temporal bone, external & middle ear - dr. sholley...temporal bone, external ear, and middle ear...

12
TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able to: 1. Locate the temporal bone and describe its position among the surrounding bones of the skull. 2. Locate and describe the parts of the temporal bone. 3. Understand the important relationships of nerves and vessels traversing the temporal bone. 4. Understand the relationships of the external auditory meatus to the temporal bone. 5. Define the boundaries of the middle ear cavity. 6. Identify the structures within the middle ear cavity. 7. Understand the function of the ossicular chain. 8. Understand the position of the middle and inner ear structures within the temporal bone. Please study all references to Grant's Atlas, 12 th Edition. I. OSTEOLOGY of the TEMPORAL BONE A. In a lateral view (Grant's Atlas, Figs. 7.3A&B, pp. 612613) one can visualize by their separating sutures 3 of the 4 major divisions of the temporal bone: 1. Squamous part forms the roof of the external auditory meatus, the anterior part of the mandibular fossa, and gives off the zygomatic process. 2. Tympanic part is Ushaped, forming the anterior, inferior, and most of the posterior walls of the external auditory meatus, and gives off the styloid process. 3. Mastoid part is a large inferior projection located posterior to the external auditory meatus and contains the mastoid air cells. 4. Petrous part cannot be seen from the direct lateral view. In other views (Grant's Atlas, Fig 7.6A&B, pp. 618619) one can see that it forms the petrous pyramid, which contains the middle and inner ear structures. B. Lateral bony landmarks 1. Bony external auditory meatus (Grant's Atlas, Figs. 7.3A, p. 612, and 7.40A, p. 664) a. Its anterior, inferior, and most of its posterior walls are formed by the tympanic part of the temporal bone, while its roof and part of its posterior wall are formed by the squamous part. b. It is closed medially by the tympanic membrane (eardrum), which is oriented obliquely so that it slopes medially from superior to inferior and also from posterior to anterior.

Upload: others

Post on 29-Mar-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley 

OBJECTIVES:  Following this lecture, the student should be able to: 

1.  Locate the temporal bone and describe its position among the surrounding bones of the skull. 

2.  Locate and describe the parts of the temporal bone. 

3.  Understand the important relationships of nerves and vessels traversing the temporal bone. 

4.  Understand the relationships of the external auditory meatus to the temporal bone. 

5.  Define the boundaries of the middle ear cavity. 

6.  Identify the structures within the middle ear cavity. 

7.  Understand the function of the ossicular chain. 

8.  Understand the position of the middle and inner ear structures within the temporal bone. 

­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ Please study all references to Grant's Atlas, 12 th Edition. ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ ­ 

I.  OSTEOLOGY of the TEMPORAL BONE 

A.  In  a  lateral  view  (Grant's  Atlas,  Figs.  7.3A&B,  pp.  612­613)  one  can  visualize  by  their separating sutures 3 of the 4 major divisions of the temporal bone: 

1.  Squamous part ­ forms the roof of the external auditory meatus, the anterior part of the mandibular fossa, and gives off the zygomatic process. 

2.  Tympanic part ­ is U­shaped, forming the anterior, inferior, and most of the posterior walls of the external auditory meatus, and gives off the styloid process. 

3.  Mastoid part ­ is a  large inferior projection located posterior  to  the external auditory meatus and contains the mastoid air cells. 

4.  Petrous  part  ­  cannot  be  seen  from  the  direct  lateral  view.    In  other  views  (Grant's Atlas, Fig 7.6A&B, pp. 618­619) one can see that it forms the petrous pyramid, which contains the middle and inner ear structures. 

B.  Lateral bony landmarks 

1.  Bony external auditory meatus (Grant's Atlas, Figs. 7.3A, p. 612, and 7.40A, p. 664) 

a.  Its anterior, inferior, and most of its posterior walls are formed by the tympanic part  of  the  temporal  bone,  while  its  roof  and  part  of  its  posterior  wall  are formed by the squamous part. 

b.  It  is closed medially by  the tympanic membrane (eardrum), which is oriented obliquely  so  that  it  slopes  medially  from  superior  to  inferior  and  also  from posterior to anterior.

Page 2: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

c.  Posteriorly  it  is  related  to  the mastoid  part  and  out  of  the  lower  part of  the tympanomastoid  suture  the  auricular  branch  of  the  vagus  (Arnold's  nerve) emerges. 

d.  Anteriorly it is related to the mandibular fossa, which contains the mandibular condyle.  Behind the condyle the upper tip of the parotid gland further fills the fossa. 

2.  Mastoid process (Grant's Atlas, Fig. 7.24B, p. 642) 

a.  If the lateral wall of the process were drilled away, one would see the contained mastoid air cells. 

b.  On the medial wall of the mastoid process there is a wide groove representing the sigmoid venous sinus.   Thus,  infection of  the mastoid air cells can spread medially  into  the  sigmoid sinus or posteriorly into  the posterior cranial fossa, which also forms part of the mastoid's medial wall. 

C.  In an inferior view (Grant's Atlas, Figs. 7.5A&B, pp. 616­617) one can visualize: 

1.  The  beginning  of  the  carotid  canal entering  the  inferior  surface  of  the  petrous  part. From this point the carotid canal passes anteriorly and medially parallel to the long axis of the petrous pyramid and then passes superior to the foramen lacerum.  The carotid canal  contains  the  internal  carotid  artery,  its  surrounding  plexus  of  postganglionic sympathetic  nerves,  and  some  emissary  veins.    Superior  to  the  foramen  lacerum  the artery exits the carotid canal and turns upward into the cavernous sinus. 

2.  Inside  the  beginning  of  the  carotid  canal,  on  its  posterolateral wall,  a  small  foramen which transmits a nerve into the middle ear cavity.  This nerve is the caroticotympanic nerve, which is derived from the pericarotid plexus and provides sympathetic supply to the tympanic plexus.  A blood vessel also uses the foramen. 

3.  Posterior  to  the beginning of the carotid canal the jugular foramen, the lateral part of which is formed by the petrous part.  The jugular foramen contains the jugular bulb of the  internal  jugular  vein.    Also  exiting  through  the  jugular  foramen  are  the  inferior petrosal  sinus  and  the  glossopharyngeal,  vagus,  and  accessory  nerves.    The  jugular foramen is related to the floor of the middle ear cavity. 

4.  A flange of bone separating the carotid canal from the jugular foramen. On this flange there is the small inferior tympanic canaliculus, which transmits the tympanic branch of the glossopharyngeal nerve.  This canaliculus conveys the tympanic branch through the floor of the middle ear cavity, where it contributes sensory and parasympathetic supply to the tympanic plexus. 

5.  The stylomastoid foramen, between the styloid process and the mastoid process.  This foramen transmits the facial nerve as it exits the skull and the stylomastoid artery (from the posterior auricular artery), which enters and supplies the middle ear cavity.

Page 3: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

6.  The digastric and occipital grooves, which lie posterior to the stylomastoid foramen. 

7.  The mandibular fossa.  A fissure runs coronally across the mandibular fossa, separating the larger anterior squamous part of the fossa from the smaller posterior tympanic part. Within the medial end of this fissure is a sliver of petrous temporal bone between the squamous and tympanic parts.  Posterior to this sliver of petrous bone, i.e. through the petrotympanic fissure, the chorda tympani nerve enters the infratemporal fossa.  At this point  the  chorda  tympani  has  exited  the  anterior  wall  of  the  middle  ear  cavity  and passed  through  a  canal,  the  iter  chordae  anticus,  just  before  passing  through  the petrotympanic fissure. 

8.  The  bony  auditory  tube,  which  lies  medial  to  the  mandibular  fossa  between  the tympanic  and  petrous  parts.    This  bony  tube  connects  the middle  ear  cavity  to  the cartilaginous part of the auditory tube, which opens into the nasopharynx. 

D.  In a superior view (Grant's Atlas, Figs. 7.6A&B, pp. 618­619) one can visualize: 

1.  Primarily the anterior face of the petrous pyramid as it forms the posterior part of the middle  cranial  fossa.    Note  that  the  long  axis  of  the  petrous  pyramid  intersects  the midsagittal plane at an angle of about 45 o . 

2.  The anterior end of the carotid canal just medial to the apex of the petrous pyramid. 

3.  The hiatus of  the  facial canal (Grant's, Fig. 7.6A, p. 618),  through which the greater petrosal nerve emerges to lie on the surface of the anterior face of the pyramid (Grant's Atlas, Fig. 7.26A, p. 644) as it courses toward the pterygoid canal. 

