UHO- ORGAN SLUHA I RAVNOTEŽE

SLUŠNI I VESTIBULARNI SUSTAV

Doc. dr. sc. Renata PecotićKatedra za neuroznanost

Uho (Organum vestibulocochleare)

� Sastoji se od 3 odsječka: � 1) vanjsko uho (auris externa): uška i vanjski zvukovod

(meatus acusticus externus)� Membrana tympani

� 2) srednje uho (auris media): cavum tympani, cellulaemastoideae i tuba auditiva (Eustahijeva), malleus, incus, stapes, musculus stapedius, musculus tensor tympani

� Fenestra ovalis (vestibuli), fenestra rotunda (cochleae)� 3) unutarnje uho (auris interna): organum vestibulare,

organum spirale Corty; koštani i membranski labirint

� Membranski dio organa ravnoteže:

� 3 polukružna kanalića (ductus semicirculares)

� Sacculus

� Utriculus

� Membranski dio slušnog organa:

� Ductus cohlearis u pužnici

� Prvi neuron slušnog puta:

• bipolarne stanice spiralnog ganglija pužnice (u unutarnjemuhu)

� Prvi neuron vestibularnog puta:

• bipolarne stanice vestibularnog ganglija (u dnu unutarnjegzvukovoda (fundus meatus acustici interni) – izvanunutarnjeg uha)

� Unutarnji zvukovod sadrži:

� Nervus vestibulocochlearis

� Nervus facialis

� Nervus intermedius

� Vasa labyrinthica

� Komunikacija perilimfe i cerebrospinalne tekućine!!

timpanostomija

Nervus vestibulocohlearis

� a) nervus cohlearis (30 000 – 40 000 aksona)

� b) nervus vestibularis ( 8 000 – 10 000 aksona): n.

utriculoampullaris (n. vestib. superior): ramus utricularis, ramus ampullaris anterior, ramus ampullaris lateralis

n. sacculoampullaris (n. vestib. inferior): ramus saccularis, ramus ampullae posterioris

Bubnjište

� Nalazi se između bubnjića i unutarnjeg uha

� Dimenzije: 15 x 15 x 2-6 mm

Bubnjić� Tanka okrugla membrana� Ukupna površina je oko 85 mm2

� Fiziološki aktivna površina je oko 55 mm2

� Pars flacida – mlohavi dio koji se može ispupčiti prema van ili unutra

� Pars tensa – ima podebljan rub (limbus membranae tympani)� Granicu označava prominenta mallearis koju uzrokuje

processus lateralis mallei, te striae membranae tympani anterior et posterior

� Nagnut je prema van i naprijed pod kutem 45 - 50°

� Gornja i stražnja stijenka vanjskog zvukovoda prelaze u bubnjic pod kutem od oko 140°

� Prednja i donja stijenka prelaze pod kutem od oko 30°

Eustahijeva slušna tuba

� Povezuje bubnjište (ostium tympanicum tubae auditivae) s nosnim dijelom ždrijela (ostium pharyngicum tubae

auditivae)

� Služi za: 1) izjednačavanje tlaka

2) istjecanje sekreta iz unutr. uha uždrijelo

Slušne koščice

� Malleus, incus, stapes

� Sindesmoza ovalnogproz. i stremena (stapes)

� Musculus tensor tympani i m. stapedius

� Povr.bubnj.=55mm2

� Povr.oval.proz.=3mm2

� Pojačanje=18x

� Sustav polugesluš.košč.=1,3x

� Ukupnopojačanje=22x

Cortijev organ

� Smješten je u pužnici (cochlea)

� Pužnica ima tri zavojita stubišta:

1) Scala vestibuli (ispunjena perilimfom)

2) Scala media = ductus cochlearis, sadrži Cortijev slušniorgan (ispunjena endolimfom)

3) Scala tympani (ispunjena perilimfom)

