不同程度的阻断内耳供血对耳蜗微循环和耳蜗生理功能的影响
作者：胡博华 周娜
单位：解放军总医院耳鼻咽喉科研究所，北京 100853
关键词：耳蜗；微循环；脑干诱发电位；缺血；豚鼠
军医进修学院学报科学990307 摘要 目的：观察不同程度的阻断豚鼠内耳供血对耳蜗微循环和耳蜗生理功能的影响。方法：手术压迫基底动脉的分支小脑前下、后下动脉，观察耳蜗外侧壁微循环改变，测量脑干诱发电位(ABR)幅度变化。结果：耳蜗血流轻、中度下降时ABR幅度无明显变化。耳蜗血流重度下降时ABR幅度下降；耳蜗供血下降对耳蜗外侧壁血管纹毛细血管血流影响大，当其血流停止后，耳蜗生理功能依赖于螺旋韧带血管血流。结论：耳蜗供血量明显大于一般情况下的耳蜗实际需要量，在耳蜗供血极度下降时，维持螺旋韧带血管内的血流对耳蜗功能的维持起重要的作用。
中国图书资料分类法分类号 R 322.923
, 百拇医药
Effects of cochlear ischemia at different levels on the cochlear microcirculation and the cochlear functions
Hu Bohua, Zhou Na (Institute of Otolaryngology, General Hospital of PLA, Beijing 100853
Abstract Objective:To examine the effects of cochlear ischemia at different levels on the cochlear microcirculation and the cochlear functions in guinea pigs.Methods:Anterior inferior cerebellar artery and the posterior inferior cerebellar artery were compressed with various pressures. The microcirculations in the cochlear lateral wall were observed and the amplitudes of brain stem response (ABR) were measured during and after the arterial occlusion. Results:ABR amplitudes were kept constantly if cochlear blood flow changes were mirror or moderate. However, if the blood flow decreased markedly, the ABR amplitudes decreased or even totally abolished. The decreased volume of the blood flow to the cochlea affected the blood flow more dramatically in the vessels of the stria vescularis than that in the spiral ligament. When the blood flow in these vessels stopped, the amplitude changes of ABR were largely associated with blood flow in the vessels of the spiral ligament. Conclusion:The potential capacity of blood flow to the cochlea exceeds the actual requirement of the cochlea to maintain its normal function. When the blood flow to the cochlea severely decreases, keeping the blood flow in thd vessels of the spiral ligament is crucially important in maintaining the cochlear functions.
