HC 2_ Anatomie Van Het Binnenoor .pdf

# Anatomie van het binnenoor Het binnenoor is een complex orgaan dat is gelokaliseerd in het rotsachtige deel van het slaapbeen (os petrosum), tussen het middenoor lateraal en de interne gehoorgang mediaal. Het is essentieel voor zowel gehoor als evenwicht [5](#page=5) [6](#page=6) [8](#page=8). ### 1.1 Het labyrinth Het binnenoor wordt gevormd door een complex systeem van communicerende kamers en buizen, het labyrinth. Dit labyrinth bestaat uit twee hoofdgedeelten: het benige labyrinth en het membraneuze (vliezige) labyrinth [8](#page=8). #### 1.1.1 Het benige labyrinth Het benige labyrinth is een reeks benige holtes in het rotsachtige deel van het os temporale. Het bestaat uit drie hoofddelen [9](#page=9): * **Vestibulum:** Het centrale deel van het benige labyrinth. Het bevat het ovale venster en communiceert met de semicirculaire kanalen en de cochlea. Binnenin omvat het de sacculus en utriculus van het membraneuze labyrinth [11](#page=11) [7](#page=7). * **Semicirculaire kanalen:** Drie halfcirkelvormige kanalen (anterior, lateraal en posterior) die deel uitmaken van het evenwichtsorgaan. Ze omvatten de ductus semicircularis van het membraneuze labyrinth [11](#page=11). * **Cochlea:** Het deel van het binnenoor dat betrokken is bij het gehoor [11](#page=11). Alle delen van het benige labyrinth zijn aan de binnenzijde bekleed met periost en bevatten de vloeistof perilymfe [9](#page=9). #### 1.1.2 Het membraneuze labyrinth Het membraneuze labyrinth ligt binnen het benige labyrinth en is een verzameling van zakjes en buisjes. Het bestaat uit [9](#page=9): * **Utriculus en sacculus:** Twee zakjes in het vestibulum. De utriculus is het grootste zakje en ontvangt de ductus semicircularis, terwijl de sacculus bolvormig is en de ductus cochlearis ontvangt. Deze structuren zijn voornamelijk betrokken bij het evenwicht [11](#page=11). * **Ductus semicircularis:** De vliezige buisjes die corresponderen met de benige semicirculaire kanalen [11](#page=11). * **Ductus cochlearis:** De vliezige buis die zich binnen de cochlea bevindt en het eigenlijke gehoororgaan bevat [11](#page=11) [15](#page=15). Het membraneuze labyrinth is gevuld met de vloeistof endolymfe [9](#page=9). ### 1.2 De cochlea De cochlea, of het slakkenhuis, is een buis die zich ongeveer 2,5 keer rond een centrale benige as (de modiolus) draait. De cochlea is ongeveer 35 mm lang. In de modiolus bevinden zich het ganglion spirale en de zenuwen van de nervus cochlearis. De basis van de cochlea is verantwoordelijk voor de verwerking van hoge frequenties, terwijl de apex lage frequenties verwerkt [12](#page=12) [13](#page=13). #### 1.2.1 Endolymfe- en perilymfecompartimenten De cochleaire buis is door twee membranen verdeeld in drie compartimenten [15](#page=15): * **Scala vestibuli:** Het bovenste compartiment. Het communiceert met het ovale venster en het vestibulum. Het bevat perilymfe. Deze scala loopt van het ovale venster naar de apex van de spiraal (het helicotrema) [15](#page=15) [17](#page=17). * **Scala tympani:** Het onderste compartiment. Het communiceert met het ronde venster. Het bevat perilymfe. Deze scala loopt van het helicotrema naar het ronde venster [15](#page=15) [17](#page=17) [7](#page=7). * **Scala media (ductus cochlearis):** Het middelste compartiment. Het bevat endolymfe. Deze scala loopt tussen het bot bij het ovale en ronde venster tot aan het helicotrema [15](#page=15) [17](#page=17). Het **helicotrema** is een kleine opening aan de top van de cochlea die de scala tympani en de scala vestibuli met elkaar verbindt. Perilymfe