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TEMA 11. AUDICIÓN
1. Propiedades del Sonido
2. Descripción Anatomo – fisiológica del Oído
3. Discriminación auditiva:
Fenómenos Mecánicos Fenómenos Eléctricos
4. Vías Nerviosas e integración auditiva
El sonido son los cambios de presión en un medio elástico ejercidos por movimientos de partículas en este medio. Desde una fuente sonora se emite energía que mueve las partículas próximas a la fuente sonora y, éstas a su vez también lo transmiten a su alrededor. Si lo viéramos aumentado, lo que veríamos serían paquetes de moléculas de alta presión y al lado, otros de baja presión. Lo que se traduce en un movimiento ondulatorio de esos cambios de presión, que se transmiten longitudinalmente a cierta velocidad, que depende de las características de ese medio.
1.Propiedades del Sonido:
Intensidad : El volumen. Se mide en decibelios (dB) es el nivel de presión sonora o amplitud de la onda sonora. A mayor amplitud de la onda, mayor intensidad.
Tono o Frecuencia : se mide en hertzios (Hz) e el número de oscilaciones por unidad de tiempo. Podemos diferenciar entre agudos, medios, graves (éstos de baja frecuencia)
El oído humano tiene un límite entre 20 Hz y 10.000 Hz para discriminar el sonido. El umbral sensitivo (es la intensidad mínima que puede ser captada) varía en función del tono del sonido, de manera que el mínimo umbral percibido ronda los 2.500 Hz. No hay un umbral fijo para todos los sonidos, sino que necesitamos más o menos intensidad dependiendo del tono.
Todo por encima de los 100 dB es ruido y por encima de los 150 dB causa dolor.
2.Disposición Anatomica- funcional del Oído:
Hay 3 partes: oído externo, medio e interno. Hay que tener en cuenta que se pasa de un medio aéreo (oído externo y medio) a líquido, ya que los receptores están en el oído interno y las ondas en este lugar se muevan en medio líquido.
Oído Externo : su función es recoger y canalizar la onda sonora. Tiene dos partes:
• Pabellón auditivo , es la oreja, recoge las ondas sonoras y las transmita por el
conducto auditivo externo , al oído medio
Oído Medio : está limitado por el tímpano (membrana viscoelástica) a través del cual pasan las ondas y tiene gran poder de amortiguación, por lo que la onda deja de vibrar nada más haya pasado el sonido, importante, porque si no, tendríamos siempre un ruido de fondo aunque hubiera pasado el sonido. Luego está la cadena de huesecillos :
Martillo: es el primero, y está apoyado en el tímpano por el “mango” y la cabeza va hacia el interior y se articula en el yunque. Yunque. Apoyado en la cabeza del martillo. En realidad no hay articulación entre ambos, y al moverse, lo hacen conjuntamente, actuando como un brazo largo de palanca. Estribo : está unido por una articulación al yunque. Actuaría como el brazo corto de palanca. Está apoyado sobre una membrana que cubre un orificio que pone en comunicación el oído medio e interno y se llama ventana oval. Sería el límite del oído medio- interno.
FUNCIONES DEL OÍDO MEDIO
• En el momento en que la onda pasa a un líquido que pone más resistencia que el aire, en el oído
medio debe haber una amplificación de las ondas en el oído medio para seguir transmitiendo el sonido en el oído interno. Así, esta es la función del oído medio y lo hace mediante dos procesos:
• La superficie de la membrana timpánica es entre 25 a 30 veces mayor que la
membrana de la ventana oval. El sonido no dejan de ser cambios de presión, y la Presión= F/Sup. Al reducirse la superficie cuando la onda pasa al oído interno, hay un aumento de la presión, y aunque exista la resistencia del líquido, la onda se mantiene aunque se reduzca un poco.
• La disposición anatómica de la cadena de huesecillos : cuando la onda sonora
atraviesa el tímpano, recae con fuerza en la cabeza del martillo que hace que se mueva hacia abajo (junto con el yunque actúan como una palanca) y el estribo sube con fuerza, haciendo que las ondas se desplacen por la membrana que recubre la ventana oval.
