analiz auditiv

Intensitatea acustica maximă percepută de urechea umană (la pragul dureros) este de

1 W/m2.

presiune minima perceputa de urechea umana

2*10^-5 Pa(20 mPa)

deoarece presiunile sonore variază între 20 μPa şi 20 Pa, acestea alcatuiesc un interval care cuprinde

6 ordine de mărime

functii celulele ciliate externe

Celulele ciliate externe prezintă proprietăţi motrice datorate proteinelor contractile pe care le conţin, contribuind la amplificarea cohleară a semnalului acustic şi la mecanismul de analiză realizat de urechea internă.

Transmiterea semnalului acustic în urechea medie este realizată cu ajutorul

unui lanţ de oscioare (Fig. 6): ciocanul, nicovala şi scăriţa, care acţionează ca un sistem de pârghii prin care mişcările timpanului sunt transmise ferestrei ovale.

1) Funcţia de transmitere a semnalului acustic se realizează

în sistemul auditiv periferic pe două căi: calea aeriană, în care intervin urechea externă şi urechea medie, şi calea osoasă, care are un rol secundar în audiţia naturală, dar care prezintă un mare interes în practica clinică şi audiologică.

analizatorul auditiv constă din două sisteme principale:

1) sistemul auditiv periferic 2) sistemul auditiv central

Sistemul auditiv periferic asigură trei funcţii principale:

1) transmiterea vibraţiei acustice 2) analiza semnalului acustic 3) traducerea semnalului acustic în semnal bioelectric şi în influx nervos.

intensitatea pragului normal de audibilitate este

10^-12 W/m2 = 1 pW/m2.

deoarece intensitatea pragului normal de audibilitate este I₀=10⁻¹² W/m2, iar pragul dureros se află în jurul valorii de 1 W/m2, Intervalul de valori în care se situează intensităţile sonore care pot fi percepute de ureche cuprinde, astfel,

12 ordine de mărime.

pragul dureros al auzului

20 Pa (pragul dureros).

presiune maxima perceputa de urechea umana

20 Pa(N/m2)

valoare limita de audibilitate/pragul auzului

20 μPa (limita de audibilitate sau pragul auzului) reprezinta presiunea pe care trebuie sa o aiba vibratia pentru a da nastere unui sunet

Transmiterea diferenţiată a semnalului acustic de la celulele ciliate externe la celulele ciliate interne.

Ca urmare a mişcării relative a membranei tectoria, amplificată prin contracţia celulelor ciliate externe, stereocilii celulelor ciliate interne, care în mod normal (în stare de repaus) nu ating membrana tectoria, vor intra în contact cu aceasta şi anume, în zona precisă în care se situează maximul de amplitudine al undei. În urma acestei acţiuni mecanice, celula ciliată internă va fi excitată printr-un mecanism specific, dând naştere unui influx nervos care se propagă pe căile aferente spre sistemul nervos central. În acest fel, înălţimea tonală sub care se percepe frecvenţa semnalului acustic este codificată spaţial, fiecare componentă a semnalului acustic fiind trimisă sub forma unor potenţiale de acţiune într-o anumită regiune a cortexului auditiv.

Lanţul de oscioare şi adaptarea de impedanţă.

Cele trei oscioare, ciocanul, nicovala şi scăriţa, asigură transmiterea vibraţiei sonore de la timpan la fereastra ovală. Funcţia lanţului timpano- osicular este aceea de a adapta impedanţa joasă a mediului aerian la impedanţa înaltă a mediului lichid al urechii interne. Cel mai lung dintre oscioare, ciocanul, are capul încastrat în membrana timpanică, astfel încât mişcările timpanului vor fi preluate şi transmise nicovalei şi scăriţei. Talpa (platina) scăriţei pătrunde în fereastra ovală, pe care o etanşeizează cu ajutorul unui inel de fibre elastice (ligamentul inelar). Cele trei oscioare se comportă ca un sistem de pârghii prin a cărui acţiune scade amplitudinea vibraţiilor, dar se realizează o mărire a forţei la nivelul ferestrei ovale.

functii celule ciliate interne

Celulele ciliate interne reprezintă veritabilii receptori, deoarece ele asigură traducerea semnalelor auditive în influx nervos care poartă informaţia auditivă spre cortex, deşi traducerea mecano-electrică are loc şi în celulele ciliate externe. De aceea, celulele ciliate interne fac sinapsă cu un mare număr de fibre aferente.