Helicotrema – mali otvor na vrhu pužnice kroz koji valpokrenute perilimfe prelazi iz scala vestibuli u scala

tympani i ide prema okruglom prozorčiću

Potporne stanice Cortijevog organa

1) unutarnje granične stanice2) unutarnje prstaste stanice3) unutarnje stupićaste stanice (5600 stanica s bazom na zona arcuata

bazilarne membrane)4) vanjske stupićaste stanice (oko 3800 stanica s bazom na granici

zone arcuate i zone pectinate)5) vanjske falangealne stanice (Deitersove st.)6) vanjske granične stanice7) Hensenove potporne stanice8) Klaudijeve potporne stanice9) Bottcherove stanice

Osjetne stanice Cortijevog organa

� 1) unutarnje stanice s dlačicama

� 2) vanjske stanice s dlačicama

� Zonulae occludentes – spojevi vršnih dijelova stanica, tvoremembranu reticularis

� Membrana reticularis – kroz nju u endolimfu strše dlačiceosjetnih stanica

� Tijekom pomicanja bazilarne membrane dolazi do deformacije jedino dlačica osjetnih stanica

Osjetne stanice Cortijevog organa

UNUTARNJE� Vrčaste (kao tip I. vestib)� Ima ih oko 3 500� U jednom su nizu� 50 – 60 stereocilija u 2-3 ravna reda� Blago dodiruju pokrovnu membranu� Na njima završava oko 95%

aferentnih aksona slušnog živca(periferni nastavci bipolarnih neuronaspiralnog ganglija) koji se ne granaju

� Aferentni aksoni završavaju izravno, a eferentni prave aksoaksonskesinase sa aferentnim (presinaptinhibicija)

VANJSKE� Stupićaste, vitke (kao tip II.)� Ima ih oko 12 000-19 000� U 3 do 5 nizova� 60-120 stereocilija u 3-7 redova

oblika V ili W s konkavitetom premamodiolu

� Povijanje prema lat.+++� Povijanje prema med.---� U izravnom i tijesnom dodiru s

pokrovnom membranom� Na njima završava oko 5% aferentnih

aksona slušnog živca koji se obilnogranaju

� Svaki akson podraži oko 10 stanica� Aferentni i eferentni aksoni izravno

završavaju na bazi stanica

Organ ravnoteže

� Koštani dio: canales semicirculares ossei + vestibulum

� Stražnji kanalić – 22 mm, puni krug� Prednji – 18-20mm, 2/3 kruga� Lateralni – 14-15 mm, ½ kruga� Vestibulum – jajasto predvorje između bubnjišta i

unutarnjeg zvukovoda� Na medijalnoj stijenci ulaze periferni nastavci bipolarnih

stanica vestibularnog ganglija� Na lateralnoj stijeci nalaze se fenestra ovalis i fenestra

rotunda

� Membranski dio: ductus semicirculares, sacculus, utriculus

� Sastoji se od tri sloja: membrana propria, membranabasilaris, te jednoslojni epitel

� Prirastao je uz koštani na pet mjesta: 3 cristae ampullares,

macula sacculi, macula utriculi

Crista ampullaris

Macula utriculi

� Položena je vodoravno – odgovara na vodoravno ubrzanje

Macula sacculi

� Položena okomito – odgovara na okomito ubrzanje

Osjetne stanice

� Stanice s dlačicama� Stanice I.tipa – vrčaste, aferentna vlakna završavaju

izravno, a eferentna dolaze iz nucleus vestibularis lateralis i čine aksoaksonske sinapse s aferentnim vlaknima

� Stanice II.tipa – stupićaste, aferentni I eferentni aksonizavršavaju izravno na bazalnom dijelu stanica

Zvuk

� Tlačni val, nastaje uslijed titranja nekog tijela, širi se zrakom (glas, ton)

� Frekvencija se mjeri Hz: ljudsko uho čuje od 20 do 20 000Hz, najosjetljiviji je na 1000 – 4000 Hz

� Frekvencija određuje visinu zvuka� Amplituda određuje glasnoću, mjeri se dB: 100 dB može

oštetiti slušne stanice� Prozodija = melodičnost govora

� Titraji stremena u ovalnom prozorčiću prenose se na sva tri odjeljka pužnice

� Razlika tlaka između scala vestibuli i scala tympani

pretvara se u oscilacije membrane basilaris

� Zvuk se može izravno voditi kroz kost – titranjemsljepoočne kosti; uloga u dijagnostici

� Tijekom titranja bazilarne membrane stereocilije se pomičui izazivaju sinusoidne promjene membranskog potencijalaosjetne stanice.

