background image

1

 

 

Fifth stage 

ENT 

Lec-15

 

د.سعد

 

24/3/2016

 

 

Physiology of Hearing 

 

Sound travels in air at 340 m/sec at 20C° and atmospheric pressure. Sound has two subjective 
physical properties; frequency (pitch) and intensity (loudness). The frequency is measured by 
hertz (Hz) [Hz = Cycle/sec], whereas the decibel (dB) is the unit of intensity.      

 

 

 

The purpose of the auditory apparatus is to convert vibrations in air to vibrations in the inner-ear 
fluids, and then to nerve impulses to be transmitted along the auditory nerve to the higher centers 
of hearing.                                               

The ratio of the functioning area of the tympanic membrane to the foot plate is 14:1. This is 
combined with an ossicular lever ratio of 1.3:1. The product of these (14X1.3= 18:1) which 
represent the transformer mechanism.  

 

Physiology of the Vestibular Apparatus 

The balance of the body is maintained by coordination of information from three systems:  

1.  Proprioception, i.e. sensation from muscles, joints, tendons and ligaments. 
2.  The eyes. 
3.  The vestibular system. 

The vestibular system consists of the semicircular canals, the utricle and the saccule. The utricle 
and  the  saccule
  respond  to  linear  acceleration.  Impulses  from  the  utricle  and  saccule  give 
information about the position of the head in space and initiate reflexes which tend to keep the 
head in upright position and are contributory to maintenance of muscle tonus. 

The  semicircular  canals  respond  to  angular  (rotatory)  acceleration,  and  stimulation  of  the 
semicircular canals gives rise to the sensation of rotation and to reflex movement of the eyes 
and body to counter the movement. 


background image

2

 

 

Symptoms of ear disease 

 

1. 

Hearing loss;  

     Is  defined  as  subjective  impairment  of  hearing.  It  is  either  conductive,  sensorineural  or  mixed
Conductive hearing loss (CHL) results from failure of conductive mechanism to transmit the sound 
impulse from the external ear to the inner ear fluid, and it may be due to diseases of the external 
auditory meatus, tympanic membrane, the middle ear cavity or ossicles. Sensorineural hearing loss 
(SNHL) can be a result of diseases of the cochlea or its neural connection. 

         In CHL the sound appears quieter but it is not distorted. Sound and speech are well heard when 
amplified. In some cases the patient may hear better in the presence of background noise e.g. railway 
carriage or motor car. This is called paracusis Willisii and it is found most typically in otosclerosis.  
Paracusis  probably  results  from  the  simple  fact  that  in  these  places  people  with  normal  hearing 
automatically raise their voice to overcome the background noise. The otosclerotics are unable to 
hear the lower tones that present in the back ground noise. The quality of speech is well maintained 
because the patient hears his own voice clearly. 

         In SNHL the sound not only seems quieter but it is distorted as in majority of cases the higher 
frequencies are more affected than the lower, leading to difficulty in hearing the consonant sounds 
which are so important for speech discrimination. In severe SNHL the patient does not hear his own 
voice and leads to speech which is indistinct or expressionless. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Discharge; 

  Serous or purulent discharge; Otitis externa. 
  Mucopurulent discharge; Otitis media. 

Sensorineural Hearing Loss 

Conductive Hearing Loss 

 

Sound appears quieter and distorted. 

Sound appears quieter but it 
is not distorted. 

1. 

Sounds` distortion limits the benefit 
of amplification. 

Sounds are well heard when 
amplified. 

2. 

Paracusis Willisii negative. 

Paracusis Willisii positive  

3. 

In severe cases the speech becomes 
indistinct and expressionless because 
the patient does not hear his own 
voice. 

The quality of speech is well 
maintained. 

4. 


background image

3

 

 

  Watery discharge; CSF otorrhea following head injury or aural surgery. It occurs as a result 

of damage to tegmen tympani. 

  Bloody  discharge;  due  to  granulation  tissue  in  chronic  suppurative  otitis  media  or  due to 

malignant disease. 