CAE este

Conductul auditiv extern (CAE) este un canal de formă aproximativ cilindrică, sinuos, cu o lungime medie de 25 mm şi având un diametru cuprins între 5 şi 10 mm. Din punct de vedere acustic CAE reprezintă un tub umplut cu aer, care are un capăt deschis spre exterior şi celălalt închis prin membrana timpanică (tub închis). El constituie sediul unor unde staţionare şi prezintă o rezonanţă specifică. Teoretic şi experimental s-a arătat că frecvenţele de rezonanţă ale ansamblului concă - CAE şi ale CAE singur sunt de aproximativ 2.500 Hz, respectiv 3.400 Hz Aceste valori ale frecvenţelor de rezonanţă corespund valorii frecvenţei fundamentale caracteristice unui tub deschis la un capăt şi închis la celălalt şi poartă numele de rezonanţă "sfert de undă"

membrana tectoria

Deasupra celulelor receptoare se întinde o membrană care constă dintr-o matrice de substanţe fibrilare şi dintr-un strat subţire amorf, gelatinos, care se numeşte membrana tectoria.

egalizarea presiunilor de o parte si de alta a timpanului

Egalizarea presiunilor se face în mod reflex în cursul deglutiţiei, căscatului sau strănutului prin deschiderea orificiului faringian al trompei lui Eustache, orificiu care în mod normal este închis.

dupa ce trece prin sistemul timpano osicular, sunetul

Fereastra ovală transmite lichidelor urechii interne mişcările lanţului timpano-osicular. Semnalul acustic se propagă prin canalul vestibular (rampa vestibulară), trece prin helicotremă şi se întoarce spre urechea medie prin rampa timpanică la al cărei capăt se află fereastra rotundă. Fereastra rotundă are un rol de membrană de expansiune pentru lichidele incompresibile ale urechii interne. Mişcările platinei scăriţei nu s-ar putea efectua liber dacă rampa vestibulară ar fi un spaţiu conţinând lichid, închis printr-un capăt rigid. Elasticitatea ferestrei rotunde dă posibilitatea realizării deplasărilor coloanei de lichid, induse de mişcările scăriţei.

frecv undei acustice

Frecvenţa este o mărime caracteristică fenomenelor ondulatorii. Domeniile de frecvenţă pentru semnalul acustic sunt următoarele: Infrasunete: < 16 Hz Sunete: 16 - 20.000 Hz Ultrasunete : 20.000 - 10^9 Hz

valori impedanta acustica gaz lichid solid

Gaze: 10^2-10^3 Lichide: 10^6 Solide: 10^7

Se poate demonstra că între intensitatea acustică, presiune şi impedanţă există următoarea relaţie:

I=p^2/Z

intensitatea undei acustice

Intensitatea undei acustice, I, a undei acustice reprezintă energia acustică transportată de undă, în unitatea de timp, prin unitatea de suprafaţă perpendiculară pe direcţia de propagare. Se poate demonstra că între intensitatea acustică, presiune şi impedanţă există următoarea relaţie: I=p^2/Z

legaturile apicale intre cili

Legăturile apicale sunt conectate la porţile canalelor ionice, pe care le pot manevra în funcţie de înclinarea cililor. Prin înclinarea într-o parte sau cealaltă, fluxul de ioni care pătrund în celulă poate fi mărit sau micşorat. Se constată că se produce o adaptare, în sensul că dacă fasciculul rămâne înclinat 1/10 dintr-o secundă canalele se închid spontan. Această adaptare se face printr-o relaxare a filamentului, al cărui punct de contact cu cilul mai înalt se poate deplasa în lungul acestuia (relaxarea se produce deoarece, la depolarizare, se deschid porţile unor canale de calciu operate electric din corpul stereocililor şi sub acţiunea unor proteine motoare activate de calciu legăturile apicale se deplasează pe corpul cilului).

legaturile laterale dintre cili

Legăturile laterale asigură mişcarea sincronizată a stereocililor. În acest fel, se poate spune că celulele ciliate interne utilizează un mecanism asemănător acţiunii unui resort pentru a deschide canalele ionice, evitând astfel proceselen chimice lente. De aceea răspunsul celulelor ciliate interne este foarte rapid, astfel încât ele pot fi excitate de până la 20.000 de ori pe secundă spre deosebire de răspunsul mult mai lent al sistemului vizual, a cărui funcţionare se bazează pe o cascadă de reacţii chimice şi în care rezoluţia este de numai 24 imagini pe secundă.

