岳文龍《前庭系統(tǒng)的功能解剖學》2

1、前庭感覺性毛細胞 Vestibular Hair Cellsn 前庭感受器的 基本 單元；n 前庭 有 I 和 II型毛細胞；n 頂端均有一個較長的 動纖毛 和數(shù)根靜纖毛；n 朝向動纖毛偏倒，毛細胞去極化；反之則極化；n 支持細胞充填在細胞與細胞之間，起著穩(wěn)定毛細胞的作用，細胞體幾乎不隨嵴帽發(fā)生明顯移動 。兩類毛細胞 Hair Cell去極化 Depolarization頭動與半規(guī)管 Head Movement and Semicircular Canals頭動與半規(guī)管功能 Semicircular Canal with Head Movement內(nèi)淋巴的流動方式 Endolymph Flow

2、s頭與嵴帽的互動 Head Movement & Cupula動畫演示 Flash纖毛的運動 Movement of Cilia纖毛的鐘擺模式 Flash半規(guī)管的功能 Hydrodynamicsn半規(guī)管內(nèi)充滿著內(nèi)淋巴液，感覺性毛細胞沐浴其中，構成了頭部運動和毛細胞纖毛隨波逐流的 互動 模式；n半規(guī)管不完全的環(huán)形構造，沿其 平 面 進行運動，對內(nèi)淋巴液的作用力最大；n因此，半規(guī)管司理著各自平面上的頭部 旋 轉 運動；n半規(guī)管的動態(tài)功能遵循三個基本規(guī)律，即 Flourens-Ewald 、Ewald I 和 II 定律 。半規(guī)管與頭動 With Head Movement 半規(guī)管的刺激方式

3、旋轉性運動加速度解剖平面內(nèi)耳液的流動嵴帽偏斜毛細胞纖毛的擺動感受器去極化內(nèi)淋巴液的流動方向 Direction of Endolymph Flown 半規(guī)管的內(nèi)淋巴液呈線性特征，僅能夠沿著管腔的 長軸 流動 ;n 沿著半規(guī)管的長軸進行 往返 運動，即朝向壺腹和離開壺腹兩個方向 ;n 壺腹嵴毛細胞的纖毛 排列 次序決定了內(nèi)淋巴液流動引發(fā)的功能興奮抑或抑制 ;n 朝向 動纖毛 方向的偏斜，毛細胞興奮;反之,則抑制 。 半規(guī)管構型與纖毛排列 Configuration & Arangement半規(guī)管與內(nèi)淋巴流動 Endolymph Flows 壺腹嵴與毛細胞 Cristae Ampulari

4、s & Hiar Cells前庭毛細胞 Vestibular Hair Cells 前庭毛細胞 Model 毛細胞的纖毛 Cilia of Hair Cell 毛細胞的去極化 Depolarization of Hair Cell 電鏡照片 Electron Photomicrograph 電鏡照片 Electron Photomicrograph 電鏡照片 Electron Photomicrograph 毛細胞之纖毛 Cilia of Hair Cells毛細胞之纖毛 Cilia of Hair Cells毛細胞之纖毛 Cillia of Hair Cells毛細胞之纖毛 Cill

5、iaof Hair Cells頂端連接 Tip linkage 毛細胞的電生理過程 Physiological ProcessFlourens 定律 Flourens Law Pierre Flourens,( 17941867 )，法國神經(jīng)生理和解剖學家 。1823 年，他利用破壞法分別切除鴿子的三個半規(guī)管后，發(fā)現(xiàn)鴿子會發(fā)生不同平面的傾倒和眼球震顫，被人們稱為 Flourens 定律 ，即 半規(guī)管受到刺激后僅出現(xiàn)所在解剖平面的眼震，即水平規(guī)管為水平眼振、上半規(guī)管為垂直眼振，后半規(guī)管多為旋轉性眼震 。理論基礎 Thoretical Background半規(guī)管與眼震 Semicircular C

6、anals with Nystagmus眼震與半規(guī)管平面一致 Nystagmus范例 眼震 Flash水平性眼震 Horizontal Nystagmus 責任眼肌 Extraocular Muscles自發(fā)或誘發(fā)性眼震 Drwaning Illustrationn外半規(guī)管 水平性眼震；n后半規(guī)管 垂直性眼震；n上半規(guī)管 旋轉性眼震搖頭試驗的誘發(fā)方向 Shaking Head Test功能意義 Functional Implication這個定律的重要性在于n 眼震的平面能夠體現(xiàn) 責任半規(guī)管；n 同時，采用不同平面上的 搖 頭，誘發(fā)相應的眼震，進而推斷對應半規(guī)管的功能狀態(tài) 。關于這個定律 Vi

