岳文龙《前庭系统的功能解剖学》1

1、前庭系统的功能解剖学 Structure & Function of Vestibular System岳文龙广东省广州中医药大学祈福医院耳鼻咽喉科Department of Otology, Clifford Hsopital,Traditional Chinese Medical University, Guangzhou, PRC.人体平衡概论General View of Balance Controln本章的讲解内容如下：n姿势与运动n人体平衡的调节n平衡觉的界定n个性化前庭觉n范 例 平衡的调节过程 Mechanism of Human Balance Control n

2、无论水中遨游的鱼或空中飞行的鸟，还是我们地上生存的人，保持静态和运动过程中的身体协调必不可缺的 。这类调节统称 平 衡，包括三个环节： 1. 感 觉 平衡感受器捕获自身和环境改变的信息，通过传入神经到达中枢神经系统； 2. 统 合 大脑对传入的相关信息进行接纳、分析、判断和综 合，然后，发出调节的运动指令，借助传出神经通路抵达效应器； 3. 调 节 运动系统按照中枢系统的指令改变功能状态，确保身体运动的协调，维持姿势的稳定状态 。 姿势 静态的空间位置 Postures in Resting Status运动中的身体协调 Balance during Movement调节的模式Balance

3、Control Model 统合与效应 Integration & Effectn 平衡调节作为一种反射，包括感受器、传入神经、中枢、传出神经和效应器，其中感觉信息来源于身体和环境改变对平衡感受器构成的刺激，因此，平衡感受器 构成了这种生理调节的起始 。平衡 是一种神经反射 A Nervous Reflex平衡觉的构件 Parts of balance Sensen平衡的调节依赖相关的感觉功能，构成了这类反射的基础 。 1. 视 觉 眼对光信号的捕捉与反应； 2. 前庭器官 耳对静止和运动方式的察觉； 3. 本体感觉 诸如关节等深部感受器感知自身的空间位置； 4. 触 觉， 也参与平衡

4、的调节过程 。 平衡反射觉的必刺激条件 Conditions of Receptors n 视 觉 需要 光 线 的存在；n 本体感觉 静 态 的位置觉；n 前庭器 保持 动 态 的平衡 。 前庭的感觉 Vestibular Sense n 前庭感觉是平衡觉的重要组成 部 分 ；n 主要来源于 前庭感受器 ；n 前庭感受器位于耳的 迷 路 内；n 除了听觉外，内耳还参与平衡的调节过程，感受外界的 运动状态 与 空间位置 ；n 前庭感受器 = 耳 = 内耳 = 前庭迷路 。 自体的感知 Perception of Oneself 迷路与平衡 Labyrinth & Balance 安东尼

5、奥. 斯卡帕 Antonio Scarpa （ 1752-1832） 他，让我们认识了前庭 Let us Know the Labirinth前庭觉的特征 Features of Vestibular Sensen 前庭觉属于平衡感觉的一 部 分 ;n 主要的功能器官是 迷 路 ;n 参与 姿 势 与 运 动 平衡的感受;n 与视觉和本体感觉共同构成平衡觉主体 。 Romberg 试验 消除光线的视觉干扰闭目直立静止 姿势不稳 Postural Unstability Fukuda 试验 排除本体系统的影响 n 闭 目n 踏 步海绵垫法 Foam Cushion Test 弱化 触 觉前庭觉的

6、个性化 Isolated Vestibular Sense评价前庭功能需要 1. 黑暗，隔离光线，排除视觉的干预； 2. 运动，对迷路构成有效的刺激；. 尽可能消除触觉的存在，例如海绵垫等 。临床的归属 Focus on Otologyn视觉障碍 眼科；n本体感觉异常 神经内科、骨科和脑外科等；n平衡 - 前庭 - 功能紊乱 眩晕与平衡失调 耳耳 科科 前庭系统 第 6 感觉 A sixth Sense 很久以前，亚里士多德就将固有感觉分为有五，即 视、听、味、嗅、触觉 等；而前庭并非单纯的特异性感觉，广泛参与人体的平衡调节，故有 第六感觉 的美誉 。前庭系统的复杂性 Complexity o

