background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

1

 

 

THE EAR (Vestibulocochlear Apparatus) 

  The  ear  contains  a  series  of  receptors  specialized  for  hearing 

&equilibrium.  The  ear  is  divided  into  three  parts,  the  external  ear,  the 

middle  ear  (or  tympanic  cavity),  and  the  internal  ear  (or  labyrinth

where the vibrations are transformed to specific nerve impulses which pass 

to the central nervous system. 

 

Fenestra Vestibuli (oval window):

 

Is an  oval  opening  on the medial wall  of the tympanic cavity; it is closed 

by the footplate, or base, of the stapes. On the medial side of the window is 

the perilymph of the scala vestibuli of the internal ear. 

 Fenestra Cochleae (round window): 

  Is a circular  opening  on  the medial wall  of the tympanic cavity below 

and  behind  the  fenestra  vestibuli.  It  is  closed  by  an  elastic  membrane 

called the secondary tympanic membrane. On the medial side of this 

window is the perilymph of the blind end of the scala tympani. 

  When  the  pressure  of  the  perilymph  rises  as  a  result  of  medial 

movement of the base of the stapes, the secondary tympanic membrane 

stretches laterally and bulges into the tympanic cavity to accommodate 

the increased pressure. 

 

   INTERNAL EAR (LABYRINTH): 

       Is situated in the petrous part of the temporal bone  and consists of an 

interconnected  series  of  bony-walled  chambers  and  passages  containing 

similarly shaped membranous sacs and canals. They are known as: 

 (1) The bony labyrinth, comprising a series of cavities within the bone.  

(2) The membranous labyrinth, comprising a series of membranous sacs 

and ducts contained within the bony labyrinth. 

 

  


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

2

 

   

 

1- Bony Labyrinth:

 

  Consists  of three  parts; the  vestibule, the  semicircular canals, and the 

cochlea.  The  bony  walls  of  the  vestibule  and  semicircular  canals  are 

lined  with  several  layers  of  flattened  connective  tissue  cells  that  form 

the  mesothelium.  From  this  layer,  thin  trabeculae,  consisting  of  fine 

fibrils  and  fibroblasts,  extend  to  the  outer  walls  of  the  utricle,  saccule 

and  semicircular  ducts  and  support  these  parts  of  the  membranous 

labyrinth. Blood vessels are also found in this connective tissue.  

  The bony  labyrinth contain a  tissue fluid  very  similar to cerebrospinal 

fluid, the perilymph, in which is suspended the membranous labyrinth. 

   

 Vestibule 

      Is the central part of the bony labyrinth and lies posterior to the cochlea 

and  anterior  to  the  semicircular  canals.  In  its  lateral  wall  are  the  fenestra 

vestibuli  and  the  fenestra  cochleae.  Lodged  within  the  vestibule  are  the 

saccule and utricle of the membranous labyrinth. 

Semicircular Canals:  

  The  three  semicircular  canals  the  superior  (anterior),  posterior,  & 

lateral  open  into  the  posterior  part  of  the  vestibule.  Each  canal  has  a 

swelling  at  one  end  called  the  ampulla.  Each  canal  open  into  the 

vestibule.  Lodged  within  the  canals  are  the  semicircular  ducts.  The 

superior  semicircular  canal  is  positioned  vertically  and  anteriorly  and 

lies at right angles to the posterior semicircular canal. The lateral canal 

is set in a horizontal position.  

Cochlea 

  This structure is a diverticulum of the saccule. It is highly specialized as 

a sound receptor. The cochlea resembles a snail’s shell and contains the 

cochlear  duct.  It  opens  into  the  anterior  part  of  the  vestibule.  about 

35mm  in  total  length,  makes  two-and-one-half  spiral  turns  around  a 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

3

 

spongy  bon  known  as  the  modiolus.  Each  successive  turn  is  of 

decreasing radius, so that the whole structure is conical. The apex faces 

anterolaterally, and the base posteromedially. 

  The  modiolus  has  spaces  containing  blood  vessels  and  the  cell  bodies 

and processes of the acoustic branch of the eighth cranial nerve (spiral 

ganglion).  Extending  laterally  from  the  modiolus  is  a  thin  bony  ridge, 

the  osseous  spiral  lamina.  The  modiolus  has  a  broad  base  that  is 

situated at the bottom of the internal acoustic meatus. 

 

  

 

  

 
 

 

 

 

 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

4

 

2- Membranous Labyrinth  

  These  are  membranous  sacs  and  canals  lodged  within  the  bony 

labyrinth, filled with endolymph and surrounded by perilymph. 

  It  consists  of  the  utricle  and  saccule,  which  are  lodged  in  the  bony 

vestibule;  the  three  semicircular  ducts;  which  are  lodged  in  the 

semicircular canals, and the  duct of the cochlea, which lies within the 

bony cochlea. All these structures freely communicate with one another  

  The membranous labyrinth connected to the periosteum  of the osseous 

labyrinth by thin strands of connective tissue containing blood vessels. 

