第九章 感觉器官

第三节 听觉器官

目的要求

1.了解外耳的作用。
2.了解中耳的组成及鼓膜、听骨链和咽鼓管的作用。
3.了解声波的气传导和骨传导途径。
4.了解耳蜗的结构及行波学说。
5.了解耳蜗的生物电现象。

教学重点

外耳和中耳的传音作用

教学难点

耳蜗的感音换能作用

教学过程

(一)耳廓和外耳道的集音作用和共鸣腔作用

外耳由耳廓和外耳道组成。人耳耳廓的运动能力已经退化,但前方和侧方来的声音可直接进入外耳道,且耳廓的形状有利于声波能量的聚集,引起较强的鼓膜振动;同样的声音如来自耳廓后方,则可被耳廓遮挡,音感较弱。因此,稍稍转动头的位置,根据这时两耳声音强弱的轻微变化,可以判断音源的位置。

外耳首是声波传导的通路,一端开口,一端终止于鼓膜。根据物理学原理,充气的管道可与波长4倍管长的声波产生最大的共振作用;外耳道长约2.5cm,据此计算,它作为一个共鸣腔的最佳共振频率约在3500Hz附近;这样的声音由外耳道传到鼓膜时,其强度可以增强10倍。

(二)鼓膜和中耳听骨链增压效应

鼓膜呈椭圆形,面积约50-90mm,厚度约0.1mm。它不是一个平面膜,呈顶点朝向中耳的漏斗形。其内侧连锤骨柄,后者位于鼓膜的纤维层和粘膜层之间,自前上方向下,终止于鼓膜中心处。鼓膜很像电话机受话器中的振膜,是一个压力承受装置,具有较好的频率响应和较小的失真度,而且它的形状有利于把振动传递给位于漏斗尖顶处的锤骨柄 。据观察,当频率在2400Hz以下的声波作用于鼓膜时,鼓膜都可以复制外加振动的频率,而且鼓膜的振动与声波振动同始同终,很少残余振动。

听骨链由锤骨、砧骨及镫骨依次连接而成。锤骨柄附着于鼓膜,镫骨脚板和卵圆窗膜相接,砧骨居中,将锤骨和镫骨连接起来,使三块听小骨形成一个两壁之间呈固定角度的杠杆。锤骨柄为长臂,砧骨长突为短臂。该械杆系统的特点是支点刚好在整个听骨链的重心上,因而在能量传递过程中惰性最小,效率最高。鼓膜振动时,如锤骨柄 内移,则砧骨的长突和镫骨亦和锤骨柄作同方向的内移。

(三)咽鼓管的功能

咽鼓管亦称耳咽管,它连通鼓室和鼻咽部,这就使鼓室内空气和大气相通,因而通过咽鼓管,可以平衡鼓室内空气和大气压之间有可能出现的压力差,这对于维持鼓膜的正常位置、形状和振动性能有重要意义。咽鼓管阻塞时,鼓室气体将被吸收,使鼓室内压力下降,引起鼓膜内陷。

(四)正常传音途径

1.鼓膜→听骨链→卵圆窗→前庭阶外淋巴→蜗管中的内淋巴→基底膜振动→毛细胞微音器电位→听神经动作电位→颞叶皮层。这是主要的传音途径。

2.鼓膜→中耳鼓室→圆窗→鼓阶中外淋巴→基底膜振动。这一途径仅在听小骨损坏时显得重要。

3.声波经骨传导。这一途径不重要。

(五)耳蜗的感音换能作用

1.耳蜗的结构要点

耳蜗是一条骨质的管道围绕一个骨轴盘旋21/2-23/4周而成。在耳蜗管的横断面上可见到两个分界膜,一为斜行的前庭膜,一为横行的基底膜,此两膜将管道分为三个腔,分别称为前庭阶、鼓阶和蜗管。

2.基底膜的振动和行波理论

基底膜的振动是以行波(traveling wave)的方式进行的,即内淋巴的振动首先是靠近卵圆窗处引起基底膜的振动,此波动再以行波的形式沿基底膜向耳蜗的顶部方向传播,就像人在抖动一条绸带时,有行波沿绸带向远端传播一样。 不同频率的声音引起的行波都从基底膜的底部,即靠近卵圆窗膜处开始,这就是振动频率愈低,行波传播愈远,最大行波振幅出现的部位愈靠近基底膜顶部,而且在行波最大振幅出现后,行波很快消失,不再传播;相反地,高频率声音引起的基底膜振动,只局限于卵圆窗附近。

3.耳蜗的生物现象

课后小结

课后练习

1.简述听觉的行波学说。
2.简述声波传入内耳的途径。