Orelha e aparelho vestibular

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Sistemas Auditivo 
e Vestibular
Fundamentos 
de Neurofisiologia.
2009/2
 Sistema Auditivo
Entende-se por som as variações audíveis na pressão do ar; 
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FREQUÊNCIA: número de trechos de ar comprimido por segundo.
 É expressa em unidades chamadas Hertz (Hz).
INTENSIDADE: diferença de pressão entre trechos de ar rarefeitos e comprimidos. 
É expressa em decibéis.
ORELHA EXTERNA: do pavilhão até a membrana timpânica;
ORELHA MÉDIA: membrana timpânica e ossículos;
ORELHA INTERNA: cóclea
PROPAGAÇÃO DO SOM
‘
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ORELHA MÉDIA
Os ossículos
Martelo: ligado ao timpano e bigorna;
 
Bigorna: conecta-se com o estribo;
Estribo: menor osso do corpo humano. Possui uma porção achatada denominada platina.
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Reflexo de atenuação
A ORELHA INTERNA
 
 
 CÓCLEA
 LABIRINTO
ANATOMIA DA CÓCLEA
Fluídos
Escala Vestibular e Timpânica: Perilinfa 
 (Concentrações baixas de K+ e altas de Na+)
Escala Média: Endolinfa
 (Alta concentração de K+ e baixa de Na+)
FISIOLOGIA DA CÓCLEA
Órgão de Corti
CÉLULAS CILIADAS
Transdução pelas células ciliadas
Placa Cuticular
Tufo de cílios
Endolinfa circundante
Formato Padrão
de seus cílios
Três fileiras, seguindo graduações de comprimento;
Ligações superiores
processo de mecano-transdução;
Cílios conectados através de ligações transversais (laterais)
Mesma fileira
De uma fileira para outra
CÉLULAS CILIADAS
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Deslocamento dos Estereocílios
	LIGAÇÕES SUPERIORES
	LIGAÇÕES ENTRE CÍLIOS
Polarização x despolarização das células ciliadas
Deslocamento dos estereocílios para um lado e para outro potencial receptor que despolariza e hiperpolariza alternadamente
Potencial de repouso -70mV
TRPA I
TRPA I = necessária para a transdução da célula ciliada;
Canais localizados nas extremidades dos estereocílios;
Canal mecanossencível (abre por ação de uma força);
Forma o engate elástico para a abertura do canal;
Conectados por filamentos muito finos (conexões das pontas);
A remoção do Ca+2 extracelular desfaz tanto as conexões quanto a mecanosensibilidade;
Despolarização de uma Célula Ciliada
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Canal TRPA1 ativado mecanicamente
http://www.musicaeadoracao.com.br/audicao/ouvido.htm
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Função das células ciliadas externas
CÉLULAS CILIADAS EXTERNAS: Importantes na transdução do som. São consideradas amplificadores cocleares;
A ANATOMIA DAS VIAS AUDITIVAS
		
		-As aferências do gânglio espiral entram no tronco encefálico pelo nervo vestíbulo-coclear. 
		-No nível do bulbo, os axônios inervam o núcleo coclear dorsal e o núcleo coclear ventral ipsilaterais à cóclea, de onde os axônios originam-se. 
		-Cada axônio ramifica-se de modo a estabelecer sinapse em neurônios de ambos os núcleos cocleares. As células no núcleo coclear ventral projetam seus axônios à oliva superior de ambos os lados do tronco encefálico. 
		-Axônios dos neurônios Olivares ascendem pelo lemnisco lateral e inervam o colículo inferior no mesencéfalo.
		- Os neurônios do colículo inferior enviam seus axônios ao núcleo geniculado medial (NGM) do tálamo, o qual, por sua vez, projeta-se ao córtex auditivo.
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Considerações sobre as vias auditivas
 O colículo inferior envia axônios também ao colículo superior, onde ocorre a integração das informações auditiva e visual a ao cerebelo.
 Existem amplas retroações nas vias auditivas. Por exemplo, os neurônios do tronco encefálico enviam axônios que fazem contato com as células ciliadas externas, e o córtex auditivo envia axônios ao NGM e ao colículo inferior.
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 Os núcleos auditivos no tronco encefálico, com exceção dos núcleos cocleares, recebem aferência de ambos os ouvidos. 
PROPRIEDADES DAS RESPOSTAS DOS NEURÔNIOS NA VIA AUDITIVA
 O neurônio é mais responsivo ao som de uma frequência, conhecida como frequência característica do neurônio, sendo menos responsivo às frequências vizinhas.
 O tipo de sintonia da frequência é específico para os neurônios em cada um dos núcleos retransmissores da cóclea ao córtex;
frequência de disparo em resposta aos sons de diferentes frequências
A medida que a via auditiva ascende no tronco encefálico, as propriedades de resposta das células tornam-se mais diversificadas e complexas.
Algumas células dos núcleos cocleares são especialmente sensíveis a sons que variam de frequência com o tempo;
No NGM, existem células que respondem a sons muito complexos como as vocalizações, além de outras células que mostram simples seletividade para frequências, como fazem os neurônios do nervo vestíbulo-coclear.
Codificação da intensidade e da freqüência do som
 Estamos envolvidos sempre a uma imensa quantidade de sons – conversas, carros, ruídos, eletrodómesticos – e nosso encéfalo deve ser capaz de analisar apenas os que são importantes.
Estimulo se intensifica
Membrana basilar vibra com maior amplitude
Maior despolarização e hiperpolarização do potencial de membrana das células ciliadas ativadas
Axônios disparam potenciais de ação com freqüências maiores
INTENSIDADE DO ESTÍMULO
 Quanto mais intenso o estimulo, o movimento da membrana basilar irá se propagar por distâncias maiores, ativando mais células ciliadas.
 MAIS CÉLULAS CILIADAS 
 
