FIZIOLOGIJA SLUHA

Zoran Komazec Katedra za otorinolaringologiju KC Vojvodine www.orlns.org

SPOLJANJE UVO

SREDNJE

UNUTRANJE

otvoren kraj pritsak

zatvoren kraj

pritsak

pritsak

2k 1 c f= 4 lUna koljka: pojaava fr. 3-5 kHz za 15-20 dB SPOLJANJE UVO SREDNJE

Sluni kanal: Pojaava fr. 3-4 kHz za oko 12 dB a fr. oko 7 kHz za svega 3 dB UNUTRANJE

Srednje uvo

TM

OW

The Acoustic Reflex, Richard W. Harris, Ph.D., Brigham Young University

Maleus je 1,3 puta dui od inkusa 17 x 1.3 = 22 Pojaanje od 27 dBThe Acoustic Reflex, Richard W. Harris, Ph.D., Brigham Young University

Fizike karakteristike srednjeg uvaMASASlune koice Tenosti u labirintu

ELASTICITETLigamenti slunih koica Anulus tympanicus Vazduni jastuk

TRENJESpoljanje/srednje uvo Srednje/unutranje uvo

Poveanje vrstoe srednjeg uva

Povean pritisak u zvukovodu Kontrakcija miia srednjeg uva Okotavanje ploice stapesa Smanjenje zapremine vazdunog jastuka Nagluvost u podruju dubokih tonova

Priguenje srednjeg uva

Porast mase i trenja Sekret u srednjem uvu Cerumen zalepljen na bubnu opnu Granulacije Nagluvost u podruju visokih tonova

Unutranje uvo

Kortijev organ

Slune elije

Mehanoelektrina transdukcija

Tonotopska organizacija kohleje

Nervna vlakna slunog ivca

Elektromehanika transdukcija

Mikromehanika unutranjeg uva

Izjednaavanje glasnoe - rekrutman

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1

2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

dBnHL (desno)

dBnHL (levo)

Sluanje kotanim putem

Sluanje kotanim putem

1. 2. 3.

Distorzioni (inercija kohlearnih fluida) Inercijalno-osikularni (inercija slunih koica) Oseotimpanini (irenje zvuka do spoljanjeg slunog hodnika)

Distorzioni mehanizam

Distorzioni mehanizamscala vestibuli scala tympani

Kompresija kohleje uzrokuje pomeranje bazilarne membrane prema dole zato to je okrugli prozor popustljiviji od ovalnog prozora. Dalje pomeranje bazilarne membrane uzrokuje defleksiju stereocilija i stimulaciju slunog ivca. Dominantno u frekventnom opsegu od 0.8-3.5 kHz.

Inercijalno-osikularni mehanizam

Inercijalno-osikularni mehanizam

Inercijalno-osikularni mehanizamInercija osikularnog lanca ne doprinosi znaajno percepciji tonova frekvencija ispod 1.5 kHz emitovanih preko kosti Znatan doprinos percepciji zvuka frekvencije 1.5-3.5 kHz emitovanog preko kosti

Oseotimpanini mehanizam

(do 1000 Hz)

EP

Transkranijalna atenuacijaTranskranijalna atenuacija pri stimulaciji kotanom putem je veoma individualna i iznosi u proseku do 10 dB.

Zvuk u vazduhu su u stvari male varijacije pritiska oko ravnotenog, atmosferskog pritiska. Prosean Atmosferski pritisak na nivou mora iznosi 101325 Pa. U odnosu na njega ove varijacije su vrlo male.

SPL (Sound Pressure Level) se odnosi na te varijacije pritiska oko ravnotenog atmosferskog.

SPL (Sound Pressure Level)Oscilacije pritiska u granicama ovih amplituda i ovih frekvencija se uju kao zvuk 1 W/m Intenzitet zvuka10-6 W/m2

Zvuni pritisak

10-12 W/m220000

20 Pa rms

Povoljna sluajnost je da prosean prag sluha na 1 kHz iznosi skoro tano 10-12 W/m2. Tako se dobija polazna taka za sve relativne odnose intenziteta kod oveka.

Atmosferski pritisak: 101325 Pa

B i dB (desetina Bella): mera relativnogodnosa dve veliineEksponent broja 10 je pogodan za opisivanje velikih razlika izme u dve veliine kojom se jedna meri upore ivanjem sa drugom. Kada su dve veliine (u naem sluaju intenziteti tonova) iste njihov odnos se predstavlja brojem 1 jer je njihov kolinik jednak jedinici. Eksponent broja 10 je 0 ako elimo dobiti rezultat 1. 100 = 1 Ovaj eksponent predstavlja broj Bella (B) koji pokazuje odnos dve veliine. Znai 0 B (0 dB) govori da su dve veliine koje se upore uju jednake. Ako je jedan ton 1000 puta intenzivniji od npr. praga sluha njihov kolinik je 1000. Eksponent broja 10 je 3 ako elimo dobiti rezultat 1000. 3

10 = 1000

Znai 3 B (30 dB) govori da je jedan ton 1000 puta intenzivniji od praga sluha. Ako je jedan ton 100 puta slabiji od npr. praga sluha njihov kolinik je 1/100. Eksponent broja 10 je -2 ako elimo dobiti rezultat 1/100. 10-2 = 1/100 Znai -2 B (-20 dB) govori da je jedan ton 100 puta slabiji od praga sluha.

