2018年9月6日

拍拍中耳炎的耳膜長什麼樣,順道聊聊耳咽管是怎麼起源的?

哼!要能拍出這些照片也是要點運氣的呢(壞運)
事情是這樣的,大概是開學前幾天的研習被傳染了感冒,結果這感冒感很久啊,久到耳朵都覺得塞住了呢。

去看醫生時,醫生用耳鏡看了一眼,就說這是急性中耳炎。頓時讓我好奇起,到底看到了什麼?是否是耳膜上寫了「中二」二字?

回家之後,拿出以前買的工具-內視鏡,其實就是很迷你的webcam啦。三年前就拿來拍過一次耳膜,請見【手機延長鏡頭拍耳膜、會厭、唾液分泌】。這次再拿出來拍拍看,不過這次可以拍到中耳炎時的耳膜呢,怎麼感覺有點驕傲。

老樣子再說一次,這種內視鏡沒辦法調焦,所以只能模模糊糊地拍出這樣的影像。這張是左耳,就是中耳炎時的耳膜,膜後面有一根小骨頭-錘骨,看起來淹沒在水中了。看到膜後面的樣子,我就想該不會晃晃頭部就會有水跟著晃呢?結果並沒有。



這是右耳,健康的耳膜,錘骨就好好地放在耳膜後面


既然得了中耳炎,總是要趁機多了解一下它,中耳炎的發生和耳咽管有關,耳咽管顧名思義就是一條連通耳和咽部的管子,最常感受到它存在的時候,就是外界壓力改變的時候,像是搭車上高山或是下山,或是搭飛機,甚至是嚼著口香糖過高鐵的隧道時。

想像一下這個狀況,你在平地是一大氣壓的環境,你的中耳腔室也是一大氣壓,而耳咽管平常這個管子是關起來的。所以你搭車上高山的時候,就是帶著一大氣壓的中耳腔室,但是到高山時,外界壓力變小了,假設是0.9大氣壓好了,這時候中耳腔室壓力比較大,耳膜就會往外鼓起來,然後你就會覺得不太舒服。這時候怎麼解決這個問題呢?只要耳咽管打開來就好,讓中耳腔室內的壓力和外界一樣就行,不然就是拿針把耳膜穿一個洞好了,但是這樣太蠢還是不要做比較好。

耳咽管要怎麼開?吞嚥和打呵欠時它就開了,所以你可以嚼口香糖或是張大嘴巴就行了。那麼前面有提到嚼口香糖過高鐵隧道又是怎麼一回事呢?因為高鐵隧道裡壓力變化太大,所以你耳咽管因為嚼口香糖而開開關關,耳膜就會忽膨忽凹。後來我就學會了,搭高鐵的時候,特別是台北到新竹一帶太多隧道了,就不要嚼口香糖啦。


講這些事是因為,我對耳咽管實在太好奇了,為什麼會有根管子就長在那邊,然後說它功能就是平衡中耳壓力,怎麼想都覺得裏頭應該還有什麼故事才對。

經過一路盤查後,發現果然故事很有意思!我先說重點,原來耳朵一開始不是用來聽的,是拿來呼吸的。怎麼會呢?

先來看看我們哺乳類的耳朵,聲音經由空氣震動傳到鼓膜,然後經過三小聽骨的傳遞與放大聲音之後再傳到內耳。三小聽骨所在的地方就是中耳,中耳和咽則是藉由耳咽管相通。

把演化的時間軸倒轉到爬蟲類,中耳裡就一個聽骨,也沒有外耳(有看過烏龜蜥蜴長了小耳多嗎?)。哺乳類的三小聽骨,科學家在十九世紀就知道那些其實來自爬蟲類上下頷的其他骨頭,(看這圖會清楚一點)

演化的時間軸再往前拉一些,看看這個中耳是怎麼來的,我從這篇nature的論文【Tetrapod-like middle ear architecture in a Devonian fish】裡讀到大致上可能是這樣的,原來早期的陸生度物是用耳朵呼吸的。中耳本來的起源是個用來呼吸的管道,是作為咽和外界氣體相通的通道,通道會接到頭骨的某處開口,開口處有瓣膜(valve)可以開閉。後來演化上的種種改變,裏頭多了聽骨和內耳連接,管道靠咽的部分就成了耳咽管,和外界交界的地方有了鼓膜,當然也就沒辦法呼吸了。



現生某些魚類也還是有這個氣門開口,比方說這種多鰭魚,影片中可以看到它會利用頭骨上的小洞來呼吸空氣。

在知道【中耳+耳咽管】本來起源就是呼吸外界氣體的通道之後,似乎有些事情也有道理了。回想一下前面提到的,耳咽管平時都關閉,只有在什麼時候會開啟呢?打呵欠和吞嚥。

打呵欠是什麼?就是口咽部擴大,讓氣體進入口咽部。吞嚥不只是吞東西進食道,同時也是把氣體往內運送。所以我們做這兩件事情,其實本來是要讓【中耳+耳咽管】吸氣吐氣的啊。打呵欠和吞嚥的肌肉是有關連的。

雖然中耳現在成了聽覺器官,但是關係上還是離不開呼吸器官啊。首先是感冒的上呼吸道感染,很容易就感染到我們古時候的呼吸管道-中耳。也因為這個關聯,所以「耳鼻喉科」才會是連在一起的啊。

我覺得應該也有人突然想到,阿如果耳朵本來是用來呼吸的,那鼻孔呢?答案是鼻孔本來只是個嗅覺器官,並不負責把外界氣體送到口咽部呼吸。鼻孔本來都只有開口在體表,沒有延伸到口咽部,不過因緣際會的情況下,鼻孔延伸到嘴巴裡,出現了內側開口(內鼻孔),然後鼻孔就轉型成為可以呼吸的器官了。

關於這點,這兩篇寫得很不錯。

由於對耳咽管太好奇了,後來找資料又看到了一篇論文講耳咽管演化造成的影響「Impact of Evolution on the Eustachian Tube」。

作者提出人類似乎是唯一有中耳炎的物種,而有中耳炎造成的聽力降低問題,應該會讓生病的個體早早被淘汰,因為聽不到捕食者的聲音所以就會被抓去吃掉。

所以作者提出一些假說,首先是小孩子是比較容易有中耳炎的,作者提出的觀點是小孩子會有中耳炎,是因為相較於其他靈長類,我們人類是早產的(出生之後不會自己動,還得親代照護),這種特徵當然讓我們的大腦有機會比其他靈長類發育得更好,但是問題就是耳咽管還沒長好,太短太軟,加上免疫系統也沒長好,所以就容易有中耳炎。

可是大人也有慢性中耳炎啊,作者的觀點是這是和「說話」這項特徵有關。我們的面部和喉嚨結構的改變使得我們得以「說話」,不過改變的肌肉也同時影響了耳咽管的收縮。

簡言之就是演化和中耳炎的關係,作者是這麼認為的:幼獸早產,使大腦得以繼續長大,但是其他器官沒有跟著長好,所以人類又獸容易有中耳炎。成獸有說話的能力,但是肌肉的改變也使得容易有慢性中耳炎。

另外也看到另外一篇要探討某些原住民族群有比較高流行率的中耳炎。
Evolution and Otitis Media: A Review, and a Model to Explain High Prevalence in Indigenous Populations」。作者的推論是如澳大利亞原住民,美洲原住民,因紐特人和毛利人,會有比較高的流行率,是因為十五六世紀歐洲殖民帶進了一些細菌,而這些原住民族群因為早就遷徙到那與後來的其他人類隔絕,所以沒有演化出抗那些細菌的能力。

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