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Oído Medio
(Parte II)
Importancia Fisiológica del Oído
Medio
El Oído medio sirve para la adaptación de impedancias
desde el aire, al órgano de Corti, (medio liquido). La transferencia
de presión sonora de un medio gaseoso (aire) a un medio líquido
(fluido coclear) produce una enorme pérdida de energía.
Ejemplo:
Dos pescadores pueden hablar en sus botes sin perturbar mayormente a
los peces, porque el 99.9% de la energía sonora se refleja en la
superficie del agua, y solo el 0,1% penetra al agua, lo que en decibeles
puede expresarse como una perdida de 30 dB o su milésima parte.
En cambio los pescadores deben tener mucho cuidado de no pisar fuerte en
el piso del bote ni chapotear el agua con las manos.
Fig. 6.- Pérdida de energía producida
en la interfase aire-líquido.
Este ejemplo ilustra claramente la función del oído medio,
que debe transferir energía sin incurrir en pérdidas auditivas
serias. Para lograr esto, el oído se vale de dos mecanismos: El
sistema de palanca y La relación hidráulica.
Fig. 7 Sistema transformador del Oído Medio.
Observe que el mango del martillo (1) comparado con la apófisis
larga del Yunque (2) añade una ventaja de 1,3:1; permitiendo una
ganancia de energía sonora de sólo 2,3 dB. Sin embargo, la
relación de superficie tímpano-platina (o base del estribo)
es mucho mayor. La relación efectiva es de 17:1 y corresponde a
una ganancia de 25 dB.
Debido a la diferencia entre el largo del mango del martillo y la apófisis
larga del yunque, se logra que el sistema de palanca de los huesecillos
multiplique la fuerza del movimiento por 1,3 aproximadamente. Esta acción
produce una mejoría del umbral de audición de 2,3 dB aproximadamente
según:
20 log10 1,3 = 10 log10 1,7
Mucho más importante que la acción de palanca es la relación
entre el área de la membrana timpánica y la diminuta platina
o base del estribo. Como ya se dijo, la superficie de la membrana timpánica
es de aproximadamente 55 mm2 mientras que la superficie de la
base del estribo es de 3,2 mm2. Esto significa una diferencia
de 55/3,2 = 17 veces, que permite que la energía de la onda sonora
que choca con la membrana timpánica se aplique a la pequeña
base del estribo, causando una presión 17 veces mayor sobre el líquido
del caracol que la presión de la onda en el tímpano. Como
el líquido tiene mucha mayor inercia que el aire, se comprende que
se necesiten presiones mucho mayores para producir una misma vibración
en el líquido. De hecho, éste emparejamiento de impedancia
es del orden de 50 a 75% para frecuencias entre los 300 y 3kHz, lo cual
permite una utilización casi completa de la energía de las
ondas sonoras que llegan al tímpano. Expresado en decibeles, esta
acción produce una mejoría del umbral de audición
de 25 dB aproximadamente según:
20 log10 17 = 10 log10 289
Sumando los dos resultados se obtiene una recuperación de 27,3
dB de los 30 dB perdidos, es decir, un 91% de la energía perdida,
según:
2,3 dB + 25 dB = 27,3 dB
Sistema de palanca + Relación hidráulica = dB recuperados
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