Issuu on Google+

Ανθρώπινη ακοή και Ηχορύπανση.

1


Περιεχόμενα Εισαγωγή Κεφάλαιο 1. Φυσική ακουστική και Μουσική 1.1.

Ήχος και ακουστικό σύστημα

1.2.

Όταν ο ήχος «γεννιέται».

1.3.

Τα τρία χαρακτηριστικά του ήχου 1.3.1

Συχνότητα του ήχου

1.3.2

Απλός και σύνθετος ήχος

1.3.3

Θόρυβος και κρότος

1.3.4

Ιδιοσυχνότητα και το φαινόμενο του Συντονισμού

1.3.5. Ένταση του ήχου 1.3.6. Η χροιά του ήχου 1.4 Μερικά ηχητικά φαινόμενα:Ανάκλαση και Αντήχηση. 1.5 ΟΙ νόμοι των χορδών .

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ανατομία του ανθρώπινου αυτιού και μορφολογία των μουσικών οργάνων. 2.1 Τα μέρη του αυτιού 2.2 Το έξω ούς ή αυτί : 2.2.1 Το πτερύγιο 2.2.2. Ο έξω ακουστικός πόρος , 2.3. Η τυμπανική μεμβράνη ή τυμπανικός υμένας («τύμπανο») 2.4 Το μεσαίο αυτί ή μέσον ούς.

2


2.4.1. Τα ακουστικά οστάρια 2.4.2. Οι μύες του μέσου ωτός , 2.4.3. Η ευσταχιανή σάλπιγγα 2.5.Το έσω ούς ή λαβύρινθος 2.5.1. Ο κοχλίας, ένα μικρό υδραυλικό μουσικό όργανο. 2.5.2. Η βασική μεμβράνη του κοχλία, ένα μικρό «σαντούρι» . 2.5.3 Το όργανο του Corti (Κόρτι) και τα τριχωτά κύτταρα. 2.6. Σύνδεση του κοχλία με τον εγκέφαλο.

Κεφάλαιο 3. Φυσιολογία της ακοής.

3.1. Λειτουργία του έξω ωτός. 3.1.1 Ο ρόλος του πτερυγίου 3.1.2. Ο έξω ακουστικός πόρος ή κανάλι. 3.2. Λειτουργία του μέσου ωτός. Οι «μπακέτες» και τα «πεντάλια» του αυτιού 3.3. Λειτουργία του έσω ωτός-. 3.3.1 Οι θεωρίες για την ερμηνεία του μηχανισμού της ακοής. 3.3.2 Τα υδραυλικά κύματα της περιλέμφου προς το όργανο του Corti 3.3.3. Η μετατροπή των υδραυλικών κυμάτων ή ταλαντώσεων σε ηλεκτρικές ταλαντώσεις . Ένα ζωντανό «ηλεκτρικό πιάνο» μέσα στο αυτί μας.

3.3.4. Ο “χορός” των έξω τριχωτών κυττάρων, ο ενισχυτής του ηχητικού σήματος και Ωτοακουστικές εκπομπές. 3


3.3.5. Τα έσω τριχωτά κύτταρα , ο λεπτός αναλυτής των ηχητικών σημάτων. 3.4.Το τελικό βήμα προς τον εγκέφαλο 3.5 H αίσθηση της ακοής στα έμβρυα

Κεφάλαιο τέταρτο: Ηχορύπανση είναι μόνο ο θόρυβος; 4.1. Αστική ηχορύπανση και ψυχοσωματικές διαταραχές. 4.2 Οι ασθένειες του έξω ,του μέσου και του έσω ωτός. 4.2.1 Ασθένειες οργανικής φύσεως 4.2.2 «Λεκτική Ηχορύπανση» και ψυχογενής βαρηκοία. 4.3. Ηχορύπανση και οργανικές βλάβες του ακουστικού συστήματος. 4.3.1. Διάτρηση της τυμπανικής μεμβράνης. 4.3.2. Η καταστροφή των νευρώνων και των τριχωτών κυττάρων - Υπερακουσία 4.4 H Μουσική ως πηγή ηχορύπανσης 4.5. «Οι γυναίκες ακούνε καλύτερα από τους άνδρες» . 4.6. Οι ψυχολογικές επιπτώσεις της κώφωσης στα παιδιά.

Έρευνα- Eρωτηματολόγιο Συμπεράσματα- Επίλογος Βιβλιογραφία

4


Εισαγωγή Ο Αριστοτέλης είχε πρώτος αντιληφθεί την κεφαλαιώδη σημασία της αίσθησης της ακοής στην ανάπτυξη της νοημοσύνης. Παρατήρησε ότι οι τυφλοί είναι σαφώς ευφυέστεροι και ψυχοσωματικά πιο ισορροπημένοι από τους κωφάλαλους. Και τούτο διότι ο ήχος συνδέεται άμεσα με την τέχνη των τεχνών την μουσική, σε συνδυασμό με την ποίηση και τον λόγο, τέχνες που θεραπεύουν την ψυχή του ανθρώπου. Μέσω του ήχου και της αίσθησης της ακοής μεταφέρονται στο νού του ανθρώπου, οι έννοιες των λέξεων και τα πιο υψηλά και όμορφα νοήματα που άπτονται του επιστημονικού, καλλιτεχνικού και θεολογικού πεδίου. Ωστόσο, με την ανάπτυξη της νοηματικής επιστήμης, είναι δυνατόν στις μέρες μας και οι κωφάλαλοι να διδαχτούν τον λόγο και τα νοήματα που μεταφέρουν αυτά, ώστε να μπορέσει να αναδυθεί ο νούς τους μέσα από την τραγική αυτή σιγή στην οποία έχουν περιέλθει αυτοί, ιδιαίτερα μετά από διάφορα γενετικά και περιγεννητικά συμβάματα. Η ερευνητική αυτή εργασία, αποσκοπεί στην εξερεύνηση μιας αίσθησης, αυτήν της ακοής, η οποία έχει απασχολήσει χιλιάδες επιστήμονες σε όλο τον κόσμο, αφενός από φυσικοχημικής και βιολογικής σκοπιάς, και αφετέρου από ιατρικής και ψυχολογικής σκοπιάς πάντα σε σχέση με τη μουσική. Χωρίζεται σε 5 ενότητες που άπτονται πέντε διαφορετικών επιστημονικών πεδίων: Η πρώτη ενότητα στοχεύει στη διερεύνηση της φύσης και των χαρακτηριστικών του ήχου, ιδιαίτερα σε σχέση με τη μουσική, ενότητα που άπτεται του επιστημονικού αυτού κλάδου που ονομάζεται Φυσική Ακουστική. Η δεύτερη ενότητα, εστιάζει την έρευνα στη κατασκευή του αισθητηρίου οργάνου της ακοής, καθώς και του νευρικού συστήματος που συνδέεται άμεσα με αυτή την αίσθηση. Εδώ επιχειρείται μια σύγκριση των ανατομικών στοιχείων του αυτιού με τα γνωστά μουσικά όργανα. Μία τρίτη ενότητα, διερευνά τη φυσιολογία ή τη λειτουργική δομή του ακουστικού οργάνου, όπου και πάλι προσεγγίζεται η λειτουργία του αυτιού σε σύγκριση με τη λειτουργία γνωστών μουσικών οργάνων. Στο τέταρτο κεφάλαιο, εξετάζονται οι ηχορυπογόνοι παράγοντες που κατακλύζουν στη σημερινή εποχή τον άνθρωπο καθώς και οι ψυχοσωματικές βλάβες που προκαλούνται από την ηχορύπανση. Ωστόσο, σ’αυτό το κεφάλαιο εξετάζεται και ένας άγνωστος για τους πολλούς παράγοντας που έρχεται εκ των έσω, δηλαδή ο παράγοντας σκέψη ή λογισμός και γενικά η ψυχολογική κατάσταση του ανθρώπου, η οποία επηρεάζει όπως θα δούμε σε μεγάλο βαθμό τη λειτουργία της ακοής, αλλά, και την όλη ισορροπία τους σώματός μας . Τέλος στη τελευταία ενότητα παρατίθεται ένα σύντομο ερωτηματολόγιο με ερωτήσεις που ετέθησαν σε μαθητές του Μουσικού σχολείου της Παλλήνης, με στόχο να διερεύνηση του κατά πόσο οι μαθητές είναι ενημερωμένοι για τη σπουδαιότητα αυτού του αισθητηρίου οργάνου για την όλη ψυχοσωματική και νοητική λειτουργία και υγεία του ανθρώπου . 5


Κεφάλαιο 1. ΦΥΣΙΚΗ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ ΚΑΙ ΜΟΥΣΙΚΗ 1.1. Ήχος και Ακουστικό σύστημα Ουσιαστικά, για να έχει οντολογικά νόημα ο ήχος, πρέπει να πληρούνται τρείς προϋποθέσεις : Κατά πρώτον, να υπάρχει η αιτία παραγωγής ενός ηχητικού κύματος, δηλαδή, μία ηχητική πηγή όπως ένα διαπασών. Κατά δεύτερον να υπάρχει ένα μέσο δια του οποίου διαδίδεται ο ήχος ή το ηχητικό κύμα1 . Το πιο συνηθισμένο μέσο διάδοσης του ήχου είναι ο ατμοσφαιρικός αέρας αλλά μπορεί να είναι και ένα στερεό μέσο ή υγρό. Και τρίτη προϋπόθεση είναι η ύπαρξη ενός ανιχνευτή του ήχου ή δέκτη, όπως είναι τα ακουστικά κέντρα του εγκεφάλου μας, όπου αποκωδικοποιείται και γίνεται συνειδητός ο ήχος. Ηχητική πηγή (πομπός), ελαστικό μέσο και αισθητηριακός δέκτης αποτελούν ένα ολοκληρωμένο ακουστικό σύστημα.

1.2.Όταν ο ήχος «γεννιέται». Όταν δημιουργείται μια διαταραχή, παραδείγματος χάριν εξ αιτίας ενός διαπασών που πάλλεται ή δονείται, τότε τα μόρια του αέρα γύρω από τα σκέλη του διαπασών που πάλλεται, πιέζονται, αρχίζουν να ταλαντώνονται και να συγκρούονται με τα διπλανά τους μόρια και αυτά με τα διπλανά τους, με αποτέλεσμα να μεταδίδεται προς όλες τις κατευθύνσεις η αρχική ενέργεια που παρήχθη από την ταλάντωση του διαπασών. Κατ΄αυτόν τον τρόπον δημιουργείται αρχικά ένα πύκνωμα μορίων το οποίο μεταδίδεται με ταχύτητα και με σφαιρικό τρόπο προς όλες τις κατευθύνσεις . Όμως τα σκέλη του διαπασών που πάλλονται επιστρέφουν δημιουργώντας μια ζώνη «κενού» ή ζώνη αραιώσεως. Τότε τα μόρια που δέχτηκαν αρχικά την πίεση και άρχισαν να ταλαντώνονται, αφού μεταδώσουν την κίνηση και τη ταλάντωση στα διπλανά τους μόρια, επιστρέφουν για να καταλάβουν το κενό που έχει δημιουργηθεί από τα σκέλη του διαπασών, για να δεχτούν εκ νέου την επόμενη πίεση ή ενέργεια από τα σκέλη του διαπασών και να αρχίσει εκ νέου η παραγωγή ενός καινούργιου πυκνώματος και αραιώματος(Εικόνα 1).

Κύμα γενικά ονομάζεται κάθε διαταραχή που μεταδίδεται στο χώρο και εν χρόνω. Ο όρος Κύμα (από το αρχαίο ελληνικό ρήμα "κύω" = φουσκώνω) χαρακτηρίζει τη μεταφορά της διαταραχής συνήθως διαμέσου ενός ελαστικού μέσου. 1

6


Εικόνα 1.Η ταλάντωση των σκελών του διαπασών δημιουργεί στα μόρια του αέρα πυκνώματα (Comression) και αραιώματα( Rarefraction). Βλέπε βίντεο http://youtu.be/Si-OYX20FRs Από τα παραπάνω, κατανοούμε ότι τα μόρια του αέρα δεν μεταφέρονται από την πηγή προς τον δέκτη , αλλά, παλινδρομούν ή ταλαντώνονται γύρω από μία θέση ισορροπίας. Προκαλούνται έτσι μεταβολές της πίεσης στα μόρια του αέρα, κύματα δηλαδή, όπως προαναφέραμε, πυκνωμάτων (περιοχές υψηλής πίεσης) και αραιωμάτων (περιοχές χαμηλής πίεσης), που «ταξιδεύουν» σε διεύθυνση παράλληλη προς την διεύθυνση ταλάντωσης των μορίων του υλικού μέσου. Τέτοιου είδους κύματα, όπως τα ηχητικά, ονομάζονται διαμήκη. Εν κατακλείδι, ο ήχος ουσιαστικά παράγεται από τις κατά τόπους μεταβολές της πίεσης των μορίων του αέρα, αλλά και άλλων μέσων στερεών ή υγρών, οι οποίες προκαλούνται από τον κραδασμό ή την δόνηση ενός υλικού σώματος. Φυσικό επακόλουθο είναι, ότι όπου θα προσκρούουν τα μόρια του ηχητικού κύματος θα ασκούν πιέσεις προκαλώντας στα σώματα που συναντούν εξαναγκασμένες ταλαντώσεις . Αυτά τα φαινόμενα αποδεικνύεται πειραματικά ότι υπακούουν στους κλασσικούς νόμους των πιέσεων 2. Τέλος η απόσταση μεταξύ δύο ισοφασικών σημείων δηλαδή μεταξύ δύο διαδοχικών ίσης πίεσης σημείων είτε πυκνωμάτων είτε αραιωμάτων μήκος3 του ηχητικού κύματος (Εικόνα 2) . 2

Στη Φυσική ως πίεση χαρακτηρίζεται η δύναμη που ασκείται στη μονάδα της επιφάνειας ενός υλικού και ορίζεται ως το πηλίκο της ασκούμενης δύναμης που δρά σε μιά επιφάνεια, δια του εμβαδού της επιφάνειας αυτής, δηλαδή P =F/S, όπου P(pressure)=δύναμη , F (force)=δύναμις και S ( surface)=επιφάνεια. Από τον τύπο εξάγεται το συμπέρασμα, ότι όταν η επιφάνεια πάνω στην οποία ασκείται πίεση αυξάνεται, τότε, αν η δύναμη παραμένει σταθερή, διασπείρεται και ισοκατανέμεται ( όταν ασκείται κάθετα στην επιφάνεια) σε μεγαλύτερη επιφάνεια και τότε η πίεση μειώνεται. Αυτή η αρχή θα δούμε να εφαρμόζεται στ�� λειτουργία του αυτιού όπου ασκούνται πιέσεις από τα ηχητικά κύματα. Μονάδα μέτρησης της πίεσης είναι το Πασκάλ (Pa), που ισούται με 1N/m2 .H ατμοσφαιρική πίεση που ασκείται στο σώμα μας στην επιφάνεια της θάλασσας είναι 101,325 Pa .

7


Εικόνα 2. Πάνω δεξιά πειραματική διάταξη καταγραφής σε κυλινδρικό δίσκο της κυματομορφής ήχου που παράγεται από διαπασών.

Από τα παραπάνω γίνεται φανερό ότι η παρουσία ενός ελαστικού μέσου είναι η απαραίτητη, αναγκαία προϋπόθεση για τη διάδοση των ηχητικών κυμάτων. Ο ήχος λοιπόν δεν διαδίδεται στο κενό.

3

Το μήκος κύματος (λ), συνδέεται μαθηματικά με την συχνότητα (f) του ηχητικού κύματος που κινείται με ταχύτητα υ, με την εξής σχέση f=υ/λ η οποία προκύπτει από τον θεμελιώδη τύπο της κυματικής. υ=λf. Έτσι, το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογος της συχνότητος, δηλαδή όσο αυξάνεται η συχνότητα, δηλαδή ο αριθμός πυκνωμάτων στο δευτερόλεπτο, και γίνεται πιο οξύς ο ήχος , τόσο πιο μικρό γίνεται το μήκος κύματος . Να σημειώσουμε ότι η ταχύτητα διάδοσης των ηχητικών κυμάτων στον αέρα είναι περίπου 340 μέτρα το δευτερόλεπτο . Στα υγρά είναι μεγαλύτερη και στα στερεά ακόμη πιο μεγάλη. Στο νερό των ποταμών π.χ, φτάνει τα 1.440 μ. και στο θαλασσινό νερό τα 1.500 μ. στο δευτερόλεπτο. Στο ξύλο είναι 4.000 μ. και στο σίδηρο 5.100 μ. στο δευτερόλεπτο.

8


1.3. Τα τρία χαρακτηριστικά του ήχου

Εικόνα 3: Τα τρία βασικά χαρακτηριστικά του ήχου ύψος ή τόνος (Pitch-tone) που εξαρτάται από την συχνότητα (frequency), Ένταση (Intensity –loudness) που εξαρτάται από το πλάτος ταλάντωσης (amplitude) και χροιά (Timbrequality) που καθορίζεται από το συνδυασμό διαφόρων ηχητικών συχνοτήτων σε ένα σύνθετο ήχο. (βλέπε Βίντεο

9

Sound - Vibration, Frequency, Wavelength)


1.3.1 Συχνότητα του ήχου

Εικόνα 4: Ο Ρούντολφ Χέρτζ (Heinrich Rudolf Hertz).

Όταν ομιλούμε για συχνότητα του ήχου, εννοούμε τον αριθμό των ταλαντώσεων , ή των πυκνωμάτων ή και αραιωμάτων, που παράγονται στη μονάδα του χρόνου, δηλαδή στο δευτερόλεπτο. Ως μονάδα μέτρησης της συχνότητας χρησιμοποιούμε το Χέρτζ 5 (Hz ) Έτσι όταν ένα διαπασών το οποίο παράγει τη νότα Λα, που αντιστοιχεί στη μέση του πιάνου, όταν χτυπηθεί και ταλαντωθεί, θα προκαλέσει στα μόρια του αέρα 440 πυκνώματα στο δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι το τύμπανο τους αυτιού μας θα δέχεται 440 κρούσεις ή πιέσεις από τα ηχητικά κύματα κάθε δευτερόλεπτο μέχρι ο ήχος να εξασθενίσει. Τότε λέμε ότι αυτός ο ήχος έχει συχνότητα 440 Hz. 4

1.3.2. Απλός και σύνθετος ήχος Όταν ένα διαπασών ταλαντώνεται, παράγει ως γνωστόν ήχο μιας μόνο συγκεκριμένης συχνότητας, εκτελεί δηλαδή απλή αρμονική ή ημιτονοειδή ταλάντωση. Τότε λέμε ότι παράγει απλό ήχο. Η κυματομορφή ενός απλού αρμονικού ήχου, δηλαδή ένα κύμα στο

Στη Φυσική, με τον όρο ταλάντωση χαρακτηρίζεται οποιαδήποτε παλινδρομική περιοδική μεταβολή οποιουδήποτε φυσικού μεγέθους γύρω από μία θέση ισορροπίας. Απλή (γραμμική) αρμονική ταλάντωση ονομάζεται η ταλάντωση κατά την οποία η τροχιά είναι ευθύγραμμη (απλή) και η απομάκρυνση του κινητού από τη θέση ισορροπίας του είναι ημιτονοειδής (αρμονική) συνάρτηση του χρόνου. Δηλαδή, σε ίσα χρονικά διαστήματα, καθένα από τα οποία ισούται με την Περίοδο Τ, το κινητό εκτελεί μια πλήρη ταλάντωση (περιοδικό φαινόμενο). Η γραφική παράσταση του ημιτόνου παρίσταται στη παρακάτω εικόνα: 4

Βλέπε Βίντεο: Κύκλος αναφοράς στην α.α.τ - YouTube

Στο SI η συχνότητα μετριέται σε Hertz (Χερτζ), προς τιμή του Γερμανού φυσικού Χάινριχ Χέρτζ (Heinrich Rudolf Hertz), ή σε κύκλους. Η συχνότητα ενός (1) Hz (Hertz), ή ενός κύκλου, ισοδυναμεί με μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο. Πολλαπλάσιες μονάδες αυτού είναι το Κιλοχέρτζ kHz ή χιλιόκυκλος (=1000 Hz) και τοΜεγαχέρτζ MHz υκλος που ισούται με 1.000.000 Hz 5

10


οποίο τα πυκνώματα ή τα αραιώματα ισαπέχουν χρονικά μεταξύ τους μπορεί να απεικονιστεί απλά όπως παρακάτω:

Εικόνα 5.

Επίσης όσο περισσότερα πυκνώματα δημιουργούνται και φτάνουν στο αυτί μας στο δευτερόλεπτο, τόσο οξύτερος ή πρίμος ακούγεται από τον άνθρωπο ο ήχος. Συνεπώς το αντικειμενικό χαρακτηριστικό του ήχου, η συχνότητα, θα καθορίζει το υποκειμενικό εκείνο χαρακτηριστικό το ήχου που λέγεται ύψος ή τόνος. Να σημειώσουμε, ότι όταν ανεβάζουμε τον τόνο κατά μία οκτάβα, ουσιαστικά διπλασιάζουμε τη συχνότητα. Το αυτί του ανθρώπου, αλλά, και ο εγκέφαλός μας, είναι από τη φύση τους κατασκευασμένο έτσι ώστε να είναι δυνατόν να γίνουν αντιληπτοί ήχοι μόνο μέσα στο φάσμα των 20 έως 20000 Hz.Ήχοι μεγαλύτερης συχνότητος των 20 Κιλοχέρτζ (kHz) 0 ονομάζονται υπέρηχοι ενώ ήχοι με συχνότητα κάτω των 20 Hz υπόηχοι. Τα όρια αυτά ποικίλουν από είδος σε είδος . Έτσι γνωρίζουμε ότι το ακουστό φάσμα ενός σκύλου προσεγγιστικά είναι από 40 Hz έως 60,000 Hz, τα περιστέρια μπορούν να ακούσουν υπόηχους της τάξης των 0,1 Hz, ενώ ο σκώρος μπορεί να ακούσει υπέρηχους μέχρι και 800.000 Χέρτζ! Ωστόσο, οι μουσικοί ήχοι που παράγονται από τα διάφορα μουσικά όργανα, τη φωνή των ανθρώπων και των ζώων δεν είναι απλοί ημιτονιακοί ήχοι, δηλαδή ήχοι μιας μόνο συχνότητας, αλλά σύνθεση απλών ημιτονιακών ήχων. Οι ήχoι αυτοί θα λέγαμε ότι είναι ένα ηχητικό "κοκτέιλ" απλών ήχωv που ονομάζονται σύνθετοι ήχοι. Ένας ήχος που παράγεται π.χ. από ταλαντώσεις μιας χορδής ενός πιάνου είναι μία σύνθεση 6 απλών και διαφορετικής συχνότητος αρμονικών ήχων. Η αρμονική σειρά είναι ένα πολύ παράξενο φαινόμενο στο χώρο των ήχων. «Ο κάθε ήχος που ακούμε κρύβει πάρα πολλούς άλλους ήχους από πίσω του οι οποίοι όμως δεν είναι ακουστοί από το ανθρώπινο αυτί αλλά με ειδικούς παλμογράφους κατάφεραν να γίνουν αντιληπτοί. Το γεγονός ότι δεν τους ακούει το ανθρώπινο αυτί δε σημαίνει όμως ότι δεν γίνονται αντιληπτοί από τον ανθρώπινο εγκέφαλο και ειδικά από το ανθρώπινο σώμα. Όσο πιο μπάσος είναι ένας ήχος κρύβει μεγάλη ποσότητα Αρμονικών, ενώ οι Με μαθηματικό τρόπο μπορούμε να αναλύσουμε τον κάθε σύνθετο ήχο στους επιμέρους απλούς που τον συνθέτουν. Τα χαρακτηριστικά που θα πάρουμε θα είναι η ένταση και η συχνότητα των συνιστούντων ήχων. Η ανάλυση αυτή ονομάζεται ανάλυση κατά Fourier. Από τους ήχους αυτούς, αυτόν με τη μικρότερη συχνότητα ονομάζουμε πρώτο αρμονικό ή θεμελιώδη. Ο τρίτος πχ. αρμονικός θα έχει τριπλάσια συχνότητα από τον θεμελιώδη. Έτσι η συχνότητα κάθε αρμονικού είναι ακέραιο πολλαπλάσιο της συχνότητας του θεμελιακού. Αν δηλαδή ο θεμελιακός παράγεται από 500 παλμικές κινήσεις στο 1 δευτερόλεπτο, οι αρμονικοί θα παράγονται από 1.000, 1.500, 2.000 κ.ο.κ παλμικές κινήσεις το δευτερόλεπτο 6

11


υψηλότεροι ήχοι στερούνται αρμονικών. Το εκκλησιαστικό όργανο είναι το μοναδικό μουσικό όργανο που μπορεί να αναπαράγει όλο το φάσμα των ήχων που μπορεί να ακούσει ένα ανθρώπινο αυτί. Έχουν κατασκευαστεί εκκλησιαστικά όργανα που παράγουν υπόηχους οι οποίοι απλά ενισχύουν τους ανώτερους ήχους με τον όγκο τους»7

Εικόνα 6. Η κυματομορφή ενός σύνθετου ήχου όπου παράγονται ταυτόχρονα ο 1 ος (θεμελιώδης αρμονικός), ο 2ος , και ο 3ος αρμονικός.

