next up previous contents
Next: Neural fortledning av ljud Up: Hörsel Previous: Struktur och indelning   Contents

Ljudvågors transduktion

För att nå en linjärt ökad psykiskt upplevd ljudintensitet måste amplituden av ljudvågor ökas exponentiellt. Följande samband gäller för upplevd ljudintensitet $ L$ i enheten dB:

$\displaystyle L = 20 \times \log_{10} \left( \dfrac{P}{P_{0}} \right)$ (1)

där $ P$ är stimulimagnituden, och $ P_{0}= 2 \cdot 10^{-5}$

Dessa longitudinella vågor kommer att sätta membrane tympani i vibration. Denna vibration kommer sedan att fortplanta sig genom innerörats tre ben till fenestra vestibuli. Detta membran kommer således att att skapa tryckvågor i scala vestibuli, vilka kan fortplanta sig genom cochlea och scala tympani. Tryckvågen kommer under sin väg genom scala vestibuli att trycka membrana vestibularis nedåt och genom sin väg genom scala tympani att trycka lamina basilaris uppåt. Detta möjliggör även att stående vågor kan uppkomma för membranets olika egenfrekvenser. Dessa egenfrekvenser varierar längs med cochleas sträckning i och med dess speciella avsmalnande konstruktion; resultatet blir en spektral fördelning där de mest högfrekventa ljuden (max 20 000 Hz) ger upphov till egensvängingar i cochleas mest basala del och de mest lågfrekventa (ca 20 Hz) i dess mest apiska del. Denna sk tonotopiska fördelning av olika frekvenser är proportionell mot logaritmen av stimulifrekvensen d v s att de tre bandbredderna 20-200 Hz, 200-2 000 Hz och 2 000-20 000 Hz kommer att uppta ungefär lika stor längd. På detta sätt bryts ett komplext (d v s bestående av många komponenter med olika frekvenser) ljud upp långs membranet i olika beståndsdelar.

Figure 15: Cochlea och cortiska organet, tvärsnitt
\includegraphics[width=\textwidth,bb=0 0 640 537]{bilder/horsel/Cochlea-crosssection.eps}

Cortiska organet (organum spirale), se figur 15, är innerörats receptiva organ där transduktionen från mekaniska vågor till nervsignaler sker. Det innehåller hårceller samt andra typer av celler med stödjande funktion. Hårcellerna är känsliga för en specifik frekvens som motsvarar deras plats på basalmembranet. Hårcellerna är av två typer, inre och yttre. De inre hårcellerna belägna närmre cochlea spiralens mitt formar en enkel rad medan de yttre formar tre rader. De yttre hårcellerna stöds av Deiters-celler medan området mellan de yttre och de inre begränsas och stöds av pelarceller.

Från en epitelcellås innanför Cortiska organet sträcker sig membrana tectoria över hårcellerna. Dess undre yta fäster in mot hårcellerna och kommer då vid rörelser upp och ner av basalmembranet att röra dessa i sidled. På så sätt alstras en receptorpotential, se sektion 5.10.

Cochlea uppvisar också en aktiv intensitetsberoende förstärkning av inkommande ljud; starka ljud förstärks ej, medan svaga gör det. Detta fenomen kan iakttagas vid s k framkallade otoakustiska emissioner där en ljudstimulans får en mätbar respons ifrån örat. Denna respons är inte ett eko, utan ett resultat av aktiv förstärkning. Faktum är att örat kontinuerligt avger en eller flera rena toner. Normalt är dessa ej hörbara; för nyfödda kan dock dessa toner iakttagas. Dessa toner uppkommer då de yttre hårcellerna stimuleras elektriskt genom efferenter; cellkropparna förkortas och lamina basilaris sätts i rörelse.


next up previous contents
Next: Neural fortledning av ljud Up: Hörsel Previous: Struktur och indelning   Contents
Bengt Ljungquist 2007-01-20