7 aula Biofísica

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Aula 07 – Biofísica
Profa. Dra. Rafaela Andrade Dantas Cerqueira
rafaelatoff@yahoo.com.br
BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO 
Veremos hoje:
• Biofísica da audição 
• Constituintes do aparelho auditivo
• Transmissão do som
• Tipos de surdez
Biofísica da audição 
• Grande parte das informações que o ser humano recebe são 
transmitidas por ondas sonoras.
As ondas sonoras são ondas mecânicas => necessitam de 
um meio material para se propagarem.
• As ondas provém do ambiente que nos cerca e são originadas em diversas 
fontes sonoras.
• O sistema auditivo dos animais permite a captação dessas ondas e o 
reconhecimento do conteúdo de informações que possuem.
Ondas mecânicas: são aquelas originadas pela deformação de uma região de 
um meio e, para se propagarem, necessitam de um meio material. 
Biofísica da audição 
Biofísica da audição 
• Quando uma fonte sonora produz uma vibração, 
esta é transmitida, por choque, aos corpos mais 
próximos. 
O som é uma onda mecânica produzida pela compressão e 
descompressão do ar.
O som não se propaga no espaço?
• Por serem ondas do tipo 
mecânicas, as ondas sonoras 
não podem propagar-se no 
espaço, pois, no vácuo, não 
existem moléculas através das 
quais o som possa fluir. 
Biofísica da audição 
• Durante a propagação do som há transmissão de energia ao longo do meio de 
propagação, embora não haja transporte de partículas de um local para outro.
Ondas: Perturbações (vibrações) que 
se propagam transportando apenas 
energia (não transporta matéria).
Semelhante a “onda” num estádio de futebol: 
energia é transmitida ao longo do estádio, mas as 
pessoas permanecem nos mesmos lugares (apenas 
se levantam e se tornam a sentar).
Som (Ondas mecânica)
Biofísica da audição 
A faixa de frequências que o 
ouvido é capaz de ouvir é 
apenas uma parte do espectro 
sonoro. Outros animais podem 
ouvir mais que os humanos.
• Velocidade do som através de diferentes meios varia consideravelmente:
ar: 300 m/s
água doce: 1400 m/s
água do mar: 1500 m/s
tecido muscular: 1400 m/s
tecido adiposo: 1600 m/s
A velocidade do som é 
diretamente proporcional a 
proximidade das moléculas, ou 
seja, a densidade do meio.
Biofísica da audição 
Constituintes do aparelho auditivo
• O ouvido consiste em 3 partes: 
 ouvido externo (e)
 ouvido médio (m)
 ouvido interno (i)
Constituintes do aparelho auditivo
• O ouvido consiste em 3 partes: 
 ouvido externo - coleta o som e o leva para o canal ao ouvido médio. 
 ouvido médio - transforma a energia de uma onda sonora em vibrações 
internas da estrutura óssea.
 ouvido interno - transforma a energia da onda de compressão dentro de um 
fluido em impulsos nervosos que podem ser transmitidos ao cérebro. 
O ouvido externo e o médio têm 
apenas a função de levar as ondas a 
seu destino.
O verdadeiro órgão receptor é o 
ouvido interno. 
1. Ouvido externo - coleta o som e o leva para o dentro do canal.
 Formado por: 
- Pavilhão auditivo - Cartilagem coberta com pele
- Canal (meato) auditivo externo – termina na membrana timpânica.
https://www.inadbrasil.com/como-funciona-a-audicao-humana/
As irregularidades anatômicas, curvas e 
dobras da orelha são fundamentais no 
direcionamento da onda sonora para o 
interior do conduto auditivo.
2. Ouvido médio - transforma a energia de uma onda sonora em vibrações internas 
da estrutura óssea do ouvido médio.
• Formado por:
 Tímpano - membrana fibrosa, tensa, elástica. Atingida pelas ondas sonoras, a 
membrana do tímpano se põe a vibrar de acordo com as vibrações do ar.
 Cadeia dos ossículos: martelo, bigorna e estribo - situados em um 
compartimento escavado no osso temporal: a caixa timpânica.
https://www.inadbra
sil.com/como-
funciona-a-audicao-
humana/
Ouvido médio
Os ossículos são articulados entre si: 
• o martelo é fixado à membrana do tímpano; 
• no fim da cadeia, o estribo é soldado a uma 
membrana que fecha um pequeno orifício, a 
janela oval.
Principal função 
é “preparar” o 
som para se 
propagar 
adequadamente 
na cóclea.
Janela oval 
Assim:
- A onda sonora entra pelo ouvido externo, que faz a membrana timpânica 
vibrar.
