Audição. Profa. Dra. Eliane Comoli Departamento de Fisiologia da FMRP

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1 Audição Profa. Dra. Eliane Comoli Departamento de Fisiologia da FMRP

2 ROTEIRO DE AULA TEÓRICA: AUDIÇÃO 1. O que é o som? Características da onda sonora: a. Comprimento da onda; b. Velocidade da onda e c. Frequência da onda. Características do som percebido: a. Intensidade ; b. Altura 2. Anatomia do sistema auditivo: a. Ouvido externo: Pavilhão auditivo e Canal auditivo externo; b. Ouvido médio: Membrana Timpânica; Ossículos (martelo, bigorna e estribo); Janela Oval; c. Ouvido interno: Cóclea: órgão de corti; Perilinfa; Endolinfa; Órgão vestibular 3. Transdução sonora: órgão de corti; Ressonância da onda sonora; Deslocamento da membrana basilar; Deflexão dos esterocílios 4. Vias auditivas: Nervo auditivo, Núcleo coclear, Núcleo olivar superior, Núcleo leminisco lateral, Colículo inferior, Núcleo geniculado medial e Giro temporal superior (Córtex auditivo primário). 5. Tonotopia do sistema auditivo: da cóclea ao córtex

3 O QUE É O SOM? O som é a perturbação vibratória do ambiente. O aparelho auditivo nos capacita a perceber essas vibrações do ar.

4 ONDAS SONORAS Vibrações são oscilações mecânicas do ar. Som: atributo da nossa percepção para uma classe particular de oscilações mecânicas Ondas de compressão/rarefação

5 PROPRIEDADES DA ONDA SONORA Amplitude da onda: intensidade do som Grande amplitude: som mais intenso ( alto ) Pequena amplitude: som menos intenso ( baixo ) Decibel Decibel É uma unidade de medida adimensional, semelhante à percentagem

6 PROPRIEDADES DA ONDA SONORA Frequência da onda: altura do som Alta frequência: som agudo Baixa frequência: som grave Hertz Hertz Número de oscilações por segundo

7 PROPRIEDADES DA ONDA SONORA Y - Comprimento da onda A - Amplitude da onda T - Tempo para uma oscilação inteira

8 CAPACIDADE DE PERCEPÇÃO DO OUVIDO HUMANO O sistema auditivo humano é capaz de perceber sons de frequências entre 20 e Hz (adultos geralmente não alcançam mais de 15kHz) Mais sensível em frequências de a Hz (frequência da fala humana) Ultra-sons: frequências mais altas que as audíveis pelo humano (acima de Hz) Infra-sons: frequências mais baixas que as audíveis pelo humano (abaixo de 15 Hz)

9 ANATOMIA DO SISTEMA AUDITIVO Dividido em ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno

10 OUVIDO EXTERNO Pavilhão auditivo Composto pelo pavilhão auditivo e o canal auditivo externo Funções: Captação dos sons Amplificação do som (30-100x) Canal auditivo externo

11 OUVIDO MÉDIO Composto pela membrana timpânica e os ossículos: martelo, bigorna e estribo Martelo Bigorna Estribo Funções Converter mecanicamente as vibrações do tímpano em ondas de pressão na cóclea Amplificação do sinal (cerca de 200X) Membrana Timpânica Janela Oval

12 OUVIDO INTERNO Composto pela cóclea, labirinto e os nervos coclear e vestibular Funções: Transdução (tradução da informação mecânica (pressão) em elétrica)

13 CÓCLEA Região do ouvido interno que abriga órgão de corti local onde ocorre a transdução da informação sonora Helicotrema Janela oval Rampa vestibular Rampa Média Tímpano Rampa Timpânica Janela redonda

14 CÓCLEA Composta pela rampa vestibular, rampa timpânica e rampa média Rampa vestibular Na rampa média se localiza o órgão de corti (responsável pela transdução) Rampa Média Órgão de corti Rampa Timpânica

15 CÓCLEA Rampa vestibular e rampa timpânica preenchidas por PERILINFA (rico em Na+ e pobre em K +) Rampa média preenchida por ENDOLINFA (rico em K +)

16 ÓRGÃO DE CORTI É o responsável pela transdução das ondas sonoras (células ciliadas Receptor auditivo) Membrana Tectorial Esterocílios Células ciliadas internas Células ciliadas externas Membrana Basilar Axônios Aferentes Células ciliadas internas Axônios Eferentes Células ciliadas externas Nervo coclear leva a informação para o SNC

17 ÓRGÃO DE CORTI CÉLULAS CILIADAS Células ciliadas internas Células ciliadas externas

18 CAMINHO DAS ONDAS SONORAS PELO OUVIDO

19 DESLOCAMENTO DO ÓRGÃO DE CORTI Posição de repouso Membranas tectorial e basilar em repouso Membrana Tectorial Células ciliadas internas Células ciliadas externas Membrana Basilar

