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MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 1 Audição e equilíbrio Sistema auditivo vestibular Natureza do som SOM: ondas são geradas pela vibração de moléculas do ar. Essas vibrações agitam as moléculas do ar, e essas agitações que vão avisar/sinalizar para as estruturas particulares do ouvi que foi produzido um som. → O som ta dentro do encéfalo. → As vibrações são convertidas dentro do nosso sistema auditivo e nervoso. → A idéia é que para produzir um som depende dos padrões de vibração de moléculas presentes no ar. → As ondas possuem diferentes características entre si e isso que vai nos dar as características dos sons ou das ondas sonoras. CARACTERÍSTICAS DAS ONDAS SONORAS → Amplitude • É o volume. • Depende da intensidade (dB). Baixa intensidade, menor a amplitude e menor o som, por exemplo. → Frequência • Envolvida com os ciclos por segundo (Hz). • Através da freqüência diferenciamos o som grave do agudo. ESPECTRO AUDÍVEL → Algumas pessoas começam a perceber a emissão do som antes de outras. → Varia entre as espécies. Isso faz todo sentindo do ponto de vista evolutivo já que os membros de uma mesma espécie podem se ouvir enquanto o predador não consegue, por exemplo MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 2 Sistema auditivo → Transforma ondas sonoras (padrões de vibração do ar) em diferentes padrões de atividade neural. Cada tipo de som vai gerar uma ativação neuronal diferente. Através da emissão de sons/vibrações de molécula do ar, nosso sistema auditivo é capaz de captar essas vibrações e traduzi-las em potencias de ação (atividade elétrica). Essa atividade elétrica vai ser comunicada para o SNC, áreas específicas do córtex auditivo vão, depois de ser ativadas, sinalizar a percepção do som. → Esses padrões são integrados com informações de outros sistemas sensoriais para guiar o comportamento, inclusive a orientação de movimentos frente a estímulos acústicos e comunicação com outros indivíduos da espécie. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 3 Anatomia do ouvido Parte mais externa: aurícula e meato acústico. Parte média: tímpano e ossículos. Parte interna: cóclea. PAVILHÃO DA ORELHA/ AURÍCULA → É onde tudo começa. → Auxilia na captação e detecção da localização do som. MEATO ACÚSTICO → É preenchido por ar. → Conduz as ondas sonoras até o tímpano. MEMBRANA TIMPÂNICA E OSSÍCULOS → Conectados ao tímpano, encontram-se os ossículos- menores ossos do corpo humano (martelo, bigorna e estribo). CÓCLEA → O estribo conecta-se à cóclea, estrutura preenchida por fluido, onde o movimento será transformado em atividade neuronal. Fisiologia do sistema auditivo OUVIDO EXTERNO Pavilhão auricular e meato acústico. → Uma importante função da aurícula é filtrar diferentes ondas com o objetivo de promover informações sobre a origem do ruído. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 4 → O meato acústico reúne a energia sonora e a concentra na membrana timpânica. É nele também que encontramos a cera (cerume). As ondas sonoras refletiram na aurícula e foram conduzidas através do meato acústico. OUVIDO MÉDIO → Tímpano e ossículos. → Ondas sonoras movem a membrana timpânica (fina película), essa membrana move os ossículos e eles movem a membrana da janela oval da cóclea (membrana fina, película fina da cóclea). Então o estribo está intimamente conectado com essa membrana da janela oval, então à medida que o tímpano vibra, se mexe também, por conseqüência, os ossículos. O estribo também permite o movimento da membrana da janela oval. Ele impacta ali, faz uma força sobre a membrana da janela oval que também passa a vibraar. → Qual a importância dos ossículos? Se não fossem os ossículos, não haveria a transmissão da vibração das moléculas do ar. → Músculo extensor do tímpano: ancora o martelo ao osso, diminuindo a transmissão dessa vibração. → Músculo estapédio: ancora o estribo ao osso e também diminui a transmissão da vibração do som que é percebida pela membrana timpânica. O objetivo deles seria comunicar com a membrana da janela oval. Quando esses músculos são ativados, essa comunicação fica diminuída, logo a transmissão fica reduzida. Além disso, esses músculos protegem contra o som contínuo de alta intensidade. REFLEXO DE ATENUAÇÃO *Adaptação ao som contínuo de alta intensidade. *Proteção contra danos, porém com retardo. *Atenuação do som da própria voz. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 5 OUVIDO INTERNO → Cóclea e labirinto. → Cóclea: estrutura óssea em formato de caracol com 2,5 a 3 voltas tendo o modíolo como eixo central. • É preenchida por líquido. • Janela oval. • Janela redonda. → Quando a janela da membrana oval vibra, ela permite uma vibração sobre esse líquido que preenche o interior da cóclea. O líquido então começa a se movimentar/dispersar (indicado pelas setas vermelhas) e ai começa a ativação das células sensitivas. → E se a janela redonda não existisse? Cóclea → Possui três camadas preenchidas de fluido: • Escala vestibular. • Escala média. • Escala timpânica. → 2 membranas que dividem as escalas: • Membrana de Reissner: divide a escala vestibular da média. • Membrana basilar: divide a escala média da timpânica. Nela que se situam as células sensitivas. As células sensitivas se situam no órgão de corti. → Órgão de corti: nesse órgão é que se situam as células sensitivas e que ocorre a transdução do MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 que era energia sonora/ onda sonora em impulso nervoso. • Situado sobre a membrana basilar. • As células sensitivas que contê receptores sensoriais auditivos. Como conseguimos diferenciar os sons? Conseguimos perceber essa diferença por conta da cóclea. Quando a jalena oval é estimulada, ela vibra e o líquido que contém dentro da cóclea vai passando por toda estrutura da cóclea até parar, ou seja, vai sendo propagado. Percebemos que dependendo do padrão de vibração, uma área da cóclea vai ser mais estimulada do que outra especificadamente, dependendo da freqüência que a janela oval vibra (do som). Cada região da membrana possui uma freqüência diferente e é por isso que diferenciamos os sons. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO ora/ onda sonora em Situado sobre a membrana basilar. As células sensitivas que contêm os receptores sensoriais auditivos. Como conseguimos diferenciar os sons? Conseguimos perceber essa diferença por conta da oval é estimulada, ela vibra e o líquido que contém dentro da cóclea vai passando por toda estrutura da cóclea até parar, ou seja, vai sendo propagado. Percebemos que dependendo do padrão de vibração, uma área da cóclea vai ser mais estimulada do que outra, mais especificadamente, dependendo da freqüência que a janela oval vibra (do som). Cada região da membrana possui uma freqüência diferente e é por MEMBRANA BASILAR x FREQU Cada região da membrana basilar vai vibra uma freqüência específica, com uma faixa de freqüência específica e é por isso que conseguimos fazer a diferenciação dos sons. → Base: estreita e rígida. • Frequência alta. → Ápice: larga e flexível. • Frequência baixas. 6 MEMBRANA BASILAR x FREQUÊNCIA Cada região da membrana basilar vai vibrar com uma freqüência específica, com uma faixa de freqüência específica e é por isso que conseguimos fazer a diferenciação dos sons. Base: estreita e rígida. Frequência alta. Ápice: larga e flexível. Frequência baixas. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 7 Transdução de sinal → Células ciliadas: são as células sensitivas que tem os receptores associados a audição. • 100 estereocílos cada. • É o movimento dos cílios após a membrana basilar se oscilar que leva a transdução do sinal. • As células ciliadas depois contribuem para a formação de nervos, os axônios vão se unir para seguir seu caminho para o nervo vestíbulo-coclear e posteriormente para o bulbo. → Pilares de Corti • Suporte estrutural. → Células de sustentação. Membrana tectorial: também ajuda na transdução dos sinais, está presente acima dos esterocilios. Células ciliadas → Células ciliadas: • Internas: transmitem a maior parte da informação. • Externas: mais numerosas; amplificadores da informação. → Os esterocílios estendem-se para cima da lâmina reticular até a membrana tectorial. → Depois que essas células são ativadas o sinal precisa ir para algum lugar, por isso existe um gânglio espiral de neurônios bipolares. Prolongamentos se estendem até a base das células ciliadas e o axônio leva as informações para o nervo vestibulococlear (VIII) que projeta ao bulbo. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 8 → É nos cílios que existem os canais. → Em repouso: há uma quantidade de canais de potássio abertos. Só que quando a membrana basiliar se move e movimenta os estereocílios, essa inclinação desses estereocílos faz com que haja um aumento adicional da abertura dos canais de potássio. Então, alguns estavam abertos e quando os estereocílios se inclinam, mais canais se abrem. Quando aumenta, nessas células, o número de canais de potássio aberto há um influxo de íons potássio para a célula. Esse influxo de potássio vai levar a célula a uma despolarização inicial e essa despolarização leva a abertura dos canais de cálcio. Quando eles se inclinam de volta (em sentindo oposto) acontece a hiperpolarização, os canais se fecham e interrompe-se o fluxo. → Escoamento de potássio da endolinfa para a célula. RESUMINDO A FOTO: a inclinação dos estereocílios aumentam o influxo de potássio, ocorre a despolarizaação. Os canais de cálcio são abertos e temos a liberação de neurotransmissor, mais especificadamente do glutamato (excitatório mais significativo). RESUMO: *Ondas sonoras movem a membrana timpânica. *Membrana timpânica move os ossículos. *Ossículos movem a membrana da janela oval. *O movimento da janela oval move o fluido da cóclea. *Movimento do fluido na cóclea move a membrana basilar o que causa uma resposta nos neurônios sensoriais. Propriedades dos fluidos cocleares → Escalas vestibular e timpânica: • São banhadas por um líquido chamado de perilinfa. • Baixo teor de íon potássio. • Semelhante ao líquor. → Escala média • O líquido que banha essa escala é chamado de endolinfa. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 9 • A endolinfa é rica em potássio. • Vai ter uma região chamada de Stria vascularis, que é uma camada de células que secretam continuidamente íons potássio. Aqui, as células sensoriais auditivas estão banhadas por um líquido rico em potássio e isso faz com que haja uma alteração do potencial de ação. Esse aumento de potencial reflete o aumento da sensibilidade dessas células à alterações. Esse aumento da sensibilidade recebe o nome de potencial endococlear. • Potencial endococlear: essa diferença de pontencial que ocorre entre as células ciliadas e a endolinfa, isso ocorre porque o meio está rico em potássio. Vias centrais Tudo que foi gerado na cóclea vai ser encaminhado rumo ao SNC. A cóclea se comunica com o tronco encefálico (duas regiões do tronco: núcleo coclear anterior e oliva superior). O axônio do gânglio espiral se comunica com esses núcleos do tronco encefálico. Depois, essas sinapses fazem com que a informação siga em direção ao mesencéfalo (colículo inferior), ela seja dirigida em diração ao NGM (núcleo geniculado medial) e ai sim, na última sinapse vemos o neurôio ativando a região do córtex auditivo. PROCESSAMENTO CENTRAL → O estágio inicial do processamento central ocorre nos núcleos cocleares, onde a informação auditiva periférica segue por diversas vias paralelas. → Os axônios dos núcleos cocleares possuem vários alvos. Um deles é a oliva superior, a partir de onde a informação dos dois ouvidos interage. Este local marca o início do MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 10 processamento das informações que permitem localizar o som no espaço. → Os núcleos cocleares e a oliva superior projetam para o colículo inferior, um centro de integração e o primeiro local em que a informação pode interagir com o sistema motor. → O colículo inferior é uma região obrigatória para a informação que viaja para o tálamo e córtex e onde outros aspectos integrativos do som são processados (harmonia, combinações de som, da fala e música). CODIFICAÇÃO DO SOM → Intensidade do estímulo (se é um volume alto ou baixo) • Depende da frequência de disparos dos neurônios. • Depende também do número de neurônios ativos. � O volume de som que percebemos está relacionado com o número de neurônios ativos ao longo da via auditiva e com sua freqüência de disparo. OBS: quanto mais alta a intensidade, maior a freqüência de disparo e maior o número de neurônios ativos. TONOTOPIA → Representação sistemática da freqüência sonora ao longo da cóclea que é preservada através da organização das vias auditivas centrais. → Faz parte do principio das vias rotuladas porque como a membrana basilar possui uma faixa específica para cada freqüência, o neurônio que se comunicará com aqueles