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耳生理学

耳生理学. 浙医一院耳科 柴亮 entchase@gmail.com. 声的物理学基础. 声波 —— 物体振动时在弹性介质中以疏密波形式传播的纵波 外耳和中耳听骨链的收集和传导 → 内耳 → 听觉感受器兴奋 ( 转换成电冲动 ) → 神经通路 → 大脑听觉中枢 → 听觉产生. 声音的物理参量. 声波的性质： 频率和振幅 声音的种类 ：纯音、复合音、噪音 声音的强度 ： B ， dB ， SPL. SPL(dB)=10 log (P2/P20)=10 log (P/P0)2=20 log (P/P0)

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耳生理学

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Presentation Transcript

  1. 耳生理学 浙医一院耳科 柴亮 entchase@gmail.com

  2. 声的物理学基础

  3. 声波——物体振动时在弹性介质中以疏密波形式传播的纵波 • 外耳和中耳听骨链的收集和传导→内耳→听觉感受器兴奋(转换成电冲动) →神经通路→大脑听觉中枢→听觉产生

  4. 声音的物理参量 • 声波的性质：频率和振幅 • 声音的种类：纯音、复合音、噪音 • 声音的强度：B，dB，SPL • SPL(dB)=10log(P2/P20)=10log(P/P0)2=20log(P/P0) • 当某声压为参考声压的10倍时，声压级为20dB • 某声压为参考声压的100、1000或10000倍时，相应的声压级即为40、60、80dB

  5. 声音的物理量与听觉生理主观属性 • 声强与响度的关系：sone • 声音频率与音调：Mel • 音色 • 听阈与听力

  6. 听觉与平衡生理 • 听觉——声波的物理现象(传音)转为神经感觉(感音)的生理过程 • 维持人体平衡主要靠前庭、视觉及本体感觉三个系统相互协调完成，其中以前庭系统最为重要

  7. Acoustic systems must accommodate for lost energy between fluids

  8. Most (97 – 99%) of Acoustic Energy is Reflected from Water

  9. 耳的应用解剖

  10. 听觉生理学 • 声音传入内耳的途径 1，空气传导 air conduction 2，骨传导 bone conduction

  11. 空气传导 声波锤骨砧骨 耳廓外耳道鼓膜镫骨前庭窗外、内淋巴螺旋器听神经听觉中枢 空气振动传声变压液体波动感音神经冲动综合分析 （外耳）（中耳）（内耳）（ 迷路后） （大脑皮层）

  12. 空气传导

  13. 骨传导 • 声波 外、内淋巴螺旋器听神经听觉中枢 • 声波从颅骨传到耳蜗时其主要作用是使耳蜗壁振动，使内耳感受器兴奋，然后产生听觉

  14. 骨导的方式 • 移动式骨导 • 声波频率低于800Hz时 • 压缩式骨导 • 声波频率超过800Hz时 • 骨鼓径路骨导 • 听取自身说话声时

  15. 骨传导 • 骨传导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

  16. 外耳的生理 • 外耳包括耳廓和外耳道，其对声波的传导有两方面的影响： 1，对声波有增压作用 2，有助于声源定位

  17. 外耳的生理 • 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。

  18. 对声波的增压作用 • 耳廓可收集并传递声波至外耳道，而外耳道一端以鼓膜封闭，类似于声共振器，对某些频率的声波起增压作用。 • 外耳道共振频率为3400Hz，增益效应可达11～12dB。

  19. 对声源的定位作用 • 通过左右耳检测到达两耳声波的时间差和强度差起声源定位作用 • 耳廓可通过对耳后声源的阻挡和耳前声源的集音起声源定位作用

  20. 对声源的定位作用 • 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

  21. 中耳的生理

  22. 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

  23. 中耳的生理 • 主要功能是将外耳道内空气中的声能传递到耳蜗的淋巴液 • 通过阻抗匹配将空气中的声波振动能量高效地→内耳淋巴液中 • 通过鼓膜和听骨链声波变压增益的作用来完成的

  24. 中耳的生理 • 1, 鼓膜有效振动面积与镫骨足板之比的水力学机制作用 声波作用于鼓膜，通过听骨链之镫骨足板作用于前庭窗，鼓膜的有效振动面积约为55mm2，镫骨足板的面积为3.2 mm2，声压从鼓膜传至前庭窗膜时，单位面积增加了17倍，故通过水力学原理可使声压提高17倍