7、ew about the Law 五十余年后，德國人 Ewald 更為詳盡地研究了半規(guī)管與眼震的關系，再次確認了 Flourens 定律的內(nèi)容，即眼震與所受刺激半規(guī)管的平面一致；同時，還發(fā)現(xiàn)半規(guī)管內(nèi)淋巴液流動與功能之間的關系，便有了 Ewald 第 I 、 II 和 III 定律 。Flourens-Ewald 定律n 過去，常將這個規(guī)律名為 Flourens 定律；n 近年來，不少教科書將其歸為 Ewald 第 I 定律； n 結合 Ewald 的另外發(fā)現(xiàn)，依次稱為 Ewald 第 I、II 和 III 定律；n 法國人 Flourens 早于 Ewald 五十余年，應該尊重歷史的事實；n

8、目前，有將其稱為 Flourens Ewald 定律，還原了歷史的真實，也對他們各自的科學發(fā)現(xiàn)還以公道 。 Ewald 第 I 定律n 外半規(guī)管內(nèi)，內(nèi)淋巴液 朝向壺腹 流動，導致該半規(guī)管功能的興奮；反之則形成抑制；n 后和上半規(guī)管內(nèi)，淋巴液的流動形成的刺激相反，即向壺腹側流動產(chǎn)生抑制，離壺腹 流動造成興奮；n 這些現(xiàn)象與毛細胞動纖毛的 分布不同 有關 。理論基礎 Thoretical Backgroundn 毛細胞的纖毛分布關乎感受器的 去極化 過程；n 朝向 動纖毛 偏移，引發(fā)毛細胞的去極化；反之，則導致毛細胞極化；n 外半規(guī)管內(nèi)，動毛排列靠近橢圓囊側；而上和后半規(guī)管則位于半規(guī)管側，這是內(nèi)淋

9、巴液流動引發(fā)半規(guī)管功能興奮和抑制的 組織學基礎 。毛細胞的去極化 Depolarization of Hair Cell 毛細胞的去極化與纖毛的運動外半規(guī)管 Horizontal Canals去極化 DepolarizationEwald 第 II 定律n 眼震是前庭的一面 鏡子；n 眼震有 快慢 相；n 慢相 反映了半規(guī)管的前庭-眼反射；n 中樞神經(jīng)司理眼震的 快相，作為眼震的方向記錄；n 眼震的快相指向前庭功能亢進側 。前庭-眼運動 Ocular Movement in Vestibular Reflex1. 當頭向 右側轉動 時，同側外半規(guī)管內(nèi)淋巴液 朝向壺腹 流動； 2. 壺腹嵴毛細胞

10、的纖毛朝向 動纖毛方向偏倒，引發(fā) 去極化； 3. 神經(jīng)沖動沿著 前庭神經(jīng) 傳至腦干的 前庭神經(jīng)核； 4. 交叉?zhèn)鲗е?對側外展神經(jīng)核； 5. 分別通過 外展神經(jīng) 引發(fā)外直肌的收縮；同時，傳至 對側動眼神經(jīng)核，通過動眼神經(jīng)引起內(nèi)直肌收縮 。結果導致眼球朝向 對側運動，形成 慢 相； 6. 當眼球移動至眼眶的最外極限時，啟動 中樞矯正，使眼球朝相反方向快速返回，形成 快 相 。 神經(jīng)經(jīng)路 Nerve Pathway臨床意義 Clinical Implicationn 前庭感受器是一個 對稱 性器官，兩側功能的對等對于平衡的調(diào)節(jié)十分重要；n 眩暈是前庭功能不對稱產(chǎn)生的空間位置感的 錯覺；n 半規(guī)管疾

11、病多造成 旋轉性 眩暈，因為它們主要司理角加速度運動的平衡調(diào)節(jié) 。n 眼震的 快相 源自前庭功能 亢進 側半規(guī)管，可用于判斷病側半規(guī)管的功能狀態(tài) 。中樞性眼震 Central Nystagmus 中樞性眼震，沒有快慢相，如同鐘擺 牢記歷史 Kept in Our Mindn 十七世紀，意大利人 Scarpa 讓我們認識了膜迷路，還有其中的前庭感受器官；n 后來，F(xiàn)lourens 和 Ewald 不僅描述了前庭與眼之間的互動關系，給了我們透過眼睛洞穿前庭功能的機會 。半規(guī)管型眩暈的簡化模式 Simplified Modeln半規(guī)管司理旋轉運動的感受，或許采用馬韁 的模式更容易理解n雙側前庭張力對