en endolymfe mengen zich normaal gesproken niet met elkaar [15](#page=15) [16](#page=16). ##### 1.2.1.1 Productie en absorptie van perilymfe en endolymfe * **Endolymfe:** Wordt geproduceerd door de stria vascularis en geabsorbeerd in de ductus en saccus endolymphaticus [18](#page=18) [19](#page=19). * **Perilymfe:** Is afkomstig van de liquor cerebrospinalis via de ductus perilymphaticus (ook wel aqueductus cochleae genoemd) [18](#page=18). Er is een chemisch verschil tussen perilymfe en endolymfe, wat resulteert in een spanningsverschil (de endocochleaire potentiaal) dat noodzakelijk is voor het functioneren van de haarcellen [18](#page=18). #### 1.2.2 Ductus en saccus endolymphaticus Het endolymfesysteem is een gesloten systeem. De endolymfe stroomt tussen de saccus, via de ductus, en door het gehoororgaan (scala media) en het evenwichtsorgaan. De taak van de ductus en saccus endolymphaticus is de absorptie en reiniging van endolymfe, en ze zijn betrokken bij het immunologische afweersysteem van het labyrint [19](#page=19). #### 1.2.3 Basilaire membraan (BM) Het basilaire membraan vormt de scheiding tussen de scala media en de scala tympani. Het is mediaal bevestigd aan de benige spiraallamellen van de modiolus (lamina spiralis ossea, OSL) en lateraal aan het ligamentum spirale (SL). Het basilaire membraan draagt het orgaan van Corti, het eigenlijke zintuigorgaan [20](#page=20). * **Basis van de BM:** Is dik en smal (ongeveer 0,1 mm), wat zorgt voor stijfheid. De resonantiefrequentie hier is hoog (ongeveer 16000 Hz) [21](#page=21). * **Apex van de BM:** Is dun en breed (ongeveer 0,5 mm), wat zorgt voor slapperheid. De resonantiefrequentie hier is laag (ongeveer 80 Hz) [21](#page=21). #### 1.2.4 Membraan van Reissner (RM) Het membraan van Reissner vormt een ondoorlaatbare scheidingswand tussen de scala media en de scala vestibuli [22](#page=22). #### 1.2.5 Stria vascularis De stria vascularis bevindt zich aan de laterale zijde van de scala media. Het is sterk gevasculariseerd en bestaat uit drie typen cellen (marginale, intermediaire en basale cellen). Deze structuur is verantwoordelijk voor de productie van endolymfe [23](#page=23). #### 1.2.6 Orgaan van Corti Het orgaan van Corti is het eigenlijke zintuigorgaan van het gehoor. Het is verantwoordelijk voor de omzetting van trillingen in een elektrisch signaal. Het orgaan van Corti bevindt zich op het basilaire membraan en bestaat uit [24](#page=24) [25](#page=25): * Eén rij binnenste haarcellen (IHC: inner hair cells) [24](#page=24) [25](#page=25) [27](#page=27). * Drie rijen buitenste haarcellen (OHC: outer hair cells) [24](#page=24) [25](#page=25) [28](#page=28). * Steuncellen [24](#page=24). Het orgaan van Corti wordt afgedekt door het tectoriale membraan. Afferente en efferente zenuwvezels maken synapsen aan de basis van de haarcellen [24](#page=24). ##### 1.2.6.1 Haarcellen Er zijn ongeveer 3500 IHC en 25000 OHC per cochlea [25](#page=25) [28](#page=28). * **Inwendige haarcellen (IHC):** * Eén rij per cochlea [27](#page=27). * Peervormig met de celkern in het centrum [27](#page=27). * Aan de top bevinden zich 30-60 stereocilia, geordend in een lichte boogvorm [27](#page=27). * Hebben geen permanent contact met het tectoriale membraan [27](#page=27). * Elke IHC is geïnnerveerd door 10 tot 20 afferente zenuwvezels [29](#page=29). * 95% van de afferente vezels innerveert elk één IHC [29](#page=29). * **Uitwendige haarcellen (OHC):** * Drie rijen per cochlea [28](#page=28). * Langwerpig met de celkern aan de basis [28](#page=28). * Aan de top bevinden zich 3 rijen stereocilia van ongelijke