中耳壓力調(diào)節(jié)研究進展*

崔嘉玲 陳杰 陸玲 戴艷紅

1 南京中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合鼓樓臨床醫(yī)學(xué)院耳鼻咽喉頭頸外科 江蘇省醫(yī)學(xué)重點學(xué)科 南京鼓樓醫(yī)院耳鼻咽喉研究所(南京 210008)

臨床上多種中耳疾病的發(fā)生、發(fā)展及術(shù)后轉(zhuǎn)歸均與中耳壓力(或中耳通氣)密切相關(guān)，透徹理解中耳壓力平衡機制具有重要的臨床意義。中耳壓力平衡調(diào)節(jié)機制復(fù)雜，現(xiàn)有研究結(jié)果表明，影響中耳壓力調(diào)節(jié)的因素包括：①咽鼓管功能；②乳突緩沖作用；③跨膜氣體交換;④上、中鼓室氣體交換(通過鼓峽和/或鼓膜張肌皺襞裂孔)。中耳腔與外環(huán)境之間較大的壓力變化是通過間隙性咽鼓管開放來調(diào)節(jié)；而中耳較小壓力變化是通過持續(xù)的乳突緩沖作用和跨膜氣體交換來調(diào)節(jié)[1]；此外，鼓膜在快速壓力變化下還可發(fā)生變形，通過改變中耳腔體積來適應(yīng)壓力的變化[2]；鼓峽作為上、中鼓室之間重要的通道，起到調(diào)節(jié)上、中鼓室之間壓力平衡的作用。本文就影響中耳壓力調(diào)節(jié)的因素進行綜述。

1 咽鼓管功能

咽鼓管主要功能是保持中耳內(nèi)外壓力平衡、引流中耳分泌物、防止逆行感染、阻聲和消聲作用等。一般情況下，咽鼓管骨部處于開放狀態(tài)，軟骨部閉合成一條裂縫，只有當外環(huán)境和鼓室的壓力差足夠大時，才會觸發(fā)咽鼓管軟骨部的開放，以調(diào)節(jié)鼓室與外環(huán)境的壓力平衡，利于鼓膜及中耳聽骨鏈的振動，維持正常聽力。由于咽鼓管內(nèi)襯假復(fù)層纖毛柱狀上皮，纖毛的運動方向朝向鼻咽部，可以清除中耳分泌物。因為軟骨部平時處于閉合狀態(tài)，且其黏膜呈皺襞樣，具有活瓣作用，再加上纖毛的運動方向朝向鼻咽部，能防止鼻咽部病原體、液體等進入鼓室，減少逆行感染(Sadé等，1997)。正常情況下，咽鼓管閉合狀態(tài)時能夠阻隔自體聲響經(jīng)鼻咽腔、咽鼓管直接傳入鼓室。

1.1咽鼓管開放機制 咽鼓管的開閉可能涉及腭帆張肌、腭帆提肌及咽鼓管咽肌，腭帆張肌、腭帆提肌止于軟腭，咽鼓管咽肌止于咽后壁。當外環(huán)境和鼓室的壓力差足夠大時，肌肉收縮、咽鼓管開放。根據(jù)Gaihede等[1]，生理狀態(tài)下誘導(dǎo)個體咽鼓管開放的壓力差是恒定的，但這個外環(huán)境和鼓室之間的壓力差因人而異，可能與個體乳突體積不同、咽鼓管特征不同以及個體對壓差敏感性不同等因素有關(guān)。此外，同一個體咽鼓管開放的時間也是恒定的，中耳壓力的調(diào)節(jié)是通過咽鼓管的連續(xù)多次開放，而不是通過調(diào)整每次咽鼓管開放持續(xù)的時間來實現(xiàn)的。

