Apparato uditivo

Come il nostro orecchio riesce a catturare le onde sonore

L’essere umano dispone di un apparato uditivo straordinariamente complesso, il quale ci permette di percepire gli stimoli sonori. Tanto è articolata la sua azione che, ad oggi, l'uomo non è ancora stato capace di creare un sistema di percezione sonora in grado di imitarlo. Infatti, la percezione uditiva è variabile sia in relazione alla frequenza che all'intensità dello stimolo sonoro percepito; quest'ultima, in particolare, ha una risposta proporzionale non allo stimolo ma al suo logaritmo.

Contrariamente a quanto si pensa, l'apparato uditivo non ha solo il compito di percepire i suoni ma assolve ad altre importantissime funzioni, quali: il senso dell'equilibrio, la percezione dello spazio che ci circonda (ad es. riusciamo a determinare da quale direzione sopraggiunge un auto), lo stimolo dei centri neurovegetativi.

Fin dai tempi primitivi l'uomo s'è avvalso dell'udito per scorgere situazioni di pericolo e fuggire alle insidie dei predatori. Al giorno d'oggi, le situazioni di pericolo possono derivare da altre condizioni, certamente non meno pericolose, quale l'eventualità di essere investiti da un'auto.

Proteggere un così delicato meccanismo è, quindi, necessario non solo per il nostro benessere ma anche per la nostra sicurezza. Per questo motivo, occorre imparare a conoscerlo meglio.

L'apparato uditivo umano è costituito da quattro blocchi principali:

1. orecchio esterno

2. orecchio medio

3. orecchio interno

4. sistema uditivo centrale

Orecchio esterno

È costituito dal padiglione auricolare, dal condotto uditivo e dal timpano. Il padiglione auricolare è la parte più esterna del sistema, il suo compito è quello di raccogliere i suoni provenienti dall’ambiente, di convogliarli all’interno del condotto uditivo e indirizzarli verso il timpano.

Il timpano, è costituito da una membrana impermeabile, sia all’acqua che all’aria, che viene posta in vibrazione dall’onda sonora di pressione. Sotto tale stimolo, il timpano trasmette la vibrazione ad una serie di ossicini posti nell’orecchio medio con cui è in contatto.

Orecchio medio

È costituito da un cavità piena d’aria, in comunicazione diretta con l’esterno tramite un
condotto detto tuba di Eustachio, in cui sono posti tre ossicini chiamati martello, incudine e staffa, il cui compito è quello di trasportare il segnale dal timpano all’orecchio interno.

Tuttavia, poiché le cavità dell’orecchio medio ed esterno sono riempite d’aria mentre quelle dell’orecchio interno sono riempite di un fluido con densità molto maggiore, detto endolinfa, al fine di evitare la dispersione dell’energia contenuta nel segnale è necessario adattarlo perché esso possa essere percepibile dall’orecchio interno. Questa funzione è svolta dagli ossicini, i quali fungono da leve in serie, trasformando i grandi spostamenti con piccole forze del timpano in piccoli spostamenti con grandi forze sull’orecchio interno. In tal modo, assolvono alla funzione di amplificatori passivi, amplificando il segnale fino a 10 dB ma riducendone lo spostamento.

Orecchio interno

È costituito dalla coclea, dai canali semicircolari e dal nervo acustico. I canali semicircolari in realtà non servono all’udito ma sono la sede del senso dell’equilibrio. La coclea, dalla forma simile al guscio di una lumaca, è costituita da due condotti paralleli, il canale vestibolare e il canale timpanico, separati da una parete chiamata membrana basale su cui trova posto l'organo dei Corti. I due condotti sono riempiti di endolinfa e sono in comunicazione tra loro tramite un’apertura alla fine della membrana basale. La coclea riceve il segnale dalla staffa tramite la finestra ovale, una membrana che separa l’orecchio medio da quello interno, e che lo trasmette all’endolinfa nel canale vestibolare. Le variazioni di pressione del fluido nei due canali vengono quindi percepite dalle cellule cigliate presenti sulla membrana basale che trasmettono l’informazione al nervo acustico.

Tutte le informazioni estratte dal segnale dalle cellule cigliate vengono elaborate da una rete neurale che trasmette al cervello l'informazione di com'è distribuito il suono alle varie frequenze. A causa però della limitatezza del canale di trasmissione, se sono presenti troppe informazioni, i suoni meno intensi non sono percepiti; si ha perciò il fenomeno detto del mascheramento.

Sistema uditivo centrale

È costituito da un'insieme di fibre nervose la cui funzione è quella di trasportare lo stimolo acustico dal nervo acustico al lobo temporale della corteccia celebrale. Tali fibre subiscono una serie di interruzioni e di connessioni con stazioni nervose intermedie le quali fan si che lo stimolo acustico, prima di essere elaborato dalla corteccia celebrare, possa determinare sull'organismo delle reazioni per rispondere adeguatamente a delle situazioni evocate dallo stimolo stesso (ad es. la reazione di allarme conseguente ad un colpo improvviso). Tuttavia, sono ancora poco noti i meccanismi attraverso cui l'apparato uditivo analizza i suoni e le sedi in cui tali meccanismi si realizzano.

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