Biofyzika príjmu a spracovania informácií

zmyslové vnímanie - príjem a uvedomovanie si informácií, ktoré prichádzajú z vonkajšieho (zrak, sluch, čuch, chuť a hmat) a vnútorného (vestibulárny aparát, nervové zakončenia v svaloch, šľachách a kĺboch) prostredia organizmu

Klasifikácia receptorov charakter adekvátneho podnetu mechanoreceptory (baro-, proprio-, receptory pľúcneho rozopnutia) nociceptory – algoreceptory (mechanické, chemické podnety) termoreceptory (tepelné, chladové) chemoreceptory (chuť, čuch) fotoreceptory (zrak)

Klasifikácia receptorov zložitosť receptorov: volné nervové zakončenia zmyslové telieska zmyslové bunky - súčasť zmyslových orgánov podľa miesta vzniku podnetu a spôsobu jeho zachytenia: exteroreceptory telereceptory proprioreceptory interoreceptory

Funkcia receptorov Receptory - meniče energie (premena pôsobiaceho podnetu na elektrický signál, ktorý umožňuje ľahší prenos informácie obsiahnutej v podnete) receptorový potenciál vznik akčného potenciálu vzťah podnetu a vnemu: Weber-Fechnerov zákon logaritmická závislosť IV = k1 . IP Stevensov zákon mocninová funkcia IV = k2 . IPa kde: k1 a k2 - sú konštanty úmernosti a - exponent charakteristický pre každú zmyslovú modalitu

Klasifikácia receptorov Amplitúda receptorového potenciálu Rýchlo sa adaptujúce receptory (fázické) – napr. paciniho teliska Pomaly sa adaptujúce (tonické) – napr. baroreceptory Neadaptibilné – napr. bolesť

Biofyzika vnímania čuchu a chuti čuch - čuchový epitel v nosovej dutine Henningova klasifikácia pachov: kvetový, ovocný, živicový, koreninový, hnilobný, spáleninový rýchla adaptácia, špecifická len pre určitú látku chuť (chuťové poháriky) - reakcia na látky rozpustené v ústnej dutine 4 základné chute: sladká, slaná, horká a kyslá chuťové vnemy - závislé od súčasného dráždenia čuchu

Biofyzika sluchového analyzátora Zvuk - mechanické vlnenie častíc pružného prostredia frekvencie počuteľné pre ľudské ucho: 16 – 20 000 Hz pod 16 Hz - infrazvuk nad 20 kHz – ultrazvuk kmitanie častíc prostredia - priečne, pozdĺžne náhodne a nepravidelne kmitajúce telesá – šum periodické opakovanie priebehu vlnenia - tón charakteristika: výška, intenzita, farba oblasť intenzít vnímaných ľudským uchom – ohraničená prahom počutia a prahom bolesti referenčný tón - 1000 Hz

pre porovnanie intenzít dvoch zvukov - Hladina intenzity: Intenzita zvuku - daná množstvom akustickej energie, ktorá prejde jednotkovou plochou za sekundu, kolmou na smer šírenia vlnenia pre porovnanie intenzít dvoch zvukov - Hladina intenzity: kde: I - porovnávaná intenzita, I0 - je referenčná intenzita zvuku pre ľudské ucho (I0= 10-12 W. m-2) jednotka - bel (B), v praxi - decibel (dB) Hlasitosť - subjektívne vnímaní intenzita jednotka - fón (Ph) hladina hlasitosti 1 fónu zodpovedá hladine intenzity 1 dB pri referenčnom tóne - prahová veličina

Sluchové pole oblasť intenzít ohraničených prahom bolesti a prahom počutia v rozsahu počuteľných frekvencií izofóny

Ucho periférna časť sluchového analyzátora časti: Vonkajšie Stredné Vnútorné vonkajšie a stredné ucho - prevod akustických signálov z vonkajšieho prostredia do vnútorného ucha Vonkajšie ucho - ušnica a vonkajší zvukovod

Stredné ucho časti: bubienok 3 sluchové kostičky kladivko nákovka strmienok Eustachova trubica zabezpečuje optimálny prenos akustických signálov z vonkajšieho prostredia (plynného) do tekutiny vnútorného ucha prevod akustického vlnenia z relatívne veľkej plochy bubienka na malú plochu oválneho okienka (20 násobné zvýšenie tlaku) pákový mechanizmus stredoušných kostičiek

Vnútorné ucho uložené v skalnej kosti tvorené systémom kanálikov – labyrintom sluchová časť - špirálovito stočený, asi 35 mm dlhý kostený kanálik s priemerom 3 mm - slimák (cochlea)

cochlea scala vestibuli (oválne okienko) - perilymfa helicotrema scala tympani (okrúhle okienko) - perilymfa scala media - ohraničená bazilárnou a Reisnerovou membránou (endolymfa)

Cortiho orgán 3 typy buniek: zmyslové (vláskové) podporné okrajové vlastný akustický receptorový systém, uložený na bazilárnej membráne 3 typy buniek: zmyslové (vláskové) podporné okrajové zmyslové vlásky – stereocílie – zakončenia v tektoriálnej membráne deformácia stereocílií tektoriálnou membránou – podráždenie receptorovej bunky – receptorový potenciál – aferentné nervové vlákno – nueróny Cortiho ganglia - depolarizácia

Békésyho teória postupnej vlny zvukové vlnenie rozkmitá bazálnu membránu (oblasť maximálneho rozkmitu sa posúva s rastúcou frekvenciou od vrcholu slimáka k jeho báze)

Zvukové vlny môžu dosiahnuť receptory vo vnútornom uchu dvomi základnými spôsobmi: vedenie kostičkové vedenie kostné typy sluchových porúch: porucha vedenia zvuku z prostredia do vnútorného ucha, alebo porucha prevodu zvuku stredným uchom porucha vnímania zvuku vo vnútornom uchu alebo porucha nervového vedenia

Metódy vyšetrenia porúch sluchu Audiometria - vyšetrenie prahu počutia v celom rozsahu akustických frekvencií pomocou špeciálne upraveného nízkofrekvenčného oscilátora – audiometra nastaviteľná frekvencia a intenzita tónu delič kalibrovaný v absolútnych dB - riadime hladinu intezity záznam - audiogram subjektívne vyšetrenie vyšetrované frekvencie 250, 500, 1000, 2000, 4000 a 6000 Hz pásmo hovorovej reči - 250-2000 Hz

Slúchadlá