, 百拇医药
Key words cochlea; microcirculation; brain stem response; ischemia; guinea pig
以往研究发现耳蜗供血阻断后，耳蜗生理功能障碍〔1，2〕。但耳蜗血管不同程度的阻断后，耳蜗微循环如何变化，以及这种微循环变化对耳蜗生理功能的影响尚未见报道。对其的研究将有助于探讨突发性耳聋发病机制。为此本研究建立了椎基底动脉分支阻断方法，观察了不同程度血管阻断后耳蜗外侧壁微循环和耳蜗生理功能的改变，以及动脉阻断解除后耳蜗微循环的恢复过程。
1 材料和方法
1.1 脑干诱发电位(ABR)测量 选用纯白豚鼠 14只，于顶枕骨中线安装脑干诱发电位记录电极，参考电极置于同侧耳廓。应用诱发电位记录仪(Medelec, England)测量短声诱发的脑干电位阈值，并记录 90 dB 短声诱发的脑干电位波 Ⅰ 幅度。耳蜗血管阻断、耳蜗微循环和听功能测量均于动物右耳进行。
, http://www.100md.com
1.2 耳蜗微循环观察 按以往报道方法观察耳蜗微循环〔3〕。腹侧入路暴露听泡，打开听泡腹侧，显露耳蜗。于耳蜗第四回开骨窗，暴露耳蜗外侧壁血管。应用显微电视监视系统(20倍物镜)观察和记录微循环变化。
1.3 耳蜗供应血管阻断方法 应用大小为 8 mm × 2 mm × 0.1 mm 金属片压迫基底动脉分支小脑前下、后下动脉，以达到减少耳蜗供血之目的。为减少插入此金属片造成脑和血管损伤，在金属片外面套一金属管鞘，管鞘一侧开小槽，用金属片固定杆可将金属片从管鞘内经小槽推出。金属片对血管的压迫程度由鞘内的金属片固定杆厚度决定。手术步骤为枕后作皮肤切口，显露枕大孔背侧，从枕大孔右侧缘将金属管鞘沿硬脑膜下向碟鞍方向插入，深度约为 11 mm，然后将金属片从此鞘内插入，调整金属片固定杆厚度以造成不同程度的血管压迫。
1.4 实验过程 动物应用安定 (5 mg/kg，腹腔)和枸橼酸芬太尼 (0.32 mg/kg， 肌注)麻醉。气管切开，自主呼吸。安装脑干诱发电位记录电极。建立耳蜗外侧壁微循环观测记录系统。首先记录耳蜗供应血管阻断前的脑干诱发电位幅度，观察耳蜗外侧壁微循环状态。应用上述方法阻断耳蜗供应血管，阻断时间 10～15 min，然后观察动脉阻断时和动脉阻断解除后耳蜗微循环改变，记录脑干诱发电位幅度。
, 百拇医药
2 结 果
脑干电反应Ⅰ波反映耳蜗听神经功能变化，本文测量 90 dB 短声诱发的Ⅰ波幅度，代表耳蜗功能。根据我们以往研究方法，将耳蜗外侧壁血管分为血管纹毛细血管和螺旋韧带血管。两种血管的血流状况分别观察记录。
2.1 耳蜗供应血管阻断时耳蜗血流和耳蜗功能的变化 手术插入金属片压迫小脑前下、后下小动脉后，耳蜗外侧壁血流变化并不完全与压迫血管程度成正比。本实验根据耳蜗外侧壁血管血流变化幅度将动物分为以下几种情况：
耳蜗血流轻度下降(n＝3)：ABR波Ⅰ幅度无变化。耳蜗外侧壁血液流动状态无明显改变，但血管纹毛细血管和螺旋韧带血管血流速度下降，而两者变化幅度不一，前者较正常时下降 30%～50%，后者下降<20%。
耳蜗血流中度下降(n＝5)：耳蜗外侧壁血流速度明显下降，血管纹毛细血管血流较正常时下降 50%～80%，螺旋韧带血管血流下降<40%(P<0.05)。两种血管管径轻度变窄。4 只动脉ABR波Ⅰ幅度无变化， 1 只动物轻度下降，下降幅度小于<20%。
, 百拇医药
多数耳蜗血流轻度和中度下降的动物中 (5/8)，耳蜗血流速度在内耳供应血管阻断早期下降，而在阻断后期血流速度有一定程度的恢复，恢复幅度有个体差异。
血管纹毛细血管血流完全停止或只有间断流动(n＝6)：ABR波Ⅰ幅度下降，下降多出现在动脉阻断后 2～4 min。变化幅度取决于螺旋韧带血管血流下降的程度。 2 只动物螺旋韧带血管血流速度维持在正常时 30% 以上，ABR波Ⅰ幅度也维持在正常时的 50% 以上。而 4 只螺旋韧带血管血流基本停止的动物，ABR波Ⅰ消失。表明血管纹毛细血管血流停止后，螺旋韧带血管血流对耳蜗功能的维持起重要作用。
2.2 耳蜗供应血管压迫解除后耳蜗血流和耳蜗功能的恢复 8/14 只动物耳蜗供应血管阻断解除后，耳蜗外侧壁的血流在 1～2 min 内恢复。在这些动物中，不论动脉阻断时耳蜗外侧壁血流下降程度如何，ABR波Ⅰ幅度基本恢复。
6 只动物耳蜗血管阻断解除后，耳蜗外侧壁血流只有部分恢复。出现血流恢复的血管多为螺旋韧带血管。3 只动物血流出现短时的恢复后 (5～15 min)，再次下降，其中一动物血流完全停止。ABR波Ⅰ幅度在这些动物中无明显恢复。
, 百拇医药
3 讨 论
根据耳蜗外侧壁血管的走向分布，一般将其分为血管纹毛细血管和螺旋韧带血管。前者是耳蜗血管纹区的主要供能血管，对维持耳蜗正常的生理功能起十分重要的作用。而后者是动-静脉吻合血管，主要起调节血管纹毛细血管血流量的作用。本实验发现不同程度地阻断耳蜗供应血管后，血管纹毛细血管血流下降出现早，幅度大，表明内耳供血下降对不同的耳蜗内血管影响程度不同。这是可能是由于维持毛细血管血流运动需要的灌流压高于动-静脉吻合血管所至。其生理意义在于当耳蜗供血不足时，通过维持耳蜗内部分血管血流通畅，达到维持耳蜗生理功能的目的。
本实验发现在耳蜗急性缺血时，尽管耳蜗外侧壁血管纹毛细血管内的血流停止，但只要螺旋韧带血管内血流维持一定的水平，耳蜗生理功能即能维持在一定程度上，提示螺旋韧带血管除参与一般情况下耳蜗外侧壁血流量的调整，在耳蜗供血极度下降时，对耳蜗功能的维持起十分重要的作用。同时也说明耳蜗供血量大于一般情况下的耳蜗实际需要量，即耳蜗供血具有很高的储备量。耳蜗毛细胞将外界声音的机械振动转变为耳蜗神经的电活动，它对声音强度的感受有大于100 dB 的动态范围，因而在不同强度的声音刺激下，毛细胞对供氧要求不同，而耳蜗供血的高储备能力正是满足这一功能要求的基本保证。
, 百拇医药
当耳蜗供应血管阻断解除后，多数动物耳蜗血流在 1～2 min 内恢复。部分动物血流不能完全恢复，或恢复一定程度后再次下降。其原因可能是缺氧造成耳蜗微血管内皮细胞损伤，当血流恢复流动后，受损的细胞出现再灌流损伤；也可能是金属片压迫血管造成受压血管损伤所至。有待今后进一步的实验确定。
耳蜗供应血管进入耳蜗后即无侧支循环，因此耳蜗供应长时间完全阻断后，耳蜗功能完全丧失〔5〕。故耳蜗供血障碍被认为是突发性耳聋的致病机制之一。本研究发现当血管阻断解除后，耳蜗血流恢复动物的ABR多能恢复，说明短时耳蜗缺血不引起耳蜗生理功能不可逆损伤。本研究尚不能回答耳蜗缺血多长时间后耳蜗生理功能即不可能完全恢复，但所建立的耳蜗供血障碍方法为今后进一步研究耳蜗缺血时间与耳蜗功能不可逆损伤之关系奠定了基础。
参考文献
1 Ren T, Brown NJ, Zhang M et al. A reversible ischemia model in gerbil cochlea. Hear Res, 1995，92:30
, http://www.100md.com
2 Nario K, Matsunaga T, Inui H et al. ABR findings, electrocochleograms and caloric tests in vertebrobasilar ischemic rats. Acta Otolaryngol, 1997，528(Suppl):63
3 Hu BH, Jiang SC. Effect of focal cochlear vascular lesion on endocochlear potential in guinea pigs. Hear Res, 1995， 89(1-2):69
4 胡博华，姜泗长，顾 瑞.爆震后活体豚鼠耳蜗微循环的实验观察.中华耳鼻咽喉科杂志，1991，26(1)：6
5 Perlman HB, Kimura R, Fernandez C. Experiments on temporary obstruction of the internal auditory artery. Laryngoloscope, 1959，69:591
(1999—01—06收稿，1999—02—13修回), http://www.100md.com
单位：解放军总医院耳鼻咽喉科研究所，北京 100853
关键词：耳蜗；微循环；脑干诱发电位；缺血；豚鼠
