Udito
Udito e trasformazione dei suoni e rumori in impulsi nervosi
L'udito è uno dei cinque sensi dell'uomo (insieme a vista, olfatto, tatto e gusto). L'udito ci permette di captare i suoni e i rumori. L'organo di senso legato all'udito è l'orecchio.
In questa sezione verranno spiegate le varie fasi di cui si compone il processo dell'udire.
Processo dell'udire
Siccome l'interno dell'organismo è prevalentemente acquoso, così come, in senso generale, ricchissima d'acqua è la materia vivente, l'onda sonora dovrà trasmettersi da un ambiente gassoso, come l'atmosfera, a uno liquido.
Naturalmente questo passaggio, per ragioni eminentemente pratiche, dovrà avvenire senza eccessive perdite di energia, dovrà essere cioè un lavoro ad alto rendimento.
Vediamo di descrivere in modo chiaro e semplice le modalità di trasmissione dell'onda sonora.
Modalità di trasmissione dell'onda sonora
Come abbiamo già detto, le onde sonore che si propagano nell'ambiente esterno vengono convogliate dal padiglione e incanalate lungo il condotto uditivo esterno fino ad arrivare alla membrana timpanica. Questa, colpita dalle onde, entra in vibrazione e, dato che prende rapporti con la catena degli ossicini, mette in movimento il martello, l'incudine e la staffa.
Poiché quest'ultima è incastrata nella finestra ovale nella quale si muove come un pistone, le vibrazioni della membrana timpanica vengono trasmesse da un gas (l'aria) a un liquido (la perilinfa).
La catena degli ossicini agisce nel complesso come una leva di primo genere, nella quale il fulcro è rappresentato da una linea che passa attraverso il legamento anteriore del martello e il processo breve dell'incudine; il "braccio della potenza" (la distanza cioè che separa il fulcro dal punto di applicazione della forza) è dato dal manico del martello e il "braccio della resistenza" è rappresentato dal processo lungo dell'incudine.
Poiché il braccio della potenza è più lungo di quello della resistenza, la leva risulterà vantaggiosa; inoltre, la superficie vibrante della membrana timpanica è molto maggiore dell'apertura della finestra ovale in cui si articola la staffa, perciò l'energia dell'onda sonora si trasmette dall'aria ai liquidi dell'orecchio interno (perilinfa ed endolinfa) senza perdite eccessive, come invece dovrebbe avvenire se il passaggio fosse diretto, data la molto maggiore densità dei liquidi rispetto all'aria.
Una leva di primo genere (A) la macchina semplice a somiglianza della quale funziona la catena degli ossicini contenuta nell'orecchio medio (B). La trasmissione delle onde sonore dall'aria alla perilinfa, cioè a un mezzo di densità notevolmente superiore, richiede infatti una moltiplicazione dell'energia delle vibrazioni stesse, che è realizzata appunto dal suddetto meccanismo di leva, cui si aggiunge il fatto che la superficie vibrante della membrana del timpano è molto più estesa di quella della finestra ovale, ove si inserisce la staffa.
Come l'energia meccanica si trasforma in impulsi nervosi
I liquidi, però, non sono comprimibili; quindi, perché i movimenti della staffa possano verificarsi, deve esserci qualche struttura che si lascia deformare: questa è rappresentata dalla membrana della finestra rotonda. In tal modo le vibrazioni della membrana timpanica, attraverso la catena degli ossicini e i liquidi dell'orecchio interno, si ripercuotono sulla membrana della finestra rotonda.
Poiché la staffa funziona come un pistone entro la finestra ovale, vengono provocate delle variazioni di pressione che percorrono i liquidi dell'orecchio interno come un'onda. Quest'onda, una volta propagatasi nel liquido, troverà delle cellule specializzate che la trasformeranno in impulso nervoso, il quale, poi, raggiungerà il sistema nervoso centrale, dove sarà smistato e opportunamente rielaborato. Come hanno dimostrato le ricerche fondamentali del premio Nobel Von Bekesy, la stimolazione sonora determina infatti nei liquidi dell'orecchio interno un'onda migrante, al cui passaggio la membrana basilare e quella tectoria vengono sollecitate e subiscono delle oscillazioni.
L'onda sonora provoca spostamenti del timpano; la catena degli ossicini li traduce in un movimento "a stantuffo" della staffa nella finestra ovale; le onde prodotte nei liquidi dell'orecchio interno determinano spostamenti delle membrane tectoria e basilare; questi funzionano da stimolo per le cellule acustiche, con partenza da esse di impulsi nervosi.
I peli acustici vengono in tal modo stirati o incurvati, in ogni caso deformati. In seguito a queste deformazioni, le cellule acustiche entrano in eccitazione e trasmettono l'impulso alle fibre nervose cui sono collegate. Queste fibre sono i prolungamenti periferici delle cellule nervose raccolte nel ganglio spirale del Corti, i cui prolungamenti centrali si riuniscono a formare la parte cocleare del nervo acustico, il quale entra nel nevrasse tra it midollo allungato e il ponte.
Nel nevrasse la via acustica subisce alcune interruzioni : nei nuclei cocleari, nei nuclei olivari superiori, nei nuclei del lemnisco laterale, net collicolo inferiore, nel corpo genicolato mediale; comunque, dopo aver percorso un cammino ben preciso, l'impulso nervoso arriva alla corteccia uditiva del lobo temporale, dove lo stimolo nervoso diviene una sensazione sonora cosciente.
L'organo del Corti pertanto può essere considerato come un dispositivo che trasforma, grazie alle cellule sensoriali in esso contenute, l'energia meccanica in energia nervosa.
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