Urechea

Damian Ioan-Viorel

ProfesorLector univ. Gheoca Dan

Urechea la om

Urechea la diferite animale

Iesire

menu

Avand rolul de a receptiona unde sonore din mediul extern, si a elabora pe baza lor, asenzatii auditive, analizatorul acustic detine un rol de seama la animale, in legatura cu orientarea in spatiu si semnalizarea hranei si a pericolelor. La om, in afara acestor roluri, a caror importanta este diminiuata, analizatorul acustic serveste pentru perceperea vorbirii, care sta la baza relatiilor interumane.

Segmentul periferic, al analizatorului acustic este constituit din 3 portiuni care respectiv capteaza, transmit si percep unde sonore. Deci practic, numai ultima portiune este receptoare, celelalte avand doar roluri adjuvante.

Urechea externa

Urechea medie

Urechea interna

menu

Urechea externa:* pavilionul urechii* canalul auditiv extern* membrana timpanica

Pavilionul urechii colecteaza si dirijeaza undele sonore spre conductul auditiv extern. La unele animale, pavilionul urechii este mobilin diverse directii, putanduse misca la fel ca o antena de radar, pentru a percepe cat mai bine directia si distanta sursei zgomotului. Undele captate de pavilion sunt transmise de, pe cale aeriana, prin conductul auditiv extern, pana la membrana timpanului.

menu

Sistem format din:• 3 oscioare:ciocanul, nicovala,scarita• 2 muschi: muschiultensor timpanisimuschiul scaritei• ligamente carementin pozitiaoscioarelor

Urechea medie

Urechea medie

• Rolurile urechii medii sunt:– Asigura corespondeta impedantei intre aer si apa prin :• Scaderea amplitudinii undelor sonore dar cu cresterea forteiacestora de 1,3 ori• Prin raportul dintre suprafata timpanului si suprafata ferestreiovale 55mm2:3,2mm2 =17:1• Forta totala creste de aproximativ 22 de ori (17x1,3)• Aceasta amplificare a fortei face ca sunetele cu frecventa cuprinsaintre 300 si 3000 Hz sa se transmita in proportie de 50-75%– Prin contractia muschilor tensor al timpanului si stapediusse produce:• Cresterea rigiditatii sistemului oscular determinand reducereatransmisiei sunetelor in special al celor cu frecventa joasa atuncicand acestea au o intensitate foarte mare – reflexul acustic

menu

Urechea Doar 1-3% din energia acustica se transmite medie

50-75% din energia acustica se transmiteLa nivelul urechii medii

menu

Urechea interna

menu

menu

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 nivelulductului cohlear se aflaorganul Corti• Scala timpanica si vestibularacontine perilimfa• Ductul cohlear contine endolimfa• Scala vestibulara comnunica cufereastra ovala si cea timpanica cufereastra rotunda.

menu

Organul Corti

• Este situat in ductul cohlear,acoperit de membranatenctoriala• Terminatiile externe ale celulelorparoase sunt fixate de laminareticulata sustinuta de celulelecohleare triunghiulare

• Fibrele bazilare lamina reticulata si celule paroase formeaza ounitate compacta• Membrana tectoriala este fixata la nivelul limbului spiral si nu se poate deplasa iar varfurile cililorsunt fixati in aceasta. Astfel, deplasarea membranei bazilareimpreuna cu celulele paroase determina indoirea stereocililor

menu

Membrana bazilara

• Membrana fibroasa prezinta 20000-30000 fibre bazilare fixate printr-un singur capat la columela (partea centrala a cohleei)• Prezinta o elasticitate variabila de labaza si pana la helicotrema deoarece:– Lungimea fibrelor creste progresiv >0,04 mm baza pana la 0,5 mm vf– diametrul scade de 100 de ori de labaza spre varf• Rezonanta cu frecvente inalte la bazasi cu frecvente joase la varf

