background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

1

 

 

Anatomy & Physiology of the Ear 

 

The external ear 

consists of the pinna and the external auditory canal

 

  Pinna 

Elastic cartilage surrounded on either side by a layer of skin. There is minimal subcutaneous tissue 
between the skin and the perichondrium. 

Function  :::>>, the  pinna  acts  to  funnel  sound  waves  from  the  outside  environment  into the  ear 
canal. The shape of the external ear provides approximately 20 dB of gain to sounds in the middle 
frequency range (2–4 kHz). 

 

  External Auditory Canal 

(EAC)

 

Approximately 2.5 cm in length.  
Outer one third ::::;>cartilaginous[fibrocartilaginous] 
Inner two-thirds :::::>bony..  
The narrowest part of the external auditory canal (isthmus)is located between the fibrocartilaginous 
and the bony canal.  
Anterior to the bony canal is the temporomandibular joint. The skin of the ear canal is thicker in the 
cartilaginous
 canal and contains glands that secrete cerumen (ear wax). The skin of the bony ear 
canal is very thin and fixed to the periosteum. No cerumen is secreted in the bony ear canal.  
 
Nerves  
The great auricular nerve (from nerve roots C2 and C3) provides sensory innervations to the skin 
overlying the mastoid process as well as the majority of the pinna. Cranial nerves V (the trigeminal 
nerve), VII (the facial nerve), and X (the vagus nerve) innervate the external auditory canal.

 

  Middle Ear ::::consist of 

1-Tympanic Membrane 


background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

2

 

 

2-tympanic cavity and its contents 
3-eustachian tube 
4-mastoid air cells 

The tympanic membrane consists of three layers:::: 

  The outer layer, …… squamous epithelium. 

  The middle layer ……… fibrous of the tympanic membrane consists of both radial and 

circumferential fibers. Which  maintain the strength of the tympanic membrane. 

  The inner layer :::::::::::::: cuboidal mucosal epithelium. 

 

The tympanic membrane has an oval shape and is approximately 8 mm wide by 10 mm high, pale 
grey in colour
, surrounded by fibrous annulus, which is incomplete superior to the anterior and the 
posterior malleal folds.  

This  section  of  the  tympanic  membrane  above  the  anterior  and  posterior  malleal  folds  is  the  pars 
flaccida, while the section inferior to the folds is the pars tensa. Blood vessels enter the tympanic 
membrane  through  the  superior  external  auditory  canal  skin  (the  vascular  strip)  as  well  as 
circumferentially from around the fibrous annulus. 

Landmarks visible at otoscopy:: the 1-lateral or short process of the malleus 2- the handle of the 
malleus, 3-the pars flaccida, and the pars tensa with 4- the umbo and the triangular cone of light 
(light reflex). 

(In the thin, transparent tympanic membrane: the chorda tympani, the long process of the incus and the 

head of the stapes) 


background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

3

 

 

 


background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

4

 

 

 

 

  Middle Ear Cavity 

Boundaries  

Laterally------------------------tympanic membrane  

medial wall-------------------- promontory of inner ear 

Posterior---------------------- mastoid air cells 

Anterio-medially------------------Eustachian tube opening 

The mastoid air cells is connect with the attic portion of the middle ear cavity through the aditus and 
antrum. The middle ear cavity and mastoid air cells are lined with ciliated mucosal epithelium. The 
blood supply of the middle ear and mastoid originate from the internal and external carotid arteries.  


background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

5

 

 

Ossicular Chain 

There are three ossicles the malleus, the incus, and the stapes. 

 The malleus has a long process, a short process, and a head. The malleus is bonded to the tympanic 
membrane from the tip of the long process (the umbo) to the short process. The head of the malleus 
articulates with the body of the incus in the attic. 

 

The incus has a long process and a short process. The short process is tethered to the posterior wall 
of the middle ear cavity for structural support and the long process is connected to the stapes head.  

The stapes consists of a footplate and a superstructure. The superstructure includes the anterior and 
posterior crus, which are attached at the head. The footplate is the bony covering that sits within the 
oval window.  

Muscle :::: The stapedius muscle. The tensor tympani muscle is anchored to the malleus.  

 
 
Eustachian Tube 

 

About 35 mm in adult life

 

  The bony part (11–14 mm) opens into the protympanum (tympanic ostium), and the 

fibrocartilaginous part (20–25 mm) opens into the lateral wall of the nasopharynx. 