  25. 中耳的生理 • 2,听骨链的杠杆作用 三个听小骨以特殊方式连接形成一弯曲的杠杆系统，锤骨柄与砧骨长突视为杠杆的两臂，两者之比为1.3：1，故借助听骨链杠杆作用声压可增加1.3倍。

  26. 中耳的生理 • 3，圆锥形鼓膜的弧形杠杆作用 鼓膜振动幅度与锤 骨柄振幅之比为2：1 可使声压提高1倍

  27. 中耳的增压效应 • 1,鼓膜的有效振动面积为镫骨足板面积的17倍2,锤骨柄长度比砧骨长突长1.3倍

  28. 中耳的增压效应 1，鼓膜的增压效应：鼓膜有效振动 面积与镫骨足板之比 的水力学原理, 17:1 2，听骨链的杠杆作用: 两臂之比为1.3 :1 17X1.3=22.1 , 约27dB

  29. 中耳的生理 • 鼓膜-听骨链的单窗传导效应 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。

  30. 中耳的生理(前庭窗与蜗窗位相差)

  31. 中耳肌肉的生理 • 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

  32. Acoustic reflex

  33. Acoustic reflex • 镫骨肌反射：70—80dB，鉴别诊断意义（蜗性聋与蜗后性聋） • 重振现象：听阈与反射阈值差<60dB • 重振试验阳性提示：感音性聋 • 衰减试验阳性提示：蜗后病变（镫骨肌反射半衰期在6s以内）

  34. 咽鼓管的生理 • 咽鼓管(pharyngotympanic tube)正常情况下是连接鼓室和咽部（外界）的唯一通道。 • 主要功能有四方面

  35. 咽鼓管的生理 • 1， 保持中耳内外压力的平衡 咽鼓管的骨部管腔是开放性的，而软骨部是有弹性的，一般是关闭的，当吞咽、打哈欠、咀嚼与打喷嚏时，通过腭帆张肌、腭帆提肌及咽鼓管咽肌的收缩时瞬间开放，使鼓室内压与外界大气压保持平衡，有利于鼓膜及中耳听骨链的振动，维持正常听力

  36. 咽鼓管的生理 2， 引流中耳分泌物   鼓室及咽鼓管粘膜分泌的粘液可借咽鼓管粘膜上皮的纤毛运动不断向鼻咽部排出

  37. 咽鼓管的生理 • 3， 防止逆行感染 咽鼓管平时处于闭合状态，吞咽时开放的瞬间，鼻腔空气通过咽鼓管无菌区，起到隔离作用；且咽鼓管软骨部的粘膜皱襞起到活瓣作用，加上粘膜上皮的纤毛运动，可防止鼻咽部的液体、异物等进入鼓室

  38. 咽鼓管的生理 • 4， 阻声和消声作用 咽鼓管的闭合状态可阻隔嗓音、呼吸、心搏等自体声响的声波经鼻咽部、咽鼓管而直接进入鼓室 咽鼓管异常开放症－自听过响

  39. 耳蜗的听觉生理 • 传音——即将前庭窗接受的声能送到毛细胞 • 感音——即将螺旋器感受到的声能转换成蜗神经的动作电位

  40. The Uncoiled Cochlea

  41. 耳蜗的听觉生理 • 传音及感音功能 声波由前庭窗传入内耳，引起外淋巴液波动，从而引起基底膜振动，基底膜上的外毛细胞的静纤毛弯曲，毛细胞兴奋将声能由机械能转换为电能，电信号向听觉系统各级中枢传递。

  42. 耳蜗的听觉生理 • 声波的感受器官：Corti器，位于耳蜗的基底膜上，由内外毛细胞、支持细胞及盖膜构成。（听觉感受器） 耳蜗隔部（cochlear partition）

  43. OHCs通过传出通路的反馈作用参与耳蜗的调谐过程OHCs通过传出通路的反馈作用参与耳蜗的调谐过程 • IHCs把不同频率的声音振动转变为神经冲动，通过分布在它们底部的传入纤维向中枢传送听觉信息

  44. 听觉器官如何对声音进行分析 • 有许多假说，以位置学说受到多数人的赞同 • 位置学说的基本观点认为：不同音调引起耳蜗基底膜不同部分的振动，音频分析首先决定于基底膜的振动位置

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