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耳鼻咽喉外科/耳的生理功能
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{{Hierarchy header}} 耳的功能主要有二、一司[[听觉]],二司平衡。 '''(一)听觉[[生理]]''' 听觉是人的主观感觉,声音是一种[[物理]]性能。物体振动后引起空气的振动而形成声波。不同物体的振动可产生不同的声波,并各具有不同的频率、波长、振幅和波形。物体每秒振动次数称频率,其单位为赫(hertz,简写Hz),如频率高,波长就短。频率的高低决定音调的高低,振幅的大小则决定声音的强度。人的听觉感觉范围在20~20000Hz,但对语言频率500~3000Hz的声波最敏感。声音强度以分贝(decibel,简写dB)计算。足以引起听觉的最小声音强度,就是某人对该频率声波的听阈。 1.声音的[[传导]]:声音传入[[内耳]]的径路有二:一是空气传导;另一是骨传导。在正常情况下,以空气传导为主。 (1)空气传导:声波自外界经空气传入内耳,主要途径列表简示如下: {{图片|gl2amht0.jpg|声波自外界经空气传入内耳途径}} 另一途径为声波自外耳→[[鼓膜]]→[[中耳]][[鼓室]]内空气→[[蜗窗]]传入内耳,但以外耳→鼓膜→听骨链→[[前庭窗]]的径路最有效。当[[镫骨底]]板振动时,蜗窗膜即向相反的方向振动,从而使内耳[[淋巴液]]发生波动,引起[[螺旋器]]上[[基底膜]]的振动,刺激[[毛细胞]]而感音(图1-42)。 {{图片|gl2amjv9.jpg|声音的传导途径}} 图1-42 声音的传导途径 (2)骨传导:声波经[[颅骨]]传入内耳,有移动式和挤压式二种方式,二者协同可刺激螺旋器引起听觉。但其传音效能与正常的空气传导相比则微不足道。临床工作中用骨传导途径测量可鉴别传音性[[耳聋]]和[[神经性耳聋]]。 声波→颅骨→[[骨迷路]]→内耳淋巴液→螺旋器→[[听神经]]→大脑皮层[[听觉中枢]]。 2.[[外耳]]的生理:[[耳廓]]可以帮助收集外来的声波,人的耳廓较小,其集音功能不如其他动物,但对声源方向的判定有一定作用。 [[外耳道]]为一盲管,有[[共振]]功能,根据物理现象,当波长为其长度的四倍时能发生最好的共鸣。外耳道平均长度为2.5cm,则发生最好共鸣的波长应为10cm,根据实验结果,波长10cm时的频率为3000~4000Hz,使外耳道共振效应得到的增益约为10dB。有人认为[[噪声性耳聋]]损害的频率在4000Hz上下,是与外耳道的共鸣作用有关。此外,外耳能保护耳的深部结构免受[[外伤]]。 3.中耳生理 (1)鼓室传声装置的生理: 声波从空气中传入内耳淋巴液,仅有约0.1%的声能传入,其余99.9%的声能由于空气和水介质密度不同而被[[反射]]。相当丧失约30dB。因此,必须有一种特殊的传声变压装置,方能使声波有效地传入内耳淋巴液内。中耳的解剖结构就是这样一种传声的变压装置。 鼓膜本身面积为85mm2,其有效面积为55mm2,而镫骨底板面积则为3.2mm2,故鼓膜的有效振动面积为镫骨底板面积的17倍。由此,声波从鼓膜传到镫骨底板时,其声压将被提高17倍。由此,声波从鼓膜传到镫骨底板时,其声压将被提高17倍,加之[[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,因此。声波经过鼓膜、听骨链到达底板时其声压将提高1.3×17=22.1倍,相当于声强级27dB。 前庭窗与蜗窗不在一平面,在鼓膜、听骨链正常情况下,声波压缩期的高峰先到达前庭窗,后至蜗窗,蜗窗起缓冲作用,此为位相差,位相差可减少声波同时到达两窗的抵消作用,使[[内淋巴]]液发生波动,引起螺旋器上基底膜的振动,刺激毛细胞而感音。如鼓膜大[[穿孔]],声波到达两窗的时间与位相基本一致,此抵消作用可使听力损失20dB。 [[鼓膜张肌]]收缩可使鼓膜向内拉紧,稍可增加鼓室内压力,[[镫骨肌]]收缩可将[[镫骨]]向外拉,这两[[肌肉]]的反射性收缩均可减少声波的振幅,以保护内耳免遭损伤。 (2)[[咽鼓管]]的生理:咽鼓管的主要功能为调节鼓室内气压与外界平衡,此为声波正常传导的重要条件。因此咽鼓管功能是否正常是决定[[鼓室成形术]]的条件之一。咽鼓管的[[鼻咽]]端开口平时呈闭合状态,当[[吞咽]]、张口或[[呵欠]]等动作时,[[咽鼓管咽口]]开放,以维持鼓室内外气压的平衡。如飞机下降,潜水工作或外界气压剧烈变动(如爆震时),应作张口或吞咽动作,使咽鼓管口开放,减少[[中耳气压伤]]的发生。此外,咽鼓管借[[纤毛]]运动,可将鼓室[[内分泌]]排至鼻咽部。 4.[[耳蜗]]的生理 (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(图1-43),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。 {{图片|gl2amj8h.jpg|剪刀式运动}} {{图片|gl2amh6n.jpg|剪刀式运动}} 图1-43 剪刀式运动 (2)耳蜗的感音生理: 共振学说(resonance theory):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:①在耳蜗内进行初步的声音分析。②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(place theory),其意为声调辨别取决于基底膜的最大振动部位。③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[图1-44(1)]。 {{图片|gl2amihe.jpg|几种耳蜗感音生理的学说}} 图1-44 几种耳蜗感音生理的学说 行波学说(travellign 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[图1-44(3)]。由于波峰随声音频率的不同而异,行波学说基本上也属部位学说的范畴。 电话学说(telephone theory)又称扩音学说或中枢分析学说。Rutherford氏于1896年提倡此说。他认为人类内耳和中枢的传音作用也如电话机传声原理,即声波激动[[外淋巴]][[细胞]]而使[[神经末梢]]兴奋,此种兴奋如电流一样,经神经纤维传到中枢,由中枢神经组织对这些声音作出译码。视耳蜗具有电话机功能[图1-44(2)]。 排放学说(volley theory):亦称电话部位或频率部位学说,为日前最有影响的学说。谓低频率音(400Hz以下)为电话样编码,而高频率音(4000Hz以上)为部位编码,中频率音(400~4000Hz)系由听觉系统利用部位及电话样信息以辨别各频率。 巴甫洛夫认为大脑皮层的声音分析器在[[颞叶]]有一核心部,对声音的分析与综合具有最精确的能力。离开核心部也有司听觉分析的细胞散布在大脑皮层的其他部位如[[脑岛]],[[中央沟]]上区、前外侧回及运动区的一部。 除去听中枢,尚有频率认识、亦存在声刺激的条件反应,刺激人的脑[[皮质]]可引起各种复杂的[[听幻觉]]及听记忆的回想。脑[[皮层]]病变亦可影响声源的定向及声型的辨别。 '''(二)平衡生理''' 人依靠[[前庭]]、[[视觉]]和本体感觉三个系统的协调作用来维持身体的平衡,其中以前庭功能最为重要。第八[[脑神经]]的前庭核与眼肌及身体各部肌有较广泛神经联系,故前庭能维持身体平衡,实为一种范围广泛之[[反射作用]]。其功能可分为下列三种: 静平衡:为[[椭圆囊]]和[[球囊]]所维持。因[[椭圆囊斑]]上部胶状膜内耳石的[[比重]]是2.71,内淋巴的比重是1.003。由于这种比重的差别,当头位的改变或静止时,耳石对[[感觉毛]]细胞的纤毛产生牵引或压迫或剪切刺激,刺激循神经纤维传入各级中枢,而使身体感知各种不同的头位和头位的变化,并引起相应的肌肉反应,来维持身体的平衡。 [[动态平衡]]:各半规管之功用为司身体运动时之平衡。[[壶腹嵴]]是旋转运动加速或减速的外周[[感受器]],由此引起旋转感觉和眼肌与肢体、[[躯干肌]]肉的反射性运动,以维持身体的平衡。 壶腹嵴的毛细胞是埋在胶状的终顶内,终顶因内淋巴液流动而发生偏斜,使毛细胞受刺激,[[外半规管]]的毛细胞当内淋巴流向椭圆囊侧时(向[[壶腹]])受刺激,相反,当内淋巴液流向管侧(离壶腹)时受抑制;但在上,[[后半规管]]却与前者相反,即内淋巴液向壶腹时受刺激。因人体的两侧的壶腹位置是处在相对部位,当一侧壶腹刺激,则另一侧必然受抑制。壶腹嵴的终顶偏斜的程度加速运动的强弱成正比。因每侧三个半规管都互相垂直,故当头部处在任何平面上作旋转运动时,两侧相对应的[[半规管]](如两侧的外半规管,左侧的[[上半规管]]与右侧的后半规管,右侧的后半规管与左侧的上半规管)的内淋巴液分别有离壶腹或向壶腹的运动,而使壶腹终顶偏斜,毛细胞将冲动传至前庭中枢。当半规管随角加速度运动而旋转时,内淋巴液由于惯性作用而落后于半规管旋转的速度;当半规管变为角减速运动而旋转时,内淋巴液又因惯性作用而超前于半规管的旋转。在上述两种情况下,内淋巴液都会推移壶腹终顶。因此当身体或[[头部]]作加速或减速的旋转运动时,壶腹嵴毛细胞就受刺激而引起身体姿态的各种反应来维持平衡,同时出现[[眼球]]规律性反应,即发生[[眼球震颤]]。当刺激半规管时,还会出现一些[[植物神经]]系统的反应,表现为[[眩晕]]、出汗、[[面色苍白]]、[[恶心]]、[[呕吐]]等现象,这些反应的性质和程度与前庭器的[[兴奋性]]有关。 在日常生活中,人的许多活动既刺激椭圆囊、球囊、也刺激半规管,前庭器的两个部分同时维持身体平衡起着复合功能作用。 总之各半规管(垂直2,水平1)为司头部的转动,即角加速度的感受;耳石器以椭圆囊为主,为司头部位置,即直线加速度的感受。[[球囊斑]]的功能尚未十分明确,在高等[[脊椎动物]]中,平衡功能的维持或甚微,亦有称为低频率声的接收器。 半规管除旋转运动的加速度刺激外,其他如冷热和直流电等刺激亦能引起眼球震颤和肌反应,此在前庭功能检查上有临床意义。 {{Hierarchy footer}} {{耳鼻咽喉外科学图书专题}} {{导航板-耳和耳疾病}} [[分类:耳]]
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