4.  The hiatus  for  the lesser petrosal nerve, which emerges onto the anterior face of  the pyramid lateral and anterior to the greater petrosal nerve (Grant's Atlas, Fig. 7.26A, p. 644). 

5.  The  arcuate  eminence  (Grant's  Atlas,  Fig.  7.6B,  p.  619), which  is  produced  by  the underlying superior (or anterior) semicircular canal (Grant’s Atlas, Figs. 7.77A­C, p. 714).  The eminence and canal are oriented in a plane perpendicular to the long axis of the pyramid. 

6.  The tegmen  tympani, which  lies anterolateral  to  the arcuate eminence and represents the thin roof of the middle ear cavity. 

7.  The roof of the external auditory meatus, which lies immediately lateral to the tegmen tympani. 

E.  In a posterior view (Grant's Atlas, Figs. 7.4C&D, p. 615, and Figs. 7.24B, p. 642) one can visualize: 

1.  Primarily the posterior face of the petrous pyramid, related to the pons medially and the cerebellum laterally.

Page 4: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

2.  The groove for the superior petrosal sinus along the superior petrosal ridge. 

3.  Part of the groove for the inferior petrosal sinus along the medial edge of the petrous apex. 

4.  The large groove for the sigmoid sinus indenting the posteromedial side of the mastoid part. 

5.  The internal auditory meatus, which conveys the facial nerve, the auditory nerve, and the labyrinthine artery. 

6.  The vestibular aqueduct,  a  slit­like bony orifice  located superior and posterior  to  the internal auditory meatus.  The vestibular aqueduct  transmits  the endolymphatic duct, which runs from the vestibule into the dura of the posterior cranial fossa where it ends as a blind sac (Grant's Atlas, Fig. 7.77A­D, p. 714). 

7.  The bony cochlear canaliculus, which conveys the perilymphatic duct from the cochlea into the subarachnoid space in the region of the anterior margin of the jugular foramen (Grant's Atlas, Fig. 7.77B, p. 714). 

II.  EAR 

A.  For descriptive purposes the ear is divided into 3 parts: 

1.  External  ear  ­  consisting  of  the  auricle  and  the  external  auditory  meatus,  which  is separated by the tympanic membrane from the middle ear cavity. 

2.  Middle ear cavity ­ with its contained ossicles and their muscles, its connection with the pharynx  through  the auditory  tube, and  its various air cell  expansions in the mastoid and petrous parts of the temporal bone.  Its complex medial wall separates the middle ear cavity from the internal ear. 

3.  Internal  ear  ­  consisting  of  a membranous  labyrinth, which  lies within an excavation (bony labyrinth) of the dense petrous bone medial to the middle ear cavity 

B.  External ear 

1.  Auricle (Grant's Atlas, Fig. 7.68A­C, p. 703) 

a.  It consists of an irregularly­shaped plate of elastic cartilage covered by skin and connected to the external auditory meatus by ligaments and muscles. 

b.  The concha is the well of the auricle surrounding and posterior to the meatus. The  helix  forms  the  rim  of  the  auricle  and  is  continuous  inferiorly with  the fibrofatty lobule.  The tragus is the tab that is anterior to the meatus.

Page 5: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

c.  Its  skin  is  tightly  adherent  on  the  anterolateral  surface  but  looser  on  the posteromedial side, so when the auricle is inflamed, swelling is more marked on the medial side. 

Auricle Lateral view 

Ear lobe 

Antitragus Tragus 

Helix 

Tubercle 

Concha Antihelix 

Crus of helix 

Crura of antihelix Triangular fossa 

Scaphoid fossa 

Grant’s Atlas, 12 th Ed. Fig. 7.68A, page 703 

d.  Its abundant blood vessels lie in a superficial exposed position, so the auricle is unusually subject to frostbite. 

e.  The inferior and posterior part of  its  lateral surface is  innervated by the great auricular nerve.  The superior and anterior part of the lateral surface is supplied by the auriculo­temporal nerve (from mandibular division of V). The concha is supplied by the auricular branch of the vagus.  The inferior part of the medial surface  is  supplied  by  the  great  auricular  nerve  and  the  superior  part  of  the medial surface is supplied by the lesser occipital nerve. 

2.  External auditorymeatus (Grant's Atlas, Fig. 7.70A, p. 705) 

a.  It extends from the concha to the tympanic membrane and is about 2.5 cm long in adults. 

b.  Its outer 1/3 to 1/2 is formed by cartilage, which is continuous with that of the auricle. 

c.  When introducing a speculum into the external auditory meatus, it is important to  recognize  that  the  meatus  is  S­shaped.    The  cartilaginous  portion  has  a convexity  directed  superiorly  and  posteriorly,  while  the  bony  part  has  a convexity directed inferiorly and anteriorly.  The outer part of the canal can be straightened by lifting the mobile auricle superiorly and posteriorly with slight outward traction. 

d.  In newborn and young infants, the meatus is much shorter than adults, since the bony part of the canal is late to develop.

Page 6: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

e.  The meatus  is  constricted at  the  junction of  the cartilaginous and bony parts and also at the isthmus, where the bony portion narrows down about 1/2 mm from the membrane. 

f.  Its  anterior wall obtains  sensory  innervation  from  the auriculotemporal nerve and  its  posterior wall  from  the  auricular  branch  of  the  vagus,  supplemented posteriorly by branches from the facial and glossopharyngeal nerves. 

3.  Tympanic membrane (Grant's Atlas, Figs. 7.71A­D, p. 706) 

a.  It  forms  the medial wall of  the external auditory meatus and much of  the  lateral wall of the middle ear cavity (tympanic cavity). 

Middle Ear Cavity Horizontal section 

Middle ear cavity (Tympanic cavity) 

Tympanic membrane (Eardrum) 

Malleus 

Incus 

Lateral 

Anterior 

Chorda tympani 

Facial nerve (in facial canal) 

Similar to:  Grant’s Atlas, 12 th ed. Figure 7.72A, p. 707 

b.  It  is obliquely oriented, having a medial  inclination from posterior  to anterior and also from superior to inferior of about 40 o . 

c.  The plane of the middle ear cavity is similarly obliquely placed with respect to the usual anatomical planes. 

d.  It has a middle  fibrous  layer and  inner and outer epithelial  layers, continuous respectively with the epithelium of the middle ear cavity and the meatus. 

e.  It is convex toward the middle ear cavity and the point of maximum convexity is called the umbo.

Page 7: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

f.  The manubrium  (handle)  of  the malleus  is  attached  by  its  inferior  tip  to  the inside of the tympanic membrane, forming the umbo invagination.  The lateral (short)  process  of  the malleus projects  laterally  from  the  superior end of  the manubrium and evaginates the superior part of the membrane. 

g.  From  the  lateral  process  of  the malleus,  anterior  and  posterior mallear  folds extend  along  the  inner  surface  of  the membrane  to attach  to  their  respective upper edges of the U­shaped tympanic part of the temporal bone.  The large, more  tense,  thicker  part  of  the membrane  inferior  to  the  lateral process  and mallear folds is called the pars tensa.  The smaller, thinner, looser superior part of the membrane is called the pars flaccida and attaches to the squamous part of the temporal bone. 

h.  Sensory  innervation  to  the  anterior  half  of  the  lateral  surface  is  from  the auriculotemporal  nerve,  while  the  posterior  part  of  the  lateral  surface  is innervated  by  the  auricular  branch  of  the  vagus.    The medial  surface  of  the membrane is innervated by the glossopharyngeal nerve. 

C.  Middle ear cavity (Grant's Figs. 7.72 ­ 7.76, pp. 707­713) 

1.  It has 6 walls and is basically shaped like a flat cigar box.  Its walls are usually described as lateral, medial, anterior, posterior, a roof, and a floor.  However, because of its oblique orientation, parallel to the tympanic membrane, these convenient names for the walls are only crude anatomical designations for the actual positions of the walls. 

Diagram of Middle Ear Cavity Anterior wall removed 

Malleu

Incus 

Stapes 

Tympanic plexus 

MED

IAL W

ALL 

LATE

RAL W

ALL 

FLOOR Tympanic nerve 

Lesser petrosal nerve 

Facial nerve beyond stylomastoid foramen 

Facial nerve in facial canal 

Tympanic membrane 

Chorda tympani 

Grant’s Atlas, 12 th Ed. Figure 7.73A, page 708 

ROOF 

2.  It  is  normally  filled  with  air  and  open  anteromedially  to  the  pharynx  through  the auditory  tube  and  posterolaterally  through  the  aditus  to  the mastoid  antrum and  air cells.

