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行波學說

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1 拼音

xíng bō xué shuō

2 英文參考

travelling-wave theory

耳蝸的機械力學:Békésy于1960年通過精堪的物理學技術和細微的解剖學方法,首次在人和數種動物的耳蝸直接觀察了基底膜的運動形式,系統測量了基底膜對聲音反應的物理學特性,并提出行波學說(traveling wave theory),奠定了耳蝸力學的基礎。

當聲波的機械振動通過聽骨鏈到達卵圓窗膜時,壓力變化立即傳給耳蝸內液體和膜性結構,引起耳蝸淋巴液的振動,鐙骨內移時,前庭膜和基底膜就將下移,最后是鼓階的外淋巴壓迫圓窗膜向外突出;相反,當鐙骨外移時,整個耳蝸內結構又作反方向的移動,于是引起基底膜振動,這種振動是以波的形式沿著基底膜向前傳播。在這個過程中,圓窗膜實際上起著緩沖耳蝸內壓力變化的作用,是耳蝸內結構發生振動的必要條件。

Békésy在實驗中觀察到,基底膜的振動是以行波的方式進行的,即內淋巴的振動首先是在靠近卵圓窗處引起基底膜的振動,此波動再以行波的形式沿基底膜向耳蝸的頂部方向傳播,就像人在抖動一條綢帶時,有行波沿綢帶向遠端傳播一樣。

3 基底膜振幅與聲波頻率的關系

實驗表明,不同頻率的聲音引起的行波都從基底膜的底部,即靠近卵圓窗膜處開始,但頻率不同時,行波傳播的遠近和最大行波的出現部位各有不同,也就是說,振動頻率愈低,行波傳播愈遠,最大行波振幅出現的部位愈靠近耳蝸頂部的基底膜,而且在行波最大振幅出現后,行波很快消失,不再傳播;相反地,高頻率聲音引起的基底膜振動,只局限于卵圓窗附近耳蝸底部的基底膜。

4 基底膜的音頻定位

不同頻率的振動引起的基底膜不同形式的行波傳播,主要由基底膜的某些物理性質決定的。基底膜的長度在人約為31.5mm,較耳蝸略短,但寬度在靠近卵圓窗處只有0.04mm,以后逐漸加寬,到蝸頂時,基底膜寬度達0.5mm;與此相對應,基底膜上的螺旋器的高度和重量,也隨著基底膜的加寬而變大。這些因素決定了基底膜愈靠近耳蝸底部,共振頻率愈高,愈靠近耳蝸頂部,共振頻率愈低;這就使得低頻振動引起的行波在向耳蝸頂部傳播時阻力較小,而高頻振動引起的行波只局限在耳蝸底部附近。簡言之,蝸底區域感受高頻聲,蝸頂部感受低頻聲;800Hz以上的頻率位于頂周,2000Hz位于蝸孔到鐙骨足板的中點。

不同頻率的聲音引起的不同形式的基底膜的振動,被認為是耳蝸能區分不同聲音頻率的基礎。破壞動物不同部位基底膜的實驗和臨床上不同性質耳聾原因的研究,都證明了這一結論,亦即耳蝸底部受損時主要影響高頻聽力,耳蝸頂部受損時主要影響低頻聽力。不能理解,既然每一種振動頻率在基底膜上都有一個特定的行波傳播范圍和最大振幅區,與這些區域有關的毛細胞聽神經纖維就會受到最大的刺激,這樣,來自基底膜不同區域的聽神經纖維的神經沖動及其組合形式,傳到聽覺中樞的不同部位,就可能引起不同音調的感覺

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開放分類:耳鼻喉科
詞條行波學說banlang创建
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  • 評論總管
    2019/4/26 0:46:11 | #0
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本頁最后修訂于 2009年7月23日 星期四 0:20:14 (GMT+08:00)
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