Biofísica da audição

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Biofísica da audição
A orelha é dividida em 3 porções:
orelha externa
orelha média
orelha interna
Os elementos neurais presentes nesse sistema
sensorial, ficam alojados nas estruturas da orelha
interna, incluindo o par de nervo craniano VIII.
A partir da orelha externa, que é onde recebemos as
ondas sonoras; temos o meato acústico externa
(canal auditivo), fica separada da orelha média pela
membrana timpânica (camada membranosa fina de
tecido).
A orelha média é uma cavidade preenchida por ar,
que se conecta com a faringe, pela tuba auditiva
(tuba de Eustáquio).
Essa conexão com a orelha média e a orofaringe, é
diferente quando criança e adulto. Quanto mais nova
for a criança, mais reta é essa conexão, é mais fácil;
isso é importante porque normalmente a tuba
auditiva está colapsada e isola a orelha média da
faringe; na deglutição, bocejo, etc ela se abre, nesses
momentos pode levar a entrada de líquido para a
orelha média, e a presença de líquido com bactérias,
vai caracterizar uma otite média, já que ali
tecnicamente é um local preenchido com ar. Crianças
que mamam deitadas, facilitam a passagem de líquido
da faringe para orelha média.
Na orelha média temos os ossículos:
martelo
bigorna
estribo
São responsáveis por conduzir o som do meio
externo para a orelha interna.
Se conectam uns aos outros por estruturas que se
parecem com dobradiças.
Uma das extremidades do martelo é ligado a
membrana timpânica; e a base do estribo é ligada a
uma estrutura membranosa chamada de janela oval
ou janela do vestíbulo.
A orelha interna possui diversas estruturas
sensoriais principais; podemos dar ênfase ao
aparelho vestibular (relacionado com equilíbrio), e
também à cóclea da orelha interna, que é onde
existem os receptores sensoriais da audição.
A cóclea é composta por dois discos membranosas, a
janela oval e janela redonda; elas separam a orelha
interna da média (que só tem ar), impedindo que o
líquido da cóclea vaze para a orelha média.
Além disso, na orelha interna temos os nervos
cranianos, cada lado tem um do par, do nervo
vestibulococlear (VIII)
Se abríssemos a cóclea perceberemos a segunda
imagem:
3 canais paralelos cheios de líquido, onde estão
presente a rampa do vestíbulo e a rampa do tímpano,
esse líquido é a perilinfa que têm composição iônica
semelhante a do plasma; a região central, onde fica o
ducto coclear, tem o líquido chamado endolinfa, sua
composição é mais parecida com a do líquido
intracelular, maior concentração de potássio e baixa
concentração de sódio.
O principal objetivo do sistema sensorial ligado a
orelha é a audição, nossa percepção do som.
A partir da orelha percebemos a energia de ondas
sonoras que chegam na orelha, que alternam picos de
ar comprimidos e vales de ar menos comprimidos.
Se uma árvore cair na floresta, ela emite ou não um
som? Não.
Som é percepção que resulta do processamento do
cérebro de um a informação sensorial. Ela emite
ondas sonoras, mas se essas ondas não chegam a
nenhum orelha, ela não é percebida.
Frequência/ tom: medido em hertz
Intensidade/ amplitude: picos e vales, que é medido
em decibéis
Frequência é o número de picos que passam em
determinado ponto em 1s.
A altura do som é a nossa interpretação da
intensidade do som.
Em 2 a frequência é maior.
Os humanos escutam entre 20Hz e 20.000Hz.
Mais acurada entre 1.000Hz e 3.000Hz.
As ondas primeiro atingem a orelha externa pelo
meato acústico externo e chegam na membrana
timpânica, causando uma vibração dos ossículos, que
é transmitidas para cóclea, através da janela oval,
que vai gerar ondas no líquido interior da cóclea;
essas ondas empurram as membranas flexíveis do
ducto coclear, e as células pilosas ciliadas se curvam
e os canais iônicos se abrem ou fecham, gerando um
sinal elétrico que altera a liberação de
neurotransmissores; isso faz com que eles sejam
liberados nos neurônios sensoriais, gerando um
potencial de ação que vai trafegar pelo nervo coclear
até chegar no encéfalo.
Temos o órgão de Corti, que é onde se situa a
membrana tectória, e o movimento dessa membrana,
com o movimento do líquido da cóclea, principalmente
sob o estímulo das ondas, fazem com que essas
células tenham os cílios se movendo, gerando
potenciais de ação.
As células pilosas são receptores não neurais, que
contém muitos cílios na sua superfície apical.
Quando a membrana tectória se move, os cílios se
movem juntamente
A membrana basilar tem um sensibilidade variável ao
longo do seu comprimento para os sons.
Resumo:
O meato acústico externo recebe ondas sonoras que
vão ser processadas; essas ondas chegam na orelha
externa, os ouvidos captam as ondas sonoras e as
transformam em informações que serão
interpretadas pelo cérebro. O som é uma onda que
pode vibrar mais rápido ou mais lentamente
(frequência); som que vibra mais rápido (+ f), vibra
mais devagar (- f).
O som é conduzido pelo canal auditivo e alcança a
membrana timpânica, que começa a vibrar, o que leva
os ossículos a vibrarem.
A disposição desses ossículos cria tipo uma alavanca,
que faz com que a força que chega na membrana do
tímpano seja amplificada nessa vibração dos
ossículos.
As vibrações sonoras passam pelos ossículos;
quando o estribo vibra ele empurra e puxa a fina
membrana da janela oval, gerando ondas nos canais
da cóclea.
Dentro do ouvido interno, temos a cóclea, que
desempenha um papel central na trasdução e
formação do som; é onde a energia mecânica do som
vai ser convertida em sinais elétrico complexos, que
são posteriormente transmitidos para o cérebro.
A cóclea é um tubo espiral, cheio de líquido e células
sensoriais que são as células ciliadas, que alinham-se
por toda extensão da cóclea; possuem diferentes
graus de sensibilidades, para identificação de
diferentes tons e frequências.
A mudança das vibrações mecânicas para pulso
elétrico é complexo que vai se resultar do movimento
das células ciliadas da cóclea.
Células ciliadas da base: alta frequência/ células
ciliadas do ápice: baixa frequência.
Quando o fluido da cóclea começa a se movimentar,
causa um movimento correspondente da membrana
em cima das células e isso faz a geração e
transdução de neurotransmissores; esses
movimentos causam diferenças de tensão que produz
os sinais elétricos, que são conduzidos pelo nervo
coclear para ser interpretado.
Toda essa cadeia de eventos ocorre muito rápido e
praticamente ao mesmo tempo.
A energia das ondas é transferida do ducto coclear
para a rampa do tímpano e se dissipa de volta para a
orelha média pela janela redonda da cóclea.
A movimentação dos cílios das células pilosas é o
evento mais importante da geração dos potenciais e
transmissão dos sinais.
Quando a célula está em repouso, 10% dos canais
iônicos estão abertos.
Os cílios das células pilosas estão ligados por
ligações proteicas, chamados filamentos de ligação;
quando elas se movem em resposta a indução sonora,
eles se curvam e atuam como pequenas molas que
abrem ou fecham os canais iônicos na membrana
dessas células; então quando ocorre a excitação das
células, é quando os cílios se curvam em uma direção
e a célula se despolariza, abre mais canais iônicos,
entra mais cálcio e potássio, principalmente pelos
canais dependente de voltagens; os
neurotransmissores são liberados e os potenciais de
ação aumentam.
Quando as células pilosas se curvam na direção
oposta, ela se hiperpolariza, não é possível liberar
potencial de ação.
O registo das ondas sonoras e a chegada desse som
no SN:
se o som está na nossa lateral, chega com velocidade
diferentes na orelha direita e esquerda, e o encéfalo
é capaz de identificar esse som mesmo com a
diferença de velocidade.
Uma onda sonora que chega na cóclea direta e
esquerda, vai ser processada pelos ramos cocleares
do nervo coclear na D e E; os neurônios sensoriais
secundários, projetam-se para os dois núcleos
superiores. Cada lado do cérebro recebem a
informação de ambas as orelha.Quando o som chega
no córtex auditivo, é processada a informação gerada
pelos dois lados.
O córtex auditivo é a região em que são
interpretadas as informações das ondas sonoras; as
ondas de ambas orelhas é processado de ambos os
lados.
Perdas auditivas
Existem 3 formas de perda auditiva:
condutiva
central
sensório-neural (neurossensorial)
Perda auditiva condutiva
O som não pode ser transmitido a partir da orelha
externa ou da orelha média
As principais causas são relacionadas:
obstrução do canal auditivo (cera)
líquido na orelha média devido a infecções; trauma ou
doenças que impedem a vibração dos ossículos.
A correção da perda auditiva condutiva inclui
técnicas microcirúrgicas, nas quais os ossos da
orelha média podem ser reconstruídos.
Perda auditiva central
são mais incomuns
Resulta de dano nas vias neurais, entre a orelha e o
córtex cerebral ou de danos no próprio córtex.
Ex: Acidente vascular encefálico
Perda auditiva sensório-neural
Origina-se de lesões em estruturas da orelha
interna
É considerada irreversível.
