ميكانيكا الأذن الوسطى والجهاز العظمي السمعي

الأذن الوسطى هي تجويف مملوء بالهواء يربط الغشاء الطبلي بالأذن الداخلية المليئة بالسوائل عبر ثلاث عظام صغيرة: المطرقة، والسندان، والركاب. وظيفتها الأساسية هي مطابقة المعاوقة: يمثل الهواء وسائل القوقعة مقاومات مختلفة جدًا للصوت، وبدون محول، فإن معظم الطاقة الصوتية ستنعكس ببساطة عند الحد الفاصل. يستعيد الجهاز العظمي السمعي، جنبًا إلى جنب مع فرق المساحة بين طبلة الأذن والنافذة البيضاوية، جزءًا كبيرًا من تلك الطاقة.

Definition

الأذن الوسطى هي الفراغ المملوء بالهواء الذي يحتوي على السلسلة العظمية السمعية (المطرقة، السندان، الركاب) التي تنقل وتطابق معاوقة الاهتزاز من الغشاء الطبلي إلى النافذة البيضاوية للقوقعة.

Scope

يغطي هذا الموضوع تشريح الغشاء الطبلي والسلسلة العظمية السمعية، ومحول مطابقة المعاوقة (نسبة المساحة ورافعة العظيمات)، ودور عضلات الأذن الوسطى، ومعادلة الضغط بواسطة قناة استاكيوس. يتناول هذا الموضوع انتقال الصوت الطبيعي في الأذن الوسطى كحلقة وصل بين المراحل التوصيلية والحسية للسمع. وهو مرجع تعليمي ولا يتناول تشخيص أو علاج أمراض الأذن.

Core questions

• لماذا هناك حاجة إلى محول لمطابقة المعاوقة بين الهواء وسائل القوقعة؟
• كيف تعمل نسبة المساحة ورافعة العظيمات معًا لزيادة الضغط عند النافذة البيضاوية؟
• ما الأدوار التي تلعبها عضلتا الركابي والموترة للطبلة؟
• كيف تحافظ قناة استاكيوس على توازن ضغط الأذن الوسطى؟

Key concepts

• الغشاء الطبلي
• السلسلة العظمية السمعية (المطرقة، السندان، الركاب)
• النافذة البيضاوية والنافذة المستديرة
• مطابقة المعاوقة
• نسبة المساحة (طبلة الأذن إلى قاعدة الركاب)
• نسبة رافعة العظيمات
• منعكس الأذن الوسطى (الصوتي)
• قناة استاكيوس ومعادلة الضغط

Mechanisms

يهتز الصوت الغشاء الطبلي، مما يدفع المطرقة والسندان والركاب على التوالي بحيث تدفع قاعدة الركاب السائل عند النافذة البيضاوية. نظرًا لأن مساحة اهتزاز طبلة الأذن أكبر بكثير من قاعدة الركاب، ولأن العظيمات تعمل كرافعة طفيفة، فإن النظام يركز القوة على مساحة صغيرة ويرفع الضغط، مستعيدًا الطاقة التي قد تُفقد لولا ذلك بسبب الانعكاس عند الحد الفاصل بين الهواء والسائل (Wever & Lawrence, 1954; Pickles, 2012). تتحرك النافذة المستديرة في طور معاكس للسماح لسائل القوقعة غير القابل للانضغاط بالتدفق. يمكن لعضلتي الركابي والموترة للطبلة أن تزيدا من صلابة السلسلة عبر المنعكس الصوتي، مما يقلل من انتقال الصوت الشديد منخفض التردد، وتقوم قناة استاكيوس بمعادلة الضغط الساكن بشكل دوري حتى تتمكن طبلة الأذن من الاهتزاز بكفاءة (Moller, 2013). يعتبر التوصيل الفعال إلى النافذة البيضاوية هو شرط الإدخال لميكانيكا الموجة المتنقلة في القوقعة (Robles & Ruggero, 2001).

Clinical relevance

يفسر عمل المحول في الأذن الوسطى سبب تقليل اضطراب السلسلة العظمية السمعية أو وجود سائل في تجويف الأذن الوسطى لانتقال الصوت، ويُستخدم المنعكس الصوتي في اختبارات السمع. يصف هذا المدخل الميكانيكا الطبيعية كمرجع وتعليم وليس أساسًا للتشخيص أو العلاج الفردي.

History

تم توضيح دور الأذن الوسطى كمحول لمطابقة المعاوقة في الصوتيات الفسيولوجية في منتصف القرن العشرين، ولا سيما من قبل ويفر ولورانس، اللذين قاما بتحديد كمية كيفية استعادة نسبة المساحة ورافعة العظيمات للطاقة الصوتية عند الواجهة بين الهواء والسائل (Wever & Lawrence, 1954).

Key figures

• Ernest Glen Wever
• Merle Lawrence
• James O. Pickles

Seminal works

• wever-lawrence-1954

Frequently asked questions

لماذا تحتاج الأذن الوسطى إلى ثلاث عظام؟

تربط السلسلة العظمية السمعية ميكانيكيًا طبلة الأذن بالنافذة البيضاوية، وتشكل، مع فرق المساحة بين طبلة الأذن وقاعدة الركاب، محولًا يطابق معاوقة الهواء بسائل القوقعة حتى لا تُفقد الطاقة بالانعكاس.

ما هو المنعكس الصوتي؟

انقباض عضلات الأذن الوسطى (بشكل رئيسي عضلة الركابي) الذي يزيد من صلابة السلسلة العظمية السمعية ويقلل من انتقال الصوت الشديد منخفض التردد؛ ويُستخدم أيضًا كاختبار سمعي.