20 Vibração induzida pelo som

21 MECANISMO DE TRANSDUÇÃO Potencial de repouso: -50 mv Composição do meio extracelular: maior concentração de K+ no meio externo Deflexão dos cílios: abertura de canais Liberação do neurotransmissor

22 MECANISMO DE TRANSDUÇÃO Deflexão dos cílios: abertura mecânica de canais de Ca 2 + e K+

23 VIAS AUDITIVAS

24 VIAS AUDITIVAS

25 TONOTOPIA Discriminação do som por freqüências Cada região da cóclea é mais sensível a uma determinada frequência A tonotopia se mantém em toda via auditiva

26 TONOTOPIA DA CÓCLEA Características morfológicas diferentes na membrana basilar ao longo da cóclea Helicotrema Janela oval Rampa vestibular Rampa Média Tímpano Rampa Timpânica Janela redonda Tímpano Janela redonda Janela oval Membrana basilar Helicotrema

27 A membrana basilar vai aumentando a largura a medida que se estende da base para o ápice Base frequências altas Ápice frequências baixas

28 Amplitude relativa TONOTOPIA DA CÓCLEA Cóclea Base Base da membrana basilar ressoa em altas frequências Rampa vestibular O ápice ressoa em baixas frequências Janela oval Janela redonda Onda Rampa timpânica Membrana basilar Ápice Distância

29 TONOTOPIA DA CÓCLEA Frequências de onda reconhecidas por cada porção da cóclea Quanto mais próximo da base, mais altas são as frequências reconhecidas

30 TONOTOPIA NO CÓRTEX AUDITIVO A tonotopia se mantém ao longo das vias auditivas Corresponde ao ápice da cóclea Corresponde à base da cóclea Córtex auditivo primário Córtex auditivo secundário

31 1. Som: ondas mecânicas percebidas RESUMO 2. Propriedades da onda mecânica: frequência e amplitude 3. Espectro audível para o homem: de 20 a Hz 4. Anatomia do ouvido: a. Ouvido externo: Pavilhão auditivo, canal auditivo b. Ouvido médio: tímpano e ossículos c. Ouvido interno: cóclea e labirinto 5. Cóclea: rampa vestibular, timpânica e média, e órgão de corti 6. Órgão de corti: células ciliadas unidade decodificadora da informação sonora (receptor auditivo) 7. Mecanismo de transdução do sinal: Movimento da membrana basilar e abertura mecânica de canais de K+ 8. Vias auditivas: nervo coclear núcleo coclear (bulbo) Núcleo Olivar Superior (ponte) Colículo Inferior (Mesencéfalo) Núcleo geniculado medial (Mesencéfalo) Córtex auditivo primário 9. Tonotopia da cóclea

32 Audição Transdução auditiva

33 Sistema Visual

34 ROTEIRO DE AULA TEÓRICA: VISÃO 1. Processos da Visão 2. Anatomia do olho 3. Retina: neurônios e fotorreceptores (cones e bastonetes); especializações; 4. Fototransdução 5. Representação retinotópica do campo visual 6. Projeções centrais da retina: nervo óptico, quiasma óptico, trato óptico, núcleo geniculado lateral, córtex visual primário. 7. Organização visuotópica do córtex visual

35 Sistema Visual O sistema visual humano fornece uma enorme quantidade e qualidade de informação acerca do mundo: localização, tamanho, forma, cor e textura de objetos; e movimento, direção e velocidade do objeto. Discernimento diante de ampa gama de intensidade de luz (suave luz das estrelas à noite até a mais brilhante luz do sol).

36 Processos da Visão * Óptica do olho * Transdução de sinais na retina * Transmissão da informação no sistema nervoso central até a área visual primária no córtex occipital

37 Anatomia do Olho Camada Externa do Globo Oular: córnea (transparente) e esclera (fibroso) cristalino Humor aquoso: nutrientes camada intermediária: coróide (suprimento sanguíneo para retina) camada interna: receptores visuais e neurônios Humor vítreo: limpeza

38 Anatomia do Olho

39 Trajeto da Luz no Globo Ocular até Retina

40 Formação da Imagem na Retina Imagem enfocada na retina depende da refração da luz pela córnea e o cristalino (ajustável) O ajuste da pupila contribui para claridade das imagens formadas na retina Cristalino não acomodado: menor poder de refração, para objetos distantes. Acomodação do cristalino: maior poder de refração para objetos próximos produzida pelo estiramento das fibras zonulares e contração do músculo ciliar

41

42 Trajeto da Luz no Globo Ocular até Retina

43 Retina: tipos celulares Epitélio pigmentado: reduz espalhamento da luz e papel na manutenção dos fotorreceptores Neurônios: fotorreceptores (cones e bastonetes) células bipolares células horizontais e amácrinas (interações laterais na retina): constraste de luminescência células ganglionares