• Otra función del oído medio es proteger a los receptores del oído interno de los cambios de
presión. Ej: cuando subimos un puerto. Si no existiera este proceso la gran mayoría de los sonidos se reflejarían, sin llegar al receptor Eso ocurre porque hay una comunicación entre el oído medio y la faringe a través de los tubos de Eustoquio. En esta comunicación, en la zona más estrecha hay unas válvulas, que normalmente están cerradas. Cuando varía la presión y las válvulas están cerradas, el tímpano se abomba hacia dentro o hacia fuera, dependiendo de en qué parte haya más presión. Si las válvulas se abren, hay comunicación entre medio interno y externo a través de la faringe, e igualamos presiones y así no se altera el paso de las ondas sonoras que van por el oído medio. (Se abre espontáneamente, o podemos ayudar moviendo la mandíbula)
• También se puede proteger de sonidos de elevada intensidad, gracias a que en la base del
tímpano, en el límite con el martillo hay un músculo, al igual que en la base del estribo, que se contraen ante determinados estímulos (como todos) haciendo que se mueva la cadena de huesecillos. Cuando se contrae el músculo de la base del tímpano, se desplaza el martillo hacia dentro. Cuando se contrae el músculo de la base del estribo, éste se desplaza hacia fuera. Es decir, que cambia la disposición anatómica de la cadena de huesecillos. Así se consigue que la onda se deforme en otros elementos secundarios de menor intensidad. Evitamos, aunque el sonido se distorsione, dañar a los receptores. Es un mecanismo reflejo que produce la contracción del músculo:
Estímulo Alto Receptores Vías SNC Fibras Efector Contracción Interno Auditivos Aferentes Eferentes Muscular
Este mecanismo lleva un tiempo, y durante ese período de latencia que es necesario para que se lleve a cabo el mecanismo reflejo, no hay protección. Ej: en una explosión o ruido repentino. Y además se fatiga muy pronto, así que no nos vale la protección en bares con ruido infernal durante horas.
Oído Interno : tiene dos estructuras: Parte superior Donde se encuentra el sistema vestibular o de equilibrio Por debajo y comunicado con él está la cóclea o caracol, que es donde están los receptores auditivos. Es donde se lleva a cabo la transducción del sonido. La cóclea es una estructura muy pequeña dispuesta alrededor de un eje cónico central y rodeado por una estructura ósea dando 2 vueltas y media. Por dentro tiene tres cámaras diferentes. Las cámaras de arriba abajo son:
• Rampa vestibular : Relleno de perilinfa, de composición muy parecida al LEC (ata
concentración de Na y baja de K)
• Rampa coclear o media (receptores): Relleno de endolinfa, de composición parecida al LIC
(mucho K y poco Na)
Aquí ya se puede haber una discriminación de frecuencias sonoras (de tonos). Los sonidos se reflejan en diferentes partes de la mb basilar en función de su tono o frecuencia.
Esto ocurre porque las propiedades físicas de la mb basilar no son homogéneas en toda la longitud. En la base del estribo la membrana es mucho más delgada y más rígida, luego según avanzamos, se engruesa pero es más elástica, tiene más fibras de elastina. Al entrar un sonido de alta frecuencia por la ventana oval, rebota inmediatamente al inicio, porque la mb es muy fina y poco elástica. Los sonidos de frecuencia media pueden avanzar un poco más, y los de baja frecuencia llegan hasta el final de la membrana basilar.
Cada punto de la membrana basilar se va a deformar en respuesta a una frecuencia específica de resonancia, así el órgano de Corti , que está encima de esta mb con los receptores, se van a balancear y se estimularán en un punto específico, y lo harán sólo unos y no otros. Sólo la zona deformada de la membrana produce un movimiento de balanceo e la partición coclear. Ese movimiento de balanceo es lo que hace chocar los cilios contra la mb tectorial, y así se deforman unos, y no otros. La mb basilar actúa como un codificador de frecuencias, porque se relaciona un determinado grupo de células ciliadas con un determinado tono
Así, se pueden discriminar diferentes tonos o frecuencias, ya que cada zona de la mb basilar tiene una representación exacta en diferentes puntos del SNC, y podemos saber si el tono es agudo o grave dependiendo del punto estimulado.
La intensidad (amplitud de la onda) del sonido está definida por el grado de deformación de la mb, independientemente de que sea un tono grave o agudo, y no con el punto donde se deforma, así la deformación es mayor en intensidades altas. La curvatura de la mb basilar es mayor o menor dependiendo de la intensidad del sonido.
Y eso implica que el movimiento de balanceo sea mayor o menor y habrá mayor o menor deformación en los cilios. Se inclinan más o menos.
No tiene nada que ver con lo que hemos dicho antes, ya que podemos estar hablando de:
• un sonido muy intenso y agudo, con lo que la deformación de los cilios es muy grande y ocurre
en células ciliadas de la zona inicial.