mecanismele active ale analizei semnalului acustic

Mecanismele active sunt declanşate de către mecanismele pasive care duc la propagarea undei în membrana bazilară. În cursul propagării undei călătoare sunt stimulate celulele ciliate care se află deasupra acelei regiuni a membranei bazilare care vibrează cu amplitudine maximă. Vibraţia membranei bazilare produce o deplasare relativă a lamei reticulare în raport cu membrana tectoria. Datorită acestor mişcări, stereocilii celulelor ciliate externe suferă o înclinare şi o forfecare, în urma cărora are loc excitarea celulei ciliate prin deschiderea canalelor de K+ de la polul apical al stereocililor, urmată de depolarizarea celulei. Excitarea celulelor ciliate externe duce la schimbări rapide în lungimea acestora, asociate cu declanşarea unui aşa-numit mecanism motor în membrana bazolaterală a fiecărei celule.

Impedanţa acustică.):

Mediile elastice prezintă o rezistenţă la traversarea de către unda acustică, rezistenţă numită impedanţă acustică. Aceasta se exprimă ca fiind raportul dintre presiunea şi viteza acustică v (v - viteza de vibraţie a particulelor mediului traversat de undă spre deosebire de viteza c de propagare a undei Z=p/v

ce marimi acustice se exprima in decibeli

Mărimile acustice care se exprimă în mod curent în decibeli sunt intensitatea şi presiunea acustică

nivelul de intensitate acustica in decibeli

Nivelul de intensitate acustică: NI = 10 log (I/I₀) dB cu valoare de referinţă: I₀ =10⁻¹² W/m2 = 1 pW/m2.

nivelul de presiune acustica

Np = 10 log(p/p₀)² = 20 log (p/p₀) dB cu valoarea de referinţă: p₀ = 2⋅ 10⁻⁵ = 20 μPa

functiile pavilionului

Pavilionul are trei funcţii principale: 1) Asigură protecţia mecanică a conductului auditiv extern faţă de diferitele agresiuni: şocuri, curenţi de aer, pătrunderea unor corpi străini etc.; 2) Pe baza diferenţelor care există între câmpurile acustice la intrarea în conducturile auditive ale celor două urechi permite localizarea surselor sonore; 3) Prin efectele de focalizare şi rezonanţă datorate reliefului pavilionului contribuie la amplificarea semnalului acustic. Prin concavitatea sa accentuată, conca are un efect de focalizare a undelor sonore, care duce la o creştere a nivelului de presiune cu câţiva decibeli. Creşterea depinde de frecvenţa şi incidenţa undelor acustice

potentialul transmembranar al celulelor ciliate interne

Potenţialul transmembranar al celulei va fi influenţat de condiţiile diferite în care se află zonele apicală şi bazală ale celulei, ale căror contribuţii vor fi diferite. În repaus potenţialul transmembranar are o valoare de cca. -60 mV. Potenţialul de membrană este modificat în urma mişcării fasciculului de stereocili iar răspunsul este dependent de direcţie. Dacă vârful fasciculului se mişcă pe axa de simetrie bilaterală înspre cilii cei mai lungi se produce o depolarizare de până la -40 mV (Fig. 16 a). Dacă fasciculul este deplasat pe aceeaşi axă, dar în direcţia opusă, se produce o hiperpolarizare, iar potenţialul transmembranar creşte până la -65 mV (Fig. 16 c). Sensibilitatea descreşte marcat în celelalte direcţii, ajungând la zero pe direcţia perpendiculară pe axă. În felul acesta, celulele ciliate interne prezintă o sensibilitate direcţională. Depolarizarea, respectiv hiperpolarizarea, se datorează deschiderii, respectiv blocării suplimentare a unor canale ionice care se găsesc în zona apicală a celulelor ciliate externe şi care lasă să treacă dinspre exterior spre interiorul celulei ionii pozitivi cu dimensiuni mai mici de 6 Å. Este vorba în special de ionii de K+ care au concentraţii mari în endolimfă.