關(guān)于腭帆張肌、腭帆提肌和咽鼓管咽肌在調(diào)節(jié)咽鼓管開放過程中的作用，目前還存在不同的觀點：Albiin等(1983)通過研究大鼠咽鼓管的解剖結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)這3個肌肉共同參與咽鼓管的開閉，以調(diào)節(jié)鼓室內(nèi)、外壓力平衡；但Bibek等[3]和Cantekin等(1983)認為，腭帆張肌是唯一負責(zé)咽鼓管功能的肌肉，腭帆提肌和咽鼓管咽肌對咽鼓管的開放和擴張沒有作用，他們分別通過手術(shù)切除實驗動物的腭帆張肌和腭帆提肌證實了各自的猜想?？傊?，腭帆張肌在咽鼓管開放過程中具有重要作用，已得到普遍認同，其開放過程為：腭帆張肌深內(nèi)側(cè)層的收縮，將外側(cè)軟骨板向下牽拉，打開咽鼓管腔的上半部分；而腭帆張肌表層的收縮，使外側(cè)Ostmann’s脂肪墊向內(nèi)擠壓咽鼓管腔的中下2/3，由于管腔內(nèi)黏膜褶皺的存在，導(dǎo)致了一個向鼻咽部的排空效應(yīng)，在吞咽、打哈欠等過程中，腭帆張肌的收縮會同時引起中耳的通氣和引流[4]。

1.2咽鼓管功能障礙 根據(jù)2014 年在荷蘭召開的咽鼓管功能障礙研討會的意見，咽鼓管功能障礙定義為中耳壓力調(diào)節(jié)引起的相關(guān)癥狀及體征。專家組認為咽鼓管功能障礙是一個綜合征，是指咽鼓管功能障礙相關(guān)癥狀和體征的集合，同時也是中耳疾病的發(fā)病機制。Schilder等[5]認為，咽鼓管功能障礙是指咽鼓管未能執(zhí)行其正常的生理功能，臨床上多指咽鼓管通氣功能異常，通常是由原發(fā)或繼發(fā)損害導(dǎo)致咽鼓管開放不良所致，大多發(fā)生于軟骨部[6]。根據(jù)病程可分為急性(少于3個月)和慢性咽鼓管功能障礙(大于3個月)，其主要表現(xiàn)為患耳壓力失衡的相關(guān)癥狀，如耳脹滿感、耳鳴、耳痛或不舒適感，也可有耳悶堵感或“水下”感，噼啪聲，響鈴聲，自聽過響和聽物朦朧感等癥狀。急性咽鼓管功能障礙多由上呼吸道感染或變應(yīng)性鼻炎惡化引起咽鼓管通道或咽口的炎癥導(dǎo)致。目前仍不確定慢性咽鼓管功能障礙的發(fā)病機制，其按功能紊亂的形式可分為三個亞型：①延遲開放型咽鼓管功能障礙；②氣壓型咽鼓管功能障礙；③咽鼓管異常開放[7]。

臨床上常見的咽鼓管功能判斷方法包括以下幾個方面：(1)客觀檢查：包括①耳內(nèi)鏡：能夠觀察鼓膜的完整性、內(nèi)陷程度以及鼓室內(nèi)是否存在積液等，但對咽鼓管功能的判斷依賴于觀察者的主觀感受，不夠系統(tǒng)客觀；②咽鼓管測壓：通過檢測鼻咽部及中耳腔兩端壓力變化來評估咽鼓管功能，不論是鼓膜完整還是鼓膜穿孔的情況下均可使用，但臨床普及率較低；③聲導(dǎo)抗：廣泛用于臨床，但該方法僅對中耳壓力進行測量，而不能準確反映咽鼓管功能的狀態(tài)，當聲導(dǎo)抗結(jié)合其他檢查方式，如Valsalva、Toynbee或Sniff等動作，存在較大的個體差異，故可靠性不足；④咽鼓管聲測：通過測試吞咽時聲音有無通過咽鼓管傳導(dǎo)來判斷咽鼓管是否打開，接近正常生理狀態(tài)，但無法直接評價咽鼓管通氣功能；⑤咽鼓管吹張法：主要包括Valsalva法、Politzer法和導(dǎo)管吹張法，可粗略評估咽鼓管被動開放時的通暢情況，主要用于鼓膜完整者，其精確度較差；⑥鼓室滴藥法和咽鼓管造影法：可以準確觀察咽鼓管是否通暢及咽鼓管的形態(tài)、狹窄、梗阻和自然引流功能，但只能應(yīng)用于鼓膜穿孔的患者。(2)主觀檢查：咽鼓管功能障礙問卷(ETDQ-7)能夠評估咽鼓管功能障礙患者癥狀的嚴重程度，但受患者主觀感受影響的因素較大，缺乏一定的客觀性。(3)綜合評價：咽鼓管評分量表(ETS、ETS-7)[8]將咽鼓管測壓與吞咽動作、主觀Valsalva動作及聲導(dǎo)抗、客觀Valsalva動作相結(jié)合，提高咽鼓管功能障礙診斷的靈敏度和特異度。Smith等[9]對臨床上各種咽鼓管功能測試的方法進行了系統(tǒng)的回顧，最終認為沒有一個方法是檢測咽鼓管功能障礙的“金標準”。

