3.1.1.1 (2) Inleiding
De uitvoerige behandeling van de anatomie en fysiologie van het gehoororgaan in dit Nederlands Leerboek Audiologie verdient motivering, vooral omdat het belang om inzicht te hebben in deze onderwerpen niet voor alle medewerkers in de audiologie even groot is. Evenwel, de kennis van de anatomie en fysiologie van het gehoororgaan is om diverse redenen van wezenlijk belang:
- Het vergemakkelijkt de communicatie tussen medewerkers in het werkgebied van het gehoor, kno-heelkunde, radiologie en wetenschappelijk onderzoekers.
- Aandoeningen als ‘endolymfatische hydrops’, ‘meningitis’ en meetprocedures als BERA zijn zonder anatomische en fysiologische kennis niet te begrijpen, laat staan uit te leggen aan patiënten.
- De kennis van met name het centrale auditieve systeem en het bijbehorende ruimtelijk inzicht zijn onontbeerlijk voor het (mee)beoordelen van bijvoorbeeld CT- en MRI-scans en voor een goede communicatie bij het interpreteren van de uitkomsten. Afbeeldingstechnieken spelen een steeds grotere rol in de medische diagnostiek.
- De interpretatie van sommige testresultaten vereist kennis van de neurale verbindingen in de hersenen. Een bekend voorbeeld is het gedrag van de stapediusreflex.
De twee vakgebieden anatomie en fysiologie zijn hiervoor ‘in één adem’ genoemd. Ze worden vaak ook respectievelijk ‘bouw’ en ‘functie’ genoemd. Ze zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden omdat de anatomische ‘bouw’ pas interessant is vanwege de fysiologische functie en de fysiologie pas goed inzichtelijk wordt wanneer de anatomie volledig bekend is.
Toch is ervoor gekozen de anatomie en de fysiologie, afgezien van kleine zijstappen, afzonderlijk te bespreken, de anatomie (‘bouw’) in de voorliggende Rubriek 3 en de fysiologie (‘functie’) in Rubriek 6. Het is gedaan om met de behandeling van de anatomie maximaal ruimtelijk inzicht te bereiken en bij de bespreking van de functie ‘de handen vrij’ te hebben voor het bereiken van inzicht in de processen die een rol spelen. De keuze heeft dus een educatieve achtergrond.
Bij de bespreking van de anatomie van het ‘binnenoor’ in Hfdst.3.2.2(2) komt ook het ‘evenwichtsorgaan’ aan de orde. De reden is dat de cochlea en het evenwichtsorgaan één geheel vormen dat veelal het ‘binnenoor’ genoemd wordt. Beide zintuigen hebben dezelfde typen zintuigcellen (haarcellen) en dezelfde ‘vloeistoffen’. De twee ‘deelorganen’ lopen feitelijk ‘in elkaar over’, hoewel hun functies verschillend zijn.
Een afzonderlijk hoofdstuk, Hfdst.3.1.2(2), is gewijd aan de embryologie (de ‘vroege’ ontwikkeling) van het binnenoor. De embryonale ontwikkeling vergroot het inzicht in de samenhang van anatomische structuren in het bijzonder wat betreft innervatie en vascularisatie.
Binnen de anatomie wordt gebruikgemaakt van een vaste nomenclatuur om afbeeldingen van anatomische structuren te oriënteren in de ruimte en om aan te geven waar en hoe een doorsnede door een orgaan of bot gekozen is. Een overzicht van deze terminologie wordt in de volgende paragraaf gegeven.
3.1.1.2 (2) Terminologie – Anatomische richtingen en vlakken
Anatomische structuren zijn altijd vanuit een bepaalde richting gefotografeerd of getekend. Voor de oriëntatie van deze structuren in de ruimte en – meer algemeen – om aan te geven welk deel van een structuur zichtbaar is of onderwerp van bespreking is, wordt een hele reeks termen gebruikt. De termen en de bijbehorende omschrijvingen, voorzover van toepassing op de mens, zijn te vinden in het hiernavolgende overzicht. Fig.1 kan daarbij verdere verduidelijking geven.