mecanismul depolarizarii

Prin deschiderea canalelor ionice de la polul apical al cililor, în celulă intră un flux de ioni pozitivi. În stare de repaus porţile canalelor ionice aflate în vârfurile stereocililor pot fi deschise prin ciocnirile termice cu moleculele înconjurătoare şi în acest fel apare "zgomotul" electric al celulelor. La înclinarea stereocililor în sens invers, se produce o hiperpolarizare a celulei prin împiedicarea deschiderii aleatoare a porţilor canalelor ionice. Intrarea ionilor de K+ în celulă sub efectul deformaţiei mecanice duce la depolarizarea celulei. Depolarizarea se propagă în întreaga celulă, până în zona bazală. În porţiunea bazală a membranei se află canale de Ca2+ iar în apropierea lor se găsesc vezicule cu neurotransmiţători. Depolarizarea duce la deschiderea canalelor de Ca++ sensibile la variaţiile de potenţial, cu intrarea consecutivă a ionilor de Ca++. Creşterea concentraţiei ionilor de Ca++ duce la accentuarea depolarizării şi antrenează fuzionarea veziculelor cu neurotransmiţători cu membrana presinaptică. La fuzionarea veziculelor cu membrana, neurotransmiţătorii sunt eliberaţi în spaţiul sinaptic şi declanşează apariţia şi propagarea potenţialului de acţiune pe fibra nervoasă. Creşterea nivelului de Ca++ duce, pe de altă parte, la activarea unor canale de K+ aflate în membrana bazolaterală a celulei, care sunt Ca++ dependente. Ionii de K+ ies din celulă şi celula se repolarizează. Nivelurile ridicate de presiune acustică, în apropierea pregului dureros, duc la suprastimularea celulelor ciliate şi la eliberarea de neurotransmiţători în cantitate mult crescută astfel încât este lezată terminaţia nervoasă.

Impedanţa acustică se măsoară în

Rayl (Rayleigh) sau Ohmi acustici. 1 Rayl (1 Ohm acustic) = 1 kg/m2s.

Din punct de vedere al compoziţiei în frecvenţe sunetele se clasifică astfel:

Sunete periodice simple (sunete pure) Sunete periodice complexe Sunete aleatoare (ex. zgomote)

sunetele aleatoare

Sunetele aleatoare sunt frecvent întâlnite în natură şi au o structură neregulată. Sunetele vocii umane sunt alcătuite din secvenţe de sunete periodice (exemplu vocalele) şi zgomote (uneori combinate cu sunete periodice) (consoanele).

sunetele periodice complexe

Sunetele periodice complexe au o structură periodică fără a fi alcătuite dintr-o singură sinusoidă, ci dintr-o combinaţie de sinusoide. Asemenea sunete sunt sunetele muzicale.

sunetele pure

Sunetele pure sunt sunete sinusoidale, caracterizate printr-o singură frecvenţă (exemplu - sunetul dat de diapazon - 440 Hz). Asemenea sunete nu există în natură.

reflexul stapedian

Urechea medie nu are un rol de transmisie pur pasiv. Atât muşchiul ciocanului, cât şi muşchiul scăriţei - stapedius - se pot contracta, limitând amplitudinea de deplasare a oscioarelor şi diminuând nivelul de amplificare, realizând protecţia urechii interne prin reflexul stapedian.

impedanţa caracteristică a aerului este

Zc = 410 Rayl. 400 Ohmi acustici. aproximatie

Celulele ciliate,

aflate de-o parte şi de alta a pilierilor lui Corti, sunt de două tipuri, celule ciliate externe şi celule ciliate interne.

Prin activitatea motoare a celulelor ciliate externe se realizează o

amplificare a amplitudinii de deplasare a membranei tectoria într-o zonă restrânsă a cohleei (Fig. 15 B). Astfel, maximul de amplitudine caracteristic vibraţiei membranei bazilare este transformat într-un vârf îngust şi înalt, având loc atât o creştere a rezoluţiei în frecvenţă, cât şi o intensificare de cca 100 de ori a semnalului acustic. Amplificarea cohleară ajunge la 40 dB. Această amplificare selectivă este foarte accentuată pentru frecvenţele înalte şi mai redusă pentru cele joase. Maximul de amplitudine corespunde 98unei frecvenţe precise numită frecvenţă caracteristică a şirului de celule considerat. În acest fel, membrana bazilară împreună cu celulele ciliate externe pot face o analiză Fourier mai fină a sunetelor complexe.

