理学,声音传入内耳的途径外耳的生理中耳的生理耳蜗的听觉生理听觉中枢生理,声音传导,一、声音传入内耳的途径,听觉过程： 外耳集声 中耳传声 耳蜗基底膜振动 毛细胞纤毛弯曲 声 细胞生物电变化化学递质释放神经冲动传至各级听 电 化学 神经冲动 觉中枢大脑皮层 中枢信息处理声音经两条途径传人内耳：（1）通过鼓膜和听骨链（气导）；（2）通过颅骨(骨导)。,1、空气传导（气导）,声波,耳廓,外耳道,镫骨,砧骨,前庭窗,鼓膜,锤骨,内耳外淋巴,螺旋器,听神经,颞叶听觉皮质中枢,空气振动,传声变压,液波振动,感音,神经冲动,综合分析,圆窗,2、骨传导（骨导）,声波,颅骨,内耳外淋巴,螺旋器,听神经,颞叶听觉皮质中枢,空气振动,液波振动,感音,神经冲动,综合分析,移动式骨导 声波经颅骨直接传导到内耳的，为骨导的压缩性骨导 主要途径骨鼓径路骨导 声波先经颅骨、再经鼓室才能进入内耳，是 骨导次要途径。,骨导方式,压缩式骨导的耳蜗淋巴流动情况(800Hz),（1）压缩式骨导,移动式骨导的耳蜗淋巴流动情况（800Hz）,（2）移动式骨导,（3）骨鼓径路传导,颅骨振动下颌骨小头或外耳道骨壁外耳道鼓室鼓膜振动内耳,二、外耳的生理,对声波的增压作用 （+11-12dB） （共振频率2500Hz） 障碍效应（baffle effect）：头颅可通过对声波的反射作用而产生声压增益效应，反射波在头的声源侧集聚而产生更强的声场声源定位 阴影效应（shadow effect）：波长与头颅大小相比相对较短的声波，从头颅侧方到达一耳时，该声波在头颅区域范围内被阻断，导致对侧耳声压减小保护中耳结构免受损伤,三、中耳的生理 通过阻抗匹配作用，将外耳道内空气声波振动能量高效地传递内耳淋巴液。 这种声能转换是通过鼓膜与听骨链作为声波变压增益装置来完成的。,（一）鼓膜的生理功能 1、鼓膜的振动形式 鼓膜的振动频率一般与声波一致，但其振动形式则因声音的频率不同而有差异。 在低频声（比如1kHZ）刺激时，鼓膜呈杠杆式运动，声压提高3dB。在高频时，鼓膜振动形式比较复杂，鼓膜呈分区段式振动，有相当面积区域的鼓膜振动未能被传送到锤骨柄。,2、鼓膜的增压效应,声波作用于鼓膜，通过听骨链之镫骨足板作用于前庭窗。 （1） 鼓膜本身面积为85mm2，有效振动面积约55mm2。而镫骨足板面积约为3.2mm2，553.2等于17倍，即作用于鼓膜的声压传至前庭窗膜时，单位面积压力增加了17倍。也就是说，在不考虑弧形鼓膜杠杆作用的前提下，鼓膜通过水力学原理可使传至前庭窗的声压提高17倍。,17,3、鼓膜-听骨链的单窗传导效应,声波传播至前庭窗和蜗窗之间的相位差（时差）对能否有效刺激内耳Corti器有很大影响，当前庭窗膜和蜗窗膜位移反相时，可使耳蜗听觉敏感度提高。通过完整的鼓膜听骨链传音系统可保证声波对前庭窗的单窗传音功能。,（二）听骨链的生理,1、听骨链的杠杆作用 三个听小骨以特殊方式连接形成一弯形的杠杠系统。锤骨柄长度比砧骨长突长1.3倍，听骨链的杠杆作用也随之可使振动力加强约1.3倍。听骨链杠杆力学机制对声压的增益作用有限，在鼓室成形术中，应重视水力学机制在声压增益中的作用，即重视鼓膜面积与镫骨足板面积之比的作用。,17,鼓膜的有效振动面积为镫骨足板面积的17倍，锤骨柄长度比砧骨长突长1.3倍,2、听骨链的运动形式 鼓膜的振动传至锤骨柄的尖端时，当锤骨柄向内移的瞬间，锤骨头与砧骨体因其在转轴上的位置而向外转；砧骨长突及镫骨因位于转轴下方，故其运动方向与锤骨柄一致而向内移。