Page 8: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

3.  The  various  structures  within  the  cavity  are  all  covered  by  reflections  of  mucous membrane from the walls. 

4.  Walls 

a.  Lateral wall 

(1)  Much of this wall is formed by the tympanic membrane. 

(2)  The middle ear cavity is divided into 3 regions according to its relationship to the tympanic membrane.  The middle ear cavity proper (or mesotympanum) is at the level of the membrane, above the membrane is the attic (or epitympanum), and below the membrane is the hypotympanum. 

Detailed Diagram of Lateral Wall of Middle Ear Cavity (Inside the cavity looking out) 

Grant’s Atlas, 12th Ed. Figure 7.75D, page 711 

Internal jugular vein Internal carotid artery 

Bony auditory tube 

Facial nerve 

Aditus ad antrum 

Tympanic canaliculus 

Tensor tympani 

Chorda tympani 

Mastoid air cells 

Tegmen tympani Attic 

(3)  The manubrium of the malleus is attached to the tympanic membrane, while  part  of  the neck and all of  the head of  the malleus occupy  the attic.  The body of the incus,  which articulates anteriorly with the head of the malleus, is also situated in the attic along with the short process of  the incus, which is attached by a posterior  ligament  to  the floor of the opening (aditus) to the mastoid antrum.  Extending inferiorly from the body of the incus is its long process, which articulates at its tip with the head of the stapes.  The long process of the incus is posterior and medial to the manubrium of the malleus.  The anterior process, which arises from the neck of the malleus, is attached to the anterior wall of the middle  ear  by  the anterior  ligament  of  the malleus.   The anterior ligament of the malleus and the posterior ligament of the incus establish

Page 9: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

an axis around which these two ossicles oscillate. As sound vibrations displace the membrane inward, the manubrium of the malleus is moved medially, while  its head and most of  the body of the incus (which are superior to the axis) are displaced laterally.  This causes a simultaneous inward  displacement  of  the  long  process  of  the  incus, which  in  turn moves the stapes medially into the inner ear fluids. 

(4)  The chorda tympani arises from the facial nerve in the descending part of its canal in the posterior wall of the middle ear.  The chorda tympani then  runs  superiorly  and  anteriorly  between  the malleus  and  incus  to exit  the  anterior  wall  of  the  middle  ear  cavity  through  the petrotympanic fissure. 

b.  Roof ­ formed by a thin plate of bone, the tegmen tympani, which separates the middle ear cavity from the middle cranial fossa. 

c.  Floor ­ a variably thick plate of bone separating the tympanic cavity from the jugular bulb in the jugular foramen below. 

d.  Anterior wall 

(1)  The  superior  part  of  the  anterior wall  is deficient where  the auditory tube opens into the middle ear cavity.  The posterior 1/3 of the auditory tube is osseous and the anterior 2/3 is cartilaginous.  The cartilaginous part is shaped like an upside down J, with the tube's lateral wall largely deficient and closed only by a fibrous membrane.  In adults the auditory tube  is  normally  closed,  with  the  mucosa  of  its walls  approximated. Because part of the origin of the tensor veli palitini muscle arises from the lateral cartilaginous and membranous walls of the tube, contraction of this muscle effects an opening of the tube.  Thus, any action which tends  to  tense  the  palate  (eg.  swallowing  or  yawning) will  also  pull inferiorly  on  the  lateral  tubal  wall  and  open  the  tube,  allowing equalization  of  middle  ear  pressure  with  that  of  the  external environment.    In  infants  and  young  children,  the  auditory  tube  is normally  positioned  more  horizontally  and  open,  explaining  the increased  incidence  of  middle  ear  infections  secondary  to  upper respiratory tract infections in children. 

(2)  Superior  to  the auditory  tube  is  the  long thin tensor  tympani muscle, which arises from the roof of the tube.  The muscle lies in a bony canal. As its tendon emerges through an aperture at the posterior end of this canal it makes a right angle bend laterally to attach to the upper part of the manubrium of the malleus.  The foramen ovale and the mandibular division of V, which innervates this muscle, are closely related to it. 

(3)  The inferior part of the anterior wall of the middle ear cavity is related to  the carotid canal and the caroticotympanic nerves enter  the middle ear cavity through this wall.

Page 10: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

e.  Posterior wall 

(1)  Its  superior  part  has  an  opening  (aditus)  between  the  attic  and  the mastoid antrum, a large mastoid air cell connected to the others. 

(2)  Its inferior part contains the descending part of the facial canal. As the facial nerve comes off the medial wall, where it is posteriorly directed, it turns inferiorly into the posterior wall.  Housed in this obtuse angle is the  tiny  stapedius  muscle,  situated  inside  a  hollow  bony  pyramidal eminence.    Its  tendon  emerges  through  an  aperture  in  this  eminence and runs anteriorly to attach to the neck of the stapes.  This muscle is innervated by the closely related facial nerve.   Both the stapedius and the  tensor  tympani  act  reflexly  in  response  to  loud  sounds,  thus dampening  the  oscillations  of  the  ossicular  chain  and  protecting  the sensitive inner ear structures from excessive displacements. 

f.  Medial wall ­ also is the lateral wall of the inner ear. 

(1)  The horizontal semicircular canal lies superiorly.  It is tilted posteriorly about 30 o from the horizontal plane. 

(2)  Inferior to the horizontal semicircular canal lies the facial nerve (in the second  part  of  its  course)  running  posteriorly  along  the medial wall. Review the entire course of the facial nerve as it passes (1) laterally in a horizontal  plane  through  the  inner  ear,  (2)  makes  its  genu  (Grant’s Atlas, Fig. 7.74, p. 709) to run posteriorly in a horizontal plane in the medial wall of the middle ear, and (3) then runs inferiorly in a vertical plane in the posterior wall to emerge at the stylomastoid foramen. 

(3)  Inferior  to  the facial canal  is  the stapes, which has a head, two crura, and  a  footplate.    The  footplate  of  the  stapes  is  fixed  in  the  oval window,  where  its  medial  side  comes  into  contact  with  the perilymphatic fluid of the vestibule. 

(4)  Inferior  and anterior  to  the oval window  is  the  rounded promontory, caused by the basal turn of the cochlea. 

(5)  The  tympanic  plexus  of  nerves  ramifies  over  the  promontory.    The glossopharyngeal  nerve  provides  the  major  sensory  supply  to  the middle  ear  cavity,  auditory  tube,  and  mastoid  air  cells  through  its tympanic branch.  The parasympathetic fibers brought to the plexus in the tympanic branch leave it as the lesser petrosal nerve.  Sympathetics are supplied by the caroticotympanic nerves. 

(6)  Posterior and inferior  to  the promontory is the round window, closed by a membrane which separates the perilymph of the scala tympani of the cochlea from the middle ear cavity.

Page 11: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

************MATERIAL BEYOND THIS POINT IS OPTIONAL.************ ******IT WILL NOT BE TESTED IN THIS COURSE.****** 

D.  Internal ear (Labyrinth) 

1.  It consists of 2 parts: 

a.  Osseous  labyrinth  (Grant's Atlas,  Fig.  7.77C,  p.  714)  ­  a  series  of  complex, interconnected cavities within the petrous part of the temporal  bone. 

b.  Membranous  labyrinth  (Grant's  Atlas,  Fig  7.77E,  p.  714)  ­  a  series  of communicating  membranous  ducts  and  sacs,  which  lie  within  the  osseous labyrinth and largely conform to the shapes of their bony containers. 

2.  The osseous labyrinth is made up of 3 interconnecting parts:    the vestibule,  the bony semicircular canals, and the bony cochlea. 

a.  Vestibule ­ is  the central part of  the osseous labyrinth.   It  is a small spherical cavity, which contains  two smaller membranous sacs,  the saccule and utricle, and their interconnecting duct.  Between its bony walls and its contained sacs it is filled with perilymph.  The vestibule is continuous posteriorly with the 3 bony semicircular canals and in front with the bony cochlea.  Its perilymphatic fluid compartment  is  continuous  posteriorly with  those  of  each  semicircular  canal and anteriorly with that in the scala vestibuli of the cochlea.  The oval window is  in  the  lateral  wall  of  the  perilymphatic  compartment  of  the  vestibule  and contains the stapes footplate, held in place by an annular ligament. 

b.  Bony  semicircular  canals  ­  contain  correspondingly  shaped  membranous semicircular  ducts  surrounded by  perilymph.   Each canal communicates with the vestibule at both ends and is dilated to form a bony ampulla at one end. The whole  semicircular  canal  system  has  its  upper  pole  tilted  posteriorly  and inferiorly 30 o . 

