Biofisica_da_audicao (1)

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UNIVERSIDADE DO CONTESTADO - UNC
CURSO DE FISIOTERAPIA
CAROLINE DE MATOS
NATALIA RIZZOLLI
TAMARA BOENO
BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
PROFº: ELMO RICHARDI
DISCIPLINA: BIOFÍSICA
CONCÓRDIA-SC, NOVEMBRO DE 2014
INTRODUÇÃO
O presente trabalho falará sobre a biofísica da audição, os componentes do aparelho auditivo, a anatomia, e a capacidade de converter ondas sonoras em sinais elétricos que serão interpretados pelo cérebro.
BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO
A Biofísica da Audição trata do funcionamento do ouvido, que é um orgão sensor capaz de converter ondas sonoras em sinais elétricos que serão interpretados pelo cérebro.
A função do ouvido é converter uma onda sonora mecânica fraca em estímulos nervosos. A audição envolve um sistema mecânico que estimula as células receptoras do som (chamadas células ciliadas) a converter essas ondas sonoras em sinais elétricos que serão interpretados pelo cérebro mediante a propagação de potencial de ação.O ouvido é constituído basicamente de 3 partes: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno.
O ouvido externo é constituído da orelha que é responsável pela captação do som, o canal auditivo que é responsável em guiar o som e a membrana timpânica. O ouvido médio é composto por três ossos, na ordem: martelo, bigorna e estribo.
O ouvido interno, também chamado labirinto, é cheio de cavidades ósseas e dutos membranosos e pode ser dividido em duas porções principais: labirinto ósseo e labirinto membranoso. O labirinto ósseo, por sua vez, pode ser dividido em 3 áreas: vestíbulo, cóclea e canais semicirculares. A cóclea (parece um caracol) contém fluidos e as células sensoriais ciliadas, ela está dividida em 3 regiões: rampa vestibular, média e timpânica.
A rampa média contém a endolinfa, um fluido com elevada concentração de potássio e baixa de sódio. As rampas vestibular e timpânica contém a perlinfa que tem baixa concentração de potássio e alta concentração de sódio. As rampas média e timpânica são separadas pela membrana basilar, onde se encontra o orgão de Corti com as células ciliadas responsáveis pela conversão do sinal sonoro em elétrico.
 
ONDAS SONORAS
Uma onda mecânica é causada por uma perturbação em um meio material elástico. Tendo o meio propriedades elásticas, esse distúrbio se propaga.
Podemos dizer que uma onda sonora é gerada quando um elemento vibrador causa uma perturbação em um meio material que resulta em variações de pressão no meio ao seu redor. Caso esse meio seja o ar, essas variações de pressão resultam na rarefação e compressão das moléculas do ar que se propagam. Uma onda sonora pode também se propagar em sólidos, líquidos e outros gases.
O som trata-se de uma onda longitudinal, isto é, a perturbação que gera a onda é paralela ao sentido de propagação da onda. Uma onda sonora tem as seguintes características: podem se superpor, podem interferir construtiva ou destrutivamente, tem amplitude,comprimento de onda l, período (tempo necessário para onda percorrer 1 comprimento de onda),freqüência (inverso do período – número de comprimentos de onda que passam em um determinado tempo por um ponto), sofrem reflexão e atenuação.
quanto maior é a perturbação que uma onda causa no meio, mais energia ela carrega. Já a Intensidade é a energia por unidade de tempo e de área, I = (E / t A). Ou seja, quanto maior a amplitude, maior é a intensidade dessa onda. A intensidade está relacionada com o som ser fraco ou forte. 
O ouvido humano pode detectar intensidades que vão desde 10-12 W/m2 até 1 W/m2 (wertz). Como o ouvido humano não apresenta uma resposta linear com a intensidade, mas sim logarítimica, definiu-se o nível de intensidade sonoro em decibel (dB) que é: db = 10 log (I / I0), onde I é a intensidade sonora e I0 a intensidade de referência definida como a mínima intensidade capaz de ser detectada (10-12). Em decibéis esse limite está entre 0 – 120 dB, o limiar da dor está entre 140 – 160 dB.A sensibilidade do ouvido humano varia com a idade. Pessoas mais idosas têm dificuldade de ouvir freqüências altas. O nível de intensidade sonoro tem que aumentar também para uma pessoa mais idosa ouvir. Uma das causas desse fato é que a perda da elasticidade das membranas do ouvido médio, que não vibram mais tão quanto vibravam. Outra causa é danificação do orgão de Corti e de suas células por exposição inadequada a ruídos. 
