Fisiología.

El Sentido de la audición. (Cap. 52)

Prof. Dr. ***

Alumnos:****.

La Membrana timpánica y el sistema de Huesecillos

Sentido de la Audición.

• El oído recibe ondas sonoras, distingue sus frecuencias y transmite la información hacia el sistema nervioso central

• El oído se divide en externo, medio e interno

• La membrana timpánica o tímpano y los huesecillos conducen el sonido a la cóclea (oído interno)

• En la membrana timpánica se fija el manubrio o mango del martillo

• El martillo está unido al yunque• El yunque se articula con la cabeza del estribo• La base del estribo descansa sobre el laberinto

membranoso (cóclea) en la abertura de la ventana oval

La Membrana timpánica y el sistema de Huesecillos

Sentido de la Audición.

• La parte final del manubrio del martillo se fija al centro de la membrana timpánica y de ahí tira constantemente el músculo tensor del tímpano

• Los huesecillos están suspendidos por ligamentos por lo que el martillo y el yunque son una sola palanca

• La articulación del yunque con el estribo hace que este último empuje hacia adelante la ventana oval y el líquido coclear que está del otro lado cada vez que la membrana timpánica se mueve hacia dentro y tire del líquido hacia atrás cada vez que el martillo se desplace hacia fuera.

Sentido de la Audición.

Ajuste de impedancias a cargo del sistema de huesecillos.

• El sistema de palanca oscilar no aumenta la distancia de desplazamiento reduciéndolo para incrementar la fuerza del empuje alrededor de 1.3 veces . La superficie de la membrana timpánica mide un área de 55 milímetros cuadrados, mientras que la del estribo es una media de 3.2mm cuadrados. Esta diferencia de17 veces multiplicada por 1.3 que corresponde al sistema de palanca hace que la fuerza total a la que está sometida sea de 22 veces mayor que la ejercida por la por las ondas sonoras sobre la membrana timpánica. Recordemos también que el líquido necesita un grado superior de fuerza para ocasionar la vibración del tímpano y el sistema de huesecillos aporta un ajuste de impedancias alrededor de 50% al 75% de la situación ideal entre 300 y 3000 ciclos por segundo.

Atenuación del sonido mediante la contracción de los músculos estapedio y tensor del tímpano

• Al transmitirse sonidos fuertes a en el sistema de huesecillos y hacia el SN se desencadena un reflejo pasado um periodo de latencia que dura de 40 a 80 milisegundos provocandola contracción del musculo estapedio y del musculo tensor del tímpano. El musculo tensor del tímpano tira del manubrio hacia adentro y el musculo estapedio tira hacia fuera oponiéndose las fuerzas entre si brindándole rigidez disminuyendo la conducción oscilar por debajo de 1000 ciclos por segundo. El efecto de atenuación es capaz de reducir la intensidad de transmisión para los sonidos de baja frecuencia de 30 a 40decibelios. Esta cumple doble función:

• Proteger la cóclea de las vibraciones lesivas por un sonido fuerte.

• Ocultar los sonidos de baja frecuencia en un ambiente ruidoso permitiendo que la persona se concentre en los sonidos por encima de 1000 ciclos por segundo pertinente para la comunicación.

•  Los músculos estapedio y tensor disminuyen la sensibilidad auditiva de una persona hacia sus propias palabras activado por las señales nerviosas colaterales transmitidas hacia el musculo al mismo tiempo cuando se activa la voz.

CÓCLEA

• La cóclea es un sistema de tubos en espiral• Tres tubos enrollados: rampa vestibular,

conducto coclear o rampa media y la rampa timpánica

• La rampa vestibular y el conducto coclear están separados por la membrana de Reissner (membrana vestibular)

• La rampa timpánica y el conducto coclear están divididos por la membrana o lámina basilar

• Sobre la rampa timpánica está el órgano de Corti

• En el órgano de Corti están las células ciliadas (sensibles a estímulos electromecánicos)

• Las células ciliadas son los órganos receptores terminales que generan impulsos nerviosos como respuesta a las vibraciones sonoras

• La membrana de Reissner es demasiado delgada, fácilmente desplazable por lo que no obstruye el paso de las ondas sonoras desde la rampa vestibular al conducto coclear.

• La membrana de Reissner es importante porque mantiene dentro del conducto coclear un líquido.

