SISTEMAAUDITIVO

Procesos Cognitivos Universidad Anáhuac de Oaxaca

La piel que escucha

• Las tres partes del oído se desarrollan en el embrión humano de la superficie epitelial, la cubierta que más tarde formará la piel (Nathan, 1982).

• De hecho, los receptores del oído interno se parecen a los de la piel, ya que detectan presión y movimiento.

• En general, los sistemas perceptuales comparten similitudes notables

Oído externo• Pabellón auricular incrementa la amplitud y ayuda en

la determinación de la dirección de la cual proviene el sonido.

• Conducto auditivo externo: 0.8 cm de diámetro y 2.5 de largo (lo cual ayuda a mantener insectos, objetos y polvo lejos del tímpano). Se comporta como un tubo de resonancia (como el cañón de un órgano).

• La amplificación máxima es de 10dB para frecuencias de 3000 Hz (tal aumento implica que la amplitud de la presión sonora casi se triplica).

Oído medio

• Volumen total de sólo dos centímetros cúbicos.

• Las ondas sonoras viajan a través del aire hasta que llegan al oído medio. Dentro del oído interno, las ondas sonoras deberán viajar a través de líquido (medio que ofrece mayor oposición al flujo).

• Esta resistencia al pasaje de las ondas sonoras se conoce como impedancia.

Desigualdad de impedancia

• Cuando la impedancia entre dos medios es diferente, resulta una desigualdad de impedancia y las ondas no puede transmitirse adecuadamente de un medio a otro.

• Cuando el sonido en el aire llega a un líquido, la pérdida de presión sonora es de 30 dB o un 99.9% del poder.

Desigualdad de impedancia

Tres procesos ayudan a resolver este problema:

a) La fuerza de las partículas en el aire que golpean la relativamente grande membrana timpánica, es transmitida a un región mucho más pequeña.

En los humanos, la proporción entre el tamaño del tímpano y el de la base del estribo es de 17:1

Desigualdad de impedancia

b) Los osículos funcionan como una palanca, lo que implica una importante ventaja mecánica.

c) El tímpano tiene una forma parecida a un cono, lo cual hace que responda más eficazmente.

Amplificación• Al combinarse estos tres

factores, la magnitud de las ondas se eleva en un factor de más de 20dB para frecuencias de hasta 2,500 Hz.

• Conclusión: la pérdida debida a la desigualdad de la impedancia es compensada por la amplificación del oído medio.

Músculos del oído medio• Los dos músculos esqueléticos más pequeños del

cuerpo están adosados a los osículos.

• Estos músculos se contraen por reflejo ante un sonido fuerte. También se contraen antes de emitir un sonido (al hablar, murmurar, llorar, cantar).

• La mayor eficacia de estas contracciones proviene del músculo adosado al estribo: según se desplaza, los sonidos de frecuencia baja pueden reducirse entre 10 a 30db.

Trompa de EustaquioConecta el oído medio con la garganta, ayuda a igualar la presión del aire en el sistema auditivo.

Ejemplo: al tragar agua, las trompas se abren y permiten que el aire fluya dentro o fuera del oído medio

¿Se pueden inflar globos con los oídos...?

Maniobra de Valsalva• Si nos tapamos la boca y la nariz e intentamos exhalar con

fuerza, no explotamos. En cambio, el exceso de presión hace que el aire se mueva a través de las trompas de Eustaquio, que conectan la garganta con los oídos, y salga por éstos últimos.

• Este fenómeno se conoce como Maniobra de Valsalva, algo que todos hacemos involuntariamente al inflar un globo normalmente (con la boca), al toser o al estornudar.

• La intención inicial del médico italiano Antonio María Valsalva era implementar una forma para la expulsión de pus en el oído medio.

Oído medio

El estribo está adosado a la ventana oval (membrana que cubre una abertura en la cóclea), cuando vibra, la ventana oval también y produce cambios de presión en el líquido que se encuentra dentro de la cóclea.

El estribo es el hueso más pequeño que existe en el cuerpo humano, apenas mide 2.5mm

Osículos

Osículos

Oído interno

• El hueso más duro del cuerpo contiene la cavidad que comprende el oído interno

• Según Gulick et al. (1989), así como la pupila en realidad no existe (es sólo el espacio que deja el iris), el oído interno no existe como estructura libre, es sólo el área donde no hay hueso.