Flowing between the connective tissue strands is the perilymph. 

    

Utricle and Saccule: 

  The  utricle  and  saccule  are  two  dilated  regions  of  the  membranous 

labyrinth  lying  within  the  vestibule  of  the  inner  ear  and  are  joined  by 

the  short  utriculosaccular  duct,  which  leads  into  the  slender 

endolymphatic duct

  Both the utricle and the saccule are filled with endolymph, (a fluid with 

high K

and low Na

+

 content) and are suspended in the perilymph of the 

vestibule. 

  Internally,  the  utricle  and  saccule  are  composed  of  a  thin  sheath  of 

connective  tissue  lined  with  simple  squamous  epithelium  but  in  each 

there  is  a  small  region  of  highly  specialized  epithelium  called  the 

macula,  containing  differentiated  neuroepithelial  cells  that  are 

innervated by branches of the vestibular nerve.  

  Maculae in both locations have the same basic histologic structure and 

consist  of  a  thickening  of  the  wall  and  possess  two  types  of  receptor 

cells  (hair  cells),  some  supporting  cells,  and  the  afferent  and  efferent 

nerve endings.   

  These receptors are sensitive to the orientation of the head in relation to 

gravity  or  other  acceleration  forces.  The  maculae  of  the  utricle  and 

saccule  are  disposed  perpendicularly  to  one  another.  The  macula 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

5

 

consists  of  a  thickened  area  of    neuroepithelium  resting  on  a  basal 

lamina and it consist of three types: 

(1) Type I hair cells, (2) Type II hair cells, (3) supporting cells. 

  Type  I  hair  cells  are  flask-shaped;  and  stains  poorly;  their  nuclei 

tending  to  lie  lower  level  than  those  of  Type  II  hair  cells  which  are 

cylindrical. 

  Each  hair  cell  possesses  on  its  free  surface  40-80  elongated  highly 

specialized microvilli, or stereocilia, and a single kinocilium; the latter 

has  the  microtubular  structure  of  a  cilium  but  is  longer  than  the 

microvilli. 

  The  microvilli  and  the  kinocilium  constitute  the  so-called  hairs 

embedded  in  a  thick  gelatinous  glycoprotein  membrane  called  the 

otolithic  membrane  (probably  secreted  by  the  supporting  cells;  this  is 

lost  during  histological  preparation).  Within  the  membrane  are 

numerous  crystalline  bodies  called  otoliths,  composed  of  calcium 

carbonate and associated with protein. 

  The  type  I  &  II  hair  cells  are  invested  by  a  meshwork  of  dendritic 

processes  of  afferent  sensory  neurons.  Both  cell  types  have  efferent 

nerve endings that are probably inhibitory.         

  The  supporting  cells  are  tall  and  columnar,  lie  on  the  basal  lamina 

between  the  hair  cells,  each  possesses  small  microvilli  on  its  free 

surface  and  basally  located  nucleus.  These  cells  may  assist  in  the 

nutrition of the hair cells or modify the composition of the endolymph. 

 

 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

6

 

                      

   

Semicircular Ducts: 

  Three semicircular canals arise from the vestibule of the inner ear, each 

containing  a  membranous  semicircular  duct  which  opens  at  both  ends 

into the utricle. 

  At  one  end  of  each  duct  is  a  dilated  portion,  the  ampulla,  which 

contains  a  receptor  organ,  called  the  crista  ampullaris  Which  is  an 

elongated  epithelial  structure  situated  on  a  ridge  of  supporting  tissue 

arising from the membranous wall of the ampulla and oriented at right 

angles to the direction of flow of endolymph in the semicircular duct. 

   Structurally,  the  crista  is  composed  of  Type  I  and  Type  II  hair  cells 

supported  by  a  single  layer  of  columnar  supporting  cells  which  is 

continuous  with  the  simple  cuboidal  epithelium  lining  the  rest  of  the 

membranous labyrinth. 

  Like those  of the  maculae,  the hair cells  of the  cristae have numerous 

stereocilia and a single kinocilium. The stereocilia and the kinocilia  of 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

7

 

the hair cells are embedded in a conical form of gelatinous glycoprotein 

called  cupula.  In  contrast  to  the  macula,  the  cupula  does  not  contain 

otolithic crystals. 

  Movement of the endolymph in the semicircular ducts, associated with 

an angular movement  of the head,  causes  the cupula to move and pull 

on the hairs of the hair cells. These cells 

are  stimulated  and  in  turn  stimulate  the 

nerve  endings  of  the  vestibular  division 

of the eighth cranial nerve.  

 
                                

   

 

 

 

Duct of the Cochlea (Scala media): 

  The duct of the cochlea is a spirally arranged tube lying within the bony 

cochlea. 

  It is triangular in cross section. 

  The sides of the triangular cross section of the duct are made up of the 

following  structures:  (1)  the  basilar  membrane  (forming  the  floor  of 

the  triangular  space)  (2)  the  stria  vascularis  (forming  the  lateral  wall) 

and (3) the vestibular membrane (forming the roof the space). 