• O podemos hablar de sonidos intensos de frecuencias bajas, con lo que hay gran deformación,
pero de las células ciliadas que están en la zona distal.
Cuanto mayor sea el estímulo mecánico sobre el mecanorreceptor, mayor será la intensidad con la que responda.
POTENCIAL GENERADOR: (¿Cómo se discrimina una frecuencia sonora de otra?)
El potencial generador en todos los receptores siempre es una despolarización. La despolarización va a ocurrir no por entrada de Na y retención de K, sino al revés; por entrada de K porque en la endolinfa hay una gran concentración de K y una baja concentración de Na. Luego por gradiente electroquímico entra de K ya que es el más concentrado fuera.
Se abren unos canales inespecíficos, (entra el ión que sea más favorable) de la membrana apical del receptor y se despolarizará, según el estímulo, así cuanta más inclinación de los cilios (sonidos más intensos) más se tira de la mb apical y se abren más canales, y más K entra y más se despolarizan. La amplitud del potencial generador es directamente relacionable con el estímulo. Como es un receptor secundario, después, entra Ca por los canales dependientes de voltaje por lo que según el grado de despolarización, entrará más o menos Ca. Así, se liberará una cantidad diferente de neurotransmisor, según el Ca que haya entrado. El neurotransmisor liberado es glutamato.
El SNC interpreta si el estímulo sonoro es de alta o baja intensidad por la frecuencia de potenciales de acción.
4.VÍAS AUDITIVAS:
1º Toda la información de la cóclea va por el nervio coclear hasta el bulbo raquídeo.
2º Establece relevo sináptico con núcleos cocleares. El relevo de las diferentes fibras que proceden de la cóclea, lo hacen en diferentes puntos específicos para conservar la info de la frecuencia sonora. Cada fibra del nervio auditivo tiene info de una frecuencia diferente (xq cada fibra contacta con una célula ciliada) y cada fibra tiene una célula específica para sinaptar en los núcleos coclares. Ej: fibras con info de baja frecuencia sinaptan en los núcleos más ventrales y discriminar la frecuencia. Los agudos en los núcleos más dorsales.
3º De los núcleos cocleares pasa a los núcleos olivares. Los hay a diferentes niveles. Unos hacen contacto con fibras del mismo lado, pero la mayoría se cruzan al lado contrario, y se mantiene la dirección hasta corteza. Ej: la info del oído derecho va a los núcleos cocleares de la parte derecha, y luego cruza a los núcleos olivares de la izquierda. Info contralateral. A partir de ahí se mantiene la dirección de la vía hasta llegar a la corteza, siguiente relevo sináptico. Los sonidos que se perciben en el lado derecho donde primero se van a interpretar es en el lado izquierdo. Y al revés.
4º De los núcleos olivares (entre bulbo y protuberancia) las fibras ascienden hasta niveles superiores por unos haces nerviosos que en conjunto se denominan lemnisco lateral , hasta los colículos o tubérculos cuadrigéminos en el mesencéfalo. Las fibras que no habían cruzado lo hacen ahora, de manera que toda la info acaba siendo contralateral. En los colículos la info también hay un mapa de frecuencias; se transmite punto a punto.en la sinapsis hasta el tálamo. Y la info es mucho más precisas: hay neuronas en el colículo que van a responder sólo cuando se inicia un estímulo sonoro, otras que responden sólo cuando se acaba, otras que mantienen informado continuamente, otras lo hacen al haber un cambio brusco de intensidad sonora…Y se transite al tálamo, donde se filtra la información. Hay muchos circuitos de inhibición lateral que eliminan señales que no son interesantes.
5º Del tálamo pasa a corteza auditiva. El tálamo quita ruido de fondo. En la corteza sigue manteniéndose el mapa tonotópico de la corteza. Es la manera de interpretar qué parte de la mb basilar se ha deformado. Hay una info en corteza de la localización del sonido siempre contralateral y es muy importante para secuenciar modulaciones del sonido. Acusa cambios más finos de variaciones de tono o intensidad.
Alrededor de la corteza auditiva en la zona temporal, hay neuronas que forman la memoria de la corteza auditiva secundaria, donde reside la memoria auditiva. Recibe señales de la corteza primaria, y allí hay muchos circuitos reverberantes que nos permite mantener esta memoria auditiva, por lo que después podemos recordar tonos de voz, melodías…