1.3.3.Θόρυβος και κρότος Ακόμα, όταν μία ηχογόνος πηγή, όπως ένα πυροβόλο όπλο ή το θρόισμα των φύλλων προκαλεί κραδασμούς ή αιφνίδιες χωρίς περιοδικότητα πιέσεις στα μόρια του αέρα, δηλαδή αν τα πυκνώματα και τα αραιώματα δεν εμφανίζουν περιοδικότητα , τότε λέμε ότι παράγεται θόρυβος. Αν ο θόρυβος είναι αιφνίδιος και «σβήνει» γρήγορα τότε ονομάζεται κρότος. Ο θόρυβος δεν είναι πάντοτε ενοχλητικός ή επιβλαβής για το ακουστικό σύστημα του ανθρώπου.

Εικόνα 7. Μη περιοδική κυματομορφή ενός θορύβου

7

12

Πανεπιστήμιο Σαλφορντ http://www.acoustics.salford.ac.uk/feschools/waves/string.htm


1.3.4.Ιδιοσυχνότητα και το φαινόμενο του συντονισμού Τέλος, όσον αφορά τη συχνότητα, κάθε σώμα ανάλογα με το δομικό υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο, αλλά και με το μήκος του , το πάχος του και άλλους παράγοντες, μπορεί να αποκτήσει το μέγιστο πλάτος ταλάντωσης μόνο όταν εξαναγκασθεί να ταλαντωθεί υπό την επίδραση ενός ηχητικού κύματος μιας ορισμένης συχνότητος. Αυτή η συχνότητα λέγεται ιδιοσυχνότητα και είναι χαρακτηριστική για κάθε υλικό σώμα. Μερικά σώματα όπως οι χορδές έχουν περισσότερες της μιας ιδιοσυχνότητες . Όταν συμβεί λοιπόν ένα ταλαντευόμενο σύστημα να εκτελεί εξαναγκασμένη ταλάντωση με μέγιστο πλάτος, δηλαδή, η συχνότητα fεξ της εξωτερικής περιοδικής διεγείρουσας δύναμης γίνεται ίση με την ιδιοσυχνότητα f0 ταλαντευόμενου συστήματος, τότε ομιλούμε για το φαινόμενο του συντονισμού (Βλέπε Βίντεο,http://youtu.be/-xb2GL7IK-M). Το φαινόμενο αυτό όπως θα δούμε έχει καθοριστική σημασία για την μετάδοση του ήχου από το αισθητήριο όργανο της ακοής μας προς τον εγκέφαλο, όπου θα γίνει συνειδητός ο ήχος.

1.3.5 Ένταση του Ήχου

Εικόνα 8: Ο Αλεξάντερ Γκράχαμ Μπελ (Alexander Graham Bell)

Η ένταση του ήχου, συνδέεται άμεσα με το ποσό της ενέργειας που μεταφέρει κάθε φορά ένα ηχητικό κύμα στη μονάδα του χρόνου, ή αλλιώς με την πίεση που ασκεί ένα ηχητικό κύμα όταν προσκρούει πάνω σε μία επιφάνεια, όπως είναι η τυμπανική μεμβράνη του αυτιού μας. Όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος της ταλάντωσης ενός δονητή ,παραδείγματος χάριν μιας χορδής, τόσο μεγαλύτερη πίεση ασκείται στα γειτονικά μόρια του αέρα με αποτέλεσμα να αυξάνεται η μέγιστη πίεση στα πυκνώματα, και συνεπώς και η πίεση που ασκείται στην τυμπανική μεμβράνη η οποία θα ταλαντώνεται με ανάλογο πλάτος ταλάντωσης. Ως μονάδα μέτρησης της έντασης ορίστηκε το ντεσιμπέλ (dB ) που είναι το δέκατο του Μπέλ, μονάδα η οποία καθιερώθηκε προς τιμή του μεγάλου επιστήμονα Γκράχαμ Μπέλ8. Η κλίμακα ντεσιμπέλ περιγράφει με εύχρηστο τρόπο όλη την κλίμακα των «Ο Αλεξάντερ Γκράχαμ Μπελ (Alexander Graham Bell), 3 Μαρτίου, 1847–2 Αυγούστου, 1922) ήταν Αμερικανός φυσικός με εξειδίκευση στην ακουστική και έμεινε γνωστός στην ιστορία σαν ο εφευρέτης του τηλεφώνου. Δίδαξε στο πανεπιστήμιο της Βοστόνης σε θεματολογία σχετικά με τη διδασκαλία της ομιλίας των κωφαλάλων, 8

13


εντάσεων που επικρατούν στην καθημερινή μας πραγματικότητα . Η ανάγκη που οδήγησε στην χρήση αυτής της μονάδος οφείλεται στον παρακάτω λόγο: Η ελάχιστη ένταση ή ισχύς που γίνεται αντιληπτή στο ανθρώπινο αυτί, βρέθηκε από πειράματα ακουστικής σε υγιή νεαρά ατομα ότι είναι ένα τρισεκατομμυριοστό του Βάτ για κάθε τετραγωνικό μέτρο ή 10-12 W/m2 όταν η συχνότητα είναι 1000 Hz . Τότε το ηχητικό κύμα ασκεί ηχητική πίεση στο αυτί μας 20 μPa ή 20 εκατομμυριοστά ενός Πασκάλ (η οποία αναφέρεται στην βιβλιογραφία και ως κατώφλι ακουστότητας). Αυτή η ένταση, που είναι το κατώφλι ή ουδός ακουστότητος, ορίστηκε ως μέτρο σύγκρισης όλων των υπόλοιπων ηχητικών εντάσεων και ονομάστηκε ένταση αναφοράς (Ι 0) Όμως, τα τεράστια αυτά ποσά απόλυτων και αντικειμενικών μεγεθών ενός ηχητικού κύματος δεν μας διευκόλυναν στη παραγωγή εύχρηστων και απλών γραμμικών κλιμάκων για να περιγράφουμε τις διάφορες εντάσεις ων ήχων. Η δυσολία αυτή οδήγησε στην ανάγκη εύρεσης ενός σχετικού μεγέθους που θα ήταν πιο εύχρηστο και θα μας περιέγραφε πιο απλά το κατώτερο βαθμό ακουστότητος ενός ήχου καθώς και το ανώτατο όριο έντασης που μπορεί να γίνει ανεκτό από το αυτί μας και το οποίο ονομάζεται όριο πόνου. Τελικά ως μονάδα μέτρησης της έντασης ορίστηκε το Μπελ (bell) το οποίο ουσιαστικά εκφράζει τον λογάριθμο9 του λόγου δύο εντάσεων ( logΙ1/ Ι0 ) ή πιέσεων (Ρ/Ρο) . Της Ι1 έντασης ( στάθμη έντασης ή πίεσης) δηλαδή αυτής που αναζητούμε να καθορίσουμε τη στάθμη της και της Ι0 έντασης αναφοράς. Όμως ως πιο εύχρηστη μονάδα μέτρησης της έντασης είναι το ντεσιμπέλ (dB ) το οποίο είναι το δέκατο του Μπέλ. Έτσι ο ήχος που μεταφέρει ενέργεια π.χ. 1 W/m2 , δηλαδή ένα τρισεκατομμύριο περισσότερη ενέργεια από το κατώφλι ακουστότητος, όπου η ένταση είναι 0 dB, θα ασκεί πίεση 107 Pa, πίεση η οποία προκαλεί πόνο στο αυτί μας . Για να υπολογίσουμε αυτή την ένταση σε ντεσιμπέλ θα βρούμε τον λογάριθμο του λόγου αυτής της έντασης προς την ένταση αναφοράς.Έτσι L1(Laudness) = log10 ( 1W/m2 / 10-12 W/m2 ) = log10 1012 = 12 bell ή 120 db δημιουργώντας τον κώδικα ομιλίας τους με κινήσεις των χεριών, των χειλιών και της γλώσσας». http://el.wikipedia.org/wiki 9 Ο λογάριθμος ενός αριθμού ο οποίος μπορεί να γραφεί και σε εκθετική μορφή ουσιαστικά εκφράζει ένα αριθμό λόγων. Π.χ. ο αριθμός 1000 μπορεί να γραφεί και σε εκθετική μορφή με βάση το 10 δηλαδή 10 3 . Μέχρι το 1000 υπάρχουν τρείς λόγοι με βάση το 1ο: 1ο/1 , 100/10 , 1000/100. Αυτοί οι λόγοι που είναι ίσοι με 10 είναι τρείς άρα ο λογάριθμος του 1000 είναι 3. Με άλλα λόγια Λογάριθμος ενός αριθμού είναι η δύναμη στην οποία πρέπει να υψωθεί ένας δεδομένος αριθμός, η βάση, ώστε να παραχθεί αυτός ο αριθμός. έτσι ο λογάριθμος του 1000 με βάση το 10 είναι 3, επειδή το 1000 ισούται με 10 υψωμένο εις την 3:1000 = 10 3 = 10 × 10 × 10. Πιο γενικά, αν x = by τότε το y είναι ο λογάριθμος του x με βάση το b, και γράφεται logb(x), έτσι log10(1000) = 3. Αυτή η απλή μαθηματική πράξη απλοποιεί σημαντικά την περιγραφή φυσικών φαινομένων και βοηθά στη δημιουργία κλιμάκων με τη χρήση λίγων δεκάδων αριθμών.

14


Η απλοποίηση αυτή των ηχητικών εντάσεων οδήγησε σην κατασκευή της κλίμακας ντεσιμπέλ η οποία περιγράφει με σχετικό και εύχρηστο τρόπο όλη την κλίμακα των εντάσεων που επικρατούν στην καθημερινή μας πραγματικότητα ( Εικόνα 9) .

Εικόνα 9: Η κλίμακα ντεσιμπέλ Μεταφέροντας αυτές τις γνώσεις στη μουσική πράξη έχει υπολογιστεί ότι οι λεγόμενες δυναμικές , ppp,pp,p,mp,mf,f,ff,fff. απέχουν η μία από την άλλη το πολύ 10-15 dB.Τα fff βγάζουν ήχο περίπου 100 dB και από εκεί και πέρα κατεβαίνουν 10-15 dB οπότε ff≈90dB,f≈80dB κτλ. Επίσης υπάρχουν περιπτώσεις όπου οι δυναμικές φτάνουν τα 120 dB(ffff) ή και τα 40dB(pppp) αλλά η συγκεκριμένη δυναμική είναι πρακτικά άχρηστη αφού έξω από αίθουσες συναυλιών δεν ακούγεται αυτή η ένταση.

15


1.3.6. Η χροιά του ήχου Στον ιδιαίτερο συνδυασμό απλών ήχων διαφορετικής συχνότητας, οφείλεται και ένα τρίτο χαρακτηριστικό του ήχου που συνδέεται με την συχνότητα, η χροιά, δηλαδή το ιδιαίτερο χρώμα ενός ήχου από το οποίο αναγνωρίζουμε την πηγή του ήχου ή το μουσικό όργανο που παράγει αυτόν τον σύνθετο ήχο.

Εικόνα 10. Διαφορετικές κυματομορφές από νότες της ίδιας συχνότητας, αλλά από διαφορετικές ηχητικές πηγές.

1.4. Μερικά Ηχητικά φαινόμενα. Ανάκλαση – Αντήχηση Ένα άλλο σημαντικό φυσικό φαινόμενο που θα συναντήσουμε στη φυσιολογία του αυτιού μας είναι το φαινόμενο της ανάκλασης και της αντήχησης .

Εικόνα 11. Ανάκλαση του ήχου από υπερηχητικά κύματα νυχτερίδας που προσπίπτουν πάνω σε μία πεταλούδα και ανακλώνται πίσω προς τη νυχτερίδα. Καταυτόν τον τρόπο, η νυχτερίδες εντοπίζουν τη λεία τους, όπως επίσης αποφεύγουν κατά τη πτήση τους διάφορα εμπόδια.

Όταν ένα ξένο σώμα διαφορετικής ύλης από αυτή του μέσου παρεμβάλλεται στην κατεύθυνση των ηχητικών κυμάτων, τότε αυτά υφίστανται ανάκλαση. Αν το εμπόδιο βρίσκεται σε απόσταση μεγαλύτερη από 17 μέτρα, τότε παρατηρούμε πως ο κρότος που δημιουργήσαμε επαναλαμβάνεται - αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ηχώ. Αν όμως το 16


εμπόδιο βρίσκεται σε απόσταση μικρότερη από 17 μέτρα, τότε ο ήχος απλώς δυναμώνει. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται αντήχηση στηρίζεται στο ότι τα ηχητικά κύματα ανακλώνται και επιστρέφουν ενισχυμένα όταν συναντήσουν ένα πολύ κοντινό εμπόδιο. Όταν ένα ηχητικό κύμα που διαδίδεται στον αέρα προσπίπτει στην επιφάνεια ενός υγρού μέσου τότε ανακλάται αυτό κατά 99,9 %. Το φαινόμενο της ανάκλασης του ήχου βρίσκει εφαρμογή όπως θα δούμε παρακάτω στην ανθρώπινη ακοή, καθορίζοντας μάλιστα και τη δομή και φυσιολογία του ανθρώπινου αυτιού. Επίσης τα αντηχεία των μουσικών οργάνων βασίζονται στο φαινόμενο της ανάκλασης και της αντήχησης.

1.5 Οι νόμοι των χορδών. Είναι βασικό για την μελέτη μας γύρω από η δομή και λειτουργία του αισθητηρίου οργάνου της ακοής, να κατανοήσουμε τον τρόπο που παράγονται οι αρμονικές σειρές στα έγχορδα όργανα. Όταν τραβάμε ή χτυπάμε μια χορδή , τότε αυτή απομακρύνεται από τη θέση ισορροπίας της και εκτελεί ταλαντώσεις παράγοντας εγκάρσια 10 στάσιμα κύματα και ένα ιδιαίτερο σύνθετο ήχο με χαρακτηριστική χροιά. Μία χορδή, φυσιολογικά «θέλει» να δονείται ταυτόχρονα σε ένα αριθμό διαφορετικής συχνότητας στάσιμων κυμάτων. Η χαμηλότερη από αυτές τις συχνότητες λέγεται θεμελιώδης συχνότητα ενώ οι επόμενες είναι ακέραια πολλαπλάσια της θεμελιώδους. Ένα μη εξασκημένο και λεπτής διάκρισης αυτί ακούει μόνο τον θεμελιώδη αρμονικό. Η συχνότητα οποιασδήποτε τάξης αρμονικό υπολογίζεται από τον παρακάτω τύπο: ν: συχνοτητα T :τάση χορδής m : μάζα χορδής L : μήκος χορδής

Από τον παραπάνω τύπο εξάγονται οι τρείς νόμοι 11 των χορδών :

«1ος νόμος των χορδών: Η συχνότητα του οποιασδήποτε τάξης αρμονικού ήχου της χορδής είναι αντιστρόφως ανάλογη του μήκους της χορδής ( γι’ αυτό όσο πιο κοντή είναι η χορδή, τόσο πιο οξύς είναι ο παραγόμενος ήχος ). 2 ος νόμος των χορδών: Η συχνότητα του οποιασδήποτε τάξης αρμονικού ήχου της χορδής είναι ανάλογη της τετραγωνικής ρίζας της δύναμης με την οποία τεντώνουμε την χορδή ( γι’ αυτό με το τέντωμα το μουσικό ύψος του ήχου της χορδής ανεβαίνει ). 3ος νόμος των χορδών: Η συχνότητα του οποιασδήποτε τάξης αρμονικού ήχου της χορδής είναι αντιστρόφως ανάλογη της τετραγωνικής ρίζας της γραμμικής πυκνότητας της χορδής ( γι’ αυτό οι λεπτές χορδές παράγουν οξείς ήχους ).» 12 Κύματα στα οποία τα μόρια ταλαντώνονται κάθετα στην διεύθυνση διάδοσης των κυμάτων λέγονται εγκάρσια. 10

11

12

17

Φυσική και μουσική ακουστική Χαράλαμπος .Χ. Σπυρίδης


Στα παρακάτω κεφάλαια θα δούμε ότι οι παραπάνω νόμοι βρίσκουν εφαρμογή αισθητήριο όργανο ακοής του ανθρώπου.

18

στο


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ανατομία του ανθρώπινου αυτιού και μορφολογία των μουσικών οργάνων. Γνωρίζουμε ότι τα μουσικά όργανα που κατασκευάζει ο άνθρωπος είναι τριών ειδών: Τα κρουστά , τα πνευστά και τα έγχορδα . Ο ήχος αυτών των μουσικών οργάνων μπορεί να αναπαραχθεί και με ηλεκτρονικό τρόπο. Ωστόσο, πολύ πριν ο άνθρωπος εφεύρει αυτά τα μουσικά όργανα , έφερε χωρίς να το γνωρίζει μέχρι και πριν από δύο αιώνες, πάνω στο σώμα του, και συγκεκριμένα στο αισθητήριο όργανο της ακοής, όλων των ειδών τα μουσικά όργανα, ακόμα και αυτά που ονομάζουμε ηλεκτρικά, αριστουργήματα, όπως θα δούμε στη συνέχεια, κατασκευής και λειτουργικής αρτιότητος.

2.1. Τα μέρη του αυτιού

Εικόνα 1: Το αισθητήριο όργανο της ακοής του ανθρώπου.Διακρίνουμε τρία μέρη από έξω προς τα μέσα: α) το έξω ούς ή αυτί (outer ear) β )το μέσον ούς (middle ear) και γ ) το έσω ούς (inner ear)

19


2.2 Το έξω ούς Το έξω αυτί αποτελείται από το πτερύγιο και τον έξω ακουστικό πόρο . Aρχίζει να σχηματίζεται στο ανθρώπινο έμβρυο κατά την όγδοη εβδομάδα της κύησης. Κατά την 28 η εβδομάδα θα ολοκληρωθεί η κατασκευή του οπότε και το έμβρυο ακούει κάθε ήχο , ομιλία και μουσική.

2.2.1 Το πτερύγιο

Εικόνα 2.Το ανθρώπινο πτερύγιο Το πτερύγιο συνίσταται από ινοχόνδρινο σκελετό ο οποίος επικαλύπτεται από δέρμα και προσφύεται με την βοήθεια μυών στα πλάγια της βάσεως του κρανίου, ώστε να μπορεί να κινείται. Το κάτω μέρος του πτερυγίου, ο λο��ός του αυτιού όπως λέγεται, αποτελείται μόνο από λίπος και σε μερικούς αυτό είναι μικρότερο εξαιτίας κάποιου γονιδίου ( προσκολλημένος λοβός πτερυγίου). Ο κόλπος του πτερυγίου είναι μοναδικός για κάθε άνθρωπο, όπως συμβαίνει με τα με τα δακτυλικά αποτυπώματα .

. προσκολλημένο λοβό (δεξιά).

20

Εικόνα 3: Πτερύγιο με κανονικό λοβό (αριστερά)

και


2.2.2. Ο έξω ακουστικός πόρος

Εικόνα 4: Ο έξω ακουστικός πόρος με τα τριχίδια που φέρει στην

εξωτερική του μοίρα.

Ο έξω ακουστικός πόρος είναι ένας τοξοειδής σωλήνας μήκους γύρω στα 2,5 εκατοστά που καταλήγει στον τυμπανικό υμένα ή το κοινώς λεγόμενον τύμπανο. Η τυμπανική μεμβράνη αποφράσσει και χωρίζει τον έξω ακουστικό πόρο από το μέσο αυτί . Ο έξω ακουστικός πόρος μπορεί να θεωρηθεί ως ένας κλειστός – ανοικτός ηχητικός σωλήνας ο οποίος ακολουθεί όπως θα δούμε τους κλασσικούς νόμους ενός κλειστού- ανοικτού ηχητικού σωλήνα. Η δομή του λοιπόν όπως και η λειτουργία του, που θα περιγράψουμε στο επόμενο κεφάλαιο, μπορεί να παρομοιασθεί με αυτήν ενός πνευστού μουσικού οργάνου όπως είναι η τρομπέτα ή το κλαρινέτο.

Εικόνα 5: κλειστός- ανοικτός ηχητικός σωλήνας. .

21

Το κλαρινέτο θεωρείται ένας


2.3. Η τυμπανική μεμβράνη ή τυμπανικός υμένας (τύμπανο)

Εικόνα 6. Η τυμπανική μεμβράνη. (Βλέπε βίντεο YouTube View of Left Ear Canal and Ear Drum )

Ένα αξιόλογο ανατομικό στοιχείο του έξω ωτός που εξυπηρετεί την ακοή είναι η τυμπανική μεμβράνη. Κατά την γέννηση μας η μεμβράνη έχει διαμορφωθεί στο μέγεθος ενός ενηλίκου. Ο υμένας του τυμπάνου έχει πάχος περίπου 0,1 mm και εμβαδόν περίπου 56 mm2 ή μισό τετραγωνικό εκατοστό. Είναι συνήθως ωχρός, γκρι, ωοειδής και ημιδιαφανής. Τελικά η τυμπανική μεμβράνη μαζί με τον έξω ακουστικό πόρο, μοιάζει με ένα μεμβρανόφωνο κρουστό όργανο όπως τα μπόγκος και το τουμπερλέκι

Εικόνα 7: Τα μεμβρανόφωνα κρουστά (ή απλώς τύμπανα) του συνόλου φέρουν μία ή δύο μεμβράνες (ή κεφαλές), τεντωμένες στα ανοίγματα του κυλινδρικού σώματος του τυμπάνου.

