Wärmestrahlung - ein wesentlicher Faktor des Wärmetransportes bei der kalorischen Vestibularisprüfung?

 

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Zusammenfassung

Gegen die Lehrmeinung, dass der Temperaturreiz bei der kalorischen Vestibularisprüfung durch Wärmeleitung vom Gehörgang durch den Knochen zum lateralen Bogengang transportiert wird, sprechen u.a. die kurze Latenz der Reaktion und die Tatsache, dass auch nach Abtragen der knöchernen Brücke noch Wärme zum Bogengang gelangt. Von den physikalisch möglichen drei Arten des Wärmetransportes - Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung - sind bisher nur die beiden ersteren als Übertragungsarten diskutiert worden, können aber die genannten Beobachtungen nicht erklären. Wir haben an 10 Felsenbeinpräparaten Untersuchungen angestellt, um die eventuelle Wirkung der Wärmestrahlung zu erfassen. Unter Einhaltung strengster Untersuchungsbedingungen (Präparate in Klimabox, 37°C, gesättigte Wasserdampfspannung, keine Beleuchtung, standardisierte Spülungen mit 50 ml Wasser von 50°C in 15 sec, Registrierung des Temperaturverlaufes mit Thermosonden an ausgewählten Punkten der Präparate) betrug die Streuung der Meßergebnisse bei wiederholten Versuchen 0,1°C. Bei intakter Anatomie wurde eine Ausbreitung der Wärme entlang den knöchernen Strukturen gefunden, die einer Wärmeleitung entsprechen könnte. Dann wurden die Brücke und das Tegmen tympani abgetragen, so dass Gehörgang und Labyrinthblock nur noch durch einen schmalen Steg vorn unten verbunden waren. Die Erwärmung des Bogenganges erfolgte danach nicht, wie erwartet, verzögert und abgeschwächt, sondern schneller und stärker als bei intakter Anatomie. Wird eine reflektierende Folie in den Spalt zwischen Trommelfell und Labyrinth gebracht, ist die Wärmeübertragung drastisch reduziert. Eine ähnliche Wirkung ist auch bei intaktem Mittelohr durch Einbringen einer Folie oder Auffüllen der Paukenhöhle mit Gel zu erzielen. Konvektion als Wärmetransportart konnte ausgeschlossen werden. Die Untersuchungen zeigen, dass der Wärmetransport bei der kalorischen Vestibularisprüfung ein komplexes Geschehen ist, an dem neben der Wärmeleitung die Strahlung wesentlich beteiligt ist. Dies kann manche experimentelle und klinische Beobachtung erklären.

Summary

According to the accepted theory, in vestibular testing the caloric stimulus is transported from the auditory canal to the lateral semicircular canal by heat conduction via the bone. Some findings, however, are not consistent with this concept, e. g. the short latency of the vestibular response, and the fact that removing of the osseous bridge does not stop the transport of heat to the semicircular canal. Physically there are three modes of heat transport: conduction, convection, and radiation. So far, only the first two have been discussed with regard to vestibular calorization, however, they fail to explain the findings mentioned above. We carried out experiments on 10 cadaveric temporal bone specimens in order to evaluate the possible effect of heat radiation. With experimental conditions strictly regulated (specimens kept in climate box, 37°C, saturated humidity, standardized irrigation of the auditory canal with 50 ml of water of 50°C in 15 sec, temperature measured by thermistors at selected points of the specimen), the deviation in repeated experiments was within 0,1° C. In normal temporal bones a spreading of heat along the osseous structures was found in accordance with heat conduction via the bone. Then the bony bridge between posterior frame of the tympanic membrane and the lateral canal was removed along with the tegmen tympani, leaving the auditory canal and labyrinth connected only by a small anterior-inferior strut. The rise of temperature in the lateral canal, however, was not delayed and reduced, as expected, but faster and greater than in the original situation. If, now, a reflecting shield was inserted in the cleft between tympanic membrane and labyrinth the heat transfer was dramatically reduced. A similar effect could be achieved in the intact middle ear by a shield or by filling the cavity with gel. Convection as means of heat transport could be excluded. The experiments show that heat transport in the vestibular calorization is a complex process, which besides heat conduction involves radiation as an essential factor. This explains a number of experimental and clinical findings that, so far, had been unclear.