聽骨鏈
聽骨鏈
聽骨鏈,為人體中最小的一組小骨,包括錘骨、砧骨和鐙骨,三者相互銜接而成聽骨鏈,介於鼓膜和前庭窗之間,其功能為將鼓膜感受到的聲波傳入內耳。
中耳結構微小、精細而複雜,鼓膜聽骨鏈系統可以感知並傳遞百萬倍範圍內的聲壓變化。當聲音經外耳道傳導至鼓膜,鼓膜收集聲能再經聽骨鏈傳遞至內耳。為了補償/匹配從低阻抗(外耳道內的空氣)到高阻抗(內耳外淋巴)之間的聲能損失(99.9%),中耳結構(鼓膜、聽骨鏈及其肌腱韌帶和關節系統)協同實現變壓增益機制,補償部分聲能損失。
中耳主要通過鼓膜與鐙骨底板面積差實現聲能增益。鼓膜厚度為30~90µm,其特有的纖維排列決定了其特殊的功能。鼓膜外側面呈120°錐形,緊張部的放射狀纖維(外縱內環)呈拋物線樣交織,最後集中於鼓膜臍部。而鬆弛部纖維雜亂無章,主要是彈性纖維,對低頻聲能有壓力保護作用。鼓膜收集聲能后通過聽骨鏈傳遞至鐙骨底板。鼓膜面積為鐙骨底板面積的20倍,因此鐙骨底板接受並傳遞至內耳的聲壓是鼓膜外表面接受聲壓的20倍,換算后鼓膜聽骨鏈系統增益26dB。另外一種增益機制是沿錘骨前韌帶與砧骨后韌帶之間連線的軸振動的錘骨柄與砧骨長腳之間的長度比約為1:3,換算后增益2dB。綜上所述,鼓膜聽骨鏈系統理論增益為28dB。
生理聲強度刺激條件下,鼓膜聽骨鏈振動幅度很小,錘砧關節與砧鐙關節是相對固定的,以整體類似活塞樣將振動傳遞至內耳,臨床常用的光學手術顯微鏡解析度大於1微米,無法觀察到鼓膜與鐙骨生理刺激條件下的振動。如,94dBSPL刺激鼓膜時,鐙骨振幅約20~30納米。並且,錘骨與砧骨振動的軸具有頻率特異性,不是固定不變的。當鼓膜兩側氣壓不一致時,可導致錘砧關節與砧鐙關節相對滑動,進而導致砧骨上下活動,避免鐙骨過度刺激內耳。此外,強聲刺激引起的鐙骨肌收縮,導致鐙骨底板前部翹起、後部稍深入前庭,使低頻(250~500Hz)聲能減少10~20dB,而高頻區(2000~4000Hz)聲能輕度增強。
1、錘骨
位於中耳鼓室內,呈錘狀,有1頭、1柄、2突。錘骨小頭與砧骨體形成關節,借韌帶繫於鼓室上隱窩。錘骨柄細長,末端附於鼓膜臍處。在小頭和柄的交接處發出前突和外側突。
2、砧骨
位於中耳鼓室內,分1體和長、短2腳。砧骨體與錘骨小頭形成關節,短腳向後,長腳與鐙骨小頭形成關節。包括:①砧骨體(Bodyofincus);②砧骨短腳(Shortcrusofincus);③砧骨長腳(Longcrusofincus);④豆狀突(Lenticularprocess);⑤關節面(Surfaceofjoint)。參與傳導聲波至內耳,產生聽覺。
1851年合信《全體新論·耳官妙用論》:“中竅內常有氣,又有四骨極小。第一名椎骨,形似打鐵之椎,貼在中竅之間,柄尾垂下,近接耳膜;第二名砧骨,形如打鐵之砧,與椎骨相接,亦有砧尾下垂;第三名小珠骨,形如小珠;第四名馬鐙骨,甚如馬鐙。小珠骨接連砧骨之尾巴,馬鐙骨橫放其環,連接小珠骨。”1880年柯為良譯《全體闡微》卷三:“砧骨,亦因形名,分一體二支,體式方,其頂有凹,與椎骨相連。”
3、鐙骨
位於中耳鼓室內,形如馬鐙。此骨分頭、前腳、後腳、鐙骨底等4部。小頭與鑽骨長腳封閉於前庭窗上,其功能是與其他聽骨一起連接傳導聲波的震動。1880年柯為良譯《全體闡微》卷三:“鐙骨,式如馬鐙,分頭、頸、底,頭接砧骨,頭下縮小處曰頸,以麗鐙肌。”
聽骨鏈
作用鼓膜和聽骨鏈的活動還與兩塊小肌作用有關,兩塊小肌為鼓膜張肌和鐙骨肌。鼓膜張肌收縮時,可使鼓膜緊張;鐙骨肌收縮時,牽拉鐙骨,以調節聲波。這兩塊肌共同作用,可使聽骨之間的連接更加緊密,聽骨鏈運動幅度減小,阻力加大,使外來的聲波減弱,對內耳具有一定的保護作用。