� Za vrijeme depolarizacije otpušta se ekscitacijskineurotransmiter u sinapsu s primarnim aferentnim vlaknomte nastaje akcijski potencijal.

Bazilarna membrana

� Za niske frekvencije najosjetljivija uz helikotremu

� Za više frekvencija osjetljivija bliže bazi pužnice (ovalniprozorčić)

� Osjetne stanice Cortijevog oragana imaju različitaelektromehanička svojstva – uvjet za osjetljivost na točnoodređenu frekvenciju zvuka

Ispitivanje sluha

� Akumetrija – uspoređuje se sluh ispitivane osobe sa sluhomosobe koja uredno čuje tako da se glazbena ugađalicazatitra i naizmjence stavlja ispred uha ispitanika i ispitivača

� Ukoliko ispitivana osoba čuje zvuk kraće nego osobaurednog sluha - nagluhost

� Može se utvrditi nagluhost i vrsta nagluhosti (provodna iliperceptivna), ali ne i jačina nagluhosti!

Glazbene ugađalice

Pokus po Weberu

Pokus po Rinneu

1. Zatitrati ugađalicu2. Primaknuti uhu ispitanika3. Kad više ne čuje prislonimo držak na mastoidni nastavak sljepoočne kosti4. Ukoliko ispitanik sada opet čuje (koštana vodljivost bolja od zračne)

postoji– PROVODNA NAGLUHOST

Pokus po Schwabachu

� Dokazuje perceptivnu nagluhost

� Uspoređuje se koštana vodljivost ispitanika s ispitivačem

� Ugađalica se naizmjence stavlja na mastoidni nastavakispitanika i ispitivača

� Ukoliko ispitanik čuje kraće postoji PERCEPTIVNO OŠTEĆENJE

Tonska audiometrija

� Za određivanje točnog praga sluha u cijeloj frekvenciji

Audiogram� Noramalni sluhpočinje oko 0-25dB.

� Blagi gubitaksluha 30-40dB

� Umjerenugubitak sluha45-65 dB

� Jaki gubitaksluha 70-85 dB

� Izrazito jakigubitak sluhaiznad 90dB

Strukture središnjeg slušnog sustava� Rombencefalon: nuclei cochlearis, nucleus olivaris superior

lateralis et medialis, nucleus corporis trapezoidei, nuclei lemnisci lateralis, colliculi inferiores

� Diencefalon: corpus geniculatum mediale (CGM)

� Moždana kora: primarno (Brodmanovo polje 41 i 42), sekundarno slušno polje (Wernickeovo tj. Brodmanovo polje22)

� Uzlazni snopovi aksona: corpus trapezoideum, striaeacusticae dorsales, lemniscus lateralis, radiatio acustica

� Silazni snopovi aksona: tractus olivocochlearis, projekcija izkorteksa u donje kolikule, iz donj.kolikula u kohlearne jezgrete iz sklopa gornje olive u kohlearne jezgre

� Komisurni snopovi: commissura nuclei lemnisci lateralis, commissura colliculi inferioris, corpus callosum

Slušni put

Prvi neuron slušnog puta

� bipolarne stanice spiralnog ganglija pužnice (u unutarnjemuhu)

Drugi neuron slušnog puta

� U nucleus cochlearis dorsalis – homogena jezgra

� U nucleus cochlearis ventralis

� Aksoni kohlearnih jezgara oblikuju

a) Corpus trapezoideum – (ventralna kohlearna j.), križastranu i oblikuje lemniscus lateralis

b) Striae acusticae dorsales – (dorzalna kohlearna j.)

