श्रवण प्रणाली की शारीरिक रचना और शरीर विज्ञान

श्रवण प्रणाली वायुजनित ध्वनि को तंत्रिका संकेतों में परिवर्तित करती है जिसे मस्तिष्क व्याख्या कर सकता है। इसे पारंपरिक रूप से बाहरी कान में विभाजित किया गया है, जो ध्वनि एकत्र करता है और प्रसारित करता है; मध्य कान, जो हवा के प्रतिबाधा को द्रव से मिलाता है और अस्थिकाओं के माध्यम से कंपन को प्रसारित करता है; आंतरिक कान, जहाँ कर्णावर्त आवृत्ति विश्लेषण करता है और यांत्रिक गति को विद्युत गतिविधि में परिवर्तित करता है; और श्रवण तंत्रिका तथा केंद्रीय मार्ग, जो परिणामी संकेतों को वहन और संसाधित करते हैं। यह क्षेत्र शिक्षार्थी को उस एंड-टू-एंड मार्ग और उन विषयों से परिचित कराता है जो प्रत्येक चरण की विस्तार से जाँच करते हैं।

Definition

श्रवण प्रणाली परिधीय और केंद्रीय संरचनाओं का एक समूह है जो ध्वनिक ऊर्जा को पकड़ती है, उसे प्रसारित और प्रवर्धित करती है, आवृत्ति के अनुसार उसका विश्लेषण करती है, उसे तंत्रिका आवेगों में परिवर्तित करती है, और उन आवेगों को श्रवण तंत्रिका के माध्यम से मस्तिष्क स्तंभ और श्रवण प्रांतस्था तक धारणा के लिए पहुँचाती है।

Scope

यह परिधीय और केंद्रीय श्रवण शारीरिक रचना तथा सामान्य श्रवण के शारीरिक चरणों का एक मार्गदर्शक अवलोकन है। यह बताता है कि बाहरी, मध्य और आंतरिक कान, बाल कोशिकाएँ, श्रवण तंत्रिका और केंद्रीय मार्ग कैसे एक साथ फिट होते हैं; प्रत्येक चरण के विस्तृत यांत्रिकी और शरीर विज्ञान को बाल विषयों में विकसित किया गया है। यह संदर्भ और शिक्षा के लिए सामान्य संरचना और कार्य को शामिल करता है, न कि श्रवण विकारों के निदान या प्रबंधन को।

Sub-topics

• श्रवण तंत्रिका और केंद्रीय श्रवण मार्ग
• हेयर सेल मैकेनोट्रांसडक्शन
• आंतरिक कान और कर्णावर्त (कोक्लिया) की शारीरिक रचना
• मध्य कान की यांत्रिकी और अस्थिका तंत्र
• बाह्य कर्ण की संरचना और कार्यप्रणाली

Core questions

• प्रणाली बाहरी कान में हवा से श्रवण तंत्रिका में विद्युत गतिविधि तक ध्वनि कैसे पहुँचाती है?
• हवा और कर्णावर्त द्रव के बीच प्रतिबाधा बेमेल को कैसे दूर किया जाता है?
• कर्णावर्त ध्वनि को उसके घटक आवृत्तियों में कैसे अलग करता है?
• यांत्रिक कंपन को तंत्रिका संकेत में कैसे परिवर्तित किया जाता है, और उस संकेत को कैसे तेज किया जाता है?
• केंद्रीय मार्गों के साथ श्रवण जानकारी को कैसे व्यवस्थित और संसाधित किया जाता है?

Key concepts

• ध्वनि चालन (बाहरी और मध्य कान)
• प्रतिबाधा मिलान
• यात्रा तरंग और कर्णावर्त टोनोटोपी
• बाल कोशिकाओं द्वारा मैकेनोइलेक्ट्रिकल ट्रांसडक्शन
• कर्णावर्त प्रवर्धक और बाहरी-बाल-कोशिका इलेक्ट्रोमोटिलिटी
• केंद्रीय मार्गों का टोनोटोपिक संगठन
• आवृत्ति का स्थान और अस्थायी कोडिंग

Mechanisms

ध्वनि को पिन्ना द्वारा एकत्र किया जाता है और कान नहर के साथ कर्णपटल पर केंद्रित किया जाता है। मध्य कान की अस्थिकाएँ इस कंपन को अंडाकार खिड़की से जोड़ती हैं, हवा और कर्णावर्त द्रव के बीच प्रतिबाधा बेमेल को दूर करने के लिए क्षेत्र और लीवर अनुपात का उपयोग करती हैं। कर्णावर्त के भीतर, परिणामी द्रव गति बेसिलर झिल्ली के साथ एक यात्रा तरंग स्थापित करती है जिसकी शिखर स्थिति आवृत्ति पर निर्भर करती है, जिससे एक टोनोटोपिक मानचित्र स्थापित होता है। इस झिल्ली पर सवार बाल कोशिकाएँ अपने स्टीरियोसिलिया के विक्षेपण को झिल्ली क्षमता में परिवर्तन में परिवर्तित करती हैं, जबकि बाहरी बाल कोशिकाएँ, आंशिक रूप से मोटर प्रोटीन प्रेस्टिन द्वारा संचालित, प्रतिक्रिया को सक्रिय रूप से प्रवर्धित और तेज करती हैं (रोबल्स और रगेरो, 2001; फेटिप्लेस और फुच्स, 1999)। परिवर्तित संकेत कर्णावर्त (श्रवण) तंत्रिका तंतुओं के फायरिंग में एन्कोड किया जाता है और मस्तिष्क स्तंभ नाभिक के माध्यम से श्रवण प्रांतस्था तक पहुँचाया जाता है, जहाँ पिच, स्थान और श्रवण वस्तुओं जैसी विशेषताओं को निकाला जाता है (ग्रिफिथ्स और वॉरेन, 2004)।

Clinical relevance

सामान्य श्रवण शारीरिक रचना और शरीर विज्ञान को समझना श्रवण मूल्यांकन की व्याख्या और श्रवण यंत्र तथा कर्णावर्त प्रत्यारोपण जैसे उपकरणों के औचित्य को रेखांकित करता है। यह क्षेत्र बताता है कि स्वस्थ प्रणाली संदर्भ आधार के रूप में कैसे काम करती है; यह शैक्षिक है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

कर्णावर्त कार्य की आधुनिक समझ जॉर्ज वॉन बेकेसी के बीसवीं सदी के मध्य में बेसिलर झिल्ली के साथ यात्रा तरंग के प्रदर्शन पर आधारित है, जिसे नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। बाद के शोध से पता चला कि कर्णावर्त एक निष्क्रिय विश्लेषक नहीं है बल्कि इसमें बाहरी बाल कोशिकाओं द्वारा संचालित एक सक्रिय प्रवर्धक होता है, और प्रेस्टिन को उनकी इलेक्ट्रोमोटिलिटी के अंतर्निहित मोटर के रूप में पहचाना गया (झेंग एट अल।, 2000, आंतरिक-कान विषयों में उद्धृत)। इन प्रगतियों ने, बाल-कोशिका मैकेनोट्रांसडक्शन और केंद्रीय श्रवण प्रसंस्करण के विस्तृत अध्ययनों के साथ मिलकर, यहाँ संक्षेपित एकीकृत चित्र स्थापित किया (रोबल्स और रगेरो, 2001)।

Key figures

• Georg von Bekesy
• Luis Robles
• Mario Ruggero
• Robert Fettiplace
• Peter Dallos

Seminal works

• robles-ruggero-2001
• fettiplace-fuchs-1999
• griffiths-warren-2004

Frequently asked questions

श्रवण प्रणाली के मुख्य भाग क्या हैं?

बाहरी कान (पिन्ना और कान नहर), मध्य कान (कर्णपटल और अस्थिकाएँ), आंतरिक कान (कर्णावर्त और बाल कोशिकाएँ), और केंद्रीय श्रवण मार्गों के साथ श्रवण तंत्रिका जो प्रांतस्था तक जाती है।

ध्वनि तंत्रिका संकेत कब बनती है?

कर्णावर्त में, जहाँ बाल कोशिकाएँ बेसिलर झिल्ली के यांत्रिक कंपन को विद्युत गतिविधि में परिवर्तित करती हैं जो श्रवण तंत्रिका को संचालित करती है।