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xciii congresso nazionale - S.I.O.e.Ch.CF.

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E. Cunsolo<br />

La biomeccanica dell’orecchio medio<br />

Lo studio moderno della biomeccanica dell’orecchio medio inizia nel 1868<br />

con Hermann von Helmholtz (1821–1894) 1 . Egli comprese il ruolo di adattatore<br />

d’impedenza svolto dall’orecchio medio e definì tre modalità secondo le quali<br />

tale compito veniva assolto: l’effetto leva legato alla morfologia della membrana<br />

timpanica, l’effetto leva risultante dalla strutturazione della catena ossiculare<br />

e l’effetto idraulico derivante dal rapporto tra l’ampia superficie timpanica e la<br />

ridotta superficie della platina. Negli anni successivi tali argomenti sono stati<br />

affrontati, ampliati e definiti da illustri studiosi tra i quali il premio Nobel 1961<br />

Georg von Békésy e, solo per citarne alcuni, Ernst Glenn, Merle Lawrence,<br />

Juergen Tonndorf, Shyam Khanna, William Peake, Aage Møller e Josef<br />

Zwislocki.<br />

Per una migliore comprensione delle attuali interpretazioni della biomeccanica<br />

dell’orecchio medio è opportuno definire alcuni fondamentali concetti di fisica<br />

acustica.<br />

Le grandezze fisiche che definiscono un suono, con le quali deve confrontarsi<br />

l’orecchio nelle sue tre sezioni, sono la frequenza e l’intensità. La frequenza è<br />

misurata in Hertz (Hz) ed esprime il numero di cicli vibratori per secondo, con<br />

l’unità di misura (1Hz) che indica 1 ciclo vibratorio al secondo.<br />

Fig 1: l’ampiezza di un suono può essere espressa in ampiezza delle oscillazioni o in pressione<br />

sonora (Pa)<br />

L’ampiezza di un suono (Fig.1) può essere espressa secondo 2 grandezze fisiche:<br />

la pressione esercitata dalle particelle in vibrazione o l’ampiezza di tali<br />

vibrazioni. Nella pratica, è più semplice misurare la pressione sonora, espressa in<br />

Pascal (Pa), dove 1Pa è pari ad 1 Newton di forza per 1 m 2 di superficie.<br />

L’orecchio umano è sensibile a pressioni sonore estremamente basse: per un tono<br />

a 1000Hz la soglia di intensità, espressa in pressione sonora, è di 20 μPa, con<br />

ampiezze di vibrazione di ordine molecolare. Il sistema uditivo umano ha, peraltro,<br />

una gamma dinamica estremamente ampia. Nella pratica clinica l’intensità di<br />

un suono viene, perciò, espressa in scala logaritmica mediante la decima parte<br />

del Bell, decibel (dB), tenendo conto che vi è una relazione matematica che lega<br />

tale grandezza relativa alla pressione sonora, espressa in rmsPa (root mean square):<br />

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