Catena di ossicini

La catena degli ossicini ha lo scopo di trasferire la vibrazione della membrana timpanica alla finestra ovale determinando al tempo stesso quel processo di amplificazione della vibrazione timpanica cui si è sopra accennato.

Il martello è, con un’estremità, a diretto contatto con il timpano; esso è poi “incernierato” all’altra estremità all’incudine, la quale, a sua volta, spinge la staffa contro la membrana della finestra ovale. È bene precisare che il processo di amplificazione non è ottenuto con il principio della leva dato che il “braccio” delle forze agenti sul martello e sull’incudine è all’incirca lo stesso; il sistema degli ossicini trasferisce praticamente inalterata (il guadagno è circa di un fattore 1.3) la forza che il timpano esercita sul martello, alla finestra ovale.
Il processo di amplificazione viene invece ottenuto applicando tale forza sulla finestra ovale la cui area è circa di un fattore 17 inferiore all’area efficace (cioè che entra realmente in vibrazione) del timpano. Infatti l’area della finestra ovale è circa 3.2 mm², mentre l’area del timpano è circa 55 mm².
La pressione (rapporto tra la forza normale alla superficie e la superficie stessa) è aumentata quindi circa di un fattore 22 (1.3 per gli effetti di leva meccanica e 17 per gli effetti di diminuzione dell’area).

Il processo di amplificazione della pressione (e non della forza) è utile in quanto la pressione esercitata sulla finestra ovale si trasferisce al liquido contenuto nella coclea. A causa della loro sostanziale incomprimibilità i liquidi sono in grado, secondo il principio di Pascal, di trasferire efficacemente la pressione esercitata su di una loro parte, all’intero liquido; per capire quanto è efficace la soluzione che la natura ha sviluppato per trasferire l’energia dell’onda sonora al liquido cocleare, si pensi che se fosse direttamente l’aria a mettere in moto il liquido a causa del pessimo adattamento di impedenza tra i due mezzi, (l’aria ha un impedenza acustica di 41,5 ohm acustici, il fluido cocleare di 143000) solo 1/1000 dell’energia dell’onda sonora verrebbe trasferita al liquido e il resto verrebbe riflessa impedendoci, di fatto, di sentire!

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