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Fisiologia do sistema auditivo

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Fisiologia do sistema 
audiorreceptor 
O som é a perturbação vibratória do ambiente, sendo que o 
aparelho auditivo nos capacita a perceber essas vibrações no 
ar. Vibrações são oscilações mecânicas do ar que podem ser 
transformadas, pelo cérebro, em algo que possamos 
interpretar e ter como uma forma de aprendizado. Como 
funções do sistema auditivo tem-se distinção de sons, 
música, comunicação social, localização, linguagem falada e 
aprendizado (área de Wernicke para interpretação da fala). 
Fisicamente o som é ocasionado pelas ondas de pressão 
(condensação e rarefação) geradas pelo movimento das 
moléculas do ar. O som possui caráter ondulatório, ou seja, 
comporta-se como uma onda, que são movimentos 
oscilatórios de partículas de matéria (ou de energia). Na fase 
de crista da onda tem-se a fase de CONDENSAÇÃO, onde 
tem-se os potenciais despolarizantes das células ciliares. A 
fase de RAREFAÇÃO, no vale da onda, ocorre no estado de 
hiperpolarização das células ciliares, responsáveis pelos 
potencias de ação aos nervos responsáveis. Dois picos de 
onda tem-se um ciclo, que equivale ao comprimento de onda 
(). Amplitude da onda é a medida que vai do ápice da crista 
ou do vale, até o eixo 0, no ponto de equilíbrio. Quanto mais 
ciclos, maior é a frequência dessas ondas. 
 
A condução do som se dá por meios gasosos, líquidos e 
sólidos (maior velocidade de propagação). O comprimento de 
onda (metros) multiplicado à frequência (Hertz) origina a 
velocidade de propagação da onda (C =  x f), que equivale 
a cerca de 340 m/s no ar, sendo mais rápido na água. A 
amplitude da onda equivale a intensidade do som (volume 
do som). Grandes amplitudes fornecem um som mais intenso 
(‘alto’), enquanto que, amplitudes menores fornecem um som 
menos intenso (‘baixo), se considerado os decibéis (unidade 
de medida adimensional, semelhante à porcentagem). 
A frequência da onda tem a ver com o tom do som, de modo 
que altas frequências fornecem um som agudo e baixas 
frequências fornecem um som grave, todos contados em 
Hertz (números de ciclos da onda por segundo). 
Um tom puro é um som que possui uma única frequência, de 
modo que um som é composto por tons puros, com mesma 
amplitude e frequência, mas diferindo de fase. A fase é 
importante para a localização do som no espaço, sendo 
definida como o PONTO DE INÍCIO DA ONDA. Assim, como 
as ondas despolarizantes chegam em tempos diferentes nas 
células ciliares, faz-se possível a diferenciação das fases. 
Todavia, os sons são predominantemente complexos, 
compostos por uma mistura de amplitudes, frequências e 
fases variadas, de modo que sons compostos por um único 
tom puro são raros na natureza. 
O sistema auditivo humano é capaz de perceber sons de 
frequência entre 20 e 20.000 Hz (adultos geralmente não 
alcançam mais de 15.000 Hz), sendo mais sensíveis em 
frequências de 2000-3000 Hz, que é a da fala humana. 
Ultrassons são aqueles com frequências mais altas que as 
audíveis pelo humano (20.000 Hz) e os infrassons são 
aqueles com frequência mais baixas que as audíveis pelo 
humano (abaixo de 15 Hz). 
Anatomia do sistema auditivo 
A orelha externa conduz todo os sons captados do ambiente, 
amplificando o som de 30-100x em direção ao ouvido interno. 
É formado pelo pavilhão auditivo (consegue determinar de 
onde vem o som e sua trajetória de acordo com as regiões do 
ouvido, tendo vibrações específicas da membrana tectória) e 
pelo canal auditivo externo. A perda da anatomia do pavilhão 
auditivo promove uma dificuldade para detectar o local do 
som e seus estímulos específicos. 
 
