Download - Cursul V ~ Analizatorul auditiv
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
1/31
Analizatorul auditiv
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
2/31
Caracteristicile sunetului Frecventa sau tonul muzicali corespunde nlimea (msurat
n Hz).
Intenstatea sau amplitudinea- muzicali corespunde nivelul deintensitate sonor (msurat n dB).
Durata - se calculeaza din momentul impactului pana la disparitia
ultimei vibratii percepute.
Timbrul sau culoarea - carcateristica unui sunet muzical de a sedeosebi de alte sunete de aceeasi inaltime, durata si intensitate.
Ex: doua sau mai multe instrumente interpreteaza concomitent acelasi
paragraf. Desi sunt aceleasi note, noi putem deosebi diferenta dintreun pian si o chitara chiar daca ele canta in acelasi timp.
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
3/31
Frecventa sunetului
Frecventa vibratiilor da tonalitateasunetului.
Tonurile pure sunt simple undesinusoidale. Acestea sunt rarintalnite in realitate de zi cu zi.
Tonurile emise in mod uzual deinstrumente, vocea umana sunt unamestec de sunete cu frecventediferite: Frecventele cele mai joase
constitue tonalitatea vocii
Frecventele cele mai inalteconstitue timbrul vocii
Un amestec de frecvente faralegatura intre ele cum ar fiamplitudinea sau/si periodicitateaacestora se numeste zgomote
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
4/31
Intensitatea sunetului INTENSITATEA - definit prin puterea vibraiei pe unitatea de arie cu unitatea W/m2.
PUTEREA este energia transmis de unda sonor ntr-o secund i are ca unitate de msurwattul - W.
INTENSITATEA sunetului reprezinta puterea sunetului pe unitatea de suprafata si se masoara inwatti/m2
I= putere/arie
Deoarece variatia intensitatii sunetului (respectiv puterea sunetului) perceput de urechea umanavariaza foarte mult (de la 10-12 W/m2 la 106 W/m2) intensitatea se exprima in mod obisnuit calogaritmare a raportului dintre intensitatea sunetului si intensitatea sunetul de referinta (10-12
W/m2 )
Majoritatea msurtorilor de intensitate a sunetului se fac n raport cu o intensitate numit pragde audibilitate sau 0 iar unitatea utilizat n acest caz este decibelul dB
Nivelul intesitatii sunetului (beli)= log IS /IS referintaNivelul intensitatii sunetului (dB )= 10x log (IS /IS referinta)
Nivelule puterii sunetului (beli) = log putere sunet/putere sunet referinta
Nivelule puterii sunetului (dB) = 10 xlog (PutereS/PutereS referinta)
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
5/31
Sursa de sunet
Puterea sunetului
Pacwatts
Nivelul de putere al
sunetului LwdB re 1012 W
Racheta 1,000,000 W 180 dB
Motor turbojet avioane 10,000 W 160 dB
Sirena 1,000 W 150 dB
Concert rock, camioane 100 W 140 dB
Mitraliera 10 W 130 dB
Pic-hammer 1 W 120 dB
Trompeta, escavator 0.3 W 115 dB
Latratul cainelui 0.1 W 110 dB
Elicopter 0.01 W 100 dB
Voce tare, plans copil 0.001 W 90 dBVorbirea, masina de scris 105 W 70 dB
frigider 107 W 50 dB
Pragul audibil 1012 W 0 dB
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
6/31
Presiunea sunetului Nivelul presiuni sunetului in dB (decibel sound pressure level)
Intensitatea sunetului = Puterea sunetului /aria patratul presiuni
Putem caracteriza sunetul fara a tine cont de aria pe care actioneaza si de unitatea de timp
Pentru ca intensitatea sunetului este direct proportionala cu presiunea2 si aceasta variaza ca
si intensitea foarte mult, presiunea sunetului se exprima ca logaritmare a raportului dintrepatratul presiunii sunetului si patratul presiunii atmosferice
Nivelul de presiune al sunetului = log (pres2/pres referinta2)= 2log (pres /pres referinta)
Nivelul de presiune al sunetului (dB) = 20 log (pres/pres de referinta-atm)
Ex. 1Presiunea sunetului este de 10 ori mai mare decat cea de referinta (px=
10*po= 2 *10-4)
NPS=20 log 10po/po = 20 log 10= 20 dB
Ex 2Daca doua persone vobesc cu un nivel al presiunii sunetelor de 70 dB suma
presiunii sunetelor va avea un nivel:
NPS =70dB= 20*log px/po
Log px/po =3,5 => px/po = 3162 (3.16 *103
) => px = 3.16 *103
* 2 * 10-5
= 6.3 * 10-2
NPS = 20 log 2*6.3 10-2/(2*10-5) =20 log 6.32 * 103= 20 *3.8 =76 dB
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
7/31
Presiunea sunetului
