Biofísica da Audição

Prévia do material em texto

BIOFÍSICA 
DA AUDIÇAO
Porém não me foi possível dizer às pessoas: “Falem mais alto, gritem, porque sou surdo”...Ai de mim! Como poderia eu declarar a fraqueza de um sentido em mim que deveria ser mais agudo que nos outros – um sentido que anteriormente eu possuía na maior perfeição, uma perfeição como poucos em minha profissão possuem, ou já possuíram”.
Ludwig van Beethoven
Divisão anatômica do ouvido
Nervo VIII
Nervo V
Nervo X
Regula a tensão do tímpano
V par
Regula a tensão do martelo
VII par 
SNC
Ondas são movimentos oscilatórios de partículas de matéria (ou de energia). 
SOM: vibrações mecânicas do ar aos quais estamos capacitados a perceber. O som é um conceito de sensibilidade acústica típica de cada espécie.
As ondas sonoras são vibrações periódicas do ar que produzem sons. O comportamento vibratório do som é bem complexo. Um som de uma única freqüência (tom puro) é uma onda senoidal.
 Amplitude
 Freqüência
 Duração
Submodalides auditivas
Propriedades do Som
Condução do Som
As ondas mecânicas podem chegar a cóclea pela via aérea e via óssea.
VIA AEREA 
VIA ÓSSEA 
Problema
A saída dos vertebrados da água para o ambiente terrestre criou um problema: como superar a impedância AR/LIQUIDO equalizando os sinais entre os dois meios?
Ar
Liquido
> 90% de reflexão
Solução: 
Amplificação do sinal na ordem de 20x
Cóclea
(Endolinfa)
Ouvido externo
SISTEMA DE 
ALAVANCA OSSICULAR
Vibração Mecânica
AR
LIQUIDO
AT= 6mm2
aj = 0,32mm2
P = F/A
F/At > F/aj
8
IMPRIMIR
Como o som se propaga dentro da cóclea?
Membrana basilar é 
ressonante
BASE: estreita e rígida
APICE: larga e flexível
As três escalas vibram com o som
9
IMPRIMIR
Órgãos de Corti
E. vestibular e E. timpânica 
Perilinfa rica em Na e pobre em K
E. Media
Endolinfa rica e K
As três escalas vibram com o som mas, é na escala media que se situa o Órgão de Corti, assentada sobre a membrana basilar.
10
IMPRIMIR
Baixa 
frequencia
Base: estreita 
e grossa
Apice: larga 
e fina
Células ciliadas
Membrana Basilar 
 Estribo
Alta 
frequencia
20.000Hz
20Hz
A onda mecânica “viaja” sobre a membrana basilar, causando deflexões ao longo de sua extensão, conforme a freqüência do som. 
A amplitude da deflexão é proporcional a intensidade sonora. 
A cóclea decodifica a freqüência do som
11
IMPRIMIR
Transdução Sensorial 
Órgão de Corti em repouso
Chegada de uma onda mecânica
A membrana basilar vibra mais facilmente do que a tectorial. Resultado: inclinação dos cílios
Inclinação dos cílios 
Aumento na abertura de muitos canais de K+
PR despolarizante 
Abertura de canais de Ca++ na base (2o mensageiro)
Liberação de NT excitatório
Estimulação da fibra aferente (VIII)
 PA
Cílios em repouso
Em: -50mV
Entrada passiva de K 
K
12
IMPRIMIR
A membrana basilar tem organização tonotópica
13
IMPRIMIR
(Projeção homo e contralateral)
Receptores 
Ciliados 
Neurônios
Aferentes
VIII
Núcleos
Cocleares
Oliva
Superior
TALAMO
Coliculo
Inferior
CÓRTEX AUDITIVO
LOCALIZAÇAO DA FONTE SONORA 
 Comparando intensidade
 Tempo de chegada num ouvido e outro
A oliva superior de cada a do recebe sinais de ambos os ouvidos e assim está habilitada para fazer comparações de intensidade e tempo de chegada do som. 
É isso que nos possibilita o som estéreo. 
15
imprimir
C. Auditivo 
esquerdo
Cóclea
N. Geniculado
Medial do tálamo
Colículo
Inferior 
N. Olivares
 Superiores
N. cocleares
Fibras 
Auditivas
C. Auditivo
 direito
A via auditiva central tem projeção bilateral em toda a sua extensão. 
Núcleos olivares: localização das fontes sonoras
Colículo Inferior: organização dos reflexos de orientação da cabeça em resposta ao som.
