A9 Funzione Sensoriale Sistema Uditivo

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sistema uditivo suono: sensazione soggettiva dovuta all’attivazione del sistema uditivo in risposta alla vibrazione di un mezzo elastico la vibrazione si propaga sotto forma di onda sonora (alternanza di compressione e rarefazione di molecole del mezzo) e raggiunge l’orecchio interno Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 1 sinusoide di un suono puro: fase ampiezza (livello o volume sonoro) frequenza (altezza o acutezza sonora) Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 2 i suoni percepiti sono abitualmente suoni complessi (somma di più sinusoidi sovrapposti) carattere periodico o aperiodico (rumore) Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 3 il livello o volume sonoro dipende dall’intensità del suono, cioè dall’energia che attraversa un’area unitaria per unità di tempo (W/cm2) si utilizza una scala logaritmica: dB = 10*log10 (intensità del suono in esame/intensità del suono di riferimento) intensità del suono di riferimento: intensità minima che l’orecchio umano può percepire (frequenza a 2000 Hz: 10-16 W/cm2) 0 dB = intensità di soglia uditiva Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 4 il sistema uditivo umano è sensibile a suoni compresi tra 0 e 140 dB Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 5 l’altezza o acutezza di un suono dipende dalla frequenza dell’onda sonora (+ frequenza, +acuto) si misura in Hz: numero di oscillazioni/secondo sensibilità dell’orecchio umano: 20-20000 Hz il timbro è determinato dalla natura della sorgente sonora e dal modo in cui oscilla frequenza fondamentale: sinusoide a frequenza più bassa di un suono complesso, viene utilizzata per definire il livello sonoro e l’altezza del suono complesso se due suoni contengono la stessa frequenza fondamentale, hanno timbro diverso se le altre sinusoidi sono diverse (numero, ampiezza, frequenza, fase) il sistema uditivo è in grado di scomporre i suoni complessi in suoni puri e di codificarne l’ampiezza, la frequenza ed il timbro Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 6 orecchio esterno e orecchio medio il timbro è determinato dalla natura della sorgente sonora e dal modo in cui oscilla Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 7 amplificazione del suono: la forza esercitata dalla staffa (in seguito ad un suono) sul liquido endococleare è ca. 22 volte maggiore della forza esercitata dal suono stesso sulla membrana timpanica riflesso di attenuazione: contrazione dello stapedio e del muscolo tensore; protezione; latenza di 50-100 ms; filtrazione dei suoni a bassa frequenza (1000 Hz); attenuazione del suono della propria voce Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 8 orecchio interno coclea e vestibolo: parti ossee esterne, parti membranose interne coclea: struttura ossea a spirale avvolta intorno al modiolo (conico); il punto apicale è l’elicotrema; punto di comunicazione tra dotto vestibolare e timpanico dotto vestibolare e timpanico (perilinfa), dotto cocleare (endolinfa) Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 9 nell’organo del Corti avviene la trasduzione dei suoni in impulsi nervosi il ganglio spirale racchiude i corpi cellulari dei neuroni sensoriali (nervo acustico o cocleare VIII) Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 10 trasduzione dei suoni Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 11 Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 12 nel giro di 10 microsecondi i meccanocettori convertono il segnale (basta uno spostamento di 0,3 nm, soglia uditiva) canali TRPA1 del genere MET l’endolinfa (che bagna le cilia) ha bassa [Na+] e alta [K+], perciò ha un potenziale di +80/+90 mV rispetto al liquido extracellulare (potenziale endococleare) il potenziale di riposo delle cellule ciliate è -45/-70 mV, quindi c’è un elevato gradiente (140 mV) ai capi della membrana delle cellule ciliate: risposte recettoriali rapide potenziale di riposo del K+ = ca. 0 mV moderata depolarizzazione basale del recettore (scarica tonica) Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 13 Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 14 codificazione dell’altezza dei suoni avviene grazie all’organizzazione tonotopica della membrana basilare e al fenomeno della risonanza (comporta la vibrazione selettiva di porzioni di membrana) ciascun suono puro fa entrare in risonanza un punto specifico e di conseguenza attiva maggiormente le cellule ciliate di quel punto; la percezione dell’altezza di un suono complesso è dovuto quindi all’attivazione di recettori specifici per i singoli suoni puri che lo compongono Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 15 codificazione del livello sonoro dei suoni avviene la quantificazione del livello sonoro (volume) dei singoli suoni puri Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 16 amplificazione cocleare le cellule interne sono 1/5 delle cellule ciliate ma si connettono con il 95% delle cellule sensitive ricevono segnali efferenti colinergici dai centri superiori Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 17 amplificazione anche di 100 volte dei segnali di bassa intensità (basso livello sonoro) Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 18 Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 19 processi uditivi centrali diencefalo mesencefalo esistono anche fibre collaterali che proiettano al sistema reticolare attivante e al verme del cervelletto Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 20 localizzazione della sorgente sonora: afferenze controlaterali ed ipsilaterali meccanismo del ritardo percettivo (nucleo olivare superiore mediale) meccanismo dell’intensità dello stimolo (nucleo olivare superiore laterale) organizzazione tonotopica della corteccia uditiva primaria Prof. Davide Cervia - Fisiologia – Funzione sensoriale: sistema uditivo 21