Aufgabe VIII: OHR und NYSTAGMUS Teilversuche A: Ohr - Hörprüfung nach Weber und Rinne - Ermittlung der Laufzeitschwelle und des kleinsten Winkels für das Richtungshören - Bestimmung der Hörschwellenkurven beider Ohren für Luftleitung mit dem Schwellenaudiometer B: Nystagmus - Beobachtung eines optokinetischer Nystagmus - Beobachtung eines vestibulärer Nystagmus - Registrierung des Elektrookulogramms (EOG) bei verschiedenen Augenbewegungen A: Ohr 1. Hörprüfung nach Weber Eine schwingende Stimmgabel wird auf den Vertex aufgesetzt und geprüft, ob der Ton auf einer Seite lauter gehört wird. Gesunde bemerken keine Lateralisierung des Tones. Bei einseitiger Schwerhörigkeit ist eine Lateralisierung des Tones zu verzeichnen: bei Schallempfindungsstörung zur gesunden Seite und bei Schallleitungsstörung zur kranken Seite. Allein mit dem Weber'schen Versuch kann somit nicht unterschieden werden, ob eine Schallempfindungs- oder eine Schallleitungsstörung vorliegt. Ergebnis des Weber-Versuches: Ahmen Sie eine Schallleitungsstörung durch Verschluss eines Hörganges nach. Erklären Sie warum 1. der Ton bei Schallempfindungsstörungen zur gesunden Seite lateralisiert und 2. bei Schallleitungsstörungen zur kranken Seite lateralisiert? 2. Hörprüfung nach RINNE Geprüft werden die Abklingzeiten für beide Ohren (Tab. 1). Um die Ergebnisse der beiden Ohren vergleichen zu können muss die Stimmgabel gleich stark angeschlagen werden. Man setzt eine schwingende Stimmgabel auf den Processus mastoideus und wartet, bis der Ton gerade nicht mehr gehört wird (Knochenleitung - 1. Abklingzeit). Dann hält man die Stimmgabel vor den äußeren Gehörgang des entsprechenden Ohres (Luftleitung) und protokolliert die 2. Abklingzeit (= Gesamtzeit). Man spricht von "Rinne positiv", wenn die Schwelle für Luftleitung niedriger ist als für Knochenleitung. Tabelle 1: Abklingzeiten nach Rinne Testseite: linkes Ohr rechtes Ohr 1. Abklingzeit [s] (Knochenleitung) 2. Abklingzeit [s] (Luftleitung) Befund 1
Erklären Sie, wie der Weber- und Rinne-Versuch bei einem rechtsseitigen Innenohrschaden ausfallen würde? 3. Ermittlung der Laufzeitdifferenz und des kleinsten Winkels für das Richtungshören Ein ca. 2 m langer und an einem Kopfhörer befestigter Schlauch ist in seiner Mitte markiert. Der Kopfhörer wird so aufgesetzt, dass der Schlauch um den Rücken herum reicht. Der Schlauch wird mit der Mitte auf zwei Finger der Hand gelegt. Mit der anderen Hand wird mit einem Lineal ein leichter Klopfschall ausgelöst. Die Richtungslokalisation ist nicht nur von der Lage der Schallquelle abhängig, sondern auch von der Intensität des Schallreizes. Deshalb muss die Lautstärke des Klopfschalls möglichst konstant gehalten werden. Die Versuchsperson gibt an, ob der Ton von links oder rechts kommend gehört wird. Ermittelt werden jeweils die minimalen Abstände links (a L ) und rechts (a R ) von der Schlauchmitte, die gerade noch eindeutige Richtungseindrücke herbeiführen. Berechnen Sie die minimale Laufzeitdifferenz t min der Schallwellen zu beiden Ohren nach der Beziehung: Zeitliches Auflösungsvermögen t min [s] = s / v L = a L +a R [m] / 330 [m/s] = Mit der Strecke s = a L + a R und dem gemessenen Ohrenabstand d wird entsprechend Abb. 1 die kleinste Winkeldifferenz für das Richtungshören berechnet: Räumliches Auflösungsvermögen sin = s/d [ ] = arcsin s/d = Abb. 1: Zur Bestimmung des kleinsten Winkels für das Richtungshören d β β Schallquelle 2
4. Audiometrie - Bestimmung der Hörschwellenkurven beider Ohren für Luftleitung mit dem Schwellenaudiometer Vorbereitung Betriebsartenschalter in Stellung Ton. Luft-/Knochenleitungs-Umschalter in Stellung Luftleitung. Lautstärkeregler II (Verdeckungsrauschen) unhörbar in Stellung 10 db SPL. Auflegen des Audigrammformulars auf das Koordinatensystem des Audiometers. Versuchsperson setzt Kopfhörer auf (GRÜN = rechtes Ohr, ROT = linkes Ohr) und ergreift die Patiententaste. Wenn bei den folgenden Einzelmessungen der Ton gehört wird, ist die Taste vom Probanden solange zu drücken bis der Ton wieder verschwindet. Für den Untersucher