,（三）中耳的增压效应弧形鼓膜的杠杆作用 1.3：1水力学机制 17：1听骨链的杠杆作用 1.3：1 整个中耳增压效率约为30dB，基本上补偿了声波从空气传入内耳淋巴液时，因两种介质之声阻抗不同所造成的30dB的能量衰减。此外，中耳结构也具有共振特性，带通500-2000Hz。 因此，通过中耳、外耳道及耳廓对声波的共振作用以及中耳的转换功能，使中耳正好对语言频率的声波有最大的增益和传导效能。,（五）中耳肌肉的生理 鼓膜张肌：向前、向内，鼓膜向内运动。镫骨肌：向后、向外，镫骨足板以后缘为支点，前部向外翘起而离开前庭窗。镫骨肌反射：在受外界声或其他种类刺激时，可诱发中耳肌肉的反射性 收缩，由声刺激引起的该反射活动称为中耳肌肉的声反射。后者习惯上在人体常仅指镫骨肌反射。反射弧：（1）同侧声反射弧：声刺激耳蜗毛细胞螺旋神经节双极细胞耳蜗腹核斜方体同侧面神经运动核内侧部面神经镫骨肌支镫骨肌 同侧内上橄榄核（2）对侧声反射弧：耳蜗腹核同侧内上橄榄核对侧面神经运动核对侧面神经镫骨肌支,2、镫骨肌反射阈值 在语言频率范围，正常人健康耳的镫骨肌反射阈值为7080dBSL（感觉级），而同侧耳镫骨肌反射阈值平均比对侧耳低5dB。 （1）双耳给声比单耳给声刺激诱发声反射的反射阈值低。 （2）耳蜗以上部位病变者，其声反射阈值提高，有时声反射丧失。 （3） 镫骨肌反射的强度与持续时间对听神经病变的早期诊断有一定价值。,3、耳内肌反射性收缩的意义 耳内肌声反射在持续性低频强声环境中对内耳有一定的保护功能。,（六）咽鼓管生理 1、保持中耳内外压力平衡的作用 2、引流中耳分泌物的作用 3、防止逆行性感染的作用 4、阻声和消声作用,三、内耳的生理作用,内耳由耳蜗和前庭器官组成。耳蜗是听觉的感音系统。前庭器官与平衡感觉有关。 （一）耳蜗的功能结构特点： 1、耳蜗形如蜗壳，人体耳蜗由一条骨性的蜗管围绕一锥形的蜗轴盘绕2.52.75周所构成。2、声波的感受器管Corti器位于基底膜上3、基底膜的内侧端附着于骨螺旋板的鼓唇4、人的基底膜长度约为31.5mm，但其宽度则自耳蜗底周至耳蜗顶周逐渐增宽。5、毛细胞的长度自耳蜗底周至耳蜗顶周逐渐变长。,(二)、耳蜗的传音和感音生理1、耳蜗的传音生理： 当声波经前庭窗进入耳蜗变成液波时，基底膜则随液波上下移动。当其向上移动时，毛细胞顶部的网状层与盖膜则以螺旋板缘为支点进行移动，结果在两者之间形成剪刀式的运动，毛细胞的纤毛被弯曲，使其底部的神经末稍产生神经冲动，经神经纤维传至中枢，引起听觉。,2、耳蜗的感音生理： 共振学说（resonancetheory）： 又称钢琴学说或周围分析学说。根据耳蜗螺旋器的解剖构造Helmholtz氏于1863年首倡此说。主要内容为： 在耳蜗内进行初步的声音分析。 耳蜗本身为一整体的共振器，每一个声频在基底膜上具有一定的共振部位，故又称部位学说（placetheory），其意为声调辨别取决于基底膜的最大振动部位。 低音引起耳蜗顶部基底膜的较长纤维的相应振动，高音则引起耳蜗底部基底膜的较短纤维的相应振动。,形波学说（travelling wave theory）: Bekesy氏于是1928年创此说，与共振学说不同之处在于声波引起的淋巴液波从前庭窗向蜗孔方向传递，基底膜共振区因之呈波形振动，而不像共振学说呈“上下”振动。出现振幅最大的波峰部位取决于不同的频率，在波峰之后的波形逐渐消失 。 