  Lined with respiratory ciliated mucosa, the tube connects the nasopharynx with the middle 

ear and permits ventilation of the pneumatized temporal bone spaces. It opens on swallowing. 

 

Physiology of the Middle Ear 

The middle ear amplifies the airborne sound vibration in two ways.  First, the large surface area of 
the tympanic membrane, compared to the small surface area of the stapes (14:1),  Second, the lever 
arm effect of the malleus and incus increase in vibrational amplitude (1.3:1.0). The total middle ear 
gain  is 18.3:1.0 or 20–35 dB. This gain counteracts the  loss that would result  from the  impedance 
mismatch between airborne sound and the fluid vibrations in the cochlea.  

Changing the mass and stiffness of the middle ear modulates its frequency response, which can be 
observed clinically. For example, the stapedius and tensor tympani muscles contract through a neural 
reflex arc mediated by loud sounds (>80 dB). They act to stiffen the ossicular chain and protect the 
inner ear from noise damage, particularly at low frequencies.  

  Inner Ear 

The cochlea (the auditory apparatus) 
The  vestibular  apparatus,  composed  of  the  utricle,  saccule,  and  semicircular  canals.  These  are 
surrounded by the petrous portion of the temporal bone known as the otic capsule.

 

 

The Cochlea

 


background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

6

 

 

The cochlea resembles a snail shell and spirals for about 2 3/4 turns around a bony column. 
Within the cochlea are three canals: 

o

  Scala Vestibuli ------proximal end covered by oval window and stapes footplate. 

o

  Scala Tympani------- proximal end covered by round window 

o

  Scala Media 

 

 

 

 

 


background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

7

 

 

  

 

 Fluid Compartments 

The inner ear is divided into two fluid-filled chambers, one inside the other. The fluid in the outer or 
bony  chamber  is  filled  with  a  sodium  salt  solution  called  perilymph  that  resembles  the  salt 
composition in the blood or the fluids found in the brain. The inner or membranous chamber is filled 
with  a  potassium  salt  solution  called  endolymph  that  resembles  the  fluid  that  is  normally  found 
inside  the  cells  of  the  body.  The  difference  in  the  chemical  composition  between  perilymph  and 
endolymph provides the electrochemical energy that powers the activities of the sensory cells.  

Organ of Corti 

It  is the key sensory area within the scala media. Here, inner and outer hair cells are rest on basilar 
membrane and can be stimulated, via bending of their stereocilia, by sound waves. 

Hair  cells  are  specialized  mechanoreceptors  that  convert  the  mechanical  stimuli  associated  with 
hearing and balance into neural information for transmission to the brain. Their name derives from 
the fact that they have about 100 stereocilia at their apical end. 

Physiology of hearing 

Sound waves from the vibrating stapes footplate in the oval window enter the scala vestibuli at the 
posterolateral  end  of  the  basal  turn  to  circulate  through  the  cochlear  fluids.  These  waves  are 
transmitted  from  the  vibrating  stapes  footplate  into  perilymphatic  fluid  to  displace  the  basilar 
membrane,  on  which  the  hair  cells  rest.    The  scalae  vestibuli  and  tympani  communicate  at  the 
cochlear apex. 

Vestibular System 

Anatomy & Physiology of the Vestibular Organs 

The utricle and  saccule  make up the portion that perceives  linear acceleration and position  sense. 
They are located just deep and posterior to the end of the basal turn of the cochlea. 


background image

 

5

th

 year 2012/2013 by dr. Ammar

 

Page 

8

 

 

The  semicircular  canals—lateral,  superior,  and  posterior—comprise  the  other  portion  of  the 
vestibular  system.  They  are  oriented  in  three  planes,  each  perpendicular  to the  other.  These  sense 
―rotational‖  head  motion,  or  angular  acceleration,  interacting  with  the  neck  and  eyes  to  maintain 
orientation during turning motions 

The  vestibular  nerve,  receiving  information  from  the  balance  organs,  has  a  superior  and  inferior 
division. These divisions converge with the auditory  nerve  from the cochlea to form cranial  nerve 
VIII. Cranial  nerve VIII  is  immediately adjacent to the  facial  nerve (cranial  nerve VII) as the two 
enter the brainstem via the IAC and its internal auditory meatus. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Bakr Zaki
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 93 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