2 跨膜氣體交換

中耳腔以上鼓室隔為界，分為前下和后上兩個形態(tài)-功能分區(qū)，其后上空間對應(yīng)上鼓室、鼓竇和乳突氣房，被覆的是單層扁平上皮細胞，無纖毛和黏液細胞，黏膜下結(jié)締組織薄且疏松，這部分主要負責(zé)氣體交換功能(Ars等，1997)。

2.1氣體交換的方向 在正常情況下，中耳腔/乳突中的氣體與靜脈或毛細血管中的氣體處于平衡狀態(tài)。鼓室乳突黏膜相當于半透膜，膜兩側(cè)的局部氣壓趨于平衡。在生理條件下，氣體交換的方向取決于中耳腔和血管中各成分氣體分壓的差異，由于各成分氣體的壓力在中耳腔和血管內(nèi)、外環(huán)境之間的不同(表1)(Sadé等，1992)，可以實現(xiàn)跨膜氣體交換。其中氧氣(O2)(快速轉(zhuǎn)移)和氮氣(N2)(緩慢轉(zhuǎn)移)通過黏膜從鼓室乳突腔向毛細血管擴散，而二氧化碳(CO2)從毛細血管向中耳腔(快速)擴散，并產(chǎn)生水(H2O)(圖1)。氣體交換得以實現(xiàn)依賴于黏膜細胞的功能特性、各成分氣體擴散的具體系數(shù)，以及血管系統(tǒng)適應(yīng)性和毛細血管流量。

表1 各成分氣體在各環(huán)境中的壓力(mmHg)

圖1 各成分氣體的交換方向[2]

2.2影響跨膜氣體交換的因素 Aoki等(1990)發(fā)現(xiàn)在患分泌性中耳炎的兒童中，中耳黏膜炎癥越明顯、病程越長者,其中耳總壓力越低；他們認為分泌性中耳炎病程越長,其中耳黏膜下結(jié)締組織增生亦越嚴重,毛細血管網(wǎng)減少,氣體(尤其是CO2)的擴散受到了抑制，由血管進入中耳的CO2減少，致使中耳壓力降低。通常，當黏膜健康時，氣體交換的速度是相等的，因為O2和N2被黏膜吸收的速度與CO2被排放的速度相等。William等(1996)通過動物實驗得出：在黏膜炎癥和血流量增加的相關(guān)病理條件下，N2交換率也會增加,其由中耳腔進入血管的速度增快，這也顯著增加了中耳壓力降低的速率，并且可能會損害咽鼓管功能，由此導(dǎo)致的中耳壓力過低會進一步導(dǎo)致黏膜炎癥和中耳積液的產(chǎn)生。

3 乳突的作用

根據(jù)William等[10]的觀點，乳突壓力緩沖符合Boyle定律(在一定的溫度下，壓力與容積成反比)，在中耳腔體積改變的情況下，對壓力變化的大小限制效應(yīng)，即乳突腔越小，壓力變化的幅度就會越大；Cuneyt等[11]提出了乳突體積越大血液與中耳之間的惰性氣體(N2)交換越慢的假設(shè)，并通過實驗證實了惰性氣體(N2)交換的時間常數(shù)隨中耳體積的增大而減小，這支持乳突氣房系統(tǒng)作為中耳氣體儲備的假設(shè)。

根據(jù)Danner等[2]的觀點,乳突氣房系統(tǒng)維持中耳的穩(wěn)態(tài)表現(xiàn)在兩個方面：①乳突體積越大，施加于鼓膜的壓力就越小，中耳順應(yīng)性越高；②乳突通氣增加了黏膜表面積,這些黏膜上不同的皺襞增加了跨膜氣體交換量。