Walls of the Cochlear Duct: 

  The  basilar  membrane  consists  of  a  thin  sheet  of  fibrous  tissue 

(collagenous  and  some  elastic  fibers).  It  is  stretched  between  the 

osseous spiral lamina of the modiolus and the spiral ligament laterally. 

The  membrane  is  thinnest  at  the  base  of  the  cochlea  and  becomes 

progressively thicker as it spirals towards the apex. 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

8

 

  The highly specialized epithelium that  lies  on the upper surface  of the 

basilar  membrane  forms  the  spiral  organ  of  Corti;  the  undersurface 

exposed  to  the  scala  tympani,  is  lined  by  simple  epithelium  (flattened 

mesothelial cells). 

  Stria vascularis : It  forms the outer wall of the cochlear duct. The lining 

epithelial  cells  are  stratified  cuboidal  with  many  epithelial  and 

subepithelial  rich  plexus  of  capillaries,  a  rare  example  of  vascularized 

epithelium in the human body. It is believed to form endolymph. 

Vestibular membrane (Reissner’s membrane): It forms the third wall of 

the  cochlear  duct.  It  composed  of  two  layers  of  flattened  epithelial  cells 

separated  by  a  basal  lamina.  The  cells  possess  numerous  microvilli  and 

may be involved in fluid transport. 

  Examination of a cross section of the cochlea shows that the basilar and 

vestibular  membranes  divide  it  into  three  distinct  portions:  a  scala 

vestibuli  above  (filled  with  perilymph),  a  scala  tympani  below  (filled 

with perilymph), and the cochlear duct  sometimes called scala media  

(filled with endolymph). 

  The perilymph within the scala vestibuli is separated from the tympanic 

cavity by the base of the stapes and the annular ligament at the fenestra 

vestibuli (oval window). 

  The  perilymph  in  the  scala  tympani  is  separated  from  the  tympanic 

cavity  by  the  secondary  tympanic  membrane  at  the  fenestra  cochleae 

(round window)  

  The  helicotrema  is  the  point  at  the  apex  of  the  cochlea  where  the 

scala vestibuli and the scala tympani become continuous.

 

    Spiral Organ Of Corti : 

  The spiral organ of Corti contains the sensory receptor cells for hearing 

and is situated on the cochlear duct surface of the basilar membrane. 

  The  organ of Corti consists  of two types  of cells,  sensory (hair) cells 

and  support  cells  of  several  different  types,  including  the  inner  and 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

9

 

outer  pillar  cells  and  inner  and  outer  phalangeal  cells.  The  bases  of 

the cells are wide, and their cell bodies incline toward each other so that 

the upper extremities meet to enclose the tunnel of Corti.   

  The  tunnel  of  Corti  is  a  triangular-shaped  canal  at  the  centre  of  the 

organ,  bounded  on  each  side  by  a  single  row  of  tall  columnar  cells 

called pillar cells

  On  the  inner  aspect  of  the  inner  row  of  pillar  cells  is  a  single  row  of 

flask-shaped cells (inner sensory cells) or (hair cells). 

  Beyond the outer row of pillar cells there are three to five rows of outer 

phalangeal  cells  which  support  the  same  number  of  rows  of  outer 

sensory (hair) cells. 

 

The  hair  cells  are  similar  in  structure  to  the  Type  Ι  hair  cells  of  the 

maculae  and  ampullae,  having  many  long  stereocilia,  but  they  lack 

kinocilia. 

 

From  the  layer  of  border  cells  which  cover  the  spiral  limbus,  there 

extends  a  flap-like  mass  of  glycosaminoglycans  called  the  tectorial 

membrane overlying the sensory cells and within which the tips of the 

stereocilia   are embedded.  

 

The support cells are tall columnar cells, their function appears to be to 

support  the  hair  cells  and  the  nerve  endings  near  the  bases  of  the  hair 

cells. Afferent and efferent nerve endings are present between the inner 

and  outer  hair  cells.  The  efferent  nerve  fibers  reach  the  brain  via  the 

cochlear division of the eighth cranial nerve.         

Spiral Ganglion 

  The spiral ganglion is a spiral-shaped mass of nerve cell bodies lying in 

a  canal  at  the  extremity  of  the  osseous  spiral  lamina  of  the  modiolus. 

The  efferent  nerve  fibers  consists  of  bipolar  neurons  whose  central 

processes  converge  to  form  the  cochlear  division  of  the  eighth  cranial 

nerve.  The  vestibular  division  of  the  eighth  cranial  nerve,  which 

receives  sensory  information  from  the  maculae  of  the  utricle  and 


background image

د.رندعبداللطيف

 

Histology

 

Organs of special senses

 

 

11

 

saccule  and  from  the  ampullae  of  the  semicircular  canals,  has  a 

vestibular ganglion situated in the internal auditory meatus.   

               

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Oday Duraid
المشاهدات: لقد قام 16 عضواً و 209 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل