Effetti del Rumore sul Sistema Uditivo

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Basilio Falcone
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1 Fondazione Scuola di San Giorgio National Research Council of Italy Effetti del Rumore sul Sistema Diego L. Gonzalez The Musical and Architectural Acoustics Laboratory Isola di San Giorgio Maggiore, Venezia, Italy Università Ca Foscari di Venezia Influenza di un Ambiente Acusticamente Idoneo per la Crescita Centro Ricerche Fantoni Facoltà di Ingegneria dell Università di Padova

Gonzalez The Musical and Architectural Acoustics Laboratory Isola di San Giorgio Maggiore, Venezia,

2 Sensibilità del Sistema Range di frequenze sistema visivo: 1 ottava (da 380 a 760 nm) sistema uditivo: circa 12 ottave (da 16Hz a 20 khz) Discriminazione 1200 suoni puri Range d intensità 8 ordini di grandezza ( ) 2

circa 12 ottave (da 16Hz a 20 khz) Discriminazione 1200

3 Sistema Corteccia Uditiva Complessità Sensibilità e Precisione Delicatezza Corpo Genicolato Mediale Collicolo Inferiore Nucleo Cocleare Oliva Superiore 3

4 Sistema Periferico 4

5 Sistema Periferico Coclea Ossicini Orecchio Medio Onde Sonore Nervo Tromba di Eustachio Timpano Interno Medio Orecchio Esterno Anatomia dell Orecchio 5

6 Orecchio Medio ed Interno Orecchio Medio Panoramica Orecchio Interno Sezione della Coclea ed Innervazioni Timpano Trasduzione Acusto-Meccanica Adattamento di Impedenza Onde Idrodinamiche Trasduzione Meccanico-Elettrica (generazione degli impulsi nervosi) 6

Trasduzione Acusto-Meccanica Adattamento di Impedenza Onde

7 Coclea Coclea Idrodinamica Organo del Corti Elicotrema 7

8 Coclea Eccitazione Idrodinamica Onda di 250 Hz. Onda di 1000 Hz. Onda di 4000 Hz. 8

9 Coclea Coclea Mappa di Frequenze Click a 100 Hz. Hemholtz 9

10 Coclea Orecchio Interno Sezione della Coclea Scala Media Scala Vestibolare Scala Timpanica 10

11 Organo del Corti Coclea Organo del Corti 11

12 Organo del Corti 12

13 Organo del Corti Membrana Tectoria Forza di Taglio Stereocilia OHC Coclea: Struttura dell Organo del Corti IHC Membrana Basilare Coclea: Struttura dell Organo del Corti Nervo Organo del Corti (Schematico) 13

Corti IHC Membrana Basilare Coclea: Struttura dell

14 Cellule Ciliate Interne ed Esterne 14

15 Cellule Ciliate Esterne Stereocilia Cellule ciliate Esterne Microfotografia delle Stereocilia Risposta Elettromeccanica Coclea 1 Coclea 2 Nucleo Cellule ciliate esterne Bending In fase 90 gradi fuori fase 15

Elettromeccanica Coclea 1 Coclea 2 Nucleo Cellule

16 Vie Discendenti Corteccia Corpo Genicolato Mediale Collicoli Inferiori Complessi Olivari Nucleo Cocleare Corpo Trapezoide Coclea Emissioni Oto-acustiche 16

17 Effetti prodotti dal rumore Effetti da Rumore Fastidio (livello soggettivo) Disturbo (dimostrabile in modo oggettivo ma reversibile) Danno (collegato ad un danno fisiologico irreversibile) Specifici (effetti uditivi; effetti vestibolari: vertigini, nausea, disturbi dell equilibrio) Neuro endocrini e psicologici (neurologici: cefalea; psicologici: aggressività; endocrini: reazioni di allarme) Psicosomatici (cardiovascolari, respiratori, digerenti, visivi, ecc; solo ad alti livelli di rumore) Psico-sociali (comprensione della parola; rendimento: attenzione, apprendimento, memoria; sonno) INTENSITA DURATA FREQUENZE 17

psicologici (neurologici: cefalea; psicologici: aggressività; endocrini: reazioni di allarme) Psicosomatici (cardiovascolari, respiratori, digerenti,

18 Mascheramento Soglia Normale Tono Mascherante Soglia Alterata Frequenza (Hz) 18

19 Disturbo TTS2 = Temporary Threshold Shift dopo 2 minuti della esposizione a rumore Quando il livello del rumore non è troppo alto la perdita uditiva risulta reversibile 19

20 Danno alle Cellule Ciliate Esterne 20

21 Danno alle cellule ciliate prodotto da esposizione al rumore Altre cause di danno uditivo possono essere: 1. Sostanze oto-tossiche (antibiotici) 2. Malattie (infezioni) 3. Traumi 4. Invecchiamento Nei mammiferi il danno uditivo alle cellule ciliate e irreversibile: queste sono neurone specializzate e per tanto non si rigenerano Danno 21

22 Danno (organo del Corti) Danno all organo del Corti prodotto da esposizione a rumore (Chinchilla) 22

23 Influenza dell Ambiente Suono Riverberante 23

24 Effetto di Precedenza Differenza di Livello per Uguale Sensazione di Loudness Suono Riverberante Ritardo (ms) 24

25 Percezione della voce Metà delle aule soddisfa i criteri della norma DIN 18041:2004 (scuole tedesche) Effetto della posizione dello studente nell aula Effetto del rumore sulla voce 25

26 Percezione della voce Potenza della sorgente voce dell insegnante; feedback Distanza dalla sorgente geometria e distribuzione degli studenti nell aula Rumore di fondo < 40 db Relazione segnale/rumore SNR > 15 db Riverbero < 0.8 s. ( Hz) volume materiale d isolamento acustico Caratteristiche degli ascoltatori non di lingua madre con patologie uditive fasce di età (differenze < 12 anni) riduzione di almeno il 20% sul tempo di riverbero aumento della SNR di 10 a 20 db 26

27 Conclusioni L udito è probabilmente il senso più complesso e performante Dovuto alla sua complessità diventa anche labile Il danno al sistema uditivo interno è irreversibile Il senso dell udito è sicuramente quello più importante per la comunicazione, e pertanto, anche per l apprendimento Nonostante funziona bene in condizioni difficili, come ad esempio con basso rapporto segnale rumore, esistono condizioni acustiche ottimali che facilitano la comunicazione e l apprendimento Queste condizioni dipendono in grande misura del condizionamento acustico dei locali per uso scolastico Più bassa l età degli studenti e più importante risulta questo condizionamento La presenza di studenti con problemi uditivi o non di madre lingua comporta la necessità di ulteriori stringimenti dei parametri acustici accettabili per lo svolgimento delle attività scolastiche 27

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