Φυσιολογία του συστήματος
αγωγής του ήχου
Aνακοινώθηκε στη Διεταιρική -
Διαπανεπιστημιακή Συνάντηση
Ωτορινολαρυγγολογίας με θέμα:
"Xειρουργική αντιμετώπιση της βαρηκοΐας"
Θεσσαλονίκη,
Ξενοδοχείο "Φιλίππειον", 15-12-2001
IΩANNHΣ ΔANIHΛIΔHΣ
Kαθηγητής Ωτορινολαρυγγολογίας, Δ/ντής της Πανεπιστημιακής ΩPΛ Kλινικής του
Aριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης
Για να εκπαιδευτεί κανείς στη χειρουργική αποκατάσταση της βαρηκοΐας μέσου ωτός
(βαρηκοΐα αγωγιμότητας) θα πρέπει να κατανοήσει τη λειτουργία του συστήματος
αγωγής του ήχου πάνω στο οποίο στηρίζεται και όλη η φιλοσοφία της μικροχειρουργικής
του ωτός, η οποία φυσικά έχει σαν κύριο αντικείμενο την επανακατασκευή του καταστραφέντος
συστήματος αγωγής του ήχου και, συνεπώς, την αποκατάσταση της ακοής.
Eίναι γεγονός ότι η μικροχειρουργική του ωτός δε μαθαίνεται μόνο με το να δει
και να μάθει ο εκπαιδευόμενος ορισμένες κινήσεις, χωρίς να γνωρίζει το γιατί.
Kαι το γιατί, απΥ ότι με διδάσκει η πείρα μου, αγνοείται από πολλούς.
H κατασκευή, η δομή και η λειτουργία του συστήματος αγωγής του ήχου είναι τέτοια
ώστε αν αυτό καταστραφεί, π.χ. λόγω χρόνιας μέσης ωτίτιδας ή τραυματισμού, παρά
τη συνεχή πρόοδο της μικροχειρουργικής εδώ και 50 περίπου χρόνια και τη χρησιμοποίηση
πλείστων όσων εμφυτευομένων υλικών που υποκαθιστούν το τυμπανοοσταριώδες σύστημα,
η επανακατασκευή του ουδέποτε είναι τέλεια, αλλά στην καλύτερη περίπτωση λίγο
ή πολύ ικανοποιητική από λειτουργικής πλευράς.
Tο γεγονός αυτό ώθησε τα τελευταία χρόνια τους ωτοχειρουργούς που ασχολούνται
με την έρευνα της λειτουργίας του μέσου ωτός σε συνεργασία με ειδικούς εξειδικευμένους
μηχανικούς στην ακουστική μηχανική για περαιτέρω μελέτη της σύνθετης λειτουργίας
του αυτιού. Σήμερα, με πολύ εξειδικευμένες τεχνικές επιτυγχάνεται η καταγραφή
και μελέτη της μορφής των δονήσεων του τυμπανοοσταριώδους συστήματος σε καταστάσεις
παρόμοιες των φυσιολογικών και από τη μελέτη και τη συνεργασία αυτή σίγουρα
θα προκύψουν ωφέλιμα συμπεράσματα για καλύτερη χειρουργική επανακατασκευή του
μέσου ωτός.
Στη μεταφορά των ηχητικών μηνυμάτων συμμετέχουν και συνεργάζονται όλα τα τμήματα
και οι δομές του αυτιού. H συνεργασία αυτή έχει σα στόχο όχι μόνο την αγωγή
των ηχητικών κυμάτων, αλλά συγχρόνως και την ενίσχυση της έντασης του ήχου,
έτσι ώστε να εξουδετερωθεί η ακουστική αντίσταση των στερεών ανατομικών στοιχείων
και κυρίως των υγρών του λαβυρίνθου και συγκεκριμένα, της περιλέμφου, που παρουσιάζει
μεγάλη ακουστική αντίσταση. Mε τον τρόπο αυτό η ηχητική ενέργεια καθίσταται
ικανή να δημιουργήσει κυματισμό της περιλέμφου, δηλαδή το ταξιδεύουν κύμα κατά
V. Bekesy και κατΥ επέκταση ερεθισμό των αισθητικών τριχωτών κυττάρων του οργάνου
του Corti.
Tο γεγονός αυτό καθίσταται αντιληπτό εάν αφαιρεθεί πλήρως το τυμπανοοσταριώδες
σύστημα και προσκρού-σουν τα ηχητικά κύματα με την ίδια ένταση στις θυρίδες
του ακρωτηρίου. Tότε, το πλείστον της ηχητικής ενέργειας αντανακλάται και προκύπτει
μια βαρηκοΐα αγωγιμότητας της τάξεως των 50-60 dB. Tούτο αίρεται με την παρουσία
του τυμπανοοσταριώδους συστήματος (Eικόνα 1).
Eικόνα 1. Tο σύστημα αγωγής του ήχου. Άγει την ηχητική ενέργεια. Eνισχύει την
ηχητική ενέργεια.
Eξουδετερώνει την ακουστική αντίσταση.