22


2.4 Το μεσαίο αυτί ή μέσον ούς. Το μεσαίο αυτί είναι μία μικρή αεροφόρος κοιλότητα στην πίσω πλευρά της τυμπανικής μεμβράνης. Στο μέσο άκρο της κοιλότητας υπάρχουν δύο ξέχωρες μεμβράνες που φράσουν την ωοειδή και την στρογγυλή θυρίδα, δύο είσοδοι προς τον κοχλία του έσω ωτός. Το μέσο αυτί περιλαμβάνει κυρίως τα 3 ακουστικά οστάρια (άκμονας, σφύρα, αναβολέας) πάνω στα οποία προσφύονται 2 μικροί μύες, και την ευσταχιανή σάλπιγγα.

2.4.1. Τα ακουστικά οστάρια

Εικόνα 8: Τα τρία ακουστικά οστάρια η σφύρα (Malleus)΄, άκμων (incus) και αναβολέας (stapes)

Το πρώτο από τα τρία αυτά οστάρια η σφύρα, όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, είναι συγχωνευμένη στο ένα άκρο του με τον τυμπανικό υμένα, ώστε να μπορεί να κινείται μαζί του, ενώ στο άλλο άκρο συνδέεται με τον άκμονα ο οποίος με τη σειρά του συνδέεται με τον αναβολέα. Ο αναβολέας είναι το μικρότερο οστό του ανθρώπινου οργανισμού με βάρος 2 χιλιοστά του γραμμαρίου(2mg ). Αυτό το μικροσκοπικό οστό συνδέεται με το άλλο άκρο του ( τη βάση του) με μία μικρή μεμβράνη την ωοειδή θυρίδα η ο οποία, όπως αναφέραμε και παραπάνω, οδηγεί κατ΄ευθείαν στο έσω ούς. Επίσης είναι αξιοσημείωτη η διαφορά στο μήκος της λαβής της σφύρας με το μήκος της απόφυσης του άκμονα η οποία είναι κατά τι κοντύτερη από τη πρώτη με αποτέλεσμα να δημιουργείται μέσα στο μέσο ούς ένας μοχλός πρώτου είδους (Εικόνα 9-10).

23


Εικόνα 9.Τα τρία ακουστικά οστάρια. Δεξιά η σφύρα, πάνω αριστερά ο άκμονας ( αμόνι) και κάτω ο αναβολέας που θυμίζει τους αναβολείς όπου πατάνε οι καβαλάρηδες για να ανεβούν στο άλογο. H σφύρα (πάνω αριστερά) είναι πιο επιμήκης από τον άκμονα (δεξιά) με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα μοχλικό σύστημα.

Εικόνα 10. Έχει επίσης υπολογιστεί, ότι το εμβαδόν της τυμπανικής μεμβράνης (56 mm2) καθώς και αυτό της βάσης του αναβολέα που ακουμπά στην επιφάνεια της ωοειδούς θυρίδος, βρίσκονται σε αναλογία περίπου 21:1, καθόσον το εμβαδόν της ωοειδούς θυρίδος είναι περίπου μόλις 3mm2 .(Εικόνα 10) Αυτή η αναλογία, όπως και το μοχλικό σύστημα των οσταρίων, θα δούμε στο επόμενο κεφάλαιο ότι παίζει καθοριστικό ρόλο στην καλή αντίληψη του ήχου. Τελικά τα οστάρια του μέσω ωτός επειδή κινούνται ρυθμικά μαζί με τη τυμπανική μεμβράνη μπορούν να θεωρηθούν ως οι «μπαγκέτες» του αυτιού μας που «προσκρούουν» τόσο στη τυμπανική μεμβράνη όσο και στην ωοειδή θυρίδα.

24


Εικόνα 11: Το μέγεθος των οσταρίων συγκριτικά με το μέγεθος ενός νομίσματος

2.4.2. Οι μύες του μέσου ωτός Σημαντικό ανατομικό και λειτουργικό στοιχείο του μέσου ωτός είναι οι δύο μύες που αναφέραμε παραπάνω: ο τυμπανικός μύς ο οποίος προσφύεται στον τυμπανικό υμένα και συγκεκριμένα στη ρίζα της σφύρας και ένας δεύτερος μύς που προσφύεται στον αναβολέα. Ο δεύτερος είναι ο μικρότερος σκελετικός μύς στο ανθρώπινο σώμα με λιγότερο από ένα χιλιοστό μήκος.

Εικόνα 12: Οι δύο μύες του μέσου ωτός.

2.4.3. Η ευσταχιανή σάλπιγγα:

Τέλος, η ευσταχιανή σάλπιγγα (Eustachian tube), το όνομα της οποίας μας παραπέμπει στο σχήμα μιας σάλπιγγας , είναι ένας πόρος (σωλήνας) 3,5 εκατοστών που συνδέει το μέσον ους με τον ρινοφάρυγγα. Εξυπηρετεί στην διατήρηση της ίσης μέσης πίεσης και στις δύο πλευρές της τυμπανικής μεμβράνης, δηλαδή, ο κύριος ρόλος της είναι η προστασία του 25


τυμπάνου. Η ευσταχιανή μεμβράνη είναι συνήθως κλειστή και ανοίγει με το χασμουρητό ή με την κατάποση, κάθε φορά δηλαδή που μεταβάλλεται η πίεση της τυμπανικής μεμβράνης.

2.5.Το έσω ούς ή λαβύρινθος Το έσω ούς ή αυτί βρίσκεται εντός της λιθοειδούς μοίρας του κροταφικού οστού. Είναι το κύριο όργανο ακοής εξυπηρετεί όμως και την ισορροπία του σώματος ενημερώνοντας τον εγκέφαλο σχετικά με την θέση του κεφαλιού. Το έσω αυτί ή λαβύρινθος αποτελείται από τον οστέινο και τον περικλειόμενο σ’ αυτόν υμενώδη κοχλία. Ο οστέινος λαβύρινθος αποτελείται από τον κοχλία που βρίσκεται μπροστά, την αίθουσα που είναι στο κέντρο και τους τρείς ημικύκλιους σωλήνες που είναι πίσω και οι οποίοι εξυπηρετούν τη λειτουργία της ισορροπίας. Στο εξωτερικό τοίχωμα της αίθουσας βρίσκεται η ωοειδής θυρίδα και η στρογγυλή θυρίδα.

2.5.1. Ο κοχλίας Ο κοχλίας είναι ένας ελικοειδής κωνοειδής σωλήνας, ο οποίος ελίσσεται κοχλιωδώς περιγράφοντας 2,5 έλικες γύρω από κοίλο κώνο, την άτρακτο όπως ονομάζεται. Έχει μέγεθος ενός μπιζελιού και μοιάζει με το κέλυφος σαλιγκαριού εξ’ ου και το όνομα του. Ωστόσο επειδή μελέτες των τελευταίων ετών έδειξαν ότι ο κοχλίας εκπέμπει σύνθετους ήχους σαν απάντηση των ηχητικών σημάτων που εισέρχονται στο έσω ούς, το μέρος αυτό του αυτιού μπορεί να θεωρηθεί ως ένα «μουσικό» όργανο που ομοιάζει με ένα γαλλικό κόρνο με τη διαφορά ότι ο κοχλίας είναι γεμάτος με υγρό . Πρόκειται δηλαδή για ένα υδραυλικό ηχητικό όργανο .

Εικόνα 13: γαλλικό κόρνο με σπειροειδή σωλήνα και πεπλατυσμένη καμπάνα

26


Μία διατομή του κοχλία μας επιτρέπει να παρατηρήσουμε ότι αυτός χωρίζεται σε τρεις μικρούς σωλήνες, από πάνω στην αιθουσαία κλίμακα, στη μέση στον κοχλιακό πόρο και από κάτω στη τυμπανιαία κλίμακα. Και τρείς είναι γεμάτοι με λέμφο ένα υγρό που περιέχει και αμυντικά κύτταρα και αντισώματα κατά των μολύνσεων του έσω ωτός. Η αιθουσαία κλίμακα χωρίζεται από τον κοχλιακό πόρο με την αιθουσαία μεμβράνη ή μεμβράνη του Reisner ( εικόνα 14). Η τυμπανιαία κλίμακα χωρίζεται από τον κοχλιακό πόρο με την βασική μεμβράνη πάνω στην οποία είναι κάθεται συνδεδεμένο το υποδεκτικό όργανο της ακοής το όργανο του Corti (εικόνα 13). Η αιθουσαία κλίμακα, είναι ο σωλήνας μέσα στον οποίο οδηγεί η ωοειδής θυρίδα. Διατρέχει καθ΄όλο το μήκος τον κοχλία, στενεύοντας σταδιακά μέχρι την κορυφή του κοχλία η οποία λέγεται ελικότρημα 13 (ελικοειδής πόρος). Από εκεί συνεχίζει επικοινωνώντας με την τυμπανική κλίμακα η οποία οδηγεί και πάλι προς τη βάση του κοχλία μέχρι την στρογγύλη θυρίδα. Η αιθουσαία κλίμακα και η τυμπανική είναι γεμάτες με υγρό που λέγεται περίλεμφος 14 η οποία είναι πλούσια σε ιόντα Νατρίου, ενώ ο κοχλιακός πόρος είναι γεμάτος με την ενδόλεμφο η οποία είναι πλούσια σε ιόντα καλίου.

Εικόνα 14. Πάνω οι τρείς σωλήνες του υμενώδους κοχλία σχηματικά, στη μέση το όργανο του Κόρτι και κάτω τομή από ανθρώπινo κοχλία (Βλέπε βίντεο Function of Cochlea Animation - YouTube). Τρήμα σημαίνει οπή, άνοιγμα και ελικότρημα ένα ελικοειδές άνοιγμα δια το οποίου επικοινωνεί η ελικοειδής αιθουσαία κλίμακα ή σκάλα με την τυμπανιαία. 13

14

Η περίλεμφος του έσω ωτός περιέχει αντισώματα τα οποία προέρχονται από την συστηματική κυκλοφορία και από το εγκεφαλονωτιαίο υγρό.

27


2.5.2. Η βασική μεμβράνη, ένα μικρό «σαντούρι» μέσα στον κοχλία. Η βασική μεμβράνη παρουσιάζει μία ιδιαίτερη τραπεζοειδή κατασκευή. Προχωρώντας από τη βάση προς την κορυφή του κοχλιακού κώνου, αυτή σταδιακά πλαταίνει, γίνεται πιο παχιά, βαριά και χαλαρή (Εικόνα 15) . Έτσι η βασική μεμβράνη μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σύνολο συνδεδεμένων χορδών μεταξύ τους οι οποίες στη βάση είναι πιο τεντωμένες, λεπτές και μικρές σε μήκος, γιαυτό και πάλλονται πιο εύκολα, ενώ στη κορυφή αυτές είναι πιο χονδρές , μαρύτερες και βαρύτερες και πάλλονται πιο δύσκολα. Όπως ακριβώς συμβαίνει με τα έγχορδα και κρουστά όργανα όπως είναι ένα πιάνο ή και το σαντούρι (εικόνα 16).

Εικόνα

15:

Ο κοχλίας αποσυσπειρωμένος έχει κωνική μορφή , στενεύοντας σταδιακά προς την κορυφή, ενώ το αντίθετο συμβαίνει με την βασική μεμβράνη (basilar membrane) που είναι μέσα στον κοχλία και η οποί�� σταδιακά, από τη βάση προς την κορυφή, πλαταίνει , γίνεται πιο παχιά και πιο χαλαρή .

Εικόνα 16: Σαντούρι (αριστερά) με το χαρακτηριστικό τραπεζοειδές σχήμα και δεξιά οι χορδές ενός πιάνου που ομοιάζουν με την κατασκευή της βασικής μεμβράνης του κοχλία. Οι μακριές και 28


χονδρές του σαντουριού και του πιάνου, ακολουθώντας τους νόμους των χορδών παράγουν τους βαρείς ή μπάσους ήχους ενώ οι κοντές και λεπτές χορδές τους υψηλούς ή πρίμους τόνους.

Έτσι , όπως και στα μουσικά όργανα, και στην βασική μεμβράνη εφαρμόζονται οι νόμοι των χορδών τους οποίους αναφέραμε στο πρώτο κεφάλαιο. Τα παραπάνω σημαίνουν, ότι κάθε χιλιοστό της βασικής μεμβράνης, επειδή μεταβάλλεται σε πάχος, σκληρότητα και πλάτος, θα έχει και την ιδική του ιδιοσυχνότητα. Υπακούοντας στους νόμους των χορδών, οι περιοχές που είναι πιο σκληρές , κοντές και τεντωμένες θα δονούνται, ευκολότερα, γρηγορότερα συντονιζόμενες με ηχητικά κύματα μεγάλης συχνότητας δηλαδή από οξείς ή υψηλούς τόνους ( εικόνα 15) .

2.5.3 Το όργανο του Corti (Κόρτι) και τα τριχωτά κύτταρα.

Εικόνα 17:Το όργανο του Κόρτι, μέσα στον κοχλία κάθεται πάνω στη βασική μεμβράνη, με τα έξω τριχωτά κύτταρα ( κόκκινα ραβδοειδη κύτταρα αριστερα) διατεταγμένα σε τρείς σειρές και τα έσω τριχωτά ( δεξια κύτταρα) σε μία σειρά . Στη κορυφή των κυττάρων βλέπουμε τους στερεοκροσσούς ή τριχίδια που ακουμπάνε στην σκληρή καλυπτήριο μεμβράνη.

Το όργανο Κόρτι που αποτελεί το κυρίως υποδεκτικό όργανο της ακοής, «κάθεται» όπως προαναφέραμε συνδεδεμένο πάνω στη βασική μεμβράνη του κοχλιακού πόρου. Θεωρείται ο μετασχηματιστής της ηχητικής και μηχανικής ενέργειας που έρχεται από το μέσω ούς, αλλά, και των υδραυλικών πιέσεων που παράγονται στην ενδόλεμφο του κοχλία σε 29


ηλεκτρική ενέργεια ή ηλεκτρικές ώσεις που θα καταλήξουν στο κατάλληλο ακουστικό κέντρο του εγκεφάλου.

Εικόνα18: Κάτω διακρίνονται σε τρείς σειρές τα έξω τριχωτά κύτταρα , ενώ πάνω τα έσω. Το όργανο Κόρτι, απαρτίζεται από διαφόρων ειδών κύτταρα. Όμως, τα πιο σημαντικά από λειτουργικής σκοπιάς είναι τα ειδικά αισθητηριακά κύτταρα που ονομάζονται τριχωτά ή τριχοφόρα κύτταρα. Αυτά διακρίνονται στα έσω και έξω τριχωτά κύτταρα. Αυτές οι δύο κατηγορίες τριχωτών κυττάρων, εμφανίζουν μεταξύ τους διαφοροποιημένη αισθητηριακή ευαισθησία, και ελαφρώς διαφορετική λειτουργικότητα, τουλάχιστον ως προς την κοχλιακή κωδικοποίηση του σήματος. Κάθε κοχλίας περιέχει περίπου 3.500 έσω τριχωτά κύτταρα διατεταγμένα σε μια σειρά και περίπου 15000-20000 έξω τριχωτά κύτταρα σε τρεις σειρές διατεταγμένα(Εικόνα 18). Στη κορυφή αυτών των κυττάρων υπάρχουν τριχοειδείς εκβλαστήσεις, οι στερεοκροσσοί15 που εκβάλλουν στον ακουστικό πόρο, ο οποίος είναι γεμάτος με υγρό την ενδόλεμφο, ένα υγρό πλούσιο σε ιόντα καλίου (εικόνα 19). Πάνω ακριβώς από τους στερεοκροσσούς βρίσκεται ένας σκληρός ιστός που καλύπτει το όργανο 15

Σε κάθε τριχοφόρο κύτταρο υπάρχει ένας στερεοκροσσός που προεξέχει σε ύψος και ονομάζεται κινοθήλιο. Οι στερεοκροσσοί διατάσσονται κατά ύψος και αυτή η διάταξη δημιουργεί ένα αμφοτερόπλευρο συμμετρικό κεκλιμένο (πρανές) που διατρέχει το κινοθήλιο.

30


του Κόρτι και ο οποίος λέγεται καλυπτήρια μεμβράνη 16(Εικόνα 17). Σαυτό τον υμένα ακουμπάνε μόνιμα οι στερεοκροσσοί των έξω τριχωτών κυττάρων όχι όμως και των έσω. Στη βάση των τριχωτών κυττάρων συνάπτονται 17 νευρικές ίνες του στατοακουστικού νεύρου .

Εικόνα 19: Αριστερά φωτογραφία από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο έξω τριχωτών κυττάρων που διατάσσονται σε τριάδες σε σχήμα Μ18. Δεξιά οι στερεοκροσσοί των τριχωτών κυττάρων που εκβάλλουν στην ενδόλεμφο του κοχλιακού πόρου .

Η καλυπτήρια μεμβράνη αποτελείται από ιστό στον οποίο προεξέχουν τα τριχίδια των έξω τριχωτών κυττάρων που έχουν διάμετρο 1-2 μm (10 -6), έχει μήκος περίπου 75 μm στο άκρο της ωοειδούς θυρίδας και μέχρι 475μm στο άκρο του ελικοτρήματος. Η κατασκευή αυτή σχετίζεται με η δομή της βασικής μεμβράνης η οποία πλαταίνει όπως αναφέραμε και παραπάνω από τη βάση ου κοχλία προς τη κορυφή του. 16

17

Η νευρική σύναψη είναι η λειτουργική επαφή του τελικού άκρους ενός νευράξονα με ένα άλλο νευρικό, μυϊκό ή αδενικό κύτταρο. Τα χαρακτηριστικά των νευρικών συνάψεων είναι η ορθόδρομη μετάδοση της νευρικής ώσης (δηλαδή η ηλεκτρομηχανική διαταραχή που δημιουργείται σε ένα νευρικό κύτταρο από ηλεκτρικά χημικά ή μηχανικά ερεθίσματα και μεταφέρεται κατά μήκος του νευράξονα.). Υπάρχουν δύο τύποι συνάψεων οι ηλεκτρικές και οι χημικές. Στις δεύτερες εκκρίνονται χημικές ουσίες που λέγονται νευριδιαβιβαστές όπως είναι η ντοπαμίνη , σεροτονίνη κ.α. ουσίες οι οποίες επηρεάζουν όλη τη ψυχοσωματική κατάσταση του ανθρώπου. 18

31

http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4170/1/Nimertis_Spyropoulos.pdf σελ. 36


Εικόνα 20. ΄Εξω τριχωτό κύτταρο στο οποίο συνάπτονται και προσαγωγές (φυγόκεντρες) νευρικές ίνες που φέρουν σήματα από τον εγκέφαλο για την κίνηση των κυττάρων και απαγωγές ( κεντρομόλες) για την μεταφορά των ηχητικών πληροφοριών προς τον εγκέφαλο.

Στο σημείο αυτό να σημειώσουμε, ότι ενώ τα έσω νευρικά κύτταρα είναι τρείς φορές περισσότερα από τα έξω, στα έσω συνάπτονται το 90% των νευρικών ινών ενώ μόνο το 10% στα έξω νευρικά κύτταρα (εικόνα 20). Η ανατομική αυτή «λεπτομέρεια» ανακαλύφθηκε το 1966 από τον Henrich Spoentlin για να λυθεί έτσι το μυστήριο των έξω τριχωτών κυττάρων που απασχολούσε μέχρι τότε τους επιστήμονες.

Εικόνα 21: Τα έξω κύτταρα (οuter hair cells) παρατηρούμε ότι συνδέονται με μία μόνο νευρική ίνα ενώ τα εσω (inner hair cells) με πλήθος νευρικών ινών.

Τέλος, το 1983 ο William Brownel έκανε μια σημαντική ανακάλυψη που έφερε επανάσταση στη πρόοδο της κατανόησης αυτής της περίπλοκης λειτουργίας του έσω ωτός. Παρατήρησε ότι τα έξω τριχωτά κύτταρα έχουν την ικανότητα να δονούνται υπό την επίδραση εναλλασσόμενου ρεύματος εξαιτίας ελαστικών πρωτεϊνικών δομών που φέρουν πλευρικά στα κύτταρά τους, κάτι σαν μύες που 32


συσπώνται. Θα δούμε στο επόμενο κεφάλαιο ότι αυτή η ικανότητα των έξω κυττάρων επιτρέπει στον κοχλία να λειτουργεί και σαν ενισχυτής του ηχητικού κύματος, το οποίο τείνει να αποσβέννυται εξαιτίας των πιέσεων που επικρατούν στην έσω λέμφο ενός ζωντανού κοχλία.

Εικόνα 22 : Πρωτεϊνικές δομές που φέρουν πλευρικά τα έξω τριχωτά κύτταρα. Με τη σύσπαση των κυττάρων το ηλεκτρικό δυναμικό και το μήκος αυτών των κυττάρων μειώνεται περίπου στο μισό.

2.6 Σύνδεση του κοχλία με τον εγκέφαλο. Τελικά οι νευρικές ίνες που συνάπτονται όπως είδαμε παραπάνω με την κάτω επιφάνεια των τριχωτών κυττάρων κάθε ενός αυτιού , θα ενωθούν σε μία δεσμίδα ενός νεύρου το στατικοακουστικό νεύρο της 8 ης εγκεφαλικής συζυγίας από τα 12 εγκεφαλικά ζεύγη νεύρων, θα διέλθουν από τον νωτιαίο μυελό, όπου και θα χιαστούν κατά ένα μεγάλο μέρος μεταξύ τους, για να καταλήξουν στον κροταφικό λοβό του εγκεφάλου και συγκεκριμένο στο κέντρο ακοής (Εικόνα 23-24). Έτσι, τα νεύρα του δεξιού αυτιού καταλήγουν κατά το μεγαλύτερο ποσοστό στο αριστερό ημισφαίριο του εγκεφάλου και αυτά του αριστερού στο δεξί ημισφαίριο.

Εικόνα 23: όλη η πορεία βήμα –βήμα μέσα από το κεντρικό νευρικό σύστημα του νευρικού παλμού από τον κοχλία μέχρι τον κροταφικό λοβό του εγκεφάλου. 33


Εικόνα 24: Αριστερά τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια με τα 12 εγκεφαλικά ζεύγη που εκπορεύονται από τη βάση του εγκεφάλου. Δεξιά οι λοβοί του εγκεφάλου με το κέντρο ακοής στον κροταφικό λοβό.

Στη συνέχεια θα εξετάσουμε τον τρόπο με τον οποίο ένα ηχητικό κύμα εισέρχεται μέσα σε αυτό το περίπλοκο ζωντανό «μουσικό όργανο» το αυτί, και ταξιδεύει μέσα σε ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου μέχρι τον εγκέφαλο, όπου αποκωδικοποιείται και γίνεται συνειδητός.

34


Κεφάλαιο 3. Φυσιολογία της ακοής.

Πρέπει να γνωρίζουμε ότι ουσιαστικά δεν ακούμε με το αυτί , καθόσον όπως αναφέραμε και παραπάνω αυτό το αισθητηριακό όργανο είναι απλώς ένα μέσο μετάδοσης του ηχητικού σήματος προς τον εγκέφαλο, όπου και θα γίνει συνειδητός ο ήχος. Ωστόσο, μελέτες των τελευταίων δεκαετιών, απέδειξαν ότι το ανθρώπινο αυτί, εκτός των παραπάνω, λειτουργεί και σαν ένας πομπός σύνθετων ήχων, που παράγονται μέσα στο κοχλία και τους οποίους δεν μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο αυτί.

