Die GefÄ\e des Innenohrs

Summary

The inner ear as an example of a highly specialized sensory organ also possesses a highly specialized vascularisation. This represents an impressive example for a reasonable adaption of the terminal blood vessels to a specific function of the organ fulfilling more than only the nutrition.

In this paper the microvascular bed of the cochlea is examined using both the injection method of the vessels and the biomicroscopic observation in vivo. The combination of these technics supported by histologic and stereoscan microscopic examinations has made it possible to give an account of the functional morphology of the inner ear vessels. As a detailed structural analysis of the vessels morphology with the help of dyes that fill the whole of the vessels space (i.e. Berlin blue) is not possible, perfusion experiments with silver nitrate were performed on the inner ear. After the perfusion the vessels are cleaned again, the silver however imbibes the intercellular reticular substances and after exposure produces a continous and sharp framework of the endothelium and — when present — muscular cells, thus showing the angioarchitectural contours.

There is a very clear division of the cochlear vessels in a three dimensional space: The arterial and venous vessels are vividly separated from one another, forming two systems of microvascular units in the lateral wall and the spiral lamina. Each unit begins with special blood vessel convoluts in the modiolus, consisting of loops of arterioles. They are weakly muscularized whereas no muscle structures are seen elsewhere in the other parts of the inner ear vessels. There are no a.-v. anastomoses or sphinkters at all. The function of the vessel loops in the modiolus is to flatten the pulse wave as well as to regulate the blood flow in the microvascular bed by vasomotion. This was prooved by statistical examinations of 1200 measurements of the widths of the vessels at several points of the cochlea in a blind study with and without vasoactive drugs.

The terminology of the vessels is not standardized. The nomenclature in this paper has regard to the classification of the vessels, the course and the topographic localisation. Silver staining reveals changes in the form of the endothelium cells from the arterial towards the venous end. While the arteries show a long stretched spinle or lancet like form they change over blunt, oval, triangular or rhomboid forms into polygonal cells with spiked border lines at the venules.

All experiments together give an account that the blood supply of the inner ear is in close correlation with the blood supply of the brain and too possesses autoregulative mechanisms, which must be localized in the convoluts at the beginning of every microvascular unit of the cochlear vessels.

Zusammenfassung

Die Durchblutung eines Organs hÄngt neben zahlreichen anderen Faktoren auch entscheidend von der Vaskularisation ab. über die Äu\erst interessante GefÄ\strombahn des Innenohrs liegen zahlreiche Untersuchungen vor, dennoch sind die Aussagen zu deren Topographie, Morphologie und Funktion unvollstÄndig. In der vorliegenden Arbeit wird zu diesen Fragen anhand von

• 1. GefÄ\injektionen mit Berlinerblau und Silbernitrat,

• 2. histologischen Untersuchungen,

• 3. rasterelektronenmikroskopischen Studien,

• 4. vitalmikroskopischen Beobachtungen und

• 5. histometrischen Untersuchungen von GefÄ\weiten ohne und nach Gaben vasoaktiver Pharmaka ein tierexperimenteller Beitrag geleistet.

Mit Hilfe der GefÄ\injektionstechniken gelingt eine lückenlose Darstellung der topographischen VerlÄufe der cochleÄren GefÄ\e und mit der Silbernitratperfusion darüber hinaus eine Aussage zur Angioarchitektonik, da dabei ein kontinuierliches und konturenscharfes endotheliales und — wenn vorhanden — auch muskulÄres Zellgrenzlinienmuster entsteht.

Das Aufbauprinzip der cochleÄren GefÄ\e ist Äu\erst klar gegliedert. Diese weisen in dem dreidimensionalen Raum der Schnecke eine scharfe Trennung arterieller Zu- und venöser Abflüsse auf. Die zwei vorhandenen terminalen Strombahngebiete sind analog gegliedert und bestehen aus einzelnen Strombahneinheiten, an deren Anfang muskelhaltige arteriolÄre GefÄ\konvolute liegen. Die GefÄ\e der Cochlea sind insgesamt muskelschwach. Die Arteriolen werden von breiten perivasculÄren RÄumen begleitet, welche sich insbesondere rasterelektronenmikroskopisch gut darstellen. Sphinktersysteme lassen sich in der terminalen GefÄ\strombahn der Cochlea nicht nachweisen. Die Kapillarregionen sind sehr gefÄ\reich, sie enthalten in der lateralen Cochleawand in jeder Strombahneinheit arteriolo-venulöse Anastomosen.

Die Terminologie der cochleÄren-GefÄ\e wird nach GefÄ\art, Verlaufsrichtung und topographischer Lage vereinheitlicht und systematisiert. Die GefÄ\e werden neben anderen Untersuchungen vorwiegend anhand ihres Endothelzellgrenzlinienmusters klassifiziert. Die Endothelzellen der Arterien und Arteriolen sind langgestreckt, lanzett- und spindelförmig, die der drainierenden Venulen weisen breite, polygonale Zellformen mit welligen und sogar gezackten Grenzlinien auf, und dazwischen lassen sich von der arteriellen zur venösen Seite zunehmend ovalÄre, dreieckige, rhombenförmige oder unregelmÄ\ig geformte Zellen nachweisen.

Biomikroskopisch lÄ\t sich bei Änderungen der HÄmodynamik des Gesamtkreislaufs durch HÄmorrhagie bzw. Hypothermie zeigen, da\ die CochleagefÄ\e den zentral regulierten GefÄ\strombahnen zuzurechnen sind. In den prÄkapillÄren Arteriolen, Kapillaren, arteriolo-venulösen Anastomosen und postkapillÄren Venulen lÄ\t sich keine Vasomotion feststellen. Die GefÄ\weitenmessungen ohne Pharmaka, nach Gaben von Vasopressin und von Papaverin, die im Blindversuch durchgeführt wurden, beweisen bei der statistischen Auswertung durch Varianzanalysen signifikante vasomotorische Effekte nur an muskelhaltigen GefÄ\en, vorwiegend im Bereich der Konvolutbildungen der Arteriolen zu Beginn jeder GefÄ\strombahneinheit. Diesen SchlingengefÄ\en wird neben der DÄmpfung der arteriellen Pulswelle daher eine wesentliche Rolle bei der Blutstromregulierung zugeschrieben. Nach Vasopressingaben lassen sich an den zur Schnecke führenden Arterien spastische peristaltikartige Kontraktionen nachweisen, die die Ursache „vaskulÄrer UnfÄlle“ des Innenohrs darstellen könnten.