7、f Vestibular System前庭中枢的功能连接动眼肌群动眼、滑车、外展神经核前庭-眼反射随头运动的不随意动眼运动视觉姿势调节的背部肌肉前庭脊髓内外侧束颈和背部肌群姿势和体位调节小 脑 前庭小脑（古小脑）身体平衡和姿势高级中枢升 支丘脑与大脑皮层感知姿势和运动的变化随意动作的调节视网膜图像的清晰 前庭系统 VestibularS ystem 前庭系统前庭系统 外周前庭外周前庭 中枢部分中枢部分 耳科与颅底耳科与颅底神经内科、脑外科、精神与心理等神经内科、脑外科、精神与心理等狭义的前庭系统 Special Congnition专业的职守 Our Responsilityn 广义的前庭系统

8、，不仅包括前庭结构的本身，还有诸如视觉、本体感觉、网状系统、小脑、丘脑、皮层等诸多的神经部分，十分 复杂，远远超出了耳科对于平衡的认识；n 临床执业涵盖神经科、骨科、眼科等 诸多 的专业领域；n 前庭感受器，才是我们的重点关照，其中包括 前庭迷路 、前庭神经 和 前庭神经核 等；n 前庭神经核水平以下的病变造成的眩晕，我们称之为 周围 性眩晕，这才是我们专业的关注，也是临床工作的范畴 。耳内科的兴起 Otologic Medicine 围手术期的问题围手术期的问题遴选适应症遴选适应症 术中介入术中介入术后的处理术后的处理耳内科知识与技术耳内科知识与技术 非手术非手术 的疾病的疾病部分疾病部分疾

9、病 的筛查的筛查n 美国著名耳科学家 George E. Shambaugh Jr. 教授生前曾经说过，耳外科医生首先要成为一名内科医生；其实，具备耳内科的基础知识是手术医生的 必 需；n 近年来，耳内科雨后春笋，必将为耳神经与颅底外科的进一步发展提供重要的 专业支撑 。共谋发展 Create The Future临床耳科的歧化 Divide into Otologic Medicine & Surgery 临床耳科 耳内科 耳外科 促进 完善 合作 & 扩展 前庭器官的构造 Anantomy of Vestibular Organs人耳分为三个部分，即 1. 外耳 : 耳廓与

10、外耳道 ; 2. 中耳 : 鼓室、乳突、鼓窦、咽鼓管和茎突； 3. 内耳：即迷路，包含着 前庭感受器 。 耳的结构 Structure of the Ear 迷路的结构 Human Labyrinthesn 骨迷路n 膜迷路n 内耳液n 功能意义 内 耳 Inner Ears or Labyrinths内 耳 又称 迷路 ，深居头颅的颞骨内，无法直接窥视，使我们对此的认识受到了极大的限制，以至于在很大程度上，让我们 迷茫在路上；对于不少的耳科医师而言，掌握前庭诊治眩晕富有不小的挑战，甚或为此终生不倦地 学 习 。 颞骨 迷路的住所 Located in the Temporal Bonen颞骨

11、是 对称 性的颅骨，参与头颅基底与侧壁的构筑 ;n其中，岩部不仅位居 最内，而且，质地坚硬；n耳的结构论述也 等同 于颞骨解剖学 。 颞骨解剖实验室 Temporal Bone Laboratory耳与颞骨 Ear and Temporal Bone颞骨内外侧面 Medial & Lateral View迷路与颞骨 Temporal Bone & Labyrinth颞骨、中耳与迷路 Temporal Bone，Middle Ear & Labyrinth 骨迷路 Bony Labyrinth颅骨中的内耳 InnerEars in Temporal Bones 颞骨内的迷

12、路 Labyrinth in Temporal Bone 模式图 Model 头颅、颞骨与迷路 Skull，Temporal Bone & labyrinth 迷路的构造 Structure of the Labyrinth 迷 路，与内耳同义 包括 骨迷路 与 膜迷路 。其中，膜迷路被覆坚硬的骨迷路，包容着前庭感受器 。与颞骨不同，骨迷路源于神经外胚层，属于人体最为坚硬的骨质 。 根据功能，迷路分为以下两个部分： 1. 骨迷路 主要为半规管、前庭与耳蜗 ; 2. 膜迷路则由半规管、球囊、椭圆囊和内淋巴构成 。 迷路的构架图 Learn From the Labyrinth 迷 路 骨

13、迷路 膜迷路半规管 前庭 耳蜗半规管球囊 椭圆囊内淋巴管壶腹嵴囊 斑外淋巴液内淋巴液 骨迷路 Bony Labyrinth n 骨迷路属于坚硬的 骨性 结构，外形好似迷宫，因此，被冠名为 骨迷路；n 颞骨的岩部构成了骨迷路的 外 部 结构；n 外为中耳，借以卵圆窗和圆窗与鼓室毗邻；内侧借以前庭导水管、蜗小管和内听道与后颅窝交通 。骨迷路的分区 Parts of Bony Labyrinth n 骨迷路位于颞骨内，自前向后依次分为n 前方如同蜗牛，名为 耳 蜗；n 后方是 半规管；n 两者之间的部分称为 前 庭 。骨迷路的组织胚胎学特征 Bony Labyrinth n 胚胎上，起源神经外胚层，

14、与牙齿的 釉 质 雷同，体内最坚硬的骨组织；n 成人后，不再具有再生或修复能力 。n 颞骨的乳突源于中胚层，骨质疏松，与迷路之间形成了结构的 界 限 。n 骨迷路在颞骨内，却不属于颞骨的中胚层结构。骨迷路的模式图 Bony Labyrinth圆窗与卵圆窗 Oval & Round Windows骨迷路的内部结构 Internal Strucuture of Bony Labyrinth骨迷路的区域划分 Regions of Bony Labyrinth前庭迷路的释文 Vestibule of Bpny Labyrinth n 汉语词典里，前庭是指传统四合院中正屋对应的庭院，前对大门，两

15、边厢房 。解剖学上的骨迷路之前庭，并非全然具备这些要素，仅属于配有两窗的房间而已，确实 名不副实，尚需再加斟酌 。 骨迷路模式图 Bony labyrinth Model 迷路的模型 Labyrinth Model骨迷路与听骨链 With Ossicular Chain标 本 Speciemen标 本 Speciemen标 本 Speciemen标 本 Speciemen模式图 Model of the Labyrinth 骨迷路与中耳和颅内的通道 膜迷路 Membraneous labyrinth n 骨迷路内的 膜性结构，受到骨结构的保护；n 仅占骨性管腔 1 / 5 左右；n 耳蜗与前庭

16、 感受器 位于其中，真正意义上的神经迷路；n 含有 内淋巴液；n 与骨迷路之间充满着 外淋巴液；n 结构上，包括三管、两囊 和 内淋巴系统 。 膜迷路的模式图 Membranous Labyrinth膜迷路的分区 Parts of Membranous Labyrinth膜迷路的主要构件 Membranous Labyrinthn 严格地讲，膜迷路应该包括 内淋巴系统，因为后者处于前庭迷路的结构内；n 从神经功能上，膜迷路由 三管和两囊 构成；n 内淋巴系统是由内淋巴管和液体构成 。内淋巴管的末端膨大，形成 内淋巴囊 。膜迷路的组织标本 Specimen迷路的液态环境 Fluid enviro

17、nmentn 前庭感受器位于膜迷路，沐浴在内淋巴构成的 液体环境 中；n 调制着感受器 与头颅 之间的相互运动，也维持着前庭毛细胞的压力与粒子环境；n 迷路内外淋巴液之间也存在着 互 动 ；n 纵性流动使得内耳液与脑脊液之间进行水与电解质的交 换 ；n 暗细胞 是前庭内淋巴液的主要来源 。内耳液的循环 Circulation of InnerEarFluidsn 骨迷路借助于前庭导水管和蜗小管与后颅窝脑脊液沟通；n 内淋巴液存在于封闭的膜迷路内，与脑脊液不直接相通，仅进行渗透性交换 。 外淋巴间隙 Periolymphatic Space n骨迷路与膜迷路之间有错综的疏松结缔组织,充满着外淋巴

18、液 ;n外淋巴液属于细胞外液,以高钠低钾的离子成分为著 ;n这个间隙被称为 外淋巴间隙 .膜迷路与外淋巴间隙 Periolymphatic Space内外淋巴液的组分 Peri and endolymphs迷路与细胞 Simplified as a Cell内耳动力学 Separability between Two Inner Ear Fluids n 借助于膜迷路，内外淋巴液之间的隔离，各有不同的成分特征，维持着感觉细胞的 代谢环境 ；n 瓣膜结构的存在，确保了内淋巴液的 单向流动 ，前庭与耳蜗迷路之间存在着独立的流体模式；n 内淋巴管的结构特征，不仅确保了前庭迷路内的压力不受脑脊液的直接

19、影响；同时，离子交换机制也维持了内淋巴液与脑脊液之间水与电解质的交 换 。 功能意义 1 骨迷路与牙釉质 Bony Labyrinth & Enamel n 骨迷路，与牙齿的釉质 雷同，属于人体内最为致密坚硬的骨质；n 成人后，终生不再生长，因此，迷路骨折 不能愈合 。功能意义 2 乳突轮廓化 Mastoid Skeletonizationn 乳突属于颞骨内中胚层，迷路则为神经 外胚层 来源；n 两者之间存在着明确的组织界限，为 乳突轮廓化 暴露迷路提供了组织学基础 。 乳突气房结构 Mastoid Air Cells ( 汤文龙以供）骨迷路的暴露 Exposure （ ( 汤文龙提供

20、） 功能意义 3 耳硬化症 Otosclerosisn 骨迷路属于软骨膜内成骨，仅有窗前裂与窗后裂残留软骨结构，因此，窗裂是耳硬化症的 好发 部位；n 影像学上，重点关注 卵圆窗前后 的结构，成为诊断耳硬化症的关照；n 迷路骨质致密，少有血管 。耳硬化症的早期窗裂残留软骨与血管的侵袭，形成海绵华的 低密度 阴影，成为确定耳硬化症活动期的指征。好发部位 Sites of Lesion 组织与影像特征 Histopathogology & Radiology 功能意义 4 梅尼埃病 Menieres Diseasen 骨迷路与膜迷路之间存在着外淋巴液及其间隙，减缓 了中耳传导至膜迷路的声音

21、强度 ；n 内淋巴积水时，球囊的膨大，与镫骨足板之间的外淋巴间隙缩小，声波的缓冲作用减弱，可造成 听觉过敏 的症状；n 听觉过敏，构成了梅尼埃病的时有症状，因此，梅尼埃病的四联症应该变为四联半征，即眩晕、听力减退、耳鸣、耳压迫感和 听觉过敏 。内耳液的循环 Inner ear Fluids内淋巴积水症 Endolymphatic Hydrops功能意义 5 影像学 Radiologyn 迷路内充满着内外淋巴液，如同一个 细胞 ，外淋巴液的成分类似于细胞外液，而内淋巴液则与细胞內液相同；n 膜迷路存在着 耳-血屏障，对于内耳的准入拥有特异性的选择，造影剂仅能够进入外淋巴液；n 影像学上，外淋巴液

22、呈现强信号，而内淋巴液显示为低信号，两者之间形成明显的黑白对比，为膜迷路积水的临床判断提供了 形态学 依据 。内耳钆增强成像 MRI with Gadolinium 3 D-FLAIR 图像 3D-RIR 图像耳-血屏障 Blood - labyrinth Barrier n耳-血屏障是存在于膜迷路内外的一种 选择性通透机制；n大分子物质难以透过膜迷路进入内淋巴液，规 避 了内耳感受器遭受外界毒物的侵害；n诸如葡萄糖、甘露醇、山梨醇等大分子物质不能够顺利通过膜迷路进入内淋巴液，因此，对内淋巴液的容量与压力不构成直接的影响；n甘 油 是 一种理想的内耳脱水剂 。 功能意义 6 摇头试验 Heat

