《前庭系统的功能解剖学》ppt课件.ppt

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1、,前庭感觉性毛细胞 Vestibular Hair Cells,前庭感受器的 基本 单元； 前庭 有 I 和 II型毛细胞； 顶端均有一个较长的 动纤毛 和数根静纤毛； 朝向动纤毛偏倒，毛细胞去极化；反之则极化； 支持细胞充填在细胞与细胞之间，起着稳定毛细胞的作用，细胞体几乎不随嵴帽发生明显移动 。,两类毛细胞 Hair Cell,去极化 Depolarization,头动与半规管 Head Movement and Semicircular Canals,头动与半规管功能 Semicircular Canal with Head Movement,内淋巴的流动方式 Endolymph Flo

2、ws,头与嵴帽的互动 Head Movement & Cupula,动画演示 Flash,纤毛的运动 Movement of Cilia,纤毛的钟摆模式 Flash,半规管的功能 Hydrodynamics,半规管内充满着内淋巴液，感觉性毛细胞沐浴其中，构成了头部运动和毛细胞纤毛随波逐流的 互动 模式；半规管不完全的环形构造，沿其 平 面 进行运动，对内淋巴液的作用力最大；因此，半规管司理着各自平面上的头部 旋 转 运动；半规管的动态功能遵循三个基本规律，即 Flourens-Ewald 、Ewald I 和 II 定律 。,半规管与头动 With Head Movement,半规管的刺激方式

3、,旋转性运动,加速度,解剖平面,内耳液的流动,嵴帽偏斜,毛细胞纤毛的摆动,感受器去极化,内淋巴液的流动方向 Direction of Endolymph Flow,半规管的内淋巴液呈线性特征，仅能够沿着管腔的 长轴 流动 ; 沿着半规管的长轴进行 往返 运动，即朝向壶腹和离开壶腹两个方向 ; 壶腹嵴毛细胞的纤毛 排列 次序决定了内淋巴液流动引发的功能兴奋抑或抑制 ; 朝向 动纤毛 方向的偏斜，毛细胞兴奋;反之,则抑制 。,半规管构型与纤毛排列 Configuration & Arangement,半规管与内淋巴流动 Endolymph Flows,壶腹嵴与毛细胞 Cristae Ampular

4、is & Hiar Cells,前庭毛细胞 Vestibular Hair Cells,前庭毛细胞 Model,毛细胞的纤毛 Cilia of Hair Cell,毛细胞的去极化 Depolarization of Hair Cell,电镜照片 Electron Photomicrograph,电镜照片 Electron Photomicrograph,电镜照片 Electron Photomicrograph,毛细胞之纤毛 Cilia of Hair Cells,毛细胞之纤毛 Cilia of Hair Cells,毛细胞之纤毛 Cillia of Hair Cells,毛细胞之纤毛 Cil

5、liaof Hair Cells,顶端连接 Tip linkage,毛细胞的电生理过程 Physiological Process,Flourens 定律 Flourens Law,Pierre Flourens,( 17941867 )，法国神经生理和解剖学家 。1823 年，他利用破坏法分别切除鸽子的三个半规管后，发现鸽子会发生不同平面的倾倒和眼球震颤，被人们称为 Flourens 定律 ，即 半规管受到刺激后仅出现所在解剖平面的眼震，即水平规管为水平眼振、上半规管为垂直眼振，后半规管多为旋转性眼震 。,理论基础 Thoretical Background,半规管与眼震 Semicircu

6、lar Canals with Nystagmus,眼震与半规管平面一致 Nystagmus,范例 眼震 Flash,水平性眼震 Horizontal Nystagmus,责任眼肌 Extraocular Muscles,自发或诱发性眼震 Drwaning Illustration,外半规管 水平性眼震；后半规管 垂直性眼震；上半规管 旋转性眼震,摇头试验的诱发方向 Shaking Head Test,功能意义 Functional Implication,这个定律的重要性在于 眼震的平面能够体现 责任半规管； 同时，采用不同平面上的 摇 头，诱发相应的眼震，进而推断对应半规管的功能状态 。,

7、关于这个定律 View about the Law,五十余年后，德国人 Ewald 更为详尽地研究了半规管与眼震的关系，再次确认了 Flourens 定律的内容，即眼震与所受刺激半规管的平面一致；同时，还发现半规管内淋巴液流动与功能之间的关系，便有了 Ewald 第 I 、 II 和 III 定律 。,Flourens-Ewald 定律,过去，常将这个规律名为 Flourens 定律； 近年来，不少教科书将其归为 Ewald 第 I 定律； 结合 Ewald 的另外发现，依次称为 Ewald 第 I、II 和 III 定律； 法国人 Flourens 早于 Ewald 五十余年，应该尊重历史的

