청각기관의 해부 및 생리 우송대 언어치료청각재활학과 탁 평 곤

귀 구조  내이로 전달된 소리는 청신경을 통 해 뇌의 청각 영역으로 전달됨 외이(external ear, outer ear) – 소리를 모아 전달해 주는 역할 중이(middle ear) – 음파를 기계적인 에 너지로 바꾸어주는 역할 내이(inner ear) – 기계적인 에너지를 전 기적 에너지로 바꾸어주는 역할  내이로 전달된 소리는 청신경을 통 해 뇌의 청각 영역으로 전달됨

소리 전달 방식 공기 전도 ( air conduction) 골 전도(bone conduction) -> 소리 – 외이- 중이 - 내이 골 전도(bone conduction) ->두개골 – 내이 ( 순수골전도) ->두개골 – 이소골 – 난원창 (골고실전도)

외이 귓바퀴 또는 이개 (pinna or auricle) 외이도 ( external auditory canal, EAC) 외이의 주요 기능은 소리를 모아주는 것 외이는 소리의 방향을 지각하는데 도움 줌 Preyer reflex ( 먹잇감이 있는 곳을 향해 귀를 쫑긋 세우는 반사를 가리킴)

이개 (귓바퀴) 이륜 (helix) 대이륜 (antihelix) 주상와: 이륜과 대이륜 사이의 함몰부 삼각와: 대이륜 안쪽의 함몰부 이개정( cymba concha):대이륜 안쪽 함몰부 위쪽 이개강(cavum concha): 대이륜 안쪽 함몰부 아래쪽 이주(tragus) : 이개정을 덮는 모양으로 전방에서 돌출한 것 대이주(antitragus) 주간절흔: 이주와 대이주 사이 귓볼(lobule)

외이 이개 두께 : 0.5 ~ 1mm 탄성연골(elastic cartilage)과 피부조직으로 구성되어 있음 피하 지방층이 없고 혈관도 단층으로 되어있 어서 동상에 걸리기 쉬움 이개는 삼차신경의 지배를 받음

외이도 이개정(cavum concha)에서 고막까지 성인의 길이 : 3 ~3.5cm, 넓이 7~9mm S 자형으로 굽어져 있음 바깥쪽 1/3은 연골, 2/3은 뼈로 구성 신생아는 측두골이 발달이 안되어서 골부 외이도 가 없음 연골부에는 이모낭, 피지선, 이도선이 있어서 귀 지(cerumen/ear wax)가 생김 귀지는 이도선의 분비물, 산성 성분이 있어서 벌 레들을 물리치는 성질을 가지고 있음

미주신경(vagus nerve)과 삼차신경이 지배 하고 있음 외이도를 자극했을 때 기침이 나는 것은 미주 신경 때문 임 후두질환이 있을 때 귀에 통증이 있는 것도 미주 신경 때문 임

외이에서 소리전달 방향지각하는 요인 고주파 : 반사(reflection)가 되어 양이의 소리 크기가 차이가 남 저주파 : 회절(diffraction)되어 양이에 도달 하는 시간차이가 남

외이 공명효과 소리를 공명(resonance)시키는 역할을 함 외이도 공명 주파수 : 2-3kHz 외이도 공명 효과 : 15-20dB

중이 측두골(temporal bone) 안에 위치 중이 구조물 : 고막 (tympanic membrane) 고실 혹은 중이강(middle ear cavity) 이관(Eustachian tube) 이소골(ossicle)

고막 외이도와 고실 사이에 위치한 얇은 막 크기 : 가로 9-10mm, 세로 8-9mm 두께 : 0.1mm 모양 : 타원형으로 40-50도 기울어짐(성인) 색깔 : 진주회백색 빛에 반사되어 밝게 보이는 부분 : 광추(cone of light) – 5시방향(오른쪽) 7시방향(왼쪽) 고막은 내측으로 약간 함몰됨 : 제(umbo)

Umbo 부분에 추골병(handle of malleus)이 붙어있음 추골추벽을 중심으로 긴장부와 이완부로 구분 됨 3개의 층 : 피부층, 섬유층, 점막층 고막이 팽팽하게 유지할 수 있는 것은 섬유층이 있기 때문

이소골(ossicle) 고막 뒤에 위치 추골(malleus), 침골(incus), 등골(stapes)로 구분 추골 이소골 중에서 가장 큰 뼈 두부(head), 경부(neck), 자루(handle)로 구성

침골 몸체(Body), 장각(long crus), 단각(short crus) 등골 우리 몸에서 가장 작은 뼈 Head, neck, 전각, 후각, 족판(footplate) 윤상인대(annular ligament)에 의해 난원창 (oval window)에 부착

고실 중이강이라고도 함 공기로 가득 차 있음 고실 안에는 이소골과 이내근이 있음 난원창(oval window)과 정원창(round window)이 위치해 있음 고막 부착 위치에 따라 상고실, 중고실, 하고 실로 나뉨 고실 앞쪽은 이관에 의해 코와 연결

이내근 고막장근(tensor tympani muscle) – 이관의 상부 에서 나와 추골의 경부(neck) 하방에 부착 됨, 삼차신경 에 의해 지배를 받음 등골근(stapedius muscle) –중이 후벽에서 나와 건 (tendon) 형태로 등골 neck에 부착 됨, 안면신경의 지배 를 받음, 수축하면 등골이 후외방으로 당겨진다. 이 두개의 근육은 강한 음으로부터 반사적으로 수 축하여(고막장근의 수축은 고막을 중이강쪽으로, 등골근의 수축은 등골을 수직으로 들어올림) 내 이를 보호하는 기능

이관 Eustachian tube라고 함 이관의 길이 : 3.5-4cm 고실쪽 1/3은 골부, 2/3는 연골로 구성 이관은 평상시 폐쇄되어 있으나 연하, 하품, 침 삼키는 행동을 통해 열리게 됨 공기 압력 조절 이관이 열리는데 주고 구개범 장근이 역할 아동의 경우, 짧고 수평으로 이루어져 있어서 중이염에 걸리기 쉽다.

중이에서 소리 전달 소리가 중이에서 내이로 전달될 때 임피던스가 발 생해서 소리 대부분이 반사되고 오직 0.1%만이 흡수되므로 증폭기전이 필요함 1. 고막과 등골족판(혹은 난원창)의 면적비가 17:1이므로 음압이 증가하여 약 25dB 정도 증폭 2. 지렛대효과 – 추골병과 침골 비율이 1.3:1 -> 2.5dB 정도 증폭 3. 고막의 buckling effect : 약 6 dB 정도 증가

내이 측두골의 추체부에 위치 구조와 형태가 복잡하므로 미로(labyrinth) 구성 : 와우, 전정, 반규관 미로는 골미로와 막미로로 구성 골미로에는 외림프(perilymph), 막미로는 내 림프(endolymph)로 차 있음 내이에서 기계에너지가 신경전기 에너지로 전환되어 뇌로 전달됨

와우 Cochlea란 달팽이를 의미 와우는 2.5번 회전 길이 : 3.5cm 기저, 중간, 첨단부로 구분 기저막은 상부보다 하부가 더 얇고 좁으며 뻣 뻣하다. 즉 상부는 두껍고 넓으며 느슨하다. 고주파수는 기저부에서 저주파수 소리는 첨 단부에서 반응

와우 가운데는 와우의 축이 되는 뼈가 있는데 와우축(modiolus)이라 함 와우관 정상은 helicotrema에 의해 연결 전정계 (scala vestibuli) 중간계 (scala media) 고실계(scala tympani) 와우 가운데는 와우의 축이 되는 뼈가 있는데 와우축(modiolus)이라 함 와우관 정상은 helicotrema에 의해 연결 중간계 외측 벽에 혈관조(stria vascularis)가 있어서 내림프 분비 및 영양 공급 라이즈너막 기저막

기저막 위에 코르티 기관이라 하는 와우 감수기가 있음 위쪽에는 tectorial membrane(개막)이 있음 코르티 기관 에는 내유모세포와 외유모세포가 있는데 주 세포간에 의해 분리됨 내유모세포는 1줄로 배열, 외유모세포는 3줄로 배열. 유모세포 주위에는 지지세포들이 있음(Dieter 세 포)(Hansen)(claudis)

성인의 코르티기관의 전체길이: 평균 34mm 이중 기저회전은 20.9mm, 중간회전 9.2mm, 첨단 회전 3.9mm 내유모세포는 플라스크 모형이며, V자형으로 1-2열 배열 외유모세포는 원주형 모양, W자형으로 3열 배열되 어 있고 내유모세포보다 glycogen이 많이 함유되 어 있다. 유모세포의 강직도는 기저회전에서 강하고 첨단으 로 갈수록 유연하다.

