人耳的構造與功能 06-17-2015
為科博館07-01-2015開始的《生物律動特展-住在身體裡的音樂家》而寫
圖1. 耳朵的解剖圖。
人耳功能上考量可如圖1般分為兩部份：
1. 外耳與中耳屬於聲音傳導部份
2. 內耳屬於聲音感覺部份
一、外耳的構造及功能：
1.
耳殼→收集聲波。
2.
外聽道→往中耳傳導聲波。
3.
外聽道的皮脂腺分泌油脂濕潤外耳道→油脂與耳毛共同防止異物進入耳內。
4.
外聽道的耳垢腺(=特化的汗腺)分泌黏液吸附異物→形成耳垢。
圖2. 外聽道之功能之一─吸附異物，形成耳垢。
二、中耳的構造及功能：
A.
中耳的構造：
1. 鼓膜(Eardrum＝Tympanic membrane) ，聽聽看展品是以喇叭的黑色鼓膜表示。
2. 鎚骨＝Malleus(拉丁文)＝the hammer(英文)，聽聽看展品是以黃色鴨子表示。
3. 砧骨＝Incus(拉丁文)＝the anvil(英文) ，聽聽看展品是以紅色吉他表示。
4. 鐙骨＝Stapes(拉丁文)＝the stirrup(英文) ，聽聽看展品是以紅色茶壺表示。
(鐙骨為人體內最小的一塊骨頭，大小如一顆米粒般。)
5. 卵圓窗(Oval window) ，聽聽看展品是以綠色振動膜表示。
6. 哺乳類中耳由外往內具有鎚骨→砧骨→鐙骨三塊聽小骨，結構類似槓桿般，司聲波放大作用，人類的三塊聽小骨約可放大聲波23倍。
圖3. 生命科學廳進口的模型─哺乳動物的中耳及內耳(Photo by Michael)。
B.
中耳的功能：
1.
放大聲波。
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為何中耳需要放大聲波？
Ans:因為外耳與中耳傳導聲波的介質是空氣，而內耳傳導聲波的介質是液體(=內淋巴液)。如果聲波由空氣傳到液體時，聲波經過不同的介質而如果沒被放大的話，其實我們是很難聽到聲音的。
臨床上所謂的傳導性耳聾，其中有一類，就是由於三塊聽小骨鈣化，無法再司聲波放大作用而導致。
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2.
耳咽管─平衡中耳以及外耳的壓力。
圖4. 耳咽管(=歐氏管)之功能─平衡鼓膜內外氣壓。
3.
減音反射(Attenuation reflex)=鐙骨肌反射(Stapedius reflex)
太大的聲音時，經由中耳內鼓膜張肌以及鐙骨肌的適當收縮，減低中耳三塊聽小骨放大聲波的程度，以保護內耳耳蝸中之聽毛細胞免於受到傷害的反射。
三、內耳的構造及功能：
聲波由外聽道傳入中耳，經鼓膜然後鎚、砧、鐙三塊聽小骨放大聲波後，再傳達內耳，內耳之內淋巴液產生振動，振動波導致內耳的聽覺纖毛細胞上方的纖毛產生移動(聽聽看展品以金屬刺表示纖毛)，此移動可將聲波強弱(音量)、頻率(音調高低)等訊號轉換成電位，經聽覺傳導路徑傳到大腦分析(主要是由位於大腦的顳葉負責分析)，於是我們就聽到各種聲音。
位於內耳聽覺纖毛細胞上方的V字型纖毛，請參考圖5。
圖5. 位於內耳耳蝸(cochlea)內的聽覺纖毛細胞上方的纖毛，聽聽看展品以金屬刺表示纖毛，然而實際上纖毛非常非常細小。 此彩色掃描式電子顯微鏡照片的放大倍率為 21,000倍)
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BOX 1延伸閱讀:
這一段文字一則是想和各位夥伴們說，內耳其實是相當複雜的構造！
另外一個原因是，司平衡覺的前庭、半規管也都是屬於內耳的一部分，所以講到內耳的結構與功能覺得應當提一下。但是此部分顯然和《生物律動特展》無關，所以請甄酌妳(你)們的時間吧。
內耳分耳蝸、前庭兩部份：
1. 耳蝸司聽覺。
2. 前庭司平衡覺
前庭包括：
(1.)橢圓囊及球狀囊司頭部的平衡覺。
a. 橢圓囊偵測頭部的水平移動(例如頭部前傾或後仰時的偵測)
b. 球狀囊偵測頭部的垂直移動（例如搭電梯時眼睛閉著，也會知道是往
上往下，就是球狀囊偵測的。）
(2.)半規管：偵測頭部的旋轉加速度的移動。
三個互相垂直的半圓形細管是為半規管，內含內淋巴液、半規管的基部膨
大處稱為壺腹(Cupula)，內有纖毛細胞，當頭部旋轉，內淋巴液就會反方
向流動、觸動纖毛，纖毛細胞活化後，經由第八對腦神經──聽平衡神
經，告訴大腦頭部現在是做往那個方向的旋轉動作。
圖6. 內耳的簡化結構示意圖。
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BOX 2：哺乳動物的中耳才分化形成鎚、砧、鐙三塊聽小骨；爬行類動物的中耳只有一塊鐙骨，但是這已指出了爬行動物逐漸推進至哺乳動物特徵的趨勢。
圖7. 哺乳動物的中耳才具有鎚、砧、鐙三塊聽小骨；爬行類動物的中耳只有一塊鐙骨。
異齒龍(Dimetrodon 似哺乳爬行類) 的中耳只有一塊鐙骨(綠色)
摩根錐齒獸(Morganucodon原始哺乳類)的中耳具有三塊聽骨鎚骨(紫色)、砧骨(黃色)、鐙骨(藍色)
圖片來源：科博館 館訊130期 87年9月《哺乳動物的特徵與起源》
圖∕文
張鈞翔
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