- Os ossículos amplificam a força da onda sonora para estes alcançarem a 
cóclea, que é preenchida com líquido.
• A orelha média comunica-se também com a faringe 
(interior do nariz), através de um canal denominado 
tuba auditiva (trompa de Eustáquio). 
• Função: Permite que o ar penetre no ouvido médio = 
regula (equaliza) a pressão do ouvido médio com a 
pressão do ambiente ao nosso redor.
Por que é comum sentir pressão e dor no ouvido durante 
uma viagem de avião?
Mantém, de um lado e de outro do tímpano, a pressão do 
ar atmosférico igual. Quando essas pressões ficam 
diferentes, não ouvimos bem.
Isso é especialmente importante quando há 
grandes mudanças de pressão atmosférica 
externa, tais como em voos ou mergulhos. 
 Formado pelo labirinto que contém:
- Cóclea (canal oco, forma de caracol e preenchida por 
líquido): localiza-se o órgão de Corti (cerca de 20.000 células 
ciliadas) => células sensitivas que transformam as ondas 
sonoras em sinais elétricos.
- Vestíbulo: 3 canais semicirculares: noção de equilíbrio e 
perceção de posição.
3. Ouvido interno - transforma a energia da onda dentro de um fluido em impulsos 
nervosos que podem ser transmitidos ao cérebro. 
Cóclea
• Órgão de Corti: células são compostas por 
pequenos cílios que se estendem para dentro 
do líquido. 
• As vibrações sonoras provocam a vibração do 
líquido e dos cílios = vibram em resposta a 
diferentes frequências de som e convertem as 
vibrações em impulsos nervosos. 
As células ciliadas são as especialistas 
na transdução da informação sonora 
para o nervo auditivo. 
• Os impulsos nervosos são transmitidos 
ao cérebro pelas fibras do nervo 
coclear.
https://pt.slideshare.net/slideshow/som-22153862/22153862
3. Na cóclea, as 
vibrações são 
transformadas 
em mensagens 
nervosas que são 
transmitidos ao 
cérebro através 
do nervo 
auditivo.
1. Orelhas 
captam os sons 
que são 
conduzidos 
através do canal 
auditivo até ao 
tímpano, 
fazendo-o vibrar.
2. As vibrações do tímpano são ampliadas pela cadeia ossicular: 
martelo, bigorna e estribo.
Transmissão do som
Transmissão do som
Transmissão do som – transformação de energia 
Em energia mecânica
(movimento): na orelha média 
- vibração do tímpano faz com 
que ocorra a movimentação 
dos ossículos
Em energia hidráulica (orelha 
interna) no fluído da cóclea.
Energia sonora (na orelha 
externa)
Transformada 
Em energia química: a energia 
hidráulica provoca uma vibração 
das células ciliadas, que são 
ativadas, liberando o 
neurotransmissores.
Com neurotransmissor, os neurônios 
se despolarizam, gerando dessa forma 
a energia elétrica, levando os 
impulsos elétricos até o cérebro.
Transformada 
Tipos de surdez
• A diferenciação dos tipos de surdez se refere à origem anatômica do 
problema auditivo. Assim: 
 A surdez condutiva 
- problemas que 
ocorrem na orelha 
externa ou média.
 A surdez mista - É 
uma soma da 
condutiva e 
neurossensorial.
 A surdez 
neurossensorial -
problemas causados 
na orelha interna
 Surdez neural -
ausência ou dano nervo 
auditivo. Em geral é 
permanente.
Tipos de surdez
1º) Surdez Condutiva - Pode ser reversível
• Acúmulo de cera de ouvido ou infecções (otite) 
• Ruptura da membrana timpânica
• Patologia nos ossículos - imobilização de um ou mais ossos do ouvido
- Geralmente tratado com medicamentos ou cirurgia.
2º) Surdez neurossensorial - Geralmente é irreversível. 
• Perda auditiva central: vias neurais entre a orelha e o córtex
• Perda auditiva neurossensorial: morte nas células cilicadas
Causas: Tumores, viroses, meningites, uso de certos medicamentos ou 
drogas, propensão genética, exposição ao ruído de alta intensidade, 
traumas na cabeça, defeitos congênitos, alergias,...
Os implantes cocleares realizam o trabalho cóclea 
para proporcionar sinais sonoros ao cérebro.
O paciente precisater 2 
características anatômicas: 
ter cóclea e nervo auditivo.
Se não existe o nervo 
auditivo: o implante coclear 
não é uma opção.
Fone de ouvido pode estragar permanentemente as 
células dentro do seu ouvido.
Resumo: