SLIDES da Neurofisiologia da Audição

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Subjetividade audição
https://www.youtube.com/watch?v=mwKnKbYdhlc
https://www.youtube.com/watch?v=YfAbzNKoq5w
https://www.youtube.com/watch?v=FmwYtA_7pY4
https://www.youtube.com/watch?v=DFGzeV1Hgz8
https://www.youtube.com/watch?v=gw9SoDlICA0
ORELHA
A orelha está localizada perto do centro do crânio no osso mais duro do corpo (rochedo) proporcionando a melhor proteção já feita para um sistema sensorial;
Contém os menores ossos, os menores músculos e o menor órgão do corpo: a cóclea.
Pode ser didaticamente dividida em: Orelha Externa, Orelha Média e Orelha Interna;
https://www.youtube.com/watch?v=wsCIl5ehL0c
Orelha Humana
Orelha Externa
Orelha Média
Orelha Interna
 Pavilhão Auricular
 Meato Acústico Externo
Função
 Proteção 
 Captação e encaminhamento da onda sonora para a orelha média.
 Amplificação sonora.
 Auxiliar na localização do som.
 Tímpano
 Cadeia Ossicular
 Janela Oval
Função
 Ponte entre orelha externa (meio aéreo) e orelha interna (meio líquido).
 Labirinto Ósseo
 (Cóclea, Vestíbulo, Canais Semi-circulares)
 Labirinto Membranoso
 (Dutos e Órgão de Córti)
Função
 Processo de transformação do estímulo sonoro em neural (células ciliadas internas e externas).
Orelha Externa
	- Localização da fonte sonora.
Pavilhão auricular
Conduto Auditivo Externo
Terço externo: tecido fibrocartilaginoso.
Dois terços internos: canal ósseo.
Trompa acústica: amplifica os sons nas freqüências de 1.5 à 7 KHz.
Para 2e 5.5 KHz: 05 dB NA.
- Freqüência de Ressonância Natural: 3 KHz, amplificando até 15 dB NA.
Na porção externa do CAE ocorre a reflexão das ondas sonoras de grande intensidade.
Uma vez dentro do CAE, a onda sonora é alinhada para atingir corretamente a MT.
A reflexão dos sons de diferentes freqüências não é igual e resulta em diferentes ganhos para diferentes freqüências (uns mais outros menos).
O resultado é que a amplitude relativa de diferentes freqüências difere, mesmo que o som comece com a mesma energia para todas as freqüências.
A modificação do som original pelo CAE é um tipo de análise que o cérebro aprende a interpretar.
A composição da freqüência de um som familiar ajuda o sistema auditivo a determinar de onde o som está vindo.
Experimento: oclusão do CAE e localização.
Protege a MT no seu interior, mantendo o equilíbrio adequado de temperatura e umidade necessários para a conservação da elasticidade.
- Produção de cerume.
Orelha Média
Adaptação filogenética.
MT, ossículos, músculos e ligamentos - comunica-se anteriormente com a rinofaringe pela tuba auditiva e póstero-superiormente com as células da mastóide.
Transmissão e transformação das ondas sonoras da OE para a OI sem perda de energia.
Unidade tímpano-ossicular:
Função primordial: compensar a perda de energia que ocorre da passagem do meio aéreo para o meio líquido (líquidos labirínticos).
Transforma a energia sonora aérea, de grande amplitude e pouca força, em mecânica, as vibrações sonoras líquidas, de pouca amplitude e grande força.
Mecanismos de Compensação
Os mecanismos de compensação que a OM se utiliza resultam em ganho auditivo de 27 a 35 dB NA, dependendo da freqüência de estimulação.
Membrana Timpânica
Parte tensa - constituída por 3 camadas:
Externa, de origem ectodérmica epitelial; 
Interna, de origem endodérmica; 
Camada média ou lâmina própria, constituída por um sistema de fibras colágenas: radiais (formando arcos do ligamento de Gerlach ao cabo do martelo ou do ligamento ao seu lado oposto); fibras circulares ao redor do umbus e, na periferia, fibras parabólicas anteriores e posteriores, fibras aciformes ou semi-lunares.
A parte flácida da MT localiza-se no segmento de Rivinus e é formada por apenas duas camadas: a externa e interna, não existindo a camada média, não havendo portanto função vibratória. 
A divisão da parte flácida da parte tensa é feita pelos ligamentos tímpano-maleolares anterior e posterior, que se encontram concentricamente na apófise curta do martelo.
Dimensões da MT
10 mm altura, 
9 mm de largura, 
Espessura de 0,05 a 0,09 mm,
Superfície total (parte flácida e tensa) de 85 mm2;
Superfície útil, correspondente à parte tensa, de 65 mm2. 
Seu ângulo de inclinação varia de 30 a 35o ao nascimento a 45o no adulto. 
Superfície útil de 65 mm2. 
Área da membrana da janela oval: 3,2 mm2 .
Relação de 19:1 a 27:1 - ganho de 26 dB NA.
Apesar da MT vibrar como um todo, a localização de máxima vibração ocorre nos quadrantes póstero-superior principalmente e, póstero-inferior. Acima de 3.000 Hertz, os padrões de vibração da MT tornam-se cada vez mais complexos 
Efeito de alavanca dos ossículos:
O eixo de rotação da platina do estribo não é fixo; sua posição varia em função da freqüência sonora, modificando a posição de alavanca dos ossículos.
O movimento de rotação é fundamental quando a cadeia ossicular é estimulada com sons graves. 
Para as freqüências agudas, o movimento de translação predomina sobre o de rotação. 
A disposição da cadeia ossicular, em forma de alavanca, resulta em ganho auditivo de cerca de 2,5 dB NA. 
Cadeia Ossicular
Freqüência de Ressonância: 2000 Hz.
Efeito de alavanca dos ossículos:
Cadeia Ossicular
O cabo do martelo e sua apófise curta estão inseridos na MT deixando-a com uma forma cônica.
Sua cabeça articula-se com o corpo da bigorna através de uma diartrose compondo a articulação incudomaleolar. Apresenta um menisco inter-articular. 
Após a puberdade, a articulação sofre processo de ossificação, formando um verdadeiro bloco incudomaleolar, desprovido de mobilidade.
O processo lenticular do ramo longo da bigorna articula-se com a cabeça do estribo através de uma enartrose, compondo a articulação incudoestapédia.
Ao contrário da articulação incudomaleolar, a articulação incudoestapédia mantém-se móvel e frágil por toda a vida, tornando-se particularmente sensível à luxação nos casos de traumatismos crânios. 
O estribo se fixa na borda livre da membrana da janela oval através do ligamento anular ou interlinha articular, constituindo a articulação estapedovestibular (sindesmose timpanoestapédia). 
Otoscopia
Tuba Auditiva
Permite a OM igualar a pressão ao meio atmosférico (OE). Abre-se na deglutição, bocejo ou espirro.
Quando a pressão da OE for igual à da OM, a vibração da unidade timpano-ossicular ocorrerá em toda a sua amplitude, transmitindo para a OI o máximo de ganho auditivo.
Parte de um sistema funcional: nariz e s. da face; OM e mastóide.
- Protege contra sons e secreções da rinofaringe.
- Drenagem das secreções da OM: transporte mucociliar, abertura e fechamento ativo da tuba, surfactantes-like.
- Rápido crescimento até os 7 anos.
- Ângulo de inclinação: no adulto 45o e, na criança, 10o.
- Colapso funcional: pressão negativa.
- Nas crianças: maior dificuldade para equilibrar as pressões.
-
A tuba auditiva mede de 31 a 38 mm.
O orifício timpânico mede 5 mm de altura por 3 mm de largura.
Sua porção óssea (que se abre na OM) mede de 11 a 12 mm.
No istmo, mede 2 mm de altura por 1 mm de largura. 
Sua porção cartilaginosa (abre na rinofaringe) mede 24 a 25 mm.
O orifício faríngico mede (na abertura do óstio que ocorre, por exemplo, na deglutição) cerca de 8 mm de altura por 5 mm de largura.
-
-
Músculos
Tensor do tímpano:
Inervado pelo nervo trigêmio.
Não contrai em resposta ao som.
Quando contraído, “empurra” o estribo para o interior da janela oval, aumentando a tensão perilinfática, dificultando a condução do som. 
Músculo estapédio
Quando contraído:
Mascara sons de baixa freqüência em ambientes ruidosos, permitindo melhor desempenho auditivo nas freqüências da fala; 
- Atenua a nossa própria voz quando chega ao nosso ouvido.
- Protege contra sons de grande intensidade, atenuando 02 dB NA quando estimulado nas freqüências graves.
- É fatigável, limitando seu papel protetor nos casos de sons intensos e prolongados
- Inervado pelo facial.
PESQUISARApresentar:
Definição
Unidade de medida
Relação com a Fonoaudiologia
NÍVEL DE INTENSIDADE SONORA
NÍVEL DE PRESSÃO SONORA
NÍVEL DE AUDIÇÃO
NÍVEL DE SENSAÇÃO
INTENSIDADE SONORA
Processos Absolutos de Medidas de Intensidade Sonora:
 AMPLITUDE: Medida do afastamento ou deslocamento das partículas materiais de sua posição de equilíbrio. Medida em metros (ou centímetros). Quanto maior a amplitude, maior a interferência no meio.
 INTENSIDADE DE ENERGIA (I): É a medida da energia sonora incidente em um determinada área na unidade de tempo. 
 I = Energia a unidade é Watt/m²
 Área x tempo
PRESSÃO SONORA: Força exercida pelas partículas materiais sobre uma superfície na qual incidem. Quanto maior a pressão, maior a intensidade
Os valores médios de pressão sonora normalmente audíveis para um tom de 1000Hz variam de 20µ Pa a 20 Pa
Nível de Pressão Sonora
É a variação média (RMS – root mean square) de pressão em relação à pressão atmosférica; medida em pascal (Pa) ou newtons por metro quadrado (N/m2).
1 Pa = 1 N/m2
O Nível de Pressão Sonora  (NPS, ou em inglês, SPL - Sound Pressure Level) em um determinado ponto é expresso em decibels e tem como valor de referência P0 = 20 mPa (2 x 10-5 N/m2).
A intensidade é proporcional ao quadrado da média de variação de pressão.
Assim, o NPS - Nível de Pressão Sonora é dado por:
NPS = 20 log P/P0
N
P
S
Nível de Potência Sonora
É a energia acústica total emitida por uma fonte por unidade de tempo, medida em watt (1 W = 1 J/s).
O Nível de Potencia Sonora (NWS, ou no inglês, SPL-Sound Power Level) é expresso em decibels tomando-se como referência W0 = 10-12 W (1 picowatt).
Ao contrário do que acontece com a intensidade e a pressão sonora, a potência não depende do ambiente nem da distância da fonte. Seu valor não varia já que a potência sonora refere-se à energia total emitida pela fonte.
Áreas Dinâmicas da Audição
As áreas dinâmicas de audição são mostradas na figura abaixo. A linha superior é o limiar da dor, a diferentes frequências . A linha inferior é o limiar da audibilidade. 
Se o númedo de dB - decibéis - aumentar de 10 dB, o som é duas vezes mais alto! Numa linguagem popular dizemos que isto é o mesmo que passar um autofalante de 10 Watts para 100 Watts. A mudança é 10 dB,ou duas vezes mais alto.
- limiar de audibilidade (mínima intensidade audível)
- limite de dor (máximo nível de intensidade audível sem danos fisiológicos ou dor)
NÍVEL SONORO E DISTÂNCIA
A amplitude da pressão sonora sofre redução à medida que a distância da fonte ao receptor é aumentada, devido à existência de perdas na transmissão do som num meio elástico qualquer. Além disso, se a frente de onda é uma superfície em expansão, a energia se conservando, a intensidade cai com o aumento da área.
Assim, na propagação do som através do ar em um campo livre, o nível sonoro é reduzido em aproximadamente 6 dB quando é duplicada a distância entre a fonte e o receptor. 
Orelha Interna
Localizada perto do centro do crânio, encaixado nos ossos mais duros do corpo.
Esta proteção reflete a importância da audição e equilíbrio para a sobrevivência. 
O órgão do equilíbrio é muito mais velho que o auditivo e ambos evoluíram com os primeiros organismos multicelulares. 
Todos os vertebrados apresentam os órgãos do equilíbrio semelhantes em estrutura e função.
O aparelho auditivo evoluiu de um dos órgãos do equilíbrio e esta herança é retida quando separa-se do aparelho vestibular no desenvolvimento fetal.
A porção auditiva da OI de mamíferos difere estruturalmente de pássaros, répteis e peixes mas sua função é a mesma para todos os animais: contar ao cérebro quanta energia está contida em um som ambiental e quais freqüências estão contidas nesta energia.
Domenico Cotugno Ernst Reissner
Levou quase 300 anos até que Cotugno descobrisse que, ao contrário da OM, a OI era preenchida por fluido.
Um século após, Reissner descreve a presença de 2 compartimentos com fluidos distintos.
Orelha Interna
Orelha Interna
Labirinto (ósseo e membranoso)
Labirinto ósseo :
Anterior: cóclea óssea.
Posterior: canais semicirculares.
Vestíbulo: entre os labirintos ósseos; externamente onde se localizam as janelas oval e redonda e, internamente, o sáculo e utrículo.
Labirinto ósseo anterior
Cóclea:
	Canal ósseo sob a forma de espiral, descrevendo 2 voltas e meia em torno de seu eixo, o modíolo ou columela.
Labirinto membranoso anterior
Ducto coclear:
Tubo membranoso triangular, começa no interior do vestíbulo, introduz-se por dentro do canal ósseo, desde a base até o ápice.
Contém no seu interior a endolinfa.
Comunica-se com o sáculo através do ducto reunies de Hensen, formando, com o utrículo e canais semicirculares, o sistema endolinfático. 
Liga-se medialmente na borda livre da lâmina espiral e, lateralmente, na face interna da parede externa do canal ósseo, dividindo-o em 2 rampas ou escalas: vestibular e timpânica. 
Líquidos Labirínticos
Perilinfa: 
Ou humor de Cotugno, separa o labirinto ósseo do membranoso (espaço periótico).
É rica em sódio e pobre em potássio (igual ao meio extracelular).
Endolinfa:
- Ou humor de Scarpa, está contido no interior do labirinto membranoso.
- É rica em potássio e pobre em sódio (igual aos líquidos intracelulares).
Comunica-se com o LCR através do aqueduto vestibular, na base do crânio, fossa cerebral posterior.
Separam o Órgão de Corti da influência da vibração ou pulsação do suprimento sangüíneo.
São os responsáveis pelo fornecimento dos nutrientes e pela remoção dos produtos do catabolismo celular.
Transmitem as vibrações da base do estribo.
A diferença na composição química entre os líquidos labirínticos fornece a energia química (como uma bateria) para as atividades das células sensoriais.
Líquidos Labirínticos
DUCTO COCLEAR
- Escala vestibular: em contato com a janela oval;
- Escala timpânica, em contato com a janela redonda. 
- Ambas comunicam-se no helicotrema; ambas contém perilinfa.
Membrana Vestibular (Reissner)
Separa o ducto coclear da rampa vestibular.
Ligamento espiral:
- Espessamento da face interna da parede externa do canal espiral da cóclea.
- Crista superior: membrana vestibular.
- Crista inferior: membrana basilar.
 Onde se localiza a estria vascular, região de intensa atividade metabólica, provável origem da endolinfa.
Todos outros sistemas ou tecidos, (músculos, cérebro, retina do olho) as células precisam combinar nutrientes e oxigênio para produzir a energia que usarão para executarem suas funções. 
 Na OI, os processos metabólicos são executados pela estria vascular, localizada a meio milímetro do órgão da audição.
 
 A estria vascular é essencialmente uma bateria que fornece energia para o aparelho auditivo; é poderosa o suficiente para substituir as baterias dos AASI. 
Helmholtz - 1863
Propôs a teoria da ressonância ou da audição;
 A membrana basilar (MB) atuaria como uma série de ressonadores para diferentes freqüências ao longo da cóclea.
 Consequentemente, cada freqüência teria um local diferente ao longo da MB.
Békésy, GV. - 1960
Na base da cóclea a MB é mais fina e rígida o que é propício para a vibração com os sons agudos.
No ápice da cóclea a MB é mais espessa e flácida facilitando a vibração com sons de baixa freqüência.
Membrana basilar
- Separa o ducto coclear da rampa timpânica.
- O Órgão de Corti localiza-se na face interna da membrana basilar.
- Alarga-se da base até o ápice (0,04 até 0,5 mm), aumentando a sua massa. 
 - Suas características físicas como elasticidade, rigidez e massa se alteram ao longo da membrana basilar
Distribuição das freqüências na membrana basilar da cóclea humana: tonotopia passiva
Movimentação da perilinfa - “Ondas de Propagação Perilinfática”.
 A diferença entre as diferentes Ondas de Propagação Perilinfática será o seu ponto de maior amplitude.
Sons agudos: ponto máximo de amplitude próximo à base.
Sons médios: pontomédio.
Sons graves: próximo ao ápice.
Békésy, GV
Propôs o conceito de onda viajante ou onda de propagação perilinfática.
 O ponto de máxima amplitude da onda corresponderia ao local na MB que seria freqüência específica da freqüência sonora transmitida.
Ondas viajantes
ORELHA EXTERNA E ORELHA MÉDIA
Orelha Interna - Alfonso Corti
Com o advento do microscópio, Corti descreveu os receptores sensoriais da OI, no século XIX.
São os receptores sensoriais.
1 - CCI
2 - CCE
3 -Túnel de Corti
4 - MB
5 - Lâmina Reticular
6 - Memb. Tectória
7 - Cels. Deiters 
8 - Espaço de Nuel
9 - Cels. De Hensen
10 - Sulco espiral interno
Órgão de Corti
Células ciliadas
Pólo superior: cílios.
Pólo inferior: sinapses com os neurônios.
Neurônios: corpos celulares nos gânglios espirais de Corti, localizados nos canais de Rosenthal, dentro do modíolo.
Os axônios destes neurônios irão formar o nervo auditivo.
O papel sensorial das células ciliadas é realizado pela ativação das fibras nervosas que carregam a informação para o cérebro.
Os neurotransmissores lançados nas sinapses aferentes são regulados pelas mudanças no potencial de membrana das células ciliadas em resposta às mudanças dos estereocílios.
As modificações nos estereocílios são eventos mecânicos, tornando as células ciliadas receptores mecânicos.
Organização dos cílios e mecanotransdução
CCEs
Cada CCE apresenta dezenas de cílios em 3 fileiras sob a forma de “W”. 10.000 a 14.000 células.
Menores na base, maiores no ápice.
Banhadas pela perilinfa, lateralmente.
Banhadas pela endolinfa em seu pólo ciliar.
Seus cílios, em repouso, mantém contato com a membrana tectória.
- Maturação: 20a. a 35a. Semana de gestação.
CCE
Estão firmemente aderidas à membrana basilar e frouxamente aderidas às células de sustentação, permitindo movimentos das CCE.
São células ativas, capazes de se contrair.
1. Núcleo
2. Stereocilia
3. Base cuticular
7. Terminação aferente espiral (neurônio do tipo II) 
6. Terminação eferente medial
A parte média da CCE é cilíndrica. 
É mantida por um espesso fluido pressurizado que empurra contra uma parede elástica. 
A parede é reforçada por capas adicionais de material de citoesqueleto e membranas.
O maior reforço é provido por duas proteínas de citoesqueleto que estão localizadas imediatamente abaixo da membrana da CCE.
O mais duro é orientado circunferencialmente, a mesma função do aço no pneu radial.
Contração lenta:
- Induzidas por proteínas contráteis (actina e miosina), similar à contração muscular.
- Pode ser inibida através do sistema eferente medial, sugerindo mecanismo ativo de estimulação.
- Controla a amplificação coclear, funcionando como modulador das contrações rápidas.
1. Núcleo
2. Stereocilia
3. Base cuticular
4. Terminação aferente radial (neurônio do tipo I)
5. Terminação eferente lateral
CCE
Inervação aferente:
- Inervadas por apenas 5 % do nervo auditivo (neurônio tipo II).
- Uma fibra para cada grupo de 10 a 20 CCE.
- Envia mensagens lentas, pouco seletivas, sendo nenhuma resposta à estimulação sonora.
- Regulação do tônus das CCE; controle das contrações rápidas.
Inervação eferente:
- Feita através dos sistemas eferentes medial e lateral.
- 70 % contralateral e 30 % ipsilateral.
- Cada fibra mantém contato com 15 a 30 CCE.
- Quando estimulado, eleva o limiar das respostas do nervo acústico; 
- reduz as respostas intracelulares das CCE; 
- reforça o mascaramento ipsilateral
- diminui o trauma acústico contralateral.
Inervação das CCEs
CCE - capacidades auditivas como:
 Detecção sinal-ruído; 
 Afinamento de seletividade de freqüência, 
 Proteção contra a superestimulação; 
 Redução das OEA; 
 Focalização da atenção; 
 Regulação das contrações lentas e atenuação das rápidas; 
 Regulação da amplificação coclear.
 São incapazes como receptores cocleares; não transmitem e não codificam a mensagem sonora.
CCI
3.500 a 5.000 CCIs.
Uma única fileira linear de células dispostas na MB, firmemente ligadas às células de sustentação, sem espaços entre ambas; são banhadas apenas pela endolinfa em seu pólo ciliar.
Em estado de repouso, os cílios NÃO TOCAM a membrana tectória. 
Maturação: 20a. semana de gestação.
Contração lenta:
- Induzidas por proteínas contráteis (actina e miosina), similar à contração muscular.
- Pode ser inibida através do sistema eferente medial, sugerindo mecanismo ativo de estimulação.
- Controla a amplificação coclear, funcionando como modulador das contrações rápidas.
1. Núcleo
2. Stereocilia
3. Base cuticular
4. Terminação aferente radial (neurônio do tipo I)
5. Terminação eferente lateral
CCI
Inervação aferente:
- Corresponde a 90 a 95 % do nervo acústico.
- 10 neurônios do tipo I para cada CCI.
Leva as mensagens sonoras codificadas para os centros superiores.
Inervação eferente:
- Sistema eferente lateral: se origina no bulbo, ao nível da oliva superior, sendo ipsilateral.
- Função ainda não determinada.
CCI
Fazem a codificação do estímulo sonoro em mensagem bioelétrica - são os verdadeiros transdutores sensoriais.
Apresentam curvas de freqüência iguais aos do n. auditivo, demonstrando seletividade de freqüência fina muito maior que a membrana basilar ou as CCE.
Inervação das CCIs
- Audição-
Movimentação Coclear
Transdução da audição
https://www.youtube.com/watch?v=Sat3SVT5zuI