각 코르티 기관의 유모세포는 15,500 – 17,000개이 며 내유모세포가 3500 -4500, 외유모세포가 12,000 – 12,500 정도다. 섬모의 길이는 4um, 두께는 0.1um이며 섬모의 끝 은 개막에 들어가 있다. 기저막은 길이 32mm, 폭은 기저부에서 0.08mm 첨단으로 갈수록 0.498mm이다. 외유모세포는 개막에 견고하게 붙어있고 내유모세 포는 느슨하게 부착되어있어 기저막이 움직일 때 외유모세포는 직접 영향을 받는다.

내이에서의 소리전달 진행파(travelling wave) 기저막은 음의 주파수에 따라 진동되는 부위가 다름 기저막은 기저부에서 첨단부로 갈수록 넓어짐 경직성(stiffness)은 기저부가 크고 무게는 첨단부가 큼 저주파수는 첨단부에서 최대 진폭을 하고 고주파수는 기저부에서 최대 진폭을 한다-tonotopic 현상 – 베케 시의 이동파 이론에 의해 밝혀짐

유모세포들과 연결된 청신경섬유는 2가지로 나눌 수 있음 - 구심성 신경(afferent neuron) : 뇌쪽으로 정보 전달 - 원심성 신경(efferent neuron) : 뇌로부터 말초 부분으로 정보 전달

구심성 신경 중 95%는 type 1 섬유로 내유모 세포와 연결되어 있고 나머지 5%는 type2로 외유모 세포와 연결되어 있음

중간계에는 내림프액이 있음 전정계와 고실계는 외림프액이 있음 내림프 액은 Na+이온보다 K+ 이온이 더 많이 포함되어 있음 외림프 액은 K+이온보다 Na+ 이온이 더 많이 포함되어 있음

소리자극의 전달경로 뇌의 저장 표현 이해 확인 신경명령 변별 운동신경의 유형 감지 음향신호 입력 언어 그리고 산출

감지(detection) : 소리의 유무에 대한 인식 변별(discrimination) :두 소리를 들었을 때 같거나 다르다고 말하는 능력 확인(identification) : 들리는 소리가 어떤 소 리인지 말할 수 있는 능력을 의미 이해(comprehension) : 감지하고 변별하고 확인에 대한 종합적이고 최종적인 단계를 가 리킴

음의 전파 경로 이개 – 외이도 – 고막 – 이소골 – 난원창 – 전정계 – 고실계 – 정원창 – 내림프액에 압력을 가함 – 기저막 진동 – 개막 진동 – 유모세포를 움직임 – 신경 흥분 –청신경 – 대뇌 피질

청신경의 전도 전정와우신경은 전정신경가지(vestibular branch)와 청 각신경가지(acoustic branch)로 갈라짐 전정신경가지는 평형감각을 담당 청각신경가지는 소리 전달을 담당 청신경은 측두골을 지나 내이도를 통과하여 뇌간으로 이 어짐. 이 단계에서 대부분의 신경섬유들이 한쪽 귀에서 다 른 쪽 귀로 교차되고 일부는 교차되지 않음 뇌가 양쪽 귀에서 들리는 소리를 비교할 수 있음

중추청각경로

귀의 지각 능력 공간 및 시간에 대한 변별능력은 양쪽 귀를 필요로 함(binaural hearing) 1400Hz 이하의 음원(sound source) 방향을 결정하는 데는 두 귀의 시간차가 중요한 역할 1400Hz 이상의 음원 방향을 결정하는 데는 두 귀 사이의 소리 크기 차이가 역할

감사합니다