Ud 4: Fisiologia de la Audicion, Ies Federica Montseny, Apuntes

Fisiología de la Audición

Introducción a la Audición

El ser humano se comunica con el medio que lo rodea a través de los sentidos, estos responden a la información que les llega del exterior gracias al trabajo que realizan las células sensoriales, que son capaces de captar los estímulos, externos o internos y reaccionar a los mismos.

Los estímulos se presentan en forma de energía (química, mecánica, física etc ... ) y los órganos sensoriales encargados de percibir esta energía están especializados para detectarla: quimiorreceptores, mecanorreceptores o termorreceptores.

Este estímulo detectado o percibido debe ser interpretado por el SNC. El cerebro está diseñado para leer la energía eléctrica. Por ello, la energía mecánica, química, lumínica .. , debe ser transformada en impulsos eléctricos. A esta transformación de un tipo de energía en otro se la denomina transducción, y se lleva a cabo en las células sensoriales de los órganos de los sentidos.

El proceso de la audición: Desde un punto de vista mecánico, el oído es un transductor de señal que capta una perturbación del medio, la propaga, modifica y transforma en señal eléctrica para enviarla al cerebro, que la procesa, la interpreta y le da sentido.

Para que exista un sonido se necesita la presencia de 3 dispositivos, un foco emisor que produzca una perturbación, un medio por el que se pueda propagar la perturbación y un receptor que pueda interpretarla.

En nuestro entorno el medio más común de propagación de la perturbación es el aire, las partículas en movimiento producidas por la perturbación del emisor se propagan de forma longitudinal, después de recorrer el camino, la perturbación alcanza el receptor y, dependiendo de la energía (intensidad expresada en decibelios) y de la forma de variar con el tiempo (frecuencia expresada en hercios), el oído se percata o no de su presencia.

Si la perturbación recibida tiene suficiente intensidad para activar los mecanismos de detección, puede ser traducida y convertirse en sonido. Sin embargo, aun cuando la perturbación sea lo suficientemente importante, puede ocurrir que la frecuencia o la magnitud no estén dentro del rango sensible para el oído y, por tanto, no sea capaz de estimular adecuadamente las células transductoras y en consecuencia, la perturbación no adquiere la condición de sonido.

3 4 1 2 Mari Carmen Antón Garrido. PT Diagnóstico. IES Federica Montseny. Burjassot2

El oído humano es sensible a una gama de frecuencias audibles, el denominado rango de frecuencias audibles, entre 16 y 20000 Hz. Algunos animales son capaces de utilizar sonidos fuera del rango perceptible a los humanos, por ejemplo, perros, gatos, delfines y murciélagos.

La audición se realiza a través de 3 etapas fundamentales:

1. El OE y el OM se encargan de la conducción de la onda sonora y del cambio de onda acústica a mecánica. En este proceso van a destacar: el sistema tímpano-osicular, como adaptador de impedancias; los músculos de la cadena osicular, para amortiguar sonidos demasiado intensos; y la trompa de Eustaquio, como sistema de ventilación del oído medio.
2. La etapa coclear, con una micromecánica propia, que permitirá la transducción de la energía mecánica en señal eléctrica neural.
3. La circulación del estímulo nervioso a través de las vías auditivas y su interpretación en los centros cerebrales (corteza auditiva).

Fisiología del Oído Externo

El oído externo capta la onda sonora (definida en términos físicos por su intensidad, frecuencia y amplitud) y la dirige hacia la membrana timpánica.

El oído externo está formado por el pabellón auricular y el conducto auditivo externo (CAE).

El Pabellón Auricular

Oreja derecha Fosa triangular Rama del hélix Hélix Conducto auditivo externo Fosa escafoidea Ramas del antihélix Tubérculo auricular (de Darwin) Antihélix Trago Concha de la oreja Lobulillo de la oreja Escotadura intertrágica Antitrago

Ya estudiamos su anatomía y estructura en la U.D. 1, ahora veremos su funcionalidad.

Función de Protección del Pabellón Auricular

La configuración del cartílago auricular con sus repliegues y la angulación de aproximadamente 30° respecto al cráneo, permiten que el CAE quede parcialmente cubierto y protegido de cuerpos extraños que puedan llegar desde el exterior.

Mari Carmen Antón Garrido. PT Diagnóstico. IES Federica Montseny. Burjassot3

Función Audiológica del Pabellón

El pabellón auditivo recoge las ondas sonoras y las hace converger hacia el CAE, actuando como una pantalla receptora.

Por su forma y localización, recoge el sonido que llega desde un arco de 135° en relación a la dirección de la cabeza. Su forma cóncava, concentra el sonido en la entrada del CAE.

Békésy y Shaw demostraron que la concha puede aumentar la intensidad del sonido hasta en 10 dBs en las frecuencias entre 1.700 y 7.000 Hz.

El pabellón auricular contribuye a la localización de la procedencia del sonido: El hecho de poseer dos orejas separadas por la cabeza (que se comporta como una pantalla acústica) hace que el sonido llegue a ambos oídos con una diferencia temporal y de fase, lo que sirve para localizar el sonido en el plano horizontal.

De la misma manera los repliegues del pabellón, y en particular la concha, sirven para localizar el sonido en el plano vertical.