Pode ser lesão na cóclea ou células pilosas, por
exemplo, por exposição a sons muito altos.
A perda de células pilosas em mamíferos é
irreversível.
Noventa por cento da perda auditiva em idosos,
denominada presbiacusia, é sensório-neural.
Atualmente, o tratamento primário para a perda de
audição sensório-neural é o uso de aparelhos de
audição
Pode ser denominada sensorial quando o ouvido
interno é afetado, ou neural quando há
comprometimento do nervo coclear.
Perda lateralizada: apenas 1 dos lados
Classificada conforme a severidade: leve, moderada,
severa, etc.
Acumetria
A acumetria é a realização de testes auditivos
usando diapasões.
Os diapasões são “barras metálicas em formato de U
Emitem tons puros em várias frequências, mas os
mais usados são os de 512Hz e 1024Hz (vibram por
mais tempo, são mais recomendados).
A vibração das hastes origina um tom puro. A partir
da percepção do som pelo paciente podem-se ter
informações sobre sua audição
3 etapas: Acuidade, teste de Rinnie e teste de
Webber.
Se for apenas um teste de rotina, e o de acuidade foi
ok, nem preciso fazer os próximos. Rinnie e Webber
não precisam ser feitos nessa ordem.
1º Acuidade
Colocar o diapasão no meato acústico dos dois lados,
verifica se o paciente está ouvindo e ouvindo igual ou
não.
Depois coloca e pede para o paciente avisar quando
parar de ouvir, e verifica se realmente parou o som
na sua orelha. (essa parte posso fazer em uma orelha
só)
Teste de Rinnie
Permite que se compare a percepção do som por via
aérea e via óssea.
É realizado dos dois lados.
Cantor cantando em locais com muito barulho, tapam
o ouvido para bloquear a entrada do som por fora,
mas continuamos ouvindo o som, é o som pela
condutividade óssea.
É normal que a condutividade aérea seja maior que a
condutividade óssea; problemas principalmente na
orelha externa e média.
O diapasão é colocado no processo mastóide, atrás
da orelha e depois colocados no aéreo. Eu pergunto
se ele ta ouvindo, e qual ele ouve melhor.
A percepção do som mais forte por via aérea indica
que não há presença de componente condutivo
alterado (o paciente apresenta limiares auditivos
normais ou perda auditiva neurossensorial). O
resultado é Rinne positivo (+)
Perda auditiva condutiva
Causas: Obstrução do canal auditivo com cera
(cerume); Líquido na orelha média.
O resultado é Rinne negativo (-); o paciente ouviu
melhor por via óssea.
Teste de Webber
Utiliza a comparação da transmissão óssea. O
diapasão é colocado no vértice dos ossos parietais,
bregma
O som passa pelo osso, orelha interna, orelha média
e orelha externa.
Pergunto se o paciente está ouvindo som igual dos
dois lados ou não.
pode ser: normal, perda auditiva
condutiva bilateral e perda auditiva neurossensorial
bilateral
Perda auditiva condutiva unilateral – percepção do
som MAIOR no lado pior (afetado)
Causas: Obstrução do canal auditivo com cera
(cerume); líquido na orelha média.
A condutividade óssea fica maior no lado pior; surdez
otológica de condução
Perda auditiva neurossensorial unilateral –
percepção do som no lado melhor (não afetado)
Weber: lateralizado para o lado contra-lateral (lado
que não tem a lesão percebe melhor o som )
Surdez otológica de condução
O som não pode ser transmitido a partir da orelha
externa ou da orelha média
Como ficariam os testes de Weber e Rinnie em caso
de surdez otológica de condução no lado direito?
Primeiro acuidade: hipoacusia à direita
• Rinnie: invertido à direita > Audição aérea pior que
a óssea
• Webber: Lateralizado para o lado da lesão
Paciente ouve o som maior no lado da lesão
Por quê? A condutividade óssea fica maior no lado
pior
***A condutividade óssea fica maior no lado pior
Surdez neuro sensorial: problema no nervo ou na
orelha interna
Como ficariam os testes de Weber e Rinnie nestes
casos? Se o problema também fosse à direita?
Primeiro acuidade: hipoacusia à direita
• Rinnie: invertido à direita > Audição aérea pior que
a óssea (se for uma perda 100%) igual o outro caso;
audição ruim do lado que ele está tendo problema, se
for uma perda 100%; em paciente que não tem perda
100%, ele pode ter um Rinnie normal, pode ouvir
aérea normal...
• Webber: Lateralizado para o lado contra-lateral
Paciente ouve o som maior no lado que não tem a
lesão