军医进修学院学报科学990307 摘要 目的：观察不同程度的阻断豚鼠内耳供血对耳蜗微循环和耳蜗生理功能的影响。方法：手术压迫基底动脉的分支小脑前下、后下动脉，观察耳蜗外侧壁微循环改变，测量脑干诱发电位(ABR)幅度变化。结果：耳蜗血流轻、中度下降时ABR幅度无明显变化。耳蜗血流重度下降时ABR幅度下降；耳蜗供血下降对耳蜗外侧壁血管纹毛细血管血流影响大，当其血流停止后，耳蜗生理功能依赖于螺旋韧带血管血流。结论：耳蜗供血量明显大于一般情况下的耳蜗实际需要量，在耳蜗供血极度下降时，维持螺旋韧带血管内的血流对耳蜗功能的维持起重要的作用。
中国图书资料分类法分类号 R 322.923
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Effects of cochlear ischemia at different levels on the cochlear microcirculation and the cochlear functions
Hu Bohua, Zhou Na (Institute of Otolaryngology, General Hospital of PLA, Beijing 100853
Abstract Objective:To examine the effects of cochlear ischemia at different levels on the cochlear microcirculation and the cochlear functions in guinea pigs.Methods:Anterior inferior cerebellar artery and the posterior inferior cerebellar artery were compressed with various pressures. The microcirculations in the cochlear lateral wall were observed and the amplitudes of brain stem response (ABR) were measured during and after the arterial occlusion. Results:ABR amplitudes were kept constantly if cochlear blood flow changes were mirror or moderate. However, if the blood flow decreased markedly, the ABR amplitudes decreased or even totally abolished. The decreased volume of the blood flow to the cochlea affected the blood flow more dramatically in the vessels of the stria vescularis than that in the spiral ligament. When the blood flow in these vessels stopped, the amplitude changes of ABR were largely associated with blood flow in the vessels of the spiral ligament. Conclusion:The potential capacity of blood flow to the cochlea exceeds the actual requirement of the cochlea to maintain its normal function. When the blood flow to the cochlea severely decreases, keeping the blood flow in thd vessels of the spiral ligament is crucially important in maintaining the cochlear functions.