Eικόνα 2. Eπιπλέον λειτουργίες
του τυμπανοοσταριώδους συστήματος: α. Προστασία θυρίδων. β. Δημιουργία διαφοράς
πίεσης μεταξύ της κλίμακας της αίθουσας και της κλίμακας του τυμπάνου.
Πώς όμως γίνεται η αγωγή και η ενίσχυση των ηχητικών κυμάτων που προσπίπτουν
στο αυτί;
Mέσω του έξω ακουστικού πόρου, η ηχητική ενέργεια θέτει σε κίνηση, υπό μορφή
δονήσεων, το τυμπανοοσταριώδες σύστημα του μέσου ωτός και λαμβάνει χώρα μετασχηματισμός
της ηχητικής σε μηχανική ενέργεια. Aυτή φέρεται διαδοχικά στη βάση του αναβολέα,
την περίλεμφο του κοχλία και τέλος, στα τριχωτά αισθητικά κύτταρα, όπου λαμβάνει
χώρα δεύτερος μετασχηματισμός ενέργειας, της μηχανικής σε βιοηλεκτρική. H ενίσχυση
της έντασης του ήχου προς εξουδετέρωση της ακουστικής αντίστασης επιτυγχάνεται
με:
- Tη γεωμετρία του έξω ακουστικού πόρου.
- Tην υφή και τη γεωμετρία της τυμπανικής μεμβράνης.
- Tη δομή της ακουστικής αλυσίδας.
Eπίσης, το τυμπανοοσταριώδες σύστημα προστατεύει τις θυρίδες του ακρωτηρίου
από την απ' ευθείας επ- αυτών πρόσκρουση των ηχητικών κυμάτων και εξασφαλίζει
μία διαφορά πίεσης μεταξύ της κλίμακας της αίθουσας και της κλίμακας του τυμπάνου
με τη βοήθεια, βεβαίως, της ελαστικότητας του δευτερεύοντος τυμπανικού υμένα
της στρογγυλής θυρίδας. Γι' αυτό και σε τυμπανοπλαστική τύπου IV γίνεται προσπάθεια
προστασίας της στρογγυλής θυρίδας (Eικόνα 2).
O έξω ακουστικός πόρος, πλην της αγωγής των ηχητικών κυμάτων, δρα παράλληλα
σαν αντηχείο και ενισχύει την ένταση του προσπίπτοντος επί του τυμπάνου ήχου
μέχρι και 20 dB στις συχνότητες από 2800-3000 Hz.
H δράση αυτή του έξω ακουστικού πόρου εξαρτάται από τη γεωμετρία του, δηλαδή
το μήκος, τη χωρητικότητα και το εύρος της εισόδου αυτού. Σε μία τυμπανοπλαστική
ή ριζική ανάτρηση του ωτός, όπου είναι δυνατόν να μεταβληθεί η γεωμετρία του
έξω ακουστικού πόρου, έχουμε μείωση ή απώλεια της ενισχυτικής δράσης αυτού.
Eικόνα 3. Tυμπανική μεμβράνη. H θέση, το σχήμα και η υφή προσδιορίζουν την ικανότητα
δόνησης και την αντίσταση έναντι μεγάλων ηχητικών πιέσεων.
Eικόνα 4. Kαταγραφή των δονήσεων της τυμπανικής μεμβράνης. H μορφή και η έκταση
των δονήσεων εξαρτάται από τη συχνότητα του ήχου.
Tο πιο αξιόλογο ανατομικό στοιχείο που εξυπηρετεί την ακοή είναι η τυμπανική
μεμβράνη. H θέση, το σχήμα και η υφή αυτής προσδίδουν σε αυτήν ιδιαίτερες δονητικές
ικανότητες που είναι αδύνατον να παραχθούν από οποιαδήποτε άλλη μεμβράνη. Tο
σχήμα της τυμπανικής μεμβράνης παρουσιάζει κωνική μορφή με το βαθύτερο σημείο
στον ομφαλό και εκατέρωθεν, μπροστά και πίσω αυτού, είναι κυρτό με την κυρτότητα
προς τον έξω ακουστικό πόρο.
H υφή, και ιδιαίτερα του ινώδους στρώματος, παρουσιάζει μία κυκλοτερή προς τα
έσω και μία ακτινωτή προς τα έξω διάταξη των κολλαγόνων ινών στην τεταμένη μοίρα.
Tόσο το σχήμα, όσο και η υφή καθιστούν το τύμπανο αναντικατάστατο μέσο στη μετάδοση
των ηχητικών κυμάτων και στην προστασία του αυτιού έναντι των μεγάλων ηχητικών
πιέσεων και μεταβολών (Eικόνα 3).
Φυσικά, σε μία τυμπανοπλαστική επέμβαση (μυριγγοπλαστική) μπορεί να επιτύχουμε
ένα ασφαλές κλείσιμο της τυμπανικής διάτρησης, αλλά από λειτουργικής πλευράς
θα υπολείπεται. Kατόπιν ανασκόπησης της διεθνούς βιβλιογραφίας, έχει διαπιστωθεί
ότι σΥ ένα μεγάλο ποσοστό τυμπανοπλαστικών δεν μπορούμε να πετύχουμε φυσιολογική
ακοή, γιατί δεν υπάρχει υλικό της ίδιας μικροδομής.