menu

• Undele patrund prin fereastra rotunda si determina vibratia lichidului si a membrnei bazilare• Acete unde se deplaseaza de-a lungul cohlei.• Atunci cand vibratiile intra in rezonata cu fibrele bazilare se produce maximul de amplitudine a membranei si deasemeneadisiparea enegiei undei • Undele cu frecventa joasa, 200Hzintra in rezonata maxima la varful cohlee si deci trebuie sa o parcurga in intregime• Undele cu frecvente inalta intra in rezonata la baza cohelei astfel ca energia acestora se disipeaza rapid 8000 Hz• Undele cu frecventa intermediara vor intra in rezonanta cu membrana bazilaraintre vf si baza

menu

Celulele paroase

menu

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 revin celulelor paroase interne care 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 in functie de directia in care se deplaseaza acestia• Endolimfa are un potential de + 80 -+100 mV si contine K 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=>liberare mediator(glutamat)

menu

menu

Caile de conducere• Neuron 1 – ganglionul spiral CortiNervul VIII• Neuron 2 – nucleii cohleari dorsali si ventrali (bulb sup)• Neuron 3 – nucleul olivar superior– Contralateral (majoritatea)– IpsilateralLemniscul lateral+/-Caile de conducere• Neuron 1 – ganglionul spiral CortiNervul VIII• Neuron 2 – nucleii cohleari dorsali si ventrali (bulb sup)• Neuron 3 – nucleul olivar superior– Contralateral (majoritatea)– Ipsilateral

Lemniscul lateral+/- nc lemniscului lateral• Neuron 4 – coliculul inferior• Neuron 5 – nucleul geniculatmedianRadiatiile auditive• Cortexul auditiv nc lemniscului lateral• Neuron 4 – coliculul inferior• Neuron 5 – nucleul geniculatmedianRadiatiile auditive• Cortexul auditiv

menu

Cortexul auditiv de asociatie

• Asociaza diferite frecvente sonore • Asociaza sunetele cu informatii din alte regiuni senzoriale• Determina tiparele sonore tonale sau secventele complexe• Transmit informatia catre aria Wernicke (parte a cortexului auditiv situata in regiunea post a girusului temporal superior• Leziuni ale ariei primare :– Unilateral: hipoacuzie usoara CL, pierderea capacitatea de a determina • 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 in regiunea post a girusului temporal superior

• 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 siinterpreta tipare sonore simple– Incapacitetea de a percepe semnificatiacuvintelor (lezarea ariei Wernickepozitia sursei in spatiu– Bilateral: hipoacuzie grava• Leziuni ale ariei secunadare:– Pastreaza capacitatea de a auzi siinterpreta tipare sonore simple– Incapacitetea de a percepe semnificatiacuvintelor (lezarea ariei Wernicke

menu

menu

Detectarea directiei sunetelor

• Este initiat la nivelul nucleilor olivari superiori:– Grupul lateral: compara intensitatea sunetelor percepute de cele doua canale auditive pentru acelasi sunet• Functioneaza optim pentru sunete cu frecventamare– Grupul median compara intarzierea acelueasi sunet perceput de cele doua canale auditive (neuronii prezinta doua dendrite ipsi si altelecontralaterale).• Neuroni din marginea nucleului raspund maximal la intervale mici de timp, iar cei din marginea opusa la intervale mari• Functioneaza optim pentru sunete cu frecventemai mici de 3000Hz• Forma urechii externe (pavilioanelor) asigura diferentierea sunetele care vin din fata respectiv cel din spate prin modificarea calitatii acestora (cresterea intensitatii sunetelor cand acestea provin din fata) • Acesta informatie (directia sunetului) estecondusa catre cortex posibil pe alte cai decat cea pentru tonuri.