B, dB: mera relativnog odnosa dve veliinedB skala reava problem ogromnog raspona intenziteta1012 = 1 000 000 000 000

12 B = 120 dB SPL Trilion puta jae

106 = 1 000 000 6 B = 60 dB SPL Milion puta jae

100 = 1 0 B = 0 dB SPL Intenzitet jednak pragu sluha na 1000 Hz

40

Postoji prag ne samo za vazdunu nego i za kotanu vodljivostSPL SPL

Zato na audiogramu na koji smo navikli prag sluha izgleda sasvim drukije?

SPL

HL

Nastanak audiograma: Prilago avanje radi pojednostavljenja prikaza praga sluha spajanjem krive za vazdunu i kotanu sprovodljivost.SPL SPL

Okretanje prikaza radi lakeg snalaenja.Smer na gore je pokazivao vei intenzitet zvuka pri ispitivanju. SPL Sada smer na dole pokazuje vii prag sluha, time i vee oteenje SPL

Prikazan je i prag bola

Radi lakeg snalaenja prag sluha (sada zajedniki za vazdunu i kotanu sprovodljivost) je vetaki ispravljen u pravu liniju. Ova intervencija je veoma iskrivila prikaz praga bola jer dinamiki opseg na svim frekvencijama mora ostati isti. Ovim se prikaz u SPL pretvara u prikaz u HL.SPL HL

Izbacivanje praga bola iz prikaza. Audiometri uglavnom imaju ogranienje da ne bi preli prag bolaHL HL

Realni prikaz razliitih pragova sluha za razne frekvencije, kao i za razliiti prag vazdune i kotane provodljivosti.

Prilago eni prikaz praga sluha gde su namerno razne frekvencije prikazane kao da imaju isti prag, tako e i vazduna i kotana provodljivost.

SPL

HL

Ameriki audiogramHL

SL (Sensation Level)HL: broj dB u odnosu na audiometrijsku 0 na datoj frekvenciji.Normalan sluh: HL=SL

SL: broj dB u odnosu na individualni prag sluha na datoj frekvenciji.Oteen sluh: HL>SL

A

A A

B

B B

A: 30dB HL=30dB SL B: 60dB HL=60dB SL

A: 30dB HL; 0dB SL B: 60dB HL; 30dB SL

SPL se upotrebljava pri fizikim, laboratorijskim merenjima, i neupotrebljava se rutinski kada se opisuje audiogram. Upotrebljava jedinice u svom apsolutnom iznosu izraene u Pa za zvuni pritisak. Za relative odnose pojedinih intenziteta upotrebljava relativne odnose izraene u dB. Arbitrarno kao polazna taka za sva relativna merenja vezana za ljudski sluh uzima se prosean prag normalnog sluha na 1 kHz (0,00002 Pa).

HL se upotrebljava u klinikoj audiologiji pri opisu audiograma koji jeprilagoen osobinama ljudskog uha. Radi se o intenzitetu zvuka (za svaku pojedinu frekvenciju) u odnosu na prosean prag sluha zdravih mladih ljudi na toj frekvenciji. Izraava se samo merom relativnog odnosa dve veliine (dB).

SL se vrlo retko upotrebljava u praksi. Radi se o intenzitetu zvuka(za svaku pojedinu frekvenciju) u odnosu na prag sluha jedne odreene osobe. Ako je prag sluha te osobe uredan, onda nema razlike izmeu SL i HL. Izraava se samo merom relativnog odnosa dve veliine (dB).

Jaina (nivo) zvukaujemo logaritamski zavisi od frekvencije zavisi od trajanja- dB za objektivnu jainu - fon za subj. (fonometri) - korekcione kke A, B i C za subj. oseaj jaine

49

Osetljivost uha i izofonske linije

50

dB, foni i sonidB objektivni nivo zvuka fon subjektivni nivo zvuka (izofonske linije)isto to i dB ali samo na 1 kHz

Duplo vie izvora 3 dB vii nivo Nivo vii za 10 dB ocenjuje se kao duplo jaineki tvrde da je to 6 dB

Soni mera za subjektivnu glasnost1 son = 40 fona = 40 dB na 1 kHz 2 sona = 50 fona (duplo glasnije od 1 sona) 0,5 sona = 30 fona (duplo tie od 1 sona)51

Koliku promenu nivoa osetimoTie tonove treba vie promeniti da bi opazili Na 1 kHzza tihe treba L oko 3 dB za glasne dovoljno 0,25 dB

Na 35 Hzza tihe treba L ak 9 dB

52

Razumljivost govora govorna audiometrija

Nivo buke u fonimaVrlo buno120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 1054

Avionski motor (klipni) na rastojanju 3, eksplozija na 250 m rastojanja... Parni eki, kompresorska builica na rastojanju 2 m... Motocikl bez priguivaa na 10 m rastojanja, buka u fabrikoj tkanici... Avionska kabina, orkestar (forte), buna radionica... Jaka vika, teretni auto na 5 m, jak saobraaj, bune radionice... Gradski saobraaj, buan restoran, kupe u vagonu, daktilo biro... Pisaa maina, usisiva, radio, kancelarija... Normalan govor, mirna ulica u gradu... Priguen razgovor, tiha muzika, buka u gradskom stanu... Vrlo mirna okolina, buka gledalaca za vreme predstave... Vrlo mirna bata izvan grada... utanje lia pri najslabijem vetru...