Treći neuron slušnog puta

� Nalazi se u nucleus olivaris superior i u colliculi inferiores

� Colliculi inferiores sadrže i treći i četvrti neuron slušnogputa

� Njihovi aksoni od donjih kolikula odlaze u corpus

geniculatum mediale –CGM u metatalamusu

� U CGM smješteno je tijelo četvrtog (ili petog) neurona slušnog puta

� dio tih aksona oblikuje radiatio acustica koji prolazi kroz stražnji kraj kapsule interne i završava u primarnoj slušnoj moždanoj kori

Lokalizacija izvora zvuka

� Uspoređujući razlike vremena i inteziteta pristizanja zvukova u lijevo i desno uho

� Kratkotrajni podražaj s jedne strane prvo pristiže u jedno uho, a zatim u drugo

� Duljina odgode ovisi i udaljenosti između dva uha

� Kada je izvor zvuka smješten u središnjoj crti zvuk istodobno dospijeva u oba uha – nema odgode

� Na temelju “interauralnih vremenskih razlika” može se odeditiizvor zvuka ukoliko je f < 1400 Hz

� Glavnu ulogu u lokaliziranju izvora zvuka za niske frekvencije (<8 Hz) ima nucleus olivaris superior medialis

� sadrži vretenaste bipolarne neurone vodoravno položene� sa svake strane neurona polazi po jedan čuperak dendrita� na lateralnom čuperku završavaju aksoni iz ipsilateralne

nucleus cochlearis ventralis

� na medijalnom čuperku završavaju aksoni iz kontralateralne nucleus cochlearis ventralis

� ovi su neuroni binauralni

� Jednostrane ozljede slušne moždane kore ometaju sposobnost lokaliziranja izvora zvuka

Silazne slušne projekcije

� Nadziru aktivnost Cortijevog organa� Iz korteksa polaze kortikotektalna vlakna do donjih

kolikula, zatim od donjih kolikula ide bilteralna projekcija do dorzalne kohlearne jezgre

� Najvažniji je EFERENTNI OLIVOKOHLEARNI PUT:� jedan snop aksona polazi od krupnih periolivarnih

neurona iz ventromedijalnog dijela sklopa gornje olivezavršava na vanjskim osjetnim stanicama Cortijevogorgana

� drugi snop polazi od manjih lateralnijih periolivarnihneurona i završavaju na primarnim aferentnim aksonimaispod unutarnjih osjetnih stanica Cortijevog organa(presinaptička inhibicija)

Ove projekcije prigušuju prijenos informacija iz uha u mozak (glas u žamoru)

Vrste i stupnjevi oštećenja sluha

� Oštećenje može biti PERIFERNO (vanjsko, srednje i unutarnje uho, prvi neuron slušnog puta do kohlearnihjezgara), CENTRALNO (od kohlearnih jezgara do korteksa) ili MJEŠOVITO

� PERIFERNI sustav se dijeli na

� PROVODNI MEHANIČKI DIO (vanjsko i srednje uho)

� PERCEPTIVNI (ZAMJEDBENI) DIO (unutarnje uho i n. cochlearis)

� RECEPTORNI DIO (Cortijev organ)

� NEURALNI DIO (aksoni n. cochlearis)

� Provodna oštećenja najčešće su uzrokovana upalama i ozljedama vanjskog i srednjeg uha, otosklerozom, prirođenim malformacijama, začepljenjem cerumenom

� Perceptivna oštećenja mogu biti uzrokovana nasljedimbolestima pužnice, infekcijama, upalama, otrovanjem i degeneracijom osjetnih stanica (antibiotik streptomicin), te tumorima (neurinoma acusticum)

� Perceptivna oštećenja često prati “zvonjava” u uhu (tinnitus)

� Kod receptorskog oštećenja česta je slušna preosjetljivost (rekritman) – prag čujnosti je podignut, a prag neugode spušten

� Prag čujnosti iznad 26dB –nagluhost� Prag čujnosti iznad 93dB - gluhoća

Vestibularni sustav� Sastoji se od 3 para ductus semicirculares, sacculus i utruculus

� dvije temeljne funkcije:� statička (otolitni organi) – položaj glave u prostoru u odnosu na silu

težu

� dinamička (polukružni kanalići, ali i otolitni organi) – bilježe kutno odnosno pravocrtno ubrzanje

Osjetne stanice zapravo su mehanoreceptori koji se depolariziraju i hiperpolariziraju ovisno o usmjerenosti pokreta ili nagiba glave

Ne zamjećuju konstantnu brzinu, samo promjenu brzine

� Prvi neuron vestibularnog puta - bipolarni neuroni vestibularnog ganglija, ganglion vestibulare Scarpae u dnu unutarnjeg zvukovoda

� završava u vestibularnim jezgrama gdje se nalazi drugi neuron vestibularnog puta

� dio vlakana vestibularnog živca izravno završava u flokulonodularnom režnju malog mozga, u gigantocelularnoj jezgri retikularne formacije i na neuronima uz jezgru n. facialisa.