 Maior a faixa de frequência que uma única fibra do nervo vestíbulo-coclear irá responder.
Tonotopia e sincronia de fase
 Tonotopia - organização sistemática de freqüências características em uma estrutura auditiva.
 Sincronia de fase – disparo consistente de uma célula na mesma fase de uma onda sonora.
Tonotopia
 Sons agudos geram ondas que atingem altura máxima perto da base da cóclea e sons graves geram ondas que atingem o máximo próximo do ápice da cóclea.Isso ocorre porque as fibras da membrana próximas à janela oval são mais rígidas e, portanto, vibram com as freqüências mais altas, enquanto as fibras localizadas próximo ao topo da cóclea, por serem menos rígidas, vibram com as baixas freqüências. 
Ondas tornam-se fortes quando atingem a região da membrana basilar cuja freqüência própria de ressonância é igual à freqüência da respectiva onda sonora . Nesse ponto, a onda é completamente dissipada. Assim, uma onda de alta freqüência viaja ao longo da membrana por uma distância muito curta.
No córtex auditivo primário e nas áreas auditivas de associação foram encontrados pelo menos seis mapas tonotópicos. Na maioria dos mapas, os sons de baixa freqüência estão localizados anteriormente, enquanto os de alta freqüência se localizam posteriormente.
Freqüências sonoras específicas ativam neurônios correspondentes também específicos. Isso é particularmente eficiente no córtex auditivo, onde a faixa de freqüência para cada neurônio é muito estreita. 
Mapas tonotópicos na membrana basilar e no núcleo coclear.
SINCRONIA DE FASES
Sincronia de fase na resposta das fibras do nervo auditivo.
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Potenciais Receptores 
Baixas freqüências – utilizada sincronia de fases.
Freqüências Intermediarias – utilizada a tonotopia ou sincronia de fases.
Altas Freqüências – utilizada a tonotopia.
A sensibilidade dos neurônios com resposta binauricular à localização do som
Neurônios monoauriculares – respondem ao som que atingiu um ouvido.
Neurônios binauriculares – respondem ao som que atingiu os dois ouvidos.
Linhas de retardo e sensibilidade neuronal ao retardo interauricular.
Sons na faixa de 20 a 2.000 Hz, envolvem o processo de retardo temporal auricular;
De 2.000 a 20.000 Hz, envolve a diferença de intensidade interauricular.
MECANISMOS DE LOCALIZAÇÃO DO SOM
Localização do som no plano horizontal
Retardo temporal interauricular
Diferença de intensidade interauricular
	Localização do som no plano vertical
Não ocorre retardo de tempo interauricular, nem variação de intensidade interauricular.
Córtex Auditivo
Bandas
de isofrequência
SISTEMA 
VESTIBULAR
Envolve sensações que são traduzidas pelas células ciliadas.
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LABIRINTO VESTIBULAR
Câmaras interconectadas onde células ciliadas estão confinadas.
Inclui dois tipos de estruturas:
Órgãos otolíticos
Canais semicirculares
Transmitem a energia mecânica derivada do movimento da cabeça as células ciliadas.
Sensíveis a tipos diferentes de movimentos.
ÓRGÃOS OTOLÍTICOS
Sáculo e utrículo;
 Próximos ao centro do labirinto.
ACELERAÇÃO LINEAR
Gera força em proporção à massa.
MÁCULA
Epitélio sensorial:
Vertical no sáculo;
Horizontal no utrículo;
Otolitos 
Cristais de carbonato de cálcio.
CINOCILIO
Cílio comprido
Canais semicirculares
Três estruturas em forma de arco do labirinto.
Aceleração angular
Movimentos rotacionais repentinos.
VIAS VESTIBULARES CENTRAIS
Coordenam e integram as informações sobre os movimentos da cabeça e do corpo e as utilizam para controlar a eferência dos neurônios motores que ajustam a posição da cabeça, dos olhos e do corpo.
Vias Vestibulares
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Reflexo Vestíbulo-Ocular
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 Conexões vestibulares que intervêm nos movimentos horizontais dos olhos durante o RVO. Essas vias são ativadas quando a cabeça vira repentinamente para a esquerda, resultando no movimento dos olhos para a direita. Excitatórias com +, e inibitórias com um -. 
Via vestíbulo central
Os axônios dos órgãos otolíticos projetam-se para o núcleo vestibular lateral, o qual se proteja, então via tracto-vestíbulo-espinhal,aos neurônios motores espinhais que controlam os músculos dos membros posteriores,auxiliando na manutenção da postura.