Mirno

Normalno

B Buno

Odre ivanje visine tonaNaelo mesta (prostorno kodiranje)Odreeno mesto i duina dela bazilarne membrane koja je zahvaena talasnim kretanjem odgovora odreenoj visini tona. Svakoj visini tona odgovara odreena koliina receptora u kojima se javlja razdraenje.

Naelo frekvencijeZa zvuke frekvencije ispod 200 Hz talas perilimfe se prenosi kroz helikotremu, to dovodi do razdraenja svih elija na bazilarnoj membrani bez obzira da li je frekvencija zvuka 100 ili 200 Hz. Zvuci niskih frekvencija uzrokuju da se slunim ivcem do kohlearnih jedara odailju salve impulsa koje imaju istu frekvenciju kao i zvuni talasi.

Prijem intenziteta zvukaSa porastom inteziteta zvuka poveava se amplituda titraja bazilarne membrane, podrauje se vie slunih elija na rubovima frekventno specifinog mesta kohleje. Na taj nain nastaje prostorna sumacija tj. impulsi se prenose veim brojem vlakana Unutranje slune elije iziskuju jai intenzitet zvunog nadraaja da bi dole u stanje razdraenja. U zavisnosti od intenziteta zvunog nadraaja mogu se dobiti razni odnosi broja razdraenih unutranjih i spoljanjih slunih elija.

Psihoakustika prostornog sluha lokalizacija izvora zvuka (horizontalna ravan)Smer zvuka odreuje se na dva razliita nainaPomou razlike u vremenu dolaska zvuka u jedno i drugo uvo Ovaj mehanizam kanjenja najbolje je ispoljen za frekvencije ispod 1000 Hz, jer talasi niih frekvencija obilaze glavu sluaoca i dolaze do suprotnog uva Pomou razlike u jaini zvukova koji dolaze do oba uva Ovaj mehanizam se javlja kod talasa visokih frekvencija. Talasi visokih frekvencija se odbijaju od glave kao od ekrana, a ne zaobilaze je, te dolazi do zasenjivanja glave.

Psihoakustika prostornog sluha (vertikalna ravan)Lokalizacija tonova i umova u vertikalnoj ravni sprovodi se sa velikim grekama ako u tim zvunim signalima odustvuju frekvencije vee od 7000 Hz. Ukoliko su u zvunom signalu prisutne frekvencije vee od 7000 Hz greka lokalizacije iznosi priblino 4 stepena Ocena udaljenosti zvuka od subjekta omoguena je percepcijom slabljenja intenziteta zvuka sa udaljavanjem izvora.

Zakon prvog talasnog frontaPrvo se uje direktan zvuk, a potom refleksije Ako je vremenska razlika izmeu dva signala na mestu sluaoca vea od 1 mspozicija slunog doivljaja zavisi od pozicije izvora iji signal je prvi stigao do sluaoca drugi izvor postaje irelevantan u smislu lokalizacije

Eksperiment sa govoromstereo postavka zvunikadozirano kanjenje i intenzitet iz drugog zvunika slualac javlja kada opazi refleksiju

59

Fuzija audio signalaNakon direktnog zvukauho prikuplja refleksije jo 20-30 msrane refleksije doprinose intenzitetu zvuka

stie utisak ozvunom izvoru lokacija i dr. i ambijentu koliko brzo iezava zvuk

Refleksije koje kasne za vie od 50 msuju se kao eho ili odjek (jeka)

60

SPOLJANJE UVO

SREDNJE

UNUTRANJE

Konduktivna nagluvost

Hz 1000 1500 2000 4000 6000 8000 125 250 500

-10 0 10 20 30 40 dBnHL 50 60 70 80 90 100 110 120 Ko tana v odljiv os t V az du na v odljiv os t

Senzorineuralna nagluvost

Hz1000

Hz 1500 2000 4000 6000

1000

1500

2000

4000

6000

8000

125

250

500

-10 0 10 20 30 40 dBnHLdBnHL

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

50 60 70 80 90 100 110 120 Kotana vodljivost Vazduna vodljivost

Kotana vodljivost

Vazduna vodljivost

8000

125

250

500

Sluni aparati

Meovita nagluvost

Hz 1000 1500 2000 4000 6000 8000 125 250 500

-10 0 10 20 30 40 dBnHL 50 60 70 80 90 100 110 120 Kotana vodljivost Vazduna vodljivost

Suavanje ujnog opsega sa starenjem

70