44 Trajeto da Luz e Direção do Processamento Visual Epitélio pigmentado: possui maquinaria bioquímica para regeneração de moléculas de fotopigmentos Fotorreceptores: contém os fotopigmentos (absorção de fótons de luz) Células Bipolares Células Ganglionares

45 Trajetória da Luz e Impulso Nervoso

46 Estrutura da Retina: circuito básico Cadeia de 3 neurônios: Fotorreceptor Cel. Horizontal Célula bipolar Cel. Amácrina Célula ganglionar

47 Como funciona a visão?

48 Bastonetes A absorção de luz pelo fotopigmento dá início a uma cascata de reações que altera o potencial de membrana do receptor. Cones e bastonetes são especializados para diferentes aspectos da visão. -Alta sensibilidade à luz -Operam melhor sob reduzida condição de luminosidade; - Especializado para a visão noturna; - Contém mais pigmento visual fotossensível, capacitando-os a uma maior captura de luz. Discos membranos: contém fotopigmentos Segmento externo Segmento interno VISÃO ESCOTÓPICA: NÃO tem resolução para os detalhes e contôrnos dos objetos nem para determinação de cor. Bastonete: especializado em sensibilidade ao claro/escuro

49 Cones A absorção de luz pelo fotopigmento dá início a uma cascata de reações que altera o potencial de membrana do receptor. Discos membranos: contém fotopigmentos Segmento externo -Baixa sensibilidade; especializado para a visão diurna; menos fotopigmentos; Segmento interno - Saturação somente com luz muito intensa; - Resposta rápida; - Mais sensíveis a raios axiais diretos. Terminais sinápticos: fazem sinápse com células bipolares VISÃO FOTÓPICA: alta acuidade, com grande resolução para os detalhes e contornos dos objetos; importante para visão das cores. Cone: especializado em acuidade, cores.

50 Fotopigmento do bastonete: rodopsina (contém cromóforo que absorve luz) Ativa a transducina

51 Fototransdução: conversão da rodopsina, ativação da transducina e fechamento de canal de Na +

52 Sinal Visual

53 Fototransdução luz provoca alteração graduada no potencial de membrana (hiperpolarização) e na taxa de liberação de transmissor Escuro Claro

54 Presença de Luz: Fotorreceptores estão hiperpolarizados, o número de canais de Ca+2 sensíveis à voltagem abertos é reduzido, a taxa de liberação de transmissor diminui = provoca despolarização das células bipolares e ganglionares No escuro: Fotorreceptores estão relativamente despolarizados, o número de canais de Ca+2 sensíveis à voltagem abertos é alto, a taxa de liberação de transmissor aumenta= provoca hiperpolarização das células bipolares e ganglionares. Fototransdução

55 Campo receptivo do fotorreceptor

56 Distribuição anatômica dos cones e bastonetes na retina humana Cones: Baixa densidade ao longo da retina e com pico agudo no centro da fóvea (alta acuidade visual) Bastonetes: Maior densidade ao longo da maior parte da retina com declínio agudo na fóvea.

57 Anatomia da fóvea contribui para acuidade Região da fóvea: * Ausência de bastones * Maior densidade de cones na retina * Corpos celulares e outros processos que se situam sobre os fotorreceptores estão deslocados nessa região Resultado: mínimo de dispersão dos raios de luz antes de atingirem os fotorreceptores

58 Cones e visão das cores: Percepção de cores permite discriminar objetos com base na distribuição dos comprimentos de onda da luz que refletem para o olho. A cor adiciona outra dimensão à percepção (especialmente quando as diferenças de luminescências são sutis ou inexistentes). Há 3 tipos de cones que diferem quanto aos fotopigmentos (sensibilidades diferentes quanto aos comprimentos de onda.

59 Representação retinotópica do campo visual: Campo Visual Binocular Campo Visual Monocular Formação da Imagem na retina _ inversão vertical e horizontal da imagem

60 Projeção do campo binocular na retina A informação da metade esquerda do campo visual é representada na metade direita do encéfalo.

61 Projeções Centrais das Células Ganglionares da Retina: Nervo óptico Quiasma óptico Núcleo Geniculado Lateral: mediar visão e a percepção visual Trato óptico Hipotálamo: regulação do rítmo circadiano. Pré-tecto: controle reflexo da pupila Colículo Superior: movimento dos olhos e da cabeça Córtex visual primário Fibras ganglionares da retina temporal direita (campo visual esquerdo) NGL direito córtex visual direito. Fibras ganglionares da retina nasal esquerda (campo visual esquerdo) cruzam no quiasma óptico NGL direito córtex visual direito. Núcleo Geniculado Lateral do tálamo

62 Organização Visuotópica do Córtex Visual Primário

63 Organização Visuotópica do Córtex Visual Primário

64 Outras Áreas Visuais

65 Respostas pupilar à variação de intensidade luminosa. ACh recep muscarínic NE recep tipo α MIOSE MIDRÍASE Luz retina pré-tecto n. Edinger Westphal (parassimpático) = reflexo pupilar fotomotor ou MIOSE

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