Акустический рефлекс - Acoustic reflex

Среднее ухо
Blausen 0330 EarAnatomy MiddleEar.png
Идентификаторы
MeSHD012022
Анатомическая терминология

В акустический рефлекс (также известный как стременный рефлекс,[1] стременный рефлекс,[2] слуховой рефлекс,[3] мышца среднего уха рефлекс (MEM рефлекс, MEMR),[4] затухающий рефлекс,[5] кохлеостапедиальный рефлекс[6] или же интраауральный рефлекс[6]) является непроизвольным мышца сокращение, которое происходит в среднее ухо в ответ на громкий звук стимулы или когда человек начинает вокализировать.

При предъявлении сильного звукового раздражителя стремена и тензор барабанной перепонки мышцы косточки договор.[7] Стопедий укрепляет цепь слуховых косточек, натягивая стремени (стремени) среднего уха вдали от овального окна улитка и напрягающая барабанная мышца укрепляет цепь слуховых косточек, нагружая барабанная перепонка когда он тянет молоточек (молотком) в направлении среднего уха. Рефлекс уменьшает передачу колебательной энергии к улитка, где он преобразуется в электрические импульсы для обработки мозг.

Порог акустического рефлекса

Порог акустического рефлекса (ART) - это уровень звукового давления (SPL), от которого звуковой стимул с заданной частотой запускает акустический рефлекс. ART - это функция уровня и частоты звукового давления.

У людей с нормальным слухом порог акустического рефлекса (ART) составляет около 70–100 дБ SPL. Люди с кондуктивная потеря слуха (- т.е. плохая передача в среднее ухо ) может иметь больший порог акустического рефлекса или отсутствовать.[8]

Порог акустического рефлекса обычно на 10–20 дБ ниже порога дискомфорта. Однако порог дискомфорта не является значимым индикатором вредности звука: рабочие отрасли, как правило, имеют более высокий порог дискомфорта, но звук не менее опасен для их ушей.[9]

Порог акустического рефлекса можно снизить одновременным предъявлением второго тона (фасилитатора). Тон фасилитатора можно подавать на любое ухо. Этот эффект содействия имеет тенденцию быть больше, когда тон помощника имеет частоту ниже, чем частота элиситора (то есть звук, используемый для запуска акустического рефлекса).[10]

Характеристики и эффекты

  • У большинства животных акустический рефлекс - это сокращение обеих мышц среднего уха: стремени и тензора барабанной мышцы. Однако у людей акустический рефлекс включает только сокращение стремени, а не тензор барабанной перепонки.[11]
  • Сокращение стремени в нормальном ухе происходит с обеих сторон, независимо от того, какое ухо подверглось громкой звуковой стимуляции.[8]
  • Распространенность двусторонних акустических рефлексов у лиц 18–30 лет составляет 85,3% (82,9%, 87,4%) 95-го перцентиля, доверительный интервал N = 3280 и у всех лиц 74,6% (73,2%, 75,9%) N = 15 106.[12]
  • Акустический рефлекс в основном защищает от звуков низкой частоты.[13]
  • При срабатывании звуков на 20 дБ выше порога рефлекса стремительный рефлекс снижает интенсивность звука, передаваемого в улитку, примерно на 15 дБ.[14]
  • Акустический рефлекс также вызывается, когда человек поет.[15] У людей рефлекс стремени, вызванный вокализацией, снижает интенсивность звука, достигающую внутреннее ухо примерно на 20децибелы. Рефлекс срабатывает в ожидании начала вокализации.[15] В то время как вызванный вокализацией рефлекс стремени у людей приводит к снижению передачи во внутреннее ухо примерно на 20 дБ, у птиц есть более сильный рефлекс стремени, который вызывается непосредственно перед тем, как птица пишет твит.[16]

Роль защиты

Защита орган Корти Акустический рефлекс на чрезмерное раздражение (особенно нижних частот) был продемонстрирован как у человека, так и у животных. Но этот защитный эффект ограничен.[13]