Acţiunea cea mai importantă a sistemului timpano-osicular constă în

amplificarea presiunii acustice datorită raportului mare dintre aria timpanului şi cea a ferestrei ovale. T inând cont de valorile impedanţelor aerului şi lichidelor urechii interne, se poate arăta că în absenţa sistemului timpano-osicular (care are rolul de adaptare a impedanţelor) numai o miime din energia undelor acustice ar fi transferată urechii interne, restul fiind reflectat. . Dacă se neglijează pierderile de putere prin frecare se poate calcula un raport teoretic al presiunilor acustice la nivelul ferestrei ovale şi timpanului, raport care reprezintă funcţia de transfer H a urechii medii:

Intervalul de frecvenţe la care este sensibilă urechea umană este cuprins între

aproximativ 16 Hz şi 20.000 Hz, iar undele acustice situate în acest domeniu se numesc sunete

Funcţia de traducere a semnalului mecanic în semnal electric se realizează

atât la nivelul celulelor ciliate externe, cât şi la nivelul celulelor ciliate interne. Dar, conform datelor actuale, traducerea semnalului acustic în influx nervos care poartă spre cortex informaţia auditivă se efectuează numai în celulele ciliate interne.

În timp ce rezonanţa sfert de undă prezintă o mare importanţă în cazul

comunicării audio- verbale, deoarece valoarea frecvenţei de rezonanţă se situează atât în spectrul vorbirii cât şi în banda de trecere a protezelor auditive, modurile superioare intervin foarte puţin în comunicarea verbală naturală şi nu intervin deloc în protezele auditive.

La polul apical al celulelor ciliate externe, care se scaldă în endolimfă, se găseşte o

cuticulă (1 - 2 μm grosime) străpunsă de un mănunchi de prelungiri ale celulelor ciliate având forma unor bastonaşe cilindrice, numite stereocili. Stereocilii celulelor ciliate externe sunt grupaţi în formă de W (Fig. 10) de aşa manieră încât lungimile cililor diferă de la un rând la celălalt, cilii din acelaşi rând având aceeaşi lungime. Numărul cililor variază de la o celulă la alta (106 - 122), iar cilii cei mai lungi sunt în contact cu membrana tectoria (încastraţi în aceasta)

la nivelul membranei timpanice se observa

că pentru frecvenţele înalte, în apropierea pragului de audibilitate, deplasarea este de ordinul de mărime al dimensiunilor atomului de hidrogen, astfel încât amplitudinea medie a mişcărilor timpanului este de ordinul nanometrilor. Prin urmare, variaţiile de presiune acustică situate între valoarea inferioară de 20 μPa (la pragul de audibilitate) şi valoarea superioară în jurul a 20 Pa (pragul dureros) sunt mult mai mici decât valoarea presiunii atmosferice (∼ 105 Pa). De aceea, este 92foarte important ca presiunile aerului de-o parte şi de alta a membranei timpanice să fie egale, pentru a permite ca mişcările timpanului să se efectueze doar sub influenţa presiunii acustice.

Sistemul auditiv central conţine

căile nervoase, care asigură transmiterea influxului nervos, şi ariile auditive, la nivelul cărora este analizată informaţia şi generată senzaţia auditivă.

impedanţa acustică în aer depinde de

densitatea mediului şi de viteza de propagare a undei, conform relaţiei: Z = ρc

avantaje si dezavantaje sistem timpano osicular

deşi acest sistem duce la o amplificare de presiune şi la o creştere a forţei, nu se produce şi o amplificare a energiei. Din contra, punerea în mişcare a sistemului de oscioare absoarbe 40% din energia incidentă, ceea ce corespunde unei atenuări de cca. 3 dB.

2) Funcţia de analiză a semnalului acustic este asigurată de către

diferitele compartimente ale urechii interne şi implică mecanisme complexe de tip pasiv şi activ, începând cu o analiză Fourier la nivelul membranei bazilare şi terminând cu amplificarea activă a semnalului la nivelul celulelor ciliate externe ale organului lui Corti.

Celulele ciliate au, în raport cu alte tipuri de celule senzoriale,

două proprietăţi remarcabile: extrema lor sensibilitate şi viteza deosebit de mare cu care operează. Cercetările au arătat că, cele două tipuri de celule ciliate, externe şi interne, îndeplinesc funcţii distincte

otoemisiunile

emisiuni acustice din cohlee, numite otoemisiuni, care se pot produce spontan, ca răspuns la stimulări acustice cu intensităţi sub pragul de excitare neuronală sau în urma excitării cohleei cu un curent electric. Aceste otoemisiuni se datorează vibraţiei celulelor ciliate externe. Faptul că otoemisiunile sunt prezente la persoanele otologic normale a dus la propunerea folosirii lor în explorarea funcţională cohleară. Se constată că în surdităţile cohleare otoemisiunile dispar.

