中耳的增压效应

中耳包括鼓膜、鼓室、听骨链、中耳肌及咽鼓管等主要结构，其中鼓膜、听骨链和内耳卵圆窗之间的联系构成了声音由外耳传向耳蜗的有效通路。声波在外耳道是以空气振动为介质的，由鼓膜经听骨链到卵圆窗则是以生物组织为介质的。由于不同介质的声阻抗不同，所以振动在这些介质之间进行传递时，其能量衰减极大(若衰减90%以上)。但由于鼓膜和听骨链的特殊力学特性，对振动的增压效应，以补偿了由于声阻抗所造成的能量损耗。
鼓膜呈椭圆形，面积约50～90平方毫米。它不是一个平面，而是呈顶点朝向中耳的漏斗形。其内侧连锤骨柄，后者位于鼓膜的纤维层和粘膜层之间，自前上方向下，终止于鼓膜的中心。鼓膜具有较好的频率响应和较小的失真性。在频率为2400赫兹以下的声波作用下，鼓膜可复制出外加振动的频率，而且与声波振动相同，很少有残余振动。听骨链由锤骨、砧骨及镫骨连接而成。锤骨柄附着于鼓膜，镫骨脚板和卵圆窗膜相接，砧骨则连接于锤骨和镫骨之间，使三者形成一个呈固定角度的杠杆。该杠杆的特点是支点刚好在整个听骨链的重心上，所以在能量传递过程中惰性最小，效率最高。振动由鼓膜经听骨链传向卵圆窗时，幅度减小但压强增大。这主要是由于鼓膜和卵圆窗面积差较大之缘故。鼓膜振动的面积约为55平方毫米，而卵圆窗膜则只有3.2平方毫米，如果听骨链传递的总压力不变，那么作用于卵圆窗膜上的压强将增大17倍。另外，听骨链中锤骨的杠杆臂较长，镫骨臂较短，其比约为1.3∶1，这样在短臂一端的压强将增加1.3倍。与中耳传音机能有关的还有两块小肌肉，其中鼓膜张肌收缩时使锤骨柄和鼓膜向内，以增加鼓膜的张力；镫骨肌收缩时使镫骨脚板向外后方移动。强烈声响或气流的刺激均可反射性地引起这两块肌肉收缩，结果使鼓膜紧张，各听骨之间的连接更加紧密，听骨链运动幅度减小，阻力加大，从而使中耳的传音效能减弱。这对较强振动具有较好的缓冲作用。