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
8/31
Sursa sunetului Presiunea sunetului Nivelul de presiune al sunetului
pascal dB re 20 Pa
Limita superiaoara teoretica pentru un sunet
nedistorsionat intr-un mediu cu presiune de
o atmosfera
101,325 Pa 194.0937 dB
Turboreactor de avion la 30 m 630 Pa 150 dBPragul dureros 100 Pa 130 dB
Leziuni ale urechii la expuneri scurte 20 Pa approx. 120 dB
Avion la 100m 6 200 Pa 110 140 dB
Pick hammer la 1 m 2 Pa approx. 100 dB
Leziuni ale urechii la expunere prelungita 6
101 Pa approx. 85 dB
Strada la 10 m 2101 6101 Pa 80 90 dB
Televizor la 1 metru 2102 Pa approx. 60 dB
Vorbirea normala la 1 metru 2
103 2
102 Pa 40 60 dB
Camera linistita 2104 6104 Pa 20 30 dB
Respiratie calma, fosnetul frunzelor 6105 Pa 10 dB
Pragul auditiv la 1000 Hz 2
105
Pa 0 dB
http://en.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unit)http://en.wikipedia.org/wiki/Decibelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Decibelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unit) -
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
9/31
Urechea externa:
* pavilionul urechii
* canalul auditiv extern
* membrana timpanica
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
10/31
Urechea medie
Sistem format din: 3 oscioare:
ciocanul, nicovala,
scarita
2 muschi: muschiul
tensor timpanisi
muschiul scaritei ligamente care
mentin pozitia
oscioarelor
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
11/31
Urechea medie
Rolurile urechii medii sunt:
Asigura corespondeta impedantei intre aer si apa prin :
Scaderea amplitudinii undelor sonore dar cu cresterea fortei
acestora de 1,3 ori
Prin raportul dintre suprafata timpanului si suprafata ferestrei
ovale 55mm2:3,2mm2 =17:1
Forta totala creste de aproximativ 22 de ori (17x1,3)
Aceasta amplificare a fortei face ca sunetele cu frecventa cuprinsa
intre 300 si 3000 Hz sa se transmita in proportie de 50-75% Prin contractia muschilor tensor al timpanului si stapedius
se produce:
Cresterea rigiditatii sistemului oscular determinand reducerea
transmisiei sunetelor in special al celor cu frecventa joasa atunci
cand acestea au o intensitate foarte mare reflexul acustic
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
12/31
Urechea medie
Doar 1-3% din energia
acustica se transmite
50-75% din energia acustica se transmite
La nivelul urechii medii
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
13/31
Urechea interna
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
14/31
Cohleea
Este alcatuita din trei canalecirculare spiralate alaturate
Scala vestibulara
Ductul cohlear
Scala timpanica
Cele trei canale sunt separate de: Membrana Reissner (vestibulara) Membrana bazilara
La nivelul ductului cohlear se aflaorganul Corti
Scala timpanica si vestibulara
contine perilimfa Ductul cohlear contine endolimfa
Scala vestibulara comnunica cufereastra ovala si cea timpanica cufereastra rotunda.
35mm lungime si 2,5 ori rotatie
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
15/31
Organul Corti
Este situat in ductul cohlear,acoperit de membranatenctoriala
Terminatiile interne
ale celulelor paroase sunt fixatede lamina reticulata sustinuta decelulele cohleare triunghiulare
Fibrele bazilare lamina reticulatasi celule paroase formeaza ounitate compacta
Membrana tectoriala este fixatala nivelul limbului spiral si nu sepoate deplasa iar varfurile cililorsunt fixati in aceasta. Astfel,deplasarea membranei bazilareimpreuna cu celulele paroasedetermina indoirea stereocililor
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
16/31
Membrana bazilara
Membrana fibroasa prezinta 20000 -30000 fibre bazilare fixate printr-unsingur capat la columela (parteacentrala a cohleei)
Prezinta o elasticitate variabila de labaza si pana la helicotremadeoarece: Lungimea fibrelor creste progresiv ->
0,04 mm baza pana la 0,5 mm vf
diametrul scade de 100 de ori de labaza spre vf
Rezonanta cu frecvente inalte la baza(fibre groase si scurte) si cu frecvente
joase la varf (fibre subtiri si lungi)
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
17/31
Undele patrund prin fereastrarotunda si determina vibratialichidului si a membraneibazilare
Aceste unde se deplaseaza de-alungul cohlei.