Celulele ciliate interne sunt, prin aranjamentul lor spaţial, în contact atât cu

endolimfa din canalul cohlear, prin suprafaţa lor apicală, cât şi cu perilimfa din rampa timpanică, prin partea lor bazală. Cele două lichide intracohleare au concentraţii ionice diferite.

Elemente de structură urechea internă

este plasată într-un sistem complex de cavităţi şi canale, numit labirintul osos. La rândul său, labirintul osos este divizat în două părţi: labirintul posterior, în care se află organele echilibrului şi labirintul anterior, care formează cohleea sau melcul, în care se găsesc organele auzului.

Analiza structurală a celulelor ciliate externe a evidenţiat

existenţa unei mari concentraţii de particule intramembranare, organizate în domenii semicristaline regulate în care distanţa dintre centrele particulelor este de cca. 13 nm. Acestea sunt "unităţile generatoare de forţă", compuse din proteine "motoare", care detectează modificările de potenţial transmembranar şi suferă tranziţii conformaţionale sau rearanjări (Fig. 14). Fiecare particulă reprezintă un complex proteic senzorimotor, care detectează modificările de potenţial. Una dintre proteinele motoare, identificată în anul 2000, este numită prestin

mecanismele care stau la baza analizei semnalului acustic

există două tipuri de mecanisme care stau la baza analizei semnalului acustic, mecanisme pasive şi mecanisme active. Mecanismele pasive, rezultând din proprietăţile mecanice şi hidrodinamice ale membranei bazilare şi ale lichidelor urechii interne, pot fi puse în evidenţă şi pe cohlee prelevate de la cadavre, în timp ce mecanismele active implică prezenţa unor proces vitale intacte. Mecanismele active sunt declanşate de către mecanismele pasive care duc la propagarea undei în membrana bazilară

Viteza de propagare a undei acustice în gazul ideal este dată de

formula lui Laplace: pg 85

In condiţii de presiune şi temperatură bine determinate, impedanţa unui mediu de densitate ρ0 se numeşte

impedanţă caracteristică şi se notează cu Zc: Zc = ρ0c

Funcţia de traducere este realizată

la nivelul urechii interne, se referă la transformarea energiei mecanice de vibraţie în energie bioelectrică în celulele ciliate interne şi externe din organul lui Corti; în celulele ciliate interne energia bioelectrică se materializează în energia influxului nervos care poartă informaţia auditivă către cortex.

viteza de propagare a undelor acustice in aer in functie de temperatura

la temperaturi scăzute viteza de propagare a undelor acustice în aer este mai mică decât la temperaturi ridicate

unda acustica este o unda

longitudinala

Fereastra rotundă are un rol de

membrană de expansiune pentru lichidele incompresibile ale urechii interne. Mişcările platinei scăriţei nu s-ar putea efectua liber dacă rampa vestibulară ar fi un spaţiu conţinând lichid, închis printr-un capăt rigid. Elasticitatea ferestrei rotunde dă posibilitatea realizării deplasărilor coloanei de lichid, induse de mişcările scăriţei.

Timpanul

membrană elastică circulară având diametrul de este situat la capătul intern al conductului auditiv extern şi este dispus oblic în raport cu direcţia generală a acestuia Membrana timpanică acţionează ca un receptor de presiune fiind foarte sensibilă la variaţiile de presiune. Ea intră în vibraţie datorită undelor staţionare care se formează în conductul auditiv extern. Deplasarea maximă a membranei timpanice variază la pragul de audibilitate între ∼10-7m pentru frecvenţele joase şi ∼ 10-11m (0,1 Å) la frecvenţa de 3.000 Hz.

Ecuaţia undei acustice descrie

modul în care particulele mediului se deplasează periodic în timp şi spaţiu atunci când unda traversează mediu

Urechea medie este

o cavitate în care se găseşte aer şi care poate comunica cu faringele prin intermediul trompei lui Eustache. Urechea medie este separată de urechea externă prin membrana timpanică şi de urechea internă prin intermediul ferestrelor ovală şi rotundă.

Celulele ciliate, inervate de fibre nervoase aferente şi eferente, sunt aranjate de-a lungul membranei bazilare în patru coloane lungi:

o coloană de celule ciliate interne şi trei (uneori patru) coloane de celule ciliate externe, Celulele ciliate externe, având un corp celular de formă cilindrică se găsesc într-o structură laxă, care le permite să se deformeze.

Presiunea acustică, p, este

o mărime variabilă. Valoarea ei la un moment dat se numeşte presiune instantanee. Valoarea maximă a presiunii în intervalul de timp considerat se numeşte presiune de vârf. Variaţiile de presiune acustică sunt mult mai mici decât valoarea presiunii atmosferice De aceea, în cazul undelor acustice recepţionate de către analizatorul auditiv este foarte important ca presiunile aerului pe ambele părţi ale timpanului să fie egale. In acest fel mişcările timpanului se efectuează doar sub influenţa presiunii acustice

Urechea externă este alcătuită din

pavilion şi conductul (meatul) auditiv extern. La capătul intern al conductului auditiv extern se află timpanul care separă urechea externă de urechea medie

Atunci când o undă sonoră ajunge la ureche, ea produce vibraţii ale moleculelor aerului din vecinătatea timpanului. Aceste vibraţii dau naştere unui sunet dacă

presiunea este mai mare de 20 μPa (limita de audibilitate sau pragul auzului) şi mai mică de 20 Pa (pragul dureros).

legaturile dintre cili

prin două tipuri de filamente, filamente numite legături apicale (tip links) care leagă vârfurile cililor de corpul cililor vecini, mai înalţi, şi filamente care conectează stereocilii între ei, numite legături laterale

În structura stereocililor s-au pus în evidenţă

proteine contractile (actină, miozină etc.), în special în rădăcinile cililor.

Scările de decibeli sunt

scări logaritmice de evaluări relative, care exprimă raportul a două mărimi de acelaşi tip, dintre care una este mărime de referinţă. Mărimile acustice care se exprimă în mod curent în decibeli sunt intensitatea şi presiunea acustică

S-a constatat că dacă legăturile apicale dintre cili sunt lezate,

se inhibă deschiderea canalelor ionice

sunetul este un fenomen

subiectiv unda este fenomenul obiectiv

Presiunea exercitată asupra ferestrei ovale de către talpa scăriţei dă naştere

unor unde care se propagă de-a lungul membranei bazilare, stimulând celulele ciliate din organul lui Corti. Celulele ciliate interne trimit apoi semnale care codifică frecvenţa, intensitatea şi durata sunetului. Pentru semnalele acustice din domeniul sonor (16 - 20.000 Hz), membrana bazilară intră în vibraţie şi deformarea acesteia depinde de frecvenţa vibraţiei acustice

Sistemul auditiv periferic este alcătuit din

urechea externă şi urechea medie care sunt adaptate funcţiei de transmitere a semnalului acustic şi urechea internă care asigură analiza vibraţiilor acustice şi traducerea semnalului acustic în semnal bioelectric, respectiv în influx nervos.

surditatea neurosenzoriala cohleara

Îmbătrânirea, nivelurile sonore ridicate, drogurile ototoxice sau anoxia duc la alterarea celulelor ciliate externe şi în special a stereocililor. Leziunile sau disfuncţiile celulelor ciliate externe se traduc printr-o atenuare sau chiar o dispariţie a mecanismelor active. Audiometric, în aceste cazuri se pune diagnosticul de surditate neurosenzorială cohleară: presbiacuzie, surditate traumatică, surditate ototoxică etc. În absenţa mecanismelor active subzistă doar mecanismele pasive, fapt care are două consecinţe importante de ordin psihoacustic: ridicarea pragului de audibilitate, prin scăderea amplitudinii de vibraţie a membranei bazilare şi diminuarea selectivităţii în frecvenţă, prin creşterea lărgimii vârfului de rezonanţă. Prin protezare auditivă este posibilă compensarea primei consecinţe, printr-o amplificare convenabilă a stimulului sonor.

concentratii ionice endolima si perilimfa

În endolimfă, concentraţiile ionilor de K+ şi Na+ sunt asemănătoare cu cele din interiorul celulelor şi anume, concentraţiile de K+ sunt mari şi cele de Na+ mici, în timp ce în perilimfă situaţia este inversă.