background image

Ear 

Prof. Dr. Malak A. Al-yawer  


background image

Learning objectives  

 At the end of this lecture, the medical student will be able 

to  

 List the embryonic origin of the different parts of the ear  
 Describe how the otic placode gives rise to coclea, saccule, 

utricle, endolymphatic duct & semicircular ducts  

 Describe the embryonic origin of the different components 

of the middle ear  

 Describe the embryonic origin of the different components 

of the external ear 

 List the embryonic origin of the ear drum   
 State some clinical correlates  

 


background image

background image

Internal Ear  

Otic placodes 

• The first indication of the developing ear can be 

found in embryos of approximately 22 days as a 
thickening of the surface ectoderm on each side of 
the rhombencephalon
 (otic placodes) 


background image

 otic vesicles 

• Each otic placode soon invaginates into the under-lying 

mesenchyme and  forms an otic pit

•  The edges of the otic pit soon come together and fuse to 

form an otic vesicle.  

• The otic vesicle then loses its connection with the surface 

ectoderm  


background image

During later development, each vesicle 

divides into 

1.

a ventral component (saccular portion) that gives rise to the 
saccule and cochlear duct 

2.

a dorsal component (utricular portion with the 
endolymphatic duct)
 that forms the utricle, semicircular 
canals ,and endolymphatic duct . 

Together, these epithelial structures form the membranous 
labyrinth . 


background image

Saccule   

 (Cochlear duct) 

• In the  6

th

 week of development, the saccule forms a tubular 

outpocketing (the cochlear duct) at its lower pole .  

• This outgrowth, penetrates the surrounding mesenchyme in 

a spiral fashion until the end of the 8

th

 week, when it has 

completed 2.5 turns . 

• Its connection with the remaining portion of the saccule is 

then confined to a narrow pathway, the ductus reuniens. 


background image

Scala tympani and Scala vestibuli  

• Mesenchyme surrounding the cochlear duct soon 

differentiates into cartilage

• In the 10th week, this cartilaginous shell undergoes 

vacuolization, and two perilymphatic spaces, the scala 
vestibuli
 and scala tympani are formed. 
 


background image

Vestibular membrane and Basilar 

membrane  

• The cochlear duct is 

then separated from 
the scala vestibuli by 
the vestibular 
membrane 
and from 
the scala tympani by 
the basilar membrane.  


background image

Spiral ligament and Modiolus 

• The lateral wall of the 

cochlear duct remains 
attached to the surrounding 
cartilage by the spiral 
ligament
 ,whereas its 
median angle is connected 
to and partly supported by a 
long cartilaginous process, 
the modiolus ,the future 
axis of the bony cochlea. 
 


background image

The inner ridge and the outer ridge  

• Initially, epithelial cells 

of the cochlear duct are 
alike. 

• With further 

development, they form 
two ridges: 

 the inner ridge( the 

future spiral limbus) 

 the outer ridge. 


background image

Organ of Corti 

• The outer ridge forms one row 

of inner and three or four rows 
of outer hair cells ,the sensory 
cells of the auditory system. 

•  They are covered by the 

tectorial membrane ,a fibrillar 
gelatinous substance attached 
to the spiral limbus that rests 
with its tip on the hair cells 

• The sensory cells and tectorial 

membrane together constitute 
the organ of Corti . 


background image

• Impulses received by this 

organ are transmitted to 
the spiral ganglion and 
then to the nervous 
system by the auditory 
fibers of cranial nerve VIII 


background image

Utricle and Semicircular Canals 

 

• During the 6

th

 week of development ,semicircular canals appear as 

flattened outpocketings of the utricular part of the otic vesicle. 

•  Central portions of the walls of these outpocketings eventually 

appose each other and disappear, giving rise to three semicircular 
canals 


background image

Semicircular Canals 

• Whereas one end of each canal dilates to form the crus 

ampullare ,the other, the crus nonampullare ,does not widen 

• Since two of the latter type fuse, however, only five crura 

enter the utricle, three with an ampulla and two without. 
 


background image

Crista ampullaris & Maculae acusticae  

• Cells in the ampullae form a crest, the crista 

ampullaris ,containing sensory cells for maintenance 
of equilibrium.  

• Similar sensory areas, the maculae acusticae ,

develop in the walls of the utricle and saccule.  

• Impulses generated in sensory cells of the cristae and 

maculae as a result of a change in position of the 
body are carried to the brain by vestibular fibers of 
cranial nerve VIII. 


background image

 

Statoacoustic ganglion 

 

• During formation of the otic 

vesicle, a small group of cells 

breaks away from its wall and 

forms the statoacoustic ganglion 

• Other cells of this ganglion are 

derived from the neural crest.  

• The ganglion subsequently splits 

into cochlear and vestibular 

portions, which supply sensory 

cells of the organ of Corti and 

those of the saccule, utricle, and 

semicircular canals, respectively

 . 


background image

Middle Ear /The tympanic cavity 

• originates in the endoderm,  
• is derived from the first pharyngeal pouch 
• This pouch expands in a lateral direction and comes in contact 

with the floor of the first pharyngeal cleft.  

• The distal part of the pouch, the tubotympanic recess ,

widens and gives rise to the primitive tympanic cavity, and 

•  the proximal part remains narrow and forms the auditory 

tube  

( eustachian tube, through which the tympanic cavity 

communicates with the nasopharynx. 


background image

Ossicles 

• The malleus and incus are derived from cartilage of the first 

pharyngeal arch, and the stapes is derived from that of the 
second arch  

• Although the ossicles appear during the first half of fetal life

they remain embedded in mesenchyme until the 8

th

 month 

when the surrounding tissue dissolves. 


background image

• The endodermal epithelial lining 

of the primitive tympanic cavity 

then extends along the wall of 

the newly developing space.  

