귀의 구조와 기능

1. 외이

(1) 외이의 구조

1) 이개(귓바퀴)

이개는 연골로 이루어지며 연골막, 피하조 직, 얇은 피부로 덮여있습니다.

이륜(helix)은 이 개수(ear lobule)로 이어지며, 내측으로는 외 이도로 이어진다. 이수(ear lobule)는 연골이 없고 피부, 피하 조직, 지방으로 구성됩니다. 

 

 

 

 

2) 외이도

S자 형태로 이루어지며 외측 1/3은 연골부 로, 내측 2/3는 골부로 구성됩니다. 

내측 2/3는 외측과는 반대로 피하구조가 없이 골부 바로 위에 피부로 만 덮여 있기 때문에 통증을 쉽 게 느끼게 됩니다. 

외측 연골부에는 귀지샘이 발달되어 귀지를 분비하여 자가 청결, 항균 기능에 중요한 역할을 합니다.

 

 

 

 

 

 

(2) 외이의 기능

외이는 외부의 소리를 모아서 전달하는 기능을 합니다.

외이의 구조적 특성상 3∼ 5kHz 영역에서 10-15dB 정도의 이득이 발생합니다(공명현상).

3∼5kHz 에 해당되는 소리가 외이도로 전달된다면, 타주파수의 소리보다 10∼ 15dB 정도 더해진 소리가 중이 및 내이로 전달된다. 소리의 방향을 분별할 수 있고, 양측 소리 신호를 합산하거나 소음을 억제할 수 있는 양이청 효과를 갖습니다.

 

2. 중이

(1) 중이의 구조

중이는 외이와 내이 사이에 있는 구조로 공기로 채워진 육면체의 공간 으로 이루어집니다. 

중이는 외이와 내이 사이에 있고 측두골 추체부 내에 존재하는 구조이며 측두 골 추체부 내에서 외이와 내이 사이에 존재합니다.

1) 고막

고막은 지름 9mm 정도의 회백색을 띠는 0.5mm의 얇은 막으로 구성되며 타 원형을 이루고, 중심부가 내측으로 약간 함몰되어 있다. 외이도 상벽과는 약 140도, 하벽과 약 27도의 경사를 이루고 있습니다.

외측의 피부층, 가운데의 고유층(fibrous tissue), 내측의 점막층으로 이루어집니다.

고막은 상부의 이완부와 하부의 긴장부로 나뉘며 이완부는 긴장부와 달리 고 유층 내 방사선상 및 윤상 교원섬유가 없기 때문에 중이강내 음압에 취약한 특 성을 지닙니다.

2) 이소골

이소골은 추골(malleus)，침골(incus)，등골 (Stapes)로 이루어진다. 추골은 고막 섬유층에 묻혀 있고, 침골, 등골 순으로 관절을 이룹니다.

등 골 은 윤상인대에 의해 난원창에 부착되어 있습니다.

등 골은 윤상인대에 의해 난원창에 부착되며, 고막, 추골, 침골로부터 전달된 소리진동을 달팽이관으로 전달하는 역할을 합니다.

 

 

 

 

 

3) 이내근

이내근은 이소골에 부착되어 외부에서 강한 음이 들어오면 반사적으로 수축하 여 강한 음이 내이로 전달되지 못하게 하는 역할을 합니다.

고막장근(Tensor tympani muscle)은 외부에서 강한 음이 들어오게 되면 추골을 내측으로 끌어당기게 됩니다.

이로 인해 고막의 긴장도는 높아지게 되고 강한 음이 내이로 잘 전달되지 못하게 합니다.

등골근(stapedius muscle)은 등 골을 후외방으로 당겨 큰 소리가 내이로 전달되는 것을 방지합니다.

 

(2) 중이의 기능

소리는 전달 매체에 따라 전달률(임피던스)이 달라진다. 전달 매체가 달라질 경우 많은 소리가 매체 사이의 경계면에서 반사됩니다.

외이에서는 소리가 공기로 전달되고 내이에서는 액체로 전달됩니다.

중이는 외이와 내이 사이의 소리 전달률의 차이를 극복하고, 소리 에너지를 효율적으로 전달하는 역할을합니다.(임피던스 변환)

이러한 임피던스 변환을 통 해 외이로 전달되는 소리에 비해 약 38dB 정도 증가된 소리가 내이로 전달될 수 있습니다.

3. 내이

(1) 내이의 구조

1) 와우

와우는 약 2와 3/4 바퀴의 회전을 하는 나선형 구조입니다.

와우는 전정계(scala vestibuli), 와우관 (cochlear duct), 고실계(scala tympani)로 구성됩니다.

와우의 기저부는 중이강의 가장 내측벽에 연접하여 있고 와우기저부에 의해 중이강 내측벽에 융기된 부 분을 갑각(Promontary)이라고 합니다.

와우의 단면은 각각 Reissner막, 기저막(Basement membrane)에 의해 나뉘게 됩니다.