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Key words cochlea; microcirculation; brain stem response; ischemia; guinea pig
以往研究发现耳蜗供血阻断后，耳蜗生理功能障碍〔1，2〕。但耳蜗血管不同程度的阻断后，耳蜗微循环如何变化，以及这种微循环变化对耳蜗生理功能的影响尚未见报道。对其的研究将有助于探讨突发性耳聋发病机制。为此本研究建立了椎基底动脉分支阻断方法，观察了不同程度血管阻断后耳蜗外侧壁微循环和耳蜗生理功能的改变，以及动脉阻断解除后耳蜗微循环的恢复过程。
1 材料和方法
1.1 脑干诱发电位(ABR)测量 选用纯白豚鼠 14只，于顶枕骨中线安装脑干诱发电位记录电极，参考电极置于同侧耳廓。应用诱发电位记录仪(Medelec, England)测量短声诱发的脑干电位阈值，并记录 90 dB 短声诱发的脑干电位波 Ⅰ 幅度。耳蜗血管阻断、耳蜗微循环和听功能测量均于动物右耳进行。
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1.2 耳蜗微循环观察 按以往报道方法观察耳蜗微循环〔3〕。腹侧入路暴露听泡，打开听泡腹侧，显露耳蜗。于耳蜗第四回开骨窗，暴露耳蜗外侧壁血管。应用显微电视监视系统(20倍物镜)观察和记录微循环变化。
1.3 耳蜗供应血管阻断方法 应用大小为 8 mm × 2 mm × 0.1 mm 金属片压迫基底动脉分支小脑前下、后下动脉，以达到减少耳蜗供血之目的。为减少插入此金属片造成脑和血管损伤，在金属片外面套一金属管鞘，管鞘一侧开小槽，用金属片固定杆可将金属片从管鞘内经小槽推出。金属片对血管的压迫程度由鞘内的金属片固定杆厚度决定。手术步骤为枕后作皮肤切口，显露枕大孔背侧，从枕大孔右侧缘将金属管鞘沿硬脑膜下向碟鞍方向插入，深度约为 11 mm，然后将金属片从此鞘内插入，调整金属片固定杆厚度以造成不同程度的血管压迫。
1.4 实验过程 动物应用安定 (5 mg/kg，腹腔)和枸橼酸芬太尼 (0.32 mg/kg， 肌注)麻醉。气管切开，自主呼吸。安装脑干诱发电位记录电极。建立耳蜗外侧壁微循环观测记录系统。首先记录耳蜗供应血管阻断前的脑干诱发电位幅度，观察耳蜗外侧壁微循环状态。应用上述方法阻断耳蜗供应血管，阻断时间 10～15 min，然后观察动脉阻断时和动脉阻断解除后耳蜗微循环改变，记录脑干诱发电位幅度。
, 百拇医药
2 结 果
脑干电反应Ⅰ波反映耳蜗听神经功能变化，本文测量 90 dB 短声诱发的Ⅰ波幅度，代表耳蜗功能。根据我们以往研究方法，将耳蜗外侧壁血管分为血管纹毛细血管和螺旋韧带血管。两种血管的血流状况分别观察记录。
2.1 耳蜗供应血管阻断时耳蜗血流和耳蜗功能的变化 手术插入金属片压迫小脑前下、后下小动脉后，耳蜗外侧壁血流变化并不完全与压迫血管程度成正比。本实验根据耳蜗外侧壁血管血流变化幅度将动物分为以下几种情况：
耳蜗血流轻度下降(n＝3)：ABR波Ⅰ幅度无变化。耳蜗外侧壁血液流动状态无明显改变，但血管纹毛细血管和螺旋韧带血管血流速度下降，而两者变化幅度不一，前者较正常时下降 30%～50%，后者下降<20%。
耳蜗血流中度下降(n＝5)：耳蜗外侧壁血流速度明显下降，血管纹毛细血管血流较正常时下降 50%～80%，螺旋韧带血管血流下降<40%(P<0.05)。两种血管管径轻度变窄。4 只动脉ABR波Ⅰ幅度无变化， 1 只动物轻度下降，下降幅度小于<20%。
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多数耳蜗血流轻度和中度下降的动物中 (5/8)，耳蜗血流速度在内耳供应血管阻断早期下降，而在阻断后期血流速度有一定程度的恢复，恢复幅度有个体差异。
血管纹毛细血管血流完全停止或只有间断流动(n＝6)：ABR波Ⅰ幅度下降，下降多出现在动脉阻断后 2～4 min。变化幅度取决于螺旋韧带血管血流下降的程度。 2 只动物螺旋韧带血管血流速度维持在正常时 30% 以上，ABR波Ⅰ幅度也维持在正常时的 50% 以上。而 4 只螺旋韧带血管血流基本停止的动物，ABR波Ⅰ消失。表明血管纹毛细血管血流停止后，螺旋韧带血管血流对耳蜗功能的维持起重要作用。