Bij dieren zijn sommige van deze termen anders gedefinieerd. Voor de volledigheid – omdat in dit leerboek soms anatomisch structuren van proefdieren, zoals honden en katten, te zien zijn, is in Fig.1 de terminologie zoals die geldt voor hond toegevoegd. Een aantal termen wordt op twee manieren gebruikt, zowel om aan te geven welk deel van een structuur het betreft, b.v. de ‘laterale’ zijde, als om duidelijk te maken vanuit welke richting men naar die structuur bekijkt, ‘vanuit de laterale zijde’ (vanuit opzij).
| Mediaal | Naar het midden toe – in het midden |
| Lateraal | Naar de zijkant toe (links of rechts), van het midden vandaan |
| Superior | Aan de bovenzijde |
| Inferior | Aan de onderzijde |
| Anterior | Aan de voorzijde (de buikzijde) |
| Rostraal | Aan de zijde van het ‘gelaat’ |
| Posterior | Aan de achterzijde (de rugzijde) |
| Ventraal | Aan de buikzijde (dezelfde betekenis als ‘anterior’) |
| Dorsaal | Aan de rugzijde (dezelfde betekenis als ‘posterior’) |
| Caudaal | Aan de onderzijde (dezelfde betekenis als ‘inferior’) |
| Craniaal | Aan de bovenzijde (dezelfde betekenis als ‘superior) |
| Proximaal | Algemene aanduidig van wat dichtbij is ten opzichte van een referentiepunt of referentiestructuur |
| Distaal | Algemene aanduidig van wat verder weg is van een referentiepunt of referentiestructuur |
| Centraal | In de omgeving van of in het midden van het lichaam; in het kader van dit leerboek wordt met ‘centraal’ meestal het midden van het hoofd of de hersenen bedoeld wordt met ‘centraal’ meestal het midden van het hoofd of de hersenen bedoeld |
| Perifeer | Aan het oppervlak of aan de buitenkant van een structuur |
| Extern | Naar de buitenkant van een structuur toe |
| Intern | Naar de binnenkant van een structuur toe |
Fig.1. Terminologie in de anatomie met betrekking tot de oriëntatie in de ruimte voor een mens en een hond.
Behalve van ‘aanzichten’, zoals ‘zijaanzicht’ en ‘bovenaanzicht’, wordt in de anatomie gebruik gemaakt van ‘doorsnedes’ door anatomische structuren. Gangbare ‘vlakken’ in Fig.2 geïllustreerd met behulp van het hoofd zijn:
- Frontaal (coronaal) – de anatomische structuur die te zien is wanneer het hoofd ‘middendoor’ in een voorste en achterste gedeelte wordt verdeeld
- Sagittaal – de anatomische structuur die te zien is wanneer het hoofd ‘middendoor’ in een linker en rechter gedeelte wordt verdeeld
- Horizontaal (axiaal) – de anatomische structuur die te zien is wanneer het hoofd ‘middendoor’ in een bovenste en onderste gedeelte wordt verdeeld
Fig.2. Anatomische vlakken geïllustreerd met behulp van het hoofd. In (a) is te zien ‘hoe de doorsnede gemaakt wordt’ en in (b) het resultaat.
3.1.1.3 (2) Overzicht van de anatomische structuren
Het gehoororgaan, ook wel het ‘auditieve systeem’ genoemd, wordt in het algemeen anatomisch opgesplitst in vier onderdelen.