lengte, vaak in een V- of W-vorm [28](#page=28). * Hebben wel permanent contact met het tectoriale membraan [28](#page=28). * Bevatten actine-achtige eiwitten in het laterale membraan, die lengteveranderingen van de OHC veroorzaken. Depolarisatie leidt tot verkorting, hyperpolarisatie tot verlenging [28](#page=28). * Functie: fungeren als cochleaire versterker [28](#page=28). * 10 OHC delen zich één zenuwvezel [28](#page=28). #### 1.2.7 Zenuwvoorziening De synapsen bevinden zich aan de basis van de haarcellen [29](#page=29). * **Afferente bezenuwing (van oor naar hersenen):** * Er zijn ongeveer 30.000 afferente vezels [29](#page=29). * 95% van deze vezels innerveert individuele IHC's [29](#page=29). * De resterende 5% innerveert groepen OHC's [29](#page=29). * De vezels lopen via de lamina spiralis ossea naar de cellichamen in de modiolus, vormen het ganglion spirale, en gaan verder als de nervus cochlearis naar de nucleus cochlearis in de hersenstam [29](#page=29). * **Efferente bezenuwing (van hersenen naar oor):** * Er is een kleiner aantal ongemyeliniseerde efferente vezels [29](#page=29). * Zowel IHC als OHC worden efferent geïnnerveerd [29](#page=29). * Deze vezels zijn afkomstig van de ipsi- en contralaterale olijfkernen [29](#page=29). > **Tip:** De correcte scheiding van perilymfe en endolymfe is cruciaal voor de signaaltransductie door de haarcellen. Let op de verschillende locaties en functies van IHC en OHC, met name de rol van OHC in geluidsversterking [18](#page=18) [28](#page=28). * * * # Fysiologie van het binnenoor en gehoor Het binnenoor, met name de cochlea, fungeert als een complexe transducer die mechanische geluidsgolven omzet in neurale signalen voor de hersenen [33](#page=33). ### 2.1 De cochlea als transducent De cochlea is het orgaan dat verantwoordelijk is voor het omzetten van de mechanische trillingen die via de gehoorbeentjes in het ovale venster aankomen, in elektrische signalen die door de gehoorzenuw naar de hersenen worden gestuurd [33](#page=33). #### 2.1.1 De weg van het geluid naar de hersenen * Het menselijk gehoor kan luchtdrukvariaties waarnemen binnen een frequentiebereik van ongeveer 20 tot 20.000 Hz [34](#page=34). * De oorschelp vangt het geluid op [34](#page=34). * De gehoorgang (UGG) versterkt spraakfrequenties met ongeveer 10 decibel (dB) [34](#page=34). * Het trommelvlies (TV) en de gehoorbeentjes (malleus, incus, stapes) hebben een transformatorfunctie die zorgt voor impedantie-aanpassing, wat resulteert in een geluidsversterking van ongeveer 30 dB. Dit is cruciaal omdat het vloeistofmedium in de cochlea een hogere impedantie heeft dan het luchtmedium in het middenoor [34](#page=34) [35](#page=35). * De cochlea zet de beweging van de stapesvoetplaat om in neurale informatie (actiepotentialen) voor de nervus cochlearis, die deze signalen naar de auditieve cortex leidt [34](#page=34). * Aangezien de vloeistof in de cochlea niet samendrukbaar is en zich in een gesloten benig labyrint bevindt, zorgt een naar binnenwaartse beweging van de stapesvoetplaat in het ovale venster voor een identieke naar buitenwaartse beweging van het ronde venster [35](#page=35). * De beweging van de stapes in het ovale venster creëert een drukgolf in de perilymfe van de scala vestibuli en de scala tympani [35](#page=35). * Deze drukgolf genereert een transversale lopende golf langs het basilaire membraan [35](#page=35). #### 2.1.2 Tonotopie of plaatscodering * De lopende golf langs het basilaire membraan (BM) is essentieel voor de tonotopie, wat betekent dat verschillende frequenties op verschillende plaatsen langs het