3.1. Λειτουργία του έξω ωτός. Το έξω αυτί, το οποίο όπως αναφέραμε και στο προηγούμενο κεφάλαιο, αποτελείται από το πτερύγιο και τον έξω ακουστικό πόρο, έχει κυρίως ως αποστολή να συλλέγει και να

35


ενισχύει τον ήχο, αλλά, και να προστατεύει το εσωτερικό του αυτιού από μολύνσεις και δυνατούς ήχους. 3.1.1 Ο ρόλος του πτερυγίου Ο Charles Darwin έγραψε το 1871 ότι το ανθρώπινο ακουστικό πτερύγιο είναι ένα υποτυπώδες και υπολειμματικό από προγονικά είδη όργανο, χωρίς λειτουργική σημασία . Σήμερα όμως γνωρίζουμε μέσα από πειράματα ότι το πτερύγιο έχει τριπλό ρόλο: Κατά πρώτον συλλέγει τους ήχους αντανακλώντας τους προς το εσωτερικό του αυτιού και τον έξω ακουστικό πόρο.

Εικόνα 1. Η περίπλοκη δομή του πτερυγίου εξυπηρετεί την αντανάκλαση και ενίσχυση του ήχου από κάθε κατεύθυνση

Κατά δεύτερον αποτελεί το πρώτο βήμα στην χωρική αντίληψη του ήχου, δηλαδή από ποια κατεύθυνση έρχεται ο ήχος. O άνθρωπος έχει την ικανότητα να αντιληφθεί την θέση της ηχητικής πηγής με σχετική ακρίβεια. Ο εντοπισμός της θέσης της πηγής είναι ακριβέστερος όταν έχουμε ήχους μεγάλης συχνότητας. Και κατά τρίτον η παρουσία του πτερυγίου αυξάνει κατά 5db την πίεση πού ασκείται στο τύμπανο μας για τους ήχους πού έρχονται από μπροστά. Είναι πολύ χαρακτηριστικό άλλωστε το παράδειγμα πού κάποιος προσπαθώντας να ακούσει καλύτερα βάζει την παλάμη πίσω από το αυτί του. Βρέθηκε τέλος ότι για συχνοτικό φάσμα από 1,5 έως 7 KHz υπάρχει μία ενίσχυση του ήχου από 5 μέχρι 20 dB. Τέλος, απεδείχθη ότι, ακόμα και ο λοβός του αυτιού ο οποίος μέχρι πρόσφατα εθεωρείτο ως ένα λιπώδης και άνευ λειτουργικής σημασίας ιστός, με τη μόνη ίσως χρησιμότητα το στολισμό των γυναικών με σκουλαρίκια, έχει τη λειτουργία ενός αντηχείου 19

Το αντηχείο είναι ένα κοίλο σώμα συνήθως από ξύλο ή μέταλλο, το οποίο ενισχύει τον ήχο.Αντηχείο είναι μέρος πολλών μουσικών οργάνων όπως το σκάφος ενός λαούτου. 19

36


3.1.2. Ο έξω ακουστικός πόρος Το ανατομικό αυτό μέρος έχει και ακουστικές και μη ακουστικές λειτουργίες. Οι μη ακουστικές λειτουργίες είναι να προστατεύει, με τα τριχίδια που φέρει και το κηρώδες υλικό που παράγει, το τύμπανο και το μέσο αυτί από μολύνσεις. Έτσι διατηρείται και ο χώρος καθαρός για τη δίοδο του ηχητικού κύματος. Όσον αφορά την ακουστική λειτουργία του έξω ακουστικού πόρου, είναι ότι αποτελεί την είσοδο του ηχητικού κύματος μέσα στο αυτί. Επειδή όμως το κύμα ακαριαία αντανακλάται στη τυμπανική μεμβράνη και επιστρέφει με αποτέλεσμα να δημιουργούνται στάσιμα κύματα, δηλαδή, κύματα ίσης έντασης και συχνότητας, αλλά αντίθετης φοράς. Τα κύματα αυτά παράγονται με τον ίδιο τρόπο με τον οποίο παράγονται σε ένα κλειστόανοικτό ηχητικό σωλήνα 20 όπως είναι ένα μουσικό όργανο όπως η τρομπέτα, το κλαρινέτο κ.λ.π.

Εικόνα 2: Δημιουργία στάσιμου κύματος στον έξω ακουστικό πόρο θεμελιώδους αρμονικού όπου το μήκος του σωλήνα ισούται με το τέταρτο του μήκους κύματος (λ/4) .

3.2. Λειτουργία του μέσου ωτός- Οι «μπακέτες» και «τα πεντάλια» του αυτιού Γνωρίσαμε ότι όταν το ηχητικό κύμα προσπέσει πάνω στον τυμπανικό υμένα , αυτός αρχίζει να πάλλεται συντονίζοντας την ταλάντωσή του με την ταλάντωση του ηχητικού κύματος. Στη συνέχεια οι δονήσεις της τυμπανικής μεμβράνης μεταδίδονται στην σφύρα και 20

Γνωρίζουμε ότι ο θεμελιώδης αρμονικός που παράγεται σε ένα κλειστό – ανοικτό σωλήνα εξαρτάται από το μήκος του και υπολογίζεται από τον τύπο f= υ/ 4L , όπου υ η ταχύτητα του ήχου στον αέρα ( περίπου 340 m/sec) και L το μήκος του ηχητικού σωλήνα. Στην περίπτωση του έξω ακουστικού πόρου το μήκος όπως προαναφέραμε είναι περίπου 2,5 εκατοστά. Αντικαθιστώντας τα δεδομένα αυτά στον παραπάνω τύπο, υπολογίζουμε εύκολα ότι η συχνότητα του θεμελιώδους αρμονικού που παράγεται από τα στάσιμα κύματα στον ακουστικό σωλήνα είναι περίπου 3.400 Hz . Και όντως, όπως απεδείχθη μέσα από πειράματα ακουστικής σε νέους και με υγιή την αίσθηση της ακοής, η μεγαλύτερη ευαισθησία που επιδεικνύει το ανθρώπινο αυτί είναι περίπου στη συχνότητα των 3400 Hz . Αυτή η συχνότητα μπορεί να γίνει ακουστή από ένα υγιές νεανικό αυτί ακόμα και στα -3 db!

37


αυτή με τη σειρά της κινεί μηχανικά τον άκμονα και τελικά αυτός τον αναβολέα.Έτσι η ηχητική ενέργεια μεταβιβάζεται στο μέσο αυτί και μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια . Στη συνέχεια ο αναβολέας, πιέζοντας ταλαντούμενος την ωοειδή θυρίδα, προκαλεί κυματισμό της υγρής περιλέμφου με την οποία είναι γεμάτη η αιθουσαία και η τυμπανική κλίμακα του κοχλία. Το αξιοσημείωτο όμως, είναι, όπως ανακαλύφθηκε τελευταία, ότι η σφύρα μπορεί να χτυπήσει ρυθμικά και με συγκεκριμένη συχνότητα το τύμπανο, προκαλώντας εκπομπή ηχητικού κύματος από τα μέσα προς τα έξω, από υδραυλικά δηλαδή κύματα που δημιουργούνται μέσα στον κοχλία ακόμα και όταν δεν υπάρχει εξωτερικό ηχητικό ερέθισμα!Αυτά τα κύματα δεν γίνονται αντιληπτά από την ανθρώπινη αίσθηση και θα τα εξετάσουμε σε παρακάτω ενότητα. Έτσι, η σφύρα μπορεί να θεωρηθεί σαν μία μπακέτα η οποία μηχανικά και ρυθμικά χτυπά συνεχώς το τύμπανο παράγοντας έτσι πρωτογενή ήχο. Και ο «τυμπανιστής» είναι το εσωτερικό «είναι» του ανθρώπου

Εικόνα3: Η σφύρα κινείται και προς τις τρείς διαστάσεις του χώρου.

Όμως, η μεταφορά της ηχητικής πίεσης από τον αέρα που είναι ελαφρύς και συμπιεστός, σε υγρό που είναι ασυμπίεστο και βαρύ θα είχε σαν αποτέλεσμα , αν η ηχητική πίεση μεταδιδόταν από τη τυμπανική μεμβράνη απευθείας στην περίλεμφο του κοχλία, μια σημαντική απώλεια της ηχητικής έντασης και συνεπώς της ακοής. Αυτή η απώλεια όμως ξεπερνιέται από το μέσο αυτί τα οποίο λειτουργεί σαν μετασχηματιστής ή «σύστημα προσαρμογής» με δύο τρόπους: (1)Η λαβή της σφύρας είναι, όπως αναφέραμε και παραπάνω, κατά τι επιμηκέστερη από τη μακρά απόφυση του άκμονα, με αποτέλεσμα τη δημιουργία μοχλού 21 πρώτου είδους 21

Στη Φυσική με τη λέξη μοχλός χαρακτηρίζουμε ένα στερεό σώμα που μπορεί να γυρίζει γύρω από έναν άξονα με δυο δυνάμεις να ενεργούν σε δυο σημεία του. Ο άξονας αυτός ονομάζεται υπομόχλιο. Ο μοχλός ανήκει στις απλές μηχανές. Εκτός από τον άξονα, το υπομόχλιο έχει και τους μοχλοβραχίονες, δηλ. την απόσταση κάθε δύναμης από τον άξονα. Αν πολλαπλασιάσουμε κάθε δύναμη με την απόσταση αυτή, βρίσκουμε τη ροπή, ένα ποσό, που δείχνει έναν αριθμό και διεύθυνση. Με το μοχλό μπορούμε να εξουδετερώνουμε μεγάλη αντίσταση, αν ο μοχλοβραχίονας είναι μεγαλύτερος απ' αυτόν της αντίστασης. Για να κινήσουμε π.χ. ένα βαρύ σώμα, τοποθετούμε το υπομόχλιο κοντά στην αντίσταση και με τον τρόπο αυτόν η δύναμη επιδρά στα σημεία που βρίσκονται σε μεγαλύτερη απόσταση από το υπομόχλιο. Στους μοχλούς

38


που αυξάνει την ένταση του ήχου κατά 1,3 φορές, που ισοδυναμεί με 2 ή 3 db. Ταυτόχρονα όμως αυτό το μοχλικό σύστημα μειώνει και το εύρος της ταλάντωσης της τυμπανικής μεμβράνης. Καταυτόν τον τρόπον προστατεύεται η μεμβράνη από υπερβολικές ταλαντώσεις οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε ρήξη αυτής.

Εικόνα 4:Το μοχλικό σύστημα του μέσω ωτός .

(2) Η σχέση της δονούμενης επιφάνειας 22 του τυμπανικού υμένα προς τη βάση του αναβολέα είναι περίπου 21:1 , που αντιστοιχεί σε αύξηση 23 της εντάσεως του προσπίπτοντος στον τυμπανικό υμένα ήχου κατά μέσο όρο 23 db. Συγχρόνως με τους παραπάνω μηχανισμούς, το μέσο αυτί διαθέτει και ένα μηχανισμό ο οποίος εξασφαλίζει μείωση των υπερβολικών θορύβων και κρότων. Έτσι, όπως κάθε πιάνο έχει τα πεντάλια του για να μειώνει τις εντάσεις του ήχου, έτσι και το ανθρώπινο αυτί διαθέτει ανάλογο μηχανισμό. Αυτό το ρόλο τον έχουν αναλάβει οι δύο μύες του μέσου ωτός που αναφέραμε στο προηγούμενο κεφάλαιο. Ο πρώτος, ο τυμπανικός μύς, ο οποίος προσφύεται στη ρίζα της σφύρας, έχει κυρίως τον ρόλο να συσπάται και να αμβλύνει τον θόρυβο που παράγεται από τους κραδασμούς της μάσησης. Αυτό το επιτυγχάνει τραβώντας προς τα μέσα τη σφύρα και επακόλουθα την τυμπανική μεμβράνη. Κατ΄αυτόν πρώτου είδους το υπομόχλιο Γ βρίσκεται ανάμεσα στη δύναμη Β και στην αντίσταση Α. Πρώτου είδους μοχλοί είναι ο ζυγός, το ψαλίδι, οι μοχλοί στις αντλίες κλπ http://www.livepedia.gr/index.

Η επιφάνεια του τυμπανικού υμένα που συνάπτεται με την σφύρα είναι περίπου 56mm2 , ενώ η επιφάνεια της ωοειδούς θυρίδος μόνο 3 mm2 . Έτσι αν ασκείται μία πίεση στο τύμπανο και αυτή μεταβιβαστεί στην ωοειδή θυρίδα τότε σύμφωνα με το νόμο των πιέσεων όπου Ρ= F/S , εφόσον μειώνεται η επιφάνεια θα αυξηθεί η πίεση καθόσον η δύναμη θα συσσωρευτεί σε μικρότερη επιφάνεια. 22

23

Όμως η ενίσχυση του ήχου εξαρτάται και από τη συχνότητα του ήχου ανερχόμενη στα 20 dB επί 500 Hz, στα 25 dB επί 1000 Hz και στις υψηλότερες συχνότητες κατά 6 dB ανά οκτάβα.

39


το τρόπο περιορίζεται η κινητικότητα της τυμπανικής μεμβράνης και των οσταρίων και προφυλάσσεται έτσι το υψηλής ευαισθησίας εσωτερικό αυτί.

Εικόνα 5.Ο μύς που προσφύεται στη σφύρα συνδέεται και με τους μύες της κάτω σιαγόνος που συσπώνται κατά τη μάσηση.

Ο δεύτερος μύς, ο οποίος προσφύεται στον αναβολέα, έχει το ρόλο να συσπάται όταν εισέρχεται στο αυτί μας ήχος μεγάλης έντασης μειώνοντας έτσι τις κινήσεις του αναβολέα. Έτσι αμβλύνεται κάθε ήχος μεγάλης έντασης με αποτέλεσμα να προφυλάσσεται το υψηλής ευαισθησίας εσωτερικό αυτί. Τέλος, οι μύες αυτοί βελτιώνουν επίσης την ακοή σε συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων.

3.3. Η λειτουργία του έσω ωτός. Το μυστήριο του κοχλία απετέλεσε αντικείμενο μελέτης πολλών επιστημόνων από τα τέλη του 18ου αιώνα μέχρι και σήμερα. Σταθμοί στην έρευνα της λειτουργίας του και την ερμηνεία του μηχανισμού της ακοής απετέλεσαν τρείς κυρίως θεωρίες.

3.3.1 Θεωρίες για την ερμηνεία του μηχανισμού της ακοής.

Στην ιστορία της έρευνας της κοχλιακής λειτουργίας κυριαρχούν οι θεωρίες των βιοφυσικών Von Helmholtz, Von Bekesy, Thomas Gold και Demit Kemp. Πρώτη από τις θεωρίες που αναπτύχθηκαν για την ερμηνεία του μηχανισμού της ακοής είναι η θεωρία της αντήχησης. « Ο Von Helmholtz, (φωτογραφία αριστερά) στα μέσα του 18ου αιώνα, στηριζόμενος στη θεωρία των μουσικών οργάνων, ανέπτυξε τη 40


θεωρία της αντήχησης. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, ο κοχλίας διαθέτει σειρά αντηχείων όπως τα έγχορδα μουσικά όργανα. Οι αντηχητικές ιδιότητες του κοχλία οφείλονται στην ειδική κατασκευή του βασικού υμένα και στη διαφορετική ελαστικότητα από τη βάση μέχρι την κορυφή, ώστε να αναλύονται οι υψηλές συχνότητες στη βάση, οι μεσαίες συχνότητες στη μέση και οι χαμηλές συχνότητες στην κορυφή του κοχλία. Με τη θεωρία της αντήχησης δε μπορούσε να ερμηνευθεί η τονοτοπική ανάλυση όλων των συχνοτήτων στο φάσμα της ομιλίας. Η θεωρία της αντήχησης βελτιώθηκε σημαντικά από τον Von Bekesy ( φωτογραφία αριστερά και κάτω το μετάλλιο από το βραβείο Νόμπελ) , ο οποίος το 1949 απέδειξε με πειράματα σε πτωματικούς κοχλίες την θεωρία του με την οποία κέρδισε το βραβείο Nobel Ιατρικής κα Φυσικής το 1961. Σύμφωνα με τη θεωρία του ταξιδεύοντος κύματος το κύμα της περιλέμφου κινείται από τη βάση μέχρι την κορυφή του κοχλία με μέγιστο πλάτος που αντιστοιχεί στη συχνότητα του ήχου. Ο κυματισμός της λέμφου προκαλεί την ταλάντωση του βασικού υμένα και όλου του οργάνου του Corti. Η ταλάντωση έχει μέγιστο πλάτος αντίστοιχο προς τη διεγείρουσα συχνότητα και βαθμιαία απόσβεση από τη βάση προς την κορυφή του κοχλία.

Τρίτη σημαντική θεωρία σταθμός στην επιστήμη της ακουστικής υπήρξε αυτή του Thomas Gold.( φωτογραφία αριστερά)Ο βιοφυσικός Thomas Gold (1920-2004) ήδη από το 1948 αμφισβήτησε τη θεωρία του Von Bekesy, η οποία βασίσθηκε σε δεδομένα από πειραματικές παρατηρήσεις από πτωματικούς κοχλίες. Κατά τον Gold, η απόσβεση του κύματος της λέμφου λόγω τριβών και ισχυρών αντιστάσεων που εμφανίζει το υγρό αυτό, σημαίνει απώλεια ενέργειας που είναι απαραίτητη για την επαρκή δόνηση του βασικού υμένα, ώστε να επιτυγχάνεται ο λεπτός (οξύς) ηχητικός συντονισμός. Ο τελευταίος T είναι απαραίτητος για τη διάκριση συχνοτήτων. Κατά το Gold, ο εν ζωή κοχλίας δεν μπορεί να χάνει μηχανική ενέργεια, γι’ αυτό πρέπει να υπάρχει κάποιος μηχανισμός ενίσχυσης αυτής της ενέργειας μέσα στον κοχλία, τον οποίο παρομοίασε με ραδιοενισχυτή, ο οποίος προσθέτει 41


ενέργεια στη συχνότητα που προσπαθεί να ανιχνεύσει. Για την ιστορία, ο Gold επικοινώνησε με τον Bekesy στον οποίο ανέπτυξε τη θεωρία του κοχλιακού ενισχυτή, την οποία ο τελευταίος απέρριψε ως αβάσιμη»24. Ας διερευνήσουμε όμως το ταξίδι του ηχητικού κύματος μέσα στο κοχλία σύμφωνα με τα επιστημονικά δεδομένα των τελευταίων ετών .

3.3.2 Τα υδραυλικά κύματα της περιλέμφου προς το όργανο του Corti Η ωοειδής μεμβράνη, υπό την πίεση του αναβολέα, εισέρχεται και εξέρχεται παλινδρομικά στην αιθουσαία κλίμακα. Πίσω όμως από την ωοειδή μεμβράνη υπάρχει υγρό, η περίλεμφος, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται υδραυλικά κύματα πίεσης με κατεύθυνση από την βάση προς την κορυφή του κοχλία, το ελικότρημα. Έτσι, το αυτί, από κλειστός- ανοικτός ηχητικός σωλήνας, ή πνευστό μουσικό όργανο, μετετράπη στο μέσο αυτί, με τα ακουστικά οστάρια σε κρουστό, και τώρα μετατρέπεται σε ένα καθαρά υδραυλικό όργανο. Το μόνο πράγμα που παραμένει σταθερά αμετάβλητο στη πορεία του ηχητικού κύματος προς τον εγκέφαλο είναι η συχνότητα του ήχου. Φτάνοντας το υδραυλικό κύμα στην κορυφή του κοχλία, αλλάζει κατεύθυνση συνεχίζοντας τη πορεία του μέσα στην περίλεμφο της τυμπανικής κλίμακας από τη κάτω μεριά του κοχλία, μέχρι να συναντήσει την στρογγυλή θυρίδα η οποία υπό τη πίεση του κύματος μετακινείται προς το μέσο αυτί (Εικόνα 6). Οι δύο θυρίδες (στρογγυλή και ωοειδής) συμπεριφέρονται έτσι ώστε όταν η μία κινείται προς τα μέσα, η άλλη μετατίθεται προς τα έξω και αντίστροφα.

Εικόνα 6. Μετάδοση των ηχητικών κυμάτων μέσα στον κοχλία.

24

Η κλασική και η σύγχρονη αντίληψη για τη λειτουργία του κοχλία Ανέστης Ψηφίδης Αν. Καθηγητής ΩΡΛ ΑΠΘ www.iatrikionline.gr/Orl_23/8.pdf

42


Εικόνα 7: Το κύμα ταξιδεύει μέσα στην αιθουσαία κλίμακα (scala vestibule) από την βάση προς το ελικότρημα, ενώ στην τυμπανική κλίμακα (scala tympani) ταξιδεύει σε αντίθετη κατεύθυνση.

Ωστόσο, οι υδραυλικές πιέσεις, καθώς ταξιδεύουν μέσα στην περίλεμφο της αιθουσαίας κλίμακος, μεταβιβάζουν τη δόνηση και στον υμένα του Reissner, ο οποίος όπως προαναφέραμε χωρίζει την αιθουσαία κλίμακα από τον κοχλιακό πόρο τέμνοντας συγχρόνως διαγώνια ένα μέρος του κοχλιακού κώνου.(εικόνα 8) Η ταλάντωση της μεμβράνης του Reissner μεταβιβάζεται έτσι ακαριαία στην ενδόλεμφο του κοχλιακού πόρου και αυτόματα στην βασική μεμβράνη του οργάνου του Corti, η οποία αρχίζει να ταλαντώνεται στην ίδια συχνότητα με αυτή του ηχητικού κύματος.

Εικόνα 8. Η μεμβράνη του Reissner (Vestibular membrane) ταλαντώνεται υπο τη πίεση του κύματος της περιλέμφου που κινείται στην αιθουσαία κλίμακα (πάνω)

Επειδή όμως, όπως προαναφέραμε, κάθε χιλιοστό επιφάνειας της βασικής μεμβράνης διαφέρει σε πλάτος και τάση, είναι φυσικό κάθε περιοχή αυτής να πάλλεται στο μέγιστο πλάτος της, δηλαδή να συντονίζεται, σε μία μόνο συγκεκριμένη συχνότητα του κύματος πίεσης που εισέρχεται στον κοχλία. Έτσι ένας ήχος χαμηλής συχνότητας , π.χ. 50 Hz , μόλις θα εισέλθει στον κοχλία θα προκαλέσει εξαναγκασμένη ταλάντωση ακόμα και στην αρχή της βασικής μεμβράνης. Εκεί η μεμβράνη, επειδή είναι λεπτή και πολύ τεντωμένη και δονείται εύκολα, πάλλεται μέν υπό την επίδραση και χαμηλών συχνοτήτων κυμάτων, δεν συντονίζεται όμως, δηλαδή δεν πάλλεται στο μέγιστο πλάτος της ώστε να διεγείρεται το ακουστικό νεύρο και να γίνεται ακουστός ο ήχος αυτής της συχνότητος. Το κύμα έτσι, επειδή δεν απορροφάται από μέγιστη ταλάντωση της μεμβράνης, συνεχίζει να ταξιδεύει προς την κορυφή του κοχλία, μέχρι τη περιοχή όπου το πάχος και το πλάτος της βασικής μεμβράνης θα επιτρέψει τη μέγιστη ταλάντωση υπό την επίδραση της συγκεκριμένης συχνότητας που έχει το κύμα πίεσης . Μόνο εκεί καθίσταται δυνατός ο ερεθισμός των ακουστικών τριχωτών κυττάρων και η μετατροπή του μηχανικού ερεθίσματος σε ηλεκτρικό, το οποίο θα φτάσει τελικά στον εγκέφαλο για να γίνει αντιληπτός ο ήχος. Αν εισέλθει πολύ οξύς ήχος, πχ. 10000 Hz , τότε δονείται αμέσως στο μέγιστο πλάτος του, το αρχικό τμήμα της βασικής μεμβράνης που είναι πολύ βραχύ ( περίπου 0,05mm) και τεντωμένο. Κατ΄αυτόν τον τρόπο το κύμα εκτονώνεται και δεν προχωρά στις ευρύτερες περιοχές της βασικής μεμβράνης.(Εικόνα 943


10). Αν εισέλθει τώρα ένας σύνθετος ήχος μιας συγχορδίας που αποτελείται από τρείς νότες χαμηλής μεσαίας και υψηλής συχνότητας και η οποία παράγεται από ένα μουσικό έγχορδο όργανο, η βασική μεμβράνη θα συντονιστεί σε τρείς ταυτόχρονα περιοχές στη βάση για την υψηλή συχνότητα, στη μέση για τη μεσαία συχνότητα και στην κορυφή για τη χαμηλή συχνότητα. Είναι φανερό ότι ο κοχλίας λειτουργεί τώρα σαν ένα «υδραυλικό – έγχορδο» μουσικό όργανο.

Εικόνα 9 : Η πορεία του ηχητικού κύματος μέσα στον κοχλία.Το ηχητικό κύμα εισέρχεται από την ωοειδή θυρίδα (Oval window) όπου οι «χορδές» της βασικής μεμβράνης είναι στενές και λεπτές και πάλλονται στο μέγιστο πλάτος τους υπό την πίεση υψηλής συχνότητος ηχητικών κυμάτων. (τονοτοπική ανάλυση συχνοτήτων). Όταν φτάσει στη κορυφή του κοχλία θα επιστρέψει σε αντίθετη φορά από την τυμπανιαία κλίμακα μέχρι την στρογγυλή θυρίδα ( Round window) Βλέπε Βίντεο Cochlear animation - YouTube

Εικόνα 10. Τονοτοπική ανάλυση συχνοτήτων στη βασική μεμβράνη του κοχλία. 44


3.3.3. Η μετατροπή των υδραυλικών κυμάτων ή ταλαντώσεων σε ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Ένα ζωντανό «ηλεκτρικό πιάνο» μέσα στο αυτί.

T

Όταν μια περιοχή της βασικής μεμβράνης συντονίζεται, δονείται δηλαδή στο μέγιστο πλάτος της, τα έξω τριχωτά κύτταρα που «κάθονται» πάνω στη βασική μεμβράνη, μετακινούνται μαζί με τη βασική μεμβράνη. Τότε οι στερεοκροσσοί, οι οποίοι όπως προαναφέραμε ακουμπάνε πάνω στην σκληρή καλυπτήρια μεμβράνη, τρίβονται και κάμπτονται ρυθμικά. Οι στερεοκροσσοί όμως γνωρίσαμε ότι είναι εμβαπτισμένοι μέσα στην υγρή ενδόλεμφο, η οποία είναι πλούσια σε ιόντα καλίου. Αντίθετα στο εσωτερικό των τριχωτών κυττάρων, η συγκέντρωση των ιόντων καλίου είναι μικρότερη με αποτέλεσμα να έχουμε μια διαφορά δυναμικού περίπου -125 mV. Οι στερεοκροσσοί επίσης φέρουν στην επιφάνειά τους διαύλους ιόντων καλίου, ενώ τα τριχωτά κύτταρα στη βάση τους φέρουν επίσης διαύλους ιόντων καλίου αλλά και ασβεστίου . Έτσι υπάρχει η δυνατότητα εισόδου- εξόδου των παραπάνω ιόντων. Και εδώ βρίσκεται το «κλειδί» της μετατροπής των υδραυλικών κυμάτων πίεσης σε ηλεκτρικές διεγέρσεις ή νευρικές ώσεις. Καθώς λοιπόν τα τριχωτά κύτταρα μετακινούνται μαζί με τη βασική μεμβράνη, οι στερεοκροσσοί που ακουμπάνε στη καλυπτήρια μεμβράνη, μετακινούνται και αυτοί σε κατεύθυνση αντίθετη προς αυτή που κινείται το τριχωτό κύτταρο, γεγονός που προκαλεί άνοιγμα των διαύλων ιόντων καλίου. Το αποτέλεσμα είναι η ορμητική ροή προς το εσωτερικό του τριχωτού κυττάρου ιόντων καλίου. Έτσι ακαριαία μεταβάλλεται η χημική ομοιοστασία και το ενδοκυττάριο δυναμικό του τριχωτού κυττάρου (30-45mV). Η μεταβολή όμως του ενδοκυτταρικού δυναμικού προκαλεί το άνοιγμα των διαύλων ιόντων ασβεστίου, αλλά, και νατρίου , αυτών που προαναφέραμε βρίσκονται στη βάση του τριχωτού κυττάρου. Έτσι, εισέρχονται στο εσωτερικό του κυττάρου ορμητικά πλήθος ιόντων ασβεστίου , ενώ εξέρχονται ταυτόχρονα από άλλο δίαυλο τα ιόντα καλίου. Έτσι, επανέρχεται ταχύτατα το αρχικό δυναμικό που επικρατούσε πριν τη διέγερση. Η είσοδος όμως των ιόντων ασβεστίου μέσα στο τριχωτό κύτταρο επάγει την έκκριση νευροδιαβιβαστών, κυρίως της ακετυλχολίνης, που είναι αποθηκευμένοι μέσα σε κυστίδια στη βάση των τριχωτών κυττάρων. Τότε ο νευροδιαβιβαστής βγαίνει ταχύτατα από το τριχωτό κύτταρο και διεγείρει την νευρική απόληξη που σχεδόν ακουμπά (συνάπτεται) πάνω στο τριχωτό κύτταρο. (εικόνα 11.)

45


Biomedical Imaging and Applied Optics Laboratory

Εικόνα 11.Η κίνηση των στερεοκροσσών μέσα στην ενδόλεμφο και η εκπόλωση των τριχωτών κυττάρων, η οποία προκαλεί, όπως διακρίνουμε δεξιά, την έκκριση νευροδιαβιβαστών (neurotransmitter) πάνω στη νευρική απόλη��η (neurite) (Βλέπε Βίντεο Ear Organ of Corti)

46


Τελικά, η διέγερση της νευρικής απόληξης, προκαλεί εκπόλωση 25 των νευρικών ινών, οι οποίες όπως αναφέραμε στο προηγούμενο κεφάλαιο συνάπτονται στα τριχωτά κύτταρα. Έτσι προκαλείται το νευρικό ερέθισμα που ταξιδεύει ταχύτατα κατά μήκος ενός αισθητικού νεύρου, μέχρι το κατάλληλο εγκεφαλικό νεύρο όπου θα γίνει αντιληπτό το ερέθισμα. Βλέπουμε λοιπόν πώς τα μηχανικά κύματα πίεσης ορισμένης συχνότητας μετατρέπονται σε ηλεκτρικές διεγέρσεις, οι οποίες δεν έχουν πλέον καμία σχέση με μηχανική πίεση σε μόρια του υλικού μέσου, παρά μόνον με ροή ιόντων και χημικών νευροδιαβιβαστών, όπως επίσης με συγκεκριμένης συχνότητας, διεγέρσεις, εκπολώσεις και επαναπολώσεις κυτταρικών και συγκεκριμένα περιμεμβρανικών περιοχών. Αυτή η ρυθμική ροή των ιόντων προς τα μέσα και προς τα έξω από τα τριχωτά και τα νευρικά κύτταρα γίνεται αντιληπτή τελικά από το νού μας, ως ήχος, μουσική, ομιλία ή θόρυβος. Η μετατροπή του υδραυλικού κύματος πίεσης σε ηλεκτρική (μηχανοηλεκτρικός μετασχηματισμός) μπορεί να συγκριθεί με τη μετατροπή της πίεσης του πλήκτρου ενός ηλεκτρικού πιάνου σε ηλεκτρικό σήμα συγκεκριμένης συχνότητας. Και όλες αυτές οι περίπλοκες διεργασίες που περιγράψαμε παραπάνω, διαδραματίζονται μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου γιαυτό και η λειτουργία της ακοής δεν έχει άδικα χαρακτηριστεί ως ένα λειτουργικό θαύμα της φύσης.

25

Όλα τα νευρικά κύτταρα σε συνθήκες ηρεμίας έχουν μια διαφορά δυναμικού στις κυτταρικές τους

μεμβράνες, προσανατολισμένη κατά τέτοιο τρόπο ώστε το εσωτερικό της μεμβράνης να είναι φορτισμένο αρνητικά σε σχέση με το εξωτερικό. Αυτό το δυναμικό είναι το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης. Αυτό σημαίνει ότι το ενδοκυττάριο υγρό έχει περίσσεια αρνητικού φορτίου, και η διαφορά δυναμικού στις δύο πλευρές της μεμβράνης έχει μέγεθος 70mV, λέμε ότι το δυναμικό της μεμβράνης είναι -70 mV. Όταν ένα εξωτερικό ερέθισμα, εν προκειμένω ένα ηχητικό , μέσω μίας χημικής ουσίας που λέγεται νευροδιαβιβαστής, αγγίξει την εξωτερική πλευρά της κυτταρικής μεμβράνης , τότε ανοίγουν οι δίαυλοι νατρίου με αποτέλεσμα να εισέρχονται ορμητικά ιόντα νατρίου. Έτσι προκαλείται μια εκπόλωση, με αποτέλεσμα την αλλαγή του δυναμικού της μεμβράνης του κυττάρου γύρω στα 45 mV (δυναμικό ενέργειας). Αυτή η εκπόλωση μεταδίδεται ταχύτατα ( μέχρι 100 μέτρα το δευτερόλεπτο ανάλογα με το είδος νευρικού κυττάρου), υπό μορφή νευρικής ώσης (ώθησης) στις πλαϊνές περιοχές της κυτταρικής μεμβράνης, μέχρι να φτάσει τον εγκέφαλο όπου και αποκωδικοποιείται και αναλύεται . Σε χιλιοστά του δευτερολέπτου γίνεται επαναπόλωση (επαναφορά του δυναμικού ηρεμίας) της κυτταρικής μεμβράνης μέχρι την επόμενη εκπόλωση. Έτσι αν εισέλθει στο αυτί μας ένα ηχητικό ερέθισμα που εμφανίζει 500 ταλαντώσεις στο δευτερόλεπτο, τότε θα προκληθούν 500 εκπολώσεις και 550 νευρικές διεγέρσεις στο δευτερόλεπτο που θα φτάσουν ακαριαία σχεδόν στον εγκέφαλο και θα γίνουν αντιληπτές ως ήχος μιας συγκεκριμένης συχνότητος.

47


3.3.4. Ο “χορός”26 των έξω τριχωτών κυττάρων, ενίσχυση του ηχητικού κύματος και Ωτοακουστικές εκπομπές. Η παραπάνω διαδικασία της τονοτυπικής ανάλυσης του ηχητικού σήματος αποτελεί βασικά τη θεωρία του Von Bekesy ο οποίος όπως γνωρίσαμε από το κεφάλαιο 3.3.1. βασίστηκε σε μελέτες πάνω σε πτωματικούς ή νεκρούς κοχλίες, γιαυτό και η θεωρία του αμφισβητήθηκε εν μέρει από τον Thomas Gold. Ο τελευταίος υποστήριξε, ότι για να γίνει η λεπτή διάκριση των συχνοτήτων από τον εγκέφαλο, πρέπει να υπάρχει οποσδήποτε κάποια ενίσχυσης του ηχητικού σήματος, ένα είδος ραδιοενισχυτή, μέσα στον κοχλία, καθόσον η υγρή λέμφος εμφανίζει ισχυρές τριβές και αντιστάσεις που αποσβαίνουν σταδιακά το κύμα της λέμφου, πράγμα το οποίο σημαίνει απώλεια ενέργειας που είναι απαραίτητη για την επαρκή δόνηση ή τον οξύ ηχητικό συντονισμό του βασικού υμένα . Ο νομπελίστας Bekesy απέρριψε τότε το 1948 την υπόθεση του Gold, αλλά η ιστορία δικαίωσε τον δεύτερο με την ανακάλυψη όπως είδαμε στο προηγούμενο κεφάλαιο των ειδικών λειτουργικών πρωτεϊνών στα πλευρικά τοιχώματα των έξω τριχωτών κυττάρων. Τα σύγχρονα λοιπόν δεδομένα, μας πληροφορούν ότι τα έξω τριχωτά κύτταρα, έχουν ηλεκτροκινητικές ιδιότητες. Αυξομειώνουν το μήκος τους σε απάντηση ηλεκτρικού χημικού ή ακουστικού ερεθίσματος, οπότε το δυναμικό ηρεμίας τους (περίπου 80mV) μεταβάλλεται. Κατά την υπερπόλωση επιμηκύνονται, ενώ κατά την αποπόλωση βραχύνονται. Παρατηρείται μάλιστα ότι τα έξω τριχωτά κύτταρα μόλις δεχτούν ένα ερέθισμα και αρχίζουν να δονούνται, τότε αυτή η δόνηση κινητοποιεί τις ελαστικές πρωτεΐνες των τοιχωμάτων τους, με αποτέλεσμα να προκαλείται ρυθμική επανάληψη της διέγερσης και της εκπόλωσης των κυττάρων. Αυτή η διαταραχή μεταδίδεται αυτομάτως και στα πλαϊνά έσω τριχωτά κύτταρα, αλλά και γενικά στην περίλεμφο . Το αποτέλεσμα είναι ότι σύγχρονη κίνηση των έξω τριχωτών κυττάρων ενισχύει την μηχανική απόκριση, αυξάνει την δόνηση και προκαλεί τον οξύ συντονισμό του βασικού υμένα (sharp tuning) και έτσι ενισχύεται το αρχικό σήμα και αποσοβείται η απόσβεση και η εξασθένηση του ηχητικού σήματος. Τελικά, τα έξω τριχωτά κύτταρα κυριολεκτικά χορεύουν στον ρυθμό και τη συχνότητα του ηχητικού σήματος, στο ρυθμό της μουσικής που ο άνθρωπος ακούει. Είναι ίσως τα μοναδικά κύτταρα που χορεύουν στο ρυθμό μιας μελωδίας ή που ταράζονται και κυριολεκτικά «υποφέρουν» σαν «ακούνε» ένα έντονο κρότο ή θόρυβο ή μια υπερβολικά έντονη ηλεκτρονική μουσική. Και τούτο διότι αυτά τα κύτταρα είναι τα πιο ευαίσθητα κύτταρα του σώματός μας, καθόσον οι στερεοκροσσοί τους σπάνε και καταστρέφονται σχετικά εύκολα χωρίς να έχουν την ικανότητα αναγέννησης. 26

Βλέπε βίντεο dancing hair cell - YouTube

48


Τελικά ο χορός αυτός και οι παλμικές κινήσεις των έξω τριχωτών κυττάρων, προκαλούν πιέσεις στην περίλεμφο δημιουργώντας εκ νέου κύμα πίεσης, το οποίο ταξιδεύει ανάστροφα μέσα στον κοχλία μέχρι και την ωοειδή θυρίδα, μεταδίδοντας ηχητικά σήματα προς το έξω ακουστικό πόρο. Μάλιστα αυτά τα σήματα είναι πάντα σύνθετος ήχος ακόμα και αν το αρχικό ηχητικό σήμα που εισήλθε αρχικά στο αυτί ήταν απλός ήχος. Απλώς είναι πολύ εξασθενισμένος, γιαυτό και δεν μπορεί το ανθρώπινο αυτί να τα ακούσει. Τους σύνθετους αυτούς ήχους μπορούν ωστόσο να ανιχνεύσουν και να αναλύσουν τα σύγχρονα μηχανήματα ακουστικής. Το παραπάνω φαινόμενο ονομάζεται Ωτοακουστικές Εκπομπές του έσω ωτός και ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον βιοφυσικό David Kemp τo 1978. Ο μεγάλος αυτός επιστήμονας παρατήρησε τότε, ότι όταν διήγειρε με ειδική συσκευή τον κοχλία ενός ανθρώπου, ελάμβανε διάφορες ηχητικές κυματομορφές ως απαντήσεις του αρχικού σήματος. Την ανακάλυψη αυτή την εκμεταλλεύτηκε η ιατρική διαγνωστική επιστήμη, καθώς με την τεχνική διέγερση του κοχλία με ήχους διαφόρων συχνοτήτων και ανάλογα με τις απαντήσεις που δίνει αυτός , οι ιατροί μπορούν να διαγνώσουν τυχόν βλάβες που συμβαίνουν σε συγκεκριμένες περιοχές του κοχλία.

Εικόνα 12 Ενίσχυση του ηχητικού σήματος από τα Έξω τριχωτά κύτταρα (Outer Hair Cells) τα οποία τονίζουν την κίνηση της βασικής μεμβράνης (100x)

Σημαντική επίσης ανακάλυψη των τελευταίων ετών είναι ότι το ανθρώπινο αυτί , σε ποσοστό 50% επί του πληθυσμού και σε αναλογία ανδρών γυναικών 1:2, εκπέμπει χαμηλής έντασης ηχητικά σήματα ακόμα και χωρίς εξωτερικό ερεθισμό! Βρέθηκε στους φυσιολογικούς ενήλικες η συχνότητα τους είναι μεταξύ 1-2 Kz , ενώ σε παιδιά και σε εφήβους 3-4 Kz. Αυτές οι Ωτοακουστικές εκπομπές επηρεάζονται από διάφορους 49


παράγοντες όπως η έμμηνος ρύση της γυναίκας, η ορμονική κατάσταση όπως και η ψυχολογική κατάσταση του ανθρώπου και άλλοι παράγοντες. Καταστάσεις οι οποίες προκαλούν καταστροφή στα έξω τριχωτά κύτταρα εξαλείφουν τις αυτόματες Ωτοακουστικές εκπομπές. Έτσι γνωρίζουμε τώρα ότι το ανθρώπινο αυτί, εκτός από μέσο μετάδοσης του ήχου προς τον εγκέφαλο, είναι και πηγή ή πομπός ήχου προς το έξω περιβάλλον. 3.3.5. Τα έσω τριχωτά κύτταρα , ο λεπτός αναλυτής των ηχητικών σημάτων. Τα τελευταία χρόνια η έρευνα αποκάλυψε ότι τα έξω τριχωτά κύτταρα δεν μπορούν να μεταβιβάσουν ταυτόχρονα αρκετά ηχητικά ερεθίσματα, ώστε να γίνει αντιληπτή μια περίπλοκη μουσική σύνθεση. Και τούτο διότι, όπως αναφέραμε και στο προηγούμενο κεφάλαιο, στη βάση των έξω τριχωτών κυττάρων συναντώνται στη βάση τους, λίγες νευρικές ίνες. Όπως γνωρίζουμε από την νευροφυσιολογία κάθε νευρική ίνα μπορεί να εκπολωθεί ή να μεταφέρει νευρικά ερεθίσματα στο εγκέφαλο μέχρι 1000 στο δευτερόλεπτο. Έτσι θα ήταν αδύνατον να μεταβιβαστούν στον εγκέφαλο ηχητικά σήματα μιας συγχορδίας παραδείγματος χάριν που περιέχει ταυτόχρ0να συχνότητες 1000 , 3000 και 5000 Χέρτζ, από τόσες λίγες νευρικές ίνες που συνάπτονται στα έξω τριχωτά κύτταρα . Το «πρόβλημα» αυτό λύνεται από τα έσω νευρικά κύτταρα στα οποία όπως αναφέραμε συνάπτονται το 90% των αισθητικών νευρικών ινών που θα μεταφέρουν στον εγκέφαλο τα ηχητικά ερεθίσματα. Σε αυτά τα κύτταρα οι στερεοκροσσοί δεν ακουμπάνε στην καλυπτήρια μεμβράνη, αλλά, κάμπτονται, όπως προαναφέραμε, από τα κύματα της λέμφου που δημιουργούνται από την κίνηση των έξω τριχωτών κυττάρων(Εικόνα 13). Αυτά τα κύματα προκαλούν, κατά παρόμοιο τρόπο με αυτόν που περιγράψαμε για τα έξω τριχωτά κύτταρα, την εκπόλωση των νευρικών ινών με την επίδραση νευροδιαβιβαστών , οι οποίοι για την περίπτωση των έσω τριχωτών κυττάρων είναι κυρίως η πρωτεΐνη γλουταμάτη (Εικόνα 14).

Εικόνα 13. Η κίνηση των έξω τριχωτών κυττάρων προκαλεί κυματισμό στους στερεοκροσσούς των έσω τριχωτών κυττάρων (Βλέπε Βίντεο, you tube Hearing Process)

50


Έτσι, για τη συχνότητα των 15000 Χέρτζ θα διεγερθούν ταυτόχρονα 15 νευρικές ίνες για να μεταφέρουν σε ίδια φάση 15 νευρικές ώσεις προς τον εγκέφαλο και να γίνει αντιληπτός ένας ήχος της συγκεκριμένης συχνότητας. Συνεπώς για τη λεπτή ανάλυση των συχνοτήτων του ήχου και τη μετατροπή τους σε ηλεκτρικές συχνότητες νευρικών ερεθισμάτων, υπεύθυνα είναι κυρίως τα έσω τριχωτά κύτταρα. Το ζήτημα ασφαλώς, ιδιαίτερα για τους σύνθετους ήχους, είναι αρκετά πιο περίπλοκο απ΄ότι περιγράφεται εδώ και μελετάται συνεχώς από τα μεγαλύτερα ερευνητικά κέντρα του κόσμου.

Εικόνα 14: Έκκριση νευροδιαβιβαστή γλουταμάτης στα έσω τριχωτά κύτταρα

Εν κατακλείδι ο κοχλίας, εκτός από ενισχυτής και μετασχηματιστής , μπορεί να θεωρηθεί κυριολεκτικά ως μία «μυστική» πηγή ήχου, απρόσιτο στις δυνατότητες του ανθρώπινου αυτιού, ένα αξιοθαύμαστο και περίπλοκο «μουσικό» ίσως όργανο , ένα κράμα υδραυλικού και εγχόρδου - κρουστού οργάνου , αλλά και ηλεκτρονικού, υψηλής τεχνολογίας και ηχητικής ανάλυσης, που έχει «εφευρεθεί» και κατασκευαστεί χιλιάδες χρόνια πρίν ο άνθρωπος να εφεύρει και να κατασκευάσει τα σύγχρονα μουσικά, μηχανικά και ηλεκτρονικά μουσικά όργανα. Ίσως, το ηχητικό και μουσικό αυτό όργανο, να μπορούν να το ακούσουν ζώα όπως τα δελφίνια και τα σκυλιά που διαθέτουν εξαιρετική ευαισθησία στο ακουστικό τους σύστημα.

51


3.4.Το τελικό βήμα προς τον εγκέφαλο

Biomedical Imaging and Applied Optics Laboratory

Εικόνα 15: Οι νευρώνες πυροδοτούν ΔΕ ( δυναμικό

ενέργειας) σε φάση με τον ήχο.

Μαθαίνουμε από την νευροφυσιολογία, ότι περίπου 30000 νευρικές ίνες που νευρώνουν τον λαβύρινθο ή έσω ούς, συνενώνονται σε ένα νεύρο το στατικοακουστικό (εικόνα 16), το οποίο καταλήγει στον κροταφικό λοβό του εγκεφάλου ( εικόνα 17). Εκεί τα εγκεφαλικά κύτταρα παρουσιάζουν καταμερισμό εργασίας., δηλαδή άλλα κύτταρα θα διεγερθούν από συχνότητες 500 Xz, άλλα από 1000 και άλλα από 15000 (Εικόνα 15). Έτσι, οι νευρικές ίνες που συνδέονται με τα τριχωτά κύτταρα που βρίσκονται στη περιοχή που η βασική μεμβράνη είναι πλατειά και χαλαρή , συνδέονται απευθείας με νευρώνες του εγκεφάλου που είναι ικανοί για διέγερση από χαμηλές συχνότητες, για λίγα δηλαδή ερεθίσματα ανά δευτερόλεπτο. Εκεί, στο κροταφικό λοβό του εγκεφάλου, καθημερινά, αναλύονται χιλιάδες ηχητικά ερεθίσματα και άπειροι συνδυασμοί συχνοτήτων, εντάσεων οι οποίοι γίνονται αντιληπτοί σαν ομιλία, μουσική ή και θόρυβος.

Εικόνα 16: Όλες οι νευρικές ίνες από κάθε περιοχή της βασικής μεμβράνης συνενώνονται σε ένα νεύρο το 8 ο κρανιακό νεύρο (cranial nerve VIII). 52


Biomedical Imaging and Applied Optics Laboratory

Εικόνα 17: Οι χαμηλές νότες της μουσικής αντιστοιχούν σε περιοχές της βασικής μεμβράνης προς την κορυφή του κοχλία και αυτές οι περιοχές με συγκεκριμένες περιοχές του κροταφικού ακουστικού κέντρου του εγκεφάλου που διαφέρει από αυτές για τους υψηλούς τόνους.

Τελικά, τα ηχητικά σήματα που προσλαμβάνει το δεξί αυτί , θα γίνει αντιληπτό κυρίως από το αριστερό κροταφικό λοβό του εγκεφάλου και αντίστροφα. Ωστόσο ο ακριβής τρόπος με τον οποίο ο εγκέφαλος προσλαμβάνει, αναλύει και αποκωδικοποιεί όλα τα ηχητικά ερεθίσματα και παραμένει αδιευκρίνιστος . Απομένει ακόμα μεγάλο πεδίο έρευνας μέχρι να κατανοήσουμε πλήρως το μεγάλο αυτό μυστήριο της ακοής, μέσω της οποίας ο άνθρωπος αναπτύσσει σε βάθος τις σχέσεις του και την επικοινωνία με τον άλλο άνθρωπο, αλλά, και όλη τη φύση. Και ασφαλώς αποτελεί επιφανειακή προσέγγιση της φύσης η αντίληψη ότι όλα όσα συμβαίνουν κατά τη λειτουργία της ακοής είναι μόνο ζήτημα υλικών μορίων, κυττάρων και χημικών ουσιών.

53


3.5 H αίσθηση της ακοής στα έμβρυα27

Εικόνα 15. Έμβρυο όπως διακρίνεται σε υπερηχογράφημα.

Το ακουστικό σύστημα του εγκεφάλου του ανθρώπου ξεκινά να λειτουργεί από την 26 η εβδομάδα περίπου της κύησης. Μάλιστα, από τον 5 ο ήδη μήνα, μπορεί να ακούσει ήχους υψηλών και χαμηλών συχνοτήτων, τόσο ενδομήτριους όσο και εξωμήτριους. Σ’ αυτό το μήνα το έμβρυο μπορεί να αντιληφθεί ήχους όπως τον καρδιακό παλμό της μητέρας, αγγειακούς και εντερικούς ήχους. Οι ήχοι και ο ρυθμός από τη ροή του αίματος στο πλακούντα είναι το μεγαλύτερο τμήμα του ακουστικού περιβάλλοντος του εμβρύου Επίσης είναι ικανό να ξεχωρίσει εξωτερικούς ήχους δηλαδή από μία δυνατή μουσική μέχρι το κλείσιμο μιας πόρτας. Οι υψηλές συχνότητες προκαλούν στο έμβρυο έντονες κινήσεις, ενώ οι χαμηλές τείνουν να μειώνουν τις κινήσεις του. Επίσης το έμβρυο μέχρι ενός σημείου μπορεί να κατανοήσει τη μελωδία της ομιλίας. Δείχνει να διακρίνει τη φωνή της μητέρας του, ενώ αργότερα όταν γεννηθεί έχει μια σαφή προτίμηση προς τη φωνή της, στρέφοντας το βλέμμα του. Γενικότερα τα βρέφη προτιμούν τη γυναικεία από την αντρική φωνή καθόσον η πρώτη είναι πιο μελωδική και τρυφερή. Έχει ακόμα παρατηρηθεί ότι ο γνώριμος ήχος της καρδιάς της μητέρας ηρεμεί τα βρέφη. Έτσι οι μητέρες είναι προτιμότερο κρατάνε τα μωρά τους από την αριστερή πλευρά της αγκαλιάς τους. 27

Το κεφάλαιο βασίζεται σε πληροφορίες από την Πτυχιακή εργασία της Μπακατσή Μαρίας «η επίδραση της μουσικής στα έμβρυα» 2/6/2008.

54


Μια μελέτη επίσης, έδειξε ότι η διέγερση με ήχους της μήτρας φάνηκε πολύ χρήσιμη στα πρόωρα νεογέννητα που αναπνέουν με μηχανική υποστήριξη, καθώς επίσης και σε νεογέννητα με προβλήματα αναπνοής (Σακαλάκ 2004). Ακόμα, με τη χρήση της μουσικής παρατηρήθηκε μείωση εκνευρισμού στα νεογέννητα καθώς επίσης αυξήσεις στην πληρότητα οξυγόνου. Επιπρόσθετα βρέφη στη μονάδα εντατικής θεραπείας που εκτίθενται στη μουσική αυξάνουν κατά το διπλάσιο ημερήσιο βάρος. Στις αρχές του 1998 παρατηρήθηκε ότι η χρήση της μουσικής στα πρόωρα γεννημένα βρέφη συνέβαλε στην ανάπτυξη. Τα παραπάνω μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το έμβρυο είναι ένας εν δυνάμει τέλειο οργανισμός, που αντιλαμβάνεται τα πάντα, ομιλίες, ήχους, θορύβους, ακόμα και συναισθηματικές καταστάσεις της μητέρας και ως εκ τούτου κάθε έγκυος μητέρα θα πρέπει να είναι πολύ προσεκτική στο τι «ταΐζει» ηχητικά και συναισθηματικά καθημερινά το έμβρυο που φέρει στα σπλάχνα της . Η σύγχρονη ψυχιατρική, αναγνωρίζει ότι πολλά από τα ψυχικά τραύματα που φέρουν οι άνθρωποι σαν ενήλικες, έλκουν την καταγωγή τους σε αυτή ακριβώς την ευαίσθητη περίοδο ανάπτυξης του εμβρύου, όπου διαμορφώνονται οι ιστοί του σώματός μας, αλλά, και όλος ο ψυχικός μας κόσμος.

55


Κεφάλαιο τέταρτο: Ηχορύπανση είναι μόνο ο θόρυβος;

Πολλοί άνθρωποι διατηρούν την εσφαλμένη αντίληψη ότι η ηχορύπανση και κάθε παράγοντας που βλάπτει την αίσθηση της ακοής, συνδέεται αποκλειστικά με τον θόρυβο ή με ήχο μεγάλης έντασης . Όμως κατά πρώτον, όπως αναφέραμε και παραπάνω θόρυβος μπορεί να είναι και το θρόισμα των φύλλων ή και ο ήχος του φλοίσβου στην ακροθαλασσιά, και αυτοί οι θόρυβοι αντιθέτως ευχαριστούν και ωφελούν την ψυχή του ανθρώπου. Ωστόσο, σ’ αυτό το κεφάλαιο θα αποδείξουμε ότι ηχορύπανση δεν είναι μόνο ο έντονος θόρυβος και ότι το αισθητήριο όργανο της ακοής μας, το πιο πολύτιμο κατά γενική ομολογία αισθητήριο όργανο για την νοητική και ψυχοσωματική ανάπτυξη του ανθρώπου, δεν επηρεάζεται και βλάπτεται μόνο από τον έντονο θόρυβο. Θεωρήσαμε επίσης σκόπιμο να παραθέσουμε και λίγες πληροφορίες σχετικά με την παθολογία του αυτιού, με σκοπό την ενημέρωση και την καλύτερη προφύλαξη του πολύτιμου αυτού αισθητήριου οργάνου που βομβαρδίζεται, ιδιαίτερα στην εποχή μας με την αλόγιστη και ιλιγγιώδη ανάπτυξη της τεχνολογίας, από πολυποίκιλους ρυπογόνους παράγοντες , τόσο εξωτερικούς όσο και εσωτερικούς.

4.1. Αστική Ηχορύπανση και ψυχοσωματικές διαταραχές. Το γεγονός ότι ο έντονος θόρυβος είναι βλαβερός για τον άνθρωπο, είχε αναγνωριστεί ήδη εδώ και 2.500 χρόνια. Είναι γνωστό ότι πολλές πόλεις στην αρχαία Ελλάδα και στις αποικίες των Ελλήνων στη νότια Ιταλία, απαγόρευαν στους χαλκουργούς και σε άλλους τεχνίτες, οι οποίοι εξασκούσαν επαγγέλματα που έκαναν πολύ θόρυβο, να έχουν τα εργαστήριά τους μέσα στην πόλη. Σύμφωνα με τον κανονισμό ΕΛΟΤ 263.1(1203) ρυπογόνος ήχος καθίσταται είτε κάθε απεριοδικός σύνθετος ήχος, που στιγμιαία αυξομειώνεται με τυχαίο τρόπο, είτε κάθε δυσάρεστος ή ανεπιθύμητος ήχος . Έτσι ως ρυπογόνος ήχος δεν μπορεί να θεωρηθεί μόνο ένας έντονος και εκνευριστικός θόρυβος, όπως ο ήχος ενός κομπρεσέρ. Για παράδειγμα είναι δυνατόν , ξαπλωμένος αναπαυτικά στην πολυθρόνα σου να απολαμβάνεις την 5η Συμφωνία του Beethoven από το στερεοφωνικό σου ή είναι επίσης δυνατόν να θέλεις να 56


μελετήσεις για τις αυριανές εξετάσεις και η 5η Συμφωνία του Beethoven , που παίζει το στερεοφωνικό σου, να αποσπά την προσοχή σου και να κάνει εξαιρετικά δύσκολη τη μελέτη σου . Ηχορύπανση μπορεί ασφαλώς να προκληθεί από υπέρηχους (>20 Khz ) όμως μόνο σε εντάσεις πάνω από 140 db. Έτσι οι υπέρηχοι που χρησιμοποιούνται στα υπερηχογραφήματα για διαγνωστικούς σκοπούς δεν είναι επικίνδυνοι για τον άνθρωπο. Αντίθετα οι υπόηχοι ( < 20 Hz) «επειδή έχουν μεγάλο μήκος κύματος, απορροφώνται δύσκολα από τα συνηθισμένα ηχομονωτικά υλικά, δεν γίνονται αντιληπτοί από τον άνθρωπο, και θεωρ��ίται ότι έχουν σημαντικές βιολογικές επιδράσεις. Προκαλούν ναυτία και εμετό καθώς επίσης απώλεια της ισορροπίας του σώματος»28. Η επιστημονική αυτή διαπίστωση θα δούμε ότι έχει εφαρμογή στις συναυλίες κυρίως της μουσικής Ρόκ κάτι που επισημαίνουν όλα τα υπεύθυνα επιστημονικά συγγράμματα . Επίσης η κακή χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας, ιδιαίτερα στις πόλεις αλλά τελευταία και στην επαρχία , ιδιαίτερα στην Ελλάδα, συμβάλλει σημαντικά στην ηχορύπανση και έχει επιπτώσεις στην ψυχική υγεία των πολιτών. Η τεχνολογία ασφαλώς έχει συμβάλλει δραστικά στη «βελτίωση» της ζωής μας και τα τελευταία μάλιστα χρόνια έχει γίνει απαραίτητη . Είναι χρήσιμη στη καθημερινότητα μας , αλλά αρκετές από αυτές τις “θαυματουργές” συσκευές εκπέμπουν ήχους , οι οποίοι είναι πολλές φορές μονότονοικουραστικοί και εκνευριστικοί , διαταράσσοντας τη ψυχολογική μας υγεία . Έχουν γίνει αρκετές τοπογραφικές μελέτες ηχορύπανσης που έχουν δείξει ότι στην Ε.Ε το 20% ζει σε περιοχές με υψηλές στάθμες θορύβου. Στην Ελλάδα υπάρχει πρόβλημα ηχορύπανσης ιδιαίτερα στην Αθήνα, Θεσ/νίκη, Πάτρα, Ηράκλειο, Λαμία. Ιδιάιτερα στην Αθήνα το 60% εκτίθεται σε θορύβους >75 dB (μ.ό.). Στο παρακάτω χάρτη παρατίθεται μία μελέτη που εκπονήθηκε από το Ε.Μ.Π. και η οποία μας δείχνει τις περιοχές της Αθήνας που εμφανίζουν ιδιαίτερο πρόβλημα ηχορύπανσης.

28

Φυσική και Μουσική ακουστική Χαράλαμπος Χ. Σπυρίδης Εκδόσεις Grapholine 2005 σελ. 148

57


Εικόνα29 1: Οι περιοχές της Αθήνας με ηχορύπανση και στάθμες καθημερινών αστικών ήχων

Μια “ φυσιολογική “ για τους ανθρώπους της πόλης μέρα , (αυτοκίνητα , έργα στον δρόμο , φασαρία , φωνές...) όλα αυτά είναι συνηθισμένα για τους ανθρώπους της πόλης. Μπορούμε να πούμε πως το αυτί τους , έχει εκπαιδευτεί στο να μην ακούει τους ήχους αυτούς, δηλαδή του φαίνονται συνηθισμένοι, αλλά ταυτόχρονα τους προκαλούν, ασυνείδητα και μακροχρόνια, χρόνιες βλάβες στο ακουστικό και νευρικό σύστημα , τους καθιστά νευρικούς , ελαττώνουν τα αντανακλαστικά και μειώνουν τις ακουστικές του ικανότητες . Τέλος ο οργανισμός και η ψυχική υγεία , οι σημαντικότερες λειτουργίες του σώματος μας, και ειδικότερα των νέων ατόμων, δέχεται από την περίοδο της κύησης μέχρι και την ενηλικίωση ερεθίσματα που είναι υπεύθυνα για την διαμόρφωση του χαρακτήρα του παιδιού. Έτσι καθώς το παιδί εξελίσσεται σε έφηβο αντιδρά και βγάζει προς τα έξω τον “κόσμο” που έχει αναπτυχθεί μέσα του. Όταν ένα παιδί μεγαλώνει σε μια οικογένεια που του προσφέρει καθημερινά ηχορύπανση, άθελα της η μη το παιδί δέχεται αυτό που του προσφέρουν και προσβάλλεται από την “ίωση” του θορύβου. Οι επιπτώσεις και τα αποτελέσματα των ερεθισμάτων αυτών είναι νευρικές συμπεριφορές , επιθετικές στάσεις, αλλά και προβλήματα στο κυκλοφορικό σύστημα, στο γαστρεντερικό κ.α. Μέχρι και έλκος στομάχου, κολίτιδα και καρδιακή αρρυθμία μπορεί να προκληθεί από την παρατεταμένη έκθεση του ανθρώπου στον έντονο θόρυβο.

29

Library.tee.gr/digital/m2301kotsabasakis pdf

58


4.2 Οι ασθένειες του έξω ,του μέσου και του έσω ωτός. 4.2.1 Ασθένειες οργανικής φύσεως Τα νοσήματα του αυτιού τα οποία μπορεί να προκαλούν μικρής ή μεγαλύτερης ή και έκτασης βαρηκοΐα ή και πλήρη κώφωση ουσιαστικά χωρίζονται σε αυτά που οφείλονται σε προγεννητικές30 ή και γενετικές31 αιτίες ή σε περιγεννετικές ( κατά τη γέννηση) και μεταγενετικές (επίκτητες) αιτίες. ΟΙ κληρονομικής φύσεως ασθένειες του αυτιού δεν οφείλονται συνήθως σε εξωτερικούς παράγοντες και ως εκ τούτου δεν έχουν σχέση με την ηχορύπανση. Αντίθετα οι επίκτητες ασθένειες που αποκτούνται μετά τη σύλληψη ή και τη γέννηση, είναι αυτές που προκαλούνται κυρίως από μικρόβια, από χτυπήματα , φάρμακα , ναρκωτικά και έντονους θορύβους. Οι κληρονομικές ή γενετικής φύσεως ασθένειες, δυσπλασίες και ανωμαλίες του έξω ωτός ή και του λαβυρίνθου, όπως και τραυματισμοί 32 του ωτός αντιμετωπίζονται κυρίως με χειρουργικές επεμβάσεις .

Εικόνα33 2. Συγγενής ανωμαλία του ωτός όπου παρατηρείται απόφραξη του έξω ακουστικού πόρου .

Εικόνα 3: Ωταιμάτωμα από τραυματισμό. 30

Εμβρυοπάθειες π.χ. Πυρηνικός Ίκτερος, περιγεννητικές παθήσεις π.χ. προωρότητα, χαμηλό βάρος, τραυματισμοί νεογνού. Οι ιοί παρωτίτιδας και της γρίπης μπορεί να προκαλέσουν κατά τους πρώτους μήνες της κύησης εκφυλισμό σημαντικού αριθμού νευρικών κυττάρων με αποτέλεσμα την κώφωση. Όμως εκφυλισμό των νευρικών κυττάρων με συνέπεια την ακουστική ανεπάρκεια, μπορεί να προκληθεί όταν η μητέρα κάνει χρήση αλκοόλ και ναρκωτικών ή ψυχοφαρμάκων κατά τη διάρκεια της κύησης. 31 Παθήσεις που οφείλονται σε γονίδια ή σε χρωμοσωμικές ανωμαλίες που αποκλίνουν ως γενετικές πληροφορίες από τα φυσιολογικα γονίδια και τα οποία κληρονομούνται π.χ. σύνδρομο Down . 32

Ωταιμάτωμα: Μια απλή και ιάσιμη ασθένεια που όπου εντοπίζεται η ύπαρξη αίματος στο πτερύγιο του αυτιού ως αποτέλεσμα τραυματισμού. Αυτή η ασθένεια μπορεί να θεραπευτεί με χειρουργική επέμβαση (Εικόνα 3) Μαθήματα Ωτοριναρυγγολογίας Διδακτικό προσωπικό Ω>Ρ.Λ. Κλινικής πανεπιστημίου Αθηνών.Γ. Αδαμόπουλος , κ.α. Αθήνα σελ. 70 33

59

http://pavlidelis.gr/pages/gr/aplasia/technics_atoplasty_case_studies.php


Οι μικροβιακές μολύνσεις του αυτιού, όπως μυκητιάσεις 34 αντιμετωπίζονται κυρίως με αντιβιοτικά φάρμακα , τα οποία όμως θα πρέπει να χρησιμοποιούνται πολύ προσεκτικά. καθόσον απεδείχθη τελευταία ότι ορισμένα αντιβιοτικά 35 όπως οι αμινογλυκοσίδες προκαλούν μόνιμες βλάβες στο έσω ούς. Οι ασθένειες αυτού του είδους δεν θα απασχολήσουν τη μελέτη μας.

4.2.2 «Λεκτική Ηχορύπανση» και ψυχογενής βαρηκοία. Έχει πλέον αναγνωρισθεί διεθνώς ότι πολλές από τις ασθένειες οι οποίες μέχρι τώρα θεωρούνταν ότι είχαν οργανική αιτία, οφείλονται σε βαθειά και αδιόρατα στο κοινό μάτι ψυχολογικά και πνευματικά προβλήματα. Μάλιστα τα τελευταία χρόνια η ιατρική του σώματος τείνει να συνενωθεί με την ψυχιατρική και να αποτελέσει μία ιατρική, την ψυχοσωματική ιατρική, στην οποία σχεδόν κάθε οργανική ασθένεια θα αντιμετωπίζεται πλέον ως έχουσα και ψυχικές καταβολές. Η κλασσική ιατρική δυστυχώς τους τελευταίους αιώνες με την μηχανιστική και υλιστική αντιμετώπιση των ασθενειών εξελάμβανε πολλές ασθένειες αποκλειστικά ως σωματικές, με αποτέλεσμα να οδηγείται συχνά σε λανθασμένες και συνεπώς βλαβερές θεραπευτικές μεθόδους. Ακόμα και μικροβιακές παθήσεις οι οποίες προκαλούν οργανικές βλάβες, αναγνωρίζονται πλέον ότι έχουν ψυχογενείς καταβολές, δηλαδή σε ψυχικές εντάσεις και στρές που μειώνουν την άμυνα ο οργανισμού και επιτρέπουν την προσβολή του οργανισμού από διάφορα μικρόβια. Έτσι δεν είναι υπερβολικό να πούμε ότι αρκετοί άνθρωποι «κουφαίνονται» συχνά από ψυχολογικές αιτίες .Η βαρηκοΐα τους προκαλείται από τραυματικά γεγονότα και συναισθηματικούς παράγοντες οι οποίοι ενεργοποιούνται μέσα από ασυνείδητες διεργασίες κάτι που μπορεί να οδηγήσει ακόμα και σε πλήρη κώφωση (υστερική κώφωση)36. Ο ωτορινολαρυγγολόγος Δρ. ιωάννης Γκέλης γράφει επίσης ότι « η Μυκητιάσεις: Παρατηρούνται αρκετά συχνά. Εδώ το έξω αυτί προσβάλλεται από δερματόφυτα η ανάπτυξη των οποίων ευνοείται από την χρήση τακτικών ενσταλάξεων αντιβιοτικών. Στο σημείο αυτό να παρατηρήσουμε , ότι προβλήματα στο αυτί παρατηρούνται συχνά μετά από την αλόγιστη και υπερβολική χρήση των αντιβιοτικών Μαθήματα Ωτοριναρυγγολογίας Διδακτικό προσωπικό Ω.Ρ.Λ. Κλινικής Πανεπιστημίου Αθηνών.Γ. Αδαμόπουλος , κ.α. Αθήνα σελ. 72 34

35

Διαβάζουμε από την Διδακτορική Διατριβή του ιατρού Κων. Σπυρόπουλου : « Χρησιμοποιήσαμε ως αντιπροσωπευτικό αντιβιοτικό μέσο τις αμινογλυκοσίδες… Η ωτοτοξική δάση των αμινογλυκοσιδών φαίνεται να σχετίζεται με την δοσολογία και τη διάρκεια θεραπείας. Ιστολογικές μελέτες απέδειξαν ότι συστηματική καταστροφή αρχίζει από τη βασική έλικα του κοχλία με πορεία προς τη κορυφαία. Η βλάβη της δομής του έσω ωτός μπορεί να είναι μεγάλη με καταστροφή των έξω και έσω τριχωτών κυττάρων και του οργάνου Corti…» Πανεπιστήμιο Πατρών, Σπυρόπουλος Κωνσταντίνος Διδακτορική Διατριβή: Επίδραση της χρήσης αντιβιοτικών στις μέσες και υψηλές ακοομετρικές συχνότητες http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/ σελ. 48

Γ. Αδαμόπουλος και Διδακτικό προσωπικό Ω.Ρ.Λ. Κλινικής Πανεπιστημίου Αθηνών.Μαθήματα Ωτοριναρυγγολογίας Αθήνα 1980 36

60


κατάθλιψη και συγκινησιακό στρες (έντονη και επίμονη στενοχώρια) σχετίζονται με την εκδήλωση και συντήρηση ή επιδείνωση ή αυξομοιώσεις των εμβοών… Οι εμβοές είναι εσωτερικοί ήχοι ποικίλης έντασης, τους οποίους αντιλαμβάνεται κάποιο άτομο στο αυτί ή στα αυτιά του ή στο κεφάλι του, και δεν προέρχονται από εξωτερικό ακουστικό ερέθισμα. Πολλά άτομα παραπονούνται για εμβοές στ’αυτιά τους, που είναι ανυπόφορες και οι οποίες μπορεί να να υποκρύπτουν διάφορες διαταραχές του συστήματος της ακοής [Plewnia C, 2010]. Άσχετα από το είδος των εμβοών που αισθάνεται στο αυτί του ή στα αυτιά του ο ασθενής, οι εμβοές αφορούν το 10% του πληθυσμού»37 Γενικότερα έχει αποδειχτεί ότι το στρές, οι αρνητικοί και κακοί λογισμοί , ενεργοποιούν το συμπαθητικό αυτόνομο νευρικό σύστημα, το οποίο ως γνωστόν κινητοποιείται σε καταστάσεις κινδύνου, φυγής κ.λ.π. αυξάνοντας τους καρδιακούς παλμούς και την λειτουργία του μυϊκού συστήματος. Έτσι αρνητικές σκέψεις, αγχώδης νεύρωση, φαντασιώδεις φοβίες και άλλες ψυχωτικές καταστάσεις, μπορούν να πυροδοτήσουν μέσω των εγκεφαλικών συνάψεων, διεγέρσεις προς του μύς του σώματος και να προκαλέσουν ένταση και παρατεταμένους χρόνιους μυικούς σπασμούς και δυσλειτουργία στο νευρικό σύστημα . Ασφαλώς επηρεάζεται και το μυϊκό σύστημα του αυτιού όπως επίσης και τα τριχωτά κύτταρα του κοχλία του έσω ωτός, τα οποία όπως μάθαμε νευρώνονται από συγκεκριμένα εγκεφαλικά κέντρα του εγκεφάλου. Το τελικό αποτέλεσμα είναι να επηρεάζεται με νοσηρό τρόπο η κίνηση των ακουστικών οσταρίων και των έξω τριχωτών κυττάρων και κατά συνέπεια η φυσιολογική μεταβίβαση του ηχητικού κύματος στο έσω ούς . Όμως το στρές ενοχοποιείται και για μία ακόμα πολύ σοβαρή νόσο το Σύνδρομο Meniere (ή Ενδολεμφικός ύδρωπας) 38 .

«Εμβοές ώτων ή βουιτά στα αυτιά» Δρ. Δημήτριος Ν. Γκέλης Ωτοριναρυγγολόγος http://www.gelis.gr/ «Νόσος του Ménière. Το σύνδρομο Meniere είναι μία ασθένεια του έσω ωτός που προκαλεί επεισόδια ιλίγγου, εμβοές ωτών, αίσθημα πληρότητας ή πίεσης στο αυτί και παροδική απώλεια ακοής. Μία τυπική κρίση της νόσου Meneire περιλαμβάνει αίσθημα πληρότητας στο ένα ή και στα δύο αυτιά, απώλεια ακοής καθώς και αίσθημα περιστροφικού ιλίγγου, αστάθεια, ναυτία, και έμετο. Συνήθως διαρκεί 2-4 ώρες. Μετά από μία σοβαρή κρίση οι ασθενείς αισθάνονται κουρασμένοι και έχουν ανάγκη από ύπνο και ξεκούραση.Η κρίση του συνδρόμου Meniere πιστεύεται ότι είναι αποτέλεσμα της αύξησης της πίεσης του υγρού του έσω ωτός, δηλαδή της ενδολέμφου. Πρόσφατα οι μελέτες έχουν εστιαστεί στο θέμα της αυτοάνοσης αιτιολογίας της νόσου. Παρόλα αυτά η αιτία της νόσου θεωρείται ακόμη άγνωστη. Συχνά αποδίδεται σε ιογενή λοίμωξη του έσω ωτός, κληρονομική προδιάθεση, ή τροφική αλλεργία.» Πανελλήνια Εταιρεία Ωτορυναριγγολογίας. Η ακοή μας μια υπέροχη αίσθηση. http://www.hellasorl.gr/ 37

38

61


Εικόνα 4. Παρατηρούμε στην αριστερή εικόνα , ότι το έσω ούς και οι ημικύκλιοι σωλήνες αυτού συνδέονται νευρικά με ο μυικό σύστημα του οφθαλμού μας. Έτσι διαταραχή στο σύτημα ισορροπίας που εδράζεται στους ημικύκλιους σωλήνες του αυτιού μας μπορεί να προκαλέσει νυσταγμό δηλαδή περιστροφική κίνηση των ματιών και αίσθηση περιδίνησης και ιλλίγγου.

Έχει ακόμα αποδειχθεί πειραματικά, ότι οι ασθενείς με υπερακουσία, μια ασθένεια που θα εξετάσουμε στην συνέχεια, και μόνο στη σκέψη ότι θα υπάρξει κάποιος θόρυβος που θα ενοχλήσει έντονα , προκαλείται σπασμός στους μύς του αναβολέα και της σφύρας. Μπορεί επίσης να επηρεάζεται και η κινητικότητα των έξω τριχωτών κυττάρων, τα οποία, όπως γνωρίσαμε , νευρώνονται από κινητικά νεύρα του εγκεφάλου, ρυθμίζοντας έτσι την ενίσχυση των ηχητικών σημάτων. Έτσι ένας άνθρωπος σε κατάσταση έντονου άγχους μπορεί να μην ακούει καλά ή και αντίθετα να ακούει υπερβολικά ένα ήχο. Τα παραπάνω, μας αποδεικνύουν τη στενή σύνδεση της ψυχής και του σώματος και ιδιαίτερα την καθοριστική σημασία των λογισμών στην όλη ψυχοσωματική κατάσταση του ανθρώπου. Έτσι, οι ταραγμένοι λογισμοί, οι φοβίες που απορρέουν από την νοσηρή φαντασία και όλες αυτές οι εσωτερικές «φωνές» που ενεργοποιούν υπέρμετρα το συμπαθητικό νευρικό σύστημα , μπορούν να θεωρηθούν ως μία πηγή «ηχορύπανσης» που πηγάζει από τα εσωτερικό κόσμο του ανθρώπου και ίσως είναι και η χειρότερη μορφή ηχορύπανσης. Πιθανόν μάλιστα να επηρεάζουν αυτές οι εσωτερικές «φωνές» και τις Ωτοακουστικές εκπομπές που αναφέραμε και παραπάνω. Επιπλέον υπάρχει μια άλλη «πάθηση» όπου δεν συναντάμε οργανική δυσλειτουργία στο αυτί , αλλά, είναι γνωστή στους ψυχιατρικούς κύκλους ως βαρηκοΐα εκ προσποιήσεως. Εδώ συνυπάρχει μία μικρού βαθμού οργανική βαρηκοΐα την οποία ο ασθενής ενσυνείδητα προσπαθεί να παρουσιάσει ως μεγαλύτερη προς ίδιον όφελος ή για να αποφύγει δυσάρεστες καταστάσεις.

προέλθουν από ένα είδος 62

Τέλος μερικές παθήσεις βαρηκοΐας ιδιαίτερα μπορούν να «λεκτικής ηχορύπανσης»: Η «λεκτική ηχορύπανση» σε μία


οικογένεια επιφέρει στα παιδιά ψυχοσωματικές βλάβες που εξηγούνται και από ψυχολογική και από βιολογική άποψη. Ψυχολογικά το νεαρό παιδί έρχεται σε δύσκολη θέση όταν βιώνει καθημερινά τον τσακωμό των γονέων του, ή στις περιπτώσεις που ο γονέας μαλώνει και υβρίζει το παιδί προσπαθώντας να του υποδείξει την συμπεριφορά που θέλει να έχει , τότε το παιδί φτάνει στο στάδιο να μην “θέλει να ακούσει” το περιβάλλον του. ( υστερική κώφωση) . Οι γονείς και οι δάσκαλοι που έρχονται σε καθημερινή επαφή με τα παιδιά θα πρέπει να είναι πολύ προσεκτικοί στο λόγο και τις λέξεις που εκτοξεύουν «ελαφριά τη καρδία» κατά των ευαίσθητων ψυχών των παιδιών, για να μην δημιουργούν αντίδραση, μίσος, κακούς λογισμούς και επακόλουθα στρές και εντάσεις που «κουφαίνουν» αυτά τα παιδιά. Έτσι η «λεκτική ηχορύπανση» σε αντίθεση με την ηχορύπανση από έντονο θόρυβο προσβάλλει διά του λόγου πρώτα την ψυχή και μετά τις βιολογικές λειτουργίες του σώματος.

4.3. Ηχορύπανση και οργανικές βλάβες του ακουστικού συστήματος.

Το ακουστικό σύστημα του ανθρώπου είναι δυνατόν, εξαιτίας του παρατεταμένου θορύβου, να υποστεί από μικρής έκτασης μέχρι μόνιμες βλάβες του ακουστικού του συστήματος, δηλαδή βαρηκοΐα και κώφωση . Η βλαπτική επίδραση μπορεί να είναι σε διάφορα μέρη του έξω μέσω και έσω ωτός αλλά και στο νευρικό σύστημα .

4.3.1. Διάτρηση της τυμπανικής μεμβράνης. Γενικά η διάτρηση του τυμπάνου οφείλεται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Τα τραύματα και τις φλεγμονές. Παράδειγμα τραυματικής ρήξης του τυμπάνου είναι το χαστούκι στο αυτί (Εικόνα 5). Είναι δυνατόν όμως να συμβεί και από υπερβολικό θόρυβο έντασης γύρω στα 140 db.Είναι φυσικό ότι μία τρύπα στο τύμπανο δεν επιτρέπει την κανονική παλμική κίνηση αυτού και συνεπώς η ακοή μειώνεται σημαντικά. Κάθε περίπτωση διάτρησης του τυμπάνου θα πρέπει να βρίσκεται υπό στενή ιατρική παρακολούθηση για τον έλεγχο της μόλυνσης και την αποφυγή επιπλοκών. Όμως η απώλεια της ακοής είναι προσωρινή και επανέρχεται μόλις επουλωθεί το 63


τραύμα είτε με φυσικό τρόπο είτε με χειρουργική επέμβαση. Εν τω μεταξύ ο ασθενής μπορεί να εμφανίζει βούισμα στα αυτιά ή και πόνο.

Εικόνα 5. Διάτρητο τύμπανο

4.3.2. Βλάβες των νευρώνων και των τριχωτών κυττάρων

από ηχορύπανση-

Υπερακουσία ( hyperacousis ) Η Υπερακουσία είναι μια πάθηση που χαρακτηρίζεται από υπερβολική ευαισθησία σε ορισμένες περιοχές συχνοτήτων του ήχου . Ο ασθενής παραπονιέται για υπερβολική ένταση ήχων ενώ σε άλλους οι ίδιοι ήχοι φαίνονται κανονικοί. Το 86% των ασθενών εμφανίζουν και βασανιστικές εμβοές, φωνοφοβία που μπορεί να φτάσει και σε κρίσεις πανικού και αυτοκτονίας, καθώς ο ασθενής ακούει κάθε ήχο έντονα όπως ένα ρολόι, το μάσημα μιας τσίχλας κ.α. Εδώ ενοχοποιείται μια επιλεκτική καταστροφή των απαγωγών κινητικών ινών από τον εγκέφαλο προς τους μύες του αυτιού οι οποίοι ρυθμίζουν την ένταση του ήχου, ελέγχοντας τους μύες και τα έξω τριχωτά κύτταρα. Έτσι οι αντανακλαστικές συσπάσεις των μυών της σφύρας και του αναβολέα δεν γίνονται κανονικά . Επίσης τα έξω τριχωτά κύτταρα δεν ρυθμίζουν σωστά την κίνησή τους. Το πρόβλημα αυτό είναι σοβαρό ιδιαίτερα για τους μουσικούς που παίζουν σε μπάντες Ρόκ, ή σε ορχήστρες με δυνατό ήχο ή και σε χώρους εργασίας με έντονους θορύβους από μηχανές κ.α. Η πιο κοινή αιτία υπερακουσίας είναι η παρατεταμένη έκθεση σε ήχους πολλών ντεσιμπέλ και σε τραυματισμό της κεφαλής που μπορεί να προκαλέσει αιματώματα σε καίρια εγκεφαλικά κέντρα της ακοής. Η θεραπεία έγκειται κυρίως στην αποφυγή έντονων θορύβων. Στις περιπτώσεις που η έκθεση σε θόρυβο είναι αναγκαστική λόγο επαγγέλματος πρέπει να χρησιμοποιούνται ωτοασπίδες και να λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα για τον περιορισμό της έντασης του θορύβου. Επίσης η παρατεταμένη λήψη ναρκωτικών ουσιών, αλκοόλ και φαρμάκων , μπορεί να ευνοήσει την ανάπτυξη υπερακουσίας. Όμως ο έντονος θόρυβος μπορεί να προκαλέσει και έντονο στρές καθόσον τα ισχυρά κύματα πίεσης των ηχητικών κυμάτων εντάσεων πάνω από 100 ντεσιμπέλ διεγείρουν έντονα εγκεφαλικά νεύρα μέχρι σημείου καταστροφής νευρώνων, με συνέπειες όπως απώλεια μνήμης και μείωση της ικανότητος για συγκέντρωση. Επίσης, διεγείρεται έντονα 64


το συμπαθητικό αυτόνομο νευρικό σύστημα το οποίο, όπως αναφέραμε και παραπάνω, κανονικά κινητοποιείται σε καταστάσεις έντονου κινδύνου, με αποτέλεσμα να έχουμε αύξηση των καρδιακών παλμών και της αρτηριακής πίεσης. Με τη σειρά του αυτό το στρές μπορεί να επηρεάσει την κινητικότητα των μυών του μέσω ωτός, των τριχωτών κυττάρων και την υπερλειτουργία των νευρώνων και να προκαλέσει υπερακουσία. Έτσι και πάλι ο ιατρός Δρ. Γκέλης αναφέρει : « Οι πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει τα ακόλουθα: 1) Οι χρόνιες εμβοές ασκούν ισχυρό ψυχικό στρες στους πάσχοντες, όπως οποιαδήποτε χρόνια νόσος.2) Η ψυχική ταλαιπωρία των πασχόντων από χρόνιες εμβοές εκδηλώνεται εντονότερα σε άτομα με ορισμένα ψυχολογικά χαρακτηριστικά, όπως τα άτομα με προσωπικότητα τύπου D και αγχώδη ευαισθησία. 3) Η νευρική δραστηριότητα που παρατηρείται στη δυσφορία λόγω των εμβοών είναι παρόμοια με αυτήν που εκδηλώνεται επί πόνου και κατάθλιψης…… Επίσης η έκθεση σε θόρυβο επηρεάζει και τα επίπεδα κορτιζόλης που κυκλοφορούν στο αίμα και το υποκειμενικό συναίσθημα του στρες . Έχει βρεθεί ότι τα επίπεδα κορτιζόλης του σιέλου των ασθενών με εμβοές είναι χαμηλότερα του φυσιολογικού, ενώ οι διαβαθμίσεις του στρες είναι υψηλότερες στα ίδια άτομα. (Hébert και Lupien, 2008).»39. Τέλος , ο παρατεταμένος ήχος πάνω από τα 80 db και ιδιαίτερα γύρω στα 120 db, μπορεί να διαταράξει το αιθουσαίο σύστημα της ισορροπίας με αποτέλεσμα ίλιγγους και ναυτία, όπως επίσης να καταστρέψει τα πιο ευαίσθητα κύτταρα του σώματός μας τα τριχωτά κύτταρα τα οποία, όπως προαναφέραμε, δεν αναγεννώνται γεγονός που επιφέρει μόνιμες βλάβες στο έσω ούς με συνέπεια βασανιστικές εμβοές . Η παρακάτω εικόνα απεικονίζει ξεκάθαρα την καταστροφή που έχουν υποστεί τα έξω τριχωτά κύτταρα από ισχυρή ηχητική ένταση.

Εικόνα 6: Μεγένθυνση της εσωτερικής επιφάνειας του κοχλία για φυσιολογική ακοή (Α) και για ελλατωματική (Δ)

http://www.gelis.gr/index.php/medarticles/oto/152-2011-02-10-11-52-47.htmlΕμβοές ώτων ή βουιτά στα αυτιά Δρ. Δημήτριος Ν. Γκέλης Ωτοριναρυγγολόγος 39

65


Εικόνα40 7.Πάνω απεικόνιση ενός υγιούς κοχλία και κάτω ενός κοχλία που έχει υποστεί βλάβη.

4.4 Η μουσική ως πηγή ηχορύπανσης. Τα παιδιά στις μέρες μας βομβαρδίζονται και εθίζονται κυριολεκτικά από μία ανελέητη μουσική ηχορύπανση. Ένα παράδειγμα ψυχολογικής αλλά και βιολογικής “μόλυνσης” αποτελεί κυρίως η Ρόκ μουσική. Όπως επισημαίνει ο ρώσος ψυχίατρος Dr. D.A. Avdeev : «Η δύναμη της Ρόκ, σύμφωνα με τον ερευνητή πάνω στη Ρόκ μουσική Jean- paul Regimbal, βρίσκεται στους προωθητικούς ρυθμούς της , η οποία επιφέρει μια βιοδιανοητική αντίδραση στον οργανισμό που είναι σε θέση να επηρεάσει την λειτουργία διαφορετικών οργάνων του σώματος . Ιδιαίτερα μπορεί να ανεβάσει τον ρυθμό των χτύπων της καρδιάς και να αυξήσει την ποσότητα της Αδρεναλίνης . Όταν για παράδειγμα ο σύντομος ρυθμός ανέρχεται σε ενάμιση χτύπους ανά δευτερόλεπτο και συνοδεύεται από μια δυνατή πίεση πολύ χαμηλών συχνοτήτων (15-30 Hz) μπορεί αυτό να προκαλέσει δυνατή διέγερση στους ανθρώπους. Όταν ο ρυθμός ανέρχεται σε δύο χτύπους ανά δευτερόλεπτο στην ίδια συχνότητα τότε ο ακροατής πέφτει σε μία χορευτική «έκσταση» που μοιάζει με την επίδραση των ναρκωτικών. Σύγχρονα Ρόκ 40

http://dspace.lib.uom.gr/bitstream/2159/10938/1/NtonasPE.pdf σελ 28

66


συγκροτήματα χρησιμοποιούν το φάσμα των 20000 μέχρι 20 Χέρτζ ή και ακόμα βαθύτερες συχνότητες. Η ηχητική ένταση φτάνει στα 120 ντεσιμπέλ παρ΄όλο που τα φυσιολογικά όρια ( όπου δεν προκαλείται βλάβη ) για την ανθρώπινη ακοή είναι περίπου στα 60-70 Ντεσιμπέλ. Αυτή είναι μια καταιγίδα η οποία ξεσπά πάνω στον όλο άνθρωπο. Υπήρξαν περιπτώσεις κατά τις οποίες η υπερβολή στην έκθεση σε χαμηλές ή υψηλές συχνότητες επέφερε βλάβη στον εγκέφαλο.»41

Ωστόσο προβλήματα με την ακοή έχουν και οι μουσικοί που παίζουν στις ορχήστρες κλασσικής μουσικής και οι οποίοι εμφανίζουν συμπτώματα όπως , εμβοές, υπερακουσία, αλλά και σταδιακά σημαντική απώλεια ακοής. Έτσι, «το BBC εξέδωσε νέο οδηγία σχετικά με την προστασία της ακοής των μουσικών από τον θόρυβο. Το ραδιοτηλεοπτικό δίκτυο, το οποίο απασχολεί περίπου 480 μουσικούς , εξέδωσε 48σέλιδο έντυπο μετά από συνάντηση με την ένωση βρετανικών ορχηστρών καθώς και άλλων σχετικών μουσικών οργανισμών τον Ιούλιο, για να συζητήσουν σχετικά με την κλασσική μουσική, τον θόρυβο και την ακοή. Τον οδηγό συνέταξε ο διευθυντής ασφαλείας του BBC ερευνώντας για έναν χρόνο την έκθεση των μουσικών στον θόρυβο σε περισσότερες από 30 αίθουσες του Ηνωμένου Βασιλείου.Ο οδηγός σκιαγραφεί τα προβλήματα ακοής, τα οποία μπορεί να επηρεάζουν τους μουσικούς που εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα θορύβου, -όπως εμβοές και υπερακουσία, μια υπερβολική ευαισθησία σε ορισμένες περιοχές συχνοτήτων- και συνιστά μια σειρά από προληπτικά μέτρα. Σύμφωνα με την οδηγία, οι μουσικοί των δευτέρων βιολιών βρίσκονται περισσότερο σε κίνδυνο από την έκθεση σε υψηλά επίπεδα θορύβου. Η Σάρα Φριστόουν, μουσικός των δευτέρων βιολιών της ΒΒC Concert Orchestra χαιρέτισε την οδηγία: «Είναι πράγματι ένα πολύ σοβαρό θέμα και όλοι γνωρίζουμε ανθρώπους που σταμάτησαν να παίζουν επειδή έχασαν την ακοή τους».Ο Ντάνιελ Μέγιερ, μουσικός των δευτέρων βιολιών της ΒΒC Symphony Orchestra ήταν επίσης ευχαριστημένος με τις συστάσεις. Είπε ότι ήδη πολλοί μουσικοί των ορχηστρών του BBC χρησιμοποιούν ωτοασπίδες και η διάταξη των καθισμάτων τους αλλάζει συχνά, όταν τα επίπεδα θορύβου είναι πολύ υψηλά. Αν τα μέτρα εφαρμόζονται με λογικό τρόπο, είπε, δεν θα υπάρχει πρόβλημα» 42

4.4.1 Πρόωρη κώφωσης από την ακρόαση μουσικής με ακουστικά από MP3 και iPod Είναι γνωστό ότι οι καλύτεροι πελάτες της μουσικής βιομηχανίας σε όλο τον κόσμο είναι οι νέοι και κυρίως οι έφηβοι οι οποίοι ανυποψίαστοι χαίρονται τα «αγαθά» της σύγχρονης τεχνολογίας, χρησιμοποιώντας όμως με λανθασμένο τρόπο συσκευές αναπαραγωγής 41 42

Dr. D.A. Avdeev www.fatheralexander.org/booklets/russian http://smykoa.blogspot.com/2011/11/to-bbc.html