从Bekesy的实验结果可得出如下结论： （1）声音刺激镫骨引起基底膜位移产生行波 （2）行波自耳蜗底端向耳蜗顶端传播； （3）声波振动随行波自耳蜗底部向耳蜗顶部传播时，基底膜振动的幅度逐渐增大，当在相应频率区到达最大振幅点后，振幅随即迅速衰减； （4）高频声在耳蜗内传播的距离较短，仅引起耳蜗底部基底膜的振动，而低频声沿基底膜向耳蜗顶部传播，其最大振幅峰值接近耳蜗顶端,3、基底膜振动的非线性特征 De Boer(1983)以及Neely 和Kim（1983，1986）等学者推测，生理状态下，耳蜗基底膜振动波的锐峰成分可能是由外毛细胞等结构产生的生物源性机械能量注入基底膜行波中所致。,不同频率的声波引起基底膜位移的图形,高频声引起最大共振部位靠近蜗底,低频声的最大共振部位靠近蜗顶,各频率在基底膜上的分布有一定规律低频位于蜗底，高频位于蜗顶,四、听觉中枢生理,听觉过程包括： 声 电 化学 电 神经冲动 中枢信息处理等环节,声音中枢传导通路,从毛细胞发出神经冲动传递到中枢要经过五级神经元，依次为：螺旋神经元、耳蜗神经核（包括耳蜗背核和耳蜗腹核）、上橄榄核、下丘核和外侧丘系核、内侧膝状体。听觉中枢主要位于大脑颞上回。,第三节 前庭解剖及生理,前庭生理学是研究前庭系统功能和正常活动规律的学科。,一、前庭系统神经解剖 第一级神经元位于前庭神经节内，其周围突止于椭圆囊斑和球囊斑以及半规管壶腹嵴内的毛细胞周围。 第二级神经元位于脑干延髓的前庭神经复合核及小脑的某些核团，前庭神经节细胞的中枢突止于此。 通过内侧纵束和前庭网状束，协调头眼运动；通过前庭脊髓束和网状脊髓束，协调头颈躯干动作,一、平衡功能（一）平衡系统与身体平衡的维持 前庭、视觉和本体感觉共同协调身体的平衡；其中以前庭系统最为重要。（二）前庭系统的作用具有近似意识感受和记忆的作用可以调节身体姿势和眼的位置，管理身体较细致的运动,二、前庭器官的体液循环,迷路液 内、外淋巴液统称迷路液，保证了内耳特殊感觉装置能灵敏地感受外界刺激，对基底膜的振动和壶腹嵴顶的倾倒提供足够而适宜的环境，此外，对毛细胞的保护，代谢物质的交换，能量和化学介质的传递以及膜迷路内、外环境的恒定等也起到重要的作用。,三、前庭感受器的生理功能,前庭感受器包括球囊和椭圆囊的囊斑结构以及三个半规管的壶腹嵴（一）前庭感觉毛细胞 前庭毛细胞是一种换能装置，把物理性刺激通过化学介质转换为神经电活动动作电位。 前庭感觉毛细胞分为1型和2型。 1型呈烧瓶状，多集中于感觉上皮中心部位，即壶腹嵴顶部和囊斑微纹区； 2型呈柱状，传入和传出神经末梢均接触其底部及外壁的下部。 正常生理情况下，它的传导作用主要依靠静纤毛束的倾斜。,（二）球囊和椭圆囊的生理功能 感受直线加速度，包括重力加速度和切线加速度刺激，维持人体平衡。（三）半规管的生理作用 感受正负角加速度的刺激。,四 前庭中枢联系及其反射作用,（一）前庭核群及其联系,1、前庭与眼外肌运动核及椎体外系统间的联系 前庭器官以及椎体外系统，与眼球的联合运动有关，头部摇动时，眼球的反方向转动可能与此联系有关。 前庭核与眼外肌运动核的联系所形成的反射弧，对临床前庭功能的检查很重要，因为前庭功能检查常以眼震为主要观察指标。2、前庭与脊髓间联系 前庭脊髓反射的通路有：内侧前庭脊髓束、外侧前庭脊髓束、前庭网状脊髓束和尾部前庭脊髓束。 前庭外侧核和前庭脊髓核发出的纤维主要联系躯干四肢的运动中枢，控制颈肌和四肢肌的肌肉运动。,3、前庭与小脑间的相互作用 在种系发生上，古小脑起源于后脑的前庭区。 古小脑接受来自前庭的冲动与本体感觉冲动来维持身体的平衡。小脑病变引起的眼震，多由于它与前庭系统联系的神经束受损所致。4、前庭与自主神经系统间的联系 前庭系统与自主神经系统之间的联系密切，在前庭感受器受刺激时引起自主神经系统反应，如恶心、呕吐；反之亦然，如小耳蛔虫症引起儿童眩晕。5、前庭与大脑皮质的联系,（