- Het uitwendige oor
- Het middenoor
- Het binnenoor
- De centrale gehoorbanen
De gegeven indeling ligt voor de hand, want elk van de genoemde onderdelen levert een specifieke bijdrage aan de werking van het auditieve systeem waarmee we geluiden te kunnen waarnemen, analyseren en herkennen. Het gehoororgaan is in staat zeer subtiele bewegingen van luchtdeeltjes in een bepaald frequentiegebied op te vangen en de bewuste waarneming daarvan te verzorgen. Het kan ook heel sterke bewegingen van de luchtdeeltjes in dat frequentiegebied verdragen zonder daardoor beschadigd te worden. Het zogenaamde dynamisch bereik is vergelijkbaar met dat van een weeginstrument waarmee brieven van grammen maar ook auto’s van duizenden kilo’s gewogen kunnen worden. Het frequentiegebied waarover dat mogelijk is loopt van lage tonen van rond 50 trillingen per seconde (Hz) tot heel hoge tonen van c.a. 20.000 Hz. Een geluid waarin een aantal verschillende tonen tegelijkertijd met wisselende sterkte en door elkaar lopend aanwezig zijn kan door dat oor geanalyseerd worden zodat op elk moment precies waargenomen kan worden welke toon met welke sterkte aanwezig is.
De eerste drie onderdelen, ook het perifere gedeelte van het gehoororgaan genoemd, zijn afgebeeld in Fig.3.
Fig.3. Indeling van het perifere gedeelte van het gehoororgaan. De verschillende onderdelen worden in detail besproken in de volgende hoofdstukken.
De zenuwbanen, waarmee de informatie vanuit de cochlea naar de hersencentra wordt geleid zijn de afferente zenuwbanen. Er zijn ook terugkoppelingen vanuit de hersencentra naar de cochlea, de efferente zenuwbanen. De afferente auditieve banen vanaf de cochlea’s naar de hersenschors hebben een zeer complex verloop. Op verschillende plaatsen in dit uitgebreide netwerk bevinden zich ‘kernen’ waar bepaalde vormen van verwerking optreden. Verder zijn er ‘dwarsverbindingen’ waarbij bundels neuronen contralaterale kernen activeren. Voor een goed inzicht in het verloop van deze banen is een algemene oriëntatie binnen het hoofd gewenst. Fig.4. geeft een beeld van de ligging van enkele belangrijke neurale structuren tussen het ruggenmerg en de hersenschors.
De achtste hersenzenuw (N.VIII), de combinatie van de nervus vestibularis en de nervus acusticus, komt (van beide zijden vanuit de meatus acusticus interna) de hersenstam binnen juist beneden de pons (‘brughoek’). De eerste kernen (‘nuclei’, plaatsen waar neuronen synapsen vormen) in de afferente banen bevinden zich – op die hoogte – in de buitenrand van de hersenstam (hier de medulla).
Fig.4. De hersenen gezien van onderen, dus vanuit het ruggenmerg en wel vanuit de voorkant van het hoofd naar achteren/boven (‘anterior’view’). De structuren cerebrum-lobus frontalis en cerebrum-lobus temporalis vormen de grote hersenen. De andere structuren, hypophysis, pons en medulla oblongata, vormen de ‘hersenstam’ (‘brainstem’). N. VIII komt de hersenstam binnen juist onder de pons.
Een schematische sagittale doorsnede van het gebied waar de N.VIII de hersenstam binnenkomt is afgebeeld in Fig.5 , met de medulla oblongata, de pons en het mesencephalon (de middenhersenen). Het cerebellum ligt op (rond) de ‘rug’ van de hersenstam. In plaats van ‘medulla oblongata’ wordt meestal de term ‘medulla’ gebruikt. De gehele structuur van medulla en pons wordt het ‘rhombencephalon’ genoemd.
Fig.5. Rechter afbeelding: schematische weergave van de hersenstam, met de medulla oblongata, de pons of brug, het mesencephalon en het cerebellum. De linker afbeelding toont hoe deze structuren gesitueerd zijn in de hersenen.
Het centrale gedeelte van het gehoororgaan, waarin zich de centrale gehoorbanen bevinden, is geschematiseerd afgebeeld in Fig.6. De aanduiding van de verschillende gebieden in deze figuur is niet strikt en beperkt zich niet tot de plateaus. Deze laatste zijn nuttig vanwege het perspectief. De gehoorzenuw vormt de verbinding tussen de figuren 3 en 6 .