BM worden geactiveerd [36](#page=36). * Het hele scala media komt in beweging, inclusief het basilaire membraan en het membraan van Reissner [36](#page=36). * De golf neemt in amplitude toe tot een maximum en dooft vervolgens snel uit [36](#page=36). * Elke specifieke plaats op het basilaire membraan resoneert optimaal met een bepaalde frequentie [36](#page=36). * De structuur van het basilaire membraan bepaalt deze frequentie-plaats-relatie: * De basis van het basilaire membraan, dichtst bij de stapes, is gevoelig voor hoge frequenties [36](#page=36). * De apex (de top van de cochlea bij het helicotrema) is gevoelig voor lage frequenties [36](#page=36). * Deze tonotopie wordt gehandhaafd door de gehoorzenuw en zelfs doorgetrokken tot in de auditieve cortex [38](#page=38). ##### 2.1.2.1 Fysische eigenschappen van het basilaire membraan * De basis van het basilaire membraan is dik en smal (ongeveer 0,1 mm), wat het stijf maakt [37](#page=37). * De apex van het basilaire membraan is dun en breed (ongeveer 0,5 mm), wat het slapper maakt [37](#page=37). * Deze verschillen in stijfheid en breedte resulteren in een hogere resonantiefrequentie aan de basis (ongeveer 16.000 Hz) dan aan de apex (ongeveer 80 Hz) [37](#page=37). #### 2.1.3 De rol van haarcellen en geluidstransductie * De beweging van de vloeistof richting de stria vascularis leidt tot depolarisatie in de synaps aan de basis van de binnenste haarcellen (IHC), wat resulteert in een actiepotentiaal in de neuronen van de nervus cochlearis [39](#page=39). * Het tectoriale membraan en het basilaire membraan hebben verschillende ophangpunten [39](#page=39). * De transversale lopende golfbeweging veroorzaakt onderlinge schuifbewegingen tussen deze membranen, wat leidt tot afbuiging van de stereocilia van de haarcellen [39](#page=39). * Bij lage tot matige intensiteiten is de beweging van het basilaire membraan onvoldoende om direct contact te maken tussen de stereocilia van de IHC en het tectoriale membraan [45](#page=45). * Bij hoge intensiteiten is de beweging wel voldoende om contact te maken, de stereocilia te buigen en zo de afferente neurale activiteit te initiëren [45](#page=45). ##### 2.1.3.1 Passieve en actieve cochleaire processen Passieve en actieve cochleaire processen werken samen om normale cochleaire reacties op geluid te produceren [46](#page=46). 1. **Passief cochleair proces:** De fysische eigenschappen van het basilaire membraan (breedte en stijfheid) zorgen ervoor dat de lopende golf een maximale uitwijking heeft op specifieke locaties, corresponderend met de frequentie. Dit proces verklaart de tonotopie [44](#page=44). 2. **Actief cochleair proces (UHC):** De uitwendige haarcellen (UHC) vergroten en versterken de verplaatsing van het basilaire membraan via hun motiliteit. Dit mechanisme, ook wel de "cochleaire versterker" genoemd, zorgt ervoor dat de stereocilia van de IHC contact kunnen maken met het tectoriale membraan, zelfs bij lage tot matige intensiteitsniveaus. De motiliteit van de UHC omvat het veranderen van de cellengte, door verlenging of verkorting [46](#page=46). > **Tip:** Het actieve cochleaire proces is cruciaal voor een goede gehoorsensitiviteit en frequentieselectiviteit [46](#page=46). > **Gevolg van schade aan UHC:** Schade aan de uitwendige haarcellen resulteert in gehoorverlies en problemen met frequentieselectiviteit, wat de spraakverwerking bemoeilijkt, met name in lawaaierige omgevingen [46](#page=46). ### 2.2 Eigenschappen voor een goed gehoor Een goed gehoor wordt gekenmerkt door twee belangrijke eigenschappen: een groot dynamisch bereik en hoge