(1)  Horizontal (lateral) canal ­ posterior end tilted inferiorly 30 o , ampulla at the anterior end. 

(2)  Superior  (anterior)  canal  ­  vertically  oriented  and  perpendicularly placed with respect to the long axis of the petrous pyramid.  Its ampulla is  at  the  anterior  end.    Its  posterior  end  joins  the  upper  end  of  the posterior  canal  to  form  a  common  crus,  which  then  opens  to  the vestibule. 

(3)  Posterior  canal  ­  vertically  oriented  parallel  to  the  long  axis  of  the petrous pyramid, ampulla at the inferior end. 

c.  Cochlea ­ a bony compartment formed like a snailshell, with 2 3/4 coils around a central core called the modiolus.  Its base is at the lateral end of the internal

Page 12: Temporal Bone, External & Middle Ear - Dr. Sholley...TEMPORAL BONE, EXTERNAL EAR, and MIDDLE EAR Dr. Milton M. Sholley OBJECTIVES : Following this lecture, the student should be able

auditory meatus  and  its  apex  points  anterolaterally  and  inferiorly.   The  bony coils contain a membranous cochlear duct, which along with the osseous spiral lamina  (protruding  from  the  modiolus  and  to  which  the  duct  is  attached), subdivides each bony cochlear coil into 2 separate perilymphatic compartments. One  compartment  is  the scala  vestibuli, which  communicates at  the cochlear base with the perilymphatic compartment of  the vestibule and at  the cochlear apex  with  the  other  perilymphatic  cochlear  compartment,  the  scala  tympani. The scala tympani ends blindly in the cochlear base at the round window except for a small perilymphatic duct, which arises here and runs posteriorly to open into the subarachnoid space in the posterior cranial fossa. 

3.  Membranous labyrinth 

a.  Utricle and saccule ­ The utricle receives each of the membranous semicircular ducts  and  the  saccule  communicates  with  the  cochlear  duct.    The endolymphatic duct arises from the duct connecting the utricle and saccule and extends  posteriorly  to  end  blindly  in  the  dura  on  the  posterior  face  of  the petrous pyramid. 

(1)  Both utricle and saccule contain a patch of sensory epithelium (macula) containing hair cells,  the hairs of which are embedded in an overlying gelatinous  otolithic  membrane  containing  calcareous  deposits (otoliths).    This  membrane  is  displaced  upon  these  hair  cells  by gravitational  force  and  particularly  linear  displacement  of  the  head, thereby activating the hair cells. 

b.  Membranous  semicircular  ducts  ­  Each  has  an  ampullated  end  containing  a transverse thickening of the wall (crista) covered by a sensory hair cell type of epithelium.    These  hair  cells  are  embedded  in  a  gelatinous  cupula, which  is displaced  by movements  of  the  endolymphatic  fluid.   These  are  the  receptor organs for angular displacements of the head. 

c.  Cochlear duct ­ The basilar membrane wall of this duct supports the organ of Corti, which has receptor hair cells with cilia embedded in an overlying tectorial membrane.    Movements  of  the  stapes  footplate  are  transmitted  from  the vestibular  perilymphatic  compartment  to  the  cochlear  perilymphatic compartments,  resulting  in a displacement of  the basilar membrane structures against the tectorial membrane.  Therefore, sounds impinging on the tympanic membrane  are  transmitted  across  the  ossicular  chain  to  the  inner  ear, where they activate cochlear hair cells. 

d.  The vestibular part of the auditory nerve receives sensory information from the utricle, saccule and semicircular canals and has a sensory ganglion upon it as it lies  within  the  internal  auditory  meatus.    The  cochlear  part  of  the  auditory nerve receives auditory stimuli and has its sensory ganglion located within the modiolus and osseous spiral lamina of the cochlea.