8、事实； 目前，有将其称为 Flourens Ewald 定律，还原了历史的真实，也对他们各自的科学发现还以公道 。,Ewald 第 I 定律,外半规管内，内淋巴液 朝向壶腹 流动，导致该半规管功能的兴奋；反之则形成抑制； 后和上半规管内，淋巴液的流动形成的刺激相反，即向壶腹侧流动产生抑制，离壶腹 流动造成兴奋； 这些现象与毛细胞动纤毛的 分布不同 有关 。,理论基础 Thoretical Background,毛细胞的纤毛分布关乎感受器的 去极化 过程； 朝向 动纤毛 偏移，引发毛细胞的去极化；反之，则导致毛细胞极化； 外半规管内，动毛排列靠近椭圆囊侧；而上和后半规管则位于半规管侧，这是内淋巴

9、液流动引发半规管功能兴奋和抑制的 组织学基础 。,毛细胞的去极化 Depolarization of Hair Cell,毛细胞的去极化与纤毛的运动,外半规管 Horizontal Canals,去极化 Depolarization,Ewald 第 II 定律,眼震是前庭的一面 镜子； 眼震有 快慢 相； 慢相 反映了半规管的前庭-眼反射； 中枢神经司理眼震的 快相，作为眼震的方向记录； 眼震的快相指向前庭功能亢进侧 。,前庭-眼运动 Ocular Movement in Vestibular Reflex,1. 当头向 右侧转动 时，同侧外半规管内淋巴液 朝向壶腹 流动； 2. 壶腹嵴毛细胞

10、的纤毛朝向 动纤毛方向偏倒，引发 去极化； 3. 神经冲动沿着 前庭神经 传至脑干的 前庭神经核； 4. 交叉传导至 对侧外展神经核； 5. 分别通过 外展神经 引发外直肌的收缩；同时，传至 对侧动眼神经核，通过动眼神经引起内直肌收缩 。结果导致眼球朝向 对侧运动，形成 慢 相； 6. 当眼球移动至眼眶的最外极限时，启动 中枢矫正，使眼球朝相反方向快速返回，形成 快 相 。,神经经路 Nerve Pathway,临床意义 Clinical Implication,前庭感受器是一个 对称 性器官，两侧功能的对等对于平衡的调节十分重要； 眩晕是前庭功能不对称产生的空间位置感的 错觉； 半规管疾病多

11、造成 旋转性 眩晕，因为它们主要司理角加速度运动的平衡调节 。 眼震的 快相 源自前庭功能 亢进 侧半规管，可用于判断病侧半规管的功能状态 。,中枢性眼震 Central Nystagmus,中枢性眼震，没有快慢相，如同钟摆,牢记历史 Kept in Our Mind,十七世纪，意大利人 Scarpa 让我们认识了膜迷路，还有其中的前庭感受器官； 后来，Flourens 和 Ewald 不仅描述了前庭与眼之间的互动关系，给了我们透过眼睛洞穿前庭功能的机会 。,半规管型眩晕的简化模式 Simplified Model,半规管司理旋转运动的感受，或许采用马缰 的模式更容易理解双侧前庭张力对称性，如

12、同马头两侧的缰绳一样，保持着马头的平衡的位置。,对称失衡 Imbalance,骑马时，马 缰 是必备的马具之一，作用在于控制马跑的速度和方向。当拉紧一侧的马缰时，马头就朝该侧方向转动，形成旋转运动 。,眩 晕 Vertigo,假如一侧的前庭功能亢进时，使得身体两侧的张力不对称。倘若这种不对称状况持续下去，就形成了一个环形的 螺旋运动 。,关于半规管的静息电位 Canal Resting Potential,生理状况下,半规管司理着人体的动态平衡 , 即 头 动 是半规管功能的有效刺激 ，换句话说，半规管仅司理加速度的运动感受，匀速运动或静止时不对半规管的感受器构成有效刺激; 但是，静止时,半规