Os axônios dos canais semicirculares projetam-se ao núcleo vestibular medial, o qual envia axônios através do fascículo longitudinal medial para excita os neurônios motores dos músculos do tronco e do pescoço que orientam a cabeça. 
O reflexo vestíbulo – ocular
O sistema vestibular tem como função importante manter os olhos orientados para uma determinada direção, mesmo quando este está como o corpo em movimento. Isto é realizado pelo reflexo vestibulo-ocular(RVO).
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O Reflexo vestíbulo ocular atua pela detecção das rotações da cabeça e imediatamente comanda um movimento compensatório dos olhos na direção oposta. O movimento ajuda a manter sua linha de visão fixa em um alvo visual.Com o RVO é um reflexo disparado pela aferência vestibular , mais do que pela aferência visual, ele opera surpreendentemente bem, até mesmo no escuro ou quando os olhos estão fechados. 
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 conexões vestibulares que intervém nos movimentos horizontais dos olhos durante a RVO.
PATOLOGIA VESTIBULAR
O sistema vestibular pode ser lesado pela toxicidade de altas doses de antibióticos como a estreptomicina. 
Pessoas com lesões bilaterais dos labirintos vestibulares mostram grande dificuldade para fixar a visão nos alvos de movimento.
Quando pessoas com distúrbios vestibulares não estabilizam uma imagem sobre a retina em movimento, elas podem ter a sensação desconcertante de que o mundo está constantemente se movendo.
Ajustes compensatórios podem ser desenvolvidos à medida que o sistema nervoso aprende a substituir as informações vestibulares por outras. 
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Surdez
Surdez
	Deficiência auditiva é o nome usado para indicar perda de audição ou diminuição na capacidade de escutar os sons. Qualquer problema que ocorra em alguma das partes do ouvido pode levar a uma deficiência na audição. Entre as várias deficiências auditivas existentes, há as que podem ser classificadas como condutiva, mista ou neurossensorial.
Simulando uma surdez de condução
Colocar um chumaço de algodão nos ouvidos de um aluno teste (T) cuja acuidade auditiva, por condução aérea e por condução óssea, será comparada à de um aluno controle (C).
1ª etapa. O aluno C coloca a base do diapasão próximo do meato auditivo externo do aluno T e quando este referir não ouvir mais a vibração do diapasão, o aluno C colocará a base do diapasão próximo do seu meato auditivo externo.
2ª etapa. Repetir este procedimento colocando agora a base do diapasão sobre o processo mastóide.
A cóclea
A cóclea ou caracol é divida em 3 compartimentos pela membrana de Reissner e a membrana basilar.
Estes compartimentos são denominados escala vestibular, escala média ou órgão de Corti e escala timpânica. As escalas vestibular e timpânica são preenchidas pela perilinfa e fazem parte do labirinto ósseo. O órgão de Corti pertence ao labirinto membranoso e é banhado pela endolinfa.
Diagnóstico
 Os testes da audição com diapasões podem ser realizados no consultório médico, mas a audição é mais adequadamente testada em uma câmara à prova de som por um audiólogo (especialista em perda auditiva) que utiliza um dispositivo eletrônico que emite sons em tons e volumes específicos. 
O que causa a deficiência auditiva
Deficiência auditiva condutiva: 
	Acúmulo de cera no canal auditivo externo, gerando perda na audição. 
	Otites (infecção no ouvido médio, onde o ouvido pode perder ou diminuir sua capacidade de "conduzir" o som até o ouvido interno). 
	Deficiência neurossensorial : 
	Vários fatores, um é o genético, doenças como rubéola, varíola ou toxoplasmose, medicamentos tomados pela mãe na gravidez também causam rebaixamento auditivo no bebê. 
	- Incompatibilidade de sangue entre mãe e bebê (fator RH) pode fazer com que a criança nasça com problemas auditivos. 
- Uma criança ou adulto com meningite, sarampo ou caxumba também pode ter como seqüela a deficiência auditiva.
	- Infecções nos ouvidos repetidas e prolongadas 
	- Exposição freqüente a barulho muito alto também podem causar deficiência auditiva.
A audição através da condução aérea é testada colocando-se um diapasão próximo do ouvido, de modo que o som tem que viajar através do ar para chegar ao ouvido. Uma perda auditiva ou um limiar auditivo (o som mais baixo que pode ser ouvido) subnormal pode indicar um problema em qualquer parte do aparelho auditivo (canal auditivo, ouvido médio, ouvido interno, nervo auditivo ou vias do nervo auditivo no cérebro).