frequentieselectiviteit [40](#page=40) [43](#page=43). #### 2.2.1 Groot dynamisch bereik Het dynamisch bereik verwijst naar de luidheid of intensiteit van geluid die waargenomen kan worden [40](#page=40) [42](#page=42). * Het stilste geluid dat waargenomen kan worden, correspondeert met een beweging van de stereocilia van de haarcellen van slechts 0,04 nanometer (nm) [42](#page=42). * Het luidste geluid dat waargenomen kan worden, met een amplitude die 100.000 keer groter is, kan nog steeds worden gehoord zonder pijn te veroorzaken [42](#page=42). * Luidheid wordt gemeten op een logaritmische schaal, uitgedrukt in decibel (dB). Een factor van 100.000 in amplitude komt overeen met een dynamisch bereik van 100 dB [42](#page=42). #### 2.2.2 Hoge frequentieselectiviteit Frequentieselectiviteit, ook wel toonhoogte genoemd, verwijst naar het vermogen om verschillende frequenties te onderscheiden [40](#page=40). * Tonotopie of plaatscodering is een fundamenteel mechanisme dat bijdraagt aan hoge frequentieselectiviteit [43](#page=43). * De cochleaire versterker, aangedreven door de UHC, speelt een cruciale rol in het mogelijk maken van een onderscheid tussen frequenties met slechts 0,3% verschil. Dit stelt ons in staat om spraak te onderscheiden in omgevingslawaai [43](#page=43). ##### 2.2.2.1 Geluidsgolven en hun eigenschappen * Geluid wordt gedefinieerd als de trilling van een medium, zoals lucht [41](#page=41). * Deze trillingen kunnen worden weergegeven als golven of geluidsgolven op een diagram [41](#page=41). * De horizontale as op een dergelijk diagram vertegenwoordigt de tijd (in milliseconden, ms) [41](#page=41). * De verticale as vertegenwoordigt de amplitude, die gerelateerd is aan de luidheid of intensiteit van het geluid [41](#page=41). * De eenheid van frequentie is Hertz (Hz) [41](#page=41). * De eenheid van intensiteit is decibel (dB) [41](#page=41). * * * # Centraal auditief systeem Het centrale auditieve systeem is verantwoordelijk voor de verwerking van auditieve informatie in de hersenstam en hersenen, en speelt een cruciale rol bij richtinghoren en bilaterale verwerking [48](#page=48) [49](#page=49). ### 3.1 De verwerkingsroute van auditieve informatie Het auditieve systeem kan worden opgedeeld in het perifere auditieve systeem (oor en gehoorzenuw) en het centrale auditieve systeem. De gehoorzenuw mondt uit in de nucleus cochlearis in de hersenstam [48](#page=48) [49](#page=49). Vanaf de nucleus cochlearis volgt de auditieve informatie een specifieke route door de hersenstam en hersenen [49](#page=49): * Nucleus cochlearis [49](#page=49). * Olivacomplex [49](#page=49). * Colliculi inferiores [49](#page=49). * Lemniscus lateralis [49](#page=49). * Corpus geniculatum [49](#page=49). * Mediale temporale hersenschors [49](#page=49). ### 3.2 Functies van het centrale auditieve systeem Op alle niveaus binnen het centrale auditieve systeem bestaan verbindingen tussen de linker- en rechterhersenhelft. Deze bilaterale verbindingen zijn essentieel voor [49](#page=49): * **Richtinghoren:** Het complexe proces van het lokaliseren van de bron van een geluid [49](#page=49). * **Bilaterale verwerking:** Zelfs bij het horen met slechts één oor worden beide auditieve hersenschorsgebieden geactiveerd [49](#page=49). * * * ## Veelgemaakte fouten om te vermijden * Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens * Let op formules en belangrijke definities * Oefen met de voorbeelden in elke sectie * Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Cochlea | Een deel van het binnenoor dat spiraalvormig is en geluidstrillingen omzet in elektrische