13、管壶腹嵴的毛细胞也存在着 静息电位 , 以保持两侧半规管功能的对称性 ; 倘若一侧半规管损害,或亢进或低下 ,均能够造成两侧半规管的张力失衡 ; 两侧半规管的静息电位不对称 ,可以造成静止状态下的平衡失调 ,即自发性眩晕或眼震 .,半规管的静息电位 Canal Resting Potential,后半规管填塞术 Posterior Canal Plug,后半规管填塞术是BPPV的外科治疗手段之一； 准确开放骨性半规管，从膜迷路以外进行填塞，阻断内外淋巴的流动； 切勿损伤膜迷路结构，尤其是半规管的壶腹嵴； 否则，手术会造成半规管感受器的损害，进而造成 自发性眩晕或眼震 。,小 结 Summary

14、,半规管,不完全环形,充满内淋巴液,角加速度,随头而动,内淋巴液 + 壶腹嵴,前庭毛细胞,三维感受,旋转运动,半规管的功能图Functional Principle,半规管,外半规管,后半规管,上半规管,水平面,冠状面,矢状面,动纤毛靠近椭圆囊,动纤毛靠近管臂,朝壶腹流动,离壶腹流动,兴奋,兴奋,眼震的平面与方向Plane Direction of Nystagmus,眼震,半规管平面,内淋巴流动,与半规管功能,外半规管,后半规管,上半规管,水平性,旋转性,垂直性,指向功能亢进耳,前庭囊的形态与功能 Anatomy & Function of Vestibular Sacs,球囊与椭圆囊 耳石

15、器 壶腹嵴与囊斑毛细胞 前庭囊的功能,椭圆囊与球囊 Utricle & Saccule,在骨迷路前庭的内侧面，膜迷路的球囊和椭圆囊分别形成两个球形的凹陷，分别称为 球囊 和 椭圆囊隐窝 ； 球囊位于前庭的 内侧壁 ； 椭圆囊腔位于球囊的 下方，近乎水平位，通过五个孔与膜性半规管延续； 球囊和椭圆囊斑的感觉区域为 囊斑，相当于半规管的壶腹嵴 ； 两囊之间形成相互垂直的空间关系，有 椭圆囊-球囊管 彼此沟通 。,椭圆囊与球囊的位置 Locations of Utricle & Saccule,示意图 Schematic Diagram,示意图 Schematic Diagram,前庭囊的结构 Pa

16、rts of Vestibular Sacs,球囊与椭圆囊斑 Macula of Vestibular Scas,前庭囊与半规管 Vestibular Sacs & Semicircular Ducts,空间位置 Spatial Orientation,囊 斑 Maculae,囊斑，系球囊和椭圆囊内侧壁的 分化斑 ，呈钩状的垂直隆起。 椭圆囊和球囊斑的表面被覆 耳石膜，后者是一种由网状纤维和酸性粘多糖组成的结构 。,示意图 Schematic Diagram,示意图 Schematic Diagram,示意图 Schematic Diagram,囊 斑 Specimen,扫描电镜 Scanni

17、ng Electron Photomicrograph,囊 斑 Scanning Electron Phomicrograph,囊斑的纤毛 Ultrastructure,囊 斑 Macula,耳石器 Otolith Organs,组织学上，椭圆囊和球囊的囊斑上面存在着一种相同的感受结构，名为 耳石器 。自上而下，依次为耳石、耳石膜、毛细胞和囊斑 ； 其中， 耳石 系碳酸钙结晶形成的细小颗粒，覆盖在毛细胞的纤毛顶部；耳石膜则为粘多糖构成的膜状结构 。,耳石器的构造 Otolith Organ,结构图 Structure,耳石器的模式图 Otolith Model,囊 斑 macula,光学显微镜

18、 Light Photomicrograph,组织学切片 Histological Photomicrograph,耳 石 Otolith,耳石结晶 Otolith Crystals,耳石膜与耳石 Otoliths & Otolith Membrane,耳石的代谢 Otolith Metabolism,耳石膜 Otolith Membrane,耳石膜（去耳石）Otolith Membrane without Otoconia,囊斑毛细胞 Hair Cells in the Maculea,囊斑毛细胞的纤毛突入耳石膜内，微 纹 将每个囊斑分成两个区域； 耳石膜沿着一个方向的移动对纹沟两侧的毛细胞

19、产生相反的生理学影响，囊斑对 多个 方向拥有敏感性 。,毛细胞 Hair Cells,毛细胞的纤毛 HairCell Cili,纤毛 Electron Photomicrograph,囊斑纤毛的去极化 Depolarization,壶腹嵴与耳石器 Cristea Ampularis& Otolith Organs,球囊与椭圆囊的空间关系 Orientation of Two Sacs,球囊与椭圆囊的空间位置 Interactive Spatial Position,球囊与椭圆囊 Saccule & Utricle,前庭囊的去极化 Vestibular Sacs,球囊与椭圆囊 Saccule &