12、稱性，如同馬頭兩側的韁繩一樣，保持著馬頭的平衡的位置。對稱失衡 Imbalance騎馬時，馬 韁 是必備的馬具之一，作用在于控制馬跑的速度和方向。當拉緊一側的馬韁時，馬頭就朝該側方向轉動，形成旋轉運動 。眩 暈 Vertigo 假如一側的前庭功能亢進時，使得身體兩側的張力不對稱。倘若這種不對稱狀況持續(xù)下去，就形成了一個環(huán)形的 螺旋運動 。關于半規(guī)管的靜息電位 Canal Resting Potentialn 生理狀況下,半規(guī)管司理著人體的動態(tài)平衡 , 即 頭 動 是半規(guī)管功能的有效刺激 ，換句話說，半規(guī)管僅司理加速度的運動感受，勻速運動或靜止時不對半規(guī)管的感受器構成有效刺激;n 但是，靜止時,

13、半規(guī)管壺腹嵴的毛細胞也存在著 靜息電位 , 以保持兩側半規(guī)管功能的對稱性 ;n 倘若一側半規(guī)管損害,或亢進或低下 ,均能夠造成兩側半規(guī)管的張力失衡 ;n 兩側半規(guī)管的靜息電位不對稱 ,可以造成靜止狀態(tài)下的平衡失調(diào) ,即自發(fā)性眩暈或眼震 .半規(guī)管的靜息電位 Canal Resting Potential后半規(guī)管填塞術 Posterior Canal Plugn 后半規(guī)管填塞術是BPPV的外科治療手段之一；n 準確開放骨性半規(guī)管，從膜迷路以外進行填塞，阻斷內(nèi)外淋巴的流動；n 切勿損傷膜迷路結構，尤其是半規(guī)管的壺腹嵴； 否則，手術會造成半規(guī)管感受器的損害，進而造成 自發(fā)性眩暈或眼震 。小 結 Sum

14、mary半規(guī)管不完全環(huán)形充滿內(nèi)淋巴液角加速度 隨頭而動 內(nèi)淋巴液 + 壺腹嵴前庭毛細胞三維感受旋轉運動半規(guī)管的功能圖Functional Principle半規(guī)管外半規(guī)管后半規(guī)管上半規(guī)管水平面冠狀面矢狀面動纖毛靠近橢圓囊動纖毛靠近管臂朝壺腹流動離壺腹流動興奮興奮眼震的平面與方向Plane Direction of Nystagmus眼震 半規(guī)管平面內(nèi)淋巴流動與半規(guī)管功能外半規(guī)管后半規(guī)管上半規(guī)管水平性旋轉性垂直性指向功能亢進耳前庭囊的形態(tài)與功能 Anatomy & Function of Vestibular Sacsn 球囊與橢圓囊n 耳石器n 壺腹嵴與囊斑毛細胞n 前庭囊的功能 橢圓

15、囊與球囊 Utricle & Sacculen 在骨迷路前庭的內(nèi)側面，膜迷路的球囊和橢圓囊分別形成兩個球形的凹陷，分別稱為 球囊 和 橢圓囊隱窩 ；n 球囊位于前庭的 內(nèi)側壁 ；n 橢圓囊腔位于球囊的 下方，近乎水平位，通過五個孔與膜性半規(guī)管延續(xù)；n 球囊和橢圓囊斑的感覺區(qū)域為 囊斑，相當于半規(guī)管的壺腹嵴 ；n 兩囊之間形成相互垂直的空間關系，有 橢圓囊-球囊管 彼此溝通 。 橢圓囊與球囊的位置 Locations of Utricle & Saccule 示意圖 Schematic Diagram示意圖 Schematic Diagram前庭囊的結構 Parts of Ves

16、tibular Sacs 球囊與橢圓囊斑 Macula of Vestibular Scas前庭囊與半規(guī)管 Vestibular Sacs & Semicircular Ducts空間位置 Spatial Orientation 囊 斑 Maculaen 囊斑，系球囊和橢圓囊內(nèi)側壁的 分化斑 ，呈鉤狀的垂直隆起。n 橢圓囊和球囊斑的表面被覆 耳石膜，后者是一種由網(wǎng)狀纖維和酸性粘多糖組成的結構 。 示意圖 Schematic Diagram示意圖 Schematic Diagram示意圖 Schematic Diagram囊 斑 Specimen掃描電鏡 Scanning Electro