A orelha média é composta pela face interna da membrana 
timpânica, pela cavidade timpânica e pelos ossículos 
(martelo, bigorna e estribo). Tem como funções converter 
mecanicamente as vibrações do tímpano em ondas de 
pressão na cóclea e no vestíbulo, além de promover a 
amplificação do som em direção ao ouvido interno em cerca 
de 200 vezes. 
A orelha interna é composta pela cóclea, labirinto e nervos 
coclear e vestibular, tendo função de transdução da 
informação mecânica (pressão) em elétrica. A cóclea é a 
região do ouvido que abriga o órgão de Corti, composto pelas 
células ciliadas e pela membrana tectória, sendo o local onde 
ocorre a transdução da informação sonora. No período 
embrionária a vesícula óptica sofrerá modificações, de modo 
que o mesênquima ao seu redor vira cartilagem. A cartilagem 
mais próxima da vesícula irá sofrer apoptose e se vacuolizar. 
Esses vacúolos se fundirão formando três câmaras: a rampa 
do vestíbulo (superior), a rampa média (contém o órgão de 
Corti) e a rampa do tímpano (inferior). O órgão de Corti possui 
uma membrana tectória na sua parte superior, a membrana 
basilar na sua parte inferior, essa que divide a rampa 
timpânica da rampa média, além da camada externa e interna 
de células ciliares. As células ciliadas internas fazem sinapse 
no gânglio espiral do nervo auditivo. 
Condução do som 
A condução do som se dá pelas vias aérea e óssea. A 
propagação por via aérea se dá após a vibração da 
membrana timpânica, que será transmitida para a orelha 
interna, que encaminhará o som para o SNC, de modo que 
ele poderá ser interpretado. A via óssea se dá pela 
estimulação da cóclea e interpretação do som. 
 
A saída dos vertebrados da água para o ambiente terrestre 
criou o problema de como superar a impedância do ar com o 
líquido, equalizando os sinais entre os dois meios, já que 
cerca de 90% das ondas sonoras são refletidas ao contato 
com a superfície da água. A rampa do vestíbulo e do tímpano 
são preenchidas por perilinfa (rica em Na+ e pobre em K+), 
enquanto que a rampa média é preenchida por endolinfa 
(rica em K+ produzido pelas estrias vasculares e baixa de 
Na+ e Ca2+, assemelhando-se ao fluido intracelular). 
A solução para a redução dessa impedância foi promovida 
pelo sistema de prensa hidráulica e pelo sistema de 
alavancas ósseas. A membrana timpânica e os ossículos são 
as estruturas responsáveis por transmitir de forma melhorada 
os sons do ambiente para a cóclea. 
 
O sistema de prensa hidráulica funciona de modo que a 
pressão será maior nessa região conforme menor for a área 
de superfície. Com isso, o som atinge a membrana timpânica, 
que possui uma área de superfície grande, sendo transmitido 
pelos ossículos até a janela oval, que possui uma área menor, 
tendo ampliação da pressão exercida nesse local, 
amplificando as ondas sonoras e sua transmissão para o 
interior da córnea. O sistema de alavancas ósseas irá 
aumentar a força gerada pela onda na membrana timpânica, 
com auxílio dos ossículos, que articula entre si e com 
estruturas da orelha média e da orelha interna. Combinando 
essas duas propriedades o sinal acústico pode ser 
aumentado na ordem de 22 vezes. Toda vez que ocorre a 
percussão do som no tímpano e a vibração dos ossículos, as 
três escalas também vibram (vestibular, coclear e timpânica). 
 
Um órgão de Corti em repouso, sem estímulos sonoros e 
vibração, tem-se membranas tectória e basilar em repouso. 
As células ciliadas internas e externas tocam a membrana 
tectória, mas permanecem em repouso. Toda vez que existe 
a vibração da membrana timpânica a endolinfa e a perilinfa 
no interior das câmaras passam vibração ao órgão de Corti, 
movimentando-o. Assim, a membrana basilar se eleva 
(durante as fases de condensação), ocorrendo uma força de 
cisalhamento nos cílios pela membrana tectória, deslocando-
os para o lado. 
Sabe-se que a membrana basilar se movimenta por influência 
das células ciliadas externas, de modo que quando essa 
estrutura abaixa, no momento de depressão da onda, os 
cílios das células ciliadas voltem para o lado oposto. A 
membrana tectória também se abaixa nessa fase. 
 
As células ciliadas são banhadas em endolinfa, pobre em 
Na+ e rica em K+, tendo potencial de membrana de cerca de 
-60 mV a -45 mV. Toda vez que esses cílios se movimentam, 
tem-se abertura de canais de potássio por ativação mecânica 
pela vibração quando