2015年6月18日 星期四

人耳的構造與功能 為科博館07-01-2015開始的《生物律動特展-住在身體裡的音樂家》而寫

 
 
 
 
 
 
 
 

人耳的構造與功能        06-18-2015

為科博館07-01-2015開始的《生物律動特展-住在身體裡的音樂家》而寫



1. 耳朵的解剖圖。

人耳功能上考量可如圖1般分為兩部份:

1.  外耳與中耳屬於聲音傳導部份

2.  內耳屬於聲音感覺部份

一、外耳的構造及功能:

1.  耳殼→收集聲波。

2.  外聽道→往中耳傳導聲波。

3.  外聽道的皮脂腺分泌油脂濕潤外耳道→油脂與耳毛共同防止異物進入耳內。

4.  外聽道的耳垢腺(=特化的汗腺)分泌黏液吸附異物形成耳垢。



2. 外聽道之功能之一─吸附異物,形成耳垢。

二、中耳的構造及功能:

A. 中耳的構造:

1.  鼓膜(EardrumTympanic membrane) ,聽聽看展品是以喇叭的黑色鼓膜表示。

2.  鎚骨=Malleus(拉丁文)the hammer(英文),聽聽看展品是以黃色鴨子表示。

3.  砧骨=Incus(拉丁文)the anvil(英文) ,聽聽看展品是以紅色吉他表示。

4.  鐙骨=Stapes(拉丁文)the stirrup(英文) ,聽聽看展品是以紅色茶壺表示。

   (鐙骨為人體內最小的一塊骨頭,大小如一顆米粒般。)

5.  卵圓窗(Oval window) ,聽聽看展品是以綠色振動膜表示。

6.  哺乳類中耳由外往內具有鎚骨→砧骨→鐙骨三塊聽小骨,結構類似槓桿般,司聲波放大作用,人類的三塊聽小骨約可放大聲波23倍。

 


3. 生命科學廳進口的模型─哺乳動物的中耳及內耳(Photo by Michael)

B. 中耳的功能:

1.  放大聲波。

為何中耳需要放大聲波?
Ans:因為外耳與中耳傳導聲波的介質是空氣,而內耳傳導聲波的介質是液體(=內淋巴液)。如果聲波由空氣傳到液體時,聲波經過不同的介質而如果沒被放大的話,其實我們是很難聽到聲音的。
臨床上所謂的傳導性耳聾,其中有一類,就是由於三塊聽小骨鈣化,無法再司聲波放大作用而導致。

2.  耳咽管─平衡中耳以及外耳的壓力。



4. 耳咽管(=歐氏管)之功能─平衡鼓膜內外氣壓。

3.  減音反射(Attenuation reflex)=鐙骨肌反射(Stapedius reflex)

太大的聲音時,經由中耳內鼓膜張肌以及鐙骨肌的適當收縮,減低中耳三塊聽小骨放大聲波的程度,以保護內耳耳蝸中之聽毛細胞免於受到傷害的反射。

三、內耳的構造及功能:

    聲波由外聽道傳入中耳,經鼓膜然後鎚、砧、鐙三塊聽小骨放大聲波後,再傳達內耳,內耳之內淋巴液產生振動,振動波導致內耳的聽覺纖毛細胞上方的纖毛產生移動(聽聽看展品以金屬刺表示纖毛),此移動可將聲波強弱(音量)、頻率(音調高低)等訊號轉換成電位,經聽覺傳導路徑傳到大腦分析(主要是由位於大腦的顳葉負責分析),於是我們就聽到各種聲音。

    位於內耳聽覺纖毛細胞上方的V字型纖毛,請參考圖5


5. 位於內耳耳蝸(cochlea)內的聽覺纖毛細胞上方的纖毛,聽聽看展品以金屬刺表示纖毛,然而實際上纖毛非常非常細小。  此彩色掃描式電子顯微鏡照片的放大倍率為 21,000)


 

BOX 1延伸閱讀:
這一段文字一則是想和各位夥伴們說,內耳其實是相當複雜的構造!
另外一個原因是,司平衡覺的前庭、半規管也都是屬於內耳的一部分,所以講到內耳的結構與功能覺得應當提一下。但是此部分顯然和《生物律動特展》無關,所以請甄酌妳()們的時間吧。
內耳分耳蝸、前庭兩部份:
1. 耳蝸司聽覺。
2. 前庭司平衡覺
前庭包括:
 (1.)橢圓囊及球狀囊司頭部的平衡覺。
a. 橢圓囊偵測頭部的水平移動(例如頭部前傾或後仰時的偵測)
b. 球狀囊偵測頭部的垂直移動(例如搭電梯時眼睛閉著,也會知道是往
上往下,就是球狀囊偵測的。)
 (2.)半規管:偵測頭部的旋轉加速度的移動。
   三個互相垂直的半圓形細管是為半規管,內含內淋巴液、半規管的基部膨
   大處稱為壺腹(Cupula),內有纖毛細胞,當頭部旋轉,內淋巴液就會反方
   向流動、觸動纖毛,纖毛細胞活化後,經由第八對腦神經──聽平衡神
   經,告訴大腦頭部現在是做往那個方向的旋轉動作。
6. 內耳的簡化結構示意圖。

 

BOX 2哺乳動物的中耳才分化形成鎚、砧、鐙三塊聽小骨;爬行類動物的中耳只有一塊鐙骨,但是這已指出了爬行動物逐漸推進至哺乳動物特徵的趨勢。
7. 哺乳動物的中耳才具有鎚、砧、鐙三塊聽小骨;爬行類動物的中耳只有一塊鐙骨。
異齒龍(Dimetrodon 似哺乳爬行類) 的中耳只有一塊鐙骨(綠色)
摩根錐齒獸(Morganucodon原始哺乳類)的中耳具有三塊聽骨鎚骨(紫色)、砧骨(黃色)、鐙骨(藍色)
圖片來源:科博館 館訊130 879月《哺乳動物的特徵與起源》 
圖∕文 張鈞翔

 

 

 

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