Cơ chế tai giữa và hệ thống xương con

Tai giữa là một khoang chứa đầy không khí, bao gồm ba xương con: xương búa, xương đe và xương bàn đạp, có chức năng truyền rung động từ màng nhĩ đến cửa sổ bầu dục của ốc tai. Bằng cách tập trung lực thu được từ màng nhĩ lớn vào đế xương bàn đạp nhỏ và thông qua đòn bẩy của chuỗi xương con, tai giữa điều chỉnh trở kháng thấp của không khí với trở kháng cao của dịch ốc tai, cho phép năng lượng âm thanh được truyền hiệu quả đến tai trong.

Definition

Cơ chế tai giữa là nghiên cứu về cách màng nhĩ và chuỗi xương con (xương búa, xương đe, xương bàn đạp) dẫn truyền rung động âm thanh từ tai ngoài đến ốc tai, điều chỉnh trở kháng của không khí với trở kháng của dịch tai trong.

Scope

Chủ đề này bao gồm giải phẫu màng nhĩ, chuỗi xương con và khoang tai giữa, cũng như cơ sinh học của việc điều chỉnh trở kháng và dẫn truyền âm thanh, bao gồm cả phản xạ âm thanh bảo vệ. Đây là một tài liệu tham khảo về chức năng tai giữa bình thường và không phải là hướng dẫn điều trị bệnh tai giữa.

Core questions

• Màng nhĩ và các xương con dẫn truyền âm thanh đến cửa sổ bầu dục như thế nào?
• Tai giữa đạt được sự điều chỉnh trở kháng bằng những cơ chế nào?
• Vai trò của phản xạ âm thanh (bàn đạp) là gì?

Key concepts

• Màng nhĩ
• Chuỗi xương con (xương búa, xương đe, xương bàn đạp)
• Cửa sổ bầu dục và cửa sổ tròn
• Điều chỉnh trở kháng
• Tỷ lệ diện tích (màng nhĩ so với đế xương bàn đạp) và đòn bẩy xương con
• Phản xạ âm thanh (bàn đạp)
• Vòi Eustachian và áp suất tai giữa

Mechanisms

Âm thanh làm rung màng nhĩ, màng nhĩ được nối với xương búa; xương búa, xương đe và xương bàn đạp di chuyển như một chuỗi truyền lực đến cửa sổ bầu dục. Hai yếu tố chính tạo ra sự điều chỉnh trở kháng: diện tích rung lớn của màng nhĩ so với đế xương bàn đạp nhỏ tập trung áp lực, và hoạt động đòn bẩy của các xương con tạo thêm một lợi thế cơ học nhỏ hơn. Cùng với nhau, chúng khắc phục năng lượng mà nếu không sẽ bị phản xạ tại ranh giới không khí-chất lỏng. Các cơ bàn đạp và cơ căng màng nhĩ có thể làm cứng chuỗi xương con, và phản xạ bàn đạp làm giảm sự truyền âm thanh cường độ cao tần số thấp. Vòi Eustachian cân bằng áp suất giữa khoang tai giữa và vòm họng để hệ thống hoạt động gần với áp suất khí quyển.

Clinical relevance

Tai giữa là liên kết dẫn truyền đến ốc tai, và sự suy giảm chuyển động của xương con hoặc tràn dịch tai giữa làm giảm sự truyền âm thanh, cơ chế cơ bản của mất thính lực dẫn truyền. Mục này mô tả sự dẫn truyền và điều chỉnh trở kháng bình thường như tài liệu tham khảo và không đưa ra khuyến nghị chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Vai trò điều chỉnh trở kháng của tai giữa được phát triển từ âm học thế kỷ XIX, với Helmholtz phân tích hoạt động của các xương con, và được tinh chỉnh vào thế kỷ XX bằng các phép đo định lượng chuyển động của màng nhĩ và xương con, thiết lập các đóng góp tương đối của tỷ lệ diện tích và đòn bẩy xương con.

Key figures

• Hermann von Helmholtz

Frequently asked questions

Tại sao tai giữa lại cần thiết?

Nó điều chỉnh trở kháng của âm thanh truyền trong không khí với trở kháng cao hơn nhiều của dịch ốc tai, để năng lượng âm thanh được truyền đi hiệu quả thay vì bị phản xạ phần lớn tại giao diện không khí-chất lỏng.

Điều gì chủ yếu tạo ra sự tăng áp suất của tai giữa?

Diện tích lớn của màng nhĩ so với đế xương bàn đạp nhỏ tập trung lực, với một đóng góp bổ sung nhỏ hơn từ hoạt động đòn bẩy của các xương con.