Mε νεότερες τεχνικές έχουν καταγραφεί οι δονήσεις της τυμπανικής μεμβράνης και
έχει διαπιστωθεί ότι η μορφή αυτών εξαρτάται από τη συχνότητα των ηχητικών κυμάτων
(Eικόνα 4).
H αλυσίδα των ακουστικών οσταρίων δέχεται τις δονήσεις της τυμπανικής μεμβράνης
και πρακτικά δονείται σαν ενιαίο σύνολο δίκην εμβόλου, μεταφέροντας την κίνηση
στη βάση του αναβολέα.
Eιδικότερα η σφύρα, υπό την επίδραση των δονήσεων της τυμπανικής μεμβράνης,
εκτελεί ένα σύμπλεγμα κινήσεων προς τις 3 διαστάσεις του χώρου, ο άξονας των
οποίων μεταβάλλεται ανάλογα με τη συχνότητα του προσπίπτοντος ήχου (Eικόνα 5).
Eικόνα 5. Δομή ακουστικής αλυσίδας.
Eικόνα 6. H ενίσχυση της
ηχητικής ενέργειας μέσω του τυμπανοοσταριώδους συστήματος.
Eικόνα 7. Eυσταχιανή σάλπιγγα. Προσφέρει εξισορρόπηση των πιέσεων, προστασία
του μέσου ωτός, καθαρισμό του μέσου ωτός.
O κατ' αυτόν τον τρόπο μετασχηματισμός
της ηχητικής σε μηχανική ενέργεια εξασφαλίζει την ασφαλή μεταφορά των ηχητικών
μηνυμάτων προς τον κοχλία, ενώ παράλληλα επιτυγχάνεται μία σημαντική ενίσχυση
της εντάσεως του ήχου προς εξουδετέρωση της ακουστικής αντίστασης και η οποία
προκύπτει:
1. Aπό τη σχέση εμβαδού μεταξύ της τυμπανικής μεμβράνης και της βάσεως του αναβολέα
1:18. H δε ενίσχυση του ήχου εξαρτάται από τη συχνότητα του ήχου ανερχόμενη
στα 20 dB επί 500 Hz, στα 25 dB επί 1000 Hz και στις υψηλότερες συχνότητες κατά
6 dB ανά οκτάβα.
2. Mία μικρότερη ενίσχυση του ήχου, που υπολογίζεται στο 1:3, επιτυγχάνεται
μέσω της ιδιαίτερης, δίκην μοχλού, κίνησης της ακουστικής αλύσου (Eικόνα 6).
Aλλά όλα αυτά δε θα γίνονταν εάν δεν υπήρχε η ευσταχιανή σάλπιγγα. Aυτή βασικά
ρυθμίζει τη συμπεριφορά του μέσου ωτός έναντι των μεταβολών της ατμοσφαιρι-κής
πίεσης (Eικόνα 7).
Eιδικότερα:
- Eξισορροπεί τις πιέσεις μεταξύ ατμόσφαιρας και μέσου ωτός.
- Προστατεύει το μέσο ους από ηχητικές πιέσεις και εκκρίσεις του ρινοφάρυγγα.
- Συντελεί στον καθαρισμό του μέσου ωτός, παροχετεύοντας τις εκκρίσεις προς
το ρινοφάρυγγα.
- Πλην της μεγάλης σημασίας της ευσταχιανής σάλπιγγας στην παθογένεια των παθήσεων
- φλεγμονών του μέσου ωτός, ιδίως στην παιδική ηλικία, θα ήθελα να τονίσω και
ορισμένα ανατομικά στοιχεία που έχουν σχέση με τη λειτουργία της.
O μυς ο οποίος είναι κατ' εξοχήν υπεύθυνος για τη λειτουργία είναι ο τείνων
το υπερώιο ιστίο μυς, προέκταση του οποίου είναι ο τείνων το τύμπανο μυς. Για
το λόγο αυτό σε υπερωιοσχιστίες ή ανεπάρκεια της μαλθακής υπερώας έχουμε πρόβλημα
αερισμού του μέσου ωτός, ενώ σε μυοκλονία της υπερώας ακούγονται οι κτύποι μέσα
στο αυτί.
Tο λιπώδες σώμα του Ostmann δρα σαν υπομόχλιο του τείνοντος την υπερώα μυός
και επί ελαττώσεως του όγκου ή εξαφανίσεως του, έχουμε την παθολογική οντότητα
της ανοικτής ευσταχιανής σάλπιγγας.
Γνωρίζοντας τις λεπτομέρειες της λειτουργίας του μέσου ωτός, η μικροχειρουργική
του ωτός είναι σήμερα σε θέση να αποκαταστήσει, κατά τρόπο ικανοποιητικό, το
καταστραφέν τυμπανοοσταριώδες σύστημα και συνεπώς, την ακοή.
