17 sluchové ústrojí, bioelektrická aktivita vnitřního ucha

Jak vede zvuk vnější ucho?

ušní boltec

• směřovací funkce

zevní zvukovod

• rezonátor (zesiluje kmitočty až o 12 dB)

uzávěr zvukovodu

• omezuje průchod zvukových vln (filtruje asi 40-60 dB)

Jakou stavbu má střední ucho?

• bubínek - 60 mm(2)

• kladívko

• kovadlinka

• třmínek

  • naléhá na oválné okénko - 3 mm(2)

• Eustachova trubice

  • vyrovnává tlak na obou stranách bubínku

Co je hlavní rolí středoušního převodního systému?

kompenzace ztráty intenzity kvůli velkému rozdílu akustických impedancí vzduchu a tekutiny vnitřního ucha

• vzduch:

  • 3,9 kPa s / m

  • velká amplituda, malý tlak

• tekutina:

  • 15 700 kPa s / m

  • malá amplituda, velký tlak

mechanismy kompenzace (tzv. pístový převod):

• převod vlnění z velké plochy bubínku (60 mm(2)) na malou plochu oválného okénka (3 mm(2))

  • => 20krát vyšší tlak

• kůstky fungují jako pákový systém => rotačními pohyby zesilují účinek asi 1,3krát

Jak chrání střední ucho struktury vnitřního ucha?

u příliš silných zvukových impulsů pružné spojení středoušních kůstek a středoušních svalů tlumí intenzitu až o 15 dB

Proč je užitečné, že středoušní svaly tlumí hluboké frekvence?

u zvířat:

• lepší vnímání vysokých frekvencí (predátorů)

u člověka:

• oslabení vjemu vlastního hlasu

• zlepšení srozumitelnosti

Z jakých částí se skládá vnitřní ucho?

labyrint

• kostěný hlemýžď - sluchová část

  • oválné okénko (nasedá na něj třmínek)

  • okrouhlé okénko

• polokruhovité kanálky - statokinetická část

Z jakých druhů buněk se skládá Cortiho orgán?

• obkladné

• nosné

• smyslové

  • vláskové buňky

    • zevní: 20 000

    • vnitřní: 4 000

Jak funguje Cortiho orgán?

zvuková vlna z oválného okénka rozvlní tekutinu ve scala vestibuli

=> rozkmitání bazilární membrány

=> změna směru stereocilií vnějších vláskových buněk

• => depolarizace, otevírání iontových kanálků

• => buňky začínají vibrovat

• => mechanické zesílení zvuku

=> zesílená vlna k vnitřním vláskovým buňkám

• => změna směru stereocilií

• => otevření iontových kanálků => depolarizace

=> předání elektrického akčního potenciálu nervu => mozková sluchová centra

Co říká Békésyho teorie postupující vlny?

zvukové vlnění rozkmitá bazilární membránu

jedna její část vždy dosahuje maximálního kmitočtu - oblast se posouvá dle kmitočtu

• v místě maximálního kmitočtu dochází k podráždění receptorových buněk (reagují na rychlost výchylky)

• vyšší frekvence = bazální část hlemýždě

Kde probíhá podrobná frekvenční analýza/zpracování zvuku?

až ve sluchových centrech

Jakými způsoby se může dostat zvuková vlna do vnitřního ucha?

vedení kůstkové

• před střední ucho

• hlavní způsob vedení

vedení kostní

• před kosti lebky

• potřeba asi o 40 dB silnější impuls než u kůstek

• uplatnění u poruch nebo velmi silných zvuků

vedení vzduchové

• rozkmitáním membrány okrouhlého okénka

• zanedbatelné

Co je to endokochleární potenciál?

klidový potenciálový rozdíl mezi endolymfou a perilymfou

• silně se liší obsahem iontů

nejspíše má udržovat receptory v pohotovosti

Popiš kochleární mikrofonní potenciál.

elektrický projev zvukového podráždění Cortiho orgánu

vzniká deformací vlásků receptorových buněk

• je mnohem vyšší, než odpovídalo prosté přeměně akustické energie na elektrickou

• => důkaz, že Cortiho orgán funguje jako biologický zesilovač

Co je to negativní sumační potenciál?

elektrický jev vázaný na podráždění vnitřních vláskových buněk Cortiho orgánu

Popiš akční potenciál.

• na vzniku se nejspíše podílí kochleární mikrofonní potenciál a negativní sumační potenciál

• frekvence akčních potenciálů odpovídá hlasitosti zvuku

• místo, které bylo v Cortiho orgánu podrážděno, určuje výšku zvuku

  • poblíž báze: vysoké tóny

  • poblíž vrcholu: vysoké tóny