3Pain (Otalgia);    

      It arises within the ear (otogenic or primary) or out side the ear (non- otogenic or referred 
otalgia)
.Referred otalgia, commonly referred to the ear from lesions of related structures whose 
nerve  supply  also  send  branches  to  the  ear.  The  ear  receives  sensory  nerve  supply  from  the 
trigeminal (V), glossopharyngeal (IX) and vagus(X) nerves as well as from branches of the upper 
cervical roots especially C2 and C3. Ear pain can be referred pain to the ears in the following 
ways: 

1. 

cranial nerve; diseases of the lower molars, e.g. pulp space infections and impacted 

unerupted teeth, especially wisdom teeth. Otalgia may also follow dental extraction. The 
temporomandibular joint (TMJ) is a common source of otalgia. 

2. 

IX

 (Jacobson) and 

X

 (Arnold) nerves; pharyngeal cause of otalgia include acute tonsillitis, 

tonsillectomy,  ulcers  in  the  mouth,  tongue  and  pharynx,  malignant  disease  of  the 
nasopharynx,  pharynx,  and  hypopharynx.  Glossopharyngeal  neuralgia  is  a  primary 
neuralgia  causing  intermittent  agonizing  paroxysms  of  pain  affecting  the  base  of  the 
tongue, the fauces and the ear. 

3.  2nd and 3rd cervical spine nerves (lesser occipital and greater auricular): intervertebral 

disc disease and cervical spondylosis 

 

4. Itching: 

      Is generally associated with otitis externa. Also it may arise from discomfort of wax. 

 

5. Tinnitus: 

      Is a subjective sensation of sound in the ear or head in the absence of any relevant external 
signals. (Occasionally it is objective e.g. in palatal myoclonus and glomus tumors). It is regarded 
as a sign of irritation of the cochlea or upper auditory pathways. Tinnitus may be met with any 
form of ear disease, and is also a symptom of some general diseases which indirectly affect the 
ear  through  the  circulation.  It  is  a  common  symptom  of  renal  disease,  cardiac  disease, 
intracranial tumors and anaemia, and it may be caused by certain drugs, such as quinine, the 
salicylates and ototoxic antibiotics.  

 


background image

4

 

 

6. Vertigo: 

 Is defined as hallucination of movement or subjective sense of imbalance. It can be due to CVS 
disease,  CNS  disease  or  ear  disease.  Vertigo  is  considered  as  a  symptom  of  irritation  of  the 
vestibular apparatus.  

 

Assessment of Hearing  

 

While assessing the auditory function it is important to find out: 

1.  Type of hearing loss ( CHL, SNHL or mixed ) 
2.  Degree of hearing loss.  
3.  Site of lesion. 
4.  Cause of hearing loss. 

A.  Clinical tests of hearing:  

1.  Finger friction test; rubbing the thumb and finger close to the ear. 
2.  Watch test; A clicking watch is brought close to the ear and the distance at which it 

is heard is measured. 

3.  Speech ( voice ) test; A person with normal hearing can hear conversation voice 

with the opposite ear occluded in a quite room from a distance of 6 meters. 

4.   Tuning fork tests: 

                  The  tuning  fork  (TF)  used should have a  frequency of 512 Hz. The note  of  the 
higher frequency forks tends to decay quickly where as the lower frequency forks induce 
perception by vibration sensation.  

 

        

 

 

Rinne`s test; The TF is struck against resilient surface and then held so that the acoustic axis 
is in line with the EAM. In this way the sound of the TF is heard by air conduction (AC). Bone 


background image

5

 

 

conduction (BC) is heard by holding the TF with its base placed firmly against the mastoid 
bone. Here the sound is transmitted through the bones of the skull to the cochlea. 

Therefore, this test compare air and bone conductions in the same ear.  More correctly, 
the test is done by requiring the subject to indicate as soon as the fork becomes inaudible 
by bone conduction then quickly transferring it close to the EAM. If it is then audible, the 
AC is said to be better than BC. If not then the BC is better than AC. 

 

 

                           

                         

 

 

                  

 

Normal subject = AC > BC (

Rinne

  +ve) 

                   CHL = BC > AC (

Rinne

  -ve) 

                   SNHL = AC > BC(

Rinne

 +ve) and often the BC is not heard. 

 

 

Weber test;  This test compares  the BC 
of the two ears
. The TF is set in vibration 
and applied to the vertex of the skull in 
the midline and the patient is asked in 
which ear he hears the sound. 


background image

6

 

 

 

In normal subjects the sound is heard in the midline or in both ears equally. 

In CHL the sound is heard in the affected ear due to the absence of environmental noise. 

In SNHL the sound is heard in the non-affected ears. 

