Sistema auditivo
Audição Audição Audição e equilíbrio Capta e direcciona as ondas sonoras para o canal auditivo externo. Possui glândulas sebáceas e glândulas sudoríparas apócrinas modificadas glândulas ceruminosas ( cerúmen). Membrana de tecido conjuntivo, fina e translúcida; Coberta por pele (face externa) e mucosa (face interna).
Ouvido médio Ou cavidade timpânica pequena cavidade cheia de ar. Trompa de Eustáquio Ligação entre ouvido médio e nasofaringe; mucosas contínuas. Permite igualar pressão interna à externa (importante para a vibração do tímpano).
Contém os 3 ossos mais pequenos do corpo ossículos auditivos. Martelo Bigorna Sons muito fortes Músculos contraem reflexivamente (evita lesões nos receptores auditivos) Estribo A base encaixa na janela oval. Martelo Bigorna Estribo Transmitem vibrações do tímpano para a janela oval Põe os fluidos do ouvido interno em movimento receptores auditivos
Ouvido interno (labirinto) Osso temporal Vestíbulo (Equilíbrio) Labirinto ósseo Cóclea (Audição) Preenchido pela perilinfa (~LCR, contínuo com LCR). Canais semicirculares (Equilíbrio) Conduzem vibrações sonoras; Respondem a forças mecânicas durante alterações de posição e aceleração do corpo. Labirinto membranoso Interior do labirinto ósseo; segue os seus contornos; Suspenso na perilinfa; O seu interior contém endolinfa (~fluido intracelular, rico em K + ).
Vestíbulo e canais semicirculares (equilíbrio)
Prolonga-se desde a parte anterior do vestíbulo. Cóclea (audição) Canal que se enrola sobre si mesmo à volta de um eixo central ósseo (modíolo). Labirinto da cóclea Canal coclear (central) Rampa média Rampa vestibular Rampa timpânica
Faz parte do labirinto membranoso. Contém endolinfa. Contínua com o vestíbulo; Contígua com a janela oval Rampas: Muito vascularizada; Segrega endolinfa Receptor da audição Fazem parte do labirinto ósseo; Contêm perilinfa; São contínuas na região do ápice coclear helicotrema. Modíolo Termina na janela redonda
Propriedades do som Som associado à vibração de corpos (sólidos, líquidos ou gasosos) que se propaga através de ondas de pressão. Série de compressões e rarefacções onda sonora Onda sinusoidal
Altura do som ( Frequência) Som puro onda sinusoidal periódica Ouvido humano 20 a 20000 ondas por segundo (Hz). mais sensível a frequências 1500-4000 Hz (distinguir frequências que diferem 2-3 Hz). Timbre Intensidade ( Amplitude) Ruído refere-se à nossa interpretação subjectiva da intensidade do som. medido em unidades logarítmicas decibéis (db)
Limite da audição Sons > 90 db podem causar lesões no sistema auditivo.
Como é que o som é transmitido ao ouvido interno? As ondas sonoras podem chegar à cóclea pelas vias aérea e óssea. VIA ÓSSEA encéfalo VIA AÉREA
Problema: como superar a barreira AR/LIQUIDO, sem que haja perda do sinal entre os dois meios? Reflexão Ar Ouvido externo Líquido (endolinfa) Cóclea Solução: Amplificação do sinal
LIQUIDO AR Vibração Mecânica SISTEMA DE ALAVANCA OSSICULAR A pressão exercida na janela oval é cerca de 20 x superior à da membrana do tímpano.
Aumento de pressão vence a inércia do fluido coclear entra em movimento ondulatório.
Perilinfa Actua como válvula de pressão Órgão de Corti < 20 Hz não activam Órgão de Corti (estão abaixo do limiar da audição)
Órgão de Corti Células ciliadas cocleares células receptoras auditivas Divisão do nervo vestibulococlear (VIII) Células ciliadas Numerosos estereocílios unidos por filamentos finos (ligações laterais) Um único cinocílio
ligações laterais Células ciliadas cocleares com os seus estereocílios
Transdução dos estímulos sonoros Geração de potencial receptor Abertura de canais de K + Fecho de canais de K +
Glutamato (excitatório)
Vias neuronais para a audição ¾ Envolvem vários núcleos do tronco cerebral. Córtex auditivo: Percepção consciente do som. Recebe impulsos dos 2 ouvidos. Núcleo geniculado medial (tálamo) Organização dos reflexos de orientação da cabeça em resposta ao som. Nervo coclear Gânglio coclear
Percepção da intensidade do som Sons fortes Amplos movimentos no tímpano, ossículos e janela oval Ondas de pressão de maior amplitude no fluido da cóclea Amplos movimentos da membrana basilar Maiores deflexões nos cílios das células ciliadas Potenciais graduados com maior amplitude Libertação de neurotransmissores Frequência de geração de potenciais de acção Córtex auditivo interpreta como um aumento na intensidade do som
Localização do som Núcleos olivares superiores: ajudam na localização da fonte sonora intensidade relativa do som e tempo que as ondas sonoras demoram a chegar aos 2 ouvidos. a) Intensidade relativa Os núcleos olivares superiores de cada lado recebem sinais de ambos os ouvidos fazem comparações de intensidade e tempo de chegada do som. b) Tempo de chegada aos ouvidos
Percepção da altura do som ( grave / agudo ) Células ciliadas localizadas em diferentes posições ao longo do comprimento da membrana basilar são activadas por ondas sonoras de diferentes frequências Impulsos transmitidos ao encéfalo são interpretados como sons de alturas diferentes.
Tonotopia Os mapas tonotópicos existem na membrana basilar, em cada um dos núcleos de retransmissão auditivos, nos núcleos geniculados mediais (tálamo) e no córtex auditivo.
Córtex auditivo Organização tonotópica do córtex auditivo primário Possui mapa topográfico da cóclea O córtex auditivo é particularmente importante no processamento temporal de sequências de sons. Áreas específicas do córtex auditivo humano são especializadas no processamento de sons elementares da linguagem falada, assim como de sinais acústicos complexos (ex: música).
A área de Wernicke (importante na compreensão da linguagem falada) localiza-se na região posterior do córtex auditivo secundário. Área de associação sensorial que permite compreensão de palavra lidas e ouvidas
Perdas auditivas Surdez de condução: quando algo impede/dificulta a condução do som aos fluidos do ouvido interno. Acumulação de cerúmen Ruptura do tímpano Inflamações do ouvido médio (otite média) Otosclerose dos ossículos Surdez neurossensorial: danos nas estruturas neurais em qualquer ponto desde as células ciliadas cocleares até às células auditivas corticais, inclusivé. Perda gradual de células ciliadas ao longo da vida Perda de células ciliadas por um único som muito forte (explosão) ou exposição prolongada a sons de elevada intensidade (música em alto volume) Degeneração do nervo coclear AVCs Tumores do córtex auditivo
Implantes cocleares Lesão ou perda de células ciliadas: causa mais comum da surdez humana. Se o nervo coclear permanecer intacto implante coclear (cóclea artificial electrónica) permite recuperar alguma audição.
Bibliografia Human Anatomy & Physiology, Marieb, EL and Hoehn, K, 7 th edition (2007), Pearson International Edition. Cap. 15, pp. 583-593. Anatomia e Fisiologia Humana, Seeley, RR, et al., 6ª edição (2003), McGray-Hill. Cap. 15, pp. 536, 540-548.
Sistema vestibular
Equilíbrio Os sentidos da audição e equilíbrio estão estruturalmente interligados dentro do ouvido; no entanto, os seus receptores respondem a estímulos diferentes e são activados independentemente. Labirinto ósseo do ouvido interno Vestíbulo (Equilíbrio) Cóclea (Audição) Canais semicirculares (Equilíbrio)
Vestíbulo Cavidade central ovóide do labirinto ósseo. Contém perilinfa (vestíbulo ósseo). Vestíbulo membranoso contém 2 vesículas: sáculo (contínuo com labirinto membranoso) e utrículo (contínuo com ductos semicirculares) possuem regiões receptoras do equilíbrio (máculas)
Canais semicirculares As suas cavidades partem do vestíbulo, cada uma orientada num dos 3 planos espaciais. Plano vertical (90º) Plano horizontal O canal semicircular membranoso comunica com o utrículo. O canal semicircular membranoso possui um dilatação na extremidade ampola (possui região receptora do equilíbrio crista ampullaris).
O equilíbrio depende não só dos influxos a partir do ouvido interno, mas também da visão e de mecanoreceptores dos músculos e tendões. Receptores do equilíbrio no ouvido interno: Mantêm sistema nervoso continuamente informado sobre os movimentos e posição da cabeça; Localizam-se no aparelho vestibular (canais semicirculares + vestíbulo) 2 tipos funcionais: receptores de equilíbrio estático (vestíbulo) e dinâmico (canais semicirculares)
Equilíbrio estático Receptores do equilíbrio estático mácula (uma em cada parede do sáculo e cada parede do utrículo) Permitem avaliar a posição da cabeça relativamente à gravidade ( manutenção da postura) e respondem a acelerações ou desacelerações lineares; Não respondem a movimentos rotacionais da cabeça.
Gelatinosa; contém cristais de carbonato de cálcio - otolitos Densos aumentam peso e inércia da membrana ( resistência da membrana a mudanças de movimento) Subdivisão do nervo vestibulococlear (VIII)
Utrículo: Mácula horizontal; Cílios orientados verticalmente; Mácula utricular responde melhor à aceleração no plano horizontal e ao inclinar da cabeça para o lado (deslocam membrana otolítica horizontal). Sáculo: Mácula ~ vertical; Cílios orientados horizontalmente para a membrana otolítica; Mácula sacular responde melhor a movimentos verticais.
Activação dos receptores da mácula Membrana otolítica da mácula utricular O encéfalo é informado sobre a alteração de posição espacial da cabeça.
Equilíbrio dinâmico Receptores do equilíbrio dinâmico crista ampullaris (pequena elevação na ampola de cada canal semicircular) Massa gelatinosa sobre as cristas Não contém otolitos Tal como as máculas, as cristas são excitadas por movimentos da cabeça (aceleração e desaceleração), mas o estímulo principal são os movimentos rotativos (angulares) da cabeça; Canais semicirculares orientados nos 3 planos espaciais todos os movimentos rotativos da cabeça afectam um ou outro par de cristas (uma em cada ouvido).
Devido à sua inércia, a endolinfa nos ductos semicirculares movimenta-se na direcção oposta à rotação do corpo deformação das crista e flexão dos cílios células ciliadas despolarizam envio de impulsos para encéfalo a uma maior frequência Flexão dos cílios na direcção oposta hiperpolarização geração de impulsos eléctricos
Eixos das células ciliadas nos canais semicirculares complementares são opostos a rotação numa dada direcção provoca despolarização dos receptores numa ampola do par, e hiperpolarização dos receptores na outra.
Se o corpo continuar a rodar a uma velocidade constante: A endolinfa move-se à mesma velocidade do corpo e a estimulação das céulas ciliadas termina. (olhos vendados não podemos dizer nada sobre o movimento) Paragem repentina do movimento Endolinfa continua movimento inversão repentina na direcção de curvatura dos cílios Alteração do potencial de membrana das células receptoras Alteração da velocidade de transmissão de impulsos Encéfalo é informado que movimento abrandou ou parou
Vias neuronais para o equilíbrio As respostas a desequilíbrios corporais têm de ser rápidas e reflexas. Os receptores do equilíbrio enviam informação directamente para os centros reflexos no tronco cerebral Activação das células ciliadas Proprioceptores nos músculos do pescoço Coordena actividade dos músculos esqueléticos e regula tónus muscular posição da cabeça, postura e equilíbrio são mantidos Principal centro integrativo do equilíbrio Centros motores do tronco cerebral Movimentos reflexos dos olhos e corpo permitem a focagem do campo visual e ajuste rápido da posição do corpo para manter ou recuperar o equilíbrio Controlo dos músculos extrínsecos Movimentos reflexos dos músculos do pescoço, membros e tronco
O sistema vestibular não compensa imediatamente as forças que actuam no corpo! Função: enviar sinais de aviso ao SNC inicia as compensações apropriadas (equilíbrio do corpo e focagem do campo visual)
Bibliografia Human Anatomy & Physiology, Marieb, EL and Hoehn, K, 7 th edition (2007), Pearson International Edition. Cap. 15, pp. 594-598. Anatomia e Fisiologia Humana, Seeley, RR, et al., 6ª edição (2003), McGray-Hill. Cap. 15, pp. 549-552.