Atunci cand vibratiile intra inrezonanta cu fibrele bazilare seproduce maximul de amplitudinea membranei si deasemenea
disiparea enegiei undei Undele cu frecventa joasa, 200Hz
intra in rezonata maxima lavarful cohlee si deci trebuie sa-oparcurga in intregime
Undele cu frecvente inalta intra
in rezonata la baza cohelei astfelca energia acestora se disipeazarapid 8000 Hz
Undele cu frecventaintermediara vor intra inrezonanta cu membrana bazilara
intre vf si baza
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
18/31
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
19/31
Urechea interna - Organul Corti
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
20/31
Celulele paroase
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
21/31
Celulele paroase Sunt de doua tipuri:
Celule paroase interne 3500
Celulele paroase externe 12000
Au diametrul de 8 microni Fac sinapsa cu teminatile libere ale neuronilor din
ganglionul spiral Corti
Rolul cel mai important il au celulelor paroase internecare au aprox 90-95% din terminatiile nervoase
Stereocili care vin in contact cu membrana tenctoria
prezinta canale de K care se deschid sau se inchid infunctie de directia in care se deplaseaza acestia
Endolimfa are un potential de + 80 -+100 mV si contineK in conc crescuta 140 mEq
Potetialul endomembranar este de -70 mV
Diferenta de potential este de 150 mV
Stimularea celulei paroase
influx de K
depolarizare influx de Ca eliberare mediator(glutamat)
Celulele paroase externeprestina (transportor deanioni) Determine modificarea de forma a celulei
Contractia este f rapida 100microsec
Nu e dependenta de Ca sau de ATP
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
22/31
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
23/31
Diferentele anatomice intre celulele
paroase interne si externe
From Gelfand (1998)
Aferente in majoritate 95% fac sinapsa cu celulele
paroase interne (dendrite ale ggl spiral)
Eferentele in majoritate fac sinapsa cu celulele
paroase externe (axoni ai nucleului olivar sup) Asigura focusul auditiv
Terminatii eferenteTerminatii aferente
Celula paroasa internaCelula paroasa externa
Terminatii aferenteTerminatii eferente
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
24/31
Determinarea frecventei
sunetului
Teoria localizarii:
Se bazeaza pe capacitatea membranei bazilare de
a intra in rezonanta cu sunete la distante variabile
in functie de frecventa acestora.
Este eficienta pentru sunete cu frecventa mai
mare de 2000 Hz
Teoria temporala sau a frecventelor Sunetele determina rafale de impulsuri nervoase
sincronizate la aceleasi frecvente
Este eficienta pentru frecvente joase (20 -2000 Hz)
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
25/31
Determinarea intensitatii sunetului
Intensitatea sunetului este decodata prin 3
mecanisme
Cresterea amplitudini vibratiei membranei bazale
cu cat sunetul este mai puternic va determina: Deformare mai mare a stereocililor -> cresterea frecventei
impulsurilor
Cresterea numarului de celule stimulate -> cresterea
numarului de fibre nervoase stimulate
Transmiterea de catre celulele paroase externe de impulsuri
prin fibre aferente ale nervului cohlear
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
26/31
Caile de conducere Neuron 1 ganglionul spiral Corti
Nervul VIII Neuron 2 nucleii cohleari dorsali si ventrali (bulb sup)
Neuron 3 nucleul olivar superior Contralateral (majoritatea)
IpsilateralLemniscul lateral+/- nc lemniscului lateral
Neuron 4 coliculul inferior
Neuron 5 nucleul geniculat
median Radiatiile auditive
Cortexul auditiv
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
27/31
Cortexul auditiv primar
Sase harti tonotopice
Este situat in regiunea supratemporalaa girusului temporal superior.
Raspunde la frecvente sonore unice
Neuronii raspund la intervale scurte de
frecventa ( prin fenomenul de inh
laterala)
Determina tiparele sonore simple
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
28/31
Cortexul auditiv de asociatie
Asociaza diferite frecvente sonore Asociaza sunetele cu informatii din alteregiuni senzoriale
Determina tiparele sonore tonale sausecventele complexe
Transmit informatia catre aria Wernicke
(parte a cortexului auditiv situata inregiunea post a girusului temporalsuperior
Leziuni ale ariei primare : Unilateral: hipoacuzie usoara CL,
pierderea capacitatea de a determinapozitia sursei in spatiu
Bilateral: hipoacuzie grava
Leziuni ale ariei secunadare: Pastreaza capacitatea de a auzi si
interpreta tipare sonore simple
Incapacitetea de a percepe semnificatiacuvintelor (lezarea ariei Wernicke)
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
29/31
Detectarea directiei sunetelor Este initiat la nivelul nucleilor olivari superiori:
Grupul lateral: compara intensitatea sunetelorpercepute de cele doua canale auditive pentruacelasi sunet
Functioneaza optim pentru sunete cu frecventamare
Grupul median compara intarzierea aceluiasisunet perceput de cele doua canale auditive
(neuronii prezinta aferente ipsi sicontralaterale).
Neuroni din marginea nucleului raspund maximalla intervale mici de timp, iar cei din margineaopusa la intervale mari
Functioneaza optim pentru sunete cu frecventemai mici de 3000Hz
Forma urechii externe (pavilioanelor) asiguradiferentierea sunetele care vin din fatarespectiv cel din spate prin modificareacalitatii acestora (cresterea intensitatiisunetelor cand acestea provin din fata)
Acesta informatie (directia sunetului) estecondusa catre cortex posibil pe alte cai decatcea pentru tonuri.
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
30/31
Surditatea Surditatea nervoasa
Pentru sunetele cu frecventajoasa se produce prin expunereala zgomote cu frecventa joasa siintensitate mare
Pentru toate sunetele:medicamente toxice:kanamicina, cloramfenicol
Nu exista tratament
Surditatea de transmisie Leziuni ale urechii medii:
osteosleroza, infectii gravesau/si repetate, anchiloza fetei
sacritei Se produce o fibrozare si
calcifiere excesiva a sistemuluitipano-osicular
Tratament : chirurgical +/-protezare auditiva
-
7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv
31/31