Tri glavne zadaće vestibularnog sustava

� održavanje ravnoteže i stava tijela� usklađivanje pokreta glave s pokretima trupa� usklađivanje pokreta glave s pokretima očiju

� Ozljede vestibularnog sustava uzrokuju:� vrtoglavicu (vertigo)� mučninu (nausea) � povraćanje (vomitus) � poremećaje pokreta očiju (nistagmus)� poremećaje stava tijela i načina hoda

Osjetne stanice vestibularnih organa

� Imaju jednu kinociliju i 40-70 stereocilija� Njihov raspored određuje os polarnosti osjetne stanice� Ekscitacijski neurotransmiter se izlučuje tonički (u

mirovanju)� Povijanje dlačica u sjeru kinocilije: depolarizacija, pov.br.

akcijskih potencijala� Povijanje suprotno od kinocilije:hiperpolarizacija, smanjen

br.akcijskih pot.� Primarni aferentni aksoni i u mirovanju odašilju oko 100

akcijskih potencijala u sekundi� Primarni aferentni aksoni polukružnih kanalića ekscitirani

su okretanjem glave u jednom, a inhibirani okretanjemglave u drugom smjeru!

� Primarni aferentni aksoni i u mirovanju odašilju oko 100 akcijskih potencijala u sekundi

� Primarni aferentni aksoni polukružnih kanalića ekscitiranisu okretanjem glave u jenom, a inhibirani okretanjem glaveu drugom smjeru!

Polukružni kanalići

� 3 para kanalića

� Svaki par bilježi kutno ubrzanje u jednoj ravnini

� Primjer:

� glava se okreće ulijevo

� Endolimfa zaostaje

� U lijevom kanaliću endolimfa povija stereocilije u smjeru polarnosti – depolarizacija – ekscitacija

� U desnom kanaliću endolimfa povija stereocilijesuprotno od smjera polarnosti – hiperpolarizacija -inhibicija

Utriculus

� Kinocilije osjetnih stanica usmjerene su u različitimsmjerovima

� Utrikul bilježi kretanja u različitim usmjerenjima

Vestibularne jezgre

� U dnu 4. moždane komore, u meduli oblongati, u ponsu

� Nucleus vestibularis medialis

� Nucleus vestibularis lateralis

� Nucleus vestibularis superior

� Nucleus vestibularis inferior

� Imaju vrlo složene veze i funkcije

VRTOGLAVICA ILI VERTIGO- što s tim?A)

B)

Primjer kliničkih slučajeva:

A. 22 Year-old white male is recovering from URI. He awakens with severe dizziness, nausea and imbalance. He can not walk and crawls to the bathroom and falls when he stands up. He is taker, to ED. Exam shows broad-based ataxic gait and horizontal and rotatory nystagmus.

B. 60 year-old white female develops sudden episode of vertigo and ringing in her ears. She also notes decreased hearing in both ears. This persists for 2 days and resolves.

C. 38 year-old white female actress reports multiple episodes of giddiness and light-headedness. She also describes perioral and acral paresthesias. These last 2 minutes and resolve. Neuro exam is normal. Both parents have MS . Patient has MRI which shows two high signal subcortical T-2 lesions.

D. 25 year-old professional basketball player has sudden episodes of dizziness, light-headedness, visual blurring and legs feel weak and rubbery. These persist for 30 seconds and resolve. On one occasion, he passes out and during the episode becomes rigid and has myoclonic jerks, and rapidly regains consciousness and alertness.

MOTORIČKI SUSTAV