Biofyzika príjmu a spracovania informácií

Prezentace na téma: "Biofyzika príjmu a spracovania informácií"— Transkript prezentace:

1 Biofyzika príjmu a spracovania informácií

2 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

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

4 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

5 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

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

7 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

8 Biofyzika sluchového analyzátora
Zvuk - mechanické vlnenie častíc pružného prostredia frekvencie počuteľné pre ľudské ucho: 16 – 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 Hz

9 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= 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

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

11 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

12 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

13

14 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)

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

16 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

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

18 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

19 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 Hz

20 Slúchadlá