 

 

 

 

Reissner 막 상부에 위치하는 공간을 전정계라고 하며 세포외액과 조성이 비슷한 외림프액으로 채워져 있습니다.

Reissner 막과 기저막 사이의 공간을 와우관이라고 하며 세포내액과 조성이 비슷한 내림프액으로 채워져 있습니다.

기저막 하부에 위치하는 공간을 고실계라고 하며 외림프액으로 채워져 있습니다.

와우의 전정계와 고실계는 와우공을 통해 교통 합니다.

와우관의 기저막 위에 위 치하고 있는 Corti기(Organ of Corti)는 외유 모세포，내유 모세포，지지세포, 개막, 망상판-소피판 복합체 등으로 이루어집니다.

2) 전정

와우와 반고리관 사이에 위치하고 3개의 반고리관과 연결되어 있습니다.

전정과 세반 고리관을 합쳐 전정기관이라 하며, 전정기관은 복잡한 구조를 갖고 있기에 미로(labyrinth)라고 합니다.

미로는 골성 미로와 막성 미로로 구성되며, 막성 미 로와 골성 미로 사이에는 외림프액, 막성 미로 내부에는 내림프액이 차 있습니다.

막성 미로는 난형낭(utricle), 구형낭(saccule)으로 이루어지며 각각의 내측에 난형낭반(macule of utricle)과 구형낭반(macule of saccule) 이라는 이석 기관이 있습니다.

3) 반고리관

약 2/3 의 원형관으로 양쪽 끝 모두 전정으로 연결됩니다.

 

수평반고리관, 상반고리관, 후반 고리관으로 이루어지며 서로 직각을 형성하여 공간 내 모든 방 향의 회전성 운동을 감지할 수 있습니다.

 

반고리관이 전정과 만나는 한쪽 끝의 팽대부에는 감각 상피인 팽대부릉과 팽대부릉정이 놓여 있어 회전성 운동을 감지합니다.

 

 

 

 

 

(2) 내이의 기능

1) 와우의 기능

① 등골 족판의 진동을 통해 와우의 난원창에 소리가 전달되면, 전정계의 외림 프액의 진동을 유발됩니다.

② 외림프액의 진동은 고실계의 정원창으로 전달되고, 이로 인해 기저막이 진동합니다.

③ 기저막은 기저부에서는 좁은 폭을 가지고 첨부로 갈수록 폭이 증가하게 됩니다. 이러한 특성상 음의 주파수 성분을 구분할 수 있고, 기저부 쪽으로 갈수록 높은 소리(고주파수), 첨단부로 갈수록 낮은 소리(저주파수)에 대하여 반 응 하여 진동하게 됩니다.

④ 음파에 의해 기저막의 진동이 생기면 Corti 기에 존재하는 유모세포의 부동 섬모에 비틀린 힘이 전달받게 되어 유모세포 내에서 활동 전위가(action potential) 발생됩니다. 이러한 활동 전위는 청신경 경로를 통해 대뇌로 전달돼 어 소리를 인식하게 되는 것입니다.

2) 반고리관의 기능

① 반고리관은 모든 방향의 회전운동을 감지하는 역할을 합니다.

② 전정과 만나는 한쪽 끝에는 팽대부(Ampulae)가 존재하며, 팽대부 내에는 회전성 운동을 감지할 수 감각기관인 팽대부릉(Crista ampullaris)과 팽대부 릉정(cupula)이 있습니다.

③ 팽대부릉에는 유모 섬모를 가지고 있는 감각 상피가 있고, 팽대부릉정은 아교 성 물질로 반고리관과 전정 사이의 내림프 이동을 차단합니다.

④ 사람의 몸이 회전하여 반고리 관내의 내림프액이 이동할 경우 팽대부릉정이 굴절되며 감각 상피의 섬모가 구부러지게 됩니다.

⑤ 내림프액의 회전 방향에 따라 팽대부릉의 유모세포에서 전기적인 신호가 발생하여, 전정신경을 통해 대뇌로 전달되어 회전 감각을 느끼게 됩니다.

3) 전정의 기능

① 전정 내에는 이석기관인 난형낭과 구형낭이 있습니다.

② 난형낭은 구형낭의 상부에 위치하며 감각기관인 난형낭반이 위치합니다. 구형 낭에는 감각기관인 구형낭반이 위치합니다.

③ 난형낭반은 수평면으로 놓여 있어 수평 선형 가속도나 고개를 양측면으로 기울이는 자극에 대하여 반응하여 활동 전위가 발생하게 됩니다.

④ 구형낭반은 수직면으로 구형낭반내 수직 선형 가속도에 대하여 움직여 활동 전위가 발생합니다.

⑤ 이러한 자극이 전정 신경을 통해 머리로 전달되어 선형가속도 및 기울임 자 극에 대한 인지를 하게 됩니다.