• Las vibraciones sonoras entran a la rampa vestibular por la ventana oval procedentes de la base del estribo

• Lámina basilar:- Membrana fibrosa que separa el conducto coclear de la rampa timpánica- Contiene 20000 a 30000 fibras basilares que se proyectan al centro de la

cóclea (modiolo o columela)

• Las fibras del modiolo (basilares) son :- Rígidas- Elásticas- Fijas por su extremo basal al componente óseo central de la cóclea

(modiolo)- En el extremo distal se encuentran inmersas en la estructura de la lámina

basilar- Vibran como las lengüetas de una armónica• La longitud de las fibras basilares aumenta a partir de la ventana oval de la

base de la cóclea al vértice o cúpula.• El diámetro de las fibras basilares disminuye desde la ventana oval hacia el

helicotrema• Las fibras cortas y rígidas cercanas a la ventana oval de la cóclea vibran

mejor a una frecuencia alta y las lejanas son las fibras largas y flexibles vibran a una frecuencia baja

• La resonancia de las frecuencias altas en la lámina basilar se produce cerca de su base.

• La resonancia a las frecuencias bajas cerca del helicotrema.

• La onda viajera es la transmisión de las ondas sonoras en la cóclea

FUNCIÓN DEL ÓRGANO DE CORTI

• Órgano receptor que genera los impulsos nerviosos como respuesta a la vibración de la lámina basilar

• Dos tipos especializados de células ciliadas: - internas (3500, 12 micrómetros) - externas (12000, 8 micrómetros)

• Las fibras nerviosas estimuladas por las células ciliadas llegan al ganglio espiral de Corti.

• El ganglio espiral de Corti está situado en el modiolo (centro) de la cóclea.

• Las neuronas del ganglio de Corti envían 30000 axones al nervio coclear o acústico y de ahí al sistema nervioso central

• Los estereocilios se sumergen en el revestimiento gelatinoso superficial de la membrana tectoria.

• La membrana tectoria está por encima de los estereocilios en el conducto coclear

• Mecanismo de la vibración de la lámina basilar que excita las terminaciones de los cilios:

Las señales auditivas se transmiten sobre todo por las células ciliadas externas

Potencial endococlear.

• El conducto coclear está ocupado por la endolinfa secretado por la estría vascular alta en potasio y baja en sodio

• La perilinfa ocupa la rampa vestibular y timpánica• Las rampas vestibular y timpánica comunican con el espacio

subaracnoideo• La perilinfa es semejante al líquido cefaloraquídeo

• Potencial eléctrico de +80 milivoltios entre la endolinfa y la perilinfa.

• Potencial eléctrico en el interior del conducto coclear es positivo• Potencial eléctrico en el exterior del conducto coclear es negativo• Potencial endococlear está generado por la secreción continua de

iones potasio hacia el conducto coclear por parte de la estría vascular

• Las células ciliadas tienen un potencial intracelular negativo de -70 milivoltios respecto a la perilinfa y de -150 milivoltios con respecto a la endolinfa

• El principio de la posición es para la determinación de la frecuencia sonora

Determinación del volumen.

• El sistema auditivo determina el volumen por tres procedimientos :1. Sube el volumen sonoro, aumenta la amplitud de la vibración en la lámina basilar y en las

células ciliadas2. Sumación espacial (transmisión a través de muchas fibras nerviosas)3. Las células ciliadas se estimulan hasta que la vibración de la lámina basilar es elevada

• Ley de la potencia es la detección de los cambios de volumen. La sensación interpretada es proporcional a la raíz cúbica de la intensidad sonora real.

• El oído es capaz de distinguir desde el susurro hasta el ruido más estruendoso.

• Unidad auditiva es el decibelio – Un decibelio representa un incremento real de 1,26 veces en la energía sonora.

• Cuanto más fuerte-intenso sea un sonido, mayor será el número de decibelios.

Gama de frecuencias de la audiciónLas frecuencias sonoras que puede oír una persona jovenentre 20 y 20000 ciclos por segundo. En los ancianos esteintervalo de frecuencias suele acortarse hasta 50 a 8000ciclos por segundo.

Vías Nerviosas AuditivasLas fibras nerviosas procedentes del ganglio espiral de Cortipenetran en los núcleos cocleares doral y ventral situado en laparte superior del bulbo raquídeo. A este nivel todas las fibrashacen sinapsis y las neuronas de segundo orden principalmentecruzan hacia el lado opuesto del tronco del encéfalo para terminaren el núcleo olivar superior.

Mecanismo auditivos centrales.