menu

Surditatea

• Surditatea nervoasa– Pentru sunetele cu frecventajoasa se produce prin expunereala sunete cu frecventa joasa siintensitate mare– Pentru toate sunetele:medicamente toxice:kanamicina, cloramfenicol– Nu exista tratament• Surditatea de transmisie– Leziuni ale urechii medii:ostesleroza, infectii grave sau/sirepetate, anchiloza fetei sacritei– Se produce o fibrozare sicalcifiere excesiva a sistemuluiTipano-osicular– Tratament : chirurgical +/- protezare auditiva

menu

Aparatul vestibular si echilibrul

• Este format dintr-un sistem decanale si cavitati osoase(labirintul osos) care contincanale si cavitati membranoase(labirintul membranos)• Parteafunctionala este data delabirintul membranos:– Canale semicirculare A, P, L– Utricula– Sacula• In interiorul labirintuluimembranos se afla endolimfaasemanatoare lichidului cohlearsi intre labirntul membranos siperetii ososi se afla perilimfaasemanatoare LCR

menu

menu

Aparatul vestibular se poate imparti in doua parti:-utricula si sacula-canalele semicirculare

• Utricula si macula suntImplicate in– detectarea acceleratiei liniare– Stabilirea pozitiei capului(gravitatia)

• Canalele semicircularesunt implicate in– detectarea acceleratieiangulare

menu

Utricula si sacula• Sunt cavitati membranoase• Contin fiecare o arie mica senzoriala (macula)de aproximativ 2 mm situata in plan orizontal pentru utricula si respectiv in planvertical pentru sacula • Fiecare macula este formata din din celule paroase acoperite de de o membrana gelatinoasa (otolitica) care contine cristalemici de carbonat de Ca si proteine–otoliti• Macula utriculei detecteazamiscarea capului in plan orizontaliar macula saculei in plan vertical

menu

Macula saculei si utriculei

Este formata din celule paroase careprezinta :– 50 – 70 cili numiti stereocili– 1 cil voluminos si mai lung numitkinocil– Sunt legate in partea superioara prin filamente de atasare subtiri• Deplasarea cililor in directia Kinocilului produce deschiderea canalelor de K si de Ca cu producerea depolarizarii celulelor paroase• Deplasarea cililor in sens opus kinocilulul determina hiperpolarizarea celulei• Celulele paroase descarca neurotransmitator care influenteaza rata de descarcare a fibrelor estibulare nervoase componenta a nervul vestibulocohlear VIII• Repaus: 100 imp/sec• Depolarizare >100imp/sec• Hiperpolarizare < 100 imp/sec

menu

Analizatorul acustic la diferite animale

Delfinii

Broasca raioasa

Pesti

menu

Broasca raioasa cu burta ca focul(Bombina bombina)

-vietuieste in Europa, se diferentiaza de celelalte specii prin felul in care detecteaza sunetele. Daca majoritatea broastelor poseda in organism o “ureche medie”, pentru a primi si a transmite sunetele catre organismul senzorial al urechii interne, care se afla in conexiune cu creierul, acesta asculta cu plamanii. Undele sonore calatoresc prin gura broastei si reverbereaza in plamani, aflati imediat sub piele. Apoi undele sunt transmise prin tesuturile moi la urechea interna

menu

Spre deosebire de animalele vertebrate terestre,pestii sunt lipsiti de urechea externa,de cea medie si de o parte a urechii interne(melcul sau organele lui Corti) ; ei au numai o ureche interna pereche(otocist) adapostita in cutia craniana(regiunea periotica)formata dintr-un labirint membranos. Lipsa urechii externe si medii pe de o parte ,iar pe de alta parte intortochiata complicatie a urechii interne,pentru care a si primit numele de labirint,au facut pe multi sa presupuna ca pestii nu aud.Cert este ca diverse specii de pesti aud perfect.Ceea ce nu pot distinge pestii prin organul lor auditiv este tonalitatea sau cum spune Matout,”pestii aud numai zgomotul muzicii dar nu muzica propriu-zisa.Sigur ca in lumea lor ,in lumea apelor ,ei percep sunetele cu mai multa sensibilitate decat omul ,dar noi suntem obisnuiti sa comparam totul cu simtul nostrum auditiv ceea ce este cu totul altceva.Faptul ca pestii percep anumite sunete este cunoscut.