67


μουσικής που φέρουν ακουστικά τα οποία ο χρήστης από άγνοια τοποθετεί, παρακάμπτοντας έσι το πτερύγιο του αυτιού, μέσα στον έξω ακουστικό πόρο. Έτσι, “Ο κρυστάλλινος ήχος των σύγχρονων συσκευών αναπαραγωγής μουσικής τύπου MP3 και iPod σε συνδυασμό με την υψηλή ένταση, μπορούν να οδηγήσουν στην πρόκληση σοβαρών προβλημάτων ακοής κυρίως σε εφήβους, υποστηρίζουν ισραηλινοί επιστήμονες. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Τσάβα Μούτσνικ της Ιατρικής Σχολής του πανεπιστημίου του Τελ Αβίβ, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο διεθνές περιοδικό για θέματα ακουολογίας «International Journal of Audiology», εκτιμούν ότι ένας στους τέσσερις εφήβους διατρέχει κίνδυνο πρόωρης απώλειας της ακοής του εξαιτίας της σύγχρονης μόδας συνεχούς ακρόασης των φορητών ψηφιακών συσκευών και σε υψηλή ηχητική ένταση. Οι ειδικοί μελέτησαν τις ακουστικές συνήθειες των νέων, κάνοντας τις σχετικές ακουστικές μετρήσεις, και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η νέα μόδα έχει σαφώς επιβλαβείς συνέπειες. Σε δέκα ή είκοσι χρόνια θα είναι πολύ αργά πια, όταν θα συνειδητοποιήσουμε ότι μια ολόκληρη γενιά νέων ανθρώπων υποφέρει από προβλήματα ακοής πολύ νωρίτερα από ό,τι θα αναμενότανε λόγω της φυσιολογικής γήρανσης» δήλωσε ο Μούτσνικ. Σύμφωνα με τους ισραηλινούς επιστήμονες, η απώλεια ακοής, που προκαλείται από τη συνεχή έκθεση σε δυνατό θόρυβο ή μουσική, είναι μια αργή και σταδιακή διαδικασία. Οι άνθρωποι δεν είναι συνήθως σε θέση να καταλάβουν τη ζημιά που προκαλούν στον εαυτό τους, προτού περάσουν χρόνια. Όσοι έφηβοι κάνουν μεγάλη χρήση των ΜΡ3 τους σήμερα, μπορεί να διαπιστώσουν ότι έχουν πρόβλημα ακοής μετά τα 30 ή τα 40 τους, δηλαδή πολύ πιο νωρίς σε σχέση με τις προηγούμενες γενιές. Οι ερευνητές εστίασαν την έρευνά τους σε περίπου 300 νέους ηλικίας 13 έως 17 ετών. Όπως έδειξε η μελέτη, οκτώ στους δέκα εφήβους χρησιμοποιούν τακτικά για ακρόαση μουσικής τις φορητές ψηφιακές συσκευές τους, ένας στους πέντε άκουγε μία έως τέσσερις ώρες τη μέρα και σχεδόν ένας στους δέκα πάνω από τέσσερις συνεχόμενες ώρες. Συνολικά, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι περίπου ένας στους τέσσερις νέους (ποσοστό 25%) αντιμετωπίζει σοβαρό κίνδυνο πρόωρης απώλειας της ακοής.Οι ευρωπαϊκοί κανονισμοί περιορίζουν την μέγιστη ισχύ των συσκευών ΜΡ3 στα 100 ντεσιμπέλ, όμως μερικά μοντέλα φθάνουν και τα 129. Οι επιστήμονες συστήνουν στις δημόσιες Αρχές, στους εκπαιδευτικούς, στους γονείς και φυσικά στους ίδιους τους νέους να πάρουν πιο σοβαρά το ζήτημα της πιθανής ζημιάς στην ακοή. Μεταξύ άλλων, τα μεγαλύτερα ακουστικά που δεν μπαίνουν μέσα στην κοιλότητα του αυτιού, αλλά το σκεπάζουν εξωτερικά, θεωρούνται πιο ασφαλή. Επίσης, η λιγότερο συχνή ακρόαση και σε χαμηλότερη ένταση αποτελούν σημαντικά μέτρα προφύλαξης.” 43

4.5. «Οι γυναίκες ακούνε καλύτερα από τους άνδρες» Έχει αποδειχτεί ότι οι γυναίκες έχουν περισσότερη φυσική αντοχή απ’ ότι οι άνδρες όπως και μεγαλύτερη αντίσταση στις ασθένειες. Μάλιστα ο μέσος όρος ζωής των γυναικών είναι κατά 5 χρόνια μεγαλύτερος από αυτόν των ανδρών. Η ακοή δεν αποτελεί εξαίρεση σε αυτό το κανόνα. Έτσι, παρατηρήθηκε ότι η πτώση της ακουστικής ικανότητος με τα πέρασμα της ηλικίας είναι μεγαλύτερη στους άνδρες απ΄ότι στις γυναίκες. Στους άνδρες λόγω της 43

68

http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article


πρεσβυακουσίας το ανώτερο όριο των ακουστών συχνοτήτων περιορίζεται στα 5 KHz. Επιπλέον παρουσιάζεται απώλεια της λαμπρότητας των μουσικών ήχων. Από την άλλη πλευρά, στις γυναίκες το ανώτερο όριο των ακουστών συχνοτήτων περιορίζεται στα 12 KΗz. Ένας άντρας στην ηλικία των 50 ετών ακούει τον ημιτονοειδή ήχο των 4000 Ηz πιο εξασθενημένα κατά 21 dB απ' ότι τον άκουγε νέος, ενώ μια συνομηλική του γυναίκα τον ίδιο ήχο τον ακούει πιο εξασθενημένα κατά 12 dB περίπου απ' ότι τον άκουγε στα νιάτα της. Ακόμα «Διαφορές ως προς το φύλο διαπιστώνονται σε όλες τις μετρήσεις της περιφερικής ακουστικής λειτουργίας, όπως στη τονική και ομιλητική ακουομετρία, στη τυμπανομετρία, στη μέτρηση των ακουστικών προκλητών δυναμικών, που οφείλονται σε ανατομικές και ορμονικές διαφορές μεταξύ ανδρών και γυναικών. Η ένταση των ωτοακουστικών εκπομπών ΤΕΟΑΕs είναι μεγαλύτερη στις γυναίκες από ό,τι στους άνδρες (Robinette 1992)… οι διαφορές έντασης των ΟΑΕs μεταξύ ανδρών και γυναικών οφείλονται στην ανατομική διαφορά του κοχλία, ο οποίος είναι βραχύτερος στις γυναίκες, από ότι στους άνδρες (Sato και συν 1991, Kimberly και συν 1993, Moulin και συν 1993)»44. Ένα άλλο γεγονός που έχει παρατηρηθεί στη συμπεριφορά των γυναικών και των ανδρών, όταν αυτοί προσβληθούν από σοβαρές ασθένειες του αυτιού, όπως ιλίγγους και εμβοές , είναι ότι οι γυναίκες αντιμετωπίζουν με μεγαλύτερη στωικότητα και υπομονή τη νόσο, ενώ οι άνδρες δείχνουν να απελπίζονται πιο εύκολα. Είναι φανερό ότι το «ασθενές φύλο» είναι πιο δυνατό και ανθεκτικό από τη φύση του απέναντι στις δυσκολίες της ζωής.

Εικόνα 8.Τα διαγράμματα δείχνουν ότι η πτώση της ακουστικής ικανότητος με το πέρασμα της ηλικίας είναι μεγαλύτερη στους ανδρες απ΄ότι στις γυναίκες ιδιάιτερα στο φάσμα των 2 – 4 Κz.

4.6. Οι ψυχολογικές επιπτώσεις της κώφωσης στα παιδιά. Γενικά, τα κωφά παιδιά είναι απομονωμένα και στο περιθώριο από την κοινωνία. Αισθάνονται άσχημα για την κατάστασή τους και νιώθουν κατώτεροι. Όλα αυτά τους προκαλούν ψυχολογικά προβλήματα και ψυχικά τραύματα που καμιά φορά δεν επουλώνονται ποτέ. Από την πρώτη στιγμή που οι γονείς μαθαίνουν πως το παιδί τους είναι

44

Δημοσθένης Α. Ψηφίδης «Η συμβολή των Ωτοακουστικών εκπομπών στην αντικειμενική Ακουολογική μελέτη ασθενών με εμβοές» http://invenio.lib.auth.gr/record/112642/files/GRI-2009-2532.pdf?version=1 69


κωφό ακόμη και οι ίδιοι αρχίζουν σιγά- σιγά να το απορρίπτουν και προσπαθούν να αποφεύγουν συγκεντρώσεις με συγγενείς και φίλους. Όταν ένα κωφό παιδί αρχίζει να φεύγει από τους κόλπους της οικογένειας σιγά- σιγά και αρχίζει και επικοινωνεί με άλλους ανθρώπους τότε αρχίζουν τα δύσκολα. Όταν ένας κωφός άνθρωπος περπατάει στο δρόμο για παράδειγμα, αισθάνεται φοβισμένος μήπως τυχόν δεν ακούσει κάποιον ήχο, όπως ένα κορνάρισμα, και έτσι προκαλέσει κάποιο ατύχημα. Επίσης αισθάνεται παράξενα όταν χρειάζεται να επικοινωνεί με ανθρώπους που δεν είναι κουφοί και δεν μιλούν τη δική του ''γλώσσα''. Συμπερασματικά, πρέπει και εμείς από την πλευρά μας να βοηθάμε αυτούς τους ανθρώπους και να μη τους κάνουμε να αισθάνονται άσχημα που είναι κωφοί. Εν κατακλείδι η τραγική σιωπή και τα επακόλουθα ψυχικά προβλήματα που βιώνουν όσοι άνθρωποι έχουν απολέσει την ακοή τους, μας φανερώνει ξεκάθαρα πόσο πολύτιμη είναι αυτή η αίσθηση, την οποία τόσο ταλαιπωρούμε αλόγιστα στις μέρες μας και με την οποία αντιλαμβανόμαστε τα μεγαλύτερα και ωραιότερα νοήματα και συναισθήματα που μεταφέρει ο λόγος και η μουσική, δύο καθαρά ανθρώπινες εκφράσεις που καθορίζουν και την ιδιοπροσωπία μας και τελικά την ίδια μας τη ψυχή.

70


ΕΡΕΥΝΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Σε αυτή την έρευνα συμμετείχαν 60 άτομα όπου απάντησαν στις παρακάτω ερωτήσεις: Γνωρίζατε ότι το αυτί είναι το πιο σημαντικό αισθητήριο όργανο όσο αναφορά την διανοητική ανάπτυξη του ανθρώπου;

Ναι 40%

Όχι 60%

Προβλ

Θα έπρεπε να υπάρχουν αυστηρότεροι νόμοι που να απαγορεύουν την ηχορύπανση όπως απαγορεύεται π.χ. το τσιγάρο σε κλειστούς χώρους;

71

Ναι 63%

Όχι 37%


Πιστεύετε ότι τα έμβρυα ακούνε ήχους, θορύβους, ομιλίες και μουσική;

Ναι 93%

Όχι 7%

Πιστεύετε ότι ο σύγχρονος άνθρωπος παράγει περισσότερο θόρυβο απ’ ότι στο παρελθόν;

Ναι 80%

72

Όχι 20%


Πιστεύετε ότι η ομιλία και ο ανθρώπινος λόγος μπορούν να γίνουν πηγή ηχορύπανσης και βλάβης των αυτιών και της ψυχής;

Ναι 75%

Όχι 25%

Γνωρίζατε ότι το αυτί είναι από το πιο ευαίσθητο αισθητήριο όργανο του σώματός μας;

Ναι 58%

73

Όχι 42 %


Έχετε έρθει ποτέ σε επαφή με κωφό άνθρωπο;

Ναι 38 %

Όχι 62%

Γνωρίζετε ότι όταν ακούτε μουσική από τα ακουστικά προσβάλλονται αρνητικά τα αυτιά σας;

Ναι 82%

74

Όχι 18%


Γνωρίζετε πόσο σοβαρές είναι οι ασθένειες που μπορούν να προκληθούν στα αυτιά σας;

Ναι 42%

Όχι 58%

Γνωρίζετε ότι το αυτί είναι και όργανο ισορροπίας;

Ναι 50%

75

Όχι 50%


Το παραπάνω μικρό γκάλοπ που διενεργήθηκε μεταξύ των μαθητών, αποκάλυψε ξεκάθαρα ότι οι περισσότεροι μαθητές αγνοούν πόσο κίνδυνο διατρέχει να φθαρεί και να καταστραφεί ανεπανόρθωτα σταδιακά και ανεπαίσθητα αυτό το πολύτιμο αισθητήριο όργανο. Όπως και αγνοούν επίσης πόσο σοβαρές ασθένειες μπορούν να αναπτυχθούν στο αυτί μας, τόσο από τους εξωτερικούς έντονους κρότους και θορύβους, όσο και από εσωτερικούς «θορύβους» του νού του ανθρώπου ο οποίος παράγει μέσω των λογισμών, άγχος, φοβίες και φαντασιωτικές παραστάσεις που διαταράσσουν νου και σώμα. Φάνηκε επίσης, ότι οι περισσότεροι μαθητές αγνοούν πόσο σημαντικό για την ανάπτυξη της νοημοσύνης και όλης της ψυχοσωματικής ισορροπίας είναι αυτό το αισθητήριο όργανο που ονομάζουμε ούς ή αυτί. Η άγνοια λοιπόν αφενός, αλλά, και η ανέμελη και εκρηκτική έξαρση ελευθερίας την οποία βιώνουν οι νέοι και κυρίως οι έφηβοι, ωθούμενοι ασφαλώς και από τον ασύδοτο φιλελευθερισμό της εποχής μας, οδηγεί τους νέους στην επιπόλαια έκθεση της πολύτιμης αυτής αίσθησης της ακοής σε ηχορυπογόνους παράγοντες , κάτι που δυστυχώς ο σύγχρονος κόσμος με την προηγμένη τεχνολογία προσφέρει αφειδώς. Παρ όλ’ αυτά, η έρευνά μας κατέδειξε ότι οι περισσότεροι μαθητές επιθυμούν τη λήψη αυστηρότερων μέτρων από την πολιτεία κατά της ηχορύπανσης η οποία, όπως και πάλι έδειξαν ότι γνωρίζουν οι περισσότεροι μαθητές, στις μέρες μας φαίνεται να παράγεται σε μεγαλύτερο βαθμό εξαιτίας της αφροσύνης του σύγχρονου ανθρώπου και της αλόγιστης χρήσης της τεχνολογίας

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΕΠΙΛΟΓΟΣ Η παραπάνω έρευνα κατέδειξε τρία βασικά συμπεράσματα : Κατά πρώτον ότι το αισθητήριο όργανο της ακοής μας ακολουθεί τους βασικούς νόμους της μηχανικής και της φυσικής ακουστικής. Κατά δεύτερον έγινε φανερό ότι χιλιάδες χρόνια πριν ο άνθρωπος κατασκευάσει όλα τα γνωστά μας μουσικά όργανα, μέσα στο αισθητήριο όργανο της ακοής του, υπήρχε κατασκευασμένο ένα κράμα κρουστών, εγχόρδων και πνευστών μουσικών οργάνων μηχανικών και ηλεκτρικών. Αυτό το αριστουργηματικό «μουσικό» όργανο της φύσεως, γνωρίσαμε ότι εκπέμπει μουσική και κάθε ήχο, αφενός προς τον εγκέφαλο και το νού μας αλλά, και σύνθετους ήχους προς το εξωτερικό περιβάλλον, μία φυσιολογική λειτουργία η οποία αποτελεί τελευταία ένα χρήσιμο διαγνωστικό μέσο της ακουστικής ικανότητος του ανθρώπου. Ένα τρίτο συμπέρασμα που εξήχθη από αυτή την έρευνα, είναι ότι η αίσθηση της ακοής αποτελεί την σημαντικότερη ίσως αίσθηση για την ανάπτυξη της ψυχοσωματικής και 76


διανοητικής υγείας του ανθρώπου. Συγχρόνως όμως γνωρίσαμε ότι, είναι και η πιο ευαίσθητη που υπόκειται σε χρόνιες βλάβες, υπό την επίδραση όχι μόνο περιβαλλοντικών παραγόντων, αλλά, και εσωτερικών, όπως είναι οι ταραγμένοι λογισμοί και το νοσηρό άγχος . Και αν κάθε μουσικός , προσέχει και περιποιείται με ιδιαίτερη φροντίδα το αγαπημένο του μουσικό όργανο που του δίνει τη δυνατότητα να εκφράζει τα βαθύτερα συναισθήματά του, ασφαλώς οφείλουμε όλοι μας να μην εκθέτουμε αλόγιστα το θαυμάσιο μουσικό όργανο του σώματός μας, σε έντονο θορυβώδες περιβάλλον, όπως είναι μια πολύβουη πόλη, γιατί αυτό μας προσφέρει τη δυνατότητα να απολαμβάνουμε τους ήρεμους ήχους της φύσης, να χαιρόμαστε τη μουσική, να ακούμε τη φωνή των προσφιλών προσώπων μας και τελικά να ομιλούμε, να συλλογιζόμαστε και να νοηματοδοτούμε τη ζωή μας.

77


Βιβλιογραφία Σχολική Βιβλιογραφία Βιολογία Α΄ Γενικού Λυκείου ΟΕΔΒ Αθήνα 2011 Φυσική Θετικής και τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ΄Λυκείου ΟΕΔΒ Αθήνα 2010 Φυσική Γ΄ Γυμνασίου ΟΕΔΒ Αθήνα 2011 Πανεπιστημιακή βιβλιογραφία Γ. Αδαμόπουλος και Διδακτικό προσωπικό Αθηνών.Μαθήματα Ωτοριναρυγγολογίας Αθήνα 1980

Ω.Ρ.Λ.

Κλινικής

Πανεπιστημίου

Douglas J. Futuyma , Εξελικτική Βιολογία Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης Ηράκλειο 1995 Μετάφραση: Λευτέρης Ζούρος, Δημήτρης Κολλάρος, Αντώνης Μαγουλάς, θανάσης μαχιάς, Ευγενία Ροίδου. Χαράλαμπος Χ. Σπυρίδης Φυσική και Μουσική Ακουστική Εκδόσεις Grapholine 2005 Ισίδωρος Μπέης Μ.Sc. Ph.D. καθηγητής Πανεπιστήμιου Φυσιολογίας Εκδόσεις Παχούδη –Γιαπούλη Θεσσαλονίκη 1985

Θεσσαλονίκηςμαθήματα

Πτυχιακές - Μεταπτυχιακές και Διδακτορικές μελέτες από το Διαδίκτυο Δρ. Δημήτριος Ν. Γκέλης Ωτορινολαρυγγολόγος «Εμβοές ώτων ή βουητά στα αυτιά» http://www.gelis.gr/index.php/medarticles/oto/152-2011-02-html Ανέστης Ψηφίδης Αν. καθηγητής Ωτορυναρυγγολογίας ΑΠΘ «Η κλασική και η σύγχρονη αντίληψη για τη λειτουργία του κοχλία» www.iatrikionline.gr/Orl_23/8.pdf Δημοσθένης Α. Ψηφίδης «Η συμβολή των Ωτοακουστικών εκπομπών στην αντικειμενική Ακουολογική μελέτη ασθενών με εμβοές» http://invenio.lib.auth.gr/record/112642/files/GRI2009-2532.pdf Μυρσίνη ΜακροπούλουΣχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Εισαγωγή στην Ιατρική Φυσική–Ακοή, http://www. physics.ntua. gr/~mmakro /index_files /Kef11_Akoi.pdf

78


Σπυρόπουλος Κωνσταντίνος Διδακτορική Διατριβή: Επίδραση της χρήσης αντιβιοτικών στις μέσες και υψηλές ακοομετρικές συχνότητες Πανεπιστήμιο Πατρών http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/ Μπακατσή Μαρία Πτυχιακή εργασία «η επίδραση της μουσικής στα έμβρυα» Πανεπιστήμιο Μακεδονίας τμήμα Μουσικής και τέχνης 2/6/2008. http://dspace.lib.uom.gr/bitstream/2159/3807/2/BakatsiPE2008.pdf Καμπουράκης Κωνσταντίνος Πτυχιακή εργασία, Τει Κρήτης Τμήμα κοινωνικής εργασίας Εκπαίδευση και επαγγελματική αποκατάσταση των κωφών. Πανεπιστημιακές Διαδικτυακές Διευθύνσεις Πανεπιστήμιο Σαλφορντ http://www.acoustics.salford.ac.uk/feschools/waves/string.htm http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ohr2. Πανεπιστήμιο Χαυλδεμβέργης http://biology.clc.uc.edu/fankhauser Physiology /A&P202/Special_Senses/Histology_Ear.htm

/Labs/Anatomy_&_

http://www.sinnesphysiologie.de/gruvo03/gehoer/aussen.htm Stephan Frings, Uni Heidelberg, Abt. Molekulare Physiologie

Januar 2003

ΠανεπιστήμιοΝτίσελντορφ www.uniduesseldorf.de/MedFak/mai/teaching/content/neuroanatomie/img/kap18 Άρθρα στο Διαδύκτιο Βάγκος Ιωάννης Ωτοακουστικές εκπομπές VAGOS-2:MASTER ORL 30/04/2010 http://www.akoustika-varikoias-elak.gr/o-ixos.html Dr. D.A. Avdeev www.fatheralexander.org/booklets/russian Τo iPod κουφαίνει http://www.musicheaven.gr/html/modules.php?name=News&file=ar... http://webmedia.unmc.edu/intmed/general/eye&ear/normaltm.htm

Πηγές εικόνων από το Διαδύκτιο

79


University of Cyprus Διάλεξη 12 Νευροφυσιολογία και Αισθήσεις Applied Optics Laboratory.

Biomedical Imaging and

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Αθήνα http: //www. Physics .ntua .gr/~mmakro/index files/Kef11Akoi.pdf http://www.santouri.gr/Instruments_Gr.html http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Earlobes http://www.sciencephoto.com/media/309185/enlarge www.uniduesseldorf.de/MedFak/mai/teaching/content/neuroanatomie/img/kap18 http://www.acoustics.salford.ac.uk/feschools/waves/string.htm

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ohr2. http://biology.clc.uc.edu/fankhauser/Labs/Anatomy_&_Physiology http://www.sciencephoto.com/media/426807/enlarge http://itinnitusmiracle.com/tag/200-medications-that-cause-tinnitus/ http://invenio.lib.auth.gr/record/112642/files/GRI-2009-2532.pdf?version=1 http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/ebook/show.php/DSGL-A105/43/270,1255/ http://www.physics.ntua.gr http://translate.google.gr/translate Library.tee.gr/digital/m2301kotsabasakis pdf http://pavlidelis.gr/pages/gr/aplasia/technics_atoplasty_case_studies.php Πανελλήνια Εταιρεία Ωτοριναρυγγολογίας. http://www.hellasorl.gr/

Η

ακοή

μας

μια

http://www.ghorayeb.com/tympanicperforation.html http://dspace.lib.uom.gr/bitstream/2159/10938/1/NtonasPE.pdf σελ 28

80

υπέροχη

αίσθηση.


http://smykoa.blogspot.com/2011/11/to-bbc.html http://www.hearingreview.com/issues/articles/2010-06_03.asp http://www.zoologie-skript.de/gruvo03/gehoer/cochlea.htm http://www.ilo.org/safework_bookshelf Βίντεο- You Tube Function of Cochlea Animation - YouTube Cochlear animation - YouTube Ear Organ of Corti YouTube dancing hair cell - YouTube YouTube - View of Left Ear Canal and Ear Drum (Tympanic Membrane)

Ερευνητική ομάδα : Αραβίδης Αλέξανδρος, Νίκος Δέδες, Γεωργία Ζαμπέτη, Θάλεια Θωμοπούλου, Νικολέτα Καλούδη, Ανδρέας Κίττος , Μαρίνα Λυπηρού, Άννα Μελισσάρη, Νίκος Μπούτσης, , Τζαβέλλα Νιόβη, , Κατερίνα Μούκα, Δανάη Μπίκνελ, Χρήστος Παπαστεφάνου , Αλκίνοος Πυλαρινός, Αλεξάνδρα Τσιάπη, Πενεύη Φουρλεμάδη. Υπεύθυνος καθηγητής : Γεώργιος Χασούρος, Βιολόγος.

81


akoi