Cóclea• Si la cóclea no estuviera enrollada tendría unos

3.5 cm de largo…

Oído interno

Se considera un “triunfo evolutivo de la miniaturización”:

• Conductor inercial tridimensional• Amplificador acústico• Analizador de frecuencia• Todo esto compactado en el volumen de una canica

Canales semicirculares• Intervienen en nuestro sentido de la orientación (guía

inercial) y no en la audición.

Canales del oído interno• En este esquema se muestran las relaciones entre los

tres canales

Canales

• El canal donde ajusta el estribo se llama rampa vestibular

• Al final de esta rampa existe un orificio llamado helicotrema, de ahí el líquido puede fluir al segundo canal: la rampa timpánica.

Ventana redonda

La rampa timpánica cuenta con su propia membrana: la ventana redonda, que se mueve en sentido contrario a la oval, debido a que el líquido de las rampas es difícil de comprimir.

Sin la ventana redonda, el estribo no podría empujar la ventana oval.

Conducto coclear

• Es el más pequeño de los canales de la cóclea y alberga los receptores auditivos

• Contiene un líquido diferente: endolinfa

• Cuando el estribo hace que la ventana oval vibre, la vibración es transmitida a la membrana basilar, sobre la cual descansan los receptores auditivos, que así se estimulan.

Órgano de Corti

• La membrana basilar es la base del órgano de Corti, mientras la membrana tectorial descansa sobre la punta del órgano.

• El órgano de Corti incluye a las células ciliadas (receptores de la audición).

• La membrana basilar semeja la piel, debido a que los pelos protruyen de su superficie.

Células ciliadas

• Internas: están acomodadas en una sola fila a lo largo del lado interno del órgano de Corti y son relativamente escasas (3,500 aprox.)

• Externas: están localizadas en el lado externo del órgano y son más abundantes (12,000)

• En las puntas, las vibraciones son más amplias que en la base; oscilaciones del diámetro de un átomo son suficientes para generar un impulso eléctrico.

Células ciliadas

Investigadores conducidos por David P. Corey, el investigador del Instituto Médico Howard Hughes, explicaron el mecanismo por el cual el oído es capaz de diferenciar las distintas frecuencias sonoras y que llega en el caso de los humanos a percibir 20,000 ciclos por segundo.

En el sistema visual, cuando una serie de imágenes pasa 24 veces por segundo, nuestro ojo no es capaz de ver las interrupciones y lo vemos de forma continua, pero el oído diferencia cada una de las frecuencias de paso hasta esos 20,000 ciclos.

Células ciliadasConocer las proteínas implicadas y explicar este mecanismo es muy importante. El trabajo se lo debemos David Corey y James Hudspeth principalmente. Esta estructura resulta muy inaccesible; por otro lado, cuando se aísla para poder investigarla, apenas dura unos 15 minutos viable ya que se daña muy rápidamente. Tuvieron que llenar una piscina que había en el sótano de la universidad donde trabajaban con treinta camiones de cemento para conseguir aislar las vibraciones ajenas a los experimentos. Utilizaron células ciliadas de ranas toro. Primero, obtuvieron una pequeña porción de tejido del tamaño de la cabeza de una aguja. Consiguieron rodear un pequeño manojo de 50 o 60 células ciliadas de un fino tubo de vidrio, y midieron, con un microelectrodo introducido a través de la membrana, los cambios eléctricos que se producían al mover el tubo.

Nervio auditivo• Haz de fibras nerviosas que lleva la información del

oído interno a los centros superiores del sistema auditivo.

• El nervio auditivo, también llamado vestíbulococlear o estatoacústico, es el octavo de los doce nervios craneales. Es responsable del equilibrio y la función auditiva. Es un nervio aferente de tipo sensitivo.

• Está compuesto por el nervio coclear, que transporta la información sobre el sonido y el nervio vestibular, que transporta la información sobre el equilibrio.

Inervación de las células ciliadas

• Las escasas células ciliadas internas poseen del 90 al 95% de las 30,000 fibras nerviosas auditivas

• Las externas comparten el restante 5 a 10%

• Las fibras nerviosas que llevan la información al cerebro se conocen como fibras aferentes (del latín: “llevar hacia”)

• Por otro lado, las que llevan información a las células ciliadas: fibras eferentes (del latín: “alejar”)

Vía del oído al cerebro