leuchtet dann eine Anzeige auf. Mit dem Schwellenaudiometer wird der Hörverlust gegenüber normal hörenden Personen in db gemessen. Im Audiometerformular ist deshalb die gemittelte Hörschwellenkurve normal hörender Personen über alle Frequenzen als 0 db-bezugslinie (Gerade) des Gerätes aufgetragen. Das Audiometer realisiert bei verschiedenen Frequenzen Töne gleicher Lautstärke (Isophone), aber unterschiedlicher Schalldruckpegel (db SPL). Abb. 2 zeigt die zugrundeliegende standardisierte Hörschwellenkurve (4 Phon). Durchführung der Messung Begonnen wird mit 1 khz. Bei -10 db SPL beginnend, wird die Lautstärke (Regler I) nun langsam gesteigert, bis die Versuchsperson über die Patiententaste anzeigt, den Ton zu hören. Damit ist die Hörschwelle bereits überschritten. Deshalb wird die Lautstärke nun wieder vermindert, bis das Verschwinden des Tones angezeigt wird. Diese Prozedur ist gegebenenfalls zu wiederholen, insbesondere dann, wenn die Umweltgeräusche zu laut waren (z.b. Straßenbahn). Es ist zu bedenken, dass der Schalldruckpegel am Gerät nicht kontinuierlich, sondern nur in Stufen von 5 db SPL verändert werden kann. Während der Messung kann im Bereich der Hörschwelle durch mehrmaliges kurzzeitiges Drücken der Unterbrechertaste 1 (TON AUS) die im Allgemeinen besser wahrnehmbare Intensitätsunterschiedsschwelle getestet werden. Anschließend werden in gleicher Weise für beide Ohren die Schwellen für alle Frequenzen unterhalb und oberhalb von 1 khz in zufälliger Reihenfolge bestimmt. Auswertung - individuelle Hörschwellenkurve Aus den gemessenen Werten sind in Abb. 2 durch Auftragung der Hörverluste die individuellen Hörschwellenkurven (Isophone) für beide Ohren einzuzeichnen. Beachten Sie, dass die 0 db Bezugslinie der Hörverlust-Darstellung, der normalen Hörschwelle eines Gesunden entspricht. 3
Abb. 2: Mittlere Hörschwellenkurve und Isophone zwischen 4 und 130 Phon Interpretieren Sie Ihre individuelle Hörschwellenkurve durch Vergleich mit dem Verlauf der mittleren Hörschwelle (4 phon Isophone) des Diagramms: 4
B: Nystagmus Alle Versuche am Drehstuhl dürfen nur in Anwesenheit des Praktikumsleiters durchgeführt werden! 1. Einführung Als Nystagmus bezeichnet man charakteristische, ruckartige horizontale oder vertikale Augenbewegungen auf vestibuläre, visuelle oder kalorische Reize. Der Nystagmus besteht aus einer langsamen Komponente (Deviation, Folgebewegung) und einer schnellen Rückstellbewegung (Sakkade). Nach der Richtung dieser schnellen Komponente wird die Richtung des Nystagmus festgelegt. Die langsame Bewegungskomponente unterstützt das Festhalten des Fixationspunktes bei Kopf- und Körperbewegungen, die schnelle Komponente ist eine nicht vestibulär ausgelöste Korrekturbewegung. Bei einer passiven Drehbewegung des Körpers wird zum einen ein vestibulärer Reiz verursacht, zum anderen wird die visuelle Umgebung verschoben (optokinetischer- Eisenbahn -) Nystagmus. Es wirken also zwei Reize gleichzeitig. Welcher Reiz dominiert dabei? Der vestibuläre Nystagmus entsteht durch eine vestibulär bedingte Anpassbewegung der Augen bei Winkelbeschleunigungen des Kopfes und kann nur unter Ausschluss der visuellen Reize bewertet werden. Es wird dabei eine anfängliche perrotatorische (Andreh-) Phase des vestibulären Nystagmus von einer postrotatorischen Phase nach dem Abbremsen der Drehbewegung unterschieden. Optische Einflüsse zur Prüfung des Vestibularapparates können mit Hilfe einer Nystagmusbrille nach FRENZEL mit +20 Dioptrien (starke Myopie) weitgehend ausgeschlossen werden. Mit dieser Frenzelbrille wird es praktisch unmöglich, Punkte der Umgebung zu fixieren. 2. Durchführung 2.1. Beobachtung des optokinetischen Nystagmus Die Beobachtung dieses rotatorischen Nystagmus erfolgt ohne Frenzelbrille. Die Versuchsperson wird auf dem Stuhl mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gedreht. Dabei werden die Augen beobachtet. Beschreiben Sie die Augenbewegungen und den optokinetischen Nystagmus! 2.2. Beobachtung des vestibulären Nystagmus 5
Die Beobachtung des perrotatorischen und des postrotatorischen vestibulären Nystagmus erfolgt mit Frenzelbrille. Die Versuchsperson wird auf dem Stuhl im Uhrzeigersinn mit allmählich zunehmender Geschwindigkeit gedreht (perrotatorische Andrehphase). Nachdem der Stuhl einige freie Umdrehungen durchgeführt hat, wird die Drehung der Versuchsperson plötzlich angehalten (postrotatorischer Nystagmus). Die Augenbewegungen sind zu beobachten. Ergebnis Perrotatorischer Nystagmus: Rechtes Labyrinth Linkes Labyrinth Cupula- Auslenkung Rezeptor- Potential Deviations- Richtung Nystagmus- Richtung Ergebnis Postrotatorischer Nystagmus: Rechtes Labyrinth Linkes Labyrinth Cupula- Auslenkung Rezeptor- Potential Deviations- Richtung Nystagmus- Richtung 2.3. Zeigeversuche Die Versuchsperson wird wie unter Teilversuch 2.2. ohne Frenzelbrille aber mit geschlossenen Augen gedreht. Nach dem Abstoppen der Drehbewegung soll mit geschlossenen Augen mit einem Zeigefinger... 1. bei ausgestrecktem Arm geradeaus nach vorn gezeigt werden (Zeigeversuch nach BARANY) bzw. 2. die eigene Nasenspitze berührt werden. Beschreiben und erklären Sie die Beobachtungen: 3. Registrierung des Elektrookulogramms (EOG) 3.1 Einführung Die Bulbusbewegungen der Augen bei Nystagmen können mit Hilfe des Elektrookulogrammes (EOG) registriert werden. Die Messung des EOG beruht auf der Dipoleigenschaft des Auges, die durch eine Potentialdifferenz von ca. 6 mv zwischen Cornea und elektrisch negativer Retina verursacht wird. 6
3.2 Vorbereitung Zur Registrierung des Elektrookulogramms (EOG) werden um ein Auge drei Oberflächenelektroden aufgeklebt. Die Hautareale unter den Elektroden sind zuvor gut zu säubern. Vor Anschluß der Elektroden ist die Versuchsperson über eine Elektrode, die am Unterarm mit einem Gummiband befestigt wird, an den Patienten-Erdkontakt (schwarz) anzuschließen. Die drei Elektroden werden zur Registrierung mit einem EKG-Verstärker verbunden: Elektrode oberhalb des Auges - gelber EKG-Stecker Elektrode temporal - roter EKG-Stecker Elektrode unterhalb des Auges - grüner EKG-Stecker. Damit erhält man die drei bipolaren EOG-Ableitungen: I. Horizontal: gelb rot, II. Horizontal: grün rot, III. Vertikal: grün gelb. 3.3 Durchführung a) Die Versuchsperson führt bei ruhig gehaltenem Kopf Augenfolgebewegungen auf wandernde Objekte auf einem sich langsam drehenden Zylinder aus: nacheinander nach rechts, nach links, nach oben und nach unten. Zeichnen Sie den typischen Verlauf dieser Augenbewegung nach. Um welchen Typ von Augenbewegungen handelt es sich? b) Die Versuchsperson beobachtet ein schwingendes Pendel. Registrieren Sie das EOG. Anschließend soll die Versuchsperson sich die Pendelbewegung vorstellen und versucht dieselbe gleichförmige Augenbewegung ohne Pendelunterstützung durchzuführen. Zeichnen und interpretieren Sie die beiden Registrierungen. mit Pendel : ohne Pendel c) Die Versuchsperson liest einen Text. Registrieren Sie dabei das EOG. Zeichnen und interpretieren Sie die Registrierung: 7
Zur Vorbereitung auf das Praktikum: 1. Beschreiben Sie den Aufbau und die Funktion des Mittelohrs. 2. Wie unterscheidet man eine Schallleitungs- von einer Schallempfindungsstörung mit Hilfe der Versuche nach Weber und Rinne? 3. Beschreiben Sie den Aufbau des Innenohres! 4. Wie unterscheiden sich die verschiedenen Lymphräume im Innenohr? 5. Beschrieben Sie die Funktionen der inneren und äußeren Haarzellen im Innenohr! 6. Beschreiben Sie wie die Frequenzselektivität unseres Hörsinns zu erklären ist! 7. Definieren Sie die Begriffe: Schalldruck, Schalldruckpegel, Phon und Isophone. 8. Beschreiben Sie die Abhängigkeit des Schalldruckpegels von der Frequenz eines Tones! 9. Welche Faktoren bestimmen unser Richtungshören? 10. Beschreiben sie den Aufbau unseres Gleichgewichtsystems. 11. Beschreiben Sie die Deviations- und die Sakkadenrichtung beim per- und postrotatorischen Nystagmus. 12. Beschreiben Sie die Cupulaauslenkung und das Rezeptorpotenzial an beiden Labyrinthen beim per- und postrotatorischen Nystagmus. 13. Warum wird bei einem akuten einseitigen Ausfall eines Labyrinths ein Nystagmus ausgelöst? 8