  

False  negative  Rinne;  In  unilateral  severe  SNHL,  Rinne`s  test  will  appear  to  give  a 
negative result. AC is absent but BC may be good because the sound is transmitted to 
the opposite cochlea through the skull. This result may confuse the examiner in making 
a wrong diagnosis of CHL. In this situation Weber test is important (if it is CHL, the TF 
should be heard in the deaf ear). This condition can be overcome by applying a Barany`s 
noise
 box to the non-test ear. It is a clock work device which emits white noise (wide 
frequency) and raises the threshold of hearing in the non –test ear to such a level that 
the TF can not be heard in that ear by cross hearing. It will then be found that the patient 
is unable to hear the TF by either AC or BC.     

 

 

B.   Audiometric tests: 

       1. Pure Tone Audiometry 

An audiometer is a device which produces pure tone, the 
intensity of which can be increased or decreased in 5 dB 
steps. The frequencies usually tested are octave steps i.e. 
125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 and 8000 Hz. AC is done 
by  delivering  pure  tones  to  the  ear  under  test  through  a 
suitable  earphone  whereas  a  vibrator  is  applied  to  the 
mastoid in assessing BC. 

 


background image

7

 

 

 

 

                                     Blank audiogram paper 

 

 

                                      The fig. shows normal audiogram 

 

 

2.  Speech audiometry; the patient ability to hear and understand speech is measured. Two 

parameters are studied: (1) speech reception threshold. (2) discrimination score. 


background image

8

 

 

3.  Impedance audiometry; particularly useful in children and consists of;  

(a) Tympanometry; is based on a simple principle, i.e. when a sound strikes tympanic 

membrane, some of the sound energy is absorbed while the rest is reflected. A stiff 
tympanic membrane would reflect more of sound energy than a compliant one. 

 

     

 

(b) Acoustic  reflex  measurement:  is  based  on  the  fact  that  a  loud  sound,  70-100db 

above the threshold of hearing of a particular ear, causes bilateral contraction of 
the stapdial muscles which can be detected by tympanometry. 

 

 

 

 

 

 

Assessment of vestibular function 

A.  Clinical tests: 

1.  Spontaneous Nystagmus 
2.  Fistula Test; 
pressure change in EAM              Nystagmus 

 ( if +ve suggest erosion of horizontal semicircular canal)  

3.  Romberg Test; The patient is asked to stand with feet together, and arms by the side 

with the eye first open and then closed. In peripheral vestibular lesions, the patient 
sways to the side of the lesion when the eyes are closed while in central disorder, 
patients shows instability.  

4.  Gait; the patient is asked to walk along a straight line to a fixed point, first with eyes 

open then closed. In case of lesion of vestibular system, with eyes closed, the patient 
deviate to the affected side. 

5.  Hallpike Maneuver; This test is particularly useful when patient complains of vertigo 

in certain head positions. It also helps to differentiate a peripheral from a central 
lesions. Patient sits on a couch. Examiner holds  the patient's  head, turns it 45˚ to 
the right and then places the patient in a supine position so that his head hangs 30˚ 


background image

9

 

 

below the horizontal. Patient's eyes are observed for nystagmus. The test is repeated 
with the head turned to the left. 

 

 

 
In benign paroxismal positional vertigo, nystagmus appears after a latent period 
while in cetral lesions it appear immediately. 

 

(B)  Laboratory test of vestibular function 
 

1.  Rotation test 
2.  Electronystagmography 
3.  Caloric test: in this test each labyrinth can be tested separately. Syringing the ear 

with hot or cold water induces convection currents within the lateral SCC and 
therefore stimulates them with resulting vertigo and nystagmus. The patient lies with 
the head at an angle of 30 degree above the horizontal, which brings the lateral SCC 
into a vertical plane. The ears are irrigated in turn with water at 30 C then at 44 C (7 C 
above and below body temperature). This situation causes nystagmus with its quick 
component away from the ear on the cold testing and towards the ear on hot caloric 
testing (COWS). This nystagmus commonly lasted for about 2 minutes from the 
beginning of stimulation. 

  Canal paresis is present if the duration of nystagmus is reduced equally for both 
hot and cold tests.  Canal paresis is suggestive of a lesion in the peripheral 
vestibular apparatus e.g. vestibule or vestibular nerve.  

 

COWS= Cold Same Warm Opposite 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 27 عضواً و 256 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل