Biofísica da audição

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Biofísica da audição
Nos mamíferos, as estruturas auditivas são semelhantes anatomicamente. No entanto, nas outras espécies animais, como os répteis e aves, tem algumas alterações anatômicas em relação aos mamíferos.
O que mais se diferencia entre os mamíferos, é a parte da orelha externa. Cada espécie animal, e por vezes dentro da própria espécie, tem diferentes tipos de orelhas (parte externa).
Física do som
O som, nada mais é do que uma vibração que se propaga em um meio material;
Tem maior vibração em objetos sólidos e menor no gasoso;
O som não se propaga no vácuo.
Onda sonora
São ondas mecânicas que vibram em uma frequência de 20 a 20.000 hertz (Hz), sendo normalmente perceptíveis pelo ouvido humano.
Presentes nela estão: a crista e a amplitude.
Frequência 
Quantas ondas são repetidas por segundo/ repetições por tempo.
Intensidade
É o mesmo que volume.
Amplitude - é a intensidade, sonoridade - medida em decibéis.
Menor amplitude < volume
Maior amplitude > volume
Audição
É a transformação desse estímulo sonoro (ondas de vibração no ar) em impulso elétrico.
Primeiro serão transformadas em energia mecânica e depois em estímulo elétrico. Ela também é lida pelo cérebro.
Nos seres humanos, a audição está relacionada com as sensações psicofísicas e psicológicas, sendo possível detectar, por exemplo, uma música que traz alguma lembrança. 
Nos animais, alguns tem essa questão psíquica, principalmente aqueles que ficam em contato com os seres humanos, por exemplo os cães, mas eles tem também muita relação com o próprio instinto de sobrevivência - conseguir fugir do predador, acasalamento (nos pássaros).
A imagem a seguir é de um ouvido humano e vamos traçar um paralelo com algumas espécies animais.
1. Ouvido externo - presente em quase todos os mamíferos. Faz a proteção e o transporte das ondas sonoras.
2. Meato acústico - função de captação das ondas e sua transmissão até a membrana timpânica.
3. Membrana timpânica - tem contato direto com os ossículos do ouvido (martelo, bigorna e estribo). Esses ossículos, com a vibração da membrana timpânica, se articulam, amplificam essa vibração do som, então, a principal função do ouvido médio/membrana timpânica é a amplificação do som.
4. O estribo é quem terá contato com o ouvido interno - que é a cóclea propriamente dita.
5. Cóclea - onde se tem as células ciliares que vão transformar esse estímulo mecânico (feito pela amplificação desses ossos) em estímulo elétrico.
6. Nervo coclear - quem irá tirar/obter esse som e vai encaminhar para o sistema nervoso central.
Cóclea
É uma estrutura espiralada (em espiral), o número de voltas varia entre as espécies.
A integridade das células ciliares com a condução nervosa (o sistema nervoso) é importante para se ter uma audição maior ou menor.
As células ciliares estão presentes em maior número no órgão de corti (região presente na cóclea). 
Nas regiões em branco, contém endolinfa (líquido).
As células ciliares estão dispersas em todo o sistema da cóclea, mas em maior quantidade nesse órgão de Conti.
Em diferentes porções da cóclea, há diferentes pressões.
Ouvido canino
O meato auditivo do cão é em ‘’forma de L’’ e nos humanos é reto. No cão é permitido que faça a limpeza do ouvido sem problema.
Aves
Possuem um orifício auditivo e não uma orelha propriamente dita.
Audição muito desenvolvida.
10x mais células ciliares/unidade de área (por esse motivo escutam melhor que os seres humanos).
Apenas um ossículo - columela.
Peixes
Não tem ouvido médio e interno.
Possuem estruturas na lateral do corpo, que captam essas alterações de fluxo da água, de sons que estão sendo emitidos junto com a água, então a entrada da água faz com que esse sistema nervoso lateral seja estimulado - os cílios irão vibrar e se transformar em impulso nervoso. 
Ouvido externo
Faz a captação e condução do som.
Capta os sons levando até o tímpano. 
Ouvido médio
Transforma a energia sonora em energia mecânica, amplificando o som.
O tímpano vibra sobre o impacto da pressão sonora, em amplitude proporcional à intensidade do som.
É o amplificador do som (amplificação da força mecânica) - ocorre pelo sistema de alavancas dos ossículos (martelo, bigorna e estribo).
A pressão exercida pelo estribo na janela oval é de três a 20 vezes maior do que a pressão exercida pelo som no tímpano.
Controle da amplificação - atenua quando a intensidade sonora é muito intensa; músculos estapédio e tensor do tímpano afastam o martelo da bigorna e o estribo da bigorna.
Exemplo: isso ocorre em lugares onde o som é muito alto, como em shows. É um sistema de proteção do ouvido.
Ouvido interno
Transforma o movimento mecânico em hidraulico e hidraulico em pulso elétrico (potencial de ação).
O número de espirais da cóclea tem relação com a capacidade auditiva:
Humanos - 2,75
Gatos - 3
Cães - 3,25
Animais com cóclea especializada: morcego, toupeira, canguru e golfinho.
Aves tem cóclea curta, sem espirais e com capacidade de regeneração de células pilosas.
Frequência dos sons recebidos
O que acontece na vibração da cóclea: cada tipo de frequência vira uma região diferente da cóclea. 
Frequências mais altas vibram apenas em um pequeno segmento da cóclea.
Permite a identificação de diferentes frequências ao mesmo tempo.
Percepção da localização do som
Realizada por neurônios do tronco cerebral.
Por meio da distinção da diferença de intensidade e latência do som nos ouvidos.
Espécies com pavilhão auricular móveis tem maior facilidade para determinar a localização do som.
Surdez
1. Surdez de condução - obstrução do canal auditivo externo (cerume, infecção); lesões no tímpano ou nos ossículos.
2. Surdez nervosa - quando não consegue transmitir o impulso nervoso.
hereditária (genes de pigmento brando - malhados de preto e branco ex: gatos brancos - cor dourada em cães.
Lesão cóclea ou nervo - irreversível.
Uso de aminoglicosídeos e estreptomicina - podem levar a lesões parciais ou totais.