乳突氣化不良:生理情況下，乳突的發(fā)育是由遺傳因素控制的，隨著年齡的增長形成大小不等、相互連通的氣房。根據(jù)乳突氣房的發(fā)育程度，可分為4種類型：氣化型、板障型、硬化型及混合型。根據(jù)Boyle定律，乳突氣化越好，容積越大，就可以更好地緩沖中耳腔的壓力變化，反之亦然。部分研究表明，環(huán)境因素影響乳突的發(fā)育，Aoki等(1990)通過動物實驗證實了早期中耳炎癥抑制乳突的正常發(fā)育，其嚴重時可能會影響乳突的氣化，縮短乳突的長度，他通過研究分泌性中耳炎兒童患者的中耳黏膜病理改變發(fā)現(xiàn)：黏膜炎癥越明顯者，其乳突影像學(xué)檢查顯示氣房氣化大多不良，呈硬化型或板障型；Aoki的研究可幫助解釋乳突氣化不良的原因：炎癥時黏膜下結(jié)締組織增生，致使毛細血管減少，進入中耳腔的CO2減少，從而導(dǎo)致中耳總壓力越低(Aoki等，1998)。

4 鼓峽的作用

鼓峽是調(diào)節(jié)中耳腔內(nèi)上、中鼓室之間氣壓平衡的解剖結(jié)構(gòu)。Marchioni等[12]研究表明，當張肌皺襞完整時，上中鼓室之間壓力的調(diào)節(jié)完全依賴于鼓峽，此時鼓峽是上中鼓室之間的唯一通氣路徑，在這種情況下，如果鼓峽發(fā)生阻塞，就會形成上鼓室負壓，迫使鼓膜松弛部內(nèi)陷，內(nèi)陷袋如果不斷加深，就有可能導(dǎo)致后天原發(fā)性膽脂瘤的形成。由于張肌皺襞存在不完整的可能，如:在Bin等[13]的研究樣本中，28.6%的張肌皺襞不完整，使其不能完全分隔上、中鼓室，在這種情況下，即使鼓峽阻塞，上中鼓室之間仍可以通過張肌皺襞裂孔進行氣體交換。Monsanto等[14]通過測量上鼓室體積及鼓峽面積得出結(jié)論：具有上鼓室內(nèi)陷袋的患者，其上鼓室體積及鼓峽面積較正常人小，這表明上中鼓室之間的通氣道路堵塞，可造成上鼓室通氣功能障礙，導(dǎo)致選擇性上鼓室負壓，最終導(dǎo)致上鼓室內(nèi)陷袋和后天原發(fā)性膽脂瘤。

5 中耳壓力平衡調(diào)節(jié)機制總結(jié)

中耳腔保持壓力平衡需以下因素共同參與：正常咽鼓管功能、跨膜氣體交換、乳突緩沖以及通暢的鼓峽。正常情況下，間隙性咽鼓管開放引起的向中耳腔的氣體傳輸，在中耳壓力調(diào)節(jié)過程中具有重要作用；中耳后上形態(tài)-功能分區(qū)的黏膜，在中耳腔和血管之間進行穩(wěn)定的氣體交換，通過CO2和H2O的逆向擴散來補償持續(xù)的O2和N2的吸收；而乳突氣房系統(tǒng)通過其氣房體積及血管黏膜調(diào)節(jié)氣體交換過程的速度來補償局部壓力變化。鼓峽則是上、中鼓室之間重要的通氣道，起到調(diào)節(jié)上、中鼓室壓力平衡的作用，防止形成選擇性上鼓室負壓和局限性內(nèi)陷袋。

鼓膜松弛部和緊張部后上部的固有層較薄且膠原纖維稀疏，鼓膜的這種結(jié)構(gòu)差異，使得鼓膜松弛部和緊張部后上方更容易受到中耳壓力變化的影響(Luntz等，1997)，在中耳壓力失衡形成負壓的情況下，這些部位的鼓膜更加容易內(nèi)陷，以改變鼓室腔的容積、緩沖中耳壓力的變化。鼓膜內(nèi)陷長期得不到糾正，就會導(dǎo)致不同程度的中耳不張。

本文總結(jié)了中耳壓力調(diào)節(jié)的機制，有利于理解與中耳通氣功能障礙相關(guān)的多種中耳疾病的發(fā)生、發(fā)展及手術(shù)轉(zhuǎn)歸，指導(dǎo)臨床正確處理該類疾病，促進恢復(fù)、減少復(fù)發(fā)。