20、 Utricule,耳石器模式 Model of Otolith Organ,模 式 Depolarization model,囊斑的毛细胞 Hair Cells in Macula,壶腹嵴与耳石器的毛细胞 Two Hair Cells,耳石器的功能 Function of Otolith Organs,与半规管的壶腹嵴雷同，均有前庭的感觉性 毛细胞，纤毛穿插在 胶质膜 内； 耳石器的表面有 耳石 的存在，比重大于内淋巴液，对毛细胞产生重力影响； 感受静态下的 重心 ，司理体位的变化； 主要感受头部的 直线运动 ，其中球囊感受上下方向，椭圆囊司理左右，两者均感受前后方向的运动 。,耳石器与壶腹

21、嵴 Otolith Organ & Cristea Ampularis,耳石器的功能 Simplified Model,球囊与椭圆囊的前庭感受器均感受 直线运动，司理的运动平面有所不同； 这种平衡的保持如同 天 平 ，仅有中枢神经系统健全的条件下，两侧前庭和躯干肌肉张力组成的总和才能够保持对等； 前庭与躯干的肌肉张力具有互补性，存在着此消彼长的关系，即前庭功能亢进，躯干肌力减退，反之则反之，从而达到身体两侧的总体对称 。,静止状态 Static Condition,头的直线运动 Linear Movement of Head,重力模式 Model of Gravitational Force,

22、耳石器的功能模式 Model of Otolith Organ,天 平 Balance,眩晕或平衡失调 对称失衡,当一侧的前庭功能亢进时，同侧躯干肌力低下，对侧相对亢进，造成身体向对侧偏倒，因此，身体的优势偏倒往往朝向眼震的慢相侧，即前庭功能低下侧。其原因就在于两侧前庭功能不对称时，双侧躯干肌肉张力可发生与前庭功能相反的改变 。,前庭、倾倒与眼震 Vestibule，Fall & Nystagmus,功能意义 耳石症 Benign Paroxymal Positional Vertigo,耳石的脱落进入半规管后，可以改变壶腹嵴的功能 特点； 半规管改变了感受模式，即具有了 重 力 的感受功能；

23、 随着 体 位 的改变，耳石碎屑撞击壶腹嵴，使得责任半规管的功能亢进，形成 眩 晕 的症状； 耳石脱落后驻足半规管的位置不同，可以将其分为 管石症和 嵴帽结石症； 耳石嵌顿症 和 短臂耳石症 的可能性存在 。,嵴帽结石症 Cupulothiasis,功能意义再负荷 Reload Dizziness,正常负荷 减负荷 再负荷,复发性耳石症 Recurrent BPPV,钙 代谢障碍 不少的临床报告，骨折或软骨症患者常有耳石症的反复发作 。耳石内无机钙的含量直接决定着质量大小，缺钙时耳石质量的减小，或许是促进耳石脱落的因素，因此，对此进行合理的钙剂补充； 耳石膜的主要成分是 粘多糖 ，对于纤毛和耳

24、石均具有粘合性，限制了耳石的脱离 。关节炎的患者多存在有粘多糖的缺乏，也可能是促使耳石松动和反复脱落的因素。对此，关注关节炎的病史十分重要 。,眩 晕 Vertigo & Dizziness,耳石碎屑从椭圆囊脱落进入半规管，引发 半规管性眩晕，即头动或体位改变时诱发；静止时没有症状，呈旋转性，持续时间短，典型的位置性眩晕的特征 。 椭圆囊的耳石脱落造成减负状态，或许会造成 重力敏感性 的下降；但是，很少出现椭圆囊性眩晕症状； 再负荷后，椭圆囊的功能发生改变，尤其是重力的感受 。虽然旋转性眩晕消失，多有不稳感，且伴有 主观性垂直视觉线 的改变等 。,小 结 Summary,球囊与椭圆囊的感受器是 耳石器； 与半规管不同，耳石的存在使其对 重力敏感 两囊相互垂直，共同感受前后方向的运动，分别司理上下和左右方向的直线运动； 球囊残留听觉上皮，拥有微弱的 听觉功能，构成了前庭系统听功能的组织学基础 。,