• The tympanic cavity is now at 

least twice as large as before. 

•  When the ossicles are entirely 

free of surrounding mesenchyme, 

the endodermal epithelium 

connects them in a mesentery-

like fashion to the wall of the 

cavity . 

• The supporting ligaments of the 

ossicles develop later within 

these mesenteries . 


background image

• Since the malleus is derived from the 1

st

 

pharyngeal arch, its muscle, the tensor 
tympani
 ,is innervated by the mandibular 
branch of the trigeminal nerve 

• The stapedius muscle ,which is attached to 

the stapes, is innervated by the facial nerve ,
the nerve to the 2

nd

 pharyngeal arch


background image

Mastoid antrum 

• During the late fetal period, 

expansion of the tympanic 
cavity gives rise to the 
mastoid antrum, located in 
the petromastoid part of the 
temporal bone.  

• The mastoid antrum is 

almost adult size at birth; 
however, no mastoid cells are 
present in newborn infants.  

• By 2 years of age, the 

mastoid cells are well 
developed and produce 
conical projections of the 
temporal bones, the mastoid 
processes
.  

• The middle ear continues to 

grow through puberty.  
 


background image

The external auditory meatus 

• develops from the dorsal portion of 

the 1

st

 pharyngeal cleft  

• At the beginning of the 3

rd

 month

epithelial cells at the bottom of the 

meatus proliferate, forming a solid 

epithelial plate, the meatal plug 

• In the 7

th

 month, this plug dissolves 

and the epithelial lining of the floor 

of the meatus participates in 

formation of the definitive eardrum.  

• Occasionally, the meatal plug 

persists until birth, resulting in 

congenital deafness. 

• The external acoustic meatus, 

relatively short at birth, attains its 

adult length in approximately the 9

th

 

year.  


background image

Eardrum or Tympanic Membrane 

 

The eardrum is made up of 

1. ectodermal epithelial lining at 

the bottom of the auditory 

meatus , 

2. endodermal epithelial lining 

of the tympanic cavity, and  

3. an intermediate layer of 

connective tissue that forms 

the fibrous stratum. 

 The major part of the 

eardrum is firmly attached to 

the handle of the malleus and 

the remaining portion forms 

the separation between the 

external auditory meatus and 

the tympanic cavity. 


background image

Auricle 

• develops from six 

mesenchymal 
proliferations
 at the 
dorsal ends of the first 
and second pharyngeal 
arches ,surrounding the 
1

st

 pharyngeal cleft. 

 


background image

Auricle 

 Note that  
 hillocks 1, 2, and 3 are part 

of the mandibular portion of 
the 1

st

 pharyngeal arch  

 the ear lies horizontally at 

the side of the neck. At this 
stage, the mandible is small.  


background image

Auricular hillocks 

• These swellings (auricular 

hillocks) ,three on each 
side of the external 
meatus, later fuse and 
form the definitive 
auricle. 


background image

• As fusion of the auricular 

hillocks is complicated, 
developmental 
abnormalities of the auricle 
are common.  

• Initially, the external ears 

are in the lower neck region 
but with development of 
the mandible
, they ascend 
to the side of the head at 
the level of the eyes. 

 
 


background image

The parts of the auricle derived from 

the first pharyngeal arch are supplied 

by its nerve, the mandibular branch 

of the trigeminal nerve ; 

the parts derived from the second 

arch are supplied by cutaneous 

branches of the cervical plexus, 

especially the lesser occipital and 

greater auricular nerves 

The facial nerve of the second 

pharyngeal arch has few cutaneous 

branches; some of its fibers 

contribute to the sensory innervation 

of the skin in the mastoid region and 

probably in small areas on both 

aspects of the auricle . 


background image

Congenital deafness 

 may be caused by 
1.  abnormal development of the 

membranous and bony 

labyrinths or  

2. by malformations of the 

auditory ossicles and eardrum.  

3. In the most extreme cases, the 

tympanic cavity and external 

meatus are absent. 

• Most forms of congenital 

deafness are caused by 

1. genetic factors, but  
2. environmental factors may 

also interfere with normal 

development of the internal 

and middle ear.  

• Rubella virus, affecting the 

embryo in the seventh or 

eighth week, may cause 

severe damage to the organ of 

Corti.  

 


background image

External ear defects  

• are common; they include minor 

and severe abnormalities  

• They are significant  
1. from the standpoint of the 

psychological and emotional 

trauma they may cause and  

2. for the fact they are often 

associated with other 

malformations. 

• Thus, they serve as clues to 

examine infants carefully for other 

abnormalities .All of the frequently 

occurring chromosomal syndromes 

and most of the less common ones 

have ear anomalies as one of their 

characteristics. 


background image

Preauricular appendages and pits 

• are skin tags and shallow 

depressions, respectively, 
anterior to the ear.  

• Pits may indicate abnormal 

development of the auricular 
hillocks, whereas appendages 
may be due to accessory 
hillocks. Like other external 
ear defects, both are 
associated with other 
malformations. 
 


background image

background image

Summary  

• The internal ear originates from the otic vesicle, which in 

the fourth week of development detaches from surface 

ectoderm.  

• This vesicle divides into a ventral component, which gives 

rise to the saccule and cochlear duct and a dorsal 

component, which gives rise to the utricle, semicircular 

canals, and endolymphatic duct 

• The middle ear(tympanic cavity and auditory tube) is 

derived from the first pharyngeal pouch. 

• The ossicles are derived from the first (malleus and incus) 

and second (stapes) pharyngeal arches 

• The external auditory meatus develops from the first 

pharyngeal cleft  

• The auricle develops from six mesenchymal hillocks  along 

the first and second pharyngeal arches.   




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 10 أعضاء و 176 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