Desde esta estructura, la via asciende a trávezdel lemnisco lateralpero muchas se saltan y viajan hasta el colículo inferior donde casi todas hacen sinapsis. A partir de allí la via sigue hacia el nucleo geniculado medial donde hace sinapsis en su integridad y finaliza  por medio de la radiación auditiva hasta la corteza auditiva ocupa la circunvolución superior del lóbulo temporal. Las señales procedentes de los dos oídos viajan por la vías de ambos lados del encéfalo, con un predominio de la transmisión através de la vía contralateral. Existen en tres lugares entre ambas vías:1.En el cuerpo trapezoide2.Comisura entre los dos núcleos del lemnisco lateral3.Comisura que conecta los dos colículos inferiores

Mecanismo auditivos centrales.

Muchas fibras colaterales de los fascículos auditivos pasan al sistema reticular de activación en el tronco del encéfalo. Esta envía proyecciones difusas ascendentes por el tronco del encéfalo y descendentes hacia la medula espinal y activa todo el sistema nervioso como respuesta a los sonidos fuertes. Otras colaterales hacia el vermis del cerebelo que también se activa. En tercer lugar, los fascículos de fibras nerviosas conservan un gran nivel de orientación espacial desde la cóclea a lo largo de toda la corteza cerebral existiendo tres representaciones espaciales determinación para las diversas frecuencias sonoras en los núcleos cocleares, dos en los colículos inferiores, una representación precisa para las distintas frecuencias en la corteza auditiva y un mínimo de otras cinco menos precisas en la corteza auditiva y las áreas auditivas de asociación

Frecuencia de disparo a los diversos niveles de la vía auditiva.

Las fibras nerviosas aisladas que penetran en los núcleos cocleares desde el nervio coclear pueden transmitir a unas frecuencias de 1000 disparos por segundo. Hasta los 2000 y 4000 ciclos por segundo de frecuencia sonora, los impulsos del nervio coclear sincronizados con las ondas de sonido. En los fascículos auditivos del tronco del encéfalo, el disparo deja de ser sincronizado con la frecuencia sonora, excepto a unos valores inferiores de 200 ciclos por segundo.

Función de la corteza cerebral en la audición

La corteza auditiva se halla sobre todo el plano supratemporal de la circunvolución temporal superior que se extiende hacia la cara lateral del lóbulo temporal gran parte del corteza de una insula e incluso la porción lateral del opérculo parietal.

La corteza auditiva primaria se excita directamente por las proyecciones procedentes del cuerpo geniculante media, mientras las áreas auditivas de asociación lo hacen secundariamente por los impulsos de la propia corteza auditiva primaria además de algunas proyecciones originadas en las áreas talámicas de asociación adyacentes al cuerpo geniculado medial

Percepción de la frecuencia sonora en la corteza auditiva primaria.

Se ha descubierto seis mapas tonotópicos en la cortezaauditiva primaria y en las áreas auditivas de asociación.

Áreas 41 y 42 de Brodmann en el cerebro humano

sonidos de alta frecuencia excitan las neuronas situadas en sus extremos y los de baja frecuencia excitan el extremo opuestoA lo largo de la vía los mecanismos afinan respuesta a la frecuencia ocasionado por el fenómeno de la inhibición lateral para la transmisión de información a través de los nervios. La estimulación de la cóclea con una frecuencia inhibe las frecuencias sonoras que quedan a ambos lados de dicha frecuencia primaria debido a que la fibras colaterales que abandonan en ángulo la vía primaria adyacentes. La corteza auditiva de asociación no responde solo afrecuencias sonoras auditivas específicas en el sonido

Determinación de la dirección de la que procede el sonido

La persona determina la dirección horizontal del sonido por dos medio principales:

El lapso de tiempo transcurrido del sonido a un oído alopuesto, este mecanismo funciona mejor enfrecuancias debajo de 3000 ciclos por segundo.

La diferencia de intensidades de los sonidos en los oídos. Este mecanismo funciona con frecuencias más altas.Si una persona está mirando directamente hacia la fuente del sonido, este llega a los oídos justo en el mismo instante, mientras que si el sonido derecho está más cerca que el izquierdo, las señales sonoras del primero penetran en el encéfalo antes que el segundo.Los dos mecanismos no son capaces de indicar si el sonido emana de atrás o adelante, desde arriba o abajo, esto se consigue gracias a las orejas de ambos oídos

Mecanismo nervioso para detectar la dirección del sonido

La detección y análisis comienzan en los nucleos olivares superiores del tronco el encéfalo .El mecanismo es el siguiente:

• Núcleo olivar superior medial, Se encarga de detectar el lapso de tiempo transcurrido entre las señales acústicas que penetran en el oído. Este nucleo contiene una gran cantidad de neuronas que presentan las dendritas principales una hacia la derecha y otra hacia la izquierda incidiendo en su lugar correspondiente.