signalen voor de gehoorzenuw. Het bevat het benige labyrinth, het membraneuze labyrinth, de scala vestibuli, scala tympani en scala media. | | Benige labyrinth | Een reeks benige holtes in het rotsbeen (os petrosum) die het binnenoor vormen. Het bestaat uit het vestibulum, de semicirculaire kanalen en de cochlea en bevat perilymfe. | | Membraneuze labyrinth | Een reeks communicerende zakjes en buisjes die binnen het benige labyrinth liggen. Het bestaat uit de utriculus, sacculus, ductus semicircularis en ductus cochlearis, en bevat endolymfe. | | Vestibulum | Het centrale deel van het benige labyrinth, dat communiceert met de semicirculaire kanalen en de cochlea. Het omvat de sacculus en utriculus van het membraneuze labyrinth en is betrokken bij het evenwicht. | | Semicirculaire kanalen | Drie halfcirkelvormige buizen in het binnenoor die voornamelijk betrokken zijn bij het waarnemen van bewegingen van het hoofd en het handhaven van het evenwicht. Ze bevatten de ductus semicircularis. | | Scala vestibuli | Het bovenste compartiment van de cochlea, gevuld met perilymfe. Het communiceert met het ovale venster en het vestibulum en loopt naar de top van de cochlea (helicotrema). | | Scala tympani | Het onderste compartiment van de cochlea, gevuld met perilymfe. Het communiceert met het ronde venster en loopt van het helicotrema naar het ronde venster. | | Scala media (ductus cochlearis) | Het laterale, middelste compartiment van de cochlea, gevuld met endolymfe. Het bevat het orgaan van Corti en is essentieel voor de geluidstransductie. | | Perilymfe | Een vloeistof die zich bevindt in de scala vestibuli en scala tympani van de cochlea. Het heeft een chemische samenstelling die vergelijkbaar is met extracellulaire vloeistoffen. | | Endolymfe | Een vloeistof die zich bevindt in de scala media van de cochlea en in het membraneuze labyrinth. Het is rijk aan kaliumionen en speelt een cruciale rol bij de elektrische stimulatie van haarcellen. | | Basilaire membraan | Een membraan dat de scala media scheidt van de scala tympani. Het varieert in breedte en stijfheid langs de cochlea, wat de tonotopie bepaalt. Het draagt het orgaan van Corti. | | Membraan van Reissner | Een membraan dat de scala media scheidt van de scala vestibuli. Het vormt een ondoorlaatbare wand tussen de twee compartimenten. | | Orgaan van Corti | Het eigenlijke zintuigorgaan voor het gehoor, gelegen op het basilaire membraan. Het bevat haarcellen die mechanische trillingen omzetten in elektrische signalen. | | Haarcellen | Gespecialiseerde zintuigcellen in het orgaan van Corti. Er zijn inwendige haarcellen (IHC) voor het omzetten van geluid naar neurale signalen en uitwendige haarcellen (OHC) voor cochleaire versterking. | | Stereocilia | Kleine haartjes bovenop de haarcellen. De beweging ervan, veroorzaakt door geluidstrillingen, leidt tot de depolarisatie van de haarcellen en de generatie van een elektrisch signaal. | | Tonotopie | De organisatie van de cochlea en het auditieve systeem, waarbij specifieke frequenties worden geassocieerd met specifieke plaatsen. Hoge frequenties worden aan de basis van de cochlea verwerkt, lage frequenties aan de apex. | | Cochleaire versterker | De functie van de uitwendige haarcellen (OHC) die de beweging van het basilaire membraan versterken. Dit verbetert de gehoorsensitiviteit en frequentieselectiviteit. | | Centraal auditief systeem | Het deel van het gehoorsysteem dat zich in de hersenstam en hersenen bevindt. Het omvat de nuclei cochleares, het olivacomplex, de colliculi inferiores en de auditieve cortex, waar geluid verder wordt verwerkt. |