Согласно статье Значение стременного рефлекса для понимания речи, задержка сокращения составляет всего около 10 мс, но максимальное напряжение не может быть достигнуто в течение 100 мс и более.[13]Согласно статье Le traumatisme acoustique, задержка сокращения составляет 150 мс с шумовым стимулом, который SPL находится на пороговом уровне (ATR) и 25–35 мс при высоких уровнях звукового давления. Действительно, амплитуда сжатия растет с увеличением уровня звукового давления.[17]

Из-за этой задержки акустический рефлекс не может защитить от внезапных сильных шумов.[17][13] Однако, когда несколько внезапных интенсивных звуков воспроизводятся с интервалом более 2–3 секунд, акустический рефлекс может сыграть роль в борьбе со слуховой усталостью.[17][18]

Более того, полное напряжение стремени не может поддерживаться в ответ на продолжающуюся стимуляцию. Действительно, через несколько секунд напряжение падает примерно до 50% от максимального значения.[13]

В критериях риска повреждения для воздействия импульсного шума акустический рефлекс является неотъемлемой частью Алгоритм оценки слуховой опасности для людей модель и модели Integrated Cochlear Energy. Эти две модели оценивают реакцию базилярной мембраны в ответ на входной стимул и суммируют вибрацию сегментов базилярной мембраны, чтобы предсказать потенциальный риск потери слуха. Акустический рефлекс может быть активирован до того, как импульс достигнет уха посредством предполагаемой условной реакции, или он может быть активирован после того, как стимул превысит определенный уровень (например, 134 дБ).

Недавние измерения акустического рефлекса с группой из 50 человек показали, что только 2 из них демонстрировали какую-либо предварительную активацию рефлекса при предупреждении (обратный отсчет) или произвольном контроле вызывающего стимула.[19]

Измерение

В большинстве случаев рефлекс стремени тимпанометрия. Сокращение стремени укрепляет среднее ухо, уменьшая, таким образом, доступ к среднему уху; это можно измерить благодаря тимпанометрии.[8]Акустический рефлекс стремени также можно зарегистрировать с помощью экстратимпанальной манометрии (ЭТМ).[14]

Стапедический рефлекс можно измерить с помощью лазерной доплеровской велосиметрии. Джонс и др.[19] сфокусировал лазер на световом рефлексе руки у бодрствующих людей. Амплитуда зондирующего тона 500 Гц использовалась для отслеживания колебаний барабанной перепонки. Испытуемым были представлены различные элиситоры: звуковой сигнал 1000 Гц в течение 0,5 с при уровне звукового давления 100 дБ, зарегистрированный шум от выстрелов калибра 0,22 с пиковым уровнем звукового давления 110 дБ. Амплитуда зондирующего тона 500 Гц снижалась в ответ на возбуждающие стимулы. Константы времени для скорости начала и восстановления были измерены и составили около 113 мс для тона и 60-69 мс для записей выстрелов.

Примеры возникновения и восстановления акустического рефлекса, измеренного с помощью лазерная доплеровская велосиметрия система.

Поскольку стременная мышца иннервируется лицевым нервом,[20] измерение рефлекса можно использовать для определения места повреждения нерва. Если травма находится дистальнее стремени, рефлекс остается в рабочем состоянии.

Измерение рефлекса также может быть использовано для предположения о ретрокохлеарном поражении (например, вестибулярной шванноме, акустической невриноме).[8]

Акустический рефлекс обычно возникает только при относительно высокой интенсивности; сокращение мышц среднего уха для получения более тихих звуков может указывать на дисфункцию уха (например, синдром тонического тензора барабанной перепонки -TTTS).

