cursul v ~ analizatorul auditiv

7/25/2019 Cursul V ~ Analizatorul auditiv

1/31

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.


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


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)


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


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


7/31

Presiunea sunetului


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)


9/31

Urechea externa:

* pavilionul urechii

* canalul auditiv extern

* membrana timpanica


10/31

Urechea medie

Sistem format din: 3 oscioare:

ciocanul, nicovala,

scarita

2 muschi: muschiul

tensor timpanisi

muschiul scaritei ligamente care

mentin pozitia

oscioarelor


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


12/31

Urechea medie

Doar 1-3% din energia

acustica se transmite

50-75% din energia acustica se transmite

La nivelul urechii medii


13/31

Urechea interna


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


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


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)


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


18/31


19/31

Urechea interna - Organul Corti


20/31

Celulele paroase


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


22/31


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


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)


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


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


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


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)


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.


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


31/31

cursul v ~ analizatorul auditiv

Documents