B R1 R2

El Conducto Auditivo Externo (CAE)

Como ya vimos anteriormente, es un canal aproximadamente de 2,5 a 3 cm. que termina en la membrana timpánica. La piel del conducto tiene glándulas especializadas que secretan una sustancia cérea amarillenta, el cerumen, también presenta glándulas sebáceas y pelos.

Según su morfología general, se reconocen varios tipos de CAE:

• Rectilíneo; sus acodamientos son poco manifiestos, es amplio, permite ver la membrana timpánica con una simple tracción hacia atrás del pabellón.
• Intermedio; tamaño y forma usual.
• Estrecho; sus acodamientos son pronunciados, es tortuoso, proporcionando dificultades en la exploración y en la cirugía.

El CAE continúa la transmisión de la señal sonora captada por el pabellón auditivo para llevarla hasta la membrana timpánica y lleva a cabo las siguientes funciones:

Función Protectora del CAE

La forma de S del CAE protege el oído medio de traumatismos. Posee además, en su parte externa cartilaginosa (primer tercio del conducto) glándulas ceruminosas y sebáceas que provocan una acción antimicrobiana con su secreción, además de retener partículas extrañas (polvo, pequeños insectos ... )

Mari Carmen Antón Garrido. PT Diagnóstico. IES Federica Montseny. Burjassot4

Las propiedades antimicrobianas se deben principalmente a la presencia de ácidos grasos saturados, lisozima y sobre todo, a su pH = 6.

Sin embargo, un exceso de producción de cerumen, o CAEs estrechos, en los que se hace más difícil el aclaramiento del cerumen, puede producir una obstrucción parcial o completa, provocando una pérdida de audición de hasta 30 dBs. Si la masa obstructiva comprime la membrana e interfiere en su vibración, la pérdida será mayor.

Otra misión del CAE es el control de la temperatura, para que de esta forma sea la misma a ambos lados de la membrana timpánica.

Función de Amplificación Sonora del CAE

Desde el punto de vista auditivo, el conducto a parte de su función pasiva de transmisión del sonido tiene un efecto resonante, reforzando la resonancia de las frecuencias comprendidas entre 2.000 y 4.000 Hz.

Diversos estudios han demostrado que la ganancia es casi nula para frecuencias bajas, aumentando a partir de los 1.000 Hz y teniendo dos picos en torno a los 10 dBs de ganancia alrededor de 2.000 y 4.000 Hz.

Ganancia Auditiva del Oído Externo

En distintos estudios también se han realizado mediciones acerca de la ganancia auditiva que se obtiene al sumar las ganancias del pabellón auricular y del conducto auditivo externo por separado, o lo que es lo mismo, desde el campo libre hasta el tímpano.

t (total) 20 Ganancia Acústica (dB) C 10 0 -10 - 0.2 0.5 1.0 2 5 10 Frecuencia (kHz)

Efecto del pabellón auditivo (p, verde) y del conducto auditivo externo (c, azul) sobre la amplitud de la vibración sonora (ganancia acústica). A los 3 kHz, la suma acumulada (t, rojo) de estas ganancias corresponde a 20 dB.

Mari Carmen Antón Garrido. PT Diagnóstico. IES Federica Montseny. Burjassot5

Fisiología del Oído Medio

El OM juega un papel fundamental en la fisiología auditiva, ya que se encarga de:

1. Transformación de ondas acústicas en vibraciones mecánicas.
2. Adaptación de las impedancias entre el medio aéreo y el medio líquido del oído interno.
3. Protección del oído interno ante sonidos de intensidad extrema. (Reflejo estapedial)
4. Mantenimiento del equilibrio de presiones aéreas entre ambos lados de la membrana timpánica. (Trompa de Eustaquio)

La membrana timpánica oscila por las variaciones de presión acústica, su amplitud de movimientos es extraordinariamente pequeña, del orden de nanómetros.

Una buena vibración de la pars tensa de la membrana timpánica se consigue, según las experiencias de Békésy, cuando dicha membrana está realmente tensa y tiene igual presión de aire en cada una de sus caras.

La transmisión del sonido se realiza vía aérea, a través de la cadena de huesecillos, contenidos en la caja timpánica. El martillo y el yunque tienen unos ejes de rotación, mientras que el estribo tiene un movimiento de pistón o émbolo que entra y sale de la ventana oval. A partir de aquí, la vibración sonora penetra en un nuevo medio: los líquidos del oído interno.

En la transmisión del sonido vía aérea es necesaria la actuación de todos los elementos que componen el oído medio. La membrana timpánica conectada con la ventana oval a través de los huesecillos, que se sujetan por sus articulaciones, ligamentos y músculos, la trompa de Eustaquio y el buen estado en la neumatización de las celdas de la mastoides, contribuyen a una buena transmisión del sonido.

Existe otra forma de transmisión del sonido hasta el oído interno, la vía ósea, a través de los huesos del cráneo, el sonido hace vibrar los huesos de la cabeza que transmiten esta vibración a la cápsula laberíntica y de ahí a la perilinfa que estimularía las células ciliadas, es lo que se conoce como audición paratimpánica.

Propagación del Sonido

VIA OSEA PROPAGACIÓN DEL SONIDO Audition cranienne VIII - Audition aérienne VIA AEREA

Mari Carmen Antón Garrido. PT Diagnóstico. IES Federica Montseny. Burjassot