Anatomia e Função do Sistema Auditivo

O sistema auditivo compreende as estruturas e vias neurais que captam o som e o convertem em sinais que o cérebro interpreta como audição. O som é coletado pela orelha externa, amplificado através da orelha média e transduzido na cóclea da orelha interna, de onde o nervo auditivo e as vias centrais o conduzem ao córtex auditivo.

Definition

As estruturas da orelha externa, média e interna, juntamente com as vias auditivas centrais que coletam, amplificam, transduzem e codificam neuralmente o som para a percepção.

Scope

Este tópico abrange a anatomia da orelha externa, média e interna, a mecânica coclear e a transdução do som pelas células ciliadas, a organização tonotópica da audição e a via auditiva ascendente até o córtex. É uma referência de anatomia e fisiologia que fundamenta a audiologia e a percepção da fala; não é uma orientação para diagnosticar ou gerenciar a perda auditiva.

Core questions

• Como o som transmitido pelo ar é conduzido e amplificado da orelha externa para a orelha interna?
• Como a cóclea transduz a vibração mecânica em sinais neurais?
• Como a frequência (tom) é representada ao longo da via auditiva?

Key concepts

• Orelha externa, média e interna
• Adaptação de impedância pela orelha média
• Membrana basilar e onda viajante
• Células ciliadas internas e externas
• Mecanoeletrotransdução
• Tonotopia
• Via auditiva ascendente

Key theories

Teoria da onda viajante (local) da análise de frequência coclear

O som gera uma onda viajante ao longo da membrana basilar que atinge o pico em uma posição determinada pela frequência, de modo que a cóclea realiza uma análise de frequência baseada no local, com altas frequências próximas à base e baixas frequências próximas ao ápice.

Amplificador coclear e mecânica ativa

A cóclea não é um analisador passivo: as células ciliadas externas amplificam ativamente vibrações de baixo nível, aprimorando a sintonização de frequência e estendendo grandemente a sensibilidade e a faixa dinâmica da orelha.

Mechanisms

A orelha externa e o canal auditivo coletam o som e o direcionam para a membrana timpânica, cuja vibração é transmitida pelos ossículos da orelha média; essa cadeia ossicular adapta a impedância do ar à do fluido coclear para que a energia seja eficientemente transferida para a orelha interna. Na cóclea, a vibração gera uma onda viajante ao longo da membrana basilar que atinge o pico em um local dependente da frequência, fornecendo um mapa tonotópico. Lá, a deflexão dos estereocílios das células ciliadas abre canais de mecanotransdução, convertendo o movimento mecânico em sinais elétricos; as células ciliadas externas atuam adicionalmente como um amplificador ativo que aprimora a sintonização e estende a sensibilidade. As células ciliadas internas impulsionam o nervo auditivo, que transporta o sinal codificado através de retransmissores do tronco cerebral e do tálamo para o córtex auditivo.

Clinical relevance

A anatomia e fisiologia auditivas são a base de referência para compreender a audição e como ela pode ser afetada, e para interpretar como a orelha suporta a percepção da fala. O tópico descreve a estrutura e função normais; não é uma base para diagnóstico ou tratamento individual de dificuldades auditivas.

Evidence & guidelines

Este tópico baseia-se na biofísica coclear, na fisiologia das células ciliadas e em textos estabelecidos da ciência da audição, em vez de ensaios clínicos. Medições diretas do movimento da membrana basilar e da mecanotransdução das células ciliadas sustentam a explicação moderna da função coclear de onda viajante mais amplificação ativa.

History

Os experimentos de Von Bekesy em meados do século XX estabeleceram a base da onda viajante para a análise de frequência coclear, pela qual ele recebeu o Prêmio Nobel. Medições diretas posteriores revelaram que a cóclea viva é ativamente amplificada pelas células ciliadas externas, refinando a imagem passiva para o modelo de mecânica coclear ativa usado atualmente.

Key figures

• Georg von Bekesy
• A. James Hudspeth
• Mario Ruggero
• Brian C. J. Moore

Seminal works

• bekesy-1960
• robles-ruggero-2001
• hudspeth-2008

Frequently asked questions

Como a orelha transforma o som em um sinal que o cérebro pode usar?

O som vibra o tímpano e os ossículos, que transferem a energia para o fluido coclear; isso move a membrana basilar e deflete os estereocílios das células ciliadas, abrindo canais que convertem o movimento mecânico em sinais elétricos transportados pelo nervo auditivo.

Como a orelha distingue diferentes tons?

A cóclea é organizada tonotopicamente: a frequência de um som determina onde ao longo da membrana basilar a onda viajante atinge o pico, de modo que diferentes frequências estimulam diferentes locais e, por sua vez, diferentes fibras do nervo auditivo.