Córtex auditivo: inicio do processo de percepção sonora
16
IMPRIMIR
Toda a via auditiva tem uma representação tonotópica (bilateral) da membrana basilar, até a área de projeção no córtex auditivo primário (lobo temporal).
O córtex auditivo possui um mapa de representação colunar das freqüências sonoras. 
Córtex auditivo primário (A1)
Ativado por todos os sons
Córtex auditivo secundário
Ativado apenas por sons da linguagem falada, os fonemas
Área de Werneck
Área de associação sensorial: compreensão das palavras não só ouvidas mas lidas.
CORTEX AUDITIVO
17
imprimir
Fonemas: blocos unitários de sons que formam as palavras.
6 meses de idade: identificação de sons familiares e ignorar aqueles que não fazem parte da cultura.
É por isso que os japoneses pronunciam
 bassora, ao invés de vassoura...
 chirubia, ao invés de Silvia.... 
 iaranja, ao invés de laranja
Áreas cerebrais envolvidas com a Linguagem
A) COMPREENSÃO 
Área auditiva primária e secundária
Área de Werneck
Situada posteriormente ao córtex auditivo, está relacionada com a COMPREENSÃO da linguagem falada. 
Giro angular
Transforma as palavras ouvidas, lidas e tateadas em um único código de linguagem. 
A linguagem é apenas uma das formas de comunicação animal. Como o uso das mãos para a construção de ferramentas, a linguagem humana é uma característica exclusiva.
B) EXPRESSÃO 
Área motora primaria
Área de Broca 
Situada anteriormente a área motora que controla a face, lábios e a língua, está relacionada com a EXPRESSÃO da linguagem falada
Essa luz nos olhos teus...
Essa luz nos olhos teus... 
Essa luz nos olhos teus...
Lá, lá, lá, lá, lá....
INTERESSE CLINICO
PRINCIPAIS CAUSAS DA PERDA DE FUNÇÃO AUDITIVA
SONS INTENSOS (acima de 120dB)
 Rompimento do tímpano, lesões ossiculares e da membrana basilar
INFECÇÕES 
 Otite media e interna 
INTOXICAÇOES MEDICAMENTOSAS 
 Antibióticos (envenenam os cílios)
IDADE
 Desgaste natural do sistema de transmissão óssea, morte de células sensoriais
Descrição do som
dB
W/m2
Limiar de dor
130
101
Show de rock
120
100
Britadeira de rua
100
10-1
Rua com muto transito
80
10-2
Estações e aeroportos
60
10-4
Grande loja
50
10-6
Auditório cheio
40
10-18
Igreja vazia
20
10-10
Limiar de audibilidade
0
10-12
 CONDUÇÃO 
Problemas na transmissão do som que vai canal auditivo externo até o limite com o ouvido interno. 
Obstrução por acúmulo de cera ou por objetos introduzidos no canal do ouvido. 
Perfuração ou outro dano causado no tímpano. 
Infecção no ouvido médio. Infecção, lesão ou fixação dos ossiculos.
2) PERCEPÇÃO ou neurossensorial 
Problemas no mecanismo transduçâo e nas vias auditivas (cóclea até o cérebro). 
Ruído intenso (>75 decibéis). Máquinas industriais, armas de fogo, motocicletas, máquinas de cortar grama, música em volume alto, estouro de foguetes. 
Infecções bacterianas e virais, especialmente rubéola, caxumba e meningite, podem causar surdez de percepção. 
Medicamentos como antibióticos
Idade. A perda auditiva gradual devido ao fator idade, denominada presbiacusia, é uma ocorrência quase habitual nos idosos. 
Surdez congênita. 
Variações de pressão no líquido do ouvido interno pode ocasionar perda gradativa da audição
Tumores benignos e malignos que atingem o ouvido interno ou a área entre o ouvido interno e o cérebro
Tipos de surdez
Veja o exame normal dos nervos cranial 
 VIII par
O aparelhos auditivo
1. Microfone - coleta as ondas sonoras, convertendo-as em impulsos elétricos.  
2. Circuito Interno - O circuito interno recebe os impulsos elétricos do microfone, modificando-os com o nível e o tipo de amplificação necessários. 
3. Receptor - O receptor converte os impulsos elétricos de volta em energia acústica (i.e., ondas sonoras), transportando-as ao canal do ouvido.  
4. Pilha - Uma pilha do tipo zinco-ar contém partículas carregadas que fornecem energia aos demais componentes do aparelho auditivo.