O som é captado pela orelha e conduzido através do canal auditivo até a membrana timpânica. O som consiste de regiões de compressão e rarefação das moléculas de ar. Essas ondas sonoras podem colocar outros objetos para vibrar. A cada compressão, a pressão exercida (P = F/A) sobre a membrana timpânica é maior e isso resulta em uma força para a direita. A cada rarefação, a pressão é menor e isso resulta em uma força na membrana para a esquerda e assim a membrana timpânica vibra com a mesma freqüência da onda sonora.
A vibração da membrana timpânica transmite força para o martelo, que transmite para a bigorna que aciona o estribo que então pressiona a janela oval transmitindo assim a pressão para os fluidos que constituem o ouvido interno, particularmente a perlinfa.
As ondas sonoras não são transmitidas facilmente do ar para o fluido, devido a reflexão nas paredes internas do ouvido e também uma atenuação no fluido. Por isso, há a necessidade de um sistema de amplificação da pressão causada pela onda sonora para se ter uma audição adequada. Essa amplificação é feita devido ao funcionamento dos três ossos e também por causa da relação entre as áreas da membrana timpânica e da janela oval.
Após atingir a janela oval então, a onda sonora se propaga pela perlinfa na cóclea até atingir as células ciliadas que ficam no orgão de Corti na membrana basilar, entre as rampas média e timpânica. Essas células transformam então esses sinais sonoros em elétricos que irão para o cérebro através do potencial de ação.
O orgão de Corti possui três fileiras (de dentro para fora) células ciliadas internas, ciliadas externas e membrana tectórica. O movimento do som na perlinfa causa vibração na membrana basilar e com ela o orgão de Corti. Também causa um deslizamento da membrana tectórica sobre o orgão de Corti criando movimentos nos cílios das células externas que provoca movimento dos cílios das células internas que dispara a depolarização e a propagação do impulso para o cérebro.
Como a cóclea está localizada numa cavidade do osso temporal, vibrações no crânio também podem causar vibrações na perlinfa, dessa forma as pessoas também podem ouvir através da condução das vibrações do som pelos ossos. Quando uma pessoa fala, a onda sonora chega até ela por causa das vibrações do ar e também dos ossos, por isso uma pessoa não reconhece sua voz quando gravada. No ar algumas freqüências baixas se perdem. O intervalo de freqüências audíveis humanas vai de 20 Hz até 20000 Hz. Sendo que o ouvido tem maior sensibilidade para freqüências de 2000 – 5000 Hz por causa da ressonância. Quando o ouvido é estimulado com essa faixa de freqüência que está relacionada com a sua freqüência natural e por isso vibra com maior amplitude e intensidade tornando o ouvido mais sensível. Exposição inadequada a ruídos também podem gerar insônia, irritabilidade, desconforto,
dor de cabeça, dores e até surdez.
O dano no ouvido pode ser causado então pela idade e também por exposição inadequada a ruídos.
Há dois tipos de dano: o condutivo relacionado às estruturas que conduzem o som e o neural que está relacionado com a cóclea e neurônios e é muito difícil de corrigir.
Para detectar danos primeiro se faz testes fazendo a pessoa ouvir sons com intensidades e freqüência variadas e responder a esse estímulo, se o dano é detectado um segundo teste é feita usando a condução óssea para avaliar se o dano é condutivo ou neural. Esse teste ósseo é feito mantendo várias freqüências sonoras e intensidades através do osso do crânio.Se a resposta é normal, o problema é condutivo; caso contrário é neural.
Quando o problema é condutivo pode ser solucionado pelo uso de aparelhos ou operação. A perda é considerada severa quando interfere na habilidade das pessoas entenderem conversas. Ainda há muito o que se estudar sobre a interpretação e percepção do som pelo cérebro humano. Suspeita-se que as células ciliadas respondem diferentemente às freqüências e que os próprios neurônios do ouvido são ou não depolarizados de acordo com a freqüência que chega até ele, sendo que uns são depolarizados para algumas freqüências e outros para outras freqüências.
O ouvido médio também tem a função de proteção para sons muito intensos. Músculos ligados aos ossos contraem quando estimulados por sendo muito intensos reduz por um fator de 30 nas forças transmitidas para a janela oval. Entretanto o tempo de reação é longo (15 ms) e isso pode não ser suficiente dependendo do tipo de som. Também faz parte do ouvido médio a trompa de eustáquio que se abre e fecha para proteger o ouvido de variações de pressão.
Para que o ouvido médio possa funcionar da melhor maneira, é necessário que a sua pressão interna seja igual à pressão atmosférica. Se a pressão é demasiado forte ou demasiado fraca, as vibrações do tímpano são impedidas, a transmissão das ondas sonoras não é boa e a audição é fraca. A trompa de Eustáquio, que desemboca na faringe, está em contato com o ar externo através da boca e do nariz. Esta configuração permite à trompa de Eustáquio de regular a pressão entre o ouvido médio e o ar externo.
