中耳生理 301医院 杨仕明课件

中中 耳耳 生生 理理 解放军总医院耳鼻咽喉解放军总医院耳鼻咽喉- -头颈外科头颈外科 解放军耳鼻咽喉科研究所解放军耳鼻咽喉科研究所 杨杨 仕仕 明明 Physiology of Middle Ear Physiology of Middle Ear 生理，是指某器官或系统正常情况下的功能状态。 生理的概念 耳的主要生理功能为司听觉和平衡觉 外耳中耳内耳 集音 传音 感音 鱼类无外耳和中耳，但人类为什么有？ 鱼类无外耳和中耳，但人类为什么有？ 两种介质的声阻抗相同时，从一种介质到另一种介质 的声能传递最有效。两种介质声阻抗相差愈大，则声 能传递效率愈差。由于水的声阻抗大大高于空气的声 阻抗，因此空气中的声能仅约0.1%传入水中，其余声 能均被水面反射而损失了（约30dB）。 声阻抗 acoustic impedance 声波传播过程中，振动能量引起介质 分子位移所遇的阻力或抵抗 外耳生理 收集声波到外耳道 辨别声源方向 保护耳深部结构免受损伤 增压作用 增压作用 外耳道平均长约2.5 cm，为 一端封闭的管腔；根据物理 学原理，对波长为其4倍的声 波能起最佳的共振作用，即 增压作用 外耳生理 增压作用 外耳道的共振率约 3800Hz，此频率及其 邻近频率的鼓膜附近 的声压可提高1012dB 外耳生理 鼓膜的生理功能 听骨链的生理功能 中耳肌的生理功能 咽鼓管的生理 乳突、鼓窦的生理 中耳生理 鼓膜的结构特点 椭圆形 具有一定的紧张度和劲度 面积5090mm2 厚度0.1mm 圆锥状 角度约135 中耳生理 鼓膜的生理功能 频响特性 失真度 鼓膜的杠杆作用 鼓膜的振动形式 鼓膜的增压效应 鼓膜-听骨链的单窗传导效应 鼓膜的生理功能 中耳生理 鼓膜的生理功能 鼓膜的杠杆作用 Helmholtz（1863）提出的鼓膜弧度有变压作用 Tonndorf （1970）认为锥形鼓膜的弧度有杠杆作用 中耳生理 鼓膜的生理功能 据统计鼓膜凹面的振幅对锤骨柄的比例为2:1，即锤骨 柄的振动幅度比其前后鼓膜振动的幅度要小，但强度 加大，声压可提高1倍。 鼓膜的杠杆作用 中耳生理 鼓膜的生理功能 锥形鼓膜有利于保持各种传入频率的声波相应的音 色，避免声音失真。故在鼓膜成形术中，应尽力保 持其锥形状态，提高手术效果。 锥形鼓膜的临床意义 中耳生理 鼓膜的生理功能 鼓膜的振动形式 Helmholtz认为鼓膜某些部位的振动幅度大于锤骨柄 的振动幅度 中耳生理 鼓膜的生理功能 当声频小于2400Hz时，整个鼓膜以鼓沟上缘切线为转 轴而振动，鼓膜不同部位的振幅大小不一，以锤骨柄 下方近鼓环处振幅最大 ，呈杠杆式振动 大于2400Hz时，鼓膜呈分段式振动，此时锤骨柄的 振动频率低于鼓膜的振动频率 鼓膜的振动频率一般与声波一致，但其振动形式则因 声频不同而有差异。 鼓膜的振动形式 中耳生理 鼓膜的生理功能 激光全息摄影干涉仪 interferometry Torndorf，1970 Cat 中耳生理 鼓膜的生理功能 鼓膜的增压效应 由于鼓膜的周边嵌附于鼓沟，其有效振动面积仅约 解剖面积的2/3，即约55mm2，比镫骨足板面积 3.2mm2大17倍，亦即从鼓膜表面的声压传到镫骨足 板时可增强17倍。 中耳生理 鼓膜的生理功能 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对能否有效 刺激内耳有很大影响。若为同相，听敏度下降。 通过完整的鼓膜听骨链传音系统可以保证声波对前 庭窗的单窗传音功能。 中耳生理 鼓膜的生理功能 听骨链的杠杆作用 听骨链的运动形式 中耳生理 听骨链的生理功能 听骨链作为一个杠杆， 将声波振动由鼓膜传至 内耳，实现有效的阻抗 匹配。听骨链的运动轴 向前通过锤骨长突，向 后通过砧骨短脚。 听骨链的杠杆作用 中耳生理 听骨链的生理功能 以听骨链的运动轴心 为支点，可将锤骨柄 与砧骨长脚视为杠杆 的两臂，其长度之比 为1:3:1，在轴心的两 侧，听小骨质量大致 相等。按照杠杆作用 原理，在支点两侧力 量相等连接。 听骨链的杠杆作用 中耳生理 听骨链的生理功能 在通常声强刺激下， 听骨链作为一个整体 而运动。 听骨链的运动形式 中耳生理 听骨链的生理功能 若声强高达150 dB时， 因镫骨足板的阻力（摩 擦力）和砧镫关节的缓 冲作用，听骨链即不再 呈整体运动，振幅从锤 骨经砧骨到镫骨逐渐变 小。 听骨链的运动形式 中耳生理 听骨链的生理功能 在低、中声强作用下，镫骨足板沿其后脚的垂直轴而 振动，足板前部振幅大于后部；此时前庭阶中的外淋 巴来回振动。 当声强接近于痛阈时，镫骨足板绕其长轴（前后轴） 转动。此时外淋巴只在足板附近振动，可避免强刺激 导致内耳损伤。 镫骨的运动形式 中耳生理 听骨链的生理功能 镫骨的运动形式 中耳生理 听骨链的生理功能 圆锥形鼓膜的弧形杠杆作用 (声压提高1倍) 水力学机制作用（鼓膜：镫骨面积=17：1） 听骨链的杠杆作用（1.3:1） 中耳生理 鼓膜和听骨链的生理功能 中耳增压效应 中耳阻抗匹配 中耳增压效率=30dB 17 X 1.3 = 22.1 3 dB 26.7 dB 30 dB 声阻抗能量衰减 = 30dB 中耳生理 鼓膜和听骨链的生理功能 dB=20 log 22.1/1 中耳增压效率= 2630dB 中耳生理 鼓膜和听骨链的生理功能 中耳并不是最完善的声阻抗匹配器 人类声波经中耳传入内耳的声能仅仅为46% 鼓膜穿孔对听觉敏感度的影响 听骨链病变对中耳传音功能的影响 生理生理 病理病理 鼓膜穿孔对听觉敏感度的影响 生理生理 病理病理 鼓膜穿孔的大小 鼓膜穿孔的位置 生理生理 病理病理 鼓膜穿孔对听觉敏感度的影响 生理生理 病理病理 A 声波直接作用于前庭窗 B 直接作用于两窗 C 听骨链中断 听骨链病变对中耳传音功能的影响 生理生理 病理病理 鼓膜穿孔对听觉敏感度的影响 鼓膜小穿孔 鼓膜中等大小穿孔 鼓膜大穿孔 鼓膜完整 生理生理 病理病理 听骨链病变对中耳传音功能的影响 鼓膜穿孔 鼓膜完整 生理生理 病理病理 听骨链病变对中耳传音功能的影响 鼓膜张肌 鼓膜张肌收缩时将锤骨柄与鼓膜向内牵引，使 鼓膜的紧张度增加，并相应地引起镫骨足板推 向前庭窗，以致内耳外淋巴压力增高 镫骨肌 镫骨肌收缩时牵引镫骨头向后，使足板前部向 外跷起，导致外淋巴压力减低 中耳生理中耳生理 鼓室肌的生理功能 鼓膜张肌反射阈大于镫骨肌反射阈 声强较弱时镫骨肌引起收缩，以防镫骨足 板过度地推入前庭窗内 强声刺激时鼓膜张肌亦引起收缩，以增加 鼓膜张力与减弱锤骨柄的活动 二肌相互作用，可防止或减轻耳蜗受损 中耳生理中耳生理 鼓室肌的生理功能 鼓室肌生理特点的临床意义 当声强大于85dB时，正常耳的鼓室肌即引起收缩，致 听骨链拉紧，可有20dB或更多的保护效能。 肌反射对声刺激的保护作用，低频较高频为优。 肌反射有一定的潜伏期，对于突发性的响声可在肌反 射产生之前，耳蜗已遭损害，故其保护作用是有弱点 的。 中耳生理中耳生理 鼓室肌的生理功能 镫骨肌反射生理特点的临床意义 正常人对5001000Hz持续强音所引起的镫骨肌反射， 在刺激开始后的10秒内，收缩强度无明显衰减。 蜗后病变者有病理性适应现象，镫骨肌收缩幅度衰减 很快，其半衰期在6秒以内。 中耳生理中耳生理 鼓室肌的生理功能 保持中耳内外压力的平衡 引流作用 防声作用 防止逆行性感染 中耳生理 咽鼓管的生理功能 保持中耳内外压力的平衡 咽鼓管软骨部具有弹性，平时呈闭合状态。每当吞 咽、打哈欠、打喷嚏或大声喊叫时皆可使咽鼓管开 放，从而调节鼓室内气压使与外界大气压保持平衡 。这样，中耳的传音装置才能维持正常活动，以利 于声波的传导。腭帆张肌、腭帆提肌及咽鼓管咽肌 司咽鼓管的开放，而以腭帆张肌最为重要。 中耳生理 咽鼓管的生理功能 引流作用 鼓室与咽鼓管粘膜之杯状细胞与粘液腺产生的粘 液，借咽鼓管粘膜上皮的纤毛运动不断向鼻咽部 排出。 中耳生理 咽鼓管的生理功能 防声作用 因咽鼓管通常处于关闭状态，故能阻挡说话声、呼吸 声等咽鼓管直接传入鼓室并振动鼓膜。 咽鼓管异常开放时，声波可直接经咽鼓管传入鼓室， 振动鼓膜，故可听到呼吸声。 因咽鼓管外1/3的鼓室段常处于开放状态，并呈逐渐变 窄的漏斗状，表面被覆部分皱褶状的粘膜，甚似吸音 结构。可吸收因蜗