no gânglio espiral fará isso de forma seletiva. Então quer dizer que o neurônio é especificamente ativado na faixa da sua freqüência. → Isso vai se refletir no córtex, se essas vias são organizadas ao longo de todo o trajeto, no córtex também haverá faixas específicas para cada freqüência. Podem ocorrer lesões em áreas específicas do córtex auditivo que vão limitar a audição de certas freqüências em especificas, e não nas demais. Perda auditiva CAUSAS → Dano coclear: infecções, trauma, oclusão vascular. → Fármacos: aminoglicosídeos, salicilatos, furosemida, quimioterápicos. → Doença de ménièrer: hipertensa endolinfática, atrofia célula ciliadas. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 11 → Dano por exposição. → Presbiacusia: degeneração de células sensoriais e fibras nervosas. A perda central e a perda sensóro-neural ocorrem com o nosso envelhecimento, as células tendem a se degenerar e não há uma reposição delas. Essa perca auditiva tende a ser progressiva com o envelhecimento. Sistema vestibular Labirinto vestibular → Conjunto de câmaras interconectadas. → Orgãos otolíticos: detecta a força da gravidade, aceleração e inclinação da cabeça. → Ductos semicirculares: rotação da cabeça. → Fornece equilíbrio. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 12 ORGÃOS OTOLÍTICOS (utrículo e sáculo) As células presentes no epitélio estendem cílios em uma membrana gelatinosa. Tem-se uma capa de substância gelatinosa e acima dela se tem os otólitos (cristais de carbonato de cálcio). Quando a cabeça está em repouso, os cristais estão na horizontal. Quando inclinamos a cabeça, há um deslocamento dos otólitos e assim é como se eles pesassem na capa gelatinosa. Ao fazer esse peso, essa pressão sobre a capa gelatinosa, os cílios se movem e assim se ativam, tendo a informação de que a cabeça se mexeu. Mas qual ângulo? A macula é o epitélio que contem as células sensoriais. A mácula do utrículo(mácula horizontal) e do sáculo (mácula vertical) funcionam de forma complementar. Então a direção que elas se movem fornecem as coordenadas nos dois eixos, vertical e horizontal. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 13 DUCTOS SEMICIRCULARES → Ampola: protuberância do canal semicirculaar. → Crista: lâmina que contém as células ciliadas. → Cúpula: região para onde os cílios são projetados. → A rotação provoca o fluxo da endolinfa contra a cúpula, deformando os cílios. Dentro desses ductos há endolinfa. Vias vestibulares centrais A informação da rotação da cabeça e da angulação vai se comunicar com outras regiões: vias vestibulares centrais. O nervo que saiu e que é ativado a partir dos órgãos otolíticos e dos ductos semicirculares vai se comunicando com várias outras áreas como o cerebelo (área que também é responsável pelo equilíbrio), com o tálamo (direciona essas informações para outras regiões) e com os neurônios motores extra-oculares, que mantém o olhar para um local fixo mesmo com a rotação da cabeça. Além do nosso sistema visual, o nosso sistema motor também irá se comunicar fortemente com as vias vestibulares. Disfunções vestibulares → Enjôo de movimento (cinetose) • Conflito entre sinais visuais e vestibulares. • Pode ser atenuada ao se voltar o olhar para o horizonte. → Sintomas anatômicos: • Hiperventilação. • Motilidade gástrica e digestão reduzida. • Transpiração, náusea, vômito, aumento da salivação, bocejo e mal estar generalizado. → Vertigem (ilusão de movimento) • 88% causas vestibulares, 12% causas centrais. • Geralmente associada com perda auditiva e zumbido. • Náusea e vômito. • Nistagmo (reflexo) → Vertigem postural paroxística benigna (canalitíase) • Episódios breves de tonturas (menos 1min). • Mudança de posição, tipicamente ao se deitar, levantar ou se virar na cama ou estender o pescoço para olhar para cima (top-shelf vertigo). • Fragmentos de otólitos penetram em algum dos canais semicirculares, MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 – 2025.2 FISIOLOGIA – AUDIÇÃO E EQUILIBRIO 14 devido à trauma, infecção ou idade avançada. → Enxaqueca • Tonturas são sintomas comuns da enxaqueca. • Podem ocorrer juntamente com a cefaléia ou em episódios separados e isolados. • Pode predizer o início das dores. → Outras condições associadas a vertigens: → Esclerose múltipla, causas infecciosas, epilepsia do lobo temporal.