中国医科大学生理学-09-3听觉器官.ppt
第三节 听觉器官 Auditory sense organs,一、听阈与听域 Auditory threshold and audible area,人耳能感受的 振动频率: 2020000Hz (10003000Hz 最敏感) ; 声强:0.0002 1000dyn/cm2,外耳、中耳为传音功能 内耳 (耳蜗) 为感音功能,二、外耳与中耳的传音功能 Sound transmission in external and middle ear (一) 外耳的功能 1.耳廓:集音;判断声源； 2.外耳道:传音作用；共鸣作用:与 波长4倍于其长度 (2.5cm×4=10cm) 的 声波发生共振，据此计算，最佳共振频 率约为3800Hz,强度增强10decibel(dB),(二) 中耳的功能 1.鼓膜特性:频率响应好,不失真,复制外加振动 频率,与其同始同终。 2.听骨链增压作用:交角杠杆 (增压22.4倍) 长臂(锤骨柄):短臂(砧骨长突)=1.3:1 鼓膜:卵圆窗=55mm2:3.2mm2=17.2:1 3.鼓膜张肌与镫骨肌作用:减小听骨链振幅,保 护感音装置 4.咽鼓管的作用:平衡鼓室内外压力,(三) 声音传入的途径 1. 空气的传导(气导) 2. 骨传导(骨导),声波外耳鼓膜听骨链 卵园窗耳蜗 淋巴液基底膜 听毛细胞微音器电位 听神经 Ap颞叶产生听觉,声波 颅骨 ,外淋巴液,外淋巴液,内淋巴液,正 常: 气导 骨导 传导(音)性耳聋: 气导 骨导 感音(神经)性耳聋: 气导、骨导均减弱,三、内耳(耳蜗)的功能 Function of the cochlea,(一) 基底膜振动的 行波理论 traveling Wave theory 1.以行波方式从底部开始，向蜗顶传播; 2.声波频率不同，行波传播的远近和最大振幅出现部位不同：,蜗底,声波频率愈高行波传播愈近最大振幅靠近卵圆窗即蜗底； 声波频率愈低行波传播愈远最大振幅靠近蜗顶。 蜗底受损影响高频音听力；蜗顶受损影响低频音听力；,3.对声音频率(音调)的分析： (1)每一频率声波都有一个基底膜最大振幅区此区毛细胞受刺激最强该处的听神经纤维的传入冲动最多。 (2)来自基底膜不同部位的听神经纤维的传入冲动达听皮层不同部位产生不同的音调感觉。 (3)外毛细胞与基底膜的谐振频率相同。声波达基底膜谐振区时,该区外毛细胞发生伸缩活动可： 增强基底膜振动,抵消基底膜本身阻尼增强了基底膜对声波反应灵敏度和频率分析能力； 同时亦提高了内毛细胞的频率选择性。,(二)毛细胞兴奋与感受器电位 excitation and receptor potential of the hair cells,1.毛细胞兴奋过程:外毛细胞顶部纤毛受盖膜与基底膜振动剪切力作用，内毛细胞顶部纤毛受内淋巴冲击作用而发生弯曲和偏转引起了毛细胞兴奋将机械能转变为生物电； 2.感受器电位变化方向与纤毛受力方向有关:纤毛向一个方向弯曲,出现去极化电位；向相反方向弯曲,出现超极化电位。,(三) 耳蜗的生物电现象 bioelectric phenomenon in cochlea 1.静息电位 resting potential,0mv,+80mv,-80mv,耳蜗内电位(endocochlear potential,EP)即 内淋巴电位(endolymphatic potential)=+80mV 血浆K+ 内淋巴 K+蓄积 机制:血管纹 Na+泵 K+ Na+, 正电位 血浆 Na+内淋巴 低Na+ 毛细胞静息电位 RP= - 80mV 毛细胞的顶部、底部 膜内外电位差不同： 顶部膜内外电位差=160mV(浸浴于内淋巴中) 底部膜内外电位差= 80mV (浸浴于外淋巴中),2. 耳蜗微音器电位 cochlear microphonic potential(CMP),定义: 声波刺激后,在耳蜗及其附近结构所记录到的频率及幅度与声波一致的电位变化; 是多个毛细胞感受器电位的复合表现。 特性: 具有交流性质； 无真正阈值； 无潜伏期和不应期； 不易疲劳，不发生适应； 在听域范围内，CMP 能复制声波频率； 在低频范围内，振幅随声压增大而增大; 对缺氧和深麻醉相对不敏感。,四、听神经的动作电位 action potential of the auditory nerve (一)听神经复合动作电位compound action potential,反映听神经的兴奋状态。其振幅取决于声音强度、兴奋的纤维数目、各纤维放电同步化程度。,(二)听神经单一纤维的动作电位 action potential of the single fiber 1.具有“all or none”性质； 2.安静时有自发放电;声音刺激时放电频率增加; 3.每条纤维有自己感受的特征 (声音)频率(最佳 频率):用此频率声音刺激只需最小强度即能使 该神经兴奋;characteristic frequency 4.特征频率的高低取决于该纤维在基底膜起源 部位:该部位正是该频率声音引起行波最大振 幅的部位,即特征频率高的纤维起源于蜗底,特 征频率低的纤维起源于蜗顶。,当声音强度较弱时,神经信息由少数 对该频率敏感的纤维向中枢传递; 当某一频率声音强度时,能使更多 的纤维兴奋,由这些纤维的传入冲动 共同向中枢传递该声音的频率和强 度信息。 对于人耳所感受声音的频率和强度 的复杂变化，人耳可通过复杂的基 底膜振动形式和听神经兴奋及其组 合来区分不同音色。,(二) 音强(响度)与音色分析,