	
LABIRINTITE
Labirintite é um termo impróprio, mas comumente usado, para designar uma afecção que pode comprometer tanto o equilíbrio quanto a audição, porque afeta o labirinto, estrutura do ouvido interno constituída pela cóclea (responsável pela audição) e pelo vestíbulo (responsável pelo equilíbrio).
Processos inflamatórios, infecciosos e tumorais, doenças neurológicas, compressões mecânicas e alterações genéticas podem provocar crises de labirintopatias e vestibulopatias, entre elas a labirintite.
São considerados fatores de risco para a labirintite: hipoglicemia, diabetes, hipertensão, otites, uso de álcool, fumo, café e de certos medicamentos, entre eles, alguns antibióticos, anti-inflamatórios, estresse e ansiedade.
Sintomas
Tonturas e vertigens associadas ou não a náuseas, vômitos, sudorese, alterações gastrintestinais, perda de audição, desequilíbrio, zumbidos, audição diminuída são os sintomas característicos da labirintite.
Na vertigem rotatória clássica, a sensação é que o ambiente gira ao redor do corpo, ou que este roda em relação ao ambiente. Na tontura, a sensação é de desequilíbrio, instabilidade, de pisar no vazio, de queda.
A fase aguda da doença pode durar de minutos ou horas a dias conforme a intensidade da crise.
Diagnóstico
Avaliação clínica e o exame otoneurológico completo são muito importantes para estabelecer o diagnóstico da labirintite, especialmente o diagnóstico diferencial, haja vista que as seguintes enfermidades podem provocar sintomas bastante parecidos: hipoglicemia, diabetes, hipertensão, reumatismo, doença de Mèniére, esclerose múltipla, tumores no nervo auditivo, no cerebelo e em áreas do tronco cerebral, drogas ototóxicas, doenças imunológicas e a cinetose, também chamada de doença do movimento que não tem ligação com as doenças vestibulares ou do labirinto.
A tomografia computadorizada e a ressonância magnética, assim como os testes labirínticos, podem ser úteis para fins diagnósticos.
Tratamento
São vários os tipos de medicamentos que podem ser indicados no tratamento da labirintite:
* Vasodilatadores: facilitam a circulação sanguínea e melhoram o calibre dos vasos muitas vezes reduzido pelas placas de ateromas;
* Labirinto-supressores: suprimem a tontura pela ação no sistema nervoso;
* Anticonvulsivantes e antidepressivos (inibidores seletivos de recaptação da serotonina);
* Drogas que atuam sobre outros sintomas, suprimindo a náusea, o vômito, o mal-estar.
Uma vez estabelecida a causa e estabelecido o tratamento adequado, a tendência é a doença desaparecer.
Recomendações
Mudanças no estilo de vida são fundamentais para prevenir as crises de labirintite. Eis algumas sugestões:
* Evite ingerir álcool. Se beber, faça-o com muita moderação;
* Controle os níveis de colesterol, triglicérides e a glicemia;
* Opte por uma dieta saudável que ajude a manter o peso adequado e equilibrado;
* Não deixe grandes intervalos entre uma refeição e outra;
Surdez
Surdez é um distúrbio que pode acometer pessoas de todas as idades. Algumas crianças já nascem com perdas auditivas que variam de grau e intensidade, e o decréscimo da audição parece ser regra nas pessoas que teimam em viver muito tempo. O ouvido (ou orelha, nome proposto pela nova nomenclatura médica), é uma estrutura complexa, dividida em três partes: externa, média e interna. O som é captado pelo ouvido externo, que é constituído pelo pavilhão, canal auditivo e tímpano. O pavilhão é uma espécie de concha acústica cartilaginosa, com formato especial para captar as ondas sonoras e conduzi-las ao canal auditivo. As vibrações que essas ondas produzem na membrana do tímpano progridem pela ouvido médio e pelo interno até alcançar as células sensitivas que as transformam em sinais nervosos a serem transmitidos ao cérebro. É com o cérebro que ouvimos o canto dos pássaros, a voz da pessoa amada, o riso dos filhos, os noturnos de Chopin, a sirene de alarme, o grito de socorro, o toque do telefone e da campainha. Infelizmente, essa estrutura preparada para receber as ondas sonoras e transformá-las em impulsos elétricos para serem codificados e decodificados pelo cérebro pode apresentar lesões que interferem no mecanismo da audição.
FISIOLOGIA DA AUDIÇÃO
Para entender a natureza dos problemas que levam à surdez, vamos começar explicando a fisiologia da audição?
O som chega à orelha externa (imagem 1), é captado pelo pavilhão, entra no conduto auditivo e faz vibrar o tímpano, uma membrana bem fininha que separa o ouvido externo do ouvido médio. Essa vibração movimenta três ossículos – martelo, bigorna e estribo – conectados um ao outro, que funcionam como uma alavanca e conduzem as ondas sonoras até a cóclea, uma das partes do ouvido interno.