• Núcleo olivar superior lateral, este detecta la direcciónque proviene el sonido posiblemente comparándoloslas intensidades sonoras que llegan a ambos oídos

El núcleo olivar se divide:

La destrucción de las dos cortezas auditivas primarias en el ser humano reduce en gran medida la sensibilidad a la audición o si solo desaparece en un lado disminuye un poco esta propiedad en el oído opuesto pero no causa una sordera por las numerosas conexiones cruzadas que existen de un lado a otro en la vía nerviosa auditiva. Sin embargo, si afecta a la capacidad para localizar la fuente de un sonido debido a que se necesita comparar las señales en ambascortezas.

Señales Centrifugas desde el sistema nervioso central hasta los centro

auditivos inferiores

Se ha descubierto unas vías retrogradas a todos los niveles del sistema nervioso auditivo desde la corteza hasta la cóclea en el oído. La vía final va desde el núcleo coclear olivar superior hasta las células ciliadas receptoras del sonido en el órgano de Corti. Estas fibras poseen un carácter

inhibidor demostrado que laestimulación directa de puntos aislados en el núcleo olivarinhibe zonas específicas del órgano de Corti al reducir susensibilidades sonoras de 15 a 20 decibelios.

Alteraciones de la audición

Tipos de Sordera

Existen dos tipos

• Alteración del nervio coclear clasificándose comosordera nerviosa

 • Afección de las estructuras físicas

que conducenel sonido clasificándose como sordera deconducción.Audímetro

Para determinar cualquier incapacidad auditiva con unaudífono conectado a u oscilador electrónico emitiendosonidos puros que abarquen desde las frecuencias bajas alas altas. Si el nivel ha de elevarse 30 decibelios mas alla delvalor que sea posible escucharlo denominado hipoacusia.  Al efectuar la prueba auditiva se exploran de 8 a 10frecuencias que cubren todo el espectro audibledeterminando la perdida de audición para cada uno de ellostrazándose el audiograma. Esta también consta de unvibrador mecánico para la conducción ósea sobre la apófisismastoides en el cráneo hasta la cóclea.

Alteraciones de la audición

AudiogramaEn la sordera nerviosa incluye daño de la cóclea, el nervio coclear o los circuitos neuronales del sistema nervioso central procedentes del odio y la persona sufre un descenso de la capacidad para oír sonidos las pruebas de conducción aérea y ósea. Los patrones de sordera nerviosa suceden en las siguientes circunstancias:

• Sordera para los sonidos de baja frecuencia debido ala exposición prolongada a ruidos muy fuertes .

• Sordera para todas las frecuencias originadas por la

sensibilidad a los fármacos del órgano de Corti por ejemplo a los antibióticos

audiograma típico de uma pessoa com audição normal

audiograma típico de uma pessoa com perda auditiva relacionada à idade (presbiacusia).

Audiograma para la sordera de conducción en el oído medio.

Causada por la fibrosis del oído medio después de infecciones repetidas o enfermedad hereditaria otosclerosis. En cualquier caso no pueden transmitir se con facilidad a través de los huesecillos desde la membrana timpánica hasta la ventana oval.

La conducción ósea es normal pero su transmisión en el sistema de huesecillos se encuentra disminuida. En algunos ejemplos la base del estribo queda anquilosada por una proliferación ósea en los bordes de la ventana oval. Algunos pueden recobrar la audición casi normal con la extirpación quirúrgica del estribo sustituyéndola por una pieza minúscula de teflón o una prótesis metálica que transmite el oído

Muchas gracias.

Bibliografía 1. Guyton, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica. 11ª

Edición. Elsevier, 2006.2. West.J.B (Ed.). Best Taylor Bases Fisiológicas de la Práctica

Médica (11ª ed.). Editorial Médica Panamericana3. http://www.anarkasis.net/pitagoras/730_sensibilidad_oido/4. http://www.monografias.com/trabajos63/anatomo-fisiologia-

audicion/anatomo-fisiologia-audicion.shtml