2.2 耳蜗供应血管压迫解除后耳蜗血流和耳蜗功能的恢复 8/14 只动物耳蜗供应血管阻断解除后，耳蜗外侧壁的血流在 1～2 min 内恢复。在这些动物中，不论动脉阻断时耳蜗外侧壁血流下降程度如何，ABR波Ⅰ幅度基本恢复。
6 只动物耳蜗血管阻断解除后，耳蜗外侧壁血流只有部分恢复。出现血流恢复的血管多为螺旋韧带血管。3 只动物血流出现短时的恢复后 (5～15 min)，再次下降，其中一动物血流完全停止。ABR波Ⅰ幅度在这些动物中无明显恢复。
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3 讨 论
根据耳蜗外侧壁血管的走向分布，一般将其分为血管纹毛细血管和螺旋韧带血管。前者是耳蜗血管纹区的主要供能血管，对维持耳蜗正常的生理功能起十分重要的作用。而后者是动-静脉吻合血管，主要起调节血管纹毛细血管血流量的作用。本实验发现不同程度地阻断耳蜗供应血管后，血管纹毛细血管血流下降出现早，幅度大，表明内耳供血下降对不同的耳蜗内血管影响程度不同。这是可能是由于维持毛细血管血流运动需要的灌流压高于动-静脉吻合血管所至。其生理意义在于当耳蜗供血不足时，通过维持耳蜗内部分血管血流通畅，达到维持耳蜗生理功能的目的。
本实验发现在耳蜗急性缺血时，尽管耳蜗外侧壁血管纹毛细血管内的血流停止，但只要螺旋韧带血管内血流维持一定的水平，耳蜗生理功能即能维持在一定程度上，提示螺旋韧带血管除参与一般情况下耳蜗外侧壁血流量的调整，在耳蜗供血极度下降时，对耳蜗功能的维持起十分重要的作用。同时也说明耳蜗供血量大于一般情况下的耳蜗实际需要量，即耳蜗供血具有很高的储备量。耳蜗毛细胞将外界声音的机械振动转变为耳蜗神经的电活动，它对声音强度的感受有大于100 dB 的动态范围，因而在不同强度的声音刺激下，毛细胞对供氧要求不同，而耳蜗供血的高储备能力正是满足这一功能要求的基本保证。
, 百拇医药
当耳蜗供应血管阻断解除后，多数动物耳蜗血流在 1～2 min 内恢复。部分动物血流不能完全恢复，或恢复一定程度后再次下降。其原因可能是缺氧造成耳蜗微血管内皮细胞损伤，当血流恢复流动后，受损的细胞出现再灌流损伤；也可能是金属片压迫血管造成受压血管损伤所至。有待今后进一步的实验确定。
耳蜗供应血管进入耳蜗后即无侧支循环，因此耳蜗供应长时间完全阻断后，耳蜗功能完全丧失〔5〕。故耳蜗供血障碍被认为是突发性耳聋的致病机制之一。本研究发现当血管阻断解除后，耳蜗血流恢复动物的ABR多能恢复，说明短时耳蜗缺血不引起耳蜗生理功能不可逆损伤。本研究尚不能回答耳蜗缺血多长时间后耳蜗生理功能即不可能完全恢复，但所建立的耳蜗供血障碍方法为今后进一步研究耳蜗缺血时间与耳蜗功能不可逆损伤之关系奠定了基础。
参考文献
1 Ren T, Brown NJ, Zhang M et al. A reversible ischemia model in gerbil cochlea. Hear Res, 1995，92:30
, http://www.100md.com
2 Nario K, Matsunaga T, Inui H et al. ABR findings, electrocochleograms and caloric tests in vertebrobasilar ischemic rats. Acta Otolaryngol, 1997，528(Suppl):63
3 Hu BH, Jiang SC. Effect of focal cochlear vascular lesion on endocochlear potential in guinea pigs. Hear Res, 1995， 89(1-2):69
4 胡博华，姜泗长，顾 瑞.爆震后活体豚鼠耳蜗微循环的实验观察.中华耳鼻咽喉科杂志，1991，26(1)：6
5 Perlman HB, Kimura R, Fernandez C. Experiments on temporary obstruction of the internal auditory artery. Laryngoloscope, 1959，69:591
(1999—01—06收稿，1999—02—13修回), http://www.100md.com