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Na cóclea, existem células ciliadas capazes de reconhecer se o som é forte ou fraco, agudo ou grave, e de conduzi-lo ao nervo auditivo de onde é enviado, sob a forma de ondas elétricas, para o cérebro. O cérebro é que codifica aquele som e o interpreta.
Poderíamos dizer, grosseiramente, que a audição é constituída por um sistema de canais que conduz as ondas mecânicas (o som é uma onda mecânica) até o ouvido interno. Ali essas ondas são transformadas em estímulos elétricos que são enviados ao cérebro e é ele que reconhece se ouvimos o latido de um cachorro ou o choro de uma criança. A fisiologia da audição depende do bom funcionamento de todas essas estruturas para que o som seja interpretado corretamente no cérebro.
O que são ondas AM e FM ?
 
O rádio é o grande responsável por levar informações a diversas pessoas, já que chega onde a Tv, não alcança. Podemos dizer que entre AM e FM existem duas diferenças primordiais, a primeira técnica e a segunda de estilo. AM e FM indicam os modos como são modulados os sinais de radiofrequência emitidos pelo transmissor. 
AM significa "Amplitude Modulada", ou seja, a amplitude da onda de rádio. Nesse tipo de frequência, é a amplitude (a força da onda) que é mudada. Uma das vantagens das emissões em AM é a sua capacidade de propagação, que permite, com um emissor de potência relativamente baixa, atingir longas distância, devido à refletividade das ondas eletromagnéticas (ou hertzianas) numa região atmosférica eletrificada chamada ionosfera e pela superfície da terra.
Já FM significa "Frequência Modulada", nela não é a amplitude que é modulada, e sim a frequência da onda de rádio. Isto é, os picos positivos do sinal modulado representam frequênciasmais elevadas e umas os picos negativos apresentam freqüências mais baixas. Desse modo os rádios FM são menos sujeitos a interferência causada por "ruídos" eletromagnéticos (raios ou mesmo emissões de estações de rádio, TV ou radioamadores etc.), mas não tem o alcance das Ams. Estes sinais modulados, AM ou FM, são detectados pelo receptor de rádio, quando ajustados a uma freqüência particular, que é passada então por uma série de circuitos a fim de decodificar e reproduzir o som original. 
Ainda nos dias de hoje, mesmo com toda a tecnologia existente, como dissemos anteriormente o rádio chega onde a televisão não alcança. Atinge populações que nunca imaginaram o que é um simples controlo-remoto, mas principalmente, possui tecnologia muito mais barata e versátil do que qualquer outro meio de comunicação de massa conhecido até ao momento.
“A rádio poderá transformar-se, mas nunca irá acabar.”
Como os fisioterapeutas podem contribuir nas anomalias auditivas
É fundamental que o fisioterapeuta além da preocupação quanto a melhora da capacidade respiratória e motora, estimule os sistemas vestibular, auditivo, visual e proprioceptivo.
	Também orientar os pais em observar melhor seus filhos, chamando atenção nos gestos destas crianças, procurando resgatar: movimentos adequados com maior eficiência, favorecendo maior movimentação e promovendo o desenvolvimento da percepção espacial, consciência corporal, exploração do ambiente e interação social. Objetivando a incorporação destas combinações a vida cotidiana, antes que os modelos anormais se fixem. Isso mostra a importância da intervenção precoce, orientando pais e a equipe multiprofissional, promovendo assim, um intercâmbio de informações dentro das unidades hospitalares com o intuito de sensibilizar a equipe em fazer a prevenção, cada qual em sua área, criando agentes mediadores, multiplicadores de informações, conceitos e metas em diversas especialidades, aumentando a abrangência dos programas de saúde,  educando e informando os grupos de atendimento. 
	Interagir respeitando as características individuais através de um atendimento globalizado, sabendo-se que cada ser reage à mesma situação de maneira diferenciada, reconfortando o paciente e a família.
Conclusão
Conclui-se que a Biofísica da audição trata do funcionamento do ouvido e que a função do ouvido é converter as ondas sonoras em estímulos nervosos, e voltando-se para a fisioterapia, também entendemos que ao falar de anomalias o papel do fisioterapeuta tem grande relevância no seu tratamento, como por exemplo na estimulação óculo motora de um paciente com labirintite.
REFERÊNCIAS
Physics, with health science applications” de Paul Peter Urone.
Biofísica da audição” de Pedro Menezes, Silvio Caldas Neto e Mauricy Motta
. 
Física para ciências biológicas e biomédicas” de Emico Okuno e coautores.
Biofísica” de Eduardo Garcia
.
< site http://www.catem.com.br>
 <site http://www.neuropediatria.org.br>