Fig.6. Globale indeling van het centrale gedeelte van het gehoororgaan. Men kijkt van anterior naar posterior. De verschillende structuren worden in detail besproken in Hfdst.3.3.1(2). Men lette erop dat de twee plateaus (‘horizontale’ doorsnedes) ‘artist’s impressions’ zijn. De cortex is in een ‘frontale’ doorsnede getekend.
Het gehoorzintuig is een uniek orgaan. Bij de bespreking ervan is er aandacht te besteden aan anatomische, embryologische en fysiologische aspecten. De anatomie van het uitwendig oor en het middenoor wordt in Hfdst.3.2.1(2) besproken en die van het binnenoor en evenwichtsorgaan in Hfdst.3.2.2(2). De embryologie van het gehoor en evenwichtsorgaan is onderwerp van Hfdst.3.1.2(2). De anatomie van de het centrale auditieve systeem is te vinden in Hfdst.3.3.1(2). De fysiologische aspecten komen aan de orde in Rubriek 6 van dit leerboek.
Voor de uitleg van de anatomische structuren wordt gebruik gemaakt van een relatief groot aantal afbeeldingen. Bepaalde structuren worden meerdere malen afgebeeld, afhankelijk van de inhoud van de teksten. De lezers wordt geadviseerd deze overlap te benutten en de verschillen in perspectief en detaillering te gebruiken om zich de samenhang tussen de verschillende structuren ruimtelijke voor te stellen.
3.1.1.4 (2) De hiërarchie van de informatieverwerking in het zenuwstelsel
De informatieverwerking binnen het zenuwstelsel is hiërarchisch opgebouwd. De dingen gebeuren in volgorde, in vier niveaus:
- De eerste verwerking heeft plaats in de hersenstam. Het betreft distributie van de informatie. De informatie wordt via de zenuw ingevoerd en er is ook al een eerste filtering.
- Het tweede niveau ligt in het mesencephalon (de ‘middenhersenen’). Dit betreft een tussenstukje van de hersenen waar de informatie aankomt en waar de primitieve reflexen gegenereerd worden. Het gaat om vitale reflexen waarbij niet nagedacht behoeft te worden zoals bukken, hand terug trekken, pupilverandering en ademhalingsverandering. Bij lagere diersoorten worden hier de reacties gegenereerd.
- Het derde niveau ligt op subcorticaal niveau, in het ‘diëncephalon’. Dit gebied is aan te duiden als de binnenhersenen, een oud deel van de hersenen dat heel volwaardig is. Hier worden de primitieve gedragsreflexen gegenereerd. Een postduif bijvoorbeeld kan er op terugvliegen naar het vertrekpunt. Het is als het ware een automatische piloot, maar wel interactief met de omgeving.
- Het vierde niveau is het corticale niveau en bevindt zich in de cortex van de temporaalkwab. Hier heeft de analyse van de informatie plaats en wordt deze verwerkt.
Literatuur
- Durrant JD, Lovrinic JH. Bases of Hearing Science. The Williams & Wilkins Company, Baltimore, 1995.
- Gallé H. Dictaat ‘Anatomie en Fysiologie’ voor de Opleiding tot Audiologie-Assistent. Utrecht, 1979.
- Netter FH. ‘Atlas of human anatomy’. Vol I (Nervous system). Ciba Geigy Corp., 1991/92.
- Roeser RJ. Audiology Desk Reference. Thieme New York – Stuttgart, 1996.
- Roeser RJ, Valente M, Hosford Dunn H. Audiology: Diagnosis. Thieme New York etc., 2000.
- Yost WA. Fundamentals of hearing: An introduction. Ac Press Inc. San Diego etc., 2000.
Auteurs
Lamoré
Kapteijn
Revisie
november 2012