第九章 感覺器官

第三節 聽覺器官

目的要求

1.了解外耳的作用。
2.了解中耳的組成及鼓膜、聽骨鏈和咽鼓管的作用。
3.了解聲波的氣傳導和骨傳導途徑。
4.了解耳蝸的結構及行波學說。
5.了解耳蝸的生物電現象。

教學重點

外耳和中耳的傳音作用

教學難點

耳蝸的感音換能作用

教學過程

(一)耳廓和外耳道的集音作用和共鳴腔作用

外耳由耳廓和外耳道組成。人耳耳廓的運動能力已經退化,但前方和側方來的聲音可直接進入外耳道,且耳廓的形狀有利于聲波能量的聚集,引起較強的鼓膜振動;同樣的聲音如來自耳廓后方,則可被耳廓遮擋,音感較弱。因此,稍稍轉動頭的位置,根據這時兩耳聲音強弱的輕微變化,可以判斷音源的位置。

外耳首是聲波傳導的通路,一端開口,一端終止于鼓膜。根據物理學原理,充氣的管道可與波長4倍管長的聲波產生最大的共振作用;外耳道長約2.5cm,據此計算,它作為一個共鳴腔的最佳共振頻率約在3500Hz附近;這樣的聲音由外耳道傳到鼓膜時,其強度可以增強10倍。

(二)鼓膜和中耳聽骨鏈增壓效應

鼓膜呈橢圓形,面積約50-90mm,厚度約0.1mm。它不是一個平面膜,呈頂點朝向中耳的漏斗形。其內側連錘骨柄,后者位于鼓膜的纖維層和粘膜層之間,自前上方向下,終止于鼓膜中心處。鼓膜很像電話機受話器中的振膜,是一個壓力承受裝置,具有較好的頻率響應和較小的失真度,而且它的形狀有利于把振動傳遞給位于漏斗尖頂處的錘骨柄 。據觀察,當頻率在2400Hz以下的聲波作用于鼓膜時,鼓膜都可以復制外加振動的頻率,而且鼓膜的振動與聲波振動同始同終,很少殘余振動。

聽骨鏈由錘骨、砧骨及鐙骨依次連接而成。錘骨柄附著于鼓膜,鐙骨腳板和卵圓窗膜相接,砧骨居中,將錘骨和鐙骨連接起來,使三塊聽小骨形成一個兩壁之間呈固定角度的杠桿。錘骨柄為長臂,砧骨長突為短臂。該械桿系統的特點是支點剛好在整個聽骨鏈的重心上,因而在能量傳遞過程中惰性最小,效率最高。鼓膜振動時,如錘骨柄 內移,則砧骨的長突和鐙骨亦和錘骨柄作同方向的內移。

(三)咽鼓管的功能

咽鼓管亦稱耳咽管,它連通鼓室和鼻咽部,這就使鼓室內空氣和大氣相通,因而通過咽鼓管,可以平衡鼓室內空氣和大氣壓之間有可能出現的壓力差,這對于維持鼓膜的正常位置、形狀和振動性能有重要意義。咽鼓管阻塞時,鼓室氣體將被吸收,使鼓室內壓力下降,引起鼓膜內陷。

(四)正常傳音途徑

1.鼓膜→聽骨鏈→卵圓窗→前庭階外淋巴→蝸管中的內淋巴→基底膜振動→毛細胞微音器電位→聽神經動作電位→顳葉皮層。這是主要的傳音途徑。

2.鼓膜→中耳鼓室→圓窗→鼓階中外淋巴→基底膜振動。這一途徑僅在聽小骨損壞時顯得重要。

3.聲波經骨傳導。這一途徑不重要。

(五)耳蝸的感音換能作用

1.耳蝸的結構要點

耳蝸是一條骨質的管道圍繞一個骨軸盤旋21/2-23/4周而成。在耳蝸管的橫斷面上可見到兩個分界膜,一為斜行的前庭膜,一為橫行的基底膜,此兩膜將管道分為三個腔,分別稱為前庭階、鼓階和蝸管。

2.基底膜的振動和行波理論

基底膜的振動是以行波(traveling wave)的方式進行的,即內淋巴的振動首先是靠近卵圓窗處引起基底膜的振動,此波動再以行波的形式沿基底膜向耳蝸的頂部方向傳播,就像人在抖動一條綢帶時,有行波沿綢帶向遠端傳播一樣。 不同頻率的聲音引起的行波都從基底膜的底部,即靠近卵圓窗膜處開始,這就是振動頻率愈低,行波傳播愈遠,最大行波振幅出現的部位愈靠近基底膜頂部,而且在行波最大振幅出現后,行波很快消失,不再傳播;相反地,高頻率聲音引起的基底膜振動,只局限于卵圓窗附近。

3.耳蝸的生物現象

課后小結

課后練習

1.簡述聽覺的行波學說。
2.簡述聲波傳入內耳的途徑。

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