กายวิภาคของหูและสรีรวิทยาการได้ยิน
หูเป็นอวัยวะรับความรู้สึกส่วนปลายสำหรับการได้ยินและการทรงตัว ในทางกายวิภาคแบ่งออกเป็นหูชั้นนอก ซึ่งทำหน้าที่รวบรวมเสียง; หูชั้นกลาง ซึ่งทำหน้าที่ปรับเสียงที่เดินทางมาในอากาศให้เข้ากับหูชั้นในที่เต็มไปด้วยของเหลว; และหูชั้นใน ซึ่งมีคอเคลียที่เปลี่ยนเสียงให้เป็นสัญญาณประสาท และอวัยวะทรงตัวที่รับรู้การเคลื่อนไหวของศีรษะและแรงโน้มถ่วง โครงสร้างเหล่านี้และเส้นทางประสาทส่วนกลางที่เกี่ยวข้องรวมกันเป็นระบบการได้ยินและการทรงตัว
Definition
กายวิภาคของหูและสรีรวิทยาการได้ยินคือการศึกษาโครงสร้างของหูชั้นนอก หูชั้นกลาง และหูชั้นใน รวมถึงเส้นทางประสาทที่เกี่ยวข้อง ตลอดจนกระบวนการที่โครงสร้างเหล่านี้รับ รวบรวม เปลี่ยน และเข้ารหัสเสียง และกระบวนการที่เขาวงกตทรงตัวรับรู้การเคลื่อนไหวและการวางแนว
Scope
ส่วนนี้จะแนะนำผู้อ่านให้รู้จักกับโครงสร้างและการทำงานปกติของหู รวมถึงเส้นทางการได้ยินและการทรงตัว โดยจะจัดกลุ่มหัวข้อเกี่ยวกับหูชั้นนอก การนำเสียงของหูชั้นกลาง คอเคลีย ระบบการทรงตัว และการประมวลผลการได้ยินส่วนกลาง เนื้อหานี้จะกล่าวถึงกายวิภาคและสรีรวิทยาในฐานะข้อมูลอ้างอิงสำหรับวิทยาศาสตร์สุขภาพ และไม่ได้ให้คำแนะนำในการจัดการทางคลินิก
Sub-topics
Core questions
- เสียงที่เดินทางมาในอากาศถูกรวบรวม นำส่ง และเปลี่ยนเป็นสัญญาณประสาทได้อย่างไรตลอดหูชั้นนอก หูชั้นกลาง และหูชั้นใน?
- คอเคลียแยกเสียงตามความถี่และเปลี่ยนการเคลื่อนไหวทางกลเป็นศักย์ตัวรับได้อย่างไร?
- เขาวงกตทรงตัวรับรู้การเร่งเชิงมุมและเชิงเส้นของศีรษะได้อย่างไร?
- สัญญาณการได้ยินถูกจัดระเบียบและประมวลผลอย่างไรตามเส้นทางการได้ยินส่วนกลาง?
Key concepts
- การแบ่งส่วนของหูชั้นนอก หูชั้นกลาง และหูชั้นใน
- การปรับความต้านทานโดยหูชั้นกลาง
- การจัดเรียงความถี่ในคอเคลียและคลื่นเดินทาง
- การเปลี่ยนถ่ายแรงกลของเซลล์ขน
- เครื่องขยายเสียงคอเคลียและการเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้าของเซลล์ขนชั้นนอก
- เขาวงกตทรงตัว (ท่อครึ่งวงกลม, ยูตริเคิล, แซคคูล)
- เส้นทางการได้ยินส่วนกลางและการจัดเรียงความถี่
Mechanisms
เสียงที่รวบรวมโดยใบหูจะเดินทางลงไปตามช่องหูและทำให้เยื่อแก้วหูสั่นสะเทือน โซ่กระดูกหูจะส่งการสั่นสะเทือนนี้ไปยังหน้าต่างรูปไข่ ซึ่งจะปรับความต้านทานของอากาศให้เข้ากับของเหลวในคอเคลีย ภายในคอเคลีย คลื่นเดินทางจะถึงจุดสูงสุด ณ ตำแหน่งที่กำหนดโดยความถี่ ทำให้มัดขนของเซลล์ขนในคอเคลียเบี่ยงเบนไป ช่องทางการเปลี่ยนถ่ายแรงกลเปิดออกและเซลล์เกิดการลดขั้ว โดยเซลล์ขนชั้นนอกจะขยายและทำให้การตอบสนองคมชัดขึ้นอย่างกระตือรือร้น เซลล์ขนชั้นในจะปล่อยสารสื่อประสาทไปยังเส้นใยประสาทการได้ยิน เพื่อเข้ารหัสเสียงสำหรับเส้นทางส่วนกลาง ในเขาวงกตทรงตัว การเคลื่อนที่ของเอนโดลิมฟ์จะทำให้เซลล์ขนในท่อครึ่งวงกลมและอวัยวะโอโตลิทเบี่ยงเบนไป เพื่อส่งสัญญาณการหมุนของศีรษะและการเร่งเชิงเส้น
Clinical relevance
ความเข้าใจกายวิภาคของหูและสรีรวิทยาการได้ยินเป็นพื้นฐานสำหรับการตีความการประเมินการได้ยินและการทรงตัว และการอธิบายว่าความผิดปกติ เช่น การสูญเสียการได้ยินแบบนำเสียงและประสาทรับรู้ หรือความผิดปกติของระบบการทรงตัวเกิดขึ้นได้อย่างไร พื้นที่นี้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับโครงสร้างและการทำงานปกติ โดยจะอธิบายกลไกมากกว่าการให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษา
History
การศึกษาหูอย่างเป็นระบบก้าวหน้าจากการบรรยายทางกายวิภาคแบบคลาสสิกไปสู่ชีวฟิสิกส์ของการได้ยินในศตวรรษที่ 20 การวัดคลื่นเดินทางในคอเคลียของ Georg von Békésy ซึ่งได้รับการยอมรับด้วยรางวัลโนเบลในปี 1961 ได้สร้างหลักการตำแหน่งของการวิเคราะห์ความถี่ งานวิจัยในภายหลังเกี่ยวกับการเปลี่ยนถ่ายแรงกลของเซลล์ขนและการเคลื่อนที่ของเซลล์ขนชั้นนอกได้เปิดเผยลักษณะการทำงานที่กระตือรือร้นและขยายเสียงของคอเคลีย ซึ่งเป็นการปรับเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของการได้ยินปกติ
Key figures
- Georg von Békésy
- A. James Hudspeth
- Mario Ruggero
- Robert Fettiplace
Related topics
Seminal works
- hudspeth-1989
- robles-ruggero-2001
Frequently asked questions
- หูแบ่งออกเป็นสามส่วนหลักอะไรบ้าง?
- หูชั้นนอก (ใบหูและช่องหู), หูชั้นกลาง (เยื่อแก้วหูและกระดูกหู), และหูชั้นใน (คอเคลียสำหรับการได้ยินและเขาวงกตทรงตัวสำหรับการทรงตัว)
- หูรับรู้ได้มากกว่าเสียงหรือไม่?
- ใช่ หูชั้นในยังมีเขาวงกตทรงตัว ซึ่งรับรู้การหมุนของศีรษะและการเร่งเชิงเส้น และมีส่วนช่วยในการทรงตัวและการรับรู้ตำแหน่งในอวกาศ