Simtul auzului,

menu

In practica pescuitului,la anumite popoare (Japonia,Ungaria,Romania)se intrebuinteaza ca mijloc de ademenire a pestilor ,diferite zgomote produse de clopotei,tobe,carraitoare,pentru sonm cloncul, care imita zgomotul unei broaste ce sare pea pa etc.”Zgomotul” acestor obiecte este perceput de pesti prin rudimentara lor ureche.. Neamul ciprinidelor ca si al somnului are simtul auditiv mai evoluat ,receptionand tonurile prin aparatul lui Weber,care se afla in legatura cu vezica aeriana si cu urechea interna.In general pestii percep sunetele joase de 30-3000 vibratiuni pe secunda.De urechea interna, pestele se serveste si pentru simtul echilibrului.Simtul culorii,Experientele lui von Frisch, facute prin dresarea pestilor pentru a cunoaste diverse culori,au demonstrate ca pestii pot distinge anumite culori si in special pe cele rosii,galbene si portocalii. menu

Pestii care au oasele urechilor asimetrice intampina dificultati in reintoarcerea in reciful din care provin, in special din cauza schimbarilor de recif, au descoperit cercetatorii de la Universitatea James Cook si cei de la Institutului australian de Stiinta Marina

Stresul provocat de schimbarile climatice, precum si incalzirea si cresterea aciditatii apelor marine, ar putea impiedica dezvoltarea oaselor urechilor pestilor tineri, de care acestia au nevoie pentru a se ghida in navigatie

Potrivit cercetatorilor, animalele vertebrate inteleg sunetele prin comparatia diferentelor din semnalul acustic captat intre cele doua urechi, iar ca totul sa decurga normal, structura urechilor trebuie sa fie simetrica. Asimetria oaselor urechilor nu face pesti surzi, dar se pare ca le afecteaza aceasta abilitate de a se ghida.

menu

În percepţia delfinilor cel mai important rol îl are urechea. Acest organ practic nici nu se vede din exterior – se pot observa doar două orificii aflate în spatele ochilor, dar care funcţionează extrem de eficient. Delfinii s-au adaptat foarte mult la mediul de propagare a undelor sonore în mediul subacvatic, printre care cu posibilitatea de a percepe sunetele în ,,stereo”, astfel pot localiza direcţia exactă de unde provine sunetul respectiv.

Urechea interioară a delfinului este înglobată într-un ţesut asemănător spumei, astfel nu preia vibraţia craniului. În concluzie, undele sonore interceptate din lateral, nu ajung deodată la ambele urechi, din diferenţa de timp delfinul poate constata precis direcţia din care provin acestea.

menu

Această calitate este foarte importantă, deoarece delfinul trăieşte în lumea sunetelor, pe de o parte între sunetele emise de alte animale, pe de altă parte între cel emise de el însuşi.

Delfinul se orientează cu ajutorul sonarului, radarul cu ultrasunete, asemenea liliacului. Emite continuu semnale sonore scurte (ultrasunete), care se reflectă pe obiectele aflate în preajmă.

menu

Defineşte distanţa obiectului din diferenţa de timp dintre momentul de emisie şi cel de recepţie a unui sunet, iar cu ajutorul auzului stereo şi direcţiei lui aceste sunete sunt practic mici impulsuri emise foarte des, de urechea umană este percepută asemenea scârţâitului unei uşi.

Aceste sunete sunt produse de orificiul nazal şi sunt reflectate de suprafaţa concavă a craniului, după care sunt focalizate de lentila acustică, formată dintr-un ţesut adipos, aflat deasupra botului şi feţei.

Această formaţie asemenea unui ,,pepene”, dă forma boltită a frunţii mai multor specii de delfini. Prin analiza instinctivă a ecourilor auzite, un delfin îşi poate imagina perfect mediul înconjurător, astfel poate ocoli obstacolele şi poate găsi animalele care pot constitui pradă.

În procesarea înformaţiilor terbuie să ia parte un număr foarte mare de celule nervoase şi probabil acesta este motivul principal pentru masa neobişnuită de mare a creierului delfinilor (masa creierului unui delfin adult este de 2 kilograme, iar a unui om adult doar de 1,5 kilograme).

Nu există nici un dubiu că delfinul este un animal extrem de inteligent, cu o capacitate dezvoltată de învăţare. menu

menu

MULTUMESC PENTRU ATENTIE