17、n Photomicrograph囊 斑 Scanning Electron Phomicrograph囊斑的纖毛 Ultrastructure 囊 斑 Macula耳石器 Otolith Organsn 組織學上，橢圓囊和球囊的囊斑上面存在著一種相同的感受結構，名為 耳石器 。自上而下，依次為耳石、耳石膜、毛細胞和囊斑 ；n 其中， 耳石 系碳酸鈣結晶形成的細小顆粒系碳酸鈣結晶形成的細小顆粒，覆蓋在毛細胞的纖毛頂部；耳石膜則為粘多糖構成的膜狀結構 。 耳石器的構造 Otolith Organ結構圖 Structure耳石器的模式圖 Otolith Model囊 斑 macula光學顯微鏡 L

18、ight Photomicrograph組織學切片 Histological Photomicrograph耳 石 Otolith耳石結晶 Otolith Crystals 耳石膜與耳石 Otoliths & Otolith Membrane 耳石的代謝 Otolith Metabolism 耳石膜 Otolith Membrane 耳石膜（去耳石）Otolith Membrane without Otoconia 囊斑毛細胞 Hair Cells in the Maculean 囊斑毛細胞的纖毛突入耳石膜內(nèi)，微 紋 將每個囊斑分成兩個區(qū)域；n 耳石膜沿著一個方向的移動對紋溝兩側的毛細

19、胞產(chǎn)生相反的生理學影響，囊斑對 多個 方向擁有敏感性 。毛細胞 Hair Cells毛細胞的纖毛 HairCell Cili 纖毛 Electron Photomicrograph囊斑纖毛的去極化 Depolarization 壺腹嵴與耳石器 Cristea Ampularis& Otolith Organs球囊與橢圓囊的空間關系 Orientation of Two Sacs球囊與橢圓囊的空間位置 Interactive Spatial Position球囊與橢圓囊 Saccule & Utricle前庭囊的去極化 Vestibular Sacs球囊與橢圓囊 Saccule

20、& Utricule耳石器模式 Model of Otolith Organ模 式 Depolarization model囊斑的毛細胞 Hair Cells in Macula壺腹嵴與耳石器的毛細胞 Two Hair Cells耳石器的功能 Function of Otolith Organsn 與半規(guī)管的壺腹嵴雷同，均有前庭的感覺性 毛細胞，纖毛穿插在 膠質(zhì)膜 內(nèi)；n 耳石器的表面有 耳石 的存在，比重大于內(nèi)淋巴液，對毛細胞產(chǎn)生重力影響；n 感受靜態(tài)下的 重心 ，司理體位的變化；n 主要感受頭部的 直線運動 ，其中球囊感受上下方向，橢圓囊司理左右，兩者均感受前后方向的運動 。耳石器

21、與壺腹嵴 Otolith Organ & Cristea Ampularis耳石器的功能 Simplified Modeln 球囊與橢圓囊的前庭感受器均感受 直線運動，司理的運動平面有所不同；n 這種平衡的保持如同 天 平 ，僅有中樞神經(jīng)系統(tǒng)健全的條件下，兩側前庭和軀干肌肉張力組成的總和才能夠保持對等；n 前庭與軀干的肌肉張力具有互補性，存在著此消彼長的關系，即前庭功能亢進，軀干肌力減退，反之則反之，從而達到身體兩側的總體對稱 。 靜止狀態(tài) Static Condition 頭的直線運動 Linear Movement of Head 重力模式 Model of Gravitational Force耳石器的功能模式 Model of Otolith Organ天 平 Balance 眩暈或平衡失調(diào) 對稱失衡n 當一側的前庭功能亢進時，同側軀干肌力低下，對側相對亢進，造成身體向?qū)绕?，因此，身體的優(yōu)勢偏倒往往朝向眼震的慢相側，即前庭功能低下側。其原因就在于兩側前庭功能不對稱時，雙側軀干肌肉張力可發(fā)生與前庭功能相反的改變 。 前庭、傾倒與眼震 Vestibule，F(xiàn)all & Nystagmus 功能意義 耳石癥 Benign Paroxymal Positional Vertigon 耳石的脫落進入半規(guī)管后，可以改變壺腹嵴的功能 特點；n 半規(guī)管改變了感受模式，