23、 Shake Test n 无论是膜迷路内还是骨迷路与膜迷路之间，均充满着液体，使得前庭感受器始终处于液态环境；n 头颅的运动，能够为神经感受其提供有效的 生理刺激，也能够诱发或加重前庭疾病的眩晕症状；n 摇头试验 是诱发前庭反应的一种临床手段 。 摇头运动（主动） Flash 操作方法（被动） Technical Method 小 结 Summary概括前庭觉 Memory Pathway 平衡的感觉 视 觉 前庭觉本体感觉 光 线 静 态 前庭觉闭 眼运 动 迷 路骨迷路 运 动 膜迷路 迷路的解剖通道 Anatomical Pathway 迷 路 骨迷路 膜迷路圆窗 卵圆窗 前庭导水管

24、蜗小管内淋巴管内听道中耳腔 后颅窝脑脊液 后颅窝脑脊液环境声前庭感受器的结构 Structure of Vestibular Organsn前庭器官主要位于骨迷路内的 前庭部分；n外为骨性半规管与前庭，又称前庭迷路；内为包括 半规管、椭圆囊 和 球囊 三个功能部分；n前庭迷路内，半规管的感受器是 壶腹嵴，而球囊与椭圆囊则为 耳石器 ；n毛细胞 为前庭感受器的基本功能单元；n运动 是前庭感受器的有效刺激 。前庭迷路 Parts of Vestibular Labyrinth n 结构上，前庭迷路自前向后依次分为前庭囊和半规管；n 功能上，膜迷路则划为球囊、椭圆囊和半规管 。n 内淋巴管也是前庭膜

25、迷路的组成部分，维持着前庭感受器的内环境。 前庭感受器的类型 Two Vestibular Receptors前庭迷路的功能部位 Functional Sites of Vestibular Labyrinth半规管与壶腹嵴 Semicircular Canal & Cristae Ampularis 前庭囊与耳石器 Sccale & Utricule 半规管的结构与功能 Structure & Functionn 半规管的构型n 壶腹嵴与嵴帽n 前庭毛细胞n 关于半规管功能的三个定律n 临床意义 半规管 Semicircular Canals 半规管 Semicirc

26、ular Canalsn 半规管呈不完全环形，故名 半规管；n 包括 骨性 与 膜性 半规管；n 借助于 五个骨孔，半规管与椭圆囊相交通；n 三个半规管，1个总脚，2个单脚和3个壶腹，仅有 两 孔 通至椭圆囊；n 壶腹嵴是半规管的神经感受部位。 半规管的互补性 Semincircular Canalsn头颅两侧的半规管形成互补的 空间关系 ；n单侧半规管包括 外、后和上半规管 ；n各自形成 不同的平面 ，司理着三维的感觉空间 ；n参与 旋转运动 的平衡感受与调节 。 前庭迷路 Vestibular labyrinth骨性半规管 Bony Semicircular Canals半规管的 3 D

27、空间与平面 Semicircular Canals两侧半规管的互为空间 Spatial Relationship 示意图 Schematic Diagram半环形的结构 Semicircular Shapen每个半规管都呈不完全的环状，故称 半规管；n各有 壶腹 和 单脚，后和上半规管共享一单脚，也叫 总 脚 。因此，三个半规管共有5个开口通至椭圆囊；n以壶腹嵴为界，将椭圆囊一侧的管腔称为 短臂，而远心端则为长臂，后者占据半规管大部分；n壶腹嵴 是半规管的感受器所在部位 。半规管的构型 Shape半规管的 徒手表示法 3 - D Space半规管的标本 Specimen内淋巴液的流动方式 Endolymph Flows半规管的功能特征 环状构型内淋巴液的环流角加速度 液态环境 头 动感受运动感受