Путь, участвующий в акустическом рефлексе, сложен и может включать в себя цепь слуховых косточек (молоточек, наковальню и стремечко), улитку (орган слуха), слуховой нерв, ствол мозга, лицевой нерв, верхний оливарный комплекс и ядро ​​улитки. Следовательно, отсутствие акустического рефлекса само по себе не может быть решающим в определении источника проблемы.[20][19]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дэвис, Р. А. (01.01.2016), Фурман, Джозеф М .; Лемперт, Томас (ред.), «Глава 11 - Аудиометрия и другие проверки слуха», Справочник по клинической неврологии, Нейроотология, Elsevier, 137, стр. 157–176, получено 2020-01-05
  2. ^ «Аномалия акустического рефлекса (идентификатор концепции: C4022426) - MedGen - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2020-01-05.
  3. ^ "Определение слухового рефлекса | Dictionary.com". www.dictionary.com. Получено 2020-01-05.
  4. ^ Эггермонт, Джос Дж. (01.01.2017), Эггермонт, Джос Дж. (Ред.), «Глава 5 - Типы потери слуха», Потеря слуха, Academic Press, стр. 129–173, ISBN  978-0-12-805398-0, получено 2020-01-05
  5. ^ Медведь, Марк Ф .; Коннорс, Барри У .; Парадизо, Майкл А. (2007). Неврология. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 350. ISBN  978-0-7817-6003-4.
  6. ^ а б Стах, Брэд А. (22 февраля 2019 г.). Большой аудиологический словарь: иллюстрированный, третье издание. Множественное издательство. п. 225. ISBN  978-1-944883-90-4.
  7. ^ Фокс, Стюарт (2006). Физиология человека (девятое изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. стр.267–9. ISBN  978-0-07-285293-6.
  8. ^ а б c d «Импедансная аудиометрия». MedScape. 2018-09-12.
  9. ^ В. Нимейер (1971). «Связь между уровнем дискомфорта и порогом рефлекса мышц среднего уха». Международный журнал аудиологии. 10 (3): 172–176. Дои:10.3109/00206097109072555. PMID  5163659.
  10. ^ Кавасэ, Тецуаки; Такасака, Томонори; Хидака, Хироши (июнь 1997 г.). «В акустическом рефлексе человека наблюдается суммирование частот». Слуховые исследования. 108 (1–2): 37–45. Дои:10.1016 / s0378-5955 (97) 00039-7. PMID  9213120. S2CID  20541412.
  11. ^ «Заметки об акустическом рефлексе среднего уха». Американская академия аудиологии. 2014-05-12.
  12. ^ Flamme, Грегори А .; Deiters, Kristy K .; Таско, Стивен М .; Арун, Уильям А. (2017). «Акустические рефлексы распространены, но не распространены: данные национального обследования здоровья и питания, 1999-2012 гг.». Int J Audiol. 56 (sup1): S52 – S62. Дои:10.1080/14992027.2016.1257164. PMID  27869511. S2CID  26258703.
  13. ^ а б c d е Г. Лиден; Дж. Э. Хокинс; Б. Нордлунд (1964). «Значение рефлекса Stapedius для понимания речи». Acta Oto-Laryngologica. 57: 275–279. Дои:10.3109/00016486409134576. PMID  14146685.
  14. ^ а б Браск, Торбен (1978). «Эффект защиты от шума стременного рефлекса». Acta Oto-Laryngologica. 86: 116–117. Дои:10.3109/00016487809123490. PMID  287319.
  15. ^ а б Мёллер, Оге (2000). Слух: это физиология и патофизиология (иллюстрированный ред.). Академическая пресса. С. 181–90. ISBN  978-0125042550.
  16. ^ Borg, E; Counter, S. A. (1989). «Мышцы среднего уха». Scientific American. 261 (2): 74–78. Дои:10.1038 / scientificamerican0889-74. PMID  2667133.
  17. ^ а б c Танцовщица, Арман (1991). "Le traumatisme acoustique" (PDF). Médecine / Науки (На французском). 7 (4): 357–367. Дои:10.4267/10608/4361.
  18. ^ "Доктор Стелла Фулман". Четверг, 23 апреля 2020 г.
  19. ^ а б c Джонс, Хит Г.; Натаниэль Т. Грин; Уильям А. Арун (2018). «Мышцы среднего уха человека сокращаются в ожидании акустических импульсов: значение для оценки риска слуха». Слуховые исследования. 378: 53–62. Дои:10.1016 / j.heares.2018.11.006. PMID  30538053. S2CID  54445405.
  20. ^ а б Пробст, Рудольф; Герхард Греверс; Генрих Иро (2006). Основы оториноларингологии: пошаговое руководство (